簡介

說到OSI參考模型，理解網絡與網絡之間的關係，不說太深入難以理解的東西，只求能最大程度上理解與使用。

參考模型是國際標準化組織（ISO）制定的一個用於計算機或通信系統間互聯的標準體系，一般稱為OSI參考模型或七層模型。

概念性的東西，先知道這些就夠了，我們先來聊一聊一個常見的一個模型。

局域網與互聯網

互聯網就是許許多多個局域網組成的，從我們最簡單的一個局域網入手，開始理解

這裏舉例兩個不同的局域網，計算機用網線接入交換機、交換機連接網關路由器，另一處

也是通過相同的方式進行連接。先來了解一下OSI參考模型是如何定義這七層的

OSI 參考模型

參考：

這裏定義的七層只是為了方便我們去理解，實際上是不存在的。

簡單的了解一下這七層是如何定義的，具體的功能還是得舉例子來理解說明。

從最上層的應用層開始說起：如何一步步的封裝數據，到最後進行發送。

應用層

應用層是直接面向用戶的最高層，但它卻不是應用程序，它只是為引用程序提供服務的

就好比，我們用的電腦版微信吧！它就是一個實實在在的應用程序，假設要與一個遠方的小姐姐進行聊天會話，這個時候呢，發送一個Hello給遠方的小姐姐。

當你點擊發送的時候，其實做了很多事情，我們就來梳理一下。

需要發送的數據就是：Hello ,當然，應用層首先給這個數據拼接一個AH,這裏就是應用層的報頭，就好比是微信的一個特有的數據，就這樣先理解。

表示層

當然，我們總不能發送明文吧，將發送的文本數據進行編碼，平常我們計算機使用的萬國碼UTF-8,肯定要進行一下加密吧

表示層更關心的是所傳送數據的語法和語義，主要包括數據格式變化、與解密、與解壓等

會話層

字面意思，就可以理解出這一層表示的意思，建立一個會話，就好比使用Http訪問web的時候，都會存在一個Session 作為標識

讓服務器來區別訪問的計算機。主要功能是負責維護兩個節點之間的傳輸聯接，確保點到點傳輸不中斷，以及管理數據交換等功能。

會話層在應用進程中建立、管理和終止會話。會話層還可以通過對話控制來決定使用何種通信方式，通信或通信。會話層通過自身協議對請求與應答進行協調

傳輸層 端到端

傳輸層作為OSI參考模型中，最重要的一層，這裏主要是以端口到端口來區分。這裏涉及到兩個特別重要的協議TCP 以及UDP

一太計算機上同時運行着QQ、微信、以及瀏覽器等。發送數據報，這個數據包到底是哪個程序發出去的呢？當然要從指定的一個端口發出去

計算機的端口範圍 0-65535

0-1023 就是1024個端口為系統佔用端口

了解到這些，就該先來說說UDP協議

UDP 協議

UDP協議定義了端口，同一個主機上的每個應用程序都需要指定唯一的端口號，並且規定網絡中傳輸的數據包必須加上端口信息，當數據包到達主機以後，就可以根據端口號找到對應的應用程序了。UDP協議比較簡單，實現容易，但它沒有確認機制，數據包一旦發出，無法知道對方是否收到，因此可靠性較差，為了解決這個問題，提高網絡可靠性，TCP協議就誕生了。

參考：

一個UDP報文包含首部與數據部分，UDP首部佔用8個字節，數據部分最長長度為65535B（字節） 即 64KB

UDP協議是無連接，不保證穩定傳輸的協議，但處理速度較快，通常的音頻、視頻在傳送時候使用UDP較多。

我們這裏的例子是微信，微信能保證數據百分百到達，所以我們採用TCP來具體說明數據的封裝

TCP 協議

TCP即傳輸控制協議，是一種面向連接的、可靠的、基於字節流的通信協議。簡單來說TCP就是有確認機制的UDP協議，每發出一個數據包都要求確認，如果有一個數據包丟失，就收不到確認，發送方就必須重發這個數據包。為了保證傳輸的可靠性，TCP協議在UDP基礎之上建立了三次對話的確認機制，即在正式收發數據前，必須和對方建立可靠的連接。TCP數據包和UDP一樣，都是由首部和數據兩部分組成，唯一不同的是，TCP數據包沒有長度限制，理論上可以無限長，但是為了保證網絡的效率，通常TCP數據包的長度不會超過IP數據包的長度，以確保單個TCP數據包不必再分割

參考：

 這裏只需要了解的是TCP的基本封裝過程，這裏只涉及到源端口以及目的端口，還未涉及到IP相關的內容。它和UDP協議一樣。就好像是一個改進版的

UDP協議，它能保證數據的可靠傳輸，這個特點記住即可。這裏模擬一下，我們數據的封裝過程。假設微信使用的端口是6666，目標端口就是遠方小姐姐微信

的端口，當然也是一樣的。這裏我為了理解只做簡寫

網絡層

從上面幾層來看，我們已經將微信的數據封裝成來一個TCP數據報，裡面包含來微信的端口 假設是6666，當然，就好比寫信一樣，我的信封

已經準備好勒，裏面要發送的內容我也已經準備好了，接下來就是地址了。肯定要指定這個報文我要發送到哪裡去。所以呢IP 網際協議，就誕生了。

IP 網際協議

網絡層引入了IP協議，制定了一套新地址，使得我們能夠區分兩台主機是否同屬一個網絡，這套地址就是網絡地址，也就是所謂的IP地址。IP協議將這個32位的地址分為兩部分，前面部分代表網絡地址，後面部分表示該主機在局域網中的地址。如果兩個IP地址在同一個子網內，則網絡地址一定相同。為了判斷IP地址中的網絡地址，IP協議還引入了子網掩碼，IP地址和子網掩碼通過按位與運算后就可以得到網絡地址

IP地址在這裏我們就比較好理解了。我們平時的生活中都會涉及到。一個IP指向的就是互聯網當中的一台機器或者就是一台路由器了。

我們來封裝數據。再把上面的圖拿下來，說明一下，我們要給E電腦的小姐姐發送消息。比如我是A電腦，小姐姐在另外一個網關下的E電腦

比較重要的兩個參數：

源地址：192.168.0.120

目標地址：192.168.1.135

進行封裝后的數據，這裏將源地址，告訴路由器（郵局） 發件人 就是源地址，以及收件人 也就是目標地址

ARP 協議

這裏暫時不細說這個ARP協議的內容。我們只需要知道 ARP協議是用來拿IP換MAC地址的，上面的IP協議也已經提過了，通過子網掩碼和IP地址的換算，可以得到

網絡號，網絡號就可以區別這兩個IP是否在同一個局域網內。 參考這個秒懂：

數據鏈路層

到這一層，就已經到網卡、網絡設備（交換機）的範疇了。數據鏈路層最重要的協議是以太網協議，數據鏈路層最重要的一點就是數據成幀。

以太網協議

接入以太網的設備必須包含一塊以太網網卡，也就是我們常用的網卡，一組電信號稱作是一個數據幀 、或者叫做一個數據包

網卡都包含一個全球唯一的MAC地址，發送端的和接收端的地址便是指網卡的地址，即Mac地址。 

每塊網卡出廠時都被燒錄上一個實際上唯一的Mac地址，長度為48位2進制，通常由12位16進制數表示，（前六位是廠商編碼，后六位是流水線號）

 進行數據鏈路層的封裝，將本機的MAC(源MAC地址) 和目標MAC地址封裝在頭部，在尾部加入DT報尾，這樣 一個數據幀算是封裝完成了！

等等。我們好像還不知道小姐姐那邊的目標MAC地址，這時候就需要用ARP協議了。我們知道ARP協議就是用來用IP來換MAC地址的。

ARP協議

上面已經簡單的了解過了，我們要和在B局域網下的E電腦進行通信，但是我們不知道它的MAC地址，於是我們發送一個ARP請求，來獲取目標的MAC地址

目標MAC 為FF:FF:FF:FF:FF:FF 表示的是廣播地址，這個數據包發出去后，所有的子網機器都會收到，收到的機器判斷目標MAC是否是自己，若不是，則直接丟棄

