x86彙編分頁模式實驗 –《ORANGE’S一個操作系統的實現》中 pmtest8.asm解析

  序言(廢話) : 在看書的過程中發現一開始不是很能理解pmtest8的目的,以及書上說得很抽象..於是在自己閱讀過源代碼后,將一些自己的心得寫在這裏。

  正文 : 

  講解順序依然按照書上貼代碼的順序來。但是是幾乎逐句解釋的。可能會稍微有點啰嗦。廢話就不多說了直接貼代碼。

LABEL_DESC_FLAT_C:  Descriptor 0,        0fffffh, DA_CR|DA_32|DA_LIMIT_4K; 0~4G
LABEL_DESC_FLAT_RW: Descriptor 0,        0fffffh, DA_DRW|DA_LIMIT_4K     ; 0~4G
SelectorFlatC       equ    LABEL_DESC_FLAT_C - LABEL_GDT                
SelectorFlatRW        equ    LABEL_DESC_FLAT_RW - LABEL_GDT

  顯然,兩個分別是 FLAT_C 和  FLAT_RW 的描述符和選擇子。

  問題 : 為什麼要有這兩個東西?

  解釋 : FLAT_C是用來執行的非一致性32位代碼段,粒度為4k,也就是 limit(段限長) = (0xfffff + 1)  * 4k = 4G,FLAT_RW 是用來修改數據的,因為需要利用這個描述符的權限(可寫)來將代碼寫入到目的地(這個目的地允許在 0 – 4G區間內)。之所以要分兩個選擇符,是防止在執行的時候修改代碼(所以FLAT_C不能給寫的權限),但是又必須在執行之前進行複製,所以一定要有一個入口能提供寫入的方式,於是設置兩個描述符來進行。這樣既安全又有章法。

 

SetupPaging:
    ; 根據內存大小計算應初始化多少PDE以及多少頁表
    xor    edx, edx
    mov    eax, [dwMemSize]
    mov    ebx, 400000h    ; 400000h = 4M = 4096 * 1024, 一個頁表對應的內存大小
    div    ebx
    mov    ecx, eax    ; 此時 ecx 為頁表的個數,也即 PDE 應該的個數
    test    edx, edx
    jz    .no_remainder
    inc    ecx        ; 如果餘數不為 0 就需增加一個頁表
.no_remainder:
    mov    [PageTableNumber], ecx    ; 暫存頁表個數

    ; 為簡化處理, 所有線性地址對應相等的物理地址. 並且不考慮內存空洞.

    ; 首先初始化頁目錄
    mov    ax, SelectorFlatRW
    mov    es, ax
    mov    edi, PageDirBase0    ; 此段首地址為 PageDirBase0
    xor    eax, eax
    mov    eax, PageTblBase0 | PG_P  | PG_USU | PG_RWW
.1:    ; es:edi 初始等於 PageDirBase0 (當前頁目錄表項), eax 初始基地址等於 PageTblBase0
    stosd
    add    eax, 4096        ; 為了簡化, 所有頁表在內存中是連續的.
    loop    .1

    ; 再初始化所有頁表
    mov    eax, [PageTableNumber]    ; 頁表個數
    mov    ebx, 1024        ; 每個頁表 1024 個 PTE
    mul    ebx
    mov    ecx, eax        ; PTE個數 = 頁表個數 * 1024
    mov    edi, PageTblBase0    ; 此段首地址為 PageTblBase0
    xor    eax, eax
    mov    eax, PG_P  | PG_USU | PG_RWW
.2:    ; es:edi 初始等於 PageTblBase0 (當前頁表項), eax = 0 (線性地址 = 物理地址)
    stosd
    add    eax, 4096        ; 每一頁指向 4K 的空間
    loop    .2

    mov    eax, PageDirBase0
    mov    cr3, eax
    mov    eax, cr0
    or    eax, 80000000h
    mov    cr0, eax
    jmp    short .3
.3:
    nop

    ret

 

  這段代碼我加註了兩句註釋 分別在 .1 和 .2 這兩個標籤那行,其實這裏和之前的setPaging並沒有很大的區別,需要注意的就是 這裏的 頁目錄表 的地址是  PageDirBase0, 頁表的地址是PageTblBase0,強調這點的原因在於之後的  PSwitch 這個函數中則是 PageDirBase1 和 PageTblBase1。也就是說實際上數據中有兩個頁面管理的數據結構(頁目錄表和頁表合起來相當於一個管理頁面的數據結構)。

 1 PagingDemo:
 2     mov    ax, cs
 3     mov    ds, ax
 4     mov    ax, SelectorFlatRW        ; 設置es為基地址為0的可讀寫的段(便於複製代碼)
 5     mov    es, ax
 6     
 7     push    LenFoo
 8     push    OffsetFoo
 9     push    ProcFoo            ; 00401000h
10     call    MemCpy        
11     add    esp, 12
12 
13     push    LenBar            ; 被複制代碼段(但是以ds為段基址)的長度 
14     push    OffsetBar        ; 被複制代碼段(但是以ds為段基址)的段偏移量
15     push    ProcBar            ; 目的代碼段的物理空間地址 00501000h
16     call    MemCpy
17     add    esp, 12
18 
19     push    LenPagingDemoAll
20     push    OffsetPagingDemoProc    
21     push    ProcPagingDemo            ; [es:ProcPagingDemo] = ProcPagingDemo = 00301000h
22     call    MemCpy
23     add    esp, 12
24 
25     mov    ax, SelectorData
26     mov    ds, ax            ; 數據段選擇子
27     mov    es, ax
28 
29     call    SetupPaging        ; 啟動分頁
30     ; 當前線性地址依然等於物理地址
31     call    SelectorFlatC:ProcPagingDemo    ; 訪問的線性地址為 00301000h,物理地址也是 00301000h
32     call    PSwitch            ; 切換頁目錄,改變地址映射關係
33     call    SelectorFlatC:ProcPagingDemo    ; 訪問的線性地址為 00301000h
34 
35     ret

  在這裏首先要說明的是 MemCpy函數,這個函數有三個參數分別表示 : 

   1)被複制段(但是以ds為段基址)的 長度 
   2)被複制段(但是以ds為段基址)的 段偏移量
   3)目的地的物理空間地址(之所以說是物理空間是因為當前線性地址等於物理地址,以es為段基址,但是es的段基址為0)
功能則是 將被複制段 的數據複製 參數1)的長度字節 去目的地去(簡單說就是利用三個參數複製數據)

我們可以知道的是在上面代碼中三次調用 MemCpy 都沒有進入分頁模式,也就是說當下線性地址等於物理地址。那麼根據我上面的註釋就可以知道三個代碼分別複製到哪裡去了。
之後就是恢複數據段(之前將ds = cs,是為了複製代碼),然後啟動分頁(上面已經講了),然後啟動分頁后當前線性地址依然等於物理地址。
這個時候第一次調用 call SelectorFlatC:ProcPagingDemo,也就是訪問的線性地址為 00301000h,物理地址也是 00301000h的代碼(之前移動過去的)。
 下面這段代碼就是被移動到00301000h的代碼,這段代碼只做了一件事那就是調用 [cs:LinearAddrDemo]的代碼,但請注意,由於 call SelectorFlatC:ProcPagingDemo
所以此時的 cs = SelectorFlatC,也就是說段基址等於0,於是實際上這段代碼的功能就是訪問 物理地址為00401000h處的代碼。
PagingDemoProc:
OffsetPagingDemoProc    equ    PagingDemoProc - $$
    mov    eax, LinearAddrDemo
    call    eax        ; 未開始PSwitch前, eax = ProcFoo = 00401000h (cs 的段基址 = 0)
    retf
LenPagingDemoAll    equ    $ - PagingDemoProc

  而物理地址00401000h處就是ProcFoo的代碼(第一次調用MemCpy拷貝的代碼)。被拷貝的代碼如下

foo:
OffsetFoo        equ    foo - $$
    mov    ah, 0Ch            ; 0000: 黑底    1100: 紅字
    mov    al, 'F'
    mov    [gs:((80 * 17 + 0) * 2)], ax    ; 屏幕第 17 行, 第 0 列。
    mov    al, 'o'
    mov    [gs:((80 * 17 + 1) * 2)], ax    ; 屏幕第 17 行, 第 1 列。
    mov    [gs:((80 * 17 + 2) * 2)], ax    ; 屏幕第 17 行, 第 2 列。
    ret
LenFoo            equ    $ - foo

  功能很明顯就是現實一個字符串 Foo而已。

總結第一次分頁后的動作:

  就是拷貝三份代碼分別到ProcFoo, ProcBar, ProcPagingDemo 處(這四個都是物理內存哦,並且後面因為段基址是0(FLAT_C 段基址)於是很容易地就訪問到了物理地址)。然後開啟分頁模式(其實幾乎沒什麼影響 因為仍然和分段一樣 線性地址 = 物理地址)。然後調用 被拷貝的函數 ProcPagingDemo ,ProcPagingDemo 函數調用 ProcFoo函數,显示字符 “Foo”然後兩次返回。

第二次分頁 : call PSwitch

被調用代碼如下 :

 1 PSwitch:
 2     ; 初始化頁目錄
 3     mov    ax, SelectorFlatRW
 4     mov    es, ax
 5     mov    edi, PageDirBase1    ; 此段首地址為 PageDirBase1
 6     xor    eax, eax
 7     mov    eax, PageTblBase1 | PG_P  | PG_USU | PG_RWW
 8     mov    ecx, [PageTableNumber]
 9 .1:    ; es:edi 初始等於 PageDirBase1 (當前頁目錄表項), eax 初始基地址等於 PageTblBase1
10     stosd
11     add    eax, 4096        ; 為了簡化, 所有頁表在內存中是連續的.
12     loop    .1
13 
14     ; 再初始化所有頁表
15     mov    eax, [PageTableNumber]    ; 頁表個數
16     mov    ebx, 1024        ; 每個頁表 1024 個 PTE
17     mul    ebx
18     mov    ecx, eax        ; PTE個數 = 頁表個數 * 1024
19     mov    edi, PageTblBase1    ; 此段首地址為 PageTblBase1
20     xor    eax, eax
21     mov    eax, PG_P  | PG_USU | PG_RWW
22 .2: ; es:edi 初始等於 PageTblBase1 (當前頁表項), eax 初始基地址等於 0(線性地址等於物理地址)
23     stosd
24     add    eax, 4096        ; 每一頁指向 4K 的空間
25     loop    .2
26 
27     ; 在此假設內存是大於 8M 的
28     ; 下列代碼將LinearAddrDemo所處的頁表的相對第一個頁表的偏移地址放入ecx中
29     mov    eax, LinearAddrDemo
30     shr    eax, 22
31     mov    ebx, 4096        ; (LinearAddrDemo / 4M)表示第幾個頁表
32     mul    ebx                ; 第幾個頁表 * 4k (1024(一個頁表項的數量) * 4(一個頁表項的字節))
33     mov    ecx, eax        ; 也就是對應頁表的偏移地址
34     
35     ; 下列代碼將LinearAddrDemo所處的頁表項相對第一個頁表項的偏移地址放入eax中
36     mov    eax, LinearAddrDemo
37     shr    eax, 12            ; LinearAddrDemo / 4k,表示第幾個頁表項
38     and    eax, 03FFh    ; 1111111111b (10 bits)    ; 取低10位,也就是餘下的零散頁表項(一個頁表有2^10個頁表項)
39     mov    ebx, 4                                
40     mul    ebx                                    ; * 4 表示的是具體偏移字節數
41     add    eax, ecx                            ; eax = (((LinearAddrDemo / 2^12) & 03FFh) * 4) + (4k * (LinearAddrDemo / 2^22))
42     
43     
44     add    eax, PageTblBase1                    ; 第一個頁表的第一個頁表項
45     mov    dword [es:eax], ProcBar | PG_P | PG_USU | PG_RWW
46 
47     mov    eax, PageDirBase1
48     mov    cr3, eax
49     jmp    short .3
50 .3:
51     nop
52 
53     ret

  在這裏我加了幾個比較重要的註釋分別在第 9, 22, 28,35處。

  這段代碼做了什麼?

  首先是設置頁面管理的數據結構(頁表和頁目錄表),但是需要注意的是,這裏設置頁表和頁目錄表除了不是之前的頁面管理結構之外,其實內容是差不多的,也就是說當前(第25行)這裏的狀態也是 線性地址 = 物理地址 !!!

 但是在第27行做了一個操作,就是將LinearAddrDemo對應的 頁表項的地址 換成了 ProcBar(00501000h) 的地址。(具體如何實現的請看27-45行我寫的註釋)。
  在做完這些之後就返回第二次執行 call SelectorFlatC:ProcPagingDemo 了,在這個時候 cs = SelectorFlatC (段基址等於0), eip = ProcPagingDemo = 00301000h,也就是說訪問了
線性地址 = 00301000h處,但是這裏已經被修改,除了這個頁面之外,其他頁面都是 線性地址 = 物理地址,但是這裏 線性地址 = 00301000h ,映射的物理地址是 ProcBar(00501000h)
於是便調用了 ProcBar 段的代碼,而這段的代碼是第二次調用MemCpy時候複製過去的。被複制的具體代碼是:
bar:
OffsetBar        equ    bar - $$
    mov    ah, 0Ch            ; 0000: 黑底    1100: 紅字
    mov    al, 'B'
    mov    [gs:((80 * 18 + 0) * 2)], ax    ; 屏幕第 18 行, 第 0 列。
    mov    al, 'a'
    mov    [gs:((80 * 18 + 1) * 2)], ax    ; 屏幕第 18 行, 第 1 列。
    mov    al, 'r'
    mov    [gs:((80 * 18 + 2) * 2)], ax    ; 屏幕第 18 行, 第 2 列。
    ret
LenBar            equ    $ - bar
也就是显示一個字符串 "Bar", 然後返回到PagingDemo的最後一句 ret,再次返回。於是這段代碼也就結束了。
第二次代碼是如何實現調用 ProcBar的?
  通過將線性地址 = ProcPaging(00301000h)對應的頁表項的地址值給修改成了 PaocBar(00501000h)的物理地址,於是從 00301000h 的線性地址 映射到 00501000h的物理地址上去了,
但是其實其他地方(除了這個頁之外)的線性地址 = 物理地址依然成立。也是上面這段代碼很小,一定是小於 4k(一頁的大小),於是只需要修改一個頁表項就可以了!
 

