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分类目录Java

线程上下文在全链路跟踪上的运用

ThreadLocal是JDK默认提供的本地线程变量,用来存储在整个调用链中都需要访问的数据,并且是线程安全的。由于本文的写作背景是笔者需要在公司落地全链路跟踪平台,一个基本并核心的功能需求是用户的每个操作动作需要在整个调用链中进行埋点传递,线程上下文环境成为解决这个问题最合适的技术。

ThreadLocal解决什么问题?

ThreadLocal是在Thread类之外实现的一个功能(java.lang.ThreadLocal), 但它会为每个线程分别存储一份唯一的数据。正如它的名字所说的,它为线程提供了本地存储,也就是说你所创建出来变量对每个线程实例来说都是唯一的。和线程 名,线程优先级类似,你可以自定义出一些属性,就好像它们是存储在Thread线程内部一样。

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gRPC原理

RPC 框架原理

RPC 框架的目标就是让远程服务调用更加简单、透明,RPC 框架负责屏蔽底层的传输方式(TCP 或者 UDP)、序列化方式(XML/Json/ 二进制)和通信细节。服务调用者可以像调用本地接口一样调用远程的服务提供者,而不需要关心底层通信细节和调用过程。

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Spring中BeanDefinition那点事(上)

常言道,温故而知新。

BeanDefinition是什么?

我们先看官网上是怎么解释的:

从上文中,我们可以得出以下几点结论:

  1. BeanDefinition包含了我们对bean做的配置,比如XML<bean/>标签的形式进行的配置
  2. 换而言之,Spring将我们对bean的定义信息进行了抽象,抽象后的实体就是BeanDefinition,并且Spring会以此作为标准来对Bean进行创建
  3. BeanDefinition包含以下元数据:一个全限定类名,通常来说,就是对应的bean的全限定类名。bean的行为配置元素,这些元素展示了这个bean在容器中是如何工作的包括scope(域,我们文末有简单介绍),lifecycle callbacks(生命周期回调,下篇文章介绍)等等这个bean的依赖信息一些其他配置信息,比如我们配置了一个连接池对象,那么我们还会配置它的池子大小,最大连接数等等

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Spring Boot+Redis+拦截器+自定义Annotation实现接口自动幂等

在实际的开发项目中,一个对外暴露的接口往往会面临很多次请求,我们来解释一下幂等的概念:任意多次执行所产生的影响均与一次执行的影响相同。按照这个含义,最终的含义就是 对数据库的影响只能是一次性的,不能重复处理。如何保证其幂等性,通常有以下手段:

  1. 数据库建立唯一性索引,可以保证最终插入数据库的只有一条数据
  2. token机制,每次接口请求前先获取一个token,然后再下次请求的时候在请求的header体中加上这个token,后台进行验证,如果验证通过删除token,下次请求再次判断token
  3. 悲观锁或者乐观锁,悲观锁可以保证每次for update的时候其他sql无法update数据(在数据库引擎是innodb的时候,select的条件必须是唯一索引,防止锁全表)
  4. 先查询后判断,首先通过查询数据库是否存在数据,如果存在证明已经请求过了,直接拒绝该请求,如果没有存在,就证明是第一次进来,直接放行。

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Java集合源码那点事

什么是集合呢?

集合类是用来存放某类对象的。集合类有一个共同特点,就是它们只容纳对象(实际上是对象名,即指向地址的指针)。这一点和数组不同,数组可以容纳对象和简单数据。如果在集合类中既想使用简单数据类型,又想利用集合类的灵活性,就可以把简单数据类型数据变成该数据类型类的对象,然后放入集合中处理,但这样执行效率会降低。

集合类容纳的对象都是Object类的实例,一旦把一个对象置入集合类中,它的类信息将丢失,也就是说,集合类中容纳的都是指向Object类对象的指针。这样的设计是为了使集合类具有通用性,因为Object类是所有类的祖先,所以可以在这些集合中存放任何类而不受限制。当然这也带来了不便,这令使用集合成员之前必须对它重新造型。

集合类是Java数据结构的实现。在编写程序时,经常需要和各种数据打交道,为了处理这些数据而选用数据结构对于程序的运行效率是非常重要的。

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Java Agent那点事

1. Java agent介绍

1.1 什么是Java agent?