若是，收到報文的主機會通過單播的形式，將MAC地址回傳給我們。

通過路由協議我們可以得知，若不在一個一個子網內，則會交給路由器

 路由器返回的包裏面，目標MAC就會變成路由器的MAC地址，我們拿路由器的MAC地址組裝數據鏈路層報文即可。

物理層 

經過以上的每一層的層層包裝，這時候，我們已經包裝好了一個以太網數據幀，包含源MAC，目標MAC，源IP,目標IP等等一系列數據。

物理層就是將這個數據通過電信號、光信號的方式傳遞過去的，物理層一般都是我么所說的光纜以及網線這些硬件設備。

 不同子網間的通信

通過上面的知識，我們已經了解到如何封裝成一個數據幀，以及一些協議的相關內容。那麼這裏就會有一個問題，同一子網、

不同子網、以及相隔很遠的兩個子網是如何進行通信的呢？以及我們撥號上網后，公網IP與內網IP是怎麼一回事呢？

同一子網通信

我們先來看一個圖，計算機A要與計算機B進行通信，這時候他們是同處於一個子網內的，這個時候就很簡單了。

按照上面的七層進行封裝數據，這裏的具體參數需要說明一下：

源IP: 0.120（簡寫）

目標IP:0.113

源MAC : A電腦的MAC

目標MAC:B電腦MAC(這裏若不知道就先發送ARP請求)

A將數據報發送出去后，交換機直接查詢目標MAC所轉發的端口，將這個數據報準確的推送到B電腦連接的那個端口即可。

不同子網通信

A電腦需要與E電腦進行通信，這時候發現A與E不在一個子網內，這時候呢，就需要路由器來協助了

源IP: A的IP

目標IP: E的IP

源MAC:A的 MAC

目標MAC: 路由器C的MAC

因為不在一個子網內，需要路由器來進行路由這個數據包，送至D路由器后，D路由器拿出數據報中目標的IP,發送ARP請求，

請求E的MAC地址，知道后，將數據報裏面的目標MAC進行替換，然後發送給E即可。

公網IP與內網IP通信的方式理解

我們在使用路由器上網后，運營商就會給我們分配一個公網IP,按照圖上的指示，C路由器在進行撥號后，就會給C路由器分配一個公網IP

我這裏假設有這樣兩個。這時候需要封裝數據，該如何封裝呢，還是以A電腦與E電腦進行通信，大家肯定會很迷惑。

這裏就需要了解一個協議：網路地址轉換協議：

以下簡稱NAT，NAT 在IPV4 之前起到很大的作用，我們現在也在用，因為IPV4 IP數量的限制，但接入互聯網的電腦又那麼多

該怎麼辦呢。就是給一個路由下分配一個公網IP,路由器下面的IP與公網IP進行一個轉換，這裏面說的轉換就是：NAT

圖中黑色的就是轉換部分，通過端口的轉換，將多個子網IP映射到公網的一個IP上面

網絡地址端口轉換（NAPT）

這種方式支持端口的映射，並允許多台主機共享一個公網IP地址。 支持端口轉換的NAT又可以分為兩類：源地址轉換和目的地址轉換。前一種情形下發起連接的計算機的IP地址將會被重寫，使得內網主機發出的數據包能夠到達外網主機。后一種情況下被連接計算機的IP地址將被重寫，使得外網主機發出的數據包能夠到達內網主機。實際上，以上兩種方式通常會一起被使用以支持雙向通信。 還是舉例，這時候，我們的A電腦需要與E電腦進行通信，E電腦在廣東省，他們撥號后，都會分配一個公網IP，並且已經在路由器裏面完成了NAT映射，
源IP: A電腦IP
目標IP: E電腦映射后的公網IP
源MAC ：A電腦MAC
目標MAC :  本地路由器MAC地址   封裝完成后，將數據報送到C路由器，路由器通過映射表，將源IP進行一個替換

替換后，交給互聯網上的路由器進行數據報的轉發，這就好像發快遞時候一樣，經過一系列的中轉站，到達目的路由。

到達D路由后，D路由將數據報中的目標地址也進行一個轉換，這個地址是可以相互轉的。現在就是公網映射轉到本機IP

轉換后就輕鬆了。按照ARP請求到E機器的MAC地址，然後發報即可。

小結

以上內容皆是自己查看一些博主的總結，通過學習后，能夠加深自己對OIS模型、以及TCP、IP、ARP

這些非常重要的協議的一個認識。以及了解到不同層級下面。兩台電腦如何完成一個通行。這裏講的比較淺，

互聯網的奧妙不是那麼容易就可以理解透的。還是那句，不要停止學習的腳步。就好

參考：

• ARP請求 
• 不同子網內兩台機器的通信方式 
• OSI 參考模型 
• 內網端口與外網端口的理解 
• 網絡地址轉換協議：

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11月19日，業界應用最為廣泛的Kubernetes管理平台創建者Rancher Labs（以下簡稱Rancher）宣布Rio發布了beta版本，這是基於Kubernetes的應用程序部署引擎。它於今年5月份推出，現在最新的版本是v0.6.0。Rio結合了多種雲原生技術，從而簡化了將代碼從測試環境發布到生產環境的流程，同時保證了強大而安全的代碼體驗。

什麼是Rio？

下圖是Rio的架構：

Rio採用了諸如Kubernetes、knative、linkerd、cert-manager、buildkit以及gloo等技術，並將它們結合起來為用戶提供一個完整的應用程序部署環境。

Rio具有以下功能：

1. 從源代碼構建代碼，並將其部署到Kubernetes集群

2. 自動為應用程序創建DNS記錄，並使用Let’s Encrypt的TLS證書保護這些端點

3. 基於QPS以及工作負載的指標自動擴縮容

4. 支持金絲雀發布、藍綠髮布以及A/B部署

5. 支持通過服務網格路由流量

6. 支持縮容至零的serverless工作負載

7. Git觸發的部署

Rancher的產品生態

Rio屬於Rancher整套產品生態的一部分，這些產品支持從操作系統到應用程序的應用程序部署和容器運維。當Rio和諸如Rancher 2.3、k3s和RKE等產品結合使用時，企業可以獲得完整的部署和管理應用程序及容器的體驗。

深入了解Rio

要了解Rio如何實現上述功能，我們來深入了解一些概念以及工作原理。

安裝Rio

前期準備

• Kubernetes版本在1.15以上的Kubernetes集群

• 為集群配置的kubeconfig（即上下文是你希望將Rio安裝到的集群）

• 在$PATH中安裝的Rio CLI工具，可參閱以下鏈接，了解如何安裝CLI：
  https://github.com/rancher/rio/blob/master/README.md

安裝

使用安裝好的Rio CLI工具，調用rio install。你可能需要考慮以下情況：

ip-address：節點的IP地址的逗號分隔列表。你可以在以下情況使用：

• 你不使用（或不能使用）layer-4的負載均衡器

• 你的節點IP不是你希望流量到達的IP地址（例如，你使用有公共IP的EC2實例）

服 務

在Rio中，service是一個基本的執行單位。從Git倉庫或容器鏡像實例化之後，一個service由單個容器以及服務網格的關聯sidecar組成（默認啟用）。例如，運行使用Golang構建的一個簡單的“hello world”應用程序。

rio run https://github.com/ebauman/rio-demo

或者運行容器鏡像版本：

rio run ebauman/demo-rio:v1

還有其他選項也可以傳遞給rio run，如需要公開的任意端口（-p 80:8080/http），或者自動擴縮的配置（--scale 1-10）。你可以通過這一命令rio help run，查看所有可傳遞的選項。

想要查看你正在運行的服務，請執行rio ps：

$ rio ps
NAME            IMAGE                               ENDPOINT
demo-service    default-demo-service-4dqdw:61825    https://demo-service...