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SpringBoot系列之i18n集成教程

目錄

SpringBoot系統之i18n國際化語言集成教程
@

1、環境搭建

本博客介紹一下SpringBoot集成i18n,實現系統語言國際化處理,ok,先創建一個SpringBoot項目,具體的參考我的博客專欄:

環境準備:

  • IntelliJ IDEA
  • Maven

項目集成:

  • Thymeleaf(模板引擎,也可以選jsp或者freemark)
  • SpringBoot2.2.1.RELEASE

2、resource bundle資源配置

ok,要實現國際化語言,先要創建resource bundle文件:
在resources文件夾下面創建一個i18n的文件夾,其中:

  • messages.properties是默認的配置
  • messages_zh_CN.properties是(中文/中國)
  • messages_en_US.properties是(英文/美國)
  • etc.

    IDEA工具就提供了很簡便的自動配置功能,如圖,只要點擊新增按鈕,手動輸入,各配置文件都會自動生成屬性

    messages.properties:

messages.loginBtnName=登錄~
messages.password=密碼~
messages.rememberMe=記住我~
messages.tip=請登錄~
messages.username=用戶名~

messages_zh_CN.properties:

messages.loginBtnName=登錄
messages.password=密碼
messages.rememberMe=記住我
messages.tip=請登錄
messages.username=用戶名

messages_en_US.properties:

messages.loginBtnName=login
messages.password=password
messages.rememberMe=Remember me
messages.tip=Please login in
messages.username=userName

在項目的application.properties修改默認配置,讓SpringBoot的自動配置能讀取到resource bundle資源文件

## 配置i18n
# 默認是i18n(中文/中國)
spring.mvc.locale=zh_CN
# 配置resource bundle資源文件的前綴名eg:i18n是文件夾名,messages是資源文件名,支持的符號有.號或者/
spring.messages.basename=i18n.messages
# 設置緩存時間,2.2.1是s為單位,之前版本才是毫秒
spring.messages.cache-duration=1
# 設置資源文件編碼格式為utf8
spring.messages.encoding=utf-8

注意要點:

  • spring.messages.basename必須配置,否則SpringBoot的自動配置將失效
    MessageSourceAutoConfiguration.ResourceBundleCondition 源碼:
protected static class ResourceBundleCondition extends SpringBootCondition {
        //定義一個map緩存池
        private static ConcurrentReferenceHashMap<String, ConditionOutcome> cache = new ConcurrentReferenceHashMap<>();

        @Override
        public ConditionOutcome getMatchOutcome(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {
            String basename = context.getEnvironment().getProperty("spring.messages.basename", "messages");
            ConditionOutcome outcome = cache.get(basename);//緩存拿得到,直接從緩存池讀取
            if (outcome == null) {//緩存拿不到,重新讀取
                outcome = getMatchOutcomeForBasename(context, basename);
                cache.put(basename, outcome);
            }
            return outcome;
        }

        private ConditionOutcome getMatchOutcomeForBasename(ConditionContext context, String basename) {
            ConditionMessage.Builder message = ConditionMessage.forCondition("ResourceBundle");
            for (String name : StringUtils.commaDelimitedListToStringArray(StringUtils.trimAllWhitespace(basename))) {
                for (Resource resource : getResources(context.getClassLoader(), name)) {
                    if (resource.exists()) {
                    //匹配resource bundle資源
                        return ConditionOutcome.match(message.found("bundle").items(resource));
                    }
                }
            }
            return ConditionOutcome.noMatch(message.didNotFind("bundle with basename " + basename).atAll());
        }
        //解析資源文件
        private Resource[] getResources(ClassLoader classLoader, String name) {
            String target = name.replace('.', '/');//spring.messages.basename參數值的點號換成斜桿
            try {
                return new PathMatchingResourcePatternResolver(classLoader)
                        .getResources("classpath*:" + target + ".properties");
            }
            catch (Exception ex) {
                return NO_RESOURCES;
            }
        }

    }
  • cache-duration在2.2.1版本,指定的是s為單位,找到SpringBoot的MessageSourceAutoConfiguration自動配置類

3、LocaleResolver類

SpringBoot默認採用AcceptHeaderLocaleResolver類作為默認LocaleResolver,LocaleResolver類的作用就是作為i18n的分析器,獲取對應的i18n配置,當然也可以自定義LocaleResolver類


import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.lang.Nullable;
import org.springframework.util.StringUtils;
import org.springframework.web.servlet.LocaleResolver;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.util.Locale;

/**
 * <pre>
 *  自定義LocaleResolver類
 * </pre>
 * @author nicky
 * <pre>
 * 修改記錄
 *    修改后版本:     修改人:  修改日期: 2019年11月23日  修改內容:
 * </pre>
 */
public class CustomLocalResolver implements LocaleResolver {

    Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());

    @Nullable
    private Locale defaultLocale;

    public void setDefaultLocale(@Nullable Locale defaultLocale) {
        this.defaultLocale = defaultLocale;
    }

    @Nullable
    public Locale getDefaultLocale() {
        return this.defaultLocale;
    }

    @Override
    public Locale resolveLocale(HttpServletRequest request) {
        Locale defaultLocale = this.getDefaultLocale();//獲取application.properties默認的配置
        if(defaultLocale != null && request.getHeader("Accept-Language") == null) {
            return defaultLocale;//http請求頭沒獲取到Accept-Language才採用默認配置
        } else {//request.getHeader("Accept-Language")獲取得到的情況
            Locale requestLocale = request.getLocale();//獲取request.getHeader("Accept-Language")的值
            String localeFlag = request.getParameter("locale");//從URL獲取的locale值
            //LOG.info("localeFlag:{}",localeFlag);
            //url鏈接有傳locale參數的情況,eg:zh_CN
            if (!StringUtils.isEmpty(localeFlag)) {
                String[] split = localeFlag.split("_");
                requestLocale = new Locale(split[0], split[1]);
            }
            //沒傳的情況,默認返回request.getHeader("Accept-Language")的值
            return requestLocale;
        }
    }

    @Override
    public void setLocale(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Locale locale) {

    }
}

4、I18n配置類

I18n還是要繼承WebMvcConfigurer,注意,2.2.1版本才是實現接口就可以,之前1.+版本是要實現WebMvcConfigurerAdapter適配器類的

import com.example.springboot.i18n.component.CustomLocalResolver;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.WebMvcProperties;
import org.springframework.boot.context.properties.EnableConfigurationProperties;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.servlet.LocaleResolver;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.InterceptorRegistry;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.ViewControllerRegistry;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurer;
import org.springframework.web.servlet.i18n.LocaleChangeInterceptor;

/**
 * <pre>
 *  I18nConfig配置類
 * </pre>
 * <p>
 * <pre>
 * @author nicky.ma
 * 修改記錄
 *    修改后版本:     修改人:  修改日期: 2019/11/24 11:15  修改內容:
 * </pre>
 */
 //Configuration必須加上,不然不能加載到Spring容器
@Configuration
//使WebMvcProperties配置類可用,這個可以不加上,本博客例子才用
@EnableConfigurationProperties({ WebMvcProperties.class})
public class I18nConfig implements WebMvcConfigurer{
    
    //裝載WebMvcProperties 屬性
    @Autowired
    WebMvcProperties webMvcProperties;
    /**
     * 定義SessionLocaleResolver
     * @Author nicky.ma
     * @Date 2019/11/24 13:52
     * @return org.springframework.web.servlet.LocaleResolver
     */
//    @Bean
//    public LocaleResolver localeResolver() {
//        SessionLocaleResolver sessionLocaleResolver = new SessionLocaleResolver();
//        // set default locale
//        sessionLocaleResolver.setDefaultLocale(Locale.US);
//        return sessionLocaleResolver;
//    }

    /**
     * 定義CookieLocaleResolver
     * @Author nicky.ma
     * @Date 2019/11/24 13:51
     * @return org.springframework.web.servlet.LocaleResolver
     */
//    @Bean
//    public LocaleResolver localeResolver() {
//        CookieLocaleResolver cookieLocaleResolver = new CookieLocaleResolver();
//        cookieLocaleResolver.setCookieName("Language");
//        cookieLocaleResolver.setCookieMaxAge(1000);
//        return cookieLocaleResolver;
//    }

    /**
     * 自定義LocalResolver
     * @Author nicky.ma
     * @Date 2019/11/24 13:45
     * @return org.springframework.web.servlet.LocaleResolver
     */
    @Bean
    public LocaleResolver localeResolver(){
        CustomLocalResolver localResolver = new CustomLocalResolver();
        localResolver.setDefaultLocale(webMvcProperties.getLocale());
        return localResolver;
    }

    /**
     * 定義localeChangeInterceptor
     * @Author nicky.ma
     * @Date 2019/11/24 13:45
     * @return org.springframework.web.servlet.i18n.LocaleChangeInterceptor
     */
    @Bean
    public LocaleChangeInterceptor localeChangeInterceptor(){
        LocaleChangeInterceptor localeChangeInterceptor = new LocaleChangeInterceptor();
        //默認的請求參數為locale,eg: login?locale=zh_CN
        localeChangeInterceptor.setParamName(LocaleChangeInterceptor.DEFAULT_PARAM_NAME);
        return localeChangeInterceptor;
    }

    /**
     * 註冊攔截器
     * @Author nicky.ma
     * @Date 2019/11/24 13:47
     * @Param [registry]
     * @return void
     */
    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
     registry.addInterceptor(localeChangeInterceptor()).addPathPatterns("/**");
    }
}

注意要點:

  • 舊版代碼可以不加LocaleChangeInterceptor 攔截器,2.2.1版本必須通過攔截器
  • 如下代碼,bean的方法名必須為localeResolver,否則會報錯
@Bean
    public LocaleResolver localeResolver(){
        CustomLocalResolver localResolver = new CustomLocalResolver();
        localResolver.setDefaultLocale(webMvcProperties.getLocale());
        return localResolver;
    }

原理:
跟一下源碼,點進LocaleChangeInterceptor類

DispatcherServlet是Spring一個很重要的分發器類,在DispatcherServlet的一個init方法里找到這個LocaleResolver的init方法

這個IOC獲取的bean類名固定為localeResolver,寫例子的時候,我就因為改了bean類名,導致一直報錯,跟了源碼才知道Bean類名要固定為localeResolver

拋異常的時候,也是會獲取默認的LocaleResolver的

找到資源文件,確認,還是默認為AcceptHeaderLocaleResolver

配置了locale屬性的時候,還是選用AcceptHeaderLocaleResolver作為默認的LocaleResolver

spring.mvc.locale=zh_CN

WebMvcAutoConfiguration.localeResolver方法源碼,ConditionalOnMissingBean主鍵的意思是LocaleResolver沒有自定義的時候,才作用,ConditionalOnProperty的意思,有配了屬性才走這裏的邏輯

  • 攔截器攔截的請求參數默認為locale,要使用其它參數,必須通過攔截器設置 ,eg:localeChangeInterceptor.setParamName("lang");
  • LocalResolver種類有:CookieLocaleResolver(Cookie)、SessionLocaleResolver(會話)、FixedLocaleResolver、AcceptHeaderLocaleResolver(默認)、.etc

5、Thymeleaf集成

本博客的模板引擎採用Thymeleaf的,所以新增項目時候就要加上maven相關依賴,沒有的話,自己加上:

<dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

ok,然後去找個bootstrap的登錄頁面,本博客已尚硅谷老師的例子為例,進行拓展,引入靜態資源文件:

Thymeleaf的i18n支持是採用#符號的

<!DOCTYPE html>
<html lang="en" xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
    <head>
        <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
        <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1, shrink-to-fit=no">
        <meta name="description" content="">
        <meta name="author" content="">
        <title>SpringBoot i18n example</title>
        <!-- Bootstrap core CSS -->
        <link href="asserts/css/bootstrap.min.css" th:href="@{asserts/css/bootstrap.min.css}" rel="stylesheet">
        <!-- Custom styles for this template -->
        <link href="asserts/css/signin.css" th:href="@{asserts/css/signin.css}" rel="stylesheet">
    </head>

    <body class="text-center">
        <form class="form-signin" action="dashboard.html">
            <img class="mb-4" th:src="@{asserts/img/bootstrap-solid.svg}" alt="" width="72" height="72">
            <h1 class="h3 mb-3 font-weight-normal" th:text="#{messages.tip}">Please sign in</h1>
            <label class="sr-only" th:text="#{messages.username}">Username</label>
            <input type="text" class="form-control" th:placeholder="#{messages.username}" required="" autofocus="">
            <label class="sr-only" th:text="#{messages.password} ">Password</label>
            <input type="password" class="form-control" th:placeholder="#{messages.password}" required="">
            <div class="checkbox mb-3">
                <label>
          <input type="checkbox" value="remember-me" > [[#{messages.rememberMe}]]
        </label>
            </div>
            <button class="btn btn-lg btn-primary btn-block" type="submit" th:text="#{messages.loginBtnName}">Sign in</button>
            <p class="mt-5 mb-3 text-muted">© 2019</p>
            <a class="btn btn-sm" th:href="@{/login(locale='zh_CN')} ">中文</a>
            <a class="btn btn-sm" th:href="@{/login(locale='en_US')} ">English</a>
        </form>

    </body>

</html>

切換中文網頁:

切換英文網頁:

當然不點鏈接傳locale的方式也是可以自動切換的,瀏覽器設置語言:

原理localeResolver類會獲取Accept language參數

附錄:
logging manual:
example source:

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SpringSecurity退出功能實現的正確方式

本文將介紹在Spring Security框架下如何實現用戶的”退出”logout的功能。其實這是一個非常簡單的功能,我見過很多的程序員在使用了Spring Security之後,仍然去自己寫controller方法實現logout功能,這種做法就好像耕地,你有机械設備你不用,你非要用牛。

一、logout最簡及最佳實踐

其實使用Spring Security進行logout非常簡單,只需要在spring Security配置類配置項上加上這樣一行代碼:http.logout()。關於spring Security配置類的其他很多實現、如:HttpBasic模式、formLogin模式、自定義登錄驗證結果、使用權限表達式、session會話管理,在本號的之前的文章已經都寫過了。本節的核心內容就是在原有配置的基礎上,加上這樣一行代碼:http.logout()。

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class SecSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
 
    @Override
    protected void configure(final HttpSecurity http) throws Exception {
        http.logout();
   }

}

加上logout配置之後,在你的“退出”按鈕上使用/logtou作為請求登出的路徑。

<a href="/logout" >退出</a>

logout功能我們就完成了。實際上的核心代碼只有兩行。

二、默認的logout做了什麼?