Java agent本质上可以理解为一个插件,该插件就是一个精心提供的jar包,这个jar包通过JVMTI(JVM Tool Interface)完成加载,最终借助JPLISAgent(Java Programming Language Instrumentation Services Agent)完成对目标代码的修改。

Java agent技术的主要功能如下:

  • 可以在加载java文件之前做拦截把字节码做修改
  • 可以在运行期将已经加载的类的字节码做变更
  • 还有其他的一些小众的功能:
    • 获取所有已经被加载过的类
    • 获取所有已经被初始化过了的类
    • 获取某个对象的大小
    • 将某个jar加入到bootstrapclasspath里作为高优先级被bootstrapClassloader加载
    • 将某个jar加入到classpath里供AppClassloard去加载
    • 设置某些native方法的前缀,主要在查找native方法的时候做规则匹配

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一些有用的Java Lib库

1,日志库

日志库是最常用的,毕竟在开发项目的过程中都需要使用日志来记录项目的运行信息,从而很快的定位项目的发生的问题。尽管JDK附带了自己的日志库,但是还有更好的选择,例如Log4jSLF4jLogBack。一般建议使用SLF4j。比如Alibaba开发手册上也是这样说的,毕竟SLF4J使您的代码独立于任何特定的日志API,就是在项目的其它框架中使用了其它的日志框架库也能够很好的集成。

2,JSON转换库

在当今的web服务、手机api接口开发和物联网世界中,JSON已经成为将信息从客户端传送到服务器的首选协议。它们已经取代了XML,成为以独立于平台的方式传输信息的首选方式。不幸的是,JDK没有JSON库。但是,有许多优秀的第三方库允许您解析和创建JSON消息,比如JacksonGson,FastJson。

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百度的分布式唯一ID生成器UidGenerator

UidGenerator是百度开源的Java语言实现,基于Snowflake算法的唯一ID生成器。而且,它非常适合虚拟环境,比如:Docker。另外,它通过消费未来时间克服了雪花算法的并发限制。UidGenerator提前生成ID并缓存在RingBuffer中。 压测结果显示,单个实例的QPS能超过6000,000。

依赖环境:

  • JDK8+
  • MySQL(用于分配WorkerId)

snowflake

由下图可知,雪花算法的几个核心组成部分:

  • 1位sign标识位;
  • 41位时间戳;
  • 10位workId(数据中心+工作机器,可以其他组成方式);
  • 12位自增序列;
百度开源的分布式唯一ID生成器UidGenerator,解决了时钟回拨问题

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SpringBoot的埋点监控应用

JVM应用度量框架Micrometer实战

spring-actuator做度量统计收集,使用Prometheus(普罗米修斯)进行数据收集,Grafana (增强ui)进行数据展示,用于监控生成环境机器的性能指标和业务数据指标。一般,我们叫这样的操作为”埋点”。SpringBoot中的依赖spring-actuator中集成的度量统计API使用的框架是Micrometer,官网是Micrometer.io。

在实践中发现了业务开发者滥用了Micrometer的度量类型Counter,导致无论什么情况下都只使用计数统计的功能。这篇文章就是基于Micrometer分析其他的度量类型API的作用和适用场景。

Micrometer提供的度量类库

Meter是指一组用于收集应用中的度量数据的接口,Meter单词可以翻译为”米”或者”千分尺”,但是显然听起来都不是很合理,因此下文直接叫Meter,理解它为度量接口即可。Meter是由MeterRegistry创建和保存的,可以理解MeterRegistry是Meter的工厂和缓存中心,一般而言每个JVM应用在使用Micrometer的时候必须创建一个MeterRegistry的具体实现。

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JWT那点事

1. 什么是JWT Token

JWT(Json Web Tokens) 是一个开放标准(RFC 7519),它定义了一种简洁,自包含,JSON 对象形式的安全传递信息的方法。JWT常用在 Web 应用或者移动应用上,Token是令牌的意思,表示只有拿着令牌才具有一些权限。JWT的声明(Claim)一般被用来在身份提供者和服务提供者间传递身份验证信息,也可以增加一些额外的其它业务逻辑所必须的声明信息。

JWT的使用场景:

  • 一次性验证

比如用户注册后需要发一封邮件让其激活账户,通常邮件中需要有一个链接,这个链接需要具备以下的特性:能够标识用户,该链接具有时效性(通常只允许几小时之内激活),不能被篡改以激活其他可能的账户…这种场景就和 jwt 的特性非常贴近,jwt 的 payload 中固定的参数:iss 签发者和 exp 过期时间正是为其做准备的。

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Java 反射那点事

Reflection 是 Java 程序开发语言的特征之一,它允许运行中的 Java 程序对自身进行检查,或者说“自审”,并能直接操作程序的内部属性。例如,使用它能获得 Java 类中各成员的名称并显示出来。

Java 的这一能力在实际应用中也许用得不是很多,但是在其它的程序设计语中根本就不存在这一特性。例如,Pascal、C 或者 C++ 中就没有办法在程序中获得函数定义相关的信息。

Java Bean 是 reflection 的实际应用之一,它能让一些工具可视化的操作软件组件。这些工具通过 reflection 动态的载入并取得 Java 组件(类) 的属性。