每次你運行一個新的服務，Rio將會為這一服務生成一個全局性的端點：

$ rio endpoints
NAME           ENDPOINTS
demo-service   https://demo-service-default.op0kj0.on-rio.io:30282

請注意，此端點不包括版本——它指向由一個common name標識的服務，並且流量根據服務的權重進行路由。

自動DNS&TLS

默認情況下，所有Rio集群都將為自己創建一個on-rio.io主機名，並以隨機字符串開頭（如lkjsdf.on-rio.io）。該域名成為通配符域名，它的記錄解析到集群的網關。如果使用NodePort服務，則該網關可以是layer-4負載均衡器，或者是節點本身。

除了創建這個通配符域名，Rio還會使用Let’s Encrypt為這個域名生成一個通配符證書。這會允許自動加密任何HTTP工作負載，而無需用戶進行配置。要啟動此功能，請傳遞-p參數，將http指定為協議，例如：

rio run -p 80:8080/http ...

自動擴縮容

Rio可以根據每秒所查詢到的指標自動擴縮服務。為了啟用這一特性，傳遞--scale 1-10作為參數到rio run，例如：

rio run -p 80:8080/http -n demo-service --scale 1-10 ebauman/rio-demo:v1

執行這個命令將會構建ebauman/rio-demo並且部署它。如果我們使用一個工具來添加負載到端點，我們就能夠觀察到自動擴縮容。為了證明這一點，我們需要使用HTTP端點（而不是HTTPS），因為我們使用的工具不支持TLS：

$ rio inspect demo-service
<snipped>
endpoints:
- https://demo-service-v0-default.op0kj0.on-rio.io:30282
- http://demo-service-v0-default.op0kj0.on-rio.io:31976
<snipped>

rio inspect除了端點之外還會显示其他信息，但我們目前所需要的是端點信息。使用HTTP端點以及HTTP基準測試工具rakyll / hey，我們可以添加綜合負載：

hey -n 10000 http://demo-service-v0-default.op0kj0.on-rio.io:31976

這將會發送10000個請求到HTTP端點，Rio將會提高QPS並適當擴大規模，執行另一個rio ps將會展示已經擴大的規模：

$ rio ps
NAME            ...     SCALE       WEIGHT
demo-service    ...     2/5 (40%)   100%

分階段發布、金絲雀部署以及權重

注意

對於每個服務，都會創建一個全局端點，該端點將根據基礎服務的權重路由流量。

Rio可以先交付新的服務版本，然後再推廣到生產環境。分階段發布一個新的版本十分簡單：

rio stage --image ebauman/rio-demo:v2 demo-service v2

這一命令使用版本v2，分階段發布demo-service的新版本，並且使用容器鏡像ebauman/rio-demo:v2。我們通過執行rio ps這一命令，可以看到新階段的發布：

$ rio ps
NAME                IMAGE                   ENDPOINT                    WEIGHT
demo-service@v2     ebauman/rio-demo:v2     https://demo-service-v2...  0%
demo-service        ebauman/rio-demo:v1     https://demo-service-v0...  100%

請注意，新服務的端點具有v2的新增功能，因此即使權重設置為0%，訪問此端點仍將帶你進入服務的v2。這可以讓你能夠在向其發送流量之前驗證服務的運行情況。

說到發送流量：

$ rio weight demo-service@v2=5%
$ rio ps
NAME                IMAGE                   ENDPOINT                    WEIGHT
demo-service@v2     ebauman/rio-demo:v2     https://demo-service-v2...  5%
demo-service        ebauman/rio-demo:v1     https://demo-service-v0...  95%

使用rio weight命令，我們現在將發送我們5%的流量（從全局的服務端點）到新版本。當我們覺得demo-service的v2性能感到滿意之後，我們可以將其提升到100%：

$ rio promote --duration 60s demo-service@v2
demo-service@v2 promoted

超過60秒之後，我們的demo-service@v2服務將會逐漸提升到接收100%的流量。在這一過程中任意端點上，我們可以執行rio ps，並且查看進程：

$ rio ps
NAME                IMAGE                   ENDPOINT                    WEIGHT
demo-service@v2     ebauman/rio-demo:v2     https://demo-service-v2...  34%
demo-service        ebauman/rio-demo:v1     https://demo-service-v0...  66%

路由（Routing）

Rio可以根據主機名、路徑、方法、標頭和cookie的任意組合將流量路由到端點。Rio還支持鏡像流量、注入故障，配置retry邏輯和超時。

創建一個路由器

為了開始制定路由決策，我們必須首先創建一個路由器。路由器代表一個主機名和一組規則，這些規則確定發送到主機名的流量如何在Rio集群內進行路由。你想要要定義路由器，需要執行rio router add。例如，要創建一個在默認測試時接收流量並將其發送到demo-service的路由器，請使用以下命令：

rio route add testing to demo-service

這將創建以下路由器：

$ rio routers
NAME             URL                            OPTS    ACTION      TARGET
router/testing   https://testing-default.0pjk...        to          demo-service,port=80

發送到https://testing-default…的流量將通過端口80轉發到demo-service。

請注意，此處創建的路由為testing-default. 。Rio將始終使用命名空間資源，因此在這種情況下，主機名測試已在默認命名空間中進行了命名。要在其他命名空間中創建路由器，請將 -n <namespace>傳遞給rio命令：

rio -n <namespace> route add ...

基於路徑的路由

為了定義一個基於路徑的路由，當調用rio route add時，指定一個主機名加上一個路徑。這可以是新路由器，也可以是現有路由器。

$ rio route add testing/old to demo-service@v1

以上命令可以創建一個基於路徑的路由，它會在https://testing-default. /old接收流量，並且轉發流量到 demo-service@v1服務。

標頭和基於方法的路由

Rio支持基於HTTP標頭和HTTP verbs的值做出的路由策略。如果你想要創建基於特定標頭路由的規則，請在rio route add命令中指定標頭：

$ rio route add --header X-Header=SomeValue testing to demo-service

以上命令將創建一個路由規則，它可以使用一個X-Header的HTTP標頭和SomeValue的值將流量轉發到demo-service。類似地，你可以為HTTP方法定義規則：

$ rio route add --method POST testing to demo-service

故障注入

Rio路由有一項有趣的功能是能夠將故障注入響應中。通過定義故障路由規則，你可以設置具有指定延遲和HTTP代碼的失敗流量百分比：

$ rio route add --fault-httpcode 502 --fault-delay-milli-seconds 1000 --fault-percentage 75 testing to demo-service

其他路由選項

Rio支持按照權重分配流量、為失敗的請求重試邏輯、重定向到其他服務、定義超時以及添加重寫規則。要查看這些選項，請參閱以下鏈接：

https://github.com/rancher/rio

自動構建

將git倉庫傳遞給rio run將指示Rio在提交到受監控的branch（默認值：master）之後構建代碼。對於Github倉庫，你可以通過Github webhooks啟動此功能。對於任何其他git repo，或者你不想使用webhooks，Rio都會提供一項“gitwatcher”服務，該服務會定期檢查您的倉庫中是否有更改。

Rio還可以根據受監控的branch的拉取請求構建代碼。如果你想要進行配置，請將--build-pr傳遞到rio run。還有其他配置這一功能的選項，包括傳遞Dockerfile的名稱、自定義構建的鏡像名稱以及將鏡像推送到指定的鏡像倉庫。

堆棧和Riofile

Rio使用稱為Riofile的docker-compose-style manifest定義資源

configs:
  conf:
    index.html: |-
      <!DOCTYPE html>
      <html>
      <body>

      <h1>Hello World</h1>

      </body>
      </html>
services:
  nginx:
    image: nginx
    ports:
    - 80/http
    configs:
    - conf/index.html:/usr/share/nginx/html/index.html

Riofile定義了一個簡單的nginx Hello World網頁所有必要的組件。通過rio up部署它，會創建一個Stack（堆棧），它是Riofile定義的資源的集合。

Riofile具有許多功能，例如觀察Git庫中的更改以及使用Golang模板進行模板化。

其他Rio組件

Rio還有許多功能，例如configs、secrets以及基於角色訪問控制（RBAC）。詳情可參閱：

https://rio.io/

Rio可視化

Rio Dashboard

Rio的beta版本包括了一個全新的儀錶盤，使得Rio組件可視化。要訪問此儀錶盤，請執行命令：rio dashboard。在有GUI和默認瀏覽器的操作系統上，Rio將自動打開瀏覽器並加載儀錶盤。

