08 決策樹與隨機森林

08 決策樹與隨機森林

決策樹之信息論基礎

認識決策樹

  1. 來源: 決策樹的思想來源非常樸素,程序設計中的條件分支結構就是if – then 結構,最早的決策樹就是利用這類結構分割數據的一種分類學習方法。

  2. 舉例:是否見相親對象

信息的度量和作用

  1. 克勞德 .艾爾伍德 .香農:信息論創始人,密西根大學學士,麻省理工學院博士。 1948年發表了划時代論文 – 通信的數學原理,奠定了現代信息論的基礎。
  2. 信息的單位: 比特 (bit)

  3. 舉例: 以32支球隊爭奪世界杯冠軍
  • 如果不知道任何球隊的信息,每支球隊得冠概率相等。
    以二分法預測,最少需要使用5次才能預測到準確結果。 5 = log32 (以2為底)
    5 = -(1/32log1/32 + 1/32log1/32 + ……)

  • 開放一些信息,則小於5bit, 如1/6 德國,1/6 巴西, 1/10 中國
    5 > -(1/6log1/4 + 1/6log1/4 + ….)

  1. 信息熵:
  • “誰是世界杯冠軍”的信息量應該比5 bit少, 它的準確信息量應該是:
  • H = -(p1logp1 + p2logp2 + p3logp3 +……p32logp32 ) Pi 為第i支球隊獲勝的概率
  • H 的專業術語就是信息熵,單位為比特

決策樹的劃分以及案例

信息增益

  1. 定義: 特徵A對訓練數據集D的信息增益g(D,A), 定義為集合D的信息熵H(D)與特徵A給定條件下D的信息條件熵H(D|A) 之差,即:
    g(D,A) = H(D) – H(D | A)
    注: 信息增益表示得知特徵 X 的信息而使得類 Y的信息的不確定性減少的程度。

  2. 以不同特徵下的信貸成功率為例

  • H(D) = -(9/15log(9/15) + 6/15log(6/15)) = 0.971 # 以類別進行判斷,只有是否兩種類別
  • gD,年紀) = H(D) – H(D’|年紀) = 0.971 – [1/3H(青年)+ 1/3H(中年)+ 1/3H(老年)] # 三種年紀對應的目標值均佔1/3
    – H(青年) = -(2/5log(2/5) + 3/5log(3/5)) # 青年類型中,類別的目標值特徵為(2/5, 3/5)
    – H(中年) = -(2/5log(2/5) + 3/5log(3/5))
    – H(老年) = -(4/5log(2/5) + 1/5log(3/5))

令A1, A2, A3, A4 分別表示年齡,有工作,有房子和信貸情況4個特徵,則對應的信息增益為:
g(D,A1) = H(D) – H(D|A1)
其中,g(D,A2) = 0.324 , g(D,A3) = 0.420 , g(D,A4) = 0.363
相比而言,A3特徵(有房子)的信息增益最大,為最有用特徵。
所以決策樹的實際劃分為:

常見決策樹使用的算法

  1. ID3
  • 信息增益,最大原則
  1. C4.5
  • 信息增益比最大原則 (信息增益占原始信息量的比值)
  1. CART
  • 回歸樹: 平方誤差最小
  • 分類樹: 基尼係數最小原則 (劃分的細緻),sklearn默認的劃分原則

Sklearn決策樹API

  1. sklearn.tree.DecisionTreeClassifier(criterion=’gini’, max_depth=None, random_state=None)
  • criterion (標準): 默認基尼係數,也可以選用信息增益的熵‘entropy’
  • max_depth: 樹的深度大小
  • random_state: 隨機數種子
  1. 決策樹結構
    sklearn.tree.export_graphviz() 導出DOT文件格式
  • estimator: 估算器
  • out_file = “tree.dot” 導出路徑
  • feature_name = [,] 決策樹特徵名

決策樹預測泰坦尼克號案例

import pandas as pd
from sklearn.feature_extraction import DictVectorizer
from sklearn.model_selection import train_test_split
from sklearn.tree import DecisionTreeClassifier, export_graphviz

"""
泰坦尼克數據描述事故后乘客的生存狀態,該數據集包括了很多自建旅客名單,提取的數據集中的特徵包括:
票的類別,存貨,等級,年齡,登錄,目的地,房間,票,船,性別。
乘坐等級(1,2,3)是社會經濟階層的代表,其中age數據存在缺失。
"""


def decision():
    """
    決策樹對泰坦尼克號進行預測生死
    :return: None
    """
    # 1.獲取數據
    titan = pd.read_csv('./titanic_train.csv')

    # 2.處理數據,找出特徵值和目標值
    x = titan[['Pclass', 'Age', 'Sex']]
    y = titan[['Survived']]
    # print(x)

    # 缺失值處理 (使用平均值填充)
    x['Age'].fillna(x['Age'].mean(), inplace=True)
    print(x)
    # 3.分割數據集到訓練集和測試集
    x_train, x_test, y_train, y_test = train_test_split(x, y, test_size=0.25)

    # 4. 進行處理(特徵工程) 特徵,類別 --> one_hot編碼
    dict = DictVectorizer(sparse=False)
    x_train = dict.fit_transform(x_train.to_dict(orient='records'))
    print(dict.get_feature_names())
    x_test = dict.transform(x_test.to_dict(orient='records'))  # 默認一行一行轉換成字典
    print(x_train)

