Java描述設計模式(23):訪問者模式

本文源碼: ||

一、生活場景

1、場景描述

電競是遊戲比賽達到“競技”層面的體育項目。利用电子設備作為運動器械進行的、人與人之間的智力對抗運動。通過電競,可以提高人的反應能力、協調能力、團隊精神等。但是不同人群的對電競的持有的觀念不一樣,有的人認為電競就是沉迷網絡,持反對態度,而有的人就比較贊同。下面基於訪問者模式來描述該場景。

2、場景圖解

3、代碼實現

public class C01_InScene {
    public static void main(String[] args) {
        DataSet dataSet = new DataSet() ;
        dataSet.addCrowd(new Youth());
        dataSet.addCrowd(new MiddleAge());
        CrowdView crowdView = new Against() ;
        dataSet.display(crowdView);
        crowdView = new Approve() ;
        dataSet.display(crowdView);
    }
}
/**
 * 雙分派,不同人群管理
 */
abstract class Crowd {
    abstract void accept(CrowdView action);
}
class Youth extends Crowd {
    @Override
    public void accept(CrowdView view) {
        view.getYouthView(this);
    }
}
class MiddleAge extends Crowd {
    @Override
    public void accept(CrowdView view) {
        view.getMiddleAgeView (this);
    }
}
/**
 * 不同人群觀念的管理
 */
abstract class CrowdView {
    // 青年人觀念
    abstract void getYouthView (Youth youth);
    // 中年人觀念
    abstract void getMiddleAgeView (MiddleAge middleAge);
}
class Approve extends CrowdView {
    @Override
    public void getYouthView(Youth youth) {
        System.out.println("青年人贊同電競");
    }
    @Override
    public void getMiddleAgeView(MiddleAge middleAge) {
        System.out.println("中年人贊同電競");
    }
}
class Against extends CrowdView {
    @Override
    public void getYouthView(Youth youth) {
        System.out.println("青年人反對電競");
    }
    @Override
    public void getMiddleAgeView(MiddleAge middleAge) {
        System.out.println("中年人反對電競");
    }
}
/**
 * 提供一個數據集合
 */
class DataSet {
    private List<Crowd> crowdList = new ArrayList<>();
    public void addCrowd (Crowd crowd) {
        crowdList.add(crowd);
    }
    public void display(CrowdView crowdView) {
        for(Crowd crowd : crowdList) {
            crowd.accept(crowdView);
        }
    }
}

二、訪問者模式

1、基礎概念

訪問者模式是對象的行為模式,把作用於數據結構的各元素的操作封裝,操作之間沒有關聯。可以在不改變數據結構的前提下定義作用於這些元素的不同的操作。主要將數據結構與數據操作分離,解決數據結構和操作耦合問題核心原理:被訪問的類裏面加對外提供接待訪問者的接口。

2、模式圖解

3、核心角色

  • 抽象訪問者角色

聲明多個方法操作,具體訪問者角色需要實現的接口。

  • 具體訪問者角色

實現抽象訪問者所聲明的接口,就是各個訪問操作。

  • 抽象節點角色

聲明接受操作,接受訪問者對象作為參數。

  • 具體節點角色

實現抽象節點所規定的具體操作。

  • 結構對象角色

能枚舉結構中的所有元素,可以提供一個高層的接口,用來允許訪問者對象訪問每一個元素。

4、源碼實現

public class C02_Visitor {
    public static void main(String[] args) {
        ObjectStructure obs = new ObjectStructure();
        obs.add(new NodeA());
        obs.add(new NodeB());
        Visitor visitor = new VisitorA();
        obs.doAccept(visitor);
    }
}
/**
 * 抽象訪問者角色
 */
interface Visitor {
    /**
     * NodeA的訪問操作
     */
    void visit(NodeA node);
    /**
     * NodeB的訪問操作
     */
    void visit(NodeB node);
}
/**
 * 具體訪問者角色
 */
class VisitorA implements Visitor {
    @Override
    public void visit(NodeA node) {
        node.operationA() ;
    }
    @Override
    public void visit(NodeB node) {
        node.operationB() ;
    }
}
class VisitorB implements Visitor {
    @Override
    public void visit(NodeA node) {
        node.operationA() ;
    }
    @Override
    public void visit(NodeB node) {
        node.operationB() ;
    }
}
/**
 * 抽象節點角色
 */
abstract class Node {
    /**
     * 接收訪問者
     */
    abstract void accept(Visitor visitor);
}
/**
 * 具體節點角色
 */
class NodeA extends Node{
    @Override
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visit(this);
    }
    public void operationA(){
        System.out.println("NodeA.operationA");
    }
}
class NodeB extends Node{
    @Override
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visit(this);
    }
    public void operationB(){
        System.out.println("NodeB.operationB");
    }
}
/**
 * 結構對象角色類
 */
class ObjectStructure {
    private List<Node> nodes = new ArrayList<>();
    public void detach(Node node) {
        nodes.remove(node);
    }
    public void add(Node node){
        nodes.add(node);
    }
    public void doAccept(Visitor visitor){
        for(Node node : nodes) {
            node.accept(visitor);
        }
    }
}

三、Spring框架應用

1、Bean結構的訪問

BeanDefinitionVisitor類,遍歷bean的各個屬性;接口 BeanDefinition,定義Bean的各樣信息,比如屬性值、構造方法、參數等等。這裏封裝操作bean結構的相關方法,但卻沒有改變bean的結構。

2、核心代碼塊

public class BeanDefinitionVisitor {
    public void visitBeanDefinition(BeanDefinition beanDefinition) {
        this.visitParentName(beanDefinition);
        this.visitBeanClassName(beanDefinition);
        this.visitFactoryBeanName(beanDefinition);
        this.visitFactoryMethodName(beanDefinition);
        this.visitScope(beanDefinition);
        if (beanDefinition.hasPropertyValues()) {
            this.visitPropertyValues(beanDefinition.getPropertyValues());
        }
        if (beanDefinition.hasConstructorArgumentValues()) {
            ConstructorArgumentValues cas = beanDefinition.getConstructorArgumentValues();
            this.visitIndexedArgumentValues(cas.getIndexedArgumentValues());
            this.visitGenericArgumentValues(cas.getGenericArgumentValues());
        }
    }
}

四、模式總結

1、優點描述

(1) 訪問者模式符合單一職責原則、使程序具有良好的擴展性、靈活性;

(2) 訪問者模式適用與攔截器與過濾器等常見功能,數據結構相對穩定的場景;

2、缺點描述

(1) 訪問者關注其他類的內部細節,依賴性強,違反迪米特法則,這樣導致具體元素更新麻煩;

(2) 訪問者依賴具體元素,不是抽象元素,面向細節編程,違背依賴倒轉原則;

五、源代碼地址

GitHub·地址
https://github.com/cicadasmile/model-arithmetic-parent
GitEE·地址
https://gitee.com/cicadasmile/model-arithmetic-parent

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將Swagger2文檔導出為HTML或markdown等格式離線閱讀

網上有很多《使用swagger2構建API文檔》的文章,該文檔是一個在線文檔,需要使用HTTP訪問。但是在我們日常使用swagger接口文檔的時候,有的時候需要接口文檔離線訪問,如將文檔導出為html、markdown格式。又或者我們不希望應用系統與swagger接口文檔使用同一個服務,而是導出HTML之後單獨部署,這樣做保證了對接口文檔的訪問不影響業務系統,也一定程度提高了接口文檔的安全性。核心的實現過程就是:

  • 在swagger2接口文檔所在的應用內,利用swagger2markup將接口文檔導出為adoc文件,也可以導出markdown文件。
  • 然後將adoc文件轉換為靜態的html格式,可以將html發布到nginx或者其他的web應用容器,提供訪問(本文不會講html靜態部署,只講HTML導出)。

注意:adoc是一種文件格式,不是我的筆誤。不是doc文件也不是docx文件。

一、maven依賴類庫

在已經集成了swagger2的應用內,通過maven坐標引入相關依賴類庫,pom.xml代碼如下:

<dependency>
    <groupId>io.github.swagger2markup</groupId>
    <artifactId>swagger2markup</artifactId>
    <version>1.3.1</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>io.swagger</groupId>
    <artifactId>swagger-core</artifactId>
    <version>1.5.16</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>io.swagger</groupId>
    <artifactId>swagger-models</artifactId>
    <version>1.5.16</version>
</dependency>

swagger2markup用於將swagger2在線接口文檔導出為html,markdown,adoc等格式文檔,用於靜態部署或離線閱讀。其中第一個maven坐標是必須的。后兩個maven坐標,當你在執行後面的代碼過程中報下圖中的ERROR,或者有的類無法import的時候使用。

產生異常的原因已經有人在github的issues上給出解釋了:當你使用swagger-core版本大於等於1.5.11,並且swagger-models版本小於1.5.11就會有異常發生。所以我們顯式的引入這兩個jar,替換掉swagger2默認引入的這兩個jar。