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Spring Boot静态资源拦截

本文来介绍下SpringBoot对静态资源的支持以及很重要的一个类WebMvcConfigurerAdapter。

我们来详细地介绍下默认的支持,以及自定义扩展如何实现。

默认资源映射

Spring Boot 默认为我们提供了静态资源处理,使用 WebMvcAutoConfiguration 中的配置各种属性。建议大家使用Spring Boot的默认配置方式,提供的静态资源映射如下:

  • classpath:/META-INF/resources
  • classpath:/resources
  • classpath:/static
  • classpath:/public

在工程里面路径是这样:

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Spring Boot 拦截机制实现

SpringBoot的拦截机制实现不是其特有的,它和Spring中一致,都可以使用下面三种技术来实现拦截机制

  • 过滤器(Filter)
  • 拦截器(Interceptor)
  • 切片(Aspect)

过滤器拦截

过滤器是servlet中的技术,在SpringBoot中,我们只需要定义一个过滤器类它就能自动生效。

@Component
public class TimeFilter implements Filter {
    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
        System.out.println("TimeFilter init");
    }

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain)
            throws IOException, ServletException {
        System.out.println("TimeFilter doFilter");
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        filterChain.doFilter(servletRequest,servletResponse);
        System.out.println("【Filter】耗时;"+(System.currentTimeMillis()-startTime));
    }

    @Override
    public void destroy() {
        System.out.println("TimeFilter destory");
    }
}

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Sofa-Ark 那点事

这几天一直折腾多重依赖的问题,也就仔细的看了看Sofa-Ark。

简介

SOFAArk 是一款基于 Java 实现的轻量级类隔离加载容器,主要是为应用程序提供类隔离和依赖包隔离的能力,由蚂蚁金服公司开源贡献;基于 Fat Jar 技术,简单的单模块 Java 应用或者 Spring Boot 应用均可被打包成一个自包含可运行的 Fat Jar,称之为 Ark 包;Ark 包内嵌 SOFAArk 类隔离容器,通过 java -jar 命令启动 Ark 包,SOFAArk 容器将优先启动,进而由容器负责启动各 Ark 插件和应用。

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Java 基础 – Optional

【最佳实践】禁止代码返回空对象,取而代之以返回异常。

想学习,永远都不晚,尤其是针对 Java 8 里面的好东西,Optional 就是其中之一,该类提供了一种用于表示可选值而非空引用的类级别解决方案。作为一名 Java 程序员,我真的是烦透了 NullPointerException(NPE),尽管和它熟得就像一位老朋友,知道它也是迫不得已——程序正在使用一个对象却发现这个对象的值为 null,于是 Java 虚拟机就怒发冲冠地把它抛了出来当做替罪羊。

当然了,我们程序员是富有责任心的,不会坐视不管,于是就有了大量的 null 值检查。尽管有时候这种检查完全没有必要,但我们已经习惯了例行公事。终于,Java 8 看不下去了,就引入了 Optional,以便我们编写的代码不再那么刻薄呆板。

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Java基础 – if-else代码优化

前言

代码中如果if-else比较多,阅读起来比较困难,维护起来也比较困难,很容易出bug,接下来,本文将介绍优化if-else代码的八种方案。

if-else代码优化的八种方案

优化方案一:提前return,去除不必要的else

如果if-else代码块包含return语句,可以考虑通过提前return,把多余else干掉,使代码更加优雅。

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Istio 1.5 发布后的变化

Istio 1.5 发布——拥抱变化,爱上单体

北京时间 2020 年 3 月 6 日凌晨,我们期待已久的 Istio 1.5 发布了,发布公告见 https://istio.io/news/releases/1.5.x/announcing-1.5/。由 ServiceMesher 社区组织翻译的 Istio 官方文档同时发布,见 https://istio.io/zh。

Istio 1.5 是一个具有重大变革的版本。长久以来,面对社区对 Istio 的性能和易用性的诟病,Istio 团队终于正视自身的问题,在当前版本中彻底推翻了原有控制平面的架构,完成了重建。正如 Simplified Istio 文中所说:

复杂是万恶之源,让我们停止焦虑,爱上单体。

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Spring事务管理接口详解

什么是事务?

事务是逻辑上的一组操作,要么都执行,要么都不执行.