    # 5. 用決策樹進行預測
    dec = DecisionTreeClassifier()
    dec.fit(x_train, y_train)

    # 預測準確率
    print("預測的準確率:", dec.score(x_test, y_test))

    # 導出決策樹
    export_graphviz(dec, out_file='./tree.dot', feature_names=['Pclass', 'Age', 'Sex'])
    return None


if __name__ == '__main__':
    decision()

隨機森林

集成學習方法

  1. 定義:集成學習通過建立幾個模型組合,來解決單一預測問題。其工作原理是生成多個分類器 / 模型,各組獨立地學習和作出預測。這些預測最後結合成單預測,因此優於任何一個單分類的租出預測。

隨機森林

  1. 定義:在機器學習中,隨機森林是一個包含多個決策樹的分類器,並且其輸出的類別是由個別樹輸出的類別的眾數而定。
    例如: 訓練了5棵樹,其中4棵樹的結果是True, 1棵樹為False, 那麼最終的結果就是True. (投票)

  2. 問題: 如果每棵樹使用相同的特徵,相同的分類器,參數也相同,建立的每棵樹不就是相同的么?

隨機森林建立多個決策樹的過程:

單個樹的建立:(N個樣本,M個特徵)

  1. 隨機在N個樣本中選擇一個樣本,重複N次, 樣本有可能重複
  2. 隨機在M個特徵當中選出m個特徵 m << M
  3. 建立10棵決策樹,樣本,特徵大多不一樣 隨機有放回的抽樣 (bootstrap抽樣)

為什麼要隨機抽樣訓練集?

如果不隨機抽樣,每棵樹的訓練集都一樣,那麼最終訓練處的樹分類結果也是完全一樣的

為什麼要有放回的抽樣?

如果不是有放回的抽樣,那麼每棵樹的訓練樣本都是不同的,都是沒有交集的,這樣的每棵樹都是“有偏的”,“片面的”。即,每棵樹訓練出來都是有很大的差異,而隨機森鈴最後分類取決於多棵樹(弱分類器)的投票表決。

隨機森林 API

  • 分類器:sklearn.ensemble.RandomForestClassifier
    • n_estimators:integer(整數),option, default=10 (森林里數目的數量)
    • criteria: string (default =’gini’) 分割特徵的測量方法
    • max_depth 樹的最大深度
    • max_feature = ‘auto’ 每個決策樹的最大特徵數量
    • bootstrap: default = True 是否放回抽樣

隨機森林的優點

  1. 在當前的所有算法中,具有極好的準確率
  2. 能有有效地運行在大數據集上 (樣本,特徵)
  3. 能夠處理具有高維特徵的輸入樣本,不需要降維
  4. 能夠評估各個特徵在分類問題上的重要性

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EF Core For MySql查詢中使用DateTime.Now作為查詢條件的一個小問題

背景

最近一直忙於手上澳洲線上項目的整體遷移和升級的準備工作,導致博客和公眾號停更。本周終於艱難的完成了任務,藉此機會,總結一下項目中遇到的一些問題。

EF Core一直是我們團隊中中小型項目常用的ORM框架,在使用SQL Server作為持久化倉儲的場景一下,一直表現還中規中矩。但是在本次項目中,項目使用了MySql作為持久化倉儲。為了與EF Core集成,團隊使用了Pomelo.EntityFrameworkCore.MySql作為EF Core For MySql的擴展。在開發過程中,團隊遇到了各種各樣在SQL Server場景下沒有遇到過的問題,其中最奇怪的,也是隱藏最深的問題,就是將DateTime.Now作為查詢條件,產生了非預期的結果。

問題場景

本周在項目升級的過程中,客戶反饋了一個問題。

在當前系統的Dashboard頁面,有一個消息提醒功能,客戶可以自定義一些消息,並且指定提醒的日期。客戶遇到的問題是通常添加的消息提醒,在指定日期的上午時間段是不會显示,只有在下午時間段才能看到,比如說客戶指定2019年10月26號看到一個的消息提醒,但是在10月26日這天早上8:00-12:00這個時間段,系統總是看不到提醒,只有到了下午的時間段才能看到提醒。

PS:這裏客戶表達的只是個籠統的問題,但問題確實是上午的大部分時間是看不到消息提醒的,但並不是精確到中午12:00點這個時間, 所以此處不必過於糾結於具體的時間。

查看問題代碼

看到這個問題的時候,我自己也很奇怪,難道代碼或者數據庫使用了時區,導致查詢出現了偏差?

