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xuanwoxihuan收录,使用标签:Java,时间:2007-9-18 10:01:21 | 相关网摘,我也收藏
作者:万欣(东方标准-java国际软件工程师(英语)专业讲师)
东方标准国际软件(英语)专业讲师。原IBM CRL (China Research Lab,IBM中国研究中心) 资深软件工程师,光线传媒系统架构师。企业级应用方案设计解决专家。曾负责众多大型项目,包括:光线传媒E网、中国联通"联互通"信息管理系统、国家863项目基于角色的通用权限控制系统、国家863项目Thsswf工作流引擎、清华大学博学网投票系统(轻量级J2EE)、IBM Web sphere下Strategy Map 插件的开发 (Eclipse, GEF, EMF, Hibernata) 及斯伦贝谢(Horizon Viewer) 全球联合开发项目和斯伦贝谢产品使用记录组件。清华大学信息学院硕士。
对于任何一个软件开发人员来说,架构师都是一个令人向往的角色。就连世界首富比尔盖茨在2000年卸任公司CEO的同时,也担任了微软公司的荣誉角色“首席软件架构师”,可见“架构师”这一称谓的吸引力。架构师是公司的“金领”,有着非常高的收入,很少需要考虑生存的问题,从而有更多的精力思考关键技术问题,形成“强者愈强”的良性循环。部分优秀的开发人员在工作了一定时间后,就要开始考虑自己的未来到底向哪个方向发展。如果开发人员的沟通能力强过技术能力,在补充一定的项目管理知识后,可以向技术管理的方向转型。如果其对技术一直很感兴趣,而沟通能力也不弱,则可以试着进一步加强技术修养,以期向架构师的方向发展,最终“修成正果”。
那么,到底什么是架构师呢?所谓的架构师,应该是一个技术企业的最高技术决策者。他主要负责公司软件产品或软件项目的技术路线与技术框架的制订。好的架构师都是善良的独裁者,具有很强的技术、良好的写作能力、良好的口头表达能力,能够在各个层次进行沟通。从开发人员到架构师的成长应该是阶梯式的,一般来讲开发人员在刚刚开始工作时只能开发简单的独立软件模块,慢慢的随着经验的增长,他开始接触一些相互之间有信息传递的模块,而后来,他会发现自己接到的开发任务已经不是一个独立的单体,这些任务由一些专门的软件部分组成,可能包含数据库,工作流引擎,消息服务等等各种功能模块,可能分布在不同的服务器上,所有的部分协同起来,完成软件功能。而这时候,体系结构的好坏将直接决定了系统的性能和可扩展性,而就在这时候,这名优秀的开发人员也开始思考架构师应该思考的问题了,或者说,他向成长为架构师的道路迈出了一大步。
什么是架构师最具价值的技能呢?就是要了解不同的知识,做一个“杂家”或者说“博学家”。当然,如果你的数据库技术非常棒,或者你在工作流引擎方面具有不可超越的专家知识,那也是很不错的。好的架构师有好多都是从专家成长过来的。但是,这不是架构师应该做的事情,架构师应该做的是了解所有的东西,既了解技术的宏观面,又了解技术的细节。真正的架构师不仅仅要了解软件,也要了解硬件,在关键的部位使用合适的硬件来取代软件,可以成倍甚至成百倍的提高整个系统的效率。下面我将会以互联网行业对的架构师的要求为例,向大家讲解作为架构师应该具备的知识。
互联网行业是当前最激动人心的行业之一,很多的创新都来自于这个行业,而每一个大型的网站如Google,Yahoo,Myspace等都需要解决一个非常复杂的问题,就是网站的分布式向外扩展(Scale Out)的问题。解决这个问题,需要最优秀的架构师对业务进行剖析,利用软硬件将网站进行重构,甚至根据业务研发相应的分布式技术,解决网站复杂的分布式计算的问题。如果你想在这个行业中成为一名架构师的话,需要至少掌握网络知识,硬件,软件,网站优化等方方面面的知识:
1. 网络知识。
当前的软件已经绝对不是那种仅仅跑在一台单机上的孤立应用了。不仅仅是在互联网行业,任何一个行业的软件,都要求其具有网络功能。因此,网络知识是架构师必备的知识。我们所说的网络知识,不仅仅包括TCP/IP,http等互联网行业常用的软件协议,也包括网络规划,甚至更具体的说,根据网站应用所处的地理环境进行网络规划。比如人们常说:“这世界上最远的距离不是生与死的距离,而是电信到网通的距离”(笑)如果应用是建立在中国的,就要考虑电信用户和网通用户访问网站的速度应该都比较快才可以。这时候的解决方案可能有多种,比如采用CDN(Content Delivery Network内容分发网络)使得网站的内容发布到离用户最近的服务器,又可以采用把服务器放在一些所谓的双线机房中,甚至将几种方案结合起来使用。这些都统统归到网络知识中。做为公司的架构师,要对这些知识都有所了解,才有助于在遇到问题时找到最佳答案。
2. 硬件知识。
了解硬件的极限,是架构师的基本功。我见过一些人,他们的眼中软件硬件都是没有极限的,需要资源就申请,系统性能下降了就买更高级的设备。然而,硬件的性能有很大一部分取决于I/O设备。而这些I/O设备依靠的都是机械物理运动,这种运动是有极限的。因此当资源访问量增大到一定的程度时,这种物理运动将成为瓶颈。比如说,在开发网站的过程中,记录访客的状态是一件很重要的事情,一般来说可以使用HttpSession来记录。而HttpSession的存储问题将是一个很大的挑战,尤其是多机共享Session时,将HttpSession存成文件并通过多机共享或网络备份的方式来解决分布式的问题是常用的方案,然而,架构师必须考虑到这种方案是有I/O极限限制的,很难扩展到超过一定规模的大型网络。同时,架构师应该了解目前最近的硬件发展是否对软件系统会造成一定的影响,比如在多核的条件下是否对软件编程有新的要求,是否会对运行在虚拟机和非虚拟机上的程序有影响等等。
3. 软件知识。
软件知识所包含的范围就更加广泛了。对于互联网行业来讲,架构师要了解操作系统,数据库,应用服务器等各方面的知识。比如说,如果网站使用的操作系统是Linux,就要了解这个Linux版本的性能与局限性,比如说最多可以存放的单个文件为多大。有的数据库的数据是以单个文件来存放的,虽然我们很少见到数据库中的数据多到不能再放入一条记录的情况,但是作为架构师,请时刻注意,这种可能性是有的。而且如果你有幸在一家高速成长的互联网企业中,而你所负责的应用又没有经过优化的话,可能你会很快见到这种现象。这种现象的发生可能是由于操作系统不支持大文件的原因,也可能是数据库不支持大文件。不论如何,架构师应该在这种现象发生之前就把一切都准备好。对数据库中表的拆分是架构师应该遇到的另外一个困难。一般来说增加应用服务器比较简单而增加数据库服务器则是比较复杂的问题,如果一个站点由多个数据库支持,架构师需要考虑如何在保证数据一致的情况下,让多个数据库分担压力。有些解决方案是将数据库的读写分开,使得大多数的查询sql不经过核心数据库,而只是访问数据库的副本,但事实上,这种方式也只能维护规模不大的网站。对于大型的网站来说,把业务分散到不同的数据库中,只共享必要的数据,才是合理的提高网站扩展性的解决方案。
4. 其他知识。
作为系统架构师,可能还需要对分布式系统,负载均衡,网络安全,数据监控等等各方面都有所了解。不仅仅是了解理论知识,也要对相关的产品和业界进展有一定的认识。比如说做负载均衡最好的产品是那种。目前最常用的备份策略是什么,有什么缺点。如何使用缓存,如何做好日志分析等等。