二、生成adoc格式文件

下面的代碼是通過編碼方式實現的生成adoc格式文件的方式

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.DEFINED_PORT)
public class DemoApplicationTests {
    @Test
    public void generateAsciiDocs() throws Exception {
        //    輸出Ascii格式
        Swagger2MarkupConfig config = new Swagger2MarkupConfigBuilder()
                .withMarkupLanguage(MarkupLanguage.ASCIIDOC) //設置生成格式
                .withOutputLanguage(Language.ZH)  //設置語言中文還是其他語言
                .withPathsGroupedBy(GroupBy.TAGS)
                .withGeneratedExamples()
                .withoutInlineSchema()
                .build();

        Swagger2MarkupConverter.from(new URL("http://localhost:8888/v2/api-docs"))
                .withConfig(config)
                .build()
                .toFile(Paths.get("src/main/resources/docs/asciidoc"));
    }
}
  • 使用RunWith註解和SpringBootTest註解,啟動應用服務容器。 SpringBootTest.WebEnvironment.DEFINED_PORT表示使用application.yml定義的端口,而不是隨機使用一個端口進行測試,這很重要。
  • Swagger2MarkupConfig 是輸出文件的配置,如文件的格式和文件中的自然語言等
  • Swagger2MarkupConverter的from表示哪一個HTTP服務作為資源導出的源頭(JSON格式),可以自己訪問試一下這個鏈接。8888是我的服務端口,需要根據你自己的應用配置修改。
  • toFile表示將導出文件存放的位置,不用加後綴名。也可以使用toFolder表示文件導出存放的路徑。二者區別在於使用toFolder導出為文件目錄下按標籤TAGS分類的多個文件,使用toFile是導出一個文件(toFolder多個文件的合集)。
@Test
public void generateMarkdownDocsToFile() throws Exception {
    //    輸出Markdown到單文件
    Swagger2MarkupConfig config = new Swagger2MarkupConfigBuilder()
            .withMarkupLanguage(MarkupLanguage.MARKDOWN)
            .withOutputLanguage(Language.ZH)
            .withPathsGroupedBy(GroupBy.TAGS)
            .withGeneratedExamples()
            .withoutInlineSchema()
            .build();

    Swagger2MarkupConverter.from(new URL("http://localhost:8888/v2/api-docs"))
            .withConfig(config)
            .build()
            .toFile(Paths.get("src/main/resources/docs/markdown"));
}

上面的這一段代碼是生成markdown格式接口文件的代碼。執行上面的2段單元測試代碼,就可以生產對應格式的接口文件。

還有一種方式是通過maven插件的方式,生成adoc和markdown格式的接口文件。筆者不常使用這種方式,沒有使用代碼生成的方式配置靈活,很多配置都放到pom.xml感覺很臃腫。但還是介紹一下,首先配置maven插件swagger2markup-maven-plugin。

<plugin>
    <groupId>io.github.swagger2markup</groupId>
    <artifactId>swagger2markup-maven-plugin</artifactId>
    <version>1.3.1</version>
    <configuration>
        <swaggerInput>http://localhost:8888/v2/api-docs</swaggerInput><!---swagger-api-json路徑-->
        <outputDir>src/main/resources/docs/asciidoc</outputDir><!---生成路徑-->
        <config>
            <swagger2markup.markupLanguage>ASCIIDOC</swagger2markup.markupLanguage><!--生成格式-->
        </config>
    </configuration>
</plugin>

然後運行插件就可以了,如下圖:

三、通過maven插件生成HTML文檔

<plugin>
    <groupId>org.asciidoctor</groupId>
    <artifactId>asciidoctor-maven-plugin</artifactId>
    <version>1.5.6</version>
    <configuration>
         <!--asciidoc文件目錄-->
        <sourceDirectory>src/main/resources/docs</sourceDirectory>
        <!---生成html的路徑-->
        <outputDirectory>src/main/resources/html</outputDirectory>
        <backend>html</backend>
        <sourceHighlighter>coderay</sourceHighlighter>
        <attributes>
            <!--導航欄在左-->
            <toc>left</toc>
            <!--显示層級數-->
            <!--<toclevels>3</toclevels>-->
            <!--自動打数字序號-->
            <sectnums>true</sectnums>
        </attributes>
    </configuration>
</plugin>

adoc的sourceDirectory路徑必須和第三小節中生成的adoc文件路徑一致。然後按照下圖方式運行插件。

HTMl接口文檔显示的效果如下,有了HTML接口文檔你想轉成其他各種格式的文檔就太方便了,有很多工具可以使用。這裏就不一一介紹了。

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政府重視電動機車電池電芯國產化,2020 持續補助購買電動機車

行政院副院長陳其邁在 7 月 15 日參訪 Gogoro 智能工廠,強調政府對電動機車電池電芯國產化的重視,並表示明年還是會持續補助消費者購買電動機車。

行政院副院長陳其邁與政務委員龔明鑫、經濟部次長林全能和環保署副署長沈志修等人前往桃園市龜山區,參訪 Gogoro 的智能工廠。除了現場試乘 5 月發表的新車種 Gogoro 3 車款並體驗交換電池外,也與 Gogoro 執行長陸學森針對電池電芯國產化進程與傳統機車產業合作等議題進行交流。

陳其邁表示,政府非常重視電動機車電池電芯國產化,目前除了經濟部的科專與 A+ 計畫外,對於國產電池的模組設計、儲能技術與電池的智慧管理也提供計畫類型的補助,希望加速國產電芯量產,並建立相關驗證機制,為國內電動機車產業鏈提供幫助。陳其邁強調,政府也相當重視電動機車產業與傳統機車行合作的問題,希望傳統機車行未來不論在營運、銷售與後續維修,都能與電動機車業者有更多合作機會,協助推動傳統機車行升級和轉型。

根據陳其邁的說法,政府在 2019 年對購買電動機車的補助維持不變,2020 年的補助還會持續下去。政府也研議鼓勵民眾淘汰排放污染的老舊機車,補助購買更環保的燃油機車,讓民眾使用的機車兼顧便捷與環保。

Gogoro 執行長陸學森表示,截至 2019 年 6 月底,Gogoro 生產銷售的電動機車已近 18 萬輛,全台已布建 1,283 個電池交換站,在 6 大都會區更是每 5 分鐘車程就有可即時換電的電池充電站。Gogoro 的每一部車子都是在桃園市龜山區的工廠生產製造,而且機車上的所有零組件,均來自全台 192 家供應商的供應鏈,做到電動機車的國產化。陸學森也向陳其邁建言,希望在台灣目前重型電動機車技術仍領先全球 3 到 5 年的優勢下,政府能夠支持電動機車產業,讓台灣的電動機車產業團結一致,一起為台灣打贏「世界盃」。

(合作媒體:。首圖來源: CC BY 2.0)

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eMOVING 極速 100 公里電動機車 iE125 上市,快充 10 分鐘可騎 78 公里

中華汽車在 7 月 19 日發表新款電動機車 eMOVING iE125,極速可達到時速 100 公里,成為市場關注的焦點。

iE 125 的命名除了代表 intelligent electricity,也有 industrial engineering 的含義,125 則象徵 125cc 等級燃油機車的性能與操控。iE125 安全極速達到時速 100 公里,靜止加速到時速 50 公里僅需 3.9 秒,30% 坡度爬坡最高速為時速 32 公里。iE125 在充滿電之後,時速 30 公里之下續航里程為 155 公里,TES 變速續航里程為 82 公里。支援超級快充功能,充電 10 分鐘就能充滿 50% 的電力,可以行駛 78 公里。

iE125 含電池車重為 124 公斤,配備 CBS 連動煞車和 IP67 防水等級。提供 ECO、SPEED 和 BOOST 三種行車模式,讓消費者在不同情境下使用。特別的電動駐車功能只要按下按鈕就能直接立起中柱,車主不再需要為立中柱而困擾。配置 QC 3.0 USB 充電座,方便騎乘時進行充電。

eMOVING iE125 藍色版。

eMOVING iE125 白色版。

eMOVING iE125 橘色版。

eMOVING iE125 灰色版。

iE125 精緻型儀錶板螢幕為彩色液晶螢幕,豪華型和旗艦型則為汽車級 TFT。豪華型和旗艦型搭載車輛診斷系統,能在儀表板上顯示車身、動力、電池和胎壓等資訊,並提供異常提示與保養提醒。儀表板還可以進行個人化設定,自由更換儀表板主題與桌布。

iE125 豪華型和旗艦型具有遙控防盜中控鎖,能夠連結手機進行上鎖、解鎖和座墊開啟。iOS 版本的 App 支援即時來電提醒,來電與訊息通知會即時顯示。旗艦型還特別內建前方行車記錄器和胎壓偵測器,進一步確保行車安全。

儀錶板能顯示各種車身資訊。

eMOVING 將充電分為 3 種類型,分別在不同需求時使用。家用滿足平時充電需求,約 160 分鐘可以充滿 50% 的電力。快速充電站則供在外逛街或用餐時補充電力,約 30 分鐘可以充滿 50% 的電力。超級充電站供臨時路途中繼充電,約 10 分鐘可以充滿 50% 的電力。

消費者可以自行選擇電池租賃方案,eMOVING 提供電池永久保固。基礎型在家充電每月 399 元,輕量型每月 599 元額外提供 100 分鐘的超級充電分鐘數,進階型每月 799 元可以不限時數進行超級充電。為了推廣超級充電,12 月以前輕量型和進階型方案皆以每月 499 元計價,而且享受不限時數的超級充電。