於是我就Review了一下此處的查詢, 代碼如下。

var query = DbContext.CRM_Note_Reminders
    .Include(x => x.CRM_Note)
    .Where(x => !x.CRM_Note.Is_Deleted 
             && !x.Is_Deleted
             && x.Reminder_Date.Date <= DateTime.Now.Date)
     .ToList();

PS: 這裏可能有同學會有疑問,為啥不用DbFunctions.DiffDays? 原因是DbFunctions.DiffDays是 EF Core for SQLServer的擴展方法,針對MySql還沒有官方的實現方案。

從這個查詢中,我沒有看出任何問題,於是我直接藉助一些日誌工具,將EF Core生成的查詢語句的輸出了出來。

其中WHERE條件部分如下:

WHERE (((`x.CRM_Note`.`Is_Deleted` = FALSE) 
AND (`x`.`Is_Deleted` = FALSE))
AND (CONVERT(`x`.`Reminder_Date`, date) 
  <= CONVERT(CURRENT_TIMESTAMP(), date)))

這裏CURRENT_TIMESTAMP()是MySql的內置函數,與SQLServer的內置函數GETDATE()不同,CURRENT_TIMESTAMP()默認返回的是UTC時間。因此我們大概能知道,為什麼澳洲客戶會遇到上面的場景了。

PS: 根據7樓兄弟的反饋,我試了一下,改動Mysql的時區配置之後,果然CURRENT_TIMESTAMP()就改為了對應時區的時間。這裏使用UTC時間的原因應該是我在AWS RDS上創建Mysql實例的時候,忽略了時區配置。

由於澳洲處於東10區,與UTC時間有+10個小時的時差,所以當澳洲上午的10點之前,UTC時間都是在當前澳洲日期的前一天,所以系統中出現了當天的消息提醒在上午時間段不能正常显示的問題。

PS: 由於澳洲是分冬令時和夏令時的,夏令時時間要加一個小時,所以實際上客戶在每天的11點之前都無法看到正確的消息提醒。

深入思考

你這可能會非常奇怪,為什麼DateTime.Now會被轉化成內置函數CURRENT_TIMESTAMP(),而沒有使用我們傳入的值DateTime.Now.Date呢?

其實EF/EF Core在查詢是時候是分2個階段的,一個是組合查詢表達式樹的階段,一個是真正的查詢階段。

在組合查詢表達式樹的階段,EF/EF Core只會去組合表達式,而不會去嘗試計算表達式的值,所以這個階段DateTime.Now.Date的值並沒有被計算出來, 在進入正常查詢階段的時候, EF/EF Core會嘗試將查詢表達式樹翻譯成SQL腳本,這時候由於我們的EF Provider是MySql Provider, 恰巧DateTime.Now可以翻譯成Mysql的內置函數CURRENT_TIMESTAMP(), 所以這裏EF/EF Core就跳過了表達式值的計算,直接將其翻譯成了對應的內置函數,所以導致生成的SQL查詢和我們的預期有偏差。

那麼我們該如何解決這個問題呢?

解決方案

經過了以上的思考,其實解決這個問題也就很簡單了,我們可以將DateTime.Now.Date先計算出來,保存在一個變量中,然後將這個變量傳入查詢中。

var today = DateTime.Now.Date;

var query = DbContext.CRM_Note_Reminders
     .Include(x => x.CRM_Note)
     .Where(x => !x.CRM_Note.Is_Deleted 
             && !x.Is_Deleted
             && x.Reminder_Date.Date <= today)
     .ToList();

由此生成的MySQL腳本如下:

WHERE (((`x.CRM_Note`.`Is_Deleted` = FALSE) 
AND (`x`.`Is_Deleted` = FALSE)) 
AND (CONVERT(`x`.`Reminder_Date`, date) <= @__date_0)) 

這樣我們就得到了一個正確的結果,澳洲客戶也就收到了正確的消息。

是不是有種差之毫厘,謬以千里的感覺呢?

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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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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 和 @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

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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!

歡迎各位關注我的公眾號,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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mybatis精講(三)–標籤及TypeHandler使用

目錄

話引

  • 前兩張我們分別介紹了Mybatis環境搭建及其組件的生命周期。這些都是我們Mybatis入門必備技能。有了前兩篇的鋪墊我們今天就來深入下Mybatis, 也為了填下之前埋下的坑。

XML配置標籤

概覽


<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE configuration
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd">

<configuration> 
    <!--引入外部配置文件-->
    <properties resource=""/>
    <!--設置-->
    <settings/>
    <!--定義別名-->
    <typeAliases>
        <package name=""/>
    </typeAliases>
    <!--類型處理器-->
    <typeHandlers/>
    <!--對象工廠-->
    <objectFactory/>
    <!--插件-->
    <plugins/>
    <!--定義數據庫信息,默認使用development數據庫構建環境-->
    <environments default="development">
        <environment id="development">
            <!--jdbc事物管理-->
            <transactionManager type="JDBC"/>
            <!--配置數據庫連接信息-->
            <dataSource type="POOLED"/>
        </environment>
    </environments>
    <!--數據庫廠商標識-->
    <databaseIdProvider/>
    <mappers/>
</configuration>

  • 上面模板列出了所有xml可以配置的屬性。這裏plugins是一個讓人哭笑不得的東西。用的好是利器,用的不好就是埋坑。接下來我們來看看各個屬性的作用

properties

  • 該標籤的作用就是引入變量。和maven的properties一樣。在這裏定義的變量或者引入的變量,在下面我們是可以童工${}使用的。

子標籤property


<properties>
  <property name="zxhtom" value="jdbc:mysql://localhost:3306/mybatis"/>
</properties>