刚刚谈到的是架构师需要掌握的知识,然而,冰冻三尺非一日之寒。这个过程需要我们慢慢的积累。如果你已经进入到公司进行软件开发,请时刻关注你所开发软件的性能与可扩展性,而不仅仅局限在功能上,时刻想着任何一个简单的问题:我开发的模块如果放在多人并发的环境下会怎样,慢慢的就会有所心得。如果你还是一个在校学生,不要想着自己离架构师这个职位还很遥远。要知道,成为架构师的修炼之路是很长的,甚至可以说是终身的,因此早点进入学习状态,不断修炼自己。在学校期间学好离散数学,数据结构,操作系统,编译原理,体系结构,数据库原理等关键课程,并积极寻找机会到外面实习,增长自己的工作经验。如果有机会去到一些技术主导的公司中工作,就一定不要放弃这种机会,慢慢就会成长起来。最重要的,你会养成关注技术,勤于思考的好习惯。当有一天你发现自己对任何技术难题都可以一眼看到其本质,并能够将其分解为一个个可轻松解决的模块,你会由衷的感觉到知识给你带来的快乐,或许那一天,你已经是一个架构师了。
http://blog.csdn.net/oristand_ly/archive/2007/08/09/1733829.aspx
xuanwoxihuan收录,使用标签:Java,时间:2007-9-18 10:00:19 | 相关网摘,我也收藏
来源:赛迪网
(一)断点续传的原理
其实断点续传的原理很简单,就是在Http的请求上和一般的下载有所不同而已。打个比方,浏览器请求服务器上的一个文时,所发出的请求如下:
假设服务器域名为wwww.sjtu.edu.cn,文件名为down.zip。
GET /down.zip HTTP/1.1
Accept: image/gif, image/x-xbitmap, image/jpeg, image/pjpeg, application/vnd.ms-
excel, application/msword, application/vnd.ms-powerpoint, */*
Accept-Language: zh-cn
Accept-Encoding: gzip, deflate
User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.01; Windows NT 5.0)
Connection: Keep-Alive
服务器收到请求后,按要求寻找请求的文件,提取文件的信息,然后返回给浏览器,返回信息如下:
200
Content-Length=106786028
Accept-Ranges=bytes
Date=Mon, 30 Apr 2001 12:56:11 GMT
ETag=W/"02ca57e173c11:95b"
Content-Type=application/octet-stream
Server=Microsoft-IIS/5.0
Last-Modified=Mon, 30 Apr 2001 12:56:11 GMT
所谓断点续传,也就是要从文件已经下载的地方开始继续下载。所以在客户端浏览器传给
Web服务器的时候要多加一条信息--从哪里开始。
下面是用自己编的一个"浏览器"来传递请求信息给Web服务器,要求从2000070字节开始。
GET /down.zip HTTP/1.0
User-Agent: NetFox
RANGE: bytes=2000070-
Accept: text/html, image/gif, image/jpeg, *; q=.2, */*; q=.2
仔细看一下就会发现多了一行RANGE: bytes=2000070-;这一行的意思就是告诉服务器down.zip这个文件从2000070字节开始传,前面的字节不用传了。
服务器收到这个请求以后,返回的信息如下:
206
Content-Length=106786028
Content-Range=bytes 2000070-106786027/106786028
Date=Mon, 30 Apr 2001 12:55:20 GMT
ETag=W/"02ca57e173c11:95b"
Content-Type=application/octet-stream
Server=Microsoft-IIS/5.0
Last-Modified=Mon, 30 Apr 2001 12:55:20 GMT
和前面服务器返回的信息比较一下,就会发现增加了一行:
Content-Range=bytes 2000070-106786027/106786028
返回的代码也改为206了,而不再是200了。
知道了以上原理,就可以进行断点续传的编程了。
(二)Java实现断点续传的关键几点
(1)用什么方法实现提交RANGE: bytes=2000070-。
当然用最原始的Socket是肯定能完成的,不过那样太费事了,其实Java的net包中提供了这种功能。代码如下:
URL url = new URL(" http://www.sjtu.edu.cn/down.zip";;);
HttpURLConnection httpConnection = (HttpURLConnection)url.openConnection();
//设置User-Agent
httpConnection.setRequestProperty("User-Agent","NetFox");
//设置断点续传的开始位置
httpConnection.setRequestProperty("RANGE","bytes=2000070");
//获得输入流
InputStream input = httpConnection.getInputStream();
从输入流中取出的字节流就是down.zip文件从2000070开始的字节流。大家看,其实断点续传用Java实现起来还是很简单的吧。接下来要做的事就是怎么保存获得的流到文件中去了。
保存文件采用的方法
采用IO包中的RandAccessFile类。
操作相当简单,假设从2000070处开始保存文件,代码如下:
RandomAccess oSavedFile = new RandomAccessFile("down.zip","rw");
long nPos = 2000070;
//定位文件指针到nPos位置
oSavedFile.seek(nPos);
byte[] b = new byte[1024];
int nRead;
//从输入流中读入字节流,然后写到文件中
while((nRead=input.read(b,0,1024)) > 0)
{
oSavedFile.write(b,0,nRead);
}
http://java.ccidnet.com/art/3539/20070814/1177535_1.html
xuanwoxihuan收录,使用标签:Java,时间:2007-9-18 9:57:25 | 相关网摘,我也收藏
来源: Struts2的专栏 - CSDNBlog
在应用程序设计的过程中,有很多的可选项,在通常的设计中这些可选项会被设计为主表(Master Table),这些表中通常有三个字段:ID,名字,和说明。有些时候为了区分先后顺序会追加一个字段用来表示排序的先后。在使用这些主表中的内容的时候,需要从数据库中查询获得数据库中主表的最新内容,之后这些内容作为options在页面上显示。
在通常情况下一个画面会涉及到两个业务操作的类,一个用来初始化页面的信息,另一个用来处理画面的操作,将这些数据更新到数据库中。在画面表示的时候,有些可选的内容,通常会从数据库中取得(通常是第一个业务操作类),之后显示。如果某个应用程序中的这种内容非常多,那么每个页面显示的时候都需要从数据库中多次查询主表(Master Table)。这样画面显示的时间就会非常的长。