中華汽車預計在 12 月佈建 70 座以上的快速充電站,2020 年 6 月更要佈建超過 150 座快速充電站,早期合作夥伴包括肯德基、家樂福、順益汽車和滙豐汽車。中華汽車也宣布捐贈 5 座超級充電站給桃園市政府,未來讓符合快充共通規格電動機車車主都能免費充電。

中華汽車捐贈 5 座超級充電站給桃園市政府。

eMOVING 推出了 10 月底前購車,就贈送 5,000 元購車金的優惠,可以全額折抵車價或購買配件。iE125 提供藍色、白色、灰色和橘色 4 種顏色讓消費者選擇,精緻型定價為台幣 73,800 元,豪華型定價為台幣 79,800 元,旗艦型定價為台幣 85,800 元。補助最高的桃園市汰換二行程機車換購電動機車補助最高 29,000 元,再加上 10 月底前購車贈送的購車金 5,000 元,精緻型最低台幣 39,800 元起,豪華型最低台幣 45,800 元起,旗艦型最低台幣 51,800 元起。

(合作媒體:。圖片來源:)

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  全球中文學習平台,匯聚各類中文學習資源,以更好地為廣大中文學習者提供優質服務為宗旨,於 2016 年底啟動建設,是落實《國家語言文字事業“十三五”發展規劃》相關任務要求的具體舉措。在教育部、國家語委與科大訊飛的共同努力下,歷經兩年多時間的不斷完善和改進,平台建設取得积極成效,相關基礎研究取得重要進展,為平台提供了堅實技術保障。其中智能語音、智能寫作和批改等關鍵技術研究成果在中小學語言能力評價、少數民族國家通用語言學習等方面得到實際應用。平台示範功能已分別在“砥礪奮進的五年”大型成就展、第二屆語博會、第十二屆孔子學院大會等不同場合進行展示,得到了各方好評。

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新發現一種抗體有望開發為通用型流感疫苗

  新華社華盛頓 10 月 26 日電(記者周舟)美國科研團隊發現一種能“嵌入”流感病毒表面蛋白的抗體,可保護小鼠免遭多種流感病毒毒株的感染,未來有望開發為通用型流感疫苗。

  血凝素(H蛋白)和神經氨酸酶(N蛋白)是流感病毒表面的兩種蛋白,它們將流感病毒分為不同的亞型。目前開發的流感疫苗主要靶向血凝素。2017 年冬,美國華盛頓大學病理學和免疫學助理教授阿里·艾利貝迪發現一個流感患者的血樣不僅含有靶向血凝素的抗體,還含有可靶向其他蛋白的抗體。

  艾利貝迪將其中三種靶向不明的抗體送至芒特西奈伊坎醫學院進行檢測,該院微生物學教授弗洛里安·克拉默發現其中一種被稱為“1G01”的抗體,可阻斷多種流感病毒毒株上幾乎所有已知的神經氨酸酶的活動。

  克拉默團隊讓實驗小鼠感染致命性劑量的流感病毒,發現這種抗體可以對抗 12 種被測試的流感毒株,其中包括三類人類流感病毒毒株、禽流感和其他不在人際間傳播的病毒毒株。實驗發現,所有小鼠都生存了下來,即便在感染 72 小時以後給葯。相比而言,達菲必須在癥狀出現 24 小時內給葯。

  美國斯克里普斯研究所的結構生物學家伊安·威爾遜分析了這種抗體的結構,發現這種抗體將一個環狀結構嵌入神經氨酸酶的活性部位,阻止了神經氨酸酶從細胞表面釋放新的病毒顆粒。

  研究显示,這種抗體只阻斷神經氨酸酶的活性部位,而不同流感毒株間的活性部位幾乎不發生變異,因此它對多種流感病毒均有效。目前研究人員正在以抗體 1G01 為基礎設計新的流感藥物和疫苗。

  這一研究成果日前發表在美國《科學》雜誌上。

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Springboot 系列(十六)你真的了解 Swagger 文檔嗎?

前言

目前來說,在 Java 領域使用 Springboot 構建微服務是比較流行的,在構建微服務時,我們大多數會選擇暴漏一個 REST API 以供調用。又或者公司採用前後端分離的開發模式,讓前端和後端的工作由完全不同的工程師進行開發完成。不管是微服務還是這種前後端分離開發,維持一份完整的及時更新的 REST API 文檔,會極大的提高我們的工作效率。而傳統的文檔更新方式(如手動編寫),很難保證文檔的及時性,經常會年久失修,失去應有的意義。因此選擇一種新的 API 文檔維護方式很有必要,這也是這篇文章要介紹的內容。

1. OpenAPI 規範介紹

OpenAPI Specification 簡稱 OAS,中文也稱 OpenAPI 描述規範,使用 OpenAPI 文件可以描述整個 API,它制定了一套的適合通用的與語言無關的 REST API 描述規範,如 API 路徑規範、請求方法規範、請求參數規範、返回格式規範等各種相關信息,使人類和計算機都可以不需要訪問源代碼就可以理解和使用服務的功能。

下面是 OpenAPI 規範中建議的 API 設計規範,基本路徑設計規範。

https://api.example.com/v1/users?role=admin&status=active
\________________________/\____/ \______________________/
         server URL       endpoint    query parameters
                            path

對於傳參的設計也有規範,可以像下面這樣:

  • , 例如 /users/{id}
  • , 例如 /users?role=未讀代碼
  • , 例如 X-MyHeader: Value
  • , 例如 Cookie: debug=0; csrftoken=BUSe35dohU3O1MZvDCU

OpenAPI 規範的東西遠遠不止這些,目前 OpenAPI 規範最新版本是 3.0.2,如果你想了解更多的 OpenAPI 規範,可以訪問下面的鏈接。

2. Swagger 介紹

很多人都以為 Swagger 只是一個接口文檔生成框架,其實並不是。 Swagger 是一個圍繞着 OpenAPI Specification(OAS,中文也稱 OpenAPI規範)構建的一組開源工具。可以幫助你從 API 的設計到 API 文檔的輸出再到 API 的測試,直至最後的 API 部署等整個 API 的開發周期提供相應的解決方案,是一個龐大的項目。 Swagger 不僅免費,而且開源,不管你是企業用戶還是個人玩家,都可以使用 Swagger 提供的方案構建令人驚艷的 REST API

Swagger 有幾個主要的產品。

  • – 一個基於瀏覽器的 Open API 規範編輯器。
  • – 一個將 OpenAPI 規範呈現為可交互在線文檔的工具。
  • – 一個根據 OpenAPI 生成調用代碼的工具。

如果你想了解更多信息,可以訪問 Swagger 官方網站 。

3. Springfox 介紹

源於 Java 中 Spring 框架的流行,讓一個叫做 Marrty Pitt 的老外有了為 SpringMVC 添加接口描述的想法,因此他創建了一個遵守 OpenAPI 規範(OAS)的項目,取名為 swagger-springmvc,這個項目可以讓 Spring 項目自動生成 JSON 格式的 OpenAPI 文檔。這個框架也仿照了 Spring 項目的開發習慣,使用註解來進行信息配置。

後來這個項目發展成為 Springfox,再後來擴展出 springfox-swagger2 ,為了讓 JSON 格式的 API 文檔更好的呈現,又出現了 springfox-swagger-ui 用來展示和測試生成的 OpenAPI 。這裏的 springfox-swagger-ui 其實就是上面介紹的 Swagger-ui,只是它被通過 webjar 的方式打包到 jar 包內,並通過 maven 的方式引入進來。

上面提到了 Springfox-swagger2 也是通過註解進行信息配置的,那麼是怎麼使用的呢?下面列舉常用的一些註解,這些註解在下面的 Springboot 整合 Swagger 中會用到。

註解 示例 描述
@ApiModel @ApiModel(value = “用戶對象”) 描述一個實體對象
@ApiModelProperty @ApiModelProperty(value = “用戶ID”, required = true, example = “1000”) 描述屬性信息,執行描述,是否必須,給出示例
@Api @Api(value = “用戶操作 API(v1)”, tags = “用戶操作接口”) 用在接口類上,為接口類添加描述
@ApiOperation @ApiOperation(value = “新增用戶”) 描述類的一個方法或者說一個接口
@ApiParam @ApiParam(value = “用戶名”, required = true) 描述單個參數

更多的 Springfox 介紹,可以訪問 Springfox 官方網站。

4. Springboot 整合 Swagger

就目前來說 ,Springboot 框架是非常流行的微服務框架,在微服務框架下,很多時候我們都是直接提供 REST API 的。REST API 如果沒有文檔的話,使用者就很頭疼了。不過不用擔心,上面說了有一位叫 Marrty Pitt 的老外已經創建了一個發展成為 Springfox 的項目,可以方便的提供 JSON 格式的 OpenAPI 規範和文檔支持。且擴展出了 springfox-swagger-ui 用於頁面的展示。