<dataSource type="POOLED">
<property name="driver" value="${zxhtom}"/>
<dataSource>
  • 上述的配置就可以直接使用zxhtom這個變量。

resource

  • 除了上述方法我們還可以通過引入其他properties文件,就可以使用文件里的配置變量了。

<properties resource="mybatis.properties"/>

程序注入

  • 最後還有一種我們在構建SqlSessionFactory的時候重新載入我們的Properties對象就可以了。另外三者的優先級是從低到高

settings


configuration.setAutoMappingBehavior(AutoMappingBehavior.valueOf(props.getProperty("autoMappingBehavior", "PARTIAL")));
configuration.setAutoMappingUnknownColumnBehavior(AutoMappingUnknownColumnBehavior.valueOf(props.getProperty("autoMappingUnknownColumnBehavior", "NONE")));
configuration.setCacheEnabled(booleanValueOf(props.getProperty("cacheEnabled"), true));
configuration.setProxyFactory((ProxyFactory) createInstance(props.getProperty("proxyFactory")));
configuration.setLazyLoadingEnabled(booleanValueOf(props.getProperty("lazyLoadingEnabled"), false));
configuration.setAggressiveLazyLoading(booleanValueOf(props.getProperty("aggressiveLazyLoading"), false));
configuration.setMultipleResultSetsEnabled(booleanValueOf(props.getProperty("multipleResultSetsEnabled"), true));
configuration.setUseColumnLabel(booleanValueOf(props.getProperty("useColumnLabel"), true));
configuration.setUseGeneratedKeys(booleanValueOf(props.getProperty("useGeneratedKeys"), false));
configuration.setDefaultExecutorType(ExecutorType.valueOf(props.getProperty("defaultExecutorType", "SIMPLE")));
configuration.setDefaultStatementTimeout(integerValueOf(props.getProperty("defaultStatementTimeout"), null));
configuration.setDefaultFetchSize(integerValueOf(props.getProperty("defaultFetchSize"), null));
configuration.setMapUnderscoreToCamelCase(booleanValueOf(props.getProperty("mapUnderscoreToCamelCase"), false));
configuration.setSafeRowBoundsEnabled(booleanValueOf(props.getProperty("safeRowBoundsEnabled"), false));
configuration.setLocalCacheScope(LocalCacheScope.valueOf(props.getProperty("localCacheScope", "SESSION")));
configuration.setJdbcTypeForNull(JdbcType.valueOf(props.getProperty("jdbcTypeForNull", "OTHER")));
configuration.setLazyLoadTriggerMethods(stringSetValueOf(props.getProperty("lazyLoadTriggerMethods"), "equals,clone,hashCode,toString"));
configuration.setSafeResultHandlerEnabled(booleanValueOf(props.getProperty("safeResultHandlerEnabled"), true));
configuration.setDefaultScriptingLanguage(resolveClass(props.getProperty("defaultScriptingLanguage")));
configuration.setDefaultEnumTypeHandler(resolveClass(props.getProperty("defaultEnumTypeHandler")));
configuration.setCallSettersOnNulls(booleanValueOf(props.getProperty("callSettersOnNulls"), false));
configuration.setUseActualParamName(booleanValueOf(props.getProperty("useActualParamName"), true));
configuration.setReturnInstanceForEmptyRow(booleanValueOf(props.getProperty("returnInstanceForEmptyRow"), false));
configuration.setLogPrefix(props.getProperty("logPrefix"));
configuration.setConfigurationFactory(resolveClass(props.getProperty("configurationFactory")));
  • 上面代碼是我們在XMLConfigBuilder解析settings標籤的代碼。從這段代碼中我們了解到settings子標籤。
參數 功能 可選值 默認值
autoMappingBehavior 指定Mybatis應如何自動映射列到字段上。
NONE : 表示取消自動映射
PARTIAL:只會自動映射沒有定義嵌套結果集映射的結果集
FULL : 自動映射任意複雜的結果集
NONE、PARTIAL、FULL PARTIAL
autoMappingUnknownColumnBehavior 指定識別到位置列或屬性的時間
NONE : 什麼都不做
WARNING:日誌會報警(前提是日誌設置了显示權限)
FAILING : 拋出異常。
NONE, WARNING, FAILING NONE
cacheEnabled 該配置影響的所有映射器中配置的緩存的全局開關 true|false true
proxyFactory 指定Mybatis創建具有延遲加載能力的對象所用到的代理工具未指定時將自動查找 SLF4J | LOG4J | LOG4J2 | JDK_LOGGING | COMMONS_LOGGING | STDOUT_LOGGING | NO_LOGGING not set
lazyLoadingEnabled 延時加載全局開關
開啟時:級聯對象會延時加載;級聯標籤中可以通過fetchType來定製覆蓋此選項
true|false false
aggressiveLazyLoading 啟用時:對任意延遲屬性的調用會使帶有延遲加載屬性的對象分層性質完整加載,反之按需加載 true|false true
multipleResultSetsEnabled 是否允許單一語句返回多結果集 true|false true
useColumnLabel 確切的說當映射找不到參數時會使用列標籤(數據庫列名)代替別名去映射 true|false true
useGeneratedKeys 允許 JDBC 支持自動生成主鍵,需要驅動兼容。 如果設置為 true 則這個設置強制使用自動生成主鍵,儘管一些驅動不能兼容但仍可正常工作(比如 Derby) true|false false
defaultExecutorType 配置默認的執行器。SIMPLE 就是普通的執行器;REUSE 執行器會重用預處理語句(prepared statements); BATCH 執行器將重用語句並執行批量更新 SIMPLE REUSE BATCH SIMPLE
defaultStatementTimeout 設置超時時間,決定驅動等待數據庫響應的秒數 整數 null
defaultFetchSize 設置數據庫resultSet讀取數據方式,默認全部加載進內存,設置該屬性可以設置一次性讀多少條數據進內存 整數 null
mapUnderscoreToCamelCase 是否開啟自動駝峰命名規則(camel case)映射,即從經典數據庫列名 A_COLUMN 到經典 Java 屬性名 aColumn 的類似映射。 true|false false
safeRowBoundsEnabled -允許在嵌套語句中使用分頁 true|false false
localCacheScope 一級緩存。mybatis默認對同一個sqlsession中數據是共享的。一個sqlsession調用兩次相同查詢實際只會查詢一次。就是因為該屬性為SESSION , STATEMENT則針對的是每一條sql SESSION|STATEMENT SESSION
jdbcTypeForNull 當沒有為參數提供特定的jdbc類型時,為空值則指定JDBC類型。在新增時我們沒有設置參數,這個時候就會根據此參數天長。加入設置VARCHAR,那麼我們新增的數據沒傳參數則為空字符 NULL|VARCHAR|OTHER OTHER
lazyLoadTriggerMethods 指定具體方法延時加載 方法 equals,clone,hashCode,toString
safeResultHandlerEnabled 允許在嵌套語句中使用分頁 true|false true
defaultScriptingLanguage 動態SQL生成的默認語言 org.apache.ibatis.scripting.xmltags.XMLDynamicLanguageDriver
defaultEnumTypeHandler mybatis默認的枚舉處理類
callSettersOnNulls 指定當結果集中值為null的時候是否調用映射對象的setter(put)方法。
useActualParamName 允許使用他們的編譯后名稱來映射,3.4.2后默認true.在xml中#{0}則報錯。設置為false,則#{0}代表第一個參數#{n}第n個 true|false true
returnInstanceForEmptyRow 當返回行的所有列都是空時,MyBatis默認返回 null。 當開啟這個設置時,MyBatis會返回一個空實例。 請注意,它也適用於嵌套的結果集 (如集合或關聯)。(新增於 3.4.2) true|false false
logPrefix 指定 MyBatis 增加到日誌名稱的前綴。