那么可不可以将这些内容直接写入代码呢,主表中的内容虽然变更的不是很频繁,但是还是会变更的。所以将这些主表的内容写入到代码中是很不明智的,为了能够及时的反映主表的变更,所以这些内容必须每次从数据库中取得。
那么有没有什么好的方法呢?
我们先从Web应用程序的内存驻留特点讲起。每一个应用程序启动的时候都会有一个叫做ApplicationContext的上下文环境变量被创建,这个环境变量中存储着一些共同信息,例如Strut上的配置文件内容,Spring的配置文件的内容。每次用户和服务器建立一个会话链接,服务器会为该用户创建一个Session Context的上下文环境,这个上下文环境中放置着这个用户的一些信息,例如用户ID,用户名,所属部门等。每次用户向服务器发送一个请求,服务器都会将这个请求构造成HttpRequest Context这样的上下文环境,将用户请求的信息放在其中。
降低页面显示时间的一个方法是,将数据库中的这些主表的信息放在内存中,每次页面显示的时候,不从数据库中取数据。那么可以将这些数据放在哪里呢?很显然Application Context 和 SessionConext中都可以,但是考虑到主表内容通常是所有用户多需要使用的,所以通常放在Application Context中即可。
那么什么时候将这些数据放在Application Context中呢?Web Application中有一个特殊的接口,所有实现这个接口的类通过合理的配置将会在应用程序装载的时候执行,这个接口就是:ApplicationContextListener
package com.jpleasure.util;
import java.util.Map;
import javax.servlet.ServletContextEvent;
import javax.servlet.ServletContextListener;
public class MasterContextListener implements ServletContextListener {
@Override
public void contextDestroyed(ServletContextEvent arg0) {
// nothing
}
@Override
public void contextInitialized(ServletContextEvent ctxEnt) {
// load master records here
Map masters = loadMaster();
ctxEnt.getServletContext().setAttribute("master", masters);
}
private Map loadMaster() {
// load master rocoreds here
return null;
}
}
只需要在contextInitialized方法中将主表的数据放在其中即可。
在web.xml中配置:
<listener>
<listener-class>com.jpleasure.util.MasterContextListener</listener-class>
</listener>
如何从Application Context中取得数据呢?
package com.jpleasure.util;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
public class MasterReader {
public static List getMasterList(String key, HttpServletRequest request) {
Map masters = (Map)request.getSession().getServletContext().getAttribute("master");
List list = (List)masters.get(key);
return list;
}
}
有些时候为了方便使用,在MasterReader中添加一个静态变量对ServletContext的引用,在 MasterContextListener初始化的时候关联,在之后使用的过程中可以去掉request这个变量,毕竟不是哪里都可以得到这个变量的引用的。例如:
@Override
public void contextInitialized(ServletContextEvent ctxEnt) {
// load master records here
Map masters = loadMaster();
ServletContext ctx = ctxEnt.getServletContext();
MasterReader.setCtx(ctx);
ctx.setAttribute("master", masters);
}
package com.jpleasure.util;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import javax.servlet.ServletContext;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
public class MasterReader {
private static ServletContext ctx = null;
public static ServletContext getCtx() {
return ctx;
}
public static void setCtx(ServletContext ctx) {
MasterReader.ctx = ctx;
}
public static List getMasterList(String key ) {
Map masters = (Map)ctx.getAttribute("master");
List list = (List)masters.get(key);
return list;
}
}
这个时候就需要关心一个问题了:数据库中的内容变更了怎么办?一种方法是,增加一个Reresh方法,每次Master放生变更的时候,调用即可:
package com.jpleasure.util;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import javax.servlet.ServletContext;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
public class MasterReader {
private static ServletContext ctx = null;
public static ServletContext getCtx() {
return ctx;
}
public static void setCtx(ServletContext ctx) {
MasterReader.ctx = ctx;
}
public static List getMasterList(String key ) {
Map masters = (Map)ctx.getAttribute("master");
List list = (List)masters.get(key);
return list;
}
public static List refresh(String key) {
//reload the master table associated with current key.