需要注意的是,這裏使用的所謂的 Swagger 其實和真正的 Swagger 並不是一個東西,這裏使用的是 Springfox 提供的 Swagger 實現。它們都是基於 OpenAPI 規範進行 API 構建。所以也都可以 Swagger-ui 進行 API 的頁面呈現。

4.1. 創建項目

如何創建一個 Springboot 項目這裏不提,你可以直接從 下載一個標準項目,也可以使用 idea 快速創建一個 Springboot 項目,也可以順便拷貝一個 Springboot 項目過來測試,總之,方式多種多樣,任你選擇。

下面演示如何在 Springboot 項目中使用 swagger2。

4.2. 引入依賴

這裏主要是引入了 springfox-swagger2,可以通過註解生成 JSON 格式的 OpenAPI 接口文檔,然後由於 Springfox 需要依賴 jackson,所以引入之。springfox-swagger-ui 可以把生成的 OpenAPI 接口文檔显示為頁面。Lombok 的引入可以通過註解為實體類生成 get/set 方法。

<dependencies> 
    <!-- Spring Boot web 開發整合 -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        <exclusions>
            <exclusion>
                <artifactId>spring-boot-starter-json</artifactId>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            </exclusion>
        </exclusions>
    </dependency>

    <!-- 引入swagger2的依賴-->
    <dependency>
        <groupId>io.springfox</groupId>
        <artifactId>springfox-swagger2</artifactId>
        <version>2.9.2</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>io.springfox</groupId>
        <artifactId>springfox-swagger-ui</artifactId>
        <version>2.9.2</version>
    </dependency>
    
    <!-- jackson相關依賴 -->
    <dependency>
        <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
        <artifactId>jackson-databind</artifactId>
        <version>2.5.4</version>
    </dependency>

    <!-- Lombok 工具 -->
    <dependency>
        <groupId>org.projectlombok</groupId>
        <artifactId>lombok</artifactId>
        <optional>true</optional>
    </dependency>
</dependencies>

4.3. 配置 Springfox-swagger

Springfox-swagger 的配置通過一個 Docket 來包裝,Docket 里的 apiInfo 方法可以傳入關於接口總體的描述信息。而 apis 方法可以指定要掃描的包的具體路徑。在類上添加 @Configuration 聲明這是一個配置類,最後使用 @EnableSwagger2 開啟 Springfox-swagger2。

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import springfox.documentation.builders.ApiInfoBuilder;
import springfox.documentation.builders.PathSelectors;
import springfox.documentation.builders.RequestHandlerSelectors;
import springfox.documentation.service.ApiInfo;
import springfox.documentation.spi.DocumentationType;
import springfox.documentation.spring.web.plugins.Docket;
import springfox.documentation.swagger2.annotations.EnableSwagger2;

/**
 * <p>
 * Springfox-swagger2 配置
 *
 * @Author niujinpeng
 * @Date 2019/11/19 23:17
 */
@Configuration
@EnableSwagger2
public class SwaggerConfig {

    @Bean
    public Docket createRestApi() {
        return new Docket(DocumentationType.SWAGGER_2)
                .apiInfo(apiInfo())
                .select()
                .apis(RequestHandlerSelectors.basePackage("net.codingme.boot.controller"))
                .paths(PathSelectors.any())
                .build();
    }

    private ApiInfo apiInfo() {
        return new ApiInfoBuilder()
                .title("未讀代碼 API")
                .description("公眾號:未讀代碼(weidudaima) springboot-swagger2 在線借口文檔")
                .termsOfServiceUrl("https://www.codingme.net")
                .contact("達西呀")
                .version("1.0")
                .build();
    }
}

4.4. 代碼編寫

文章不會把所有代碼一一列出來,這沒有太大意義,所以只貼出主要代碼,完整代碼會上傳到 Github,並在文章底部附上 Github 鏈接。

參數實體類 User.java,使用 @ApiModel@ApiModelProperty 描述參數對象,使用 @NotNull 進行數據校驗,使用 @Data 為參數實體類自動生成 get/set 方法。

import io.swagger.annotations.ApiModel;
import io.swagger.annotations.ApiModelProperty;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
import org.springframework.format.annotation.DateTimeFormat;

import javax.validation.constraints.NotNull;
import java.util.Date;

/**
 * <p>
 * 用戶實體類
 *
 * @Author niujinpeng
 * @Date 2018/12/19 17:13
 */
@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
@ApiModel(value = "用戶對象")
public class User {

    /**
     * 用戶ID
     *
     * @Id 主鍵
     * @GeneratedValue 自增主鍵
     */
    @NotNull(message = "用戶 ID 不能為空")
    @ApiModelProperty(value = "用戶ID", required = true, example = "1000")
    private Integer id;

    /**
     * 用戶名
     */
    @NotNull(message = "用戶名不能為空")
    @ApiModelProperty(value = "用戶名", required = true)
    private String username;
    /**
     * 密碼
     */
    @NotNull(message = "密碼不能為空")
    @ApiModelProperty(value = "用戶密碼", required = true)
    private String password;
    /**
     * 年齡
     */
    @ApiModelProperty(value = "用戶年齡", example = "18")
    private Integer age;
    /**
     * 生日
     */
    @DateTimeFormat(pattern = "yyyy-MM-dd hh:mm:ss")
    @ApiModelProperty(value = "用戶生日")
    private Date birthday;
    /**
     * 技能
     */
    @ApiModelProperty(value = "用戶技能")
    private String skills;
}

編寫 Controller 層,使用 @Api 描述接口類,使用 @ApiOperation 描述接口,使用 @ApiParam 描述接口參數。代碼中在查詢用戶信息的兩個接口上都添加了 tags = "用戶查詢" 標記,這樣這兩個方法在生成 Swagger 接口文檔時候會分到一個共同的標籤組裡。

import io.swagger.annotations.Api;
import io.swagger.annotations.ApiOperation;
import io.swagger.annotations.ApiParam;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import net.codingme.boot.domain.Response;
import net.codingme.boot.domain.User;
import net.codingme.boot.enums.ResponseEnum;
import net.codingme.boot.utils.ResponseUtill;
import org.springframework.validation.BindingResult;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;

import javax.validation.Valid;
import javax.validation.constraints.NotNull;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * <p>
 * 用戶操作
 *
 * @Author niujinpeng
 * @Date 2019/11/19 23:17
 */

@Slf4j
@RestController(value = "/v1")
@Api(value = "用戶操作 API(v1)", tags = "用戶操作接口")
public class UserController {

    @ApiOperation(value = "新增用戶")
    @PostMapping(value = "/user")
    public Response create(@Valid User user, BindingResult bindingResult) throws Exception {
        if (bindingResult.hasErrors()) {
            String message = bindingResult.getFieldError().getDefaultMessage();
            log.info(message);
            return ResponseUtill.error(ResponseEnum.ERROR.getCode(), message);
        } else {
            // 新增用戶信息 do something
            return ResponseUtill.success("用戶[" + user.getUsername() + "]信息已新增");
        }
    }

    @ApiOperation(value = "刪除用戶")
    @DeleteMapping(value = "/user/{username}")
    public Response delete(@PathVariable("username")
                           @ApiParam(value = "用戶名", required = true) String name) throws Exception {
        // 刪除用戶信息 do something
        return ResponseUtill.success("用戶[" + name + "]信息已刪除");
    }

    @ApiOperation(value = "修改用戶")
    @PutMapping(value = "/user")
    public Response update(@Valid User user, BindingResult bindingResult) throws Exception {
        if (bindingResult.hasErrors()) {
            String message = bindingResult.getFieldError().getDefaultMessage();
            log.info(message);
            return ResponseUtill.error(ResponseEnum.ERROR.getCode(), message);
        } else {
            String username = user.getUsername();
            return ResponseUtill.success("用戶[" + username + "]信息已修改");
        }
    }

    @ApiOperation(value = "獲取單個用戶信息", tags = "用戶查詢")
    @GetMapping(value = "/user/{username}")
    public Response get(@PathVariable("username")
                        @NotNull(message = "用戶名稱不能為空")
                        @ApiParam(value = "用戶名", required = true) String username) throws Exception {
        // 查詢用戶信息 do something
        User user = new User();
        user.setId(10000);
        user.setUsername(username);
        user.setAge(99);
        user.setSkills("cnp");
        return ResponseUtill.success(user);
    }

    @ApiOperation(value = "獲取用戶列表", tags = "用戶查詢")
    @GetMapping(value = "/user")
    public Response selectAll() throws Exception {
        // 查詢用戶信息列表 do something
        User user = new User();
        user.setId(10000);
        user.setUsername("未讀代碼");
        user.setAge(99);
        user.setSkills("cnp");
        List<User> userList = new ArrayList<>();
        userList.add(user);
        return ResponseUtill.success(userList);
    }
}

最後,為了讓代碼變得更加符合規範和好用,使用一個統一的類進行接口響應。

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
@ApiModel(value = "響應信息")
public class Response {
    /**
     * 響應碼
     */
    @ApiModelProperty(value = "響應碼")
    private String code;
    /**
     * 響應信息
     */
    @ApiModelProperty(value = "響應信息")
    private String message;

    /**
     * 響應數據
     */
    @ApiModelProperty(value = "響應數據")
    private Collection content;
}