別名

  • 別名是mybatis為我們項目中類起的一個名字,類名往往會很長所以別名就方便我們平時的開發。Mybatis為我們內置了一些類的別名:byte、short、int、long、float、double、boolean、char等基礎類型的別名。還有其的封裝類型、String,Object,Map,List等等常用的類。
    org.apache.ibatis.type.TypeAliasRegistry這個類中幫我們內置了別名。可以看下。自定義別名也是通過這個類進行註冊的。我們可以通過settings中typeAliases配置的方式結合@Alias。或者掃描包也可以的。

TypeHandler

  • 這個接口就四個方法

public interface TypeHandler<T> {

  /**
   * 設置參數是用到的方法
   */
  void setParameter(PreparedStatement ps, int i, T parameter, JdbcType jdbcType) throws SQLException;

  T getResult(ResultSet rs, String columnName) throws SQLException;

  T getResult(ResultSet rs, int columnIndex) throws SQLException;

  T getResult(CallableStatement cs, int columnIndex) throws SQLException;

}
  • 可以理解成攔截器。它主要攔截的是設置參數和獲取結果的兩個節點。這個類的作用就是將Java對象和jdbcType進行相互轉換的一個功能。同樣的在org.apache.ibatis.type.TypeHandlerRegistry這個類中mybatis為我們提供了內置的TypeHandler。基本上是對於基本數據和分裝對象的轉換。
  • 下面我們隨便看一個TypeHandler處理細節
public class BooleanTypeHandler extends BaseTypeHandler<Boolean> {

  @Override
  public void setNonNullParameter(PreparedStatement ps, int i, Boolean parameter, JdbcType jdbcType)
      throws SQLException {
    ps.setBoolean(i, parameter);
  }

  @Override
  public Boolean getNullableResult(ResultSet rs, String columnName)
      throws SQLException {
    boolean result = rs.getBoolean(columnName);
    return !result && rs.wasNull() ? null : result;
  }

  @Override
  public Boolean getNullableResult(ResultSet rs, int columnIndex)
      throws SQLException {
    boolean result = rs.getBoolean(columnIndex);
    return !result && rs.wasNull() ? null : result;
  }

  @Override
  public Boolean getNullableResult(CallableStatement cs, int columnIndex)
      throws SQLException {
    boolean result = cs.getBoolean(columnIndex);
    return !result && cs.wasNull() ? null : result;
  }
}
  • setParameter是PreparedStatement進行設置成boolean類型。getResult分別通過三種不同方式獲取。在這些方法里我們可以根據自己也無需求進行控制。常見的控制是枚舉的轉換。傳遞參數過程可能是枚舉的name,但是傳遞到數據庫中要枚舉的index.這種需求我們就可以在TypeHandler中實現。我們書寫的typeHandler之後並不能被識別,還需要我們在resultMap中的result標籤中通過typeHandler指定我們的自定義Handler.