雖然我們簡簡單單的實現了logout功能,是不是還不足夠放心?我們下面就來看一下Spring Security默認在logout過程中幫我們做了哪些動作。

  • 當前session失效,即:logout的核心需求,session失效就是訪問權限的回收。
  • 刪除當前用戶的 remember-me“記住我”功能信息
  • clear清除當前的 SecurityContext
  • 重定向到登錄頁面,loginPage配置項指定的頁面

通常對於一個應用來講,以上動作就是logout功能所需要具備的功能了。

三、個性化配置

雖然Spring Security默認使用了/logout作為退出處理請求路徑,登錄頁面作為退出之後的跳轉頁面。這符合絕大多數的應用的開發邏輯,但有的時候我們需要一些個性化設置,如下:

 http.logout()
     .logoutUrl("/signout")
     .logoutSuccessUrl("/aftersignout.html")
     .deleteCookies("JSESSIONID")
  • 通過指定logoutUrl配置改變退出請求的默認路徑,當然html退出按鈕的請求url也要修改
  • 通過指定logoutSuccessUrl配置,來顯式指定退出之後的跳轉頁面
  • 還可以使用deleteCookies刪除指定的cookie,參數為cookie的名稱

四、LogoutSuccessHandler

如果上面的個性化配置,仍然滿足不了您的應用需求。可能您的應用需要在logout的時候,做一些特殊動作,比如登錄時長計算,清理業務相關的數據等等。你可以通過實現LogoutSuccessHandler 接口來實現你的業務邏輯。

@Component
public class MyLogoutSuccessHandler implements LogoutSuccessHandler {
    
    @Override
    public void onLogoutSuccess(HttpServletRequest request, 
                                HttpServletResponse response, 
                                Authentication authentication) 
                                throws IOException, ServletException {
        //這裏書寫你自己的退出業務邏輯
        
        // 重定向到登錄頁
        response.sendRedirect("/login.html");
    }
}

然後進行配置使其生效,核心代碼就是一行logoutSuccessHandler。注意logoutSuccessUrl不要與logoutSuccessHandler一起使用,否則logoutSuccessHandler將失效。

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class SecSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    
@Autowired
    private MyLogoutSuccessHandler myLogoutSuccessHandler;

    @Override
    protected void configure(final HttpSecurity http) throws Exception {
         http.logout()
             .logoutUrl("/signout")
             //.logoutSuccessUrl(``"/aftersignout.html"``)
             .deleteCookies("JSESSIONID")
              //自定義logoutSuccessHandler
             .logoutSuccessHandler(myLogoutSuccessHandler);   
   }
}

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java中的transient關鍵字詳解

目錄

前言
說實話學了一段時間java的朋友對於transient這個關鍵字依舊很陌生基本沒怎麼用過,但是transient關鍵字在java中卻起到了不可或缺的地位!如果要說講到,我覺得最可能出現的地方是IO流中對象流(也叫序列化流)的時候會講到!

相信很多人都是直到自己碰到才會關心這個關鍵字,記得博主第一次碰到transient關鍵字是在閱讀JDK源碼的時候。在學習java的過程中transient關鍵字少見的原因其實離不開它的作用:transient關鍵字的主要作用就是讓某些被transient關鍵字修飾的成員屬性變量不被序列化。實際上也正是因此,在學習過程中很少用得上序列化操作,一般都是在實際開發中!至於序列化,相信有很多小白童鞋一直迷迷糊糊或者沒有具體的概念,這都不是事,下面博主會很清楚的讓你記住啥是序列化,保證你這輩子忘不了(貌似有點誇張,有點裝b,感覺要被打)

@

1、何謂序列化?

說起序列化,隨之而來的另一個概念就是反序列化,小白童鞋不要慌,記住了序列化就相當於記住了反序列化,因為反序列化就是序列化反過來,所以博主建議只記住序列化概念即可,省的搞暈自己。

專業術語定義的序列化:

Java提供了一種對象序列化的機制。用一個字節序列可以表示一個對象,該字節序列包含該對象的數據、對象的類型和對象中存儲的屬性等信息。字節序列寫出到文件之後,相當於文件中持久保存了一個對象的信息。反之,該字節序列還可以從文件中讀取回來,重構對象,對它進行反序列化。對象的數據、對象的類型和對象中存儲的數據信息,都可以用來在內存中創建對象。

宜春的術語定義序列化:

序列化: 字節 ——> 對象

其實,我總結的就是上面的結論,如果不理解,直接參照專業術語的定義,理解之後就記住我的話就行了,記不住,請打死我(我踢m簡直就是個天才)

圖理解序列化:

啥?你不懂啥是字節?其實,我在一篇IO流的文章里就已經介紹了序列化,放心,絕對特別詳細~光看文章名字就知道了~

2、為何要序列化?

從上一節提到序列化的概念,知道概念之後,我們就必須要知道 為何要序列化了。

講為何要序列化原因之前,博主我舉個栗子:

就像你去街上買菜,一般操作都是用塑料袋給包裝起來,直到回家要做菜的時候就把菜給拿出來。而這一系列操作就像極了序列化和反序列化!

Java中對象的序列化指的是將對象轉換成以字節序列的形式來表示,這些字節序列包含了對象的數據和信息,一個序列化后的對象 可以被寫到數據庫或文件中,也可用於 網絡傳輸,一般當我們使用 緩存cache(內存空間不夠有可能會本地存儲到硬盤)或 遠程調用rpc(網絡傳輸)的時候,經常需要讓我們的實體類實現Serializable接口,目的就是為了讓其可序列化。

  • 在開發過程中要使用transient關鍵字修飾的栗子:

如果一個用戶有一些密碼等信息,為了安全起見,不希望在網絡操作中被傳輸,這些信息對應的變量就可以加上transient關鍵字。換句話說,這個字段的生命周期僅存於調用者的內存中而不會寫到磁盤裡持久化。

  • 在開發過程中不需要transient關鍵字修飾的栗子:

1、類中的字段值可以根據其它字段推導出來。
2、看具體業務需求,哪些字段不想被序列化;

不知道各位有木有想過為什麼要不被序列化呢?其實主要是為了節省存儲空間。優化程序!

PS:記得之前看HashMap源碼的時候,發現有個字段是用transient修飾的,我覺得還是有道理的,確實沒必要對這個modCount字段進行序列化,因為沒有意義,modCount主要用於判斷HashMap是否被修改(像put、remove操作的時候,modCount都會自增),對於這種變量,一開始可以為任何值,0當然也是可以(new出來、反序列化出來、或者克隆clone出來的時候都是為0的),沒必要持久化其值。

當然,序列化后的最終目的是為了反序列化,恢復成原先的Java對象,要不然序列化后幹嘛呢,就像買菜一樣,用塑料袋包裹最後還是為了方便安全到家再去掉塑料袋,所以序列化后的字節序列都是可以恢復成Java對象的,這個過程就是反序列化。

3、序列化與transient的使用

 1、需要做序列化的對象的類,必須實現序列化接口:Java.lang.Serializable 接口(一個標誌接口,沒有任何抽象方法),Java 中大多數類都實現了該接口,比如:StringInteger類等,不實現此接口的類將不會使任何狀態序列化或反序列化,會拋NotSerializableException異常 。

  2、底層會判斷,如果當前對象是 Serializable 的實例,才允許做序列化,Java對象 instanceof Serializable 來判斷。

  3、在 Java 中使用對象流ObjectOutputStream來完成序列化以及ObjectInputStream流反序列化   

  1. ==ObjectOutputStream:通過 writeObject()方法做序列化操作== 

  2. ==ObjectInputStream:通過 readObject() 方法做反序列化操作==

4、該類的所有屬性必須是可序列化的。如果有一個屬性不需要可序列化的,則該屬性必須註明是瞬態的,使用transient 關鍵字修飾。

由於字節嘛所以肯定要涉及流的操作,也就是對象流也叫序列化流ObjectOutputstream,下面進行多種情況分析序列化的操作代碼!

在這裏,我真的強烈建議看宜春博客的讀者朋友,請試着去敲,切記一眼帶過或者複製過去運行就完事了,特別是小白童鞋,相信我!你一定會有不一樣的收穫。千萬不要覺得浪費時間,有時候慢就是快,宜春親身體會!

3.1、沒有實現Serializable接口進行序列化情況

package TransientTest;
import java.io.*;

class UserInfo {  //================================注意這裏沒有實現Serializable接口
    private String name;
    private transient String password;

    public UserInfo(String name,String psw) {
        this.name = name;
        this.password=psw;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "UserInfo{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", password='" + password + '\'' +
                '}';
    }
}

public class TransientDemo {
    public static void main(String[] args) {

        UserInfo userInfo=new UserInfo("老王","123");
        System.out.println("序列化之前信息:"+userInfo);

        try {
            ObjectOutputStream output=new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("userinfo.txt"));
            output.writeObject(new UserInfo("老王","123"));
            output.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

運行結果

3.2、實現Serializable接口序列化情況

當我們加上實現Serializable接口再運行會發現,項目中出現的userinfo.txt文件內容是這樣的:

其實這都不是重點,重點是序列化操作成功了!

3.3、普通序列化情況

package TransientTest;
import java.io.*;

class UserInfo implements Serializable{  //第一步實現Serializable接口
    private String name;
    private String password;//都是普通屬性==============================

    public UserInfo(String name,String psw) {
        this.name = name;
        this.password=psw;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "UserInfo{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", password='" + password + '\'' +
                '}';
    }
}

public class TransientDemo {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {

        UserInfo userInfo=new UserInfo("程序員老王","123");
        System.out.println("序列化之前信息:"+userInfo);

        try {
            ObjectOutputStream output=new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("userinfo.txt")); //第二步開始序列化操作
            output.writeObject(new UserInfo("程序員老王","123"));
            output.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        try {
            ObjectInputStream input=new ObjectInputStream(new FileInputStream("userinfo.txt"));//第三步開始反序列化操作
            Object o = input.readObject();//ObjectInputStream的readObject方法會拋出ClassNotFoundException
            System.out.println("序列化之後信息:"+o);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

運行結果:

序列化之前信息:UserInfo{name='程序員老王', password='123'}
序列化之後信息:UserInfo{name='程序員老王', password='123'}

3.4、transient序列化情況

package TransientTest;
import java.io.*;

class UserInfo implements Serializable{  //第一步實現Serializable接口
    private String name;
    private transient String password; //特別注意:屬性由transient關鍵字修飾===========

    public UserInfo(String name,String psw) {
        this.name = name;
        this.password=psw;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "UserInfo{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", password='" + password + '\'' +
                '}';
    }
}

public class TransientDemo {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {

        UserInfo userInfo=new UserInfo("程序員老王","123");
        System.out.println("序列化之前信息:"+userInfo);

        try {
            ObjectOutputStream output=new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("userinfo.txt")); //第二步開始序列化操作
            output.writeObject(new UserInfo("程序員老王","123"));
            output.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        try {
            ObjectInputStream input=new ObjectInputStream(new FileInputStream("userinfo.txt"));//第三步開始反序列化操作
            Object o = input.readObject();//ObjectInputStream的readObject方法會拋出ClassNotFoundException
            System.out.println("序列化之後信息:"+o);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

運行結果:

序列化之前信息:UserInfo{name='程序員老王', password='123'}
序列化之後信息:UserInfo{name='程序員老王', password='null'}

特別注意結果,添加transient修飾的屬性值為默認值null!如果被transient修飾的屬性為int類型,那它被序列化之後值一定是0,當然各位可以去試試,這能說明什麼呢?說明被標記為transient的屬性在對象被序列化的時候不會被保存(或者說變量不會持久化)

3.5、static序列化情況

package TransientTest;
import java.io.*;

class UserInfo implements Serializable{  //第一步實現Serializable接口
    private String name;
    private static String password; //特別注意:屬性由static關鍵字修飾==============

    public UserInfo(String name, String psw) {
        this.name = name;
        this.password=psw;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "UserInfo{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", password='" + password + '\'' +
                '}';
    }
}

public class TransientDemo {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {

        UserInfo userInfo=new UserInfo("程序員老王","123");
        System.out.println("序列化之前信息:"+userInfo);

        try {
            ObjectOutputStream output=new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("userinfo.txt")); //第二步開始序列化操作
            output.writeObject(new UserInfo("程序員老王","123"));
            output.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        try {
            ObjectInputStream input=new ObjectInputStream(new FileInputStream("userinfo.txt"));//第三步開始反序列化操作
            Object o = input.readObject();//ObjectInputStream的readObject方法會拋出ClassNotFoundException
            System.out.println("序列化之後信息:"+o);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

運行結果:

序列化之前信息:UserInfo{name='程序員老王', password='123'}
序列化之後信息:UserInfo{name='程序員老王', password='123'}

這個時候,你就會錯誤的認為static修飾的也被序列化了,其實不然,實際上這裏很容易被搞暈!明明取出null(默認值)就可以說明不會被序列化,這裏明明沒有變成默認值,為何還要說static不會被序列化呢?

實際上,反序列化后類中static型變量name的值實際上是當前JVM中對應static變量的值,這個值是JVM中的並不是反序列化得出的。也就是說被static修飾的變量並沒有參与序列化!但是咱也不能口說無憑啊,是的,那我們就來看兩個程序對比一下就明白了!

第一個程序:這是一個沒有被static修飾的name屬性程序:

package Thread;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;

class UserInfo implements Serializable {
    private String name;
    private transient String psw;

    public UserInfo(String name, String psw) {
        this.name = name;
        this.psw = psw;
    }

    public  String getName() {
        return name;
    }

    public  void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getPsw() {
        return psw;
    }

    public void setPsw(String psw) {
        this.psw = psw;
    }

    public String toString() {
        return "name=" + name + ", psw=" + psw;
    }
}
public class TestTransient {
    public static void main(String[] args) {
        UserInfo userInfo = new UserInfo("程序員老過", "456");
        System.out.println(userInfo);
        try {
            // 序列化,被設置為transient的屬性沒有被序列化
            ObjectOutputStream o = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("UserInfo.txt"));
            o.writeObject(userInfo);
            o.close();
        } catch (Exception e) {
            // TODO: handle exception
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            //在反序列化之前改變name的值 =================================注意這裏的代碼
            userInfo.setName("程序員老改");
            // 重新讀取內容
            ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("UserInfo.txt"));
            UserInfo readUserInfo = (UserInfo) in.readObject();
            //讀取后psw的內容為null
            System.out.println(readUserInfo.toString());
        } catch (Exception e) {
            // TODO: handle exception
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

運行結果:

name=程序員老過, psw=456
name=程序員老過, psw=null

從程序運行結果中可以看出,在反序列化之前試着改變name的值為程序員老改,結果是沒有成功的!