// then return the new master list
return getMasterList(key);
}
}
另外一种方法是使用一些定时工具每隔一定的时间自动调用所有的更新即可。
自动的方法可以使用Timer对象也可以使用蕾西Quartz这样的JOB Scheduler工具。
http://blog.csdn.net/struts2/archive/2007/08/23/1756662.aspx
xuanwoxihuan收录,使用标签:Java,时间:2007-9-18 9:55:54 | 相关网摘,我也收藏
来源:Long - BlogJava
我们知道ArrayList是基于Array的,所以它拥有Array的优点,适用于按索引取值的场合,但是它不适合插入数据和删除数据,因为每插入或删除一次就会产生一次大量数组内容Copy的操作。而LinkedList正好与ArrayList相反,它比较适合与插入删除操作,不适合于索引取值,因为它不可以像数组一样根据索引值直接就可以定位元素的地址,而需要从头至尾一个一个的来数位置。
那么有没有一种数据结构既拥有数据索引取值快速的特性,又拥有快速删除元素的优点呢?当然有,下面我介绍的就是其中的一种方式,我称之为无序数组(概念可能与数组的概念有些冲突,因为数组本身是有序的),这种数组包装方法是基于数组的,所以拥有数组快速索引取值的特点;并且在删除元素的时候并不移动(Copy)数组内部元素,所以删除元素的时候速度很快。缺点就是损失了数组的有序性,同时因为该数组是无序的,所以没有必要提供数据中间插入操作,只可以向数据的末尾添加数据。
这个数据结构的设计是基于效率的,所以它只适合于对数组的按索引取值和随机删除元素的效率要求都比较高,同时对数组的有序性(这里的有序性不是指数组元素的排序顺序,而是指数组元素的索引顺序)没有任何要求的场合。
这个数据结构的一个使用示例场合就是随机取数据。可以用该数组存储数据源,然后随机生成一个索引,并将该索引对应的元素remove掉。而且还能保证数据不被重复读取。
下面提供的示例代码抽取了这个数组的最基本功能,很清晰,没有什么需要解释的地方。导致数组无序和快速删除的根源就在于 remove(int index) 方法中,大家自己看吧。
1 public class NoOrderArray
2 {
3 private Object[] values = null;
4
5 private int size = 0;
6
7 /**
8 * 数组 NoOrderArray 的构造函数。 <br>
9 *
10 * @param capacity int - 数组的初始容量。
11 */
12 public NoOrderArray(int capacity)
13 {
14 if (capacity < 0)
15 throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: " + capacity);
16
17 values = new Object[capacity];
18 }
19
20 /**
21 * 数组 NoOrderArray 的构造函数,初始容量为 8.<br>
22 */
23 public NoOrderArray()
24 {
25 this(10);
26 }
27
28 /**
29 * 设定数组的容量大小,使其至少满足 minCapacity 所指的大小。 <br>
30 *
31 * @param minCapacity int - 新的容量值。
32 */
33 public void ensureCapacity(int minCapacity)
34 {
35 int oldCapacity = values.length;
36
37 if (minCapacity > oldCapacity)
38 {
39 Object[] oldValues = values;
40
41 int newCapacity = (oldCapacity * 3) / 2 + 1;
42
43 if (newCapacity < minCapacity)
44 newCapacity = minCapacity;
45
46 values = new Object[newCapacity];
47
48 System.arraycopy(oldValues, 0, values, 0, size);
49 }
50 }
51
52 /**
53 * 向数组 NoOrderArray 中添加元素内容。 <br>
54 *
55 * @param value - 添加的内容。
56 */
57 public void add(Object value)
58 {
59 ensureCapacity(size + 1);
60
61 values[size] = value;
62
63 size ++;
64 }
65
66 /**
67 * 清除数组 NoOrderArray 中的全部元素。 <br>
68 */
69 public void clear()
70 {
71 // 释放内存
72 for (int i = 0; i < size; i ++)
73 values[i] = null;
74
75 size = 0;
76 }
77
78 /**
79 * 返回数组 NoOrderArray 中指定索引的元素。 <br>
80 *
81 * @param index int - 索引值。
82 *
83 * @return Object - 对应的元素。
84 */
85 public Object get(int index)
86 {
87 if (index >= size || index < 0)
88 throw new IndexOutOfBoundsException("Index out of bounds.");
89
90 return values[index];
91 }
92
93 /**
94 * 判断当前 NoOrderArray 数组是否为空。 <br>
95 *
96 * @return boolean - 如果为空返回 <code>true</code>.
97 */
98 public boolean isEmpty()
99 {
100 return (size == 0);
101 }
102
103 /**
104 * 移除 NoOrderArray 数组中指定位置的元素。 <br>
105 *
106 * @param index int - 索引值。
107 *
108 * @return Object - 被移除的元素。
109 */
110 public Object remove(int index)
111 {
112 if (index >= size || index < 0)
113 throw new IndexOutOfBoundsException("Index out of bounds.");
114
115 Object value = values[index];
116
117 if (index != size - 1)
118 {
119 // 将数组最后一个值补充到被移除的位置。
120 values[index] = values[size - 1];
values[size - 1] = null; // 防止该位置永久持有对象的引用
121 }
122
123 size --;
124
125 return value;
126 }
127
128 /**
129 * 判断指定的数据是否在 NoOrderArray 数组中。 <br>
130 *
131 * @param value Object - 需要判断的数据。
132 *
133 * @return boolean - 如果包含返回 <code>true</code>.