你可以使用儀錶盤來創建和編輯堆棧、服務、路由等。此外，可以直接查看和編輯用於各種組件技術（Linkerd、gloo等）的對象，儘管不建議這樣做。儀錶盤目前處於開發的早期階段，因此某些功能的可視化（如自動縮放和服務網格）尚不可用。

Linkerd

作為Rio的默認服務網格，Linked附帶了一個儀錶盤作為產品的一部分。該儀錶盤可以通過執行rio linkerd來使用，它將代理本地本地主機流量到linkerd儀錶盤（不會在外部公開）。與Rio儀錶盤類似，有GUI和默認瀏覽器的操作系統上，Rio將自動打開瀏覽器並加載儀錶盤：

Linkerd儀錶盤显示了Rio集群的網格配置、流量和網格組件。Linkerd提供了Rio路由的某些功能組件，因此這些配置可能會显示在此儀錶盤上。還有一些工具可用於測試和調試網格配置和流量。

結 論

Rio為用戶提供許多功能，是一款強大的應用程序部署引擎。這些組件可以在部署應用程序時為開發人員提供強大的功能，使流程穩定而安全，同時輕鬆又有趣。在Rancher產品生態中，Rio提供了企業部署和管理應用程序和容器的強大功能。

如果你想了解Rio的更多信息，歡迎訪問Rio主頁或Github主頁：

https://rio.io

https://github.com/rancher/rio

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0.前言

m3u8是一種很常見的網頁視頻播放器的視頻源，比如說中國大學MOOC中課程就是使用了該種視頻格式。

隨便打開一門課程，就可以發現在網絡請求中存在一個m3u8的文件，在preview中預覽，它並不像我們想象中是亂碼的視頻流。

裏面是一個列表，有一堆ts結尾的文件名，每個下面還跟了一個EXTINF的字段，好像是時間，在我們播放視頻時，網絡請求中會不斷出現請求ts的內容。

隨便打開一個ts文件，它的內容卻是如圖視頻流一般亂碼的。

說到這裏，你可能有猜測了，m3u8並不是視頻流的文件，而有可能是組織ts文件的規範，EXTINF代表播放每多少秒去請求下一片ts流。

這種邊看邊加載的方法無疑可以減少我們的網絡負荷。

要用爬蟲爬取這類視頻的方法也很簡單，我們只需要獲得m3u8文件，就可以得到視頻的ts地址了，將所有ts請求下來之後進行合併，就可以得到視頻文件了。

不過要提的一點是，很多視頻網站會對他們的ts進行加密，我們下載下來合併之後可能視頻能看，但是播放器放着放着就卡住了，然後之後黑屏畫面。

1.編碼部分

我們先根據m3u8來判斷一下創建咋樣一個代表M3U8視頻對象的類。

我們首先需要定義一個list，來存放這個m3u8視頻下所有的ts文件，也就是後面說到的TS類。

這裏提一點，m3u8裏面的ts的路徑一般對路徑，會和m3u8在同一文件夾，我們代碼中也是這麼認為了，但是難免有些網站會單獨存放m3u8和ts文件，如果遇到這種情況，修改一下代碼即可。

有了ts的名稱，我們還需要URL的前綴，也就是圖中紫色劃線部分，也就是basepath。

此外，我們還需要一個TS對象。

這個對象中存儲TS文件名稱以及時間EXTINF。

定義完實體類，就需要編寫下載視頻的過程了。

首先需要請求到m3u8的文件，此處使用Java的HttpURLConnection來請求獲取，其它語言類似，只需要請求到文件即可。

請求到了m3u8的文本內容，我們還需要解析它 ，從中得到ts的名稱。

得到了M3U8視頻對象之後，我們就可以遍歷請求它的list中TS對象的名稱屬性來下載ts文件了。

這麼多ts文件如果我們在單線程中遍歷請求，會很耗費時間，Java給我們提供了Stream，其中parallel可以讓我們併發去遍歷集合，效率會提升不少。

依舊是使用HttpURLConnection來做請求，不過最好本次設置超時時間。

這樣就可以請求到所有ts文件了。

最後要做的就是合併這些ts文件成為一個MP4文件。

對於未加密的正常ts文件，我們只需要按照編號順序直接拼接即可。

這樣就算是完成了M3U8視頻抓取了。

2.打包使用

下載地址：

在命令行中java -jar m3u8-down.jar [m3u8地址]，會显示報錯信息。

也可以直接m3u8-down.jar [m3u8地址]，不會显示保存信息，會在後台執行。

最終會在同目錄下生成一個output.mp4的文件，temp文件可以刪除。

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Java多線程系列文章是Java多線程的詳解介紹，對多線程還不熟悉的同學可以先去看一下我的這篇博客，這篇博客從宏觀層面介紹了多線程的整體概況，接下來的幾篇文章是對多線程的深入剖析。

多線程的常用方法

1、currentThread()方法：

介紹：currentThread()方法可返回該代碼正在被哪個線程調用的信息。

示例：

例1：

public class Test01 {

	public static void main(String[] args) {
		System.out.println(Thread.currentThread().getName());
	}
	
}

結果：
main

結果說明，main方法被名為main的線程調用

例2：

class Mythread extends Thread{
	
	public Mythread() {
		System.out.println("構造方法的打印："+Thread.currentThread().getName());
	}
	
	@Override
	public void run() {
		System.out.println("run方法的打印："+Thread.currentThread().getName());
	}
}

public class Test01 {

	public static void main(String[] args) {
		Mythread t=new Mythread();
		t.start();//①
	}
	
}

結果：
構造方法的打印：main
run方法的打印：Thread-0

從結果可知：Mythread的構造方法是被main線程調用的，而run方法是被名稱為Thread-0的線程調用的，run方法是線程自動調用的

現在我們將①處的代碼改為t.run()，現在的輸出結果如下：

構造方法的打印：main
run方法的打印：main

從結果中我們可以看到兩次的結果显示都是main線程調用了方法，因為當你使用t.start()方法的時候是線程自動調用的run()方法，所以輸出的是Thread-0，當你直接調用run()方法時，和調用普通方法沒有什麼區別，所以是main線程調用run()

2、isAlive()方法：

介紹：isAlive()方法的功能是判斷當前的線程是否處於活動狀態

示例：

例1：

class Mythread extends Thread{
	
	@Override
	public void run() {
		System.out.println("run =="+this.isAlive());
	}
	
}

public class Test01 {

	public static void main(String[] args) {
		Mythread thread=new Mythread();
		System.out.println("begin =="+thread.isAlive());//①
		thread.start();//②
		System.out.println("end =="+thread.isAlive());//③
	}
	
}

結果：
begin ==false
end ==true
run ==true

方法isAlive()的作用是測試線程是否處於活動狀態。那麼什麼情況下是活動狀態呢？活動狀態就是線程已經啟動且尚未停止。線程處於正在運行或準備開始運行的狀態，就認為線程是存活的

①處代碼的結果為false，因為此時線程還未啟動；

②處代碼調用了run()方法輸出結果為run ==true，此時線程處於活動狀態；

③處代碼的結果為true，有的同學看到這個輸出可能會不理解，不是說線程處於活動狀態isAlive()方法的結果才是true，現在程序都已經運行結束了為什麼還是true？這裏的輸出結果是不確定的，我們再來看下面一段代碼

我們將例1中的代碼稍做修改，代碼如下：

public class Test01 {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		Mythread thread=new Mythread();
		System.out.println("begin =="+thread.isAlive());//①
		thread.start();//②
		Thread.sleep(1000);//這裏加了一行代碼，讓當前線程沉睡1秒
		System.out.println("end =="+thread.isAlive());//③
	}
	