第二個程序:這是一個被static修飾的name屬性程序:

package Thread;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;

class UserInfo implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 996890129747019948L;
    private static String name;
    private transient String psw;

    public UserInfo(String name, String psw) {
        this.name = name;
        this.psw = psw;
    }

    public  String getName() {
        return name;
    }

    public  void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getPsw() {
        return psw;
    }

    public void setPsw(String psw) {
        this.psw = psw;
    }

    public String toString() {
        return "name=" + name + ", psw=" + psw;
    }
}
public class TestTransient {
    public static void main(String[] args) {
        UserInfo userInfo = new UserInfo("程序員老過", "456");
        System.out.println(userInfo);
        try {
            // 序列化,被設置為transient的屬性沒有被序列化
            ObjectOutputStream o = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("UserInfo.txt"));
            o.writeObject(userInfo);
            o.close();
        } catch (Exception e) {
            // TODO: handle exception
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            //在反序列化之前改變name的值
            userInfo.setName("程序員老改");
            // 重新讀取內容
            ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("UserInfo.txt"));
            UserInfo readUserInfo = (UserInfo) in.readObject();
            //讀取后psw的內容為null
            System.out.println(readUserInfo.toString());
        } catch (Exception e) {
            // TODO: handle exception
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

運行結果:

name=程序員老過, psw=456
name=程序員老改, psw=null

從程序運行結果中可以看出,在反序列化之前試着改變name的值為程序員老改,結果是成功的!現在對比一下兩個程序是不是就很清晰了?

static關鍵字修飾的成員屬性優於非靜態成員屬性加載到內存中,同時靜態也優於對象進入到內存中,被static修飾的成員變量不能被序列化,序列化的都是對象,靜態變量不是對象狀態的一部分,因此它不參与序列化。所以將靜態變量聲明為transient變量是沒有用處的。因此,反序列化后類中static型變量name的值實際上是當前JVM中對應static變量的值,這個值是JVM中的並不是反序列化得出的。

如果對static關鍵字還是不太清楚理解的童鞋可以參考這篇文章,應該算是不錯的:

3.6、final序列化情況

對於final關鍵字來講,final變量將直接通過值參与序列化,至於代碼程序我就不再貼出來了,大家可以試着用final修飾驗證一下!

主要注意的是final 和transient可以同時修飾同一個變量,結果也是一樣的,對transient沒有影響,這裏主要提一下,希望各位以後在開發中遇到這些情況不會滿頭霧水!

4、java類中serialVersionUID作用

既然提到了transient關鍵字就不得不提到序列化,既然提到了序列化,就不得不提到serialVersionUID了,它是啥呢?基本上有序列化就會存在這個serialVersionUID。

serialVersionUID適用於Java的序列化機制。簡單來說,Java的序列化機制是通過判斷類的serialVersionUID來驗證版本一致性的。在進行反序列化時,JVM會把傳來的字節流中的serialVersionUID與本地相應實體類的serialVersionUID進行比較,如果相同就認為是一致的,可以進行反序列化,否則就會出現序列化版本不一致的異常,即是InvalidCastException,在開發中有時候可寫可不寫,建議最好還是寫上比較好。

5、transient關鍵字小結

1、變量被transient修飾,變量將不會被序列化
2、transient關鍵字只能修飾變量,而不能修飾方法和類。
3、被static關鍵字修飾的變量不參与序列化,一個靜態static變量不管是否被transient修飾,均不能被序列化。
4、final變量值參与序列化,final transient同時修飾變量,final不會影響transient,一樣不會參与序列化

第二點需要注意的是:本地變量是不能被transient關鍵字修飾的。變量如果是用戶自定義類變量,則該類需要實現Serializable接口

第三點需要注意的是:反序列化后類中static型變量的值實際上是當前JVM中對應static變量的值,這個值是JVM中的並不是反序列化得出的。

結語:被transient關鍵字修飾導致不被序列化,其優點是可以節省存儲空間。優化程序!隨之而來的是會導致被transient修飾的字段會重新計算,初始化!

如果本文對你有一點點幫助,那麼請點個讚唄,謝謝~

若有不足或者不正之處,歡迎指正批評,感激不盡!如果有疑問歡迎留言,絕對第一時間回復!

最後,歡迎各位關注宜春的公眾號,一起探討技術,嚮往技術,追求技術,說好了來了就是盆友喔…

  

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[UWP]用Win2D實現鏤空文字

1. 前言

之前用PointLight做了一個番茄鍾,效果還不錯,具體可見這篇文章:

後來試玩了Win2D,這次就用Win2D實現文字的鏤空效果,配合PointLight做一個內斂不張揚的番茄鍾。

實現鏤空文字的核心思想是使用CanvasGeometry.CreateText從TextLayout獲取一個Geometry,然後使用DrawGeometry將它畫到DrawingSurface。這篇文章介紹了具體的實現步驟。

2. 參考例子

Win2D Gallery提供了大量Win2D的Sample,這次就參考了其中的文字鏤空效果例子,地址和運行效果如下:

3. 實現步驟

Sample的代碼量雖多,其實核心並不複雜,下面講講需要用到的API:

3.1 CanvasDevice.GetSharedDevice

因為要用到Win2D,所以首先要引用 nuget包。因為我的目標不是輸出到CanvasControl上,而是想要輸出到一個SpriteVisual上,所以使用:

var canvasDevice = CanvasDevice.GetSharedDevice();

3.2 CanvasComposition.CreateCompositionGraphicsDevice

然後創建一個Compositor,並將這個Compositor和CanvasDevice關聯起來,這裏需要使用 創建 :

var compositor = ElementCompositionPreview.GetElementVisual(this).Compositor;
var graphicsDevice = CanvasComposition.CreateCompositionGraphicsDevice(compositor, canvasDevice);

3.3 CompositionGraphicsDevice.CreateDrawingSurface

然後使用創建一個對象,它是用來繪畫內容的表面:

var drawingSurface = graphicsDevice.CreateDrawingSurface(e.NewSize, DirectXPixelFormat.B8G8R8A8UIntNormalized, DirectXAlphaMode.Premultiplied);

3.4 Compositor.CreateSurfaceBrush

使用創建一個CompositionSurfaceBrush,它的作用是使用像素繪製SpriteVisual,簡單來說它就是一張位圖,然後輸出到SpriteVisual上:

var maskSurfaceBrush = compositor.CreateSurfaceBrush(drawingSurface);
spriteTextVisual.Brush = maskSurfaceBrush;

3.5 CanvasComposition.CreateDrawingSession

有了CompositionDrawingSurface就可以為所欲為了,將這個DrawingSurface作為參數,調用創建,DrawingSession提供了多個函數,可以自由地在DrawingSurface上畫文字、形狀、圖片甚至SVG。

using (var session = CanvasComposition.CreateDrawingSession(drawingSurface))
{

}

3.6 CanvasTextFormat和CanvasTextLayout

要再DrawingSurface上寫字,需要,而CanvasTextLayout中的文字大小、格式等則由定義:

using (var textFormat = new CanvasTextFormat()
{
    FontSize = (float)FontSize,
    Direction = CanvasTextDirection.LeftToRightThenTopToBottom,
    VerticalAlignment = CanvasVerticalAlignment.Center,
    HorizontalAlignment = CanvasHorizontalAlignment.Center,

})
{
    using (var textLayout = new CanvasTextLayout(session, Text, textFormat, width, height))
    {
        Color fontColor = FontColor;
        session.DrawTextLayout(textLayout, 0, 0, fontColor);
    }
}

3.7 CanvasGeometry.CreateText

因為我的目標是鏤空的文字,所以不能直接使用DrawTextLayout。這裏需要使用從TextLayout獲取一個Geometry,然後使用DrawGeometry將它畫到DrawingSurface。CanvasStrokeStyle是可選的,它控制邊框的虛線。

using (var textGeometry = CanvasGeometry.CreateText(textLayout))
{
    var dashedStroke = new CanvasStrokeStyle()
    {
        DashStyle = DashStyle
    };
    session.DrawGeometry(textGeometry, OutlineColor, (float)StrokeWidth, dashedStroke);
}

4. 封裝為控件

將上面的代碼總結一下,封裝為一個OutlineTextControl 控件,它提供了Text、OutlineColor、FontColor等屬性,在控件SizeChanged時,或者各個屬性改變時調用DrawText重新在CompositionDrawingSurface上繪製文字。代碼大致如下:

public class OutlineTextControl : Control
{
    private CompositionDrawingSurface _drawingSurface;

    public OutlineTextControl()
    {
        var compositor = ElementCompositionPreview.GetElementVisual(this).Compositor;
        var graphicsDevice = CanvasComposition.CreateCompositionGraphicsDevice(compositor, CanvasDevice.GetSharedDevice());
        var spriteTextVisual = compositor.CreateSpriteVisual();

        ElementCompositionPreview.SetElementChildVisual(this, spriteTextVisual);
        SizeChanged += (s, e) =>
        {
            _drawingSurface = graphicsDevice.CreateDrawingSurface(e.NewSize, DirectXPixelFormat.B8G8R8A8UIntNormalized, DirectXAlphaMode.Premultiplied);
            DrawText();
            var maskSurfaceBrush = compositor.CreateSurfaceBrush(_drawingSurface);
            spriteTextVisual.Brush = maskSurfaceBrush;
            spriteTextVisual.Size = e.NewSize.ToVector2();
        };
        RegisterPropertyChangedCallback(FontSizeProperty, new DependencyPropertyChangedCallback((s, e) =>
        {
            DrawText();
        }));
    }


    private void DrawText()
    {
        if (ActualHeight == 0 || ActualWidth == 0 || string.IsNullOrWhiteSpace(Text) || _drawingSurface == null)
            return;

        var width = (float)ActualWidth;
        var height = (float)ActualHeight;
        using (var session = CanvasComposition.CreateDrawingSession(_drawingSurface))
        {
            session.Clear(Colors.Transparent);
            using (var textFormat = new CanvasTextFormat()
            {
                FontSize = (float)FontSize,
                Direction = CanvasTextDirection.LeftToRightThenTopToBottom,
                VerticalAlignment = CanvasVerticalAlignment.Center,
                HorizontalAlignment = CanvasHorizontalAlignment.Center,

            })
            {
                using (var textLayout = new CanvasTextLayout(session, Text, textFormat, width, height))
                {
                    if (ShowNonOutlineText)
                    {
                        session.DrawTextLayout(textLayout, 0, 0, FontColor);
                    }

                    using (var textGeometry = CanvasGeometry.CreateText(textLayout))
                    {
                        var dashedStroke = new CanvasStrokeStyle()
                        {
                            DashStyle = DashStyle
                        };
                        session.DrawGeometry(textGeometry, OutlineColor, (float)StrokeWidth, dashedStroke);
                    }
                }
            }
        }
    }

//SOME CODE AND PROPERTIES

}

5. 結語

文章開頭的那個番茄鍾源碼可以在這裏查看:

也可以安裝我的番茄鍾應用試玩一下,安裝地址:

6. 參考

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神奇的 SQL 之 MySQL 性能分析神器 → EXPLAIN,SQL 起飛的基石!

前言

  開心一刻

    某人養了一頭豬,煩了想放生,可是豬認識回家的路,放生幾次它都自己回來了。一日,這個人想了個狠辦法,開車帶着豬轉了好多路進山區放生,放生后又各種打轉,然後掏出電話給家裡人打了個電話,問道:“豬回去了嗎?”,家裡人:“早回來了,你在哪了,怎麼還沒回來?”,他大怒道:“讓它來接我,我特么迷路了!!!”

還不如我了

背景

  某一天,樓主打完上班卡,坐在工位逛園子的時候,右下角的 QQ 閃了起來,而且還是個美女頭像!我又驚又喜,腦中閃過我所認識的可能聯繫我的女性,得出個結論:她們這會不可能聯繫我呀,圖像也沒映象,到底是誰了?打開聊天窗口聊了起來

  她:您好,我是公司客服某某某,請問 xxx後台 是您負責的嗎?

  我:您好,是我負責的,有什麼問題嗎?

  她:我發現 xxx 頁面點查詢后,一直是 加載中… ,數據一直出不來,能幫忙看看嗎?

  我:是不是您的姿勢不對?

  她:我就 xxx,然後點查詢

  我:騷等下,我試試,確實有點慢,很長時間才能出來

  她:是的,太慢了,出不來,都急死我了,能快點嗎?

  我:肯定能、必須能!您覺得什麼速度讓您覺得最舒服?

  她:越快越好吧

  我:呃…,是嗎,我先看看是什麼問題,處理好了告訴您,保證讓您覺得舒服!

  她:好的,謝謝!

  公司沒有專門的搜索服務,都是直接從 MySQL 查詢,做簡單的數據處理后返回給頁面,慢的原因肯定就是 SQL 查詢了。找到對應的查詢 SQL ,就是兩個表的聯表查詢,連接鍵也有索引,WHERE 條件也能走索引,怎麼會慢了?然後我用 EXPLAIN 看了下這條 SQL 的執行計劃,找到了慢的原因,具體原因後面揭曉(誰讓你不是豬腳!)

EXPLAIN 是什麼

  它是 MySQL 的一個命令,用來查看 SQL 的執行計劃(SQL 如何執行),根據其輸出結果,我們能夠知道以下信息:表的讀取順序,數據讀取類型,哪些索引可以使用,哪些索引實際使用了,表之間的連接類型,每張表有多少行被優化器查詢等信息,根據這些信息,我們可以找出 SQL 慢的原因,並做針對性的優化

  MySQL 5.6 之前的版本,EXPLAIN 只能用於查看 SELECT 的執行計劃,而從 MySQL 5.6 開始,可以查看 SELECT 、 DELETE 、 INSERT 、 REPLACE 和 UPDATE 的執行計劃,這可不是我瞎掰,不信的可以去 MySQL 的官網查看:

  EXPLAIN 使用方式非常簡單,簡單的你都不敢相信,就是在我們常寫的 SELECT 、 DELETE 、 INSERT 、 REPLACE 和 UPDATE 語句之前加上 EXPLAIN 即可

EXPLAIN SELECT * FROM mysql.`user`;

EXPLAIN DELETE FROM t_user WHERE user_name = '123';

  莫看 EXPLAIN 短,但它胖呀

雖然有點嬰兒肥,但也掩不住我逼人的帥氣!