134 */
135 public boolean contains(Object value)
136 {
137 if (value == null)
138 {
139 for (int i = 0; i < size; i ++)
140 if (values[i] == null)
141 return true;
142 }
143 else
144 {
145 for (int i = 0; i < size; i ++)
146 if (value.equals(values[i]))
147 return true;
148 }
149
150 return false;
151 }
152
153 /**
154 * 返回当前数组的大小。 <br>
155 *
156 * @return int - 当前数组的大小。
157 */
158 public int size()
159 {
160 return size;
161 }
162
163 /*
164 * (non-Javadoc)
165 *
166 * @see java.lang.Object#toString()
167 */
168 public String toString()
169 {
170 StringBuffer buffer = new StringBuffer();
171
172 buffer.append('[');
173
174 for (int index = 0; index < size; index ++)
175 {
176 Object value = values[index];
177
178 if (index > 0)
179 buffer.append(',');
180
181 buffer.append(value);
182 }
183
184 buffer.append(']');
185
186 return buffer.toString();
187 }
188
189 /**
190 * @param args
191 */
192 public static void main(String[] args)
193 {
194 // TODO 自动生成方法存根
195 }
196 }
http://www.blogjava.net/qujinlong123/archive/2007/08/27/140048.html
xuanwoxihuan收录,使用标签:Java,时间:2007-9-18 9:55:19 | 相关网摘,我也收藏
来源:天极Yesky
1.垃圾收集算法的核心思想
Java语言建立了垃圾收集机制,用以跟踪正在使用的对象和发现并回收不再使用(引用)的对象。该机制可以有效防范动态内存分配中可能发生的两个危险:因内存垃圾过多而引发的内存耗尽,以及不恰当的内存释放所造成的内存非法引用。
垃圾收集算法的核心思想是:对虚拟机可用内存空间,即堆空间中的对象进行识别,如果对象正在被引用,那么称其为存活对象,反之,如果对象不再被引用,则为垃圾对象,可以回收其占据的空间,用于再分配。垃圾收集算法的选择和垃圾收集系统参数的合理调节直接影响着系统性能,因此需要开发人员做比较深入的了解。
2.触发主GC(Garbage Collector)的条件
JVM进行次GC的频率很高,但因为这种GC占用时间极短,所以对系统产生的影响不大。更值得关注的是主GC的触发条件,因为它对系统影响很明显。总的来说,有两个条件会触发主GC:
①当应用程序空闲时,即没有应用线程在运行时,GC会被调用。因为GC在优先级最低的线程中进行,所以当应用忙时,GC线程就不会被调用,但以下条件除外。
②Java堆内存不足时,GC会被调用。当应用线程在运行,并在运行过程中创建新对象,若这时内存空间不足,JVM就会强制地调用GC线程,以便回收内存用于新的分配。若GC一次之后仍不能满足内存分配的要求,JVM会再进行两次GC作进一步的尝试,若仍无法满足要求,则 JVM将报“out of memory”的错误,Java应用将停止。
由于是否进行主GC由JVM根据系统环境决定,而系统环境在不断的变化当中,所以主GC的运行具有不确定性,无法预计它何时必然出现,但可以确定的是对一个长期运行的应用来说,其主GC是反复进行的。
3.减少GC开销的措施
根据上述GC的机制,程序的运行会直接影响系统环境的变化,从而影响GC的触发。若不针对GC的特点进行设计和编码,就会出现内存驻留等一系列负面影响。为了避免这些影响,基本的原则就是尽可能地减少垃圾和减少GC过程中的开销。具体措施包括以下几个方面:
(1)不要显式调用System.gc()
此函数建议JVM进行主GC,虽然只是建议而非一定,但很多情况下它会触发主GC,从而增加主GC的频率,也即增加了间歇性停顿的次数。
(2)尽量减少临时对象的使用
临时对象在跳出函数调用后,会成为垃圾,少用临时变量就相当于减少了垃圾的产生,从而延长了出现上述第二个触发条件出现的时间,减少了主GC的机会。
(3)对象不用时最好显式置为Null
一般而言,为Null的对象都会被作为垃圾处理,所以将不用的对象显式地设为Null,有利于GC收集器判定垃圾,从而提高了GC的效率。
(4)尽量使用StringBuffer,而不用String来累加字符串(详见blog另一篇文章JAVA中String与StringBuffer)
由于String是固定长的字符串对象,累加String对象时,并非在一个String对象中扩增,而是重新创建新的String对象,如Str5=Str1+Str2+Str3+Str4,这条语句执行过程中会产生多个垃圾对象,因为对次作“+”操作时都必须创建新的String对象,但这些过渡对象对系统来说是没有实际意义的,只会增加更多的垃圾。避免这种情况可以改用StringBuffer来累加字符串,因StringBuffer是可变长的,它在原有基础上进行扩增,不会产生中间对象。
(5)能用基本类型如Int,Long,就不用Integer,Long对象
基本类型变量占用的内存资源比相应对象占用的少得多,如果没有必要,最好使用基本变量。
(6)尽量少用静态对象变量
静态变量属于全局变量,不会被GC回收,它们会一直占用内存。
(7)分散对象创建或删除的时间
集中在短时间内大量创建新对象,特别是大对象,会导致突然需要大量内存,JVM在面临这种情况时,只能进行主GC,以回收内存或整合内存碎片,从而增加主GC的频率。集中删除对象,道理也是一样的。它使得突然出现了大量的垃圾对象,空闲空间必然减少,从而大大增加了下一次创建新对象时强制主GC的机会。
4.gc与finalize方法
⑴gc方法请求垃圾回收
使用System.gc()可以不管JVM使用的是哪一种垃圾回收的算法,都可以请求Java的垃圾回收。需要注意的是,调用System.gc()也仅仅是一个请求。JVM接受这个消息后,并不是立即做垃圾回收,而只是对几个垃圾回收算法做了加权,使垃圾回收操作容易发生,或提早发生,或回收较多而已。
⑵finalize方法透视垃圾收集器的运行
在JVM垃圾收集器收集一个对象之前 ,一般要求程序调用适当的方法释放资源,但在没有明确释放资源的情况下,Java提供了缺省机制来终止化该对象释放资源,这个方法就是finalize()。它的原型为:
protected void finalize() throws Throwable