}

結果：
begin ==false
run ==true
end ==false

現在我們看到③處的代碼結果為end ==false，因為thread對象已經在1秒內執行完畢，而上面代碼輸出結果為true是因為thread線程未執行完畢。

3、sleep()方法：

介紹：

方法sleep()的作用是在指定的毫秒數內讓當前“正在執行的線程”休眠（暫停執行），這個“正在執行的線程”是指this.currentThread()返回的線程。

示例：

class Mythread extends Thread{
	
	@Override
	public void run() {
		
		try {
			System.out.println("run threadName="+this.currentThread().getName()+" begin");
			Thread.sleep(2000);
			System.out.println("run threadName="+this.currentThread().getName()+" end");
			
		} catch (InterruptedException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
		
	}
	
}

public class Test01 {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		Mythread thread=new Mythread();
		System.out.println("begin ="+System.currentTimeMillis());
		thread.run();//①
		System.out.println("end ="+System.currentTimeMillis());
	}
	
}

結果：
begin =1574660731663
run threadName=main begin
run threadName=main end
end =1574660733665

從結果中可以看出main線程暫停了2秒（因為這裏調用的是thread.run()）

下面我們將①處的代碼改成thread.start()，再來看下運行結果：

begin =1574661491412
end =1574661491412
run threadName=Thread-0 begin
run threadName=Thread-0 end

由於main線程與thread線程是異步執行的，所以首先打印的信息為begin和end，而thread線程是隨後運行的，在最後兩行打印run begin和run end的信息。

4、getId()方法：

介紹：getId()方法的作用是取得線程的唯一標識

示例：

public class Test01 {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		Thread thread=Thread.currentThread();
		System.out.println(thread.getName()+" "+thread.getId());
	}
	
}

結果：main 1

從運行結果可以看出，當前執行代碼的線程名稱是main，線程id值為1

5、停止線程：

介紹：停止線程是在多線程開發時很重要的技術點，掌握此技術可以對線程的停止進行有效的處理。停止線程在Java語言中並不像break語句那樣乾脆，需要一些技巧性的處理。

在java中有三種方法可以停止線程

1. 使用退出標誌，讓線程正常退出，也就是當run方法執行完之後終止
2. 使用stop方法強制終止線程，但是不推薦使用，因為stop和suspend及resume一樣，是java廢棄的方法
3. 使用interrupt方法中斷線程（推薦使用）

示例：

例1：

class Mythread extends Thread{
	
	@Override
	public void run() {
		
		for(int i=0;i<5000;i++) {
			System.out.println("i="+(i+1));
		}
	}
	
}

public class Test01 {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		Mythread thread=new Mythread();
		thread.start();
		Thread.sleep(2000);
		thread.interrupt();
	}
	
}

運行結果：

從運行結果我們可以看出最後i=500000，調用interrupt方法沒有停止線程，那麼該如何停止線程呢？

在介紹如何停止線程時，我們先來介紹一下如何判斷線程是否處於停止狀態

Thread類中提供了兩種方法用來判斷線程是否停止：

1、this.interrupted()：測試當前線程是否已經中斷，執行后具有將狀態標誌清除為false的功能

public static boolean interrupted() {
        return currentThread().isInterrupted(true);
}

2、this.isInterrupted()：測試線程Thread對象是否已經中斷，但是不清除狀態標誌

public boolean isInterrupted() {
        return isInterrupted(false);
}

讀者可以仔細觀看一下這兩個方法的聲明有什麼不同？

例2：

class Mythread extends Thread{
	
	@Override
	public void run() {
		
		for(int i=0;i<5000;i++) {
			System.out.println("i="+(i+1));
		}
	}
	
}

public class Test01 {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		Mythread thread=new Mythread();
		thread.start();
		Thread.sleep(1000);
		thread.interrupt();
		System.out.println("是否停止1？="+thread.interrupted());
		System.out.println("是否停止2？="+thread.interrupted());
		System.out.println("end!");
	}
	
}

結果：

 輸出結果显示調用了thread.interrupt()方法后線程並未停止，這也就證明了interrupted()方法的解釋：測試當前線程是否已經中斷。這個當前線程是main，它從未斷過，所以打印的結果是兩個false。

如果想讓main線程結束該怎麼做？

將main方法改成如下：

public class Test01 {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		Thread.currentThread().interrupt();
		System.out.println("是否停止1？="+Thread.interrupted());
		System.out.println("是否停止2？="+Thread.interrupted());
		System.out.println("end!");
	}
	
}

結果：
是否停止1？=true
是否停止2？=false
end!

從輸出結果我們可以看出，方法interrupted()的確判斷出當前線程是否是停止狀態。但為什麼第2個值是false？

查看一下官方文檔的介紹：

測試當前線程是否已經中斷。線程的中斷狀態由該方法清除。換句話說，如果連續兩次調用該方法，則第二次調用將返回false（在第一次調用已清除了其中斷狀態之後，且第二次調用檢驗完中斷狀態前，當前線程再次中斷的情況除外）。

 文檔中說明的非常清楚，interrupted()方法具有清除狀態的功能，所以第二次調用interrupted方法返回的值時false。

下面我們來看一下isInterrupted()方法，將main方法改成如下代碼：

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		Mythread thread=new Mythread();
		thread.start();
		thread.interrupt();
		Thread.sleep(1000);
		System.out.println("是否停止1？="+thread.isInterrupted());
		System.out.println("是否停止2？="+thread.isInterrupted());
		System.out.println("end");
}
結果：

是否停止1？=true
是否停止2？=true
end

從結果可以看出，方法isInterrrupted()並未清除狀態，所以結果為兩個true。

例3：在沉睡中停止

當線程調用sleep()方法后再調用interrupt()方法後會有什麼結果：

class Mythread extends Thread{
	
	@Override
	public void run() {
		
		try {
			System.out.println("run begin");
			Thread.sleep(200000);
			System.out.println("run end");
		} catch (InterruptedException e) {
			System.out.println("在沉睡中被停止，進入catch!"+this.isInterrupted());
			e.printStackTrace();
		}
	}
	
}

public class Test01 {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		try {
			Mythread thread=new Mythread();
			thread.start();
			Thread.sleep(200);
			thread.interrupt();
		}catch(Exception e) {
			System.out.println("main catch");
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println("end!");
	}
	
}

6、暫停線程：

暫停線程意味着此線程還可以恢復運行。在java多線程中，可以使用suspend()方法暫停線程，使用resume()方法恢複線程的執行

例1：

class Mythread extends Thread{
	
	private long i=0;
	public long getI() {
		return i;
	}
	
    public void setI(long i) {
		this.i = i;
	}
	
	@Override
	public void run() {
		while(true) {
			i++;
		}
	}
	
}

public class Test01 {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		
		Mythread thread=new Mythread();
		thread.start();
		Thread.sleep(5000);
		//A段
		thread.suspend();
		System.out.println("A= "+System.currentTimeMillis()+" i="+thread.getI());
		Thread.sleep(5000);
		System.out.println("A= "+System.currentTimeMillis()+" i="+thread.getI());
		
		//B段
		thread.resume();
		Thread.sleep(5000);
		
		//C段
		thread.suspend();
		System.out.println("B= "+System.currentTimeMillis()+" i="+thread.getI());
		Thread.sleep(5000);
		System.out.println("B= "+System.currentTimeMillis()+" i="+thread.getI());
		
	}
	
}

結果：

從控制台打印的時間上來看，線程的確被暫停了，而且還可以恢復成運行狀態。

7、yield方法：

介紹：yield()方法的作用是放棄當前的CPU資源，將它讓給其他的任務去佔用CPU執行時間。但放棄的時間不確定，有可能剛剛放棄，馬上又獲得CPU時間片

示例：

class Mythread extends Thread{
	
	@Override
	public void run() {
		long beginTime=System.currentTimeMillis();
		int count=0;
		for(int i=0;i<500000;i++) {
　　　　　　　　　　　　　　 //Thread.yield();①
			count=count+(i+1);
		}
		long endTime=System.currentTimeMillis();
		System.out.println("用時："+(endTime-beginTime)+"毫秒！");
	}
	
}

public class Test01 {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		Mythread thread=new Mythread();
		thread.start();
	}
	