4.5. 運行訪問

直接啟動 Springboog 項目,可以看到控制台輸出掃描到的各個接口的訪問路徑,其中就有 /2/api-docs

這個也就是生成的 OpenAPI 規範的描述 JSON 訪問路徑,訪問可以看到。

因為上面我們在引入依賴時,也引入了 springfox-swagger-ui 包,所以還可以訪問 API 的頁面文檔。訪問路徑是 /swagger-ui.html,訪問看到的效果可以看下圖。

也可以看到用戶查詢的兩個方法會歸到了一起,原因就是這兩個方法的註解上使用相同的 tag 屬性。

4.7. 調用測試

springfox-swagger-ui 不僅是生成了 API 文檔,還提供了調用測試功能。下面是在頁面上測試獲取單個用戶信息的過程。

  1. 點擊接口 [/user/{username}] 獲取單個用戶信息。
  2. 點擊 **Try it out** 進入測試傳參頁面。
  3. 輸入參數,點擊 Execute 藍色按鈕執行調用。
  4. 查看返回信息。

下面是測試時的響應截圖。

5. 常見報錯

如果你在程序運行中經常發現像下面這樣的報錯。

java.lang.NumberFormatException: For input string: ""
    at java.lang.NumberFormatException.forInputString(NumberFormatException.java:65) ~[na:1.8.0_111]
    at java.lang.Long.parseLong(Long.java:601) ~[na:1.8.0_111]
    at java.lang.Long.valueOf(Long.java:803) ~[na:1.8.0_111]
    at io.swagger.models.parameters.AbstractSerializableParameter.getExample(AbstractSerializableParameter.java:412) ~[swagger-models-1.5.20.jar:1.5.20]
    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method) ~[na:1.8.0_111]
    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62) ~[na:1.8.0_111]
    at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43) ~[na:1.8.0_111]
    at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498) ~[na:1.8.0_111]
    at com.fasterxml.jackson.databind.ser.BeanPropertyWriter.serializeAsField(BeanPropertyWriter.java:536) [jackson-databind-2.5.4.jar:2.5.4]
    at com.fasterxml.jackson.databind.ser.std.BeanSerializerBase.serializeFields(BeanSerializerBase.java:666) [jackson-databind-2.5.4.jar:2.5.4]
    at com.fasterxml.jackson.databind.ser.BeanSerializer.serialize(BeanSerializer.java:156) [jackson-databind-2.5.4.jar:2.5.4]
    at com.fasterxml.jackson.databind.ser.impl.IndexedListSerializer.serializeContents(IndexedListSerializer.java:113) [jackson-databind-2.5.4.jar:2.5.4]

那麼你需要檢查使用了 @ApiModelProperty 註解且字段類型為数字類型的屬性上,@ApiModelProperty 註解是否設置了 example 值,如果沒有,那就需要設置一下,像下面這樣。

@NotNull(message = "用戶 ID 不能為空")
@ApiModelProperty(value = "用戶ID", required = true, example = "1000")
private Integer id;

文中代碼都已經上傳到

參考文檔

個人網站:
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【設計模式】單例模式的八種姿態寫法分析

目錄

前言
網上泛濫流傳單例模式的寫法種類,有說7種的,也有說6種的,當然也不排除說5種的,他們說的有錯嗎?其實沒有對與錯,刨根問底,寫法終究是寫法,其本質精髓大體一致!因此完全沒必要去追究寫法的多少,有這個時間還不如跟着宜春去網吧偷耳機、去田裡抓青蛙得了,一天天的….

言歸正傳…單例模式是最常用到的設計模式之一,熟悉設計模式的朋友對單例模式絕對不會陌生。同時單例模式也是比較簡單易理解的一種設計模式。

@

何謂單例模式?

專業術語

單例模式是一種常用的軟件設計模式,其定義是單例對象的類只能允許一個實例存在。許多時候整個系統只需要擁有一個的全局對象,這樣有利於我們協調系統整體的行為。比如在某個服務器程序中,該服務器的配置信息存放在一個文件中,這些配置數據由一個單例對象統一讀取,然後服務進程中的其他對象再通過這個單例對象獲取這些配置信息。這種方式簡化了在複雜環境下的配置管理。

單例模式,簡單的說就是 一個類只能有一個實例,並且在整個項目中都能訪問到這個實例。

單例模式的優點

1、在內存中只有一個對象,節省內存空間。
2、避免頻繁的創建銷毀對象,可以提高性能。
3、避免對共享資源的多重佔用。
4、可以全局訪問。

單例模式實現整體思路流程

首先我們要清楚單例模式要求類能夠有返回對象一個引用(永遠是同一個)和一個獲得該實例的方法(必須是靜態方法,通常使用getInstance這個名稱)。

單例模式的常規實現思路大致相同為以下三個步驟:

1、私有構造方法
2、指向自己實例的私有靜態引用
3、以自己實例為返回值的靜態的公有的方法

當然也可以理解為
1、私有化構造方法,讓外部不能new。
2、本類內部創建對象實例【靜態變量目的是為了類加載的時候創建實例】
3、提供一個公有的static靜態方法(一般該方法使用getInstance這個名稱),返回實例對象。

將該類的構造方法定義為私有方法,這樣其他處的代碼就無法通過調用該類的構造方法來實例化該類的對象,只有通過該類提供的靜態方法來得到該類的唯一實例;
在該類內提供一個靜態方法,當我們調用這個方法時,如果類持有的引用不為空就返回這個引用,如果類保持的引用為空就創建該類的實例並將實例的引用賦予該類保持的引用。

單例模式的適用場景

由於單例模式有很多獨特的優點,所以是編程中用的比較多的一種設計模式。我總結了一下我所知道的適合使用單例模式的場景:

1、需要頻繁實例化然後銷毀的對象。
2、創建對象時耗時過多或者耗資源過多,但又經常用到的對象。
3、有狀態的工具類對象。
4、頻繁訪問數據庫或文件的對象。

在後面我將會講到JDK中的Runtime類就是使用的餓漢式單例!在Spring MVC框架中的controller 默認是單例模式的!

單例模式的八種姿態寫法

宜春強烈建議:如果是沒有接觸單例模式的讀者朋友強烈建議你們動手敲一遍,不要複製,不然沒效果!

還有一點就是,要真正輕而易舉的理解單例模式,JVM的類加載知識是不能少的,不然你只是會敲的層次,啥?不懂類加載?放心,宜春就是要你會,要你理解透徹。

其實上面的這篇文章特別重要,上面這篇文章的重要性懂的自然懂,不懂的希望能理解宜春的一片好意,去看一下吧,實在看不懂看不下去在回來看這篇文章就好了,再大不了就把博主一起按在馬桶蓋蓋上….

是不是心裏暖暖的?宜春也不多嗶嗶了,直接擼碼走起….

姿態一:餓漢式1(靜態變量)

package singletonPattern;
//餓漢式(靜態變量)

class Singleton{
    //1、私有化構造方法,讓外部不能new
    private Singleton(){

    }
    //2、本類內部創建對象實例【靜態變量目的是為了類加載的時候創建實例】
    private final static Singleton instance=new Singleton();

    //3、提供一個公有的static靜態方法,返回實例對象
    public static Singleton getInstance(){
        return instance;
    }
}
//以下是測試代碼=====================

public class SingletenDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        Singleton singleton=Singleton.getInstance();
        Singleton singleton2=Singleton.getInstance();
//驗證一:
        System.out.println(singleton==singleton2);
//驗證二:
        System.out.println(singleton.hashCode());
        System.out.println(singleton2.hashCode());
    }
}

//運行結果:
//        true
//        460141958
//        460141958

/*
餓漢式(靜態變量)方法

優點:寫法簡單,在類加載的時候就完成了實例化,同時也就避免了線程同步問題,因此線程安全
缺點:由於是在類加載時就完成了實例化,沒有達到懶加載的效果。如果一直沒有使用過這個實例,就造成了內存的浪費!

總結:這種方式基於ClassLoader類加載機制避免了多線程的同步問題,只不過instance屬性在類加載就實例化,在單例模式中大多數都是調用getInstance方法,
     由於getInstance方法是static靜態的,調用它肯定會觸發類加載!但是觸發類加載的原因有很多,我們不能保證這個類會通過其他的方式觸發類加載(比如調用了其他的static方法)
     這個時候初始化instance就沒有達到lazy loading 懶加載的效果,可能造成內存的浪費!

     餓漢式(靜態變量)這種方式可以使用但是會造成內存的浪費!