  雖然 EXPLAIN 使用起來非常簡單,但它的輸出結果中信息量非常大,雖然我胖,但我肚中有貨呀!

環境和數據準備

  MySQL 版本是 5.7.2 ,存儲引擎是 InnoDB 

-- 查看 MySQL 版本
SELECT VERSION();

-- MySQL 提供什麼存儲引擎
SHOW ENGINES;

-- 查看默認存儲引擎
SHOW VARIABLES LIKE '%storage_engine%';

  準備兩張表:用戶表 tbl_user 和用戶登錄記錄表 tbl_user_login_log ,並初始化部分部分數據

-- 表創建與數據初始化
DROP TABLE IF EXISTS tbl_user;
CREATE TABLE tbl_user (
  id INT(11) UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主鍵',
  user_name VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '用戶名',
  sex TINYINT(1) NOT NULL COMMENT '性別, 1:男,0:女',
  create_time datetime NOT NULL COMMENT '創建時間',
  update_time datetime NOT NULL COMMENT '更新時間',
    remark VARCHAR(255) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '備註',
  PRIMARY KEY (id)
) COMMENT='用戶表';

DROP TABLE IF EXISTS tbl_user_login_log;
CREATE TABLE tbl_user_login_log (
  id INT(11) UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主鍵',
  user_name VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '用戶名',
  ip VARCHAR(15) NOT NULL COMMENT '登錄IP',
  client TINYINT(1) NOT NULL COMMENT '登錄端, 1:android, 2:ios, 3:PC, 4:H5',
  create_time datetime NOT NULL COMMENT '創建時間',
  PRIMARY KEY (id)
) COMMENT='登錄日誌';
INSERT INTO tbl_user(user_name,sex,create_time,update_time,remark) VALUES
('何天香',1,NOW(), NOW(),'朗眉星目,一表人材'),
('薛沉香',0,NOW(), NOW(),'天星樓的總樓主薛搖紅的女兒,也是天星樓的少總樓主,體態豐盈,烏髮飄逸,指若春蔥,袖臂如玉,風姿卓然,高貴典雅,人稱“天星絕香”的武林第一大美女'),
('慕容蘭娟',0,NOW(), NOW(),'武林東南西北四大世家之北世家慕容長明的獨生女兒,生得玲瓏剔透,粉雕玉琢,脾氣卻是剛烈無比,又喜着火紅,所以人送綽號“火鳳凰”,是除天星樓薛沉香之外的武林第二大美女'),
('萇婷',0,NOW(), NOW(),'當今皇上最寵愛的侄女,北王府的郡主,腰肢纖細,遍體羅綺,眉若墨畫,唇點櫻紅;雖無沉香之雅重,蘭娟之熱烈,卻別現出一種空靈'),
('柳含姻',0,NOW(), NOW(),'武林四絕之一的添愁仙子董婉婉的徒弟,體態窈窕,姿容秀麗,真箇是秋水為神玉為骨,芙蓉如面柳如腰,眉若墨畫,唇若點櫻,不弱西子半分,更勝玉環一籌; 搖紅樓、聽雨軒,琵琶一曲值千金!'),
('李凝雪',0,NOW(), NOW(),'李相國的女兒,神采奕奕,英姿颯爽,愛憎分明'),
('周遺夢',0,NOW(), NOW(),'音神傳人,湘妃竹琴的擁有者,雲髻高盤,穿了一身黑色蟬翼紗衫,愈覺得冰肌玉骨,粉面櫻唇,格外嬌艷動人'),
('恭弘=叶 恭弘留痕',0,NOW(), NOW(),'聖域聖女,膚白如雪,白衣飄飄,宛如仙女一般,微笑中帶着說不出的柔和之美'),
('郭疏影',0,NOW(), NOW(),'揚灰右使的徒弟,秀髮細眉,玉肌豐滑,嬌潤脫俗'),
('鍾鈞天',0,NOW(), NOW(),'天界,玄天九部 - 鈞天部的部主,超凡脫俗,仙氣逼人'),
('王雁雲',0,NOW(), NOW(),'塵緣山莊二小姐,刁蠻任性'),
('許侍霜',0,NOW(), NOW(),'藥王穀穀主女兒,醫術高明'),
('馮黯凝',0,NOW(), NOW(),'桃花門門主,嬌艷如火,千嬌百媚');
INSERT INTO tbl_user_login_log(user_name, ip, client, create_time) VALUES
('薛沉香', '10.53.56.78',2, '2019-10-12 12:23:45'),
('萇婷', '10.53.56.78',2, '2019-10-12 22:23:45'),
('慕容蘭娟', '10.53.56.12',1, '2018-08-12 22:23:45'),
('何天香', '10.53.56.12',1, '2019-10-19 10:23:45'),
('柳含姻', '198.11.132.198',2, '2018-05-12 22:23:45'),
('馮黯凝', '198.11.132.198',2, '2018-11-11 22:23:45'),
('周遺夢', '198.11.132.198',2, '2019-06-18 22:23:45'),
('郭疏影', '220.181.38.148',3, '2019-10-21 09:45:56'),
('薛沉香', '220.181.38.148',3, '2019-10-26 22:23:45'),
('萇婷', '104.69.160.60',4, '2019-10-12 10:23:45'),
('王雁雲', '104.69.160.61',4, '2019-10-16 20:23:45'),
('李凝雪', '104.69.160.62',4, '2019-10-17 20:23:45'),
('許侍霜', '104.69.160.63',4, '2019-10-18 20:23:45'),
('恭弘=叶 恭弘留痕', '104.69.160.64',4, '2019-10-19 20:23:45'),
('王雁雲', '104.69.160.65',4, '2019-10-20 20:23:45'),
('恭弘=叶 恭弘留痕', '104.69.160.66',4, '2019-10-21 20:23:45');

SELECT * FROM tbl_user;
SELECT * FROM tbl_user_login_log;

View Code

EXPLAIN 輸出格式概覽

  樓主再不講重點,估計有些看官老爺找他的 2 米長的大砍刀去了

  這麼滴,我們先來看看 EXPLAIN 輸出結果的大概,是不是長得滿臉麻子,讓我們望而生畏 ?

  白白凈凈的,挺好,關鍵長啊! 解釋如下

EXPLAIN 輸出格式詳解

  EXPLAIN 的輸出字段雖然有點多,但常關注的就那麼幾個,但樓主秉着負責的態度,都給大家講一下,需要重點關注的字段,樓主也會標明滴

  EXPLAIN 支持的 SQL 語句有好幾種,但工作中用的最多的還是 SELECT ,所以樓主就偷個懶,以 SELECT 來講解 EXPLAIN,有興趣的老爺去試試其他的

  id

    輸出的是整數,用來標識整個 SQL 的執行順序。id 如果相同,從上往下依次執行id不同;id 值越大,執行優先級越高,越先被執行;如果行引用其他行的並集結果,則該值可以為NULL

    不重要,有所了解就好(其實非常簡單,看一遍基本就能記住了)

  select_type

    查詢的類型,說明如下

    簡單幫大家翻譯一下(有能力的去讀官網,畢竟那是原配,最具權威性)

    SIMPLE:簡單的 SELECT 查詢,沒有 UNION 或者子查詢,包括單表查詢或者多表 JOIN 查詢

    PRIMARY: 最外層的 select 查詢,常見於子查詢或 UNION 查詢 ,最外層的查詢被標識為 PRIMARY

    UNION:UNION 操作的第二個或之後的 SELECT,不依賴於外部查詢的結果集(外部查詢指的就是 PRIMARY 對應的 SELECT

    DEPENDENT UNION:UNION 操作的第二個或之後的 SELECT,依賴於外部查詢的結果集

    UNION RESULT:UNION 的結果(如果是 UNION ALL 則無此結果)

    SUBQUERY:子查詢中的第一個 SELECT 查詢,不依賴於外部查詢的結果集

    DEPENDENT SUBQUERY:子查詢中的第一個select查詢,依賴於外部查詢的結果集

    DERIVED:派生表(臨時表),常見於 FROM 子句中有子查詢的情況

      注意:MySQL5.7 中對 Derived table 做了一個新特性,該特性允許將符合條件的 Derived table 中的子表與父查詢的表合併進行直接JOIN,從而簡化簡化了執行計劃,同時也提高了執行效率;默認情況下,MySQL5.7 中這個特性是開啟的,所以默認情況下,上面的 SQL 的執行計劃應該是這樣的

      可通過 SET SESSION optimizer_switch=derived_merge=on|off 來開啟或關閉當前 SESSION 的該特性。貌似扯的有點遠了(樓主你是不是在隨性發揮?),更多詳情可以去查閱

    MATERIALIZED:被物化的子查詢,MySQL5.6 引入的一種新的 select_type,主要是優化 FROM 或 IN 子句中的子查詢,更多詳情請查看:

    UNCACHEABLE SUBQUERY:對於外層的主表,子查詢不可被緩存,每次都需要計算

    UNCACHEABLE UNION:類似於 UNCACHEABLE SUBQUERY,只是出現在 UNION 操作中

    SIMPLLE、PRIMARY、SUBQUERY、DERIVED 這 4 個在實際工作中碰到的會比較多,看得懂這 4 個就行了,至於其他的,碰到了再去查資料就好了(我也想全部記住,但用的少,太容易忘記了,我也很無賴呀)

  table

    显示了對應行正在訪問哪個表(有別名就显示別名),還會有 <union2,3> 、 <subquery2> 、 <derived2> (這裏的 2,3、2、2 指的是 id 列的值)類似的值,具體可以往上看,這裏就不演示了(再演示就太長了,你們都看不下去了,那我不是白忙乎了 ?)

  partitions

    查詢進行匹配的分區,對於非分區表,該值為NULL。大多數情況下用不到分區,所以這一列我們無需關注

  type

    關聯類型或者訪問類型,它指明了 MySQL 決定如何查找表中符合條件的行,這是我們判斷查詢是否高效的重要依據(type 之於 EXPLAIN,就好比三圍之於女人!),完整介紹請看:

    其值有多種,我們以性能好到性能差的順序一個一個來看     

    system

      該表只有一行(=系統表),是 const 類型的特例
    const

      確定只有一行匹配的時候,mysql 優化器會在查詢前讀取它並且只讀取一次,速度非常快。用於 primary key 或 unique 索引中有常亮值比較的情形

    eq_ref

      對於每個來自於前面的表的行,從該表最多只返回一條符合條件的記錄。當連接使用的索引是 PRIMARY KEY 或 UNIQUE NOT NULL 索引時使用,非常高效

    ref

      索引訪問,也稱索引查找,它返回所有匹配某個單個值的行。此類型通常出現在多表的 JOIN 查詢, 針對於非 UNIQUE 或非 PRIMARY KEY, 或者是使用了最左前綴規則索引的查詢,換句話說,如果 JOIN 不能基於關鍵字選擇單個行的話,則使用ref

    fulltext

      當使用全文索引時會用到,這種索引一般用不到,會用專門的搜索服務(solr、elasticsearch等)來替代
    ref_or_null

      類似ref,但是添加了可以專門搜索 NULL 的行

      這個是有前提條件的,前提為 weapon 列有索引,且 weapon 列存在  NULL 

    index_merge

      該訪問類型使用了索引合併優化方法

      這個同樣也是有條件的, id 列和 weapon 列都有單列索引。如果出現 index_merge,並且這類 SQL 後期使用較頻繁,可以考慮把單列索引換為組合索引,這樣效率更高

    unique_subquery

      類似於兩表連接中被驅動表的 eq_ref 訪問方式,unique_subquery 是針對在一些包含 IN 子查詢的查詢語句中,如果查詢優化器決定將 IN 子查詢轉換為 EXISTS 子查詢,而且子查詢可以使用到主鍵或者唯一索引進行等值匹配時,則會使用 unique_subquery

    index_subquery

      index_subquery 與 unique_subquery類似,只不過訪問子查詢中的表時使用的是普通的索引

    range

      使用索引來檢索給定範圍的行,當使用 =、<>、>、>=、<、<=、IS NULL、<=>、BETWEEN 或者 IN 操作符,用常量比較關鍵字列時,則會使用 rang

      前提是必須基於索引,也就是 id 上必須有索引

    index

      當我們可以使用索引覆蓋,但需要掃描全部的索引記錄時,則會使用 index;進行統計時非常常見

    ALL

      我們熟悉的全表掃描

  possible_keys

    展示在這個 SQL 中,可能用到的索引有哪些,但不一定在查詢時使用。若為空則表示沒有可以使用的索引,此時可以通過檢查 WHERE 語句看是否可以引用某些列或者新建索引來提高性能

  key

    展示這個 SQL 實際使用的索引,如果沒有選擇索引,則此列為null,要想強制 MySQL 使用或忽視 possible_keys 列中的索引,在查詢中使用 FORCE INDEX、USE INDEX 或者I GNORE INDEX

  key_len

    展示 MySQL 決定使用的鍵長度(字節數)。如果 key 是 NULL,則長度為 NULL。在不損失精確性的情況下,長度越短越好

  ref

    展示的是與索引列作等值匹配的東東是個啥,比如只是一個常數或者是某個列。它显示的列的名字(或const),此列多數時候為 Null

  rows

    展示的是 mysql 解析器認為執行此 SQL 時預計需要掃描的行數。此數值為一個預估值,不是具體值,通常比實際值小

  filtered

    展示的是返回結果的行數所佔需要讀到的行(rows 的值)的比例,當然是越小越好啦

  extra

    表示不在其他列但也很重要的額外信息。取值有很多,我們挑一些比較常見的過一下

    using index

      表示 SQL 使用了使用覆蓋索引,而不用回表去查詢數據,性能非常不錯

    using where

      表示存儲引擎搜到記錄後進行了後過濾(POST-FILTER),如果查詢未能使用索引,using where 的作用只是提醒我們 mysql 要用 where 條件過濾結果集

    using temporary

      表示 mysql 需要使用臨時表來存儲結果集,常見於排序和分組查詢

    using filesort

      表示 mysql 無法利用索引直接完成排序(排序的字段不是索引字段),此時會用到緩衝空間(內存或者磁盤)來進行排序;一般出現該值,則表示 SQL 要進行優化了,它對 CPU 的消耗是比較大的

    impossible where

      查詢語句的WHERE子句永遠為 FALSE 時將會提示該額外信息

 

 

     當然還有其他的,不常見,等碰到了大家再去查吧(現在凌晨 1 點,我實在是太困了!)