自定義TypeHandler

  • 承接上文我們說道枚舉的轉換。下面我們還是已學生類為例。學生中性別之前是boolean類型。現在我們採用枚舉類型。但是數據庫中存的還是數據,01.

EnumTypeHandler

  • 在TypeHandlerRegister類中申明了默認的枚舉類處理器是private Class<? extends TypeHandler> defaultEnumTypeHandler = EnumTypeHandler.class;。
@Override
public E getNullableResult(ResultSet rs, String columnName) throws SQLException {
  String s = rs.getString(columnName);
  return s == null ? null : Enum.valueOf(type, s);
}
  • 我們通過這個方法可以看出,這個枚舉處理器適合已枚舉名稱存儲的方式

EnumOrdinalTypeHandler

  • 在Enum中還有一個屬性oridinal。這個表示枚舉中的索引。然後我們通過查看Mybatis提供的處理器發現有個叫EnumOrdinalTypeHandler。我們很容易聯想到的就是這個處理器是通過枚舉的所以作為數據庫內容的。在SexEnum中MALE存儲到數據庫中則為0.注意這個0不是我們的index.而是MALE的索引。如果將MALE和FEMAEL調換。那麼MALE索引則為1.
  • 因為默認的是EnumTypeHandler。所以想用EnumOrdinalTypeHandler的話我們要麼在resultMap中sex字段指定該處理器。要不就通過配置文件typeHandlers註冊進來。(將處理器與Java類進行綁定。mybatis遇到這個Java對象的時候就知道用什麼處理器處理)

<typeHandlers>
    <typeHandler handler="org.apache.ibatis.type.EnumOrdinalTypeHandler" javaType="com.github.zxhtom.enums.SexEnum"/>
</typeHandlers>

SexTypeHandler

  • 上面的不管是通過名稱存儲還是通過索引存儲都不太滿足我們的需求。我們想通過我們的index存儲。那麼這時候我們就得自定義處理邏輯了。Mybatis處理器都是繼承BaseTypeHandler。因為BaseTypeHandler實現了TypeHandler.所以我們這裏也就繼承BaseTypeHandler。

public class SexTypeHandler extends BaseTypeHandler<SexEnum> {


    @Override
    public void setNonNullParameter(PreparedStatement ps, int i, SexEnum parameter, JdbcType jdbcType) throws SQLException {
        ps.setInt(i,parameter.getIndex());
    }

    @Override
    public SexEnum getNullableResult(ResultSet rs, String columnName) throws SQLException {
        int i = rs.getInt(columnName);
        return SexEnum.getSexEnum(i);
    }

    @Override
    public SexEnum getNullableResult(ResultSet rs, int columnIndex) throws SQLException {
        int i = rs.getInt(columnIndex);
        return SexEnum.getSexEnum(i);
    }

    @Override
    public SexEnum getNullableResult(CallableStatement cs, int columnIndex) throws SQLException {
        int i = cs.getInt(columnIndex);
        return SexEnum.getSexEnum(i);
    }
}

typeHandler注意點

  • 在編寫自定義處理器的時候我們得之處Javatype、jdbctype。兩者不是必填。但至少得有一個。正常我們默認javatype是必填的。
  • 填寫的方式有三種
    • 通過MappedTypes、MappedJdbcTypes分別指定javatype、jdbctype
    • 通過在mybatis-config.xml中配置typeHandlers進行註解。裏面也有這兩個屬性的配置。
    • 通過在mapper.xml的resultmap中再次指定某個字段的typehandler.
  • TypeHandler為我們提供了Java到jdbc數據的轉換橋樑。極大的方便了我們平時的開發。讓我們開發期間忽略數據的轉換這麼糟心的事情。

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簡單的學習,實現,領域事件,事件存儲,事件溯源

為什麼寫這篇文章

自己以前都走了彎路,以為學習戰術設計就會DDD了,其實DDD的精華在戰略設計,但是對於我們菜鳥來說,學習一些技術概念也是挺好的
經常看到這些術語,概念太多,也想簡單學習一下,記憶力比較差記錄一下實現的細節