}

結果：用時：2毫秒！

現在將①處的代碼取消註釋，我們再來看一下運行結果：

用時：213毫秒！

將CPU讓給其他資源導致速度變慢

8、線程優先級：

介紹：

在操作系統中，線程可以劃分優先級，優先級較高的線程得到的CPU資源較多，也就是CPU優先執行優先級較高的線程對象中的任務。

設置線程優先級有助於幫“線程規劃器”確定在下一次選擇哪一個線程來優先執行。

設置線程的優先級使用setPriority()方法，此方法在JDK的源代碼如下：

public final void setPriority(int newPriority) {
        ThreadGroup g;
        checkAccess();
        if (newPriority > MAX_PRIORITY || newPriority < MIN_PRIORITY) {
            throw new IllegalArgumentException();
        }
        if((g = getThreadGroup()) != null) {
            if (newPriority > g.getMaxPriority()) {
                newPriority = g.getMaxPriority();
            }
            setPriority0(priority = newPriority);
        }
}

在Java中，線程的優先級為1-10這10個等級，如果小於1或大於10，則JDK拋出異常throw new IllegalArgumentException()。

通常高優先級的線程總是先執行完，但是並不是一定的，高優先級和低優先級的線程會交替進行，高優先級執行的次數多一些

線程優先級的繼承特性：

在Java中，線程的優先級具有繼承性，比如A線程啟動B線程，則B線程的優先級與A是一樣的。

class Mythread2 extends Thread{
	@Override
	public void run() {
		System.out.println("Mythread2 run priority="+this.getPriority());
	}
}


class Mythread1 extends Thread{
	
	@Override
	public void run() {
		System.out.println("Mythread run priority="+this.getPriority());
		Mythread2 thread2=new Mythread2();
		thread2.start();
	}
	
}

public class Test01 {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		
		System.out.println("main thread begin priority="+Thread.currentThread().getPriority());
    	        //Thread.currentThread().setPriority(6);①
		System.out.println("main thread end priority="+Thread.currentThread().getPriority());
		Mythread1 thread1=new Mythread1();
		thread1.start();
	}
	
}

結果:
main thread begin priority=5
main thread end priority=5
Mythread run priority=5
Mythread2 run priority=5

可以看到上面幾個線程的優先級都為5

現在將①處的代碼註釋掉后的結果是：

main thread begin priority=5
main thread end priority=6
Mythread run priority=6
Mythread2 run priority=6

優先級被更改后再繼續繼承

9、守護線程：

在java中有兩種線程，一種是用戶線程，另一種是守護線程。

守護線程是一種特殊的線程，它的特性有“陪伴”的含義，當進程中不存在非守護線程了，則守護線程自動銷毀。典型的守護線程就是垃圾回收線程，當進程中沒有非守護線程了，則垃圾回收線程也就沒有存在的必要了，自動銷毀。用個比較通俗的比喻來解釋一下：“守護線程”：任何一個守護線程都是整個JVM中所有非守護線程的“保姆”，只要當前JVM實例中存在任何一個非守護線程沒有結束，守護線程就在工作，只有當最後一個非守護線程結束時，守護線程才隨着JVM一同結束工作。Daemon的作用是為其他線程的運行提供便利服務，守護線程最典型的應用就是GC（垃圾回收器），它就是一個很稱職的守護者。

class Mythread extends Thread{
	
	private int i=0;
	
	
	@Override
	public void run() {
		
		try {
			while(true) {
				i++;
				System.out.println("i="+(i));
				Thread.sleep(1000);
			}
		}catch(Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
	}
	
}

public class Test01 {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		
		try {
			Mythread thread=new Mythread();
			thread.setDaemon(true);
			thread.start();
			Thread.sleep(5000);
			System.out.println("我離開Thread對象就不再打印了，也就是停止了");
		}catch(Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
	
}

本站聲明:網站內容來源於博客園,如有侵權,請聯繫我們,我們將及時處理【其他文章推薦】

※台北網頁設計公司這麼多，該如何挑選?? 網頁設計報價省錢懶人包"嚨底家"

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本文整理了我自己在Java開發中常用的jar包以及常用的API記錄。

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.commons/commons-lang3 -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.commons</groupId>
            <artifactId>commons-lang3</artifactId>
            <version>3.8</version>
        </dependency>
        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/commons-io/commons-io -->
        <dependency>
            <groupId>commons-io</groupId>
            <artifactId>commons-io</artifactId>
            <version>2.6</version>
        </dependency>
        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.projectlombok/lombok -->
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <version>1.18.8</version>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>log4j</groupId>
            <artifactId>log4j</artifactId>
            <version>1.2.17</version>
        </dependency>

common-lang3

簡介

一個現在最為常用的jar包，封裝了許多常用的工具包

依賴：

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.commons/commons-lang3 -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-lang3</artifactId>
    <version>3.4</version>
</dependency>

主要常見的類如下：

• 數組工具類 ArrayUtils
• 日期工具類 DateUtils DateFormatUtils
• 字符串工具類 StringUtils
• 数字工具類 NumberUtils
• 布爾工具類 BooleanUtils
• 反射相關工具類 FieldUtils、MethodUtils、MemberUtils、TypeUtils、ConstructorUtils
• 對象工具類 ObjectUtils
• 序列化工具類 SerializationUtils

API介紹

這裏我只介紹經常使用的幾個工具類及方法，ArrayUtils，StringUtils，NumberUtils，DateUtils，其他的請查看官方API文檔吧

1.ArrayUtils

2.NumberUtils

3.DateUtils

DateFormatUtils正如其名，是用來把時間轉為字符串，這裏就不再多說

4.StringUtils

common-io

簡介

常用的IO流工具包

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/commons-io/commons-io -->
<dependency>
    <groupId>commons-io</groupId>
    <artifactId>commons-io</artifactId>
    <version>2.6</version>
</dependency>

API

我們主要關心的就是Utils後綴的那幾個類即可，可以看到，common-io庫提供了FileUtils,FileSystemUtils,FileNameUtils,FileFilterUtils,IOUtils

FileUtils

• 寫出文件
• 讀取文件
• 創建一個有父級文件夾的文件夾
• 複製文件和文件夾
• 刪除文件和文件夾
• URL轉文件
• 通過過濾器和擴展名來篩選文件和文件夾
• 比較文件內容
• 文件最後修改時間
• 文件校驗

FileSystemUtils

關於文件系統的相關操作，如查看C盤的大小，剩餘大小等操作

IOUtils

字面意思，是封裝了IO流的各種操作的工具類

Log4j

簡介

Log4J 是 Apache 的一個開源項目，通過在項目中使用 Log4J，我們可以控制日誌信息輸出到控制台、文件、GUI 組件、甚至是數據庫中。

我們可以控制每一條日誌的輸出格式，通過定義日誌的輸出級別，可以更靈活的控制日誌的輸出過程，方便項目的調試。

依賴：

<dependency>
    <groupId>log4j</groupId>
    <artifactId>log4j</artifactId>
    <version>1.2.17</version>
</dependency>

結構

Log4J 主要由 Loggers (日誌記錄器)、Appenders（輸出端）和 Layout（日誌格式化器）組成。

其中Loggers 控制日誌的輸出級別與日誌是否輸出；
Appenders 指定日誌的輸出方式（輸出到控制台、文件等）；
Layout 控制日誌信息的輸出格式。

日誌級別：

我們主要使用這四個：Error>Warn>Info>Debug

使用

我們可以使用兩種方式來運行Log4j，一種是java代碼方式，另外一種則是配置文件方式

例子（Java方式）

public class Log4JTest {
    public static void main(String[] args) {   
        //獲取Logger對象的實例（傳入當前類）         
        Logger logger = Logger.getLogger(Log4JTest.class);
        //使用默認的配置信息，不需要寫log4j.properties
        BasicConfigurator.configure();
        //設置日誌輸出級別為WARN，這將覆蓋配置文件中設置的級別，只有日誌級別低於WARN的日誌才輸出
        logger.setLevel(Level.WARN);
        logger.debug("這是debug");
        logger.info("這是info");
        logger.warn("這是warn");
        logger.error("這是error");
        logger.fatal("這是fatal");
    }
}