總結

  1、背景疑問

    還記得客服小姐姐的問題嗎,她嫌我們太慢,具體原因下篇再詳細介紹,這裏就提一下:連表查詢的 連接鍵 類型不一致,一個 INT 類型,一個 VARCHAR 類型,導致 type 是 ALL(這誰設計的呀,坑死人呀! 難道是我 ?)

  2、思維導圖

    本來是想自己畫個思維導圖的,可上網一搜,發現了一個人家畫好了的思維導圖,我就偷個懶借用下:,裏面描述的很詳細,同時也包括了各種示例,真香!

  3、肚中精華

    EXPLAIN 的輸出內容很多,我們沒必要全部掌握,重點我已經幫大家划好

    type,就像 RMB 一樣重要

    key,也像 RMB 一樣重要

    extra,還像 RMB 一樣重要

    說白了還是 RMB 最重要,不是,我的意思是 type、key、extra 都很重要,其他的用到了再去買吧

  4、示例代碼

    

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[springboot 開發單體web shop] 8. 商品詳情&評價展示

上文回顧

我們實現了根據搜索關鍵詞查詢商品列表和根據商品分類查詢,並且使用到了mybatis-pagehelper插件,講解了如何使用插件來幫助我們快速實現分頁數據查詢。本文我們將繼續開發商品詳情頁面和商品留言功能的開發。

需求分析

關於商品詳情頁,和往常一樣,我們先來看一看jd的示例:

從上面2張圖,我們可以看出來,大體上需要展示給用戶的信息。比如:商品圖片,名稱,價格,等等。在第二張圖中,我們還可以看到有一個商品評價頁簽,這些都是我們本節要實現的內容。

商品詳情

開發梳理

我們根據上圖(權當是需求文檔,很多需求文檔寫的比這個可能還差勁很多…)分析一下,我們的開發大致都要關注哪些points:

  • 商品標題
  • 商品圖片集合
  • 商品價格(原價以及優惠價)
  • 配送地址(我們的實現不在此,我們後續直接實現在下單邏輯中)
  • 商品規格
  • 商品分類
  • 商品銷量
  • 商品詳情
  • 商品參數(生產場地,日期等等)

根據我們梳理出來的信息,接下來開始編碼就會很簡單了,大家可以根據之前課程講解的,先自行實現一波,請開始你們的表演~

編碼實現

DTO實現

因為我們在實際的數據傳輸過程中,不可能直接把我們的數據庫entity之間暴露到前端,而且我們商品相關的數據是存儲在不同的數據表中,我們必須要封裝一個ResponseDTO來對數據進行傳遞。

  • ProductDetailResponseDTO包含了商品主表信息,以及圖片列表、商品規格(不同SKU)以及商品具體參數(產地,生產日期等信息)
@Data
@ToString
@Builder
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class ProductDetailResponseDTO {
    private Products products;
    private List<ProductsImg> productsImgList;
    private List<ProductsSpec> productsSpecList;
    private ProductsParam productsParam;
}

Custom Mapper實現

根據我們之前表的設計,這裏使用生成的通用mapper就可以滿足我們的需求。

Service實現

從我們封裝的要傳遞到前端的ProductDetailResponseDTO就可以看出,我們可以根據商品id分別查詢出商品的相關信息,在controller進行數據封裝就可以了,來實現我們的查詢接口。

  • 查詢商品主表信息(名稱,內容等)

    com.liferunner.service.IProductService中添加接口方法:

        /**
         * 根據商品id查詢商品
         *
         * @param pid 商品id
         * @return 商品主信息
         */
        Products findProductByPid(String pid);

    接着,在com.liferunner.service.impl.ProductServiceImpl中添加實現方法:

        @Override
        @Transactional(propagation = Propagation.SUPPORTS)
        public Products findProductByPid(String pid) {
            return this.productsMapper.selectByPrimaryKey(pid);
        }

    直接使用通用mapper根據主鍵查詢就可以了。

    同上,我們依次來實現圖片、規格、以及商品參數相關的編碼工作

  • 查詢商品圖片信息列表

        /**
         * 根據商品id查詢商品規格
         *
         * @param pid 商品id
         * @return 規格list
         */
        List<ProductsSpec> getProductSpecsByPid(String pid);
    
    ----------------------------------------------------------------
    
        @Override
        public List<ProductsSpec> getProductSpecsByPid(String pid) {
            Example example = new Example(ProductsSpec.class);
            val condition = example.createCriteria();
            condition.andEqualTo("productId", pid);
            return this.productsSpecMapper.selectByExample(example);
        }
  • 查詢商品規格列表

        /**
         * 根據商品id查詢商品規格
         *
         * @param pid 商品id
         * @return 規格list
         */
        List<ProductsSpec> getProductSpecsByPid(String pid);
    
    ------------------------------------------------------------------
    
        @Override
        public List<ProductsSpec> getProductSpecsByPid(String pid) {
            Example example = new Example(ProductsSpec.class);
            val condition = example.createCriteria();
            condition.andEqualTo("productId", pid);
            return this.productsSpecMapper.selectByExample(example);
        }
  • 查詢商品參數信息

        /**
         * 根據商品id查詢商品參數
         *
         * @param pid 商品id
         * @return 參數
         */
        ProductsParam findProductParamByPid(String pid);
    
    ------------------------------------------------------------------
    
        @Override
        public ProductsParam findProductParamByPid(String pid) {
            Example example = new Example(ProductsParam.class);
            val condition = example.createCriteria();
            condition.andEqualTo("productId", pid);
            return this.productsParamMapper.selectOneByExample(example);
        }

Controller實現

在上面將我們需要的信息查詢實現之後,然後我們需要在controller對數據進行包裝,之後再返回到前端,供用戶來進行查看,在com.liferunner.api.controller.ProductController中添加對外接口/detail/{pid},實現如下:

    @GetMapping("/detail/{pid}")
    @ApiOperation(value = "根據商品id查詢詳情", notes = "根據商品id查詢詳情")
    public JsonResponse findProductDetailByPid(
        @ApiParam(name = "pid", value = "商品id", required = true)
        @PathVariable String pid) {
        if (StringUtils.isBlank(pid)) {
            return JsonResponse.errorMsg("商品id不能為空!");
        }
        val product = this.productService.findProductByPid(pid);
        val productImgList = this.productService.getProductImgsByPid(pid);
        val productSpecList = this.productService.getProductSpecsByPid(pid);
        val productParam = this.productService.findProductParamByPid(pid);
        val productDetailResponseDTO = ProductDetailResponseDTO
            .builder()
            .products(product)
            .productsImgList(productImgList)
            .productsSpecList(productSpecList)
            .productsParam(productParam)
            .build();
        log.info("============查詢到商品詳情:{}==============", productDetailResponseDTO);

        return JsonResponse.ok(productDetailResponseDTO);
    }

從上述代碼中可以看到,我們分別查詢了商品、圖片、規格以及參數信息,使用ProductDetailResponseDTO.builder().build()封裝成返回到前端的對象。

Test API

按照慣例,寫完代碼我們需要進行測試。

{
  "status": 200,
  "message": "OK",
  "data": {
    "products": {
      "id": "smoke-100021",
      "productName": "(奔跑的人生) - 中華",
      "catId": 37,
      "rootCatId": 1,
      "sellCounts": 1003,
      "onOffStatus": 1,
      "createdTime": "2019-09-09T06:45:34.000+0000",
      "updatedTime": "2019-09-09T06:45:38.000+0000",
      "content": "吸煙有害健康“
    },
    "productsImgList": [
      {
        "id": "1",
        "productId": "smoke-100021",
        "url": "http://www.life-runner.com/product/smoke/img1.png",
        "sort": 0,
        "isMain": 1,
        "createdTime": "2019-07-01T06:46:55.000+0000",
        "updatedTime": "2019-07-01T06:47:02.000+0000"
      },
      {
        "id": "2",
        "productId": "smoke-100021",
        "url": "http://www.life-runner.com/product/smoke/img2.png",
        "sort": 1,
        "isMain": 0,
        "createdTime": "2019-07-01T06:46:55.000+0000",
        "updatedTime": "2019-07-01T06:47:02.000+0000"
      },
      {
        "id": "3",
        "productId": "smoke-100021",
        "url": "http://www.life-runner.com/product/smoke/img3.png",
        "sort": 2,
        "isMain": 0,
        "createdTime": "2019-07-01T06:46:55.000+0000",
        "updatedTime": "2019-07-01T06:47:02.000+0000"
      }
    ],
    "productsSpecList": [
      {
        "id": "1",
        "productId": "smoke-100021",
        "name": "中華",
        "stock": 2276,
        "discounts": 1.00,
        "priceDiscount": 7000,
        "priceNormal": 7000,
        "createdTime": "2019-07-01T06:54:20.000+0000",
        "updatedTime": "2019-07-01T06:54:28.000+0000"
      },
    ],
    "productsParam": {
      "id": "1",
      "productId": "smoke-100021",
      "producPlace": "中國",
      "footPeriod": "760天",
      "brand": "中華",
      "factoryName": "中華",
      "factoryAddress": "陝西",
      "packagingMethod": "盒裝",
      "weight": "100g",
      "storageMethod": "常溫",
      "eatMethod": "",
      "createdTime": "2019-05-01T09:38:30.000+0000",
      "updatedTime": "2019-05-01T09:38:34.000+0000"
    }
  },
  "ok": true
}

商品評價

在文章一開始我們就看過jd詳情頁面,有一個詳情頁簽,我們來看一下:

它這個實現比較複雜,我們只實現相對重要的幾個就可以了。

開發梳理

針對上圖中紅色方框圈住的內容,分別有:

  • 評價總數
  • 好評度(根據好評總數,中評總數,差評總數計算得出)
  • 評價等級
  • 以及用戶信息加密展示
  • 評價內容

我們來實現上述分析的相對必要的一些內容。

編碼實現

查詢評價

根據我們需要的信息,我們需要從用戶表、商品表以及評價表中來聯合查詢數據,很明顯單表通用mapper無法實現,因此我們先來實現自定義查詢mapper,當然數據的傳輸對象是我們需要先來定義的。

Response DTO實現

創建com.liferunner.dto.ProductCommentDTO.

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
@Builder
public class ProductCommentDTO {
    //評價等級
    private Integer commentLevel;
    //規格名稱
    private String specName;
    //評價內容
    private String content;
    //評價時間
    private Date createdTime;
    //用戶頭像
    private String userFace;
    //用戶昵稱
    private String nickname;
}

Custom Mapper實現

com.liferunner.custom.ProductCustomMapper中添加查詢接口方法:

    /***
     * 根據商品id 和 評價等級查詢評價信息
     * <code>
     *         Map<String, Object> paramMap = new HashMap<>();
     *         paramMap.put("productId", pid);
     *         paramMap.put("commentLevel", level);
     *</code>
     * @param paramMap
     * @return java.util.List<com.liferunner.dto.ProductCommentDTO>
     * @throws
     */
    List<ProductCommentDTO> getProductCommentList(@Param("paramMap") Map<String, Object> paramMap);

mapper/custom/ProductCustomMapper.xml中實現該接口方法的SQL:

    <select id="getProductCommentList" resultType="com.liferunner.dto.ProductCommentDTO" parameterType="Map">
        SELECT
        pc.comment_level as commentLevel,
        pc.spec_name as specName,
        pc.content as content,
        pc.created_time as createdTime,
        u.face as userFace,
        u.nickname as nickname
        FROM items_comments pc
        LEFT JOIN users u
        ON pc.user_id = u.id
        WHERE pc.item_id = #{paramMap.productId}
        <if test="paramMap.commentLevel != null and paramMap.commentLevel != ''">
            AND pc.comment_level = #{paramMap.commentLevel}
        </if>
    </select>

如果沒有傳遞評價級別的話,默認查詢全部評價信息。

Service 實現

com.liferunner.service.IProductService中添加查詢接口方法:

    /**
     * 查詢商品評價
     *
     * @param pid        商品id
     * @param level      評價級別
     * @param pageNumber 當前頁碼
     * @param pageSize   每頁展示多少條數據
     * @return 通用分頁結果視圖
     */
    CommonPagedResult getProductComments(String pid, Integer level, Integer pageNumber, Integer pageSize);

com.liferunner.service.impl.ProductServiceImpl實現該方法:

    @Override
    public CommonPagedResult getProductComments(String pid, Integer level, Integer pageNumber, Integer pageSize) {
        Map<String, Object> paramMap = new HashMap<>();
        paramMap.put("productId", pid);
        paramMap.put("commentLevel", level);
        // mybatis-pagehelper
        PageHelper.startPage(pageNumber, pageSize);
        val productCommentList = this.productCustomMapper.getProductCommentList(paramMap);
        for (ProductCommentDTO item : productCommentList) {
            item.setNickname(SecurityTools.HiddenPartString4SecurityDisplay(item.getNickname()));
        }
        // 獲取mybatis插件中獲取到信息
        PageInfo<?> pageInfo = new PageInfo<>(productCommentList);
        // 封裝為返回到前端分頁組件可識別的視圖
        val commonPagedResult = CommonPagedResult.builder()
                .pageNumber(pageNumber)
                .rows(productCommentList)
                .totalPage(pageInfo.getPages())
                .records(pageInfo.getTotal())
                .build();
        return commonPagedResult;
    }

因為評價過多會使用到分頁,這裏使用通用分頁返回結果,關於分頁,可查看。

Controller實現

com.liferunner.api.controller.ProductController中添加對外查詢接口:

    @GetMapping("/comments")
    @ApiOperation(value = "查詢商品評價", notes = "根據商品id查詢商品評價")
    public JsonResponse getProductComment(
        @ApiParam(name = "pid", value = "商品id", required = true)
        @RequestParam String pid,
        @ApiParam(name = "level", value = "評價級別", required = false, example = "0")
        @RequestParam Integer level,
        @ApiParam(name = "pageNumber", value = "當前頁碼", required = false, example = "1")
        @RequestParam Integer pageNumber,
        @ApiParam(name = "pageSize", value = "每頁展示記錄數", required = false, example = "10")
        @RequestParam Integer pageSize
    ) {
        if (StringUtils.isBlank(pid)) {
            return JsonResponse.errorMsg("商品id不能為空!");
        }
        if (null == pageNumber || 0 == pageNumber) {
            pageNumber = DEFAULT_PAGE_NUMBER;
        }
        if (null == pageSize || 0 == pageSize) {
            pageSize = DEFAULT_PAGE_SIZE;
        }
        log.info("============查詢商品評價:{}==============", pid);

        val productComments = this.productService.getProductComments(pid, level, pageNumber, pageSize);
        return JsonResponse.ok(productComments);
    }

FBI WARNING:

@ApiParam(name = “level”, value = “評價級別”, required = false, example = “0”)
@RequestParam Integer level
關於ApiParam參數,如果接收參數為非字符串類型,一定要定義example為對應類型的示例值,否則Swagger在訪問過程中會報example轉換錯誤,因為example缺省為””空字符串,會轉換失敗。例如我們刪除掉level這個字段中的example=”0“,如下為錯誤信息(但是並不影響程序使用。)

2019-11-23 15:51:45 WARN  AbstractSerializableParameter:421 - Illegal DefaultValue null for parameter type integer
java.lang.NumberFormatException: For input string: ""
    at java.lang.NumberFormatException.forInputString(NumberFormatException.java:65)
    at java.lang.Long.parseLong(Long.java:601)
    at java.lang.Long.valueOf(Long.java:803)
    at io.swagger.models.parameters.AbstractSerializableParameter.getExample(AbstractSerializableParameter.java:412)
    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62)
    at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
    at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498)
    at com.fasterxml.jackson.databind.ser.BeanPropertyWriter.serializeAsField(BeanPropertyWriter.java:688)
    at com.fasterxml.jackson.databind.ser.std.BeanSerializerBase.serializeFields(BeanSerializerBase.java:721)
    at com.fasterxml.jackson.databind.ser.BeanSerializer.serialize(BeanSerializer.java:166)
    at com.fasterxml.jackson.databind.ser.impl.IndexedListSerializer.serializeContents(IndexedListSerializer.java:119)

Test API

福利講解

添加Propagation.SUPPORTS和不加的區別

有心的小夥伴肯定又注意到了,在Service中處理查詢時,我一部分使用了@Transactional(propagation = Propagation.SUPPORTS),一部分查詢又沒有添加事務,那麼這兩種方式有什麼不一樣呢?接下來,我們來揭開神秘的面紗。

  • Propagation.SUPPORTS

      /**
       * Support a current transaction, execute non-transactionally if none exists.
       * Analogous to EJB transaction attribute of the same name.
       * <p>Note: For transaction managers with transaction synchronization,
       * {@code SUPPORTS} is slightly different from no transaction at all,
       * as it defines a transaction scope that synchronization will apply for.
       * As a consequence, the same resources (JDBC Connection, Hibernate Session, etc)
       * will be shared for the entire specified scope. Note that this depends on
       * the actual synchronization configuration of the transaction manager.
       * @see org.springframework.transaction.support.AbstractPlatformTransactionManager#setTransactionSynchronization
       */
      SUPPORTS(TransactionDefinition.PROPAGATION_SUPPORTS),

    主要關注Support a current transaction, execute non-transactionally if none exists.從字面意思來看,就是如果當前環境有事務,我就加入到當前事務;如果沒有事務,我就以非事務的方式執行。從這方面來看,貌似我們加不加這一行其實都沒啥差別。

    划重點:NOTE,對於一個帶有事務同步的管理器來說,這裡有一丟丟的小區別啦。(所以大家在讀註釋的時候,一定要看這個Note.往往這裏面會有好東西給我們,就相當於我們的大喇叭!)

    這個同步事務管理器定義了一個事務同步的一個範圍,如果加了這個註解,那麼就等同於我讓你來管我啦,你裏面的資源我想用就可以用(JDBC Connection, Hibernate Session).

結論1

SUPPORTS 標註的方法可以獲取和當前事務環境一致的 Connection 或 Session,不使用的話一定是一個新的連接;
再注意下面又一個NOTE,即便上面的配置加入了,但是事務管理器的實際同步配置會影響到真實的執行到底是否會用你。看它的說明:@see org.springframework.transaction.support.AbstractPlatformTransactionManager#setTransactionSynchronization.

  /**
   * Set when this transaction manager should activate the thread-bound
   * transaction synchronization support. Default is "always".
   * <p>Note that transaction synchronization isn't supported for
   * multiple concurrent transactions by different transaction managers.
   * Only one transaction manager is allowed to activate it at any time.
   * @see #SYNCHRONIZATION_ALWAYS
   * @see #SYNCHRONIZATION_ON_ACTUAL_TRANSACTION
   * @see #SYNCHRONIZATION_NEVER
   * @see TransactionSynchronizationManager
   * @see TransactionSynchronization
   */
  public final void setTransactionSynchronization(int transactionSynchronization) {
      this.transactionSynchronization = transactionSynchronization;
  }

描述信息只是說在同一個事務管理器才能起作用,並沒有什麼實際意義,我們來看一下TransactionSynchronization具體的內容:

package org.springframework.transaction.support;

import java.io.Flushable;

public interface TransactionSynchronization extends Flushable {

  /** Completion status in case of proper commit. */
  int STATUS_COMMITTED = 0;

  /** Completion status in case of proper rollback. */
  int STATUS_ROLLED_BACK = 1;

  /** Completion status in case of heuristic mixed completion or system errors. */
  int STATUS_UNKNOWN = 2;

  /**
   * Suspend this synchronization.
   * Supposed to unbind resources from TransactionSynchronizationManager if managing any.
   * @see TransactionSynchronizationManager#unbindResource
   */
  default void suspend() {
  }

  /**
   * Resume this synchronization.
   * Supposed to rebind resources to TransactionSynchronizationManager if managing any.
   * @see TransactionSynchronizationManager#bindResource
   */
  default void resume() {
  }

  /**
   * Flush the underlying session to the datastore, if applicable:
   * for example, a Hibernate/JPA session.
   * @see org.springframework.transaction.TransactionStatus#flush()
   */
  @Override
  default void flush() {
  }

  /**
   * ...
   */
  default void beforeCommit(boolean readOnly) {
  }

  /**
   * ...
   */
  default void beforeCompletion() {
  }

  /**
   * ...
   */
  default void afterCommit() {
  }

  /**
   * ...
   */
  default void afterCompletion(int status) {
  }
}

事務管理器可以通過org.springframework.transaction.support.AbstractPlatformTransactionManager#setTransactionSynchronization(int)來對當前事務進行行為干預,比如將它設置為1,可以執行事務回調,設置為2,表示出錯了,但是如果沒有加入PROPAGATION.SUPPORTS註解的話,即便你在當前事務中,你也不能對我進行操作和變更。

結論2

添加PROPAGATION.SUPPORTS之後,當前查詢中可以對當前的事務進行設置回調動作,不添加就不行。

源碼下載

下節預告

下一節我們將繼續開發商品詳情展示以及商品評價業務,在過程中使用到的任何開發組件,我都會通過專門的一節來進行介紹的,兄弟們末慌!

gogogo!

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高德服務單元化方案和架構實踐

導讀:本文主要介紹了高德在服務單元化建設方面的一些實踐經驗,服務單元化建設面臨很多共性問題,如請求路由、單元封閉、數據同步,有的有成熟方案可以借鑒和使用,但不同公司的業務不盡相同,要盡可能的結合業務特點,做相應的設計和處理。

一、為什麼要做單元化

  • 單機房資源瓶頸

隨着業務體量和服務用戶群體的增長,單機房或同城雙機房無法支持服務的持續擴容。

  • 服務異地容災

異地容災已經成為核心服務的標配,有的服務雖然進行了多地多機房部署,但數據還是只在中心機房,實現真正意義上的異地多活,就需要對服務進行單元化改造。

二、高德單元化的特點

在做高德單元化項目時,我們首先要考慮的是結合高德的業務特點,看高德的單元化有什麼不一樣的訴求,這樣就清楚哪些經驗和方案是可以直接拿來用的,哪些又是需要我們去解決的。

高德業務和傳統的在線交易業務還是不太一樣,高德為用戶提供以導航為代表的出行服務,很多業務場景對服務的RT要求會很高,所以在做單元化方案時,盡可能減少對整體服務RT的影響就是我們需要重點考慮的問題,盡量做到數據離用戶近一些。轉換到單元化技術層面需要解決兩個問題:

1.用戶設備的單元接入需要盡可能的做到就近接入,用戶真實地理位置接近哪個單元就接入哪個單元,如華北用戶接入到張北,華南接入到深圳。

2.用戶的單元劃分最好能與就近接入的單元保持一致,減少單元間的跨單元路由。如用戶請求從深圳進來,用戶的單元劃分最好就在深圳單元,如果劃到張北單元就會造成跨單元路由。

另外一個區別就是高德很多業務是無須登錄的,所以我們的單元化方案除了用戶ID也要支持基於設備ID。

三、高德單元化實踐

服務的單元化架構改造需要一個至上而下的系統性設計,核心要解決請求路由、單元封閉、數據同步三方面問題。

請求路由:根據高德業務的特點,我們提供了取模路由和路由表路由兩種策略,目前上線應用使用較多的是路由表路由策略。

單元封閉:得益於集團的基礎設施建設,我們使用vipserver、hsf等服務治理能力保證服務同機房調用,從而實現單元封閉(hsf unit模式也是一種可行的方案,但個人認為同機房調用的架構和模式更簡潔且易於維護)。

數據同步:數據部分使用的是集團DB產品提供的DRC數據同步。

單元路由服務採用什麼樣的部署方案是我們另一個要面臨的問題,考慮過以下三種方案:

第一種SDK的方式因為對業務的強侵入性是首先被排除的,統一接入層進行代理和去中心化插件集成兩種方案各有利弊,但當時首批要接入單元化架構的服務很多都還沒有統一接入到gateway,所以基於現狀的考慮使用了去中心化插件集成的方式,通過在應用的nginx集成UnitRouter。

服務單元化架構

目前高德賬號,雲同步、用戶評論系統都完成了單元化改造,採用三地四機房部署,寫入量較高的雲同步服務,單元寫高峰能達到數w+QPS (存儲是mongodb集群)。

以賬號系統為例介紹下高德單元化應用的整體架構。

賬號系統服務是三地四機房部署,數據分別存儲在tair為代表的緩存和XDB里,數據存儲三地集群部署、全量同步。賬號系統服務器的Tengine上安裝UntiRouter,它請求的負責單元識別和路由,用戶單元劃分是通過記錄用戶與單元關係的路由表來控制。

PS:因歷史原因緩存使用了tair和自建的uredis(在redis基礎上添加了基於log的數據同步功能),目前已經在逐步統一到tair。數據同步依賴tair和alisql的數據同步方案,以及自建的uredis數據同步能力。

就近接入實現方案

為滿足高德業務低延時要求,就要想辦法做到數據(單元)離用戶更近,其中有兩個關鍵鏈路,一個是通過aserver接入的外網連接,另一個是服務內部路由(盡可能不產生跨單元路由)。

措施1:客戶端的外網接入通過aserver上的配置,將不同地理區域(七個大區)的設備劃分到對應近的單元,如華北用戶接入張北單元。

措施2:通過記錄用戶和單元關係的路由表來劃分用戶所屬單元,這個關係是通過系統日誌分析出來的,用戶經常從哪個單元入口進來,就會把用戶劃分到哪個單元,從而保證請求入口和單元劃分的相對一致,從而減少跨單元路由。

所以,在最終的單元路由實現上我們提供了傳統的取模路由,和為降延時而設計的基於路由表路由兩種策略。同時,為解無須登錄的業務場景問題,上述兩種策略除了支持用戶ID,我們同時也支持設備ID。

路由表設計

路由表分為兩部分,一個是用戶-分組的關係映射表,另一個是分組-單元的關係映射表。在使用時,通過路由表查對應的分組,再通過分組看用戶所屬單元。分組對應中國大陸的七個大區。

先看“用戶-(大區)分組”:

路由表是定期通過系統日誌分析出來的,看用戶最近IP屬於哪個大區就劃分進哪個分組,同時也對應上了具體單元。當一個北京的用戶長期去了深圳,因IP的變化路由表更新后將划進新大區分組,從而完成用戶從張北單元到深圳單元的遷移。

再看“分組-單元”:

分組與單元的映射有一個默認關係,這是按地理就近來配置的,比如華南對應深圳。除了默認的映射關係,還有幾個用於切流預案的關係映射。

老用戶可以通過路由表來查找單元,新用戶怎麼辦?對於新用戶的處理我們會降級成取模的策略進行單元路由,直至下次路由表的更新。所以整體上看新用戶跨單元路由比例肯定是比老用戶大的多,但因為新用戶是一個相對穩定的增量,所以整體比例在可接受範圍內。

路由計算

有了路由表,接下來就要解工程化應用的問題,性能、空間、靈活性和準確率,以及對服務穩定性的影響這幾個方面是要進行綜合考慮的,首先考慮外部存儲會增加服務的穩定性風險,後面我們在BloomFilter 、BitMap和MapDB多種方案中選擇BloomFilter,萬分之幾的誤命中率導致的跨單元路由在業務可接受範圍內。

通過日誌分析出用戶所屬大區后,我們將不同分組做成多個布隆過濾器,計算時逐層過濾。這個計算有兩種特殊情況:

1) 因為BloomFilter存在誤算率,有可能存在一種情況,華南分組的用戶被計算到華北了,這種情況比例在萬分之3 (生成BloomFilter時可調整),它對業務上沒有什麼影響,這類用戶相當於被劃分到一個非所在大區的分組裡,但這個關係是穩定的,不會影響到業務,只是存在跨單元路由,是可接受的。

2) 新用戶不在分組信息里,所以經過逐層的計算也沒有匹配到對應大區分組,此時會使用取模進行模除分組的計算。

如果業務使用的是取模路由而非路由表路由策略,則直接根據tid或uid計算對應的模除分組,原理簡單不詳表了。

單元切流

在發生單元故障進行切流時,主要分為四步驟

打開單元禁寫 (跨單元寫不敏感業務可以不配置)