領域事件

1.領域事件是過去發生的與業務有關的事實,一但發生就不可更改,所以存儲事件時只能追加

3.領域事件具有時間點的特徵,所有事件連接起來會形成明顯的時間軸

4.領域事件會導致目標對象狀態的變化,聚合根的行為會產生領域事件,所以會改變聚合的狀態

在聚合根裏面維護一個領域事件的聚合,每一個事件對應一個Handle,通過反射維護一個數據字典,通過事件查找到指定的Handle

領域事件實現的方式:目前看到有3種方式,MediatR,消息隊列 ,發布訂閱模式

eShopOnContainers 中使用的是MediatR

ENode 中使用的是EQueue,EQueue是一個純C#寫的消息隊列

使用已經寫好的消息隊列Rabbitmq ,kafka

事件存儲,事件溯源,事件快照

事件存儲:存儲所有聚合根裏面發生過的事件

1.事件存儲中可以做併發的處理,比如Command 重複,領域事件的重複

2.領域事件的重複通過聚合根Id+版本號判斷,可以在數據庫中建立聯合唯一索引,在存儲事件時檢測重複,記錄重複的事件,根據業務做處理

3.這裏要保證存儲事件與發布領域事件的一致性

如何保證存儲事件與發布領域事件的一致性

先存儲事件然後在發布領域事件,如果發生異常,就一直重試,一直到成功為止,也可以做一定的處理,比如重試到一定的次數,就通知,進行人工處理

我選擇了CAP + Policy + Dapper

事件溯源:在事件存儲中記錄導致狀態變化的一系列領域事件。通過持久化記錄改變狀態的事件,通過重新播放獲得狀態改變的歷史。 事件回放可以返回系統到任何狀態

聚合快照:聚合的生命周期各有長短,有的聚合裏面有大量的事件,,事件越多加載事件以及重建聚合的執行效率就會越來越低,快照裏面存儲的是聚合

1.定時存儲整個聚合根:使用定時器每隔一段時間就存儲聚合到快照表中

2.定量存儲整個聚合根:根據事件存儲中的數量來存儲聚合到快照表中

事件溯源的實現方式

1.首先我們需要實現聚合In Memory,

2.在CommandHandler中訂閱 Command命令,

創建聚合時 ,在內存中維護一個數據字典,key為:聚合根的Id,value為:聚合

修改,刪除,聚合時,根據聚合根的Id,查詢出聚合

如果內存中聚合不存在時:根據聚合根的Id 從聚合快照表中查詢出聚合,然後根據聚合快照存儲的時間,聚合根Id,查詢事件存儲中的所有事件,然後回放事件,得到聚合最終的狀態

記錄遇到的問題

由於基礎非常的差,所以實現的方式都是以最簡單的方式來寫的,存在許多的問題,代碼中有問題的地方希望大家提出來,讓我學習一下

代碼的實現目前還沒有寫快照的部分,也沒有處理EventStorage中的命令重複與聚合根+版本號重複,具體的請看湯總的ENode,裏面有全部的實現

1.怎樣保證存儲事件,發布事件的最終一致性

2.怎麼解析EventStorage中的事件,回放事件

先存儲事件,當事件存儲成功之後,在發布事件

存儲事件失敗:就一直重試,發布事件失敗,使用的是CAP,CAP內部使用的是本地消息表的方式,如果發布事件失敗,也一直重試,如果服務器重啟了,Rabbitmq裏面消息為Ack,消息沒有丟,重連後會繼續執行

存儲事件,發布事件

    /// <summary>
    /// 存儲聚合根中的事件到EventStorage 發布事件
    /// </summary>
    /// <typeparam name="TAggregationRoot"></typeparam>
    /// <param name="event"></param>
    /// <returns></returns>
    public async Task AppendEventStoragePublishEventAsync<TAggregationRoot>(TAggregationRoot @event)
        where TAggregationRoot : IAggregationRoot
    {
        var domainEventList = @event.UncommittedEvents.ToList();
        if (domainEventList.Count == 0)
        {
            throw new Exception("請添加事件!");
        }

        await TryAppendEventStorageAsync(domainEventList).ContinueWith(async e =>
        {
            if (e.Result == (int)EventStorageStatus.Success)
            {
                await TryPublishDomainEventAsync(domainEventList).ConfigureAwait(false);
                @event.ClearEvents();
            }
        });
    }

    /// <summary>
    /// 發布領域事件
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public async Task PublishDomainEventAsync(List<IDomainEvent> domainEventList)
    {
        using (var connection =
            new SqlConnection(ConnectionStr))
        {
            if (connection.State == ConnectionState.Closed)
            {
                await connection.OpenAsync().ConfigureAwait(false);
            }
            using (var transaction = await connection.BeginTransactionAsync().ConfigureAwait(false))
            {
                try
                {
                    if (domainEventList.Count > 0)
                    {
                        foreach (var domainEvent in domainEventList)
                        {
                            await _capPublisher.PublishAsync(domainEvent.GetRoutingKey(), domainEvent).ConfigureAwait(false);
                        }
                    }
                    await transaction.CommitAsync().ConfigureAwait(false);
                }
                catch (Exception e)
                {
                    await transaction.RollbackAsync().ConfigureAwait(false);
                    throw;
                }
            }
        }
    }

    /// <summary>
    /// 發布領域事件重試
    /// </summary>
    /// <param name="domainEventList"></param>
    /// <returns></returns>
    public async Task TryPublishDomainEventAsync(List<IDomainEvent> domainEventList)
    {
        var policy = Policy.Handle<SocketException>().Or<IOException>().Or<Exception>()
            .RetryForeverAsync(onRetry: exception =>
            {
                Task.Factory.StartNew(() =>
                {
                    //記錄重試的信息
                    _loggerHelper.LogInfo("發布領域事件異常", exception.Message);
                });
            });
        await policy.ExecuteAsync(async () =>
        {
            await PublishDomainEventAsync(domainEventList).ConfigureAwait(false);
        });