在finalize()方法返回之后,对象消失,垃圾收集开始执行。原型中的throws Throwable表示它可以抛出任何类型的异常。
因此,当对象即将被销毁时,有时需要做一些善后工作。可以把这些操作写在finalize()方法里。
以下是引用片段:
protected void finalize()
{
// finalization code here
}
⑶代码示例
以下是引用片段:
class Garbage
{
int index;
static int count;
Garbage()
{
count++;
System.out.println("object "+count+" construct");
setID(count);
}
void setID(int id)
{
index=id;
}
protected void finalize() //重写finalize方法
{
System.out.println("object "+index+" is reclaimed");
}
public static void main(String[] args)
{
new Garbage();
new Garbage();
new Garbage();
new Garbage();
System.gc(); //请求运行垃圾收集器
}
}
5.Java 内存泄漏
由于采用了垃圾回收机制,任何不可达对象(对象不再被引用)都可以由垃圾收集线程回收。因此通常说的Java 内存泄漏其实是指无意识的、非故意的对象引用,或者无意识的对象保持。无意识的对象引用是指代码的开发人员本来已经对对象使用完毕,却因为编码的错误而意外地保存了对该对象的引用(这个引用的存在并不是编码人员的主观意愿),从而使得该对象一直无法被垃圾回收器回收掉,这种本来以为可以释放掉的却最终未能被释放的空间可以认为是被“泄漏了”。
考虑下面的程序,在ObjStack类中,使用push和pop方法来管理堆栈中的对象。两个方法中的索引(index)用于指示堆栈中下一个可用位置。push方法存储对新对象的引用并增加索引值,而pop方法减小索引值并返回堆栈最上面的元素。在main方法中,创建了容量为64的栈,并64次调用push方法向它添加对象,此时index的值为64,随后又32次调用pop方法,则index的值变为32,出栈意味着在堆栈中的空间应该被收集。但事实上,pop方法只是减小了索引值,堆栈仍然保持着对那些对象的引用。故32个无用对象不会被GC回收,造成了内存渗漏。
以下是引用片段:
public class ObjStack {
private Object[] stack;
private int index;
ObjStack(int indexcount) {
stack = new Object[indexcount];
index = 0;
}
public void push(Object obj) {
stack[index] = obj;
index++;
}
public Object pop() {
index--;
return stack[index];
}
}
public class Pushpop {
public static void main(String[] args) {
int i = 0;
Object tempobj;
ObjStack stack1 = new ObjStack(64);//new一个ObjStack对象,并调用有参构造函数。分配stack Obj数组的空间大小为64,可以存64个对象,从0开始存储。
while (i < 64)
{
tempobj = new Object();//循环new Obj对象,把每次循环的对象一一存放在stack Obj数组中。
stack1.push(tempobj);
i++;
System.out.println("第" + i + "次进栈" + "\t");
}
while (i > 32)
{
tempobj = stack1.pop();//这里造成了空间的浪费。
//正确的pop方法可改成如下所指示,当引用被返回后,堆栈删除对他们的引用,因此垃圾收集器在以后可以回收他们。
/*
* public Object pop() {index - -;Object temp = stack [index];stack [index]=null;return temp;}
*/
i--;
System.out.println("第" + (64 - i) + "次出栈" + "\t");
}
}
}
6.如何消除内存泄漏
虽然Java虚拟机(JVM)及其垃圾收集器(garbage collector,GC)负责管理大多数的内存任务,Java软件程序中还是有可能出现内存泄漏。实际上,这在大型项目中是一个常见的问题。避免内存泄漏的第一步是要弄清楚它是如何发生的。本文介绍了编写Java代码的一些常见的内存泄漏陷阱,以及编写不泄漏代码的一些最佳实践。一旦发生了内存泄漏,要指出造成泄漏的代码是非常困难的。因此本文还介绍了一种新工具,用来诊断泄漏并指出根本原因。该工具的开销非常小,因此可以使用它来寻找处于生产中的系统的内存泄漏。
垃圾收集器的作用
虽然垃圾收集器处理了大多数内存管理问题,从而使编程人员的生活变得更轻松了,但是编程人员还是可能犯错而导致出现内存问题。简单地说,GC循环地跟踪所有来自“根”对象(堆栈对象、静态对象、JNI句柄指向的对象,诸如此类)的引用,并将所有它所能到达的对象标记为活动的。程序只可以操纵这些对象;其他的对象都被删除了。因为GC使程序不可能到达已被删除的对象,这么做就是安全的。
虽然内存管理可以说是自动化的,但是这并不能使编程人员免受思考内存管理问题之苦。例如,分配(以及释放)内存总会有开销,虽然这种开销对编程人员来说是不可见的。创建了太多对象的程序将会比完成同样的功能而创建的对象却比较少的程序更慢一些(在其他条件相同的情况下)。
而且,与本文更为密切相关的是,如果忘记“释放”先前分配的内存,就可能造成内存泄漏。如果程序保留对永远不再使用的对象的引用,这些对象将会占用并耗尽内存,这是因为自动化的垃圾收集器无法证明这些对象将不再使用。正如我们先前所说的,如果存在一个对对象的引用,对象就被定义为活动的,因此不能删除。为了确保能回收对象占用的内存,编程人员必须确保该对象不能到达。这通常是通过将对象字段设置为null或者从集合(collection)中移除对象而完成的。但是,注意,当局部变量不再使用时,没有必要将其显式地设置为null。对这些变量的引用将随着方法的退出而自动清除。
概括地说,这就是内存托管语言中的内存泄漏产生的主要原因:保留下来却永远不再使用的对象引用。
典型泄漏
既然我们知道了在Java中确实有可能发生内存泄漏,就让我们来看一些典型的内存泄漏及其原因。
全局集合
在大的应用程序中有某种全局的数据储存库是很常见的,例如一个JNDI树或一个会话表。在这些情况下,必须注意管理储存库的大小。必须有某种机制从储存库中移除不再需要的数据。
这可能有多种方法,但是最常见的一种是周期性运行的某种清除任务。该任务将验证储存库中的数据,并移除任何不再需要的数据。
另一种管理储存库的方法是使用反向链接(referrer)计数。然后集合负责统计集合中每个入口的反向链接的数目。这要求反向链接告诉集合何时会退出入口。当反向链接数目为零时,该元素就可以从集合中移除了。