檢查業務延時

切換預案

解除單元禁寫

PS:更新路由表時,也需要上述操作,只是第3步的切換預案變成切換新版本路由表;單元禁寫主要是了等待數據同步,避免數據不一致導致的業務問題。

核心指標

單元計算耗時1~2ms

跨單元路由比例底於5%

除了性能外,因就近接入的訴求,跨單元路由比例也是我們比較關心的重要指標。從線上觀察看,路由表策略單元計算基本上在1、2ms內完成,跨單元路由比例3%左右,整體底於5%。

四、後續優化

統一接入集成單元化能力

目前大部分服務都接入了統一接入網關服務,在網關集成單元化能力將大大減少服務單元化部署的成本,通過簡單的配置就可以實現單元路由,服務可將更多的精力放在業務的單元封閉和數據同步上。

分組機制的優化

按大區分組存在三個問題:

通過IP計算大區有一定的誤算率,會導致部分用戶劃分錯誤分組。

分組粒度太大,單元切流時流量不好分配。舉例,假如華東是我們用戶集中的大區,切流時把這個分組切到任意一個指定單元,都會造成單元服務壓力過大。

計算次數多,分多少個大區,理論最大計算次數是有多少次,最後採取取模策略。

針對上述幾個問題我們計劃對分組機製做如下改進

通過用戶進入單元的記錄來確認用戶所屬單元,而非根據用戶IP所在大區來判斷,解上述問題1。

每個單元劃分4個虛擬分組,支持更細粒度單元切流,解上述問題2。

用戶確實單元后,通過取模來劃分到不同的虛擬分組。每個單元只要一次計算就能完成,新用戶只需經過3次計算,解上述問題3。

熱更時的雙表計算

與取模路由策略不同,路由表策略為了把跨單元路由控制在一個較好的水平需要定期更新,目前更新時需要一個短暫的單元禁寫,這對於很多業務來說是不太能接受的。

為優化這個問題,系統將在路由表更新時做雙(路由)表計算,即將新老路由表同時加載進內存,更新時不再對業務做完全的禁寫,我們會分別計算當前用戶(或設備)在新老路由表的單元結果,如果單元一致,則說明路由表的更新沒有導致該用戶(或設備)變更單元,所以請求會被放行,相反如果計算結果是不同單元,說明發生了單元變更,該請求會被攔截,直至到達新路由表的一個完全起用時間。

優化前服務會完全禁寫比如10秒(時間取決於數據同步時間),優化後會變成觸髮禁寫的是這10秒內路由發生變更的用戶,這將大大減少對業務的影響。

服務端數據驅動的單元化場景

前面提到高德在路由策略上結合業務的特別設計,但整體單元劃分還是以用戶(或設備)為維度來進行的,但高德業務還有一個大的場景是我們未來要面對和解決的,就是以數據維度驅動的單元設計,基於終端的服務路由會變成基於數據域的服務路由。

高德很多服務是以服務數據為核心的,像地圖數據等它並非由用戶直接產生。業務的發展數據存儲也將不斷增加,包括5G和自動駕駛,對應數據的爆髮式增長單點全量存儲並不實現,以服務端數據驅動的服務單元化設計,是我們接下來要考慮的重要應用場景。

寫在最後

不同的業務場景對單元化會有不同的訴求,我們提供不同的策略和能力供業務進行選擇,對於多數據服務我們建議使用業務取模路由,簡單且易於維護;對於RT敏感的服務使用路由表的策略來盡可能的降低服務響應時長的影響。另外,要注意的是強依賴性的服務要採用相同的路由策略。

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程序員修神之路–kubernetes是微服務發展的必然產物



菜菜哥,我昨天又請假出去面試了


戰況如何呀?


多數面試題回答的還行,但是最後讓我介紹微服務和kubernetes的時候,掛了


話說微服務和kubernetes內容確實挺多的


那你給我大體介紹一下唄


可以呀,不過要請和coffee哦


◆◆
kubernetes介紹
◆◆

在很多項目的發展初期,都是小型或者大型的單體項目,部署在單台或者多台服務器上,以單個進程的方式來運行。這些項目隨着需求的遞增,發布周期逐漸增長,迭代速度明顯下降。傳統的發布方式是:開發人員將項目打包發給運維人員,運維人員進行部署、資源分配等操作。

隨着軟件行業架構方式的改變,這些大型的單體應用按照業務或者其他維度逐漸被分解為可獨立運行的組件,我們稱之為微服務。微服務彼此之間被獨立開發、部署、升級、擴容,真正實現了大型應用的解耦工作。關於微服務的介紹,大家可以去擼一下菜菜之前的文章:

https://mp.weixin.qq.com/s/b7Bd8giwWVNF1CtkaDaVpw

https://mp.weixin.qq.com/s/BixgyGFrlwZ7wpgDdrmU_g

軟件開發行業就是這樣奇葩,每一個問題被解決之後總是伴隨着另外的問題出現,就像程序員改bug,為什麼總有改不完的bug,真的很令人頭大!!!

微服務雖然解決了一些問題,但是隨着微服務數量的增多,配置、管理、擴容、高可用等要求的實現變的越來越困難,包括運維團隊如何更好的利用硬件資源並降低服務器成本,以及部署的自動化和故障處理等問題變得原來越棘手。

以上問題正是kubernetes要解決並且擅長的領域,它可以讓開發者自主部署應用,自主控制迭代的頻率,完全解放運維團隊。而運維團隊的工作重心從以往的服務器資源管理轉移到了kubernetes的資源管理。kubernetes最厲害之處是對硬件基礎設施進行了封裝和抽象,使得開發人員完全不用去了解硬件的基礎原理,不用去關注底層服務器。kubernetes內部把設置的服務器抽象為資源池,在部署應用的時候,它會自動給應用分配合適合理的服務器資源,並且能夠保證這些應用能正常的和其他應用進行通信。一個kubernetes集群的大體結構如下:

那kubernetes有哪些具體優勢呢?能說下不?


再加一杯coffee?


◆◆
kubernetes優勢
◆◆

微服務雖好,但是數量多了就會有量帶來的問題。隨着系統組件的不斷增長,這些組件的管理問題逐漸浮出水面。首先我們要明白kubernetes是一個軟件系統,它依賴於linux容器的特性來管理組件(kubernetes和容器並非一個概念,請不要混淆)。通過kubernetes部署應用程序時候,你的集群無論包含多少個節點,對於kubernetes來說不會有什麼差異,這完全得益於它對底層基礎設置的抽象,使得數個節點運行的時候表現的好像一個節點一樣。

自動擴容

在kubernetes系統中,它可以對每個應用進行實時的監控,並能根據策略來應對突發的流量做出反應。例如:在流量高峰期間,kubernetes可以根據各個節點的資源利用情況,進行自動的增加節點或者減少節點操作,這在以前的傳統應用部署方式中是不容易做到的。

簡化部署流程

以往的傳統應用發布的時候,需要開發人員把項目打包,並檢查項目的配置文件是否正確,然後發給運維人員,運維人員然後把線上的應用版本備份,然後停止服務進行更新。在kubernetes中,我們多數情況下只需要一條指令或者點擊一個按鈕,就可以把應用升級到最新版本,而且升級的過程中還可做做到不間斷服務。當然整個的流程還涉及到容器的操作,本次這裏不再做過多介紹。

但是這裡有一個意外情況,如果kubernetes集群中存在不同架構CPU的服務器,而你的應用程序是針對特定CPU架構的軟件,可能需要在kubernetes中指定節點去運行你的應用程

提高服務器資源的利用率

傳統應用部署的時候,多數情況下總會把資源留有一定的比例來作為資源的緩衝,來應對流量的峰值,很少有人把單個服務器資源利用率提高到90%以上,從服務器故障的概率來說,服務器資源使用率在90%要比50%高很多,而且服務器一旦出現故障,都是運維人員來解決問題和背鍋,所以傳統的物理機或者虛擬機部署應用的方式,硬件的資源利用率相比較來說是比較低的。

而kubernetes對集群的管理由於抽象了底層硬件設施,所以已經將應用程序和基礎設施分離開來。當你告訴kubernetes運行你 應用程序時,它會根據程序的資源需求和集群內每隔節點的可用資源情況選擇合適的節點來運行。而且通過容器的技術,可以讓應用程序在任何時間遷移到集群中的任何機器上。而對於服務器選擇的最優的組合,kubernetes比人工做的更好,它會根據集群中每台服務器的負載情況來把硬件利用率提高到最高。

自動修復

在傳統的應用架構中,如果一台服務器發生故障,那麼這台服務器上的應用將會全部down掉,多數情況下需要運維人員去處理,這也是為什麼運維人員需要7*24小時隨時待命的一個重要原因。相信你也曾看到過因為半夜故障運維人員罵娘的情景。在kubernetes中,它監視並管理着所有的節點和應用,在節點出現故障的時候,kubernetes可以自動將該節點上的應用遷移到其他健康節點,並將故障節點在資源池中排除。如果你的kubernetes集群基礎設施有足夠的備用資源來支撐系統的正常運行,運維人員完全可以拖延到正常的工作時間再處理故障,讓程序員和運維人員過一下965的工作節奏。

這點有點像Actor模型的設計理論,提倡的是任其崩潰原理。

一致的運行環境

無論你是開發還是運維人員,在傳統的部署方案中,總會有運行環境差異性的煩惱,這樣的差異性大到每個服務器的差異,小到開發環境、仿真環境、生產環境,而且每個環境的服務器都會隨着時間的推移而變化。我相信你一定遇到過開發環境程序運行正常,生產環境卻異常的情況。這種差異性不僅僅是因為生產環境由運維團隊管理,開發環境由開發者管理,更重要的這兩組人對系統的要求是不同的,運維團隊會對線上生產環境定時的打補丁,做安全監測等操作,而開發者可能根本就不會弔這些問題。除此之外,應用系統依賴的第三方庫可能在開發、仿真、生產環境中版本不同,這樣的問題反正我是遇到過。

而kubernetes採用的容器技術,在把應用打包的時候,運行環境也一起被打入包中,這就保證了相同版本的容器包(鏡像)在任何服務器上都有相同的運行環境

kubernetes原來有這麼優勢,那我得好好學學了


雖然kubernetes優勢很多,但是入門門檻比較高,而且在個別情況下反而不合適


kubernetes要求開發人員對容器技術和網絡知識有一定了解,所以是否採用kubernetes要根據團隊的綜合技能和項目斟酌使用,並不是所有項目採用kubernetes都有利

 

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圖文詳解基於角色的權限控制模型RBAC

我們開發一個系統,必然面臨權限控制的問題,即不同的用戶具有不同的訪問、操作、數據權限。形成理論的權限控制模型有:自主訪問控制(DAC: Discretionary Access Control)、強制訪問控制(MAC: Mandatory Access Control)、基於屬性的權限驗證(ABAC: Attribute-Based Access Control)等。最常被開發者使用也是相對易用、通用的就是RBAC權限模型(Role-Based Access Control),本文就將向大家介紹該權限模型。

一、RBAC權限模型簡介

RBAC權限模型(Role-Based Access Control)即:基於角色的權限控制。模型中有幾個關鍵的術語:

  • 用戶:系統接口及訪問的操作者
  • 權限:能夠訪問某接口或者做某操作的授權資格
  • 角色:具有一類相同操作權限的用戶的總稱

RBAC權限模型核心授權邏輯如下:

  • 某用戶是什麼角色?
  • 某角色具有什麼權限?
  • 通過角色的權限推導用戶的權限

二、RBAC的演化進程

2.1.用戶與權限直接關聯

想到權限控制,人們最先想到的一定是用戶與權限直接關聯的模式,簡單地說就是:某個用戶具有某些權限。如圖:

  • 張三具有創建用戶和刪除用戶的權限,所以他可能系統維護人員
  • 李四具有產品記錄管理和銷售記錄管理權限,所以他可能是一個業務銷售人員

這種模型能夠清晰的表達用戶與權限之間的關係,足夠簡單。但同時也存在問題:

  • 現在用戶是張三、李四,以後隨着人員增加,每一個用戶都需要重新授權
  • 或者張三、李四離職,需要針對每一個用戶進行多種權限的回收

2.2.一個用戶擁有一個角色

在實際的團體業務中,都可以將用戶分類。比如對於薪水管理系統,通常按照級別分類:經理、高級工程師、中級工程師、初級工程師。也就是按照一定的角色分類,通常具有同一角色的用戶具有相同的權限。這樣改變之後,就可以將針對用戶賦權轉換為針對角色賦權。

  • 一個用戶有一個角色
  • 一個角色有多個操作(菜單)權限
  • 一個操作權限可以屬於多個角色

我們可以用下圖中的數據庫設計模型,描述這樣的關係。

2.3 一個用戶一個或多個角色

但是在實際的應用系統中,一個用戶一個角色遠遠滿足不了需求。如果我們希望一個用戶既擔任銷售角色、又暫時擔任副總角色。該怎麼做呢?為了增加系統設計的適用性,我們通常設計:

  • 一個用戶有一個或多個角色
  • 一個角色包含多個用戶
  • 一個角色有多種權限
  • 一個權限屬於多個角色

我們可以用下圖中的數據庫設計模型,描述這樣的關係。

二、頁面訪問權限與操作權限

  • 頁面訪問權限: 所有系統都是由一個個的頁面組成,頁面再組成模塊,用戶是否能看到這個頁面的菜單、是否能進入這個頁面就稱為頁面訪問權限。
  • 操作權限: 用戶在操作系統中的任何動作、交互都需要有操作權限,如增刪改查等。比如:某個按鈕,某個超鏈接用戶是否可以點擊,是否應該看見的權限。

為了適應這種需求,我們可以把頁面資源(菜單)和操作資源(按鈕)分表存放,如上圖。也可以把二者放到一個表裡面存放,用一個字段進行標誌區分。

三、數據權限

數據權限比較好理解,就是某個用戶能夠訪問和操作哪些數據。

  • 通常來說,數據權限由用戶所屬的組織來確定。比如:生產一部只能看自己部門的生產數據,生產二部只能看自己部門的生產數據;銷售部門只能看銷售數據,不能看財務部門的數據。而公司的總經理可以看所有的數據。
  • 在實際的業務系統中,數據權限往往更加複雜。非常有可能銷售部門可以看生產部門的數據,以確定銷售策略、安排計劃等。

所以為了面對複雜的需求,數據權限的控制通常是由程序員書寫個性化的SQL來限制數據範圍的,而不是交給權限模型或者Spring Security或shiro來控制。當然也可以從權限模型或者權限框架的角度去解決這個問題,但適用性有限。

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