    }

    /// <summary>
    /// 存儲聚合根中的事件到EventStorage中
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public async Task<int> AppendEventStorageAsync(List<IDomainEvent> domainEventList)
    {
        if (domainEventList.Count == 0)
        {
            throw new Exception("請添加事件!");
        }
        var status = (int)EventStorageStatus.Failure;
        using (var connection = new SqlConnection(ConnectionStr))
        {
            try
            {
                if (connection.State == ConnectionState.Closed)
                {
                    await connection.OpenAsync().ConfigureAwait(false);
                }
                using (var transaction = await connection.BeginTransactionAsync().ConfigureAwait(false))
                {
                    try
                    {
                        if (domainEventList.Count > 0)
                        {
                            foreach (var domainEvent in domainEventList)
                            {
                                EventStorage eventStorage = new EventStorage
                                {
                                    Id = Guid.NewGuid(),
                                    AggregateRootId = domainEvent.AggregateRootId,
                                    AggregateRootType = domainEvent.AggregateRootType,
                                    CreateDateTime = domainEvent.CreateDateTime,
                                    Version = domainEvent.Version,
                                    EventData = Events(domainEvent)
                                };
                                var eventStorageSql =
                                    $"INSERT INTO EventStorageInfo(Id,AggregateRootId,AggregateRootType,CreateDateTime,Version,EventData) VALUES (@Id,@AggregateRootId,@AggregateRootType,@CreateDateTime,@Version,@EventData)";
                                await connection.ExecuteAsync(eventStorageSql, eventStorage, transaction).ConfigureAwait(false);
                            }
                        }
                        await transaction.CommitAsync().ConfigureAwait(false);
                        status = (int)EventStorageStatus.Success;
                    }
                    catch (Exception e)
                    {
                        await transaction.RollbackAsync().ConfigureAwait(false);
                        throw;
                    }
                }

            }
            catch (Exception e)
            {
                connection.Close();
                throw;
            }
        }
        return status;
    }

    /// <summary>
    /// AppendEventStorageAsync異常重試
    /// </summary>
    public async Task<int> TryAppendEventStorageAsync(List<IDomainEvent> domainEventList)
    {
        var policy = Policy.Handle<SocketException>().Or<IOException>().Or<Exception>()
            .RetryForeverAsync(onRetry: exception =>
            {
                Task.Factory.StartNew(() =>
                {
                    //記錄重試的信息
                    _loggerHelper.LogInfo("存儲事件異常", exception.Message);
                });
            });
        var result = await policy.ExecuteAsync(async () =>
          {
              var resulted = await AppendEventStorageAsync(domainEventList).ConfigureAwait(false);
              return resulted;
          });
        return result;
    }

    /// <summary>
    /// 根據DomainEvent序列化事件Json
    /// </summary>
    /// <param name="domainEvent"></param>
    /// <returns></returns>
    public string Events(IDomainEvent domainEvent)
    {
        ConcurrentDictionary<string, string> dictionary = new ConcurrentDictionary<string, string>();
        //獲取領域事件的類型(方便解析Json)
        var domainEventTypeName = domainEvent.GetType().Name;
        var domainEventStr = JsonConvert.SerializeObject(domainEvent);
        dictionary.GetOrAdd(domainEventTypeName, domainEventStr);
        var eventData = JsonConvert.SerializeObject(dictionary);
        return eventData;
    }

解析EventStorage中存儲的事件

    public async Task<List<IDomainEvent>> GetAggregateRootEventStorageById(Guid AggregateRootId)
    {
        try
        {
            using (var connection = new SqlConnection(ConnectionStr))
            {
                var eventStorageList = await connection.QueryAsync<EventStorage>($"SELECT * FROM dbo.EventStorageInfo WHERE AggregateRootId='{AggregateRootId}'");
                List<IDomainEvent> domainEventList = new List<IDomainEvent>();
                foreach (var item in eventStorageList)
                {
                    var dictionaryDomainEvent = JsonConvert.DeserializeObject<Dictionary<string, string>>(item.EventData);
                    foreach (var entry in dictionaryDomainEvent)
                    {
                        var domainEventType = TypeNameProvider.GetType(entry.Key);
                        if (domainEventType != null)
                        {
                            var domainEvent = JsonConvert.DeserializeObject(entry.Value, domainEventType) as IDomainEvent;
                            domainEventList.Add(domainEvent);
                        }
                    }
                }
                return domainEventList;
            }
        }
        catch (Exception ex)
        {
            throw;
        }

注意事項

1.事件沒持久化就代表事件還沒發生成功,事件存儲可能失敗,必須先存儲事件,在發布事件,保證存儲事件與發布事件一致性
1.使用事件驅動,必須要做好冥等的處理
2.如果業務場景中有狀態時:通過狀態來控制
3.新建一張表,用來記錄消費的信息,消費端的代碼裏面,根據唯一的標識,判斷是否處理過該事件
4.Q端的任何更新都應該把聚合根ID和事件版本號作為條件,Q端的更新不用遵循聚合的原則,可以使用最簡單的方式處理
5.倉儲是用來重建聚合的,它的行為和集合一樣只有Get ,Add ,Delete
6.DDD不是技術,是思想,核心在戰略模塊,戰術設計是實現的一種選擇,戰略設計,需要面向對象的分析能力,職責分配,深層次的分析業務

感謝

雖然學習DDD的時間不短了,感覺還是在入門階段,在學習的過程中有許多的不解,經常問ENode群裏面的大佬,也經常@湯總,謝謝大家的幫助與解惑。

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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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