缓存
缓存是一种数据结构,用于快速查找已经执行的操作的结果。因此,如果一个操作执行起来很慢,对于常用的输入数据,就可以将操作的结果缓存,并在下次调用该操作时使用缓存的数据。
缓存通常都是以动态方式实现的,其中新的结果是在执行时添加到缓存中的。典型的算法是:
检查结果是否在缓存中,如果在,就返回结果。
如果结果不在缓存中,就进行计算。
将计算出来的结果添加到缓存中,以便以后对该操作的调用可以使用。
该算法的问题(或者说是潜在的内存泄漏)出在最后一步。如果调用该操作时有相当多的不同输入,就将有相当多的结果存储在缓存中。很明显这不是正确的方法。
为了预防这种具有潜在破坏性的设计,程序必须确保对于缓存所使用的内存容量有一个上限。因此,更好的算法是:
检查结果是否在缓存中,如果在,就返回结果。
如果结果不在缓存中,就进行计算。
如果缓存所占的空间过大,就移除缓存最久的结果。
将计算出来的结果添加到缓存中,以便以后对该操作的调用可以使用。
通过始终移除缓存最久的结果,我们实际上进行了这样的假设:在将来,比起缓存最久的数据,最近输入的数据更有可能用到。这通常是一个不错的假设。
新算法将确保缓存的容量处于预定义的内存范围之内。确切的范围可能很难计算,因为缓存中的对象在不断变化,而且它们的引用包罗万象。为缓存设置正确的大小是一项非常复杂的任务,需要将所使用的内存容量与检索数据的速度加以平衡。
解决这个问题的另一种方法是使用java.lang.ref.SoftReference类跟踪缓存中的对象。这种方法保证这些引用能够被移除,如果虚拟机的内存用尽而需要更多堆的话。
ClassLoader
Java ClassLoader结构的使用为内存泄漏提供了许多可乘之机。正是该结构本身的复杂性使ClassLoader在内存泄漏方面存在如此多的问题。ClassLoader的特别之处在于它不仅涉及“常规”的对象引用,还涉及元对象引用,比如:字段、方法和类。这意味着只要有对字段、方法、类或ClassLoader的对象的引用,ClassLoader就会驻留在JVM中。因为ClassLoader本身可以关联许多类及其静态字段,所以就有许多内存被泄漏了。
确定泄漏的位置
通常发生内存泄漏的第一个迹象是:在应用程序中出现了OutOfMemoryError。这通常发生在您最不愿意它发生的生产环境中,此时几乎不能进行调试。有可能是因为测试环境运行应用程序的方式与生产系统不完全相同,因而导致泄漏只出现在生产中。在这种情况下,需要使用一些开销较低的工具来监控和查找内存泄漏。还需要能够无需重启系统或修改代码就可以将这些工具连接到正在运行的系统上。可能最重要的是,当进行分析时,需要能够断开工具而保持系统不受干扰。
虽然OutOfMemoryError通常都是内存泄漏的信号,但是也有可能应用程序确实正在使用这么多的内存;对于后者,或者必须增加JVM可用的堆的数量,或者对应用程序进行某种更改,使它使用较少的内存。但是,在许多情况下,OutOfMemoryError都是内存泄漏的信号。一种查明方法是不间断地监控GC的活动,确定内存使用量是否随着时间增加。如果确实如此,就可能发生了内存泄漏。
http://dev.yesky.com/14/7517014.shtml
xuanwoxihuan收录,使用标签:Java,时间:2007-9-18 9:54:13 | 相关网摘,我也收藏
(1)Ctrl+M切换窗口的大小
(2)Ctrl+Q跳到最后一次的编辑处
(3)F2当鼠标放在一个标记处出现Tooltip时候按F2则把鼠标移开时Tooltip还会显示即Show Tooltip Description。
F3跳到声明或定义的地方。
F5单步调试进入函数内部。
F6单步调试不进入函数内部,如果装了金山词霸2006则要把“取词开关”的快捷键改成其他的。
F7由函数内部返回到调用处。
F8一直执行到下一个断点。
(4)Ctrl+Pg~对于XML文件是切换代码和图示窗口
(5)Ctrl+Alt+I看Java文件中变量的相关信息
(6)Ctrl+PgUp对于代码窗口是打开“Show List”下拉框,在此下拉框里显示有最近曾打开的文件
(7)Ctrl+/ 在代码窗口中是这种//~注释。
Ctrl+Shift+/ 在代码窗口中是这种/*~*/注释,在JSP文件窗口中是〈!--~--〉。
(8)Alt+Shift+O(或点击工具栏中的Toggle Mark Occurrences按钮) 当点击某个标记时可使本页面中其他地方的此标记黄色凸显,并且窗口的右边框会出现白色的方块,点击此方块会跳到此标记处。
(9)右击窗口的左边框即加断点的地方选Show Line Numbers可以加行号。
(10)Ctrl+I格式化激活的元素Format Active Elements。
Ctrl+Shift+F格式化文件Format Document。
(11)Ctrl+S保存当前文件。
Ctrl+Shift+S保存所有未保存的文件。
(12)Ctrl+Shift+M(先把光标放在需导入包的类名上) 作用是加Import语句。
Ctrl+Shift+O作用是缺少的Import语句被加入,多余的Import语句被删除。
(13)Ctrl+Space提示键入内容即Content Assist,此时要将输入法中Chinese(Simplified)IME-Ime/Nonlme Toggle的快捷键(用于切换英文和其他文字)改成其他的。
Ctrl+Shift+Space提示信息即Context Information。
(14)双击窗口的左边框可以加断点。
(15)Ctrl+D删除当前行。
---待续
[以下为转载]
Eclipse快捷键大全
Ctrl+1 快速修复(最经典的快捷键,就不用多说了)
Ctrl+D: 删除当前行
Ctrl+Alt+↓ 复制当前行到下一行(复制增加)
Ctrl+Alt+↑ 复制当前行到上一行(复制增加)
Alt+↓ 当前行和下面一行交互位置(特别实用,可以省去先剪切,再粘贴了)
Alt+↑ 当前行和上面一行交互位置(同上)
Alt+← 前一个编辑的页面
Alt+→ 下一个编辑的页面(当然是针对上面那条来说了)
Alt+Enter 显示当前选择资源(工程,or 文件 or文件)的属性
Shift+Enter 在当前行的下一行插入空行(这时鼠标可以在当前行的任一位置,不一定是最后)
Shift+Ctrl+Enter 在当前行插入空行(原理同上条)
Ctrl+Q 定位到最后编辑的地方
Ctrl+L 定位在某行 (对于程序超过100的人就有福音了)
Ctrl+M 最大化当前的Edit或View (再按则反之)
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Ctrl+O 快速显示 OutLine
Ctrl+T 快速显示当前类的继承结构
Ctrl+W 关闭当前Editer
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Ctrl+E 快速显示当前Editer的下拉列表(如果当前页面没有显示的用黑体表示)
Ctrl+/(小键盘) 折叠当前类中的所有代码
Ctrl+×(小键盘) 展开当前类中的所有代码
Ctrl+Space 代码助手完成一些代码的插入(但一般和输入法有冲突,可以修改输入法的热键,也可以暂用Alt+/来代替)
Ctrl+Shift+E 显示管理当前打开的所有的View的管理器(可以选择关闭,激活等操作)