     */

姿態二:餓漢式2(static靜態代碼塊)

package singletonPattern;
//餓漢式2(static靜態代碼塊)

class Singleton2{
    private Singleton2(){

    }

    private static Singleton2 instance;

    static{ //把創建單例對象的操作放進了static靜態代碼塊中==============
        instance = new Singleton2();
    }

    public static Singleton2 getInstance(){
        return instance;
    }
}
//餓漢式2(static靜態代碼塊)其實和第一種餓漢式(靜態變量)方法差不多,其優缺點一致!
//唯一不同的就是把創建單例對象的操作放進了static靜態代碼塊中

姿態三:懶漢式1(線程不安全)

package singletonPattern;
//懶漢式1(線程不安全)
class Singleton3{
    private Singleton3(){

    }

    private static Singleton3 instance;

    public static Singleton3 getInstance(){
        if(instance == null){
            instance=new Singleton3();
        }
        return instance;
    }
}
/*
懶漢式(線程不安全)的這種方式起到了懶加載的效果,但只能在單線程下使用。
如果在多線程下,一個線程進入了if(singleton==null)判斷語句塊,還沒執行產生實例的句子,另一個線程
又進來了,這時會產生多個實例,所以不安全。

結語:懶漢式(線程不安全)在實際開發中,不要使用這種方式!!存在潛在危險
*/

姿態四:懶漢式2(線程安全)

package singletonPattern;
//懶漢式2(線程安全)
class Singleton4{
    private Singleton4(){

    }

    private static Singleton4 instance;

    public static synchronized Singleton4 getInstance(){
        if(instance == null){
            instance=new Singleton4();
        }
        return instance;
    }
}

/*
懶漢式2(線程安全)方式

優點:線程安全
缺點:效率太低,每次調用getInstance方法都要進行同步

結語:懶漢式2(線程安全)方式在開發中不推薦使用,主要是效率太低了*/

姿態五:餓漢式2(static靜態代碼塊)

package singletonPattern;
//懶漢式3 同步代碼塊(線程安全) 但是不滿足單例,在多線程下依舊會有多個實例
class Singleton5{
    private Singleton5(){

    }

    private static Singleton5 instance;

    public static  Singleton5 getInstance(){
        if(instance == null){   //多線程情況下可能多個線程進入這個if塊
            synchronized (Singleton5.class){  //到這裏只會一個一個創建實例,雖然安全,但是就不再是單例了
                instance=new Singleton5();
            }
        }
        return instance;
    }
}
/*
懶漢式3 同步代碼塊(線程安全) 但是不滿足單例,依舊會有多個實例

結語:懶漢式3 同步代碼塊(線程安全)方式在開發中不使用 ,實際上這個單例設計的有點搞笑*/

姿態六:雙重檢查單例

package singletonPattern;
//雙重檢查應用實例方式
class Singleton6{
    private Singleton6(){}

    private static volatile Singleton6 singleton;

    public static Singleton6 getInstance(){
        if(singleton==null){
            synchronized(Singleton6.class){
                if(singleton == null){
                    singleton= new Singleton6();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }
}
/*
雙重檢查應用實例方式:

線程安全、延遲加載、效率較高

結語:開發中推薦使用!
*/

這個時候博主就得嗶嗶幾句了,細心的童鞋會發現有一個Volatile關鍵字,完了,沒見過,小白童鞋慌了!

Volatile 變量具有 synchronized 的可見性特性,但是不具備原子特性。這就是說線程能夠自動發現 volatile 變量的最新值。

這種實現方式既可以實現線程安全地創建實例,而又不會對性能造成太大的影響。它只是第一次創建實例的時候同步,以後就不需要同步了,從而加快了運行速度。

姿態七:靜態內部類單例

package singletonPattern;
//static靜態內部類單例

class Singleton7{
    private Singleton7(){}

    private static volatile Singleton7 instance;

    //寫一個static靜態內部類,給該類添加一個static靜態instance屬性
    private static class SingletonInstance{
        private static final Singleton7 SINGLETON_7=new Singleton7();
    }

    //
    public static synchronized Singleton7 getInstence(){
        return SingletonInstance.SINGLETON_7;
    }
}
/*
靜態內部類單例方式
        1、這種方式採用了類加載機制來保證初始化實例時只有一個線程
        2、巧妙的將實例化Singleton操作放進getInstance方法中,getInstance方法返回靜態內部類中實例化好的Singleton
        3、類的靜態屬性只會在第一次加載類的時候初始化,也就是只會初始化一次,在這裏,JVM幫我們保證了線程的安全,類在初始化時,別的線程無法進入。
       
        優點:線程安全、利用靜態內部類特點實現延遲加載、效率高
        開發中推薦使用這種靜態內部類單例方式!

static靜態內部特點:
1、外部類加載不會導致內部類加載,保證了其懶加載
*/

這個單例,宜春就不得不嗶嗶兩句了,要清楚這個單例,必須要明白static靜態內部特點,也就是外部類加載不會導致內部類加載!

姿態八:餓漢式2(static靜態代碼塊)

package singletonPattern;
//使用枚舉

import com.sun.xml.internal.bind.v2.runtime.unmarshaller.XsiNilLoader;

enum Singleton8{
    INSTANCE;
    public void methodName(){
        System.out.println("測試數據");
    }
}
/*

枚舉方式的枚舉:
推薦寫法,簡單高效。充分利用枚舉類的特性,只定義了一個實例,且枚舉類是天然支持多線程的。
藉助JDK1.5中添加的枚舉來實現單例模式優點:
         1、不僅能避免多線程同步問題 
         2、還能防止反序列化重新創建新的對象

枚舉方式單例是由Effective java作者Josh Bloch提倡的,結語:推薦使用!
*/

當然也可以測試一下

public class SingletonDemo8 {
    public static void main(String[] args) {
        Singleton8 instance = Singleton8.INSTANCE;
        Singleton8 instance2 = Singleton8.INSTANCE;
        System.out.println(instance==instance2);

        System.out.println(instance.hashCode());
        System.out.println(instance2.hashCode());

        instance.methodName();
    }
}

運行結果:

true
460141958
460141958
測試數據

屬實沒毛病!

JDK源碼中單例模式的應用

先來看一段Runtime 的源碼吧,並分析一下其使用的是種單例模式!

/**
 * Every Java application has a single instance of class
 * <code>Runtime</code> that allows the application to interface with
 * the environment in which the application is running. The current
 * runtime can be obtained from the <code>getRuntime</code> method.
 * <p>
 * An application cannot create its own instance of this class.
 *
 * @author  unascribed
 * @see     java.lang.Runtime#getRuntime()
 * @since   JDK1.0
 */
public class Runtime {
    private static Runtime currentRuntime = new Runtime();

    /**
     * Returns the runtime object associated with the current Java application.
     * Most of the methods of class <code>Runtime</code> are instance
     * methods and must be invoked with respect to the current runtime object.
     *
     * @return  the <code>Runtime</code> object associated with the current
     *          Java application.
     */
    public static Runtime getRuntime() {
        return currentRuntime;
    }

    /** Don't let anyone else instantiate this class */
    private Runtime() {}

這應該不難看出吧!如果看不出的話只能說明你真的還沒有理解單例模式,我其實想說單例模式其實是23種設計模式中最簡單的一個,只是寫法比較多而已!同時面試官一般都會問單例模式,它已經是很基礎的了,問的稍微有點水平就是問你單例模式在JDK中哪裡運用到了,顯然JDK中的Runtime其實它使用的就是餓漢式單例!正如註釋所說,每一個java應用程序都有一個Runtime實例。Runtime的單例模式是採用餓漢模式創建的,意思是當你加載這個類文件時,這個實例就已經存在了。

Runtime類可以取得JVM系統信息,或者使用gc()方法釋放掉垃圾空間,還可以使用此類運行本機的程序。

==還有就是spring Mvc 中的controller 默認是單例模式的,解析。==

單例模式總結

1、餓漢式(靜態變量)這種方式可以使用,但是沒有達到 lazy loading 懶加載的效果會造成內存的浪費!開發中不建議使用。
2、餓漢式(static靜態代碼塊)其實和第一種餓漢式(靜態變量)方法差不多,其優缺點一致!唯一不同的就是把創建單例對象的操作放進了static靜態代碼塊中
3、懶漢式(線程不安全)起到了懶加載的效果,但只能在單線程下使用。在實際開發中,不要使用這種方式!!!
4、懶漢式2(線程安全)方式線程安全但是效率太低,每次調用getInstance方法都要進行同步。所以在開發中不推薦使用。 5、懶漢式3
同步代碼塊(線程安全)方式在開發中不使用 ,實際上這個設計有點搞笑哈哈。
6、雙重檢查應用實例方式,線程安全、延遲加載、效率較高。因此開發中推薦使用!
7、靜態內部類單例方式線程安全、利用靜態內部類特點實現延遲加載、效率高。 開發中推薦使用這種靜態內部類單例方式!
8、藉助JDK1.5中添加的枚舉來實現單例模式不僅能避免多線程同步問題還能防止反序列化重新創建新的對象。枚舉方式單例是由Effective java作者Josh Bloch提倡的,開發中推薦使用!

單例模式必須考慮到在多線程的應用場合下的使用,畢竟現在的服務器基本上都是多核的了。

如果本文對你有一點點幫助,那麼請點個讚唄,謝謝~

最後,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!