例子（配置文件方式）

上面的例子，我們想要實現打印Log，但是每次都要寫一遍，浪費時間和精力，所以，Log4j提供了另外一種方式來配置好我們的信息

創建一個名為log4j.properties的文件，此文件需要放在項目的根目錄（約定），如果是maven項目，直接放在resources文件夾中即可

log4j.properties

#控制台
log4j.appender.Console=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.Console.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.Console.layout.ConversionPattern=%d [%t] %-5p [%c] - %m%n

#log jdbc
log4j.logger.java.sql.ResultSet=INFO
log4j.logger.org.apache=WARN
log4j.logger.java.sql.Connection=DEBUG
log4j.logger.java.sql.Statement=DEBUG
log4j.logger.java.sql.PreparedStatement=DEBUG

#log mybatis設置
#log4j.logger.org.apache.ibatis=DEBUG
log4j.logger.org.apache.ibatis.jdbc=error
log4j.logger.org.apache.ibatis.io=info
log4j.logger.org.apache.ibatis.datasource=info

#springMVC日誌
log4j.logger.org.springframework.web=WARN

# 文件輸出配置
log4j.appender.A = org.apache.log4j.DailyRollingFileAppender
log4j.appender.A.File = D:/log.txt #指定日誌的輸出路徑
log4j.appender.A.Append = true
log4j.appender.A.Threshold = DEBUG
log4j.appender.A.layout = org.apache.log4j.PatternLayout #使用自定義日誌格式化器
log4j.appender.A.layout.ConversionPattern = %-d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss}  [ %t:%r ] - [ %p ]  %m%n #指定日誌的輸出格式
log4j.appender.A.encoding=UTF-8 #指定日誌的文件編碼

#指定日誌的輸出級別與輸出端
log4j.rootLogger=DEBUG,Console,A

#指定某個包名日誌級別（不能超過上面定義的級別，否則日誌不會輸出）
log4j.logger.com.wan=DEBUG

之後使用的話就比較簡單了

//Logger的初始化（這個推薦定義為全局變量，方便使用）
Logger logger = Logger.getLogger(Log4JTest.class);
//輸出Log
logger.info("這是info");

參考鏈接：

lombok

簡介

平常我們創建實體類的時候，需要get/set方法，極其麻煩，雖然IDEA等IDE都是有提供了快捷生成，不過，最好的解決方法還是省略不寫

而lombok就是這樣的一個框架，實現省略get/set方法，當然，lombok的功能不只有此，還有equal，toString方法也可以由此框架自動生成

lombok的原理是使用註解，之後就會在編譯過程中，給Class文件自動加上get/set等方法

不過IDEA似乎無法識別，代碼檢查還是會報錯，所以，使用IDEA的時候還得安裝一個插件，在plugin搜索lombok，之後安裝重啟即可，如圖

之後為Java項目添加依賴

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.projectlombok/lombok -->
<dependency>
    <groupId>org.projectlombok</groupId>
    <artifactId>lombok</artifactId>
    <version>1.18.8</version>
    <scope>provided</scope>
</dependency>

使用示例

1.實體類省略get/set
估計Kotlin中的data關鍵字就是參照着lombok實現的

//這裏我們只需要為類添加Data註解，就會自動生成對應屬性的get/set方法，toString，equal等方法
@Data
public class User {
    private String username;
    private String password;
}

2.需要無參構造以及get/set方法

@Getter
@Setter
@NoArgsConstructor
public class User {
    private String username;
    private String password;
}

3.鏈式調用set方法

@Data
@Accessors(chain = true)
public class User {
    private String username;
    private String password;
}

//使用
User user = new User();
user.setUsername("helo").setPassword("123");

4.參數不為空

//如果調用此方法，就會抱一個空指針錯誤
public String print(@NotNull String str){
    ...
}

5.只需要toString

@ToString(callSuper=true, includeFieldNames=true)
public class User {
    private String username;
    private String password;
    //省略的get/set方法
}

6.builder模式創建實體類對象

@Data
@Builder
public class User {
    private String username;
    private String password;
}
//使用
User user1 = User.builder().username("user1").password("123").build();

7.工具類

@UtilityClass
public class MyUtils{
    //會將此方法自動轉為靜態方法
    public void print(String str){
        ...
    }
}
//使用
MyUtils.print("hello");

8.自動關閉流

public static void main(String[] args) throws Exception {
    //使用Cleanup會自動調用close方法
    @Cleanup InputStream in = new FileInputStream(args[0]);
    @Cleanup OutputStream out = new FileOutputStream(args[1]);
    byte[] b = new byte[1024];
    while (true) {
        int r = in.read(b);
        if (r == -1) break;
        out.write(b, 0, r);
    }
}

9.省略Logger時的初始化

@Log4j
@Log
public class User{
    //會自動添加此語句
    //Logger logger = Logger.getLogger(User.class);
    ...
}

參考：

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　　在上一篇博文發了一天左右的時間，就收到了博客園許多讀者的評論和推薦，非常感謝，我也會及時回復讀者的評論。之後我也將繼續撰寫博文，梳理相關.NET的知識，希望.NET的圈子能越來越大，開發者能了解/深入.NET的本質，將工作做的簡單又高效，拒絕重複勞動，拒絕CRUD。

　　ok,咱們開始繼續Emit的探索。在這之前，我先放一下我往期關於Emit的文章，方便讀者閱讀。

　　《》

一、基礎知識

　　既然C#作為一門面向對象的語言，所以首當其沖的我們需要讓Emit為我們動態構建類。

　　廢話不多說，首先，我們先來回顧一下C#類的內部由什麼東西組成：

　　(1) 字段-C#類中保存數據的地方，由訪問修飾符、類型和名稱組成；

　　(2) 屬性-C#類中特有的東西，由訪問修飾符、類型、名稱和get/set訪問器組成，屬性的是用來控制類中字段數據的訪問，以實現類的封裝性；在Java當中寫作getXXX()和setXXX(val),C#當中將其變成了屬性這種語法糖；

　　(3) 方法-C#類中對邏輯進行操作的基本單元,由訪問修飾符、方法名、泛型參數、入參、出參構成；

　　(4) 構造器-C#類中一種特殊的方法，該方法是專門用來創建對象的方法，由訪問修飾符、與類名相同的方法名、入參構成。

　　接着，我們再觀察C#類本身又具備哪些東西：

　　(1) 訪問修飾符-實現對C#類的訪問控制

　　(2) 繼承-C#類可以繼承一個父類，並需要實現父類當中所有抽象的方法以及選擇實現父類的虛方法，還有就是子類需要調用父類的構造器以實現對象的創建

　　(3) 實現-C#類可以實現多個接口，並實現接口中的所有方法

　　(4) 泛型-C#類可以包含泛型參數，此外，類還可以對泛型實現約束

　　以上就是C#類所具備的一些元素，以下為樣例：

public abstract class Bar
{
    public abstract void PrintName();
}

public interface IFoo<T>
{
    public T Name { get; set; }
}
//繼承Bar基類，實現IFoo接口,泛型參數T
public class Foo<T> : Bar, IFoo<T>
　　//泛型約束
　　where T : struct
{
    //構造器
    public Foo(T name):base()
    {
        _name = name;
    }

    //字段
    private T _name;
    //屬性
    public T Name { get => _name; set => _name = value; }
    //方法
    public override void PrintName()
    {
　　　　Console.WriteLine(_name.ToString());
    }
}

　　在探索完了C#類及其定義后，我們要來了解C#的項目結構組成。我們知道C#的一個csproj項目最終會對應生成一個dll文件或者exe文件，這一個文件我們稱之為程序集Assembly；而在一個程序集中，我們內部包含和定義了許多命名空間，這些命令空間在C#當中被稱為模塊Module，而模塊正是由一個一個的C#類Type組成。