事物的特性(ACID):

可能是最漂亮的Spring事务管理详解
  1. 原子性: 事务是最小的执行单位,不允许分割。事务的原子性确保动作要么全部完成,要么完全不起作用;
  2. 一致性: 执行事务前后,数据保持一致;
  3. 隔离性: 并发访问数据库时,一个用户的事物不被其他事物所干扰,各并发事务之间数据库是独立的;
  4. 持久性: 一个事务被提交之后。它对数据库中数据的改变是持久的,即使数据库发生故障也不应该对其有任何影响。

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SpringBoot线程池的创建、@Async配置步骤及注意事项

最近在做订单模块,用户购买服务类产品之后,需要进行预约,预约成功之后分别给商家和用户发送提醒短信。考虑发短信耗时的情况所以我想用异步的方法去执行,于是就在网上看见了Spring的@Async了。

但是遇到了许多问题,使得@Async无效,也一直没有找到很好的文章去详细的说明@Async的正确及错误的使用方法及需要注意的地方,这里简单整理了一下遇见的问题,Sring是以配置文件的形式来开启@Async,而SpringBoot则是以注解的方式开启。

我们可以使用springBoot默认的线程池,不过一般我们会自定义线程池(因为比较灵活),配置方式有:

  1. 使用 xml 文件配置的方式
  2. 使用Java代码结合@Configuration进行配置(推荐使用)

下面分别实现两种配置方式

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pring Cloud 属性文件配置详解

在我搭建基于Spring Cloud的微服务体系应用的时候所需要或者是常用的属性配置文件,还有这些属性的用途,此配置大多数来自互联网,稍作整理,记录再此,以便忘记的时候可以快速的检索到,也方便其他人更加快的融入到这门技术中。

首先先来看一下基于Spring Boot项目的配置文件加载权重:

  1. 启动时命令行里面传入的参数
  2. SPRING_APPLICATION_JSON中的属性
  3. java:comp/env 中的jndi属性
  4. java的系统属性 System.getProperties()
  5. 操作系统的环境变量
  6. random.*配置的随机属性
  7. 位于当前jar之外的,针对不同环境的配置文件内容
  8. 位于当前jar之内的,针对不同环境的配置文件内容
  9. 位于当前jar之外的,application.properties和YAML
  10. 位于当前jar之内的,application.properties和YAML
  11. @configuration注解修改的类中通过@PropertySource注解定义的属性
  12. 应用默认属性,使用SpringApplication.setDefaultProperties定义的内容

以上这十二项权重依次递减。在搭建项目的时候,如果遇到项目属性配置值不是自己想要的,参照此顺序进行排查一般即可排除。

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CompletableFuture原理解析

这几天因为工作需要,在项目中使用到了CompletableFuture。整体使用的过程还是有些学习曲线的,尤其是想了解它的实现原理和源码的时候。这时候,就不得不配置那位大神了。

首先,我们可以用一个生活中的例子去理解异步的相关概念。我们将一组算法封装成一个函数,这个函数的本质也可理解为一种行为,比如我们做蛋糕这一行为。行为有可能是有结果的,也有可能仅仅是执行一段逻辑,但没有结果。比如我们做出了蛋糕,蛋糕即是行为结果。有结果的行为,我们用Callable句柄加以描述;无结果的行为,我们用Runnable句柄加以描述。假如,我们不自己做蛋糕,而是委托给糕点师去做,这样我们便可以做些别的事情(比如去热杯牛奶)。那么我们把‘委托给糕点师’这个行为使用Future句柄去描述,它表示蛋糕会在‘未来’由糕点师做好,而不是现在。于是我便可以拿着这个句柄去热杯牛奶喝了,同时,我也能随时通过这个句柄询问糕点师:你做好了没有?

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使用Reactor进行响应式编程

反应式编程介绍

反应式编程来源于数据流和变化的传播,意味着由底层的执行模型负责通过数据流来自动传播变化。比如求值一个简单的表达式 c=a+b,当 a 或者 b 的值发生变化时,传统的编程范式需要对 a+b 进行重新计算来得到 c 的值。如果使用反应式编程,当 a 或者 b 的值发生变化时,c 的值会自动更新。反应式编程最早由 .NET 平台上的 Reactive Extensions (Rx) 库来实现。后来迁移到 Java 平台之后就产生了著名的 RxJava 库,并产生了很多其他编程语言上的对应实现。在这些实现的基础上产生了后来的反应式流(Reactive Streams)规范。该规范定义了反应式流的相关接口,并将集成到 Java 9 中。

在传统的编程范式中,我们一般通过迭代器(Iterator)模式来遍历一个序列。这种遍历方式是由调用者来控制节奏的,采用的是拉的方式。每次由调用者通过 next()方法来获取序列中的下一个值。使用反应式流时采用的则是推的方式,即常见的发布者-订阅者模式。当发布者有新的数据产生时,这些数据会被推送到订阅者来进行处理。在反应式流上可以添加各种不同的操作来对数据进行处理,形成数据处理链。这个以声明式的方式添加的处理链只在订阅者进行订阅操作时才会真正执行。

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