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Class文件結構全面解析(下)

接上回書

書接,分享了Class文件的主要構成,同時也詳細分析了魔數、次版本號、主版本號、常量池集合、訪問標誌的構造,接下來我們就繼續學習。

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類索引和父類索引

類索引(this_class)和父類索引(super_class)都是一個u2類型的數據,類索引用於確定這個類的全限定名,父類索引用於確定這個類的父類全限定名。由於java語言不允許多重繼承,所以父類索引只有一個。

類索引和父類索引各自指向常量池中類型為CONSTANT_Class_info的類描述符,再通過類描述符中的索引值找到常量池中類型為CONSTANT_Utf8_info的字符串。再來看一下之前的Class文件例子:

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結合之前javap分析出來的常量池內容:

   #3 = Class         #17        // OneMoreStudy
   #4 = Class         #18        // java/lang/Object
  #17 = Utf8          OneMoreStudy
  #18 = Utf8          java/lang/Object

類索引為0x0003,去常量池裡找索引為3的類描述符,類描述符中的索引為17,再去找索引為17的字符串,就是“OneMoreStudy”。

父類索引為0x0004,去常量池裡找索引為4的類描述符,類描述符中的索引為18,再去常量池裡找索引為18的字符串,就是“java/lang/Object”。

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接口索引集合

接口索引集合(interface)是一組u2類型的數據的集合,由於java語言允許實現多個接口,所以接口索引也有多個,它們按照implements語句后的接口順序從左到右依次排列在接口索引集合中。接口索引集合的第一項數據是接口集合計數值(interfaces_count),表示有多少接口索引。如果該類沒有實現任何接口,那麼該計數值為0,後面的接口索引表不佔任何字節。之前的例子OneMoreStudy類沒有實現任何接口,所以接口集合計數值就是0,如下圖:

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字段表集合

字段表(field_info)是用來描述接口或類中聲明的變量。包括類級變量(靜態變量)和實例級變量(成員變量),但是不包括在方法內部聲明的局部變量。具體結構如下錶:

類型 名稱 數量 描述
u2 access_flags 1 字段的訪問標誌
u2 name_index 1 字段的簡單名稱索引
u2 descriptor_index 1 字段的描述符索引
u2 attributes_count 1 字段的屬性計數值
attribute_info attributes attributes_count 字段的屬性

字段表中的access_flags,和類的access_flags是非常類似的,但是標識和含義是不一樣的。具體如下錶:

標誌名稱 標誌值 含義
ACC_PUBLIC 0x0001 字段是否public
ACC_PRIVATE 0x0002 字段是否private
ACC_PROTECTED 0x0004 字段是否protected
ACC_STATIC 0x0008 字段是否static
ACC_FINAL 0x0010 字段是否為final
ACC_VOLATILE 0x0040 字段是否volatile
ACC_TRANSIENT 0x0080 字段是否transient
ACC_SYNTHETIC 0x1000 字段是否由編譯器自動產生的
ACC_ENUM 0x4000 字段是否enum

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這裏提到了簡單名稱、描述符,和全限定名有什麼區別呢?稍微說一下。

簡單名稱是沒有類型和參數修飾的方法或字段名稱,比如OneMoreStudy類中的number字段和plusOne()方法的簡單名稱分別是“number”和“plusOne”。

全限定名是把類全名中的“.”替換成“/”就可以了,比如java.lang.Object類的全限定名就是“java/lang/Object”。

描述符是用來描述字段的數據類型、方法的參數列表(包括數量、類型以及順序)和返回值。基礎數據類型和無返回的void類型都有一個大寫字母表示,對象類型用字符L加對象的全限定名來表示,如下錶:

標識字符 含義
B 基本類型byte
C 基本類型char
D 基本類型double
F 基本類型float
I 基本類型int
J 基本類型long
S 基本類型short
Z 基本類型boolean
V 特殊類型void
L 對象類型 如 Ljava/lang/Object

對於數組類型,每一維度使用一個前置的“[”字符來描述,比如java.lang.Object[][]的二維數據,就是“[[Ljava/lang/Object”。在描述方法時,按照先參數列表,后返回值的順序描述,參數列表按照嚴格順序放在“()”值中,比如boolean equals(Object anObject),就是“(Ljava/lang/Object)B”。

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再來看一下之前的Class文件例子:

OneMoreStudy類中只有一個字段number,所以字段計數值為0x0001。字段number只被private修飾,沒有其他修飾,所以字段的訪問標誌位為0x0002。字段的簡單名稱索引是0x0005,去常量池中找索引為5的字符串,為“number”。字段的描述符索引為0x0006,去常量池中找索引為6的字符串,為“I”,是基本類型int。以下是常量池相關內容:

   #5 = Utf8          number
   #6 = Utf8          I

字段number的屬性計數值為0x0000,也就是沒有需要額外描述的信息。

字段表集合中不會列出從父類或者父接口中繼承而來的字段,但有可能列出原版Java代碼中沒有的字段,比如在內部類中為了保持對外部類的訪問性,會自動添加指向外部類實例的字段。

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方法表集合

方法表的結構和字段表的是一樣的,也是依次包括了訪問標誌(access_flags)、名稱索引(name_index)、描述符索引(descriptor_index)和屬性表集合(attributes)。具體如下錶:

類型 名稱 數量 描述
u2 access_flags 1 方法的訪問標誌
u2 name_index 1 方法的簡單名稱索引
u2 descriptor_index 1 方法的描述符索引
u2 attributes_count 1 方法的屬性計數值
attribute_info attributes attributes_count 方法的屬性

對於方法的訪問標誌,所有標誌位和取值如下錶:

標誌名稱 標誌值 含義
ACC_PUBLIC 0x0001 方法是否public
ACC_PRIVATE 0x0002 方法是否private
ACC_PROTECTED 0x0004 方法是否protected
ACC_STATIC 0x0008 方法是否static
ACC_FINAL 0x0010 方法是否為final
ACC_SYNCHRONIZED 0x0020 方法是否sychronized
ACC_BRIDGE 0x0040 方法是否是由編譯器產生的橋接方法
ACC_VARARGS 0x0080 方法是否接受不定參數
ACC_NATIVE 0x0100 方法是否為native
ACC_ABSTRACT 0x0400 方法是否為abstract
ACC_STRICT 0x0800 方法是否為strictfp
ACC_SYNTHETIC 0x1000 方法是否由編譯器自動產生

方法中的Java代碼,經過編譯器編程成字節碼指令后,放在方法屬性表集合中一個名為“Code”的屬性里,後面會有更多分享。

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再來看一下之前的Class文件例子:

方法計算值為0x0003,表示集合中有兩個方法(編譯器自動添加的無參構造方法和源碼中的plusOne方法)。第一個方法的訪問標誌是0x0001,表示只有ACC_PUBLIC標誌為true。

名稱索引為0x0007,在常量池中為索引為7的字符串為“ ”,這就是編譯器自動添加的無參構造方法。描述符索引為0x0008,在常量池中為索引為7的字符串為“()V”,方法的屬性計數值為0x0001,表示該方法有1個屬性,屬性名稱索引為0x0009,在常量池中為索引為7的字符串為“Code”。以下是常量池相關內容:

   #7 = Utf8          <init>
   #8 = Utf8          ()V
   #9 = Utf8          Code

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屬性表集合

屬性表(attribute_info)在前面的分享中出現了幾次,在Class文件、字段表、方法表都可以有自己的屬性表集合,用來描述某些場景下特有的信息。

屬性表不在要求具有嚴格的順序,並且只要不與已有的屬性名重複,任何人實現的編譯器都可以寫入自己定義的屬性信息,Java虛擬機在運行時會忽略掉它不認識的屬性。

我總結了一些比較常見的屬性,如下錶:

屬性名稱 使用位置 含義
Code 方法表 Java代碼編譯成的字節碼指令
ConstantValue 字段表 final關鍵字定義的常量值
Exceptions 方法表 方法拋出的異常
InnerClasses 類文件 內部類列表
LineNumberTable Code屬性 Java源碼的行號與字節碼指定的對應關係
LocalVariableTable Code屬性 方法的局部變量描述
SourceFile 類文件 記錄源文件名稱

對於每個屬性,它的名稱都從常量池中引用一個CONSTANT_Utf8_info類型的常量,而屬性值的結構則是完全自定義的,只需要用一個u4類型來說明屬性值所佔的位數就可以了。具體結構如下:

類型 名稱 數量 含義
u2 attribute_name_index 1 屬性名稱索引
u2 attribute_length 1 屬性值所佔的位數
u1 info attribute_length 屬性值

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總結

Class文件主要由魔數、次版本號、主版本號、常量池集合、訪問標誌、類索引、父類索引、接口索引集合、字段表集合、方法表集合和屬性表集合組成。隨着JDK版本的不斷升級,Class文件結構也在不斷更新,學習之路,永不止步。

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JSON——IT技術人員都必須要了解的一種數據交換格式

JSON作為目前Web主流的數據交換格式,是每個IT技術人員都必須要了解的一種數據交換格式。尤其是在Ajax和REST技術的大行其道的當今,JSON無疑成為了數據交換格式的首選

今天大家就和豬哥一起來學習一下JSON的相關知識吧!