 　　所以，當我們需要定義C#類時，就必須首先定義Assembly以及Module，如此才能進行下一步工作。

二、IL概覽

 　　由於Emit實質是通過IL來生成C#代碼，故我們可以反向生成，先將寫好的目標代碼寫成cs文件，通過編譯器生成dll，再通過ildasm查看IL代碼，即可依葫蘆畫瓢的編寫出Emit代碼。所以我們來查看以下上節Foo所生成的IL代碼。

 　　從上圖我們可以很清晰的看到.NET的層級結構，位於樹頂層淺藍色圓點表示一個程序集Assembly，第二層藍色表示模塊Module，在模塊下的均為我們所定義的類，類中包含類的泛型參數、繼承類信息、實現接口信息，類的內部包含構造器、方法、字段、屬性以及它的get/set方法，由此，我們可以開始編寫Emit代碼了

三、Emit編寫

　　有了以上的對C#類的解讀和IL的解讀，我們知道了C#類本身所需要哪些元素，我們就開始根據這些元素來開始編寫Emit代碼了。這裏的代碼量會比較大，請讀者慢慢閱讀，也可以參照以上我寫的類生成il代碼進行比對。

　　在Emit當中所有創建類型的幫助類均以Builder結尾，從下錶中我們可以看的非常清楚

　　由於創建類需要從Assembly開始創建，所以我們的入口是AssemblyBuilder

　　(1) 首先，我們先引入命名空間，我們以上節Foo類為樣例進行編寫

using System.Reflection.Emit;

　　(2) 獲取基類和接口的類型

var barType = typeof(Bar);
var interfaceType = typeof(IFoo<>);

　　(3) 定義Foo類型，我們可以看到在定義類之前我們需要創建Assembly和Module

//定義類
var assemblyBuilder = AssemblyBuilder.DefineDynamicAssembly(new AssemblyName("Edwin.Blog.Emit"), AssemblyBuilderAccess.Run);
var moduleBuilder = assemblyBuilder.DefineDynamicModule("Edwin.Blog.Emit");
var typeBuilder = moduleBuilder.DefineType("Foo", TypeAttributes.Public | TypeAttributes.Class | TypeAttributes.AutoClass | TypeAttributes.AnsiClass | TypeAttributes.BeforeFieldInit);

　　(4) 定義泛型參數T,並添加約束

//定義泛型參數
var genericTypeBuilder = typeBuilder.DefineGenericParameters("T")[0];
//設置泛型約束
genericTypeBuilder.SetGenericParameterAttributes(GenericParameterAttributes.NotNullableValueTypeConstraint);

　　(5) 繼承和實現接口，注意當實現類的泛型參數需傳遞給接口時，需要將泛型接口添加泛型參數后再調用AddInterfaceImplementation方法

//繼承基類
typeBuilder.SetParent(barType);
//實現接口
typeBuilder.AddInterfaceImplementation(interfaceType.MakeGenericType(genericTypeBuilder));

　　(6) 定義字段，因為字段在構造器值需要使用，故先創建

//定義字段
var fieldBuilder = typeBuilder.DefineField("_name", genericTypeBuilder, FieldAttributes.Private);

　　(7) 定義構造器，並編寫內部邏輯

//定義構造器
var ctorBuilder = typeBuilder.DefineConstructor(MethodAttributes.Public | MethodAttributes.HideBySig | MethodAttributes.SpecialName | MethodAttributes.RTSpecialName, CallingConventions.Standard, new Type[] { genericTypeBuilder });
var ctorIL = ctorBuilder.GetILGenerator();
//Ldarg_0在實例方法中表示this，在靜態方法中表示第一個參數
ctorIL.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
ctorIL.Emit(OpCodes.Ldarg_1);
//為field賦值
ctorIL.Emit(OpCodes.Stfld, fieldBuilder);
ctorIL.Emit(OpCodes.Ret);

　　(8) 定義Name屬性

//定義屬性
var propertyBuilder = typeBuilder.DefineProperty("Name", PropertyAttributes.None, genericTypeBuilder, Type.EmptyTypes);

　　(9) 編寫Name屬性的get/set訪問器

//定義get方法
var getMethodBuilder = typeBuilder.DefineMethod("get_Name", MethodAttributes.Public | MethodAttributes.HideBySig | MethodAttributes.NewSlot | MethodAttributes.SpecialName | MethodAttributes.Virtual, CallingConventions.Standard, genericTypeBuilder, Type.EmptyTypes);
var getIL = getMethodBuilder.GetILGenerator();
getIL.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
getIL.Emit(OpCodes.Ldfld, fieldBuilder);
getIL.Emit(OpCodes.Ret);
typeBuilder.DefineMethodOverride(getMethodBuilder, interfaceType.GetProperty("Name").GetGetMethod()); //實現對接口方法的重載
propertyBuilder.SetGetMethod(getMethodBuilder); //設置為屬性的get方法
//定義set方法
var setMethodBuilder = typeBuilder.DefineMethod("set_Name", MethodAttributes.Public | MethodAttributes.HideBySig | MethodAttributes.NewSlot | MethodAttributes.SpecialName | MethodAttributes.Virtual, CallingConventions.Standard, null, new Type[] { genericTypeBuilder });
var setIL = setMethodBuilder.GetILGenerator();
setIL.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
setIL.Emit(OpCodes.Ldarg_1);
setIL.Emit(OpCodes.Stfld, fieldBuilder);
setIL.Emit(OpCodes.Ret);
typeBuilder.DefineMethodOverride(setMethodBuilder, interfaceType.GetProperty("Name").GetSetMethod()); //實現對接口方法的重載
propertyBuilder.SetSetMethod(setMethodBuilder); //設置為屬性的set方法

 　　(10) 定義並實現PrintName方法

//定義方法
var printMethodBuilder = typeBuilder.DefineMethod("PrintName", MethodAttributes.Public | MethodAttributes.HideBySig | MethodAttributes.Virtual, CallingConventions.Standard, null, Type.EmptyTypes);
var printIL = printMethodBuilder.GetILGenerator();
printIL.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
printIL.Emit(OpCodes.Ldflda, fieldBuilder);
printIL.Emit(OpCodes.Constrained, genericTypeBuilder);
printIL.Emit(OpCodes.Callvirt, typeof(object).GetMethod("ToString", Type.EmptyTypes));
printIL.Emit(OpCodes.Call, typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(string) }));
printIL.Emit(OpCodes.Ret);
//實現對基類方法的重載
typeBuilder.DefineMethodOverride(printMethodBuilder, barType.GetMethod("PrintName", Type.EmptyTypes));

　　(11) 創建類

var type = typeBuilder.CreateType(); //netstandard中請使用CreateTypeInfo().AsType()

　　(12) 調用

var obj = Activator.CreateInstance(type.MakeGenericType(typeof(DateTime)), DateTime.Now);
(obj as Bar).PrintName();
Console.WriteLine((obj as IFoo<DateTime>).Name);

四、應用

　　上面的樣例僅供學習只用，無法運用在實際項目當中，那麼，Emit構建類在實際項目中我們可以有什麼應用，提高我們的編碼效率

　　(1) 動態DTO-當我們需要將實體映射到某個DTO時，可以用動態DTO來代替你手寫的DTO，選擇你需要的字段回傳給前端，或者前端把他想要的字段傳給後端

　　(2) DynamicLinq-我的第一篇博文有個讀者提到了表達式樹，而linq使用的正是表達式樹，當表達式樹+Emit時，我們就可以用像SQL或者GraphQL那樣的查詢語句實現動態查詢

　　(3) 對象合併-我們可以編寫實現一個像js當中Object.assign()一樣的方法，實現對兩個實體的合併

　　(4) AOP動態代理-AOP的核心就是代理模式，但是與其對應的是需要手寫代理類，而Emit就可以幫你動態創建代理類，實現切面編程

　　(5) …

五、小結

　　對於Emit，確實初學者會對其感到複雜和難以學習，但是只要搞懂其中的原理，其實最終就是C#和.NET語言的本質所在，在學習Emit的同時，也是在鍛煉你的基本功是否紮實，你是否對這門語言精通，是否有各種簡化代碼的應用。

　　保持學習，勇於實踐；Write Less，Do More；作者之後還會繼續.NET高級特性系列，感謝閱讀!

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