一、XML

在講JSON之前,我覺得有必要先帶大家了解一下XML(Extensible Markup Language 可擴展標記語言),因為JSON正在慢慢取代XML。

1.XML起源

早期Web發展和負載的數據量並不是很大,所以基本靠HTML(1989誕生)可以解決。但是隨着Web應用的不斷壯大,HTML的一些缺點也慢慢顯現,如:可讀性差、解析時間長、數據描述性差等。

1998年2月10日,W3C(World WideⅥiebConsortium,萬維網聯盟)公布XML 1.0標準,XML誕生了。

XML使用一個簡單而又靈活的標準格式,為基於Web的應用提供了一個描述數據和交換數據的有效手段。但是,XML並非是用來取代HTML的。HTML着重如何描述將文件显示在瀏覽器中,它着重描述如何將數據以結構化方式表示。

XML簡單易於在任何應用程序中讀/寫數據,這使XML很快成為數據交換的唯一公共語言,所以XML被廣泛應用。

注意: XML是一種數據交換的格式,並不是編程語言。而且他是跨語言的數據格式,目前絕大多數編程語言均支持XML。

2.XML實例

XML究竟怎麼用?是什麼樣子的?我們來舉一個簡單的例子吧!

A公司要和B公司業務對接(A公司要獲取B公司的用戶基本信息),B公司提供接口讓A公司調用,A、B公司對接的開發人員會提前溝通好這個接口的:URL、傳參、返回數據、異常等等。

但是也許兩個公司使用的技術棧並不相同,所以支持的據格式也可能不同。為了解決因技術棧不同帶來的數據格式不同問題,A、B公司的開發協商使用一種通用的數據格式來傳輸,於是他們想到了XML。

  1. 假設現在A公司需要名稱叫pig的用戶信息,於是A公司調用B公司的接口,並傳參數name=pig。
  2. 然後B公司接口收到請求后,將用戶信息從數據庫拿出來,然後封裝成下面的XML格式,然後再返回給A公司。
  3. 最後A公司收到返回后,使用XML庫解析數據即可
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<person>
  <name>pig</name>
  <age>18</age>
  <sex>man</sex>
  <hometown>
    <province>江西省</province>
    <city>撫州市</city>
    <county>崇仁縣</county>
  </hometown>
</person>

3.XML十字路口

雖然XML標準本身簡單,但與XML相關的標準卻種類繁多,W3C制定的相關標準就有二十多個,採用XML制定的重要的电子商務標準就有十多個。這給軟件開發工程師帶來了極大的麻煩!

隨着AJax(之前叫XMLHTTP,2005年後才叫Ajax)技術的流行,XML的弊端也越來越顯現:大家都知道XML實現是基於DOM樹實現的,而DOM在各種瀏覽器中的實現細節不盡相同,所以XML的跨瀏覽器兼容性並不好,所以急需一種新的數據負載格式集成到HTML頁面中以滿足Ajax的要求!

二、JSON

前面我們說了隨着Ajax的流行,而各種瀏覽器對DOM的實現細節不盡相同,所以會出現兼容性問題,這對前端開發同學來講真的是災難。因為一個功能可能需要用代碼去兼容各種不同的瀏覽器,還要調試,工作量巨大。

1.JSON誕生

如何才能將數據整合到HTML中又解決瀏覽器兼容性問題呢?答案就是:利用所有主流瀏覽器中的一種通用組件——JavaScript引擎。這樣只要創造一種JavaScript引擎能識別的數據格式就可以啦!

2001 年 4 月,首個 JSON 格式的消息被發送出來。此消息是從舊金山灣區某車庫的一台計算機發出的,這是計算機歷史上重要的的時刻。道格拉斯·克羅克福特(Douglas Crockford) 和 奇普·莫寧斯達(Chip Morningstar) 是一家名為 State Software 的技術諮詢公司的聯合創始人(後來都在雅虎任職),他們當時聚集在 Morningstar 的車庫里測試某個想法,發出了此消息。

document.domain = 'fudco'; 

parent.session.receive( 
    { to: "session", do: "test", text: "Hello world" } 
) 

熟悉js的同學是不是也很驚訝,第一個 JSON 消息它明顯就是 JavaScript!實際上,Crockford 自己也說過他不是第一個這樣做的人。網景(Netscape )公司的某人早在 1996 年就使用 JavaScript 數組字面量來交換信息。因為消息就是 JavaScript,其不需要任何特殊解析工作,JavaScript 解釋器就可搞定一切。

最初的 JSON 信息實際上與 JavaScript 解釋器發生了衝突。JavaScript 保留了大量的關鍵字(ECMAScript 6 版本就有 64 個保留字),Crockford 和 Morningstar 無意中在其 JSON 中使用了一個保留字:do。因為 JavaScript 使用的保留字太多了,所以Crockford決定:既然不可避免的要使用到這些保留字,那就要求所有的 JSON 鍵名都加上引號。被引起來的鍵名會被 JavaScript 解釋器識別成字符串。這就為什麼今天 JSON 鍵名都要用引號引起來的原因。

這種數據格式既然可以被JavaScript引擎識別,那就解決了XML帶來的各種瀏覽器兼容性問題,所以這種技術完全可以推廣出去,於是Crockford 和 Morningstar 想給其命名為 “JSML”,表示JavaScript 標記語言(JavaScript Markup Language)的意思,但發現這個縮寫已經被一個名為 Java Speech 標記語言的東西所使用了。所以他們決定採用 “JavaScript Object Notation”,縮寫為 JSON,至此JSON正式誕生。

2.JSON發展

2005 年,JSON 有了一次大爆發。那一年,一位名叫 Jesse James Garrett 的網頁設計師和開發者在博客文章中創造了 “AJAX” 一詞。他很謹慎地強調:AJAX 並不是新技術,而是 “好幾種蓬勃發展的技術以某種強大的新方式彙集在一起。” AJAX 是 Garrett 給這種正受到青睞的 Web 應用程序的新開發方法的命名。他的博客文章接着描述了開發人員如何利用 JavaScript 和 XMLHttpRequest 構建新型應用程序,這些應用程序比傳統的網頁更具響應性和狀態性。他還以 Gmail 和 Flickr 網站已經使用 AJAX 技術作為了例子。

當然了,“AJAX” 中的 “X” 代表 XML。但在隨後的問答帖子中,Garrett 指出,JSON 可以完全替代 XML。他寫道:“雖然 XML 是 AJAX 客戶端進行數據輸入、輸出的最完善的技術,但要實現同樣的效果,也可以使用像 JavaScript Object Notation(JSON)或任何類似的結構數據方法等技術。 ”

這時JSON便在國外的博客圈、技術圈慢慢流行起來!

2006 年,Dave Winer,一位高產的博主,他也是許多基於 XML 的技術(如 RSS 和 XML-RPC)背後的開發工程師,他抱怨到 JSON 毫無疑問的正在重新發明 XML。

Crockford 閱讀了 Winer 的這篇文章並留下了評論。為了回應 JSON 重新發明 XML 的指責,Crockford 寫到:“重造輪子的好處是可以得到一個更好的輪子”。

3.JSON實例

還是以上面A、B公司業務對接為例子,兩邊的開發人員協商一種通用的數據交換格式,現在有XML與JSON比較流行的兩種數據格式,於是開發人員又將用戶信息以JSON形式展現出來,然後比較兩種數據格式:

{
  "person": {
    "name": "pig",
    "age": "18",
    "sex": "man",
    "hometown": {
      "province": "江西省",
      "city": "撫州市",
      "county": "崇仁縣"
    }
  }
}

比較XML與JSON的數據格式之後,開發人員發現:JSON可閱讀性、簡易性更好而且相同數據負載JSON字符數更少,所以兩個開發人員一致同意使用JSON作為接口數據格式!

而且還有重要的一點,在編寫XML時,第一行需要定義XML的版本,而JSON不存在版本問題,格式永遠不變!

4.當今JSON地位

當今的JSON 已經佔領了全世界。絕大多數的應用程序彼此通過互聯網通信時,都在使用 JSON。它已被所有大型企業所採用:十大最受歡迎的 web API 接口列表中(主要由 Google、Facebook 和 Twitter 提供),僅僅只有一個 API 接口是以 XML 的格式開放數據的。

JSON 也在程序編碼級別和文件存儲上被廣泛採用:在 Stack Overflow上,關於JSON的問題越來越多,下圖是關於Stack Overflow上不同數據交換格式的問題數和時間的曲線關係圖。
從上圖我們可以看出在Stack Overflow上越來越多JSON的問題,從這裏也可以反映出JSON越來越流行!

更詳細的關於創造JSON的故事可閱讀:

3、總結

由於篇幅原因我們今天只學習了JSON的誕生和起源相關知識,知道了JSON的誕生是因為XML無法滿足Ajax對瀏覽器兼容性問題,所以就有人想創造一種瀏覽器通用組件:JavaScript引擎 能識別的數據格式,這樣就可以解決瀏覽器不兼容問題,所以就從Js數據格式中提取了一個子集,取名為JSON!

我們還知道了為什麼JSON鍵為什麼需要用雙引號引起來,是因為JS中存在許多的關鍵字和保留關鍵字,為了避免與JS關鍵字衝突,所以Crockford就要求在所有的鍵名上加上雙引號,這樣JS引擎會將其識別為字符串,就避免與JS中關鍵字衝突!

下期我們會詳細介紹JSON數據結構、JSON序列化、JSON在Python中的使用等知識。

了解技術誕生與發展背後的故事同樣重要,因為這些可以作為你吹逼的資本!

參考資料:
百度百科:XML
Daniel Rubio:JSON 簡介

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