Ctrl+J 正向增量查找(按下Ctrl+J后,你所输入的每个字母编辑器都提供快速匹配定位到某个单词,如果没有,则在stutes line中显示没有找到了,查一个单词时,特别实用,这个功能Idea两年前就有了)
Ctrl+Shift+J 反向增量查找(和上条相同,只不过是从后往前查)
Ctrl+Shift+F4 关闭所有打开的Editer
Ctrl+Shift+X 把当前选中的文本全部变味小写
Ctrl+Shift+Y 把当前选中的文本全部变为小写
Ctrl+Shift+F 格式化当前代码
Ctrl+Shift+P 定位到对于的匹配符(譬如{}) (从前面定位后面时,光标要在匹配符里面,后面到前面,则反之)
下面的快捷键是重构里面常用的,本人就自己喜欢且常用的整理一下(注:一般重构的快捷键都是Alt+Shift开头的了)
Alt+Shift+R 重命名 (是我自己最爱用的一个了,尤其是变量和类的Rename,比手工方法能节省很多劳动力)
Alt+Shift+M 抽取方法 (这是重构里面最常用的方法之一了,尤其是对一大堆泥团代码有用)
Alt+Shift+C 修改函数结构(比较实用,有N个函数调用了这个方法,修改一次搞定)
Alt+Shift+L 抽取本地变量( 可以直接把一些魔法数字和字符串抽取成一个变量,尤其是多处调用的时候)
Alt+Shift+F 把Class中的local变量变为field变量 (比较实用的功能)
Alt+Shift+I 合并变量(可能这样说有点不妥Inline)
Alt+Shift+V 移动函数和变量(不怎么常用)
Alt+Shift+Z 重构的后悔药(Undo)
Eclipse插件介绍与下载
1.Eclipse下载
EMF,GEF - Graphical Editor Framework,UML2,VE - Visual Editor都在这里下载
http://www.eclipse.org/downloads/index.php
1.lomboz J2EE插件,开发JSP,EJB
http://forge.objectweb.org/projects/lomboz
1.MyEclipse J2EE开发插件,支持SERVLET/JSP/EJB/数据库操纵等
http://www.myeclipseide.com
2.Properties Editor 编辑java的属性文件,并可以自动存盘为Unicode格式
http://propedit.sourceforge.jp/index_en.html
3.Colorer Take 为上百种类型的文件按语法着色
http://colorer.sourceforge.net/
4.XMLBuddy 编辑xml文件
http://www.xmlbuddy.com
5.Code Folding 加入多种代码折叠功能(比eclipse自带的更多)
http://www.coffee-bytes.com/servlet/PlatformSupport
5.jseclipse 支持JRE1.4
http://www.interaktonline.com/Products/Eclipse/JSEclipse/Try-Download/
6.Easy Explorer 从eclipse中访问选定文件、目录所在的文件夹
http://easystruts.sourceforge.net/
7.Fat Jar 打包插件,可以方便的完成各种打包任务,可以包含外部的包等
http://fjep.sourceforge.net/
8.RegEx Test 测试正则表达式
http://brosinski.com/stephan/archives/000028.php
9.JasperAssistant 报表插件(强,要钱的)
http://www.jasperassistant.com/
10.Jigloo GUI Builder JAVA的GUI编辑插件
http://cloudgarden.com/jigloo/
11.Profiler 性能跟踪、测量工具,能跟踪、测量BS程序
http://sourceforge.net/projects/eclipsecolorer/
12.AdvanQas 提供对if/else等条件语句的提示和快捷帮助(自动更改结构等)
http://eclipsecolorer.sourceforge.net/advanqas/index.html
13.Log4E Log4j插件,提供各种和Log4j相关的任务,如为方法、类添加一个logger等
http://log4e.jayefem.de/index.php/Main_Page
14.VSSPlugin VSS插件
http://sourceforge.net/projects/vssplugin
15.Implementors 提供跳转到一个方法的实现类,而不是接中的功能(实用!)
http://eclipse-tools.sourceforge.net/implementors/
16.Call Hierarchy 显示一个方法的调用层次(被哪些方法调,调了哪些方法)
http://eclipse-tools.sourceforge.net/call-hierarchy/index.html
17.EclipseTidy 检查和格式化HTML/XML文件
http://eclipsetidy.sourceforge.net/
18.Checkclipse 检查代码的风格、写法是否符合规范
http://www.mvmsoft.de/content/plugins/checkclipse/checkclipse.htm
19.Hibernate Synchronizer Hibernate插件,自动映射等
http://www.binamics.com/hibernatesync/
20.VeloEclipse Velocity插件
http://propsorter.sourceforge.net/
21.EditorList 方便的列出所有打开的Editor
http://editorlist.sourceforge.net/
22.MemoryManager 内存占用率的监视
http://cloudgarden.com/memorymanager/
23.swt-designer java的GUI插件
http://www.swt-designer.com/
24.TomcatPlugin 支持Tomcat插件
http://www.sysdeo.com/eclipse/tomcatPlugin.html
25.XML Viewer
http://tabaquismo.freehosting.net/ignacio/eclipse/xmlview/index.html
26.quantum 数据库插件
http://quantum.sourceforge.net/
27.Dbedit 数据库插件
http://sourceforge.net/projects/dbedit
28.clay.core 可视化的数据库插件
http://www.azzurri.jp/en/software/index.jsp
http://www.azzurri.jp/eclipse/plugins
29.hiberclipse hibernate插件
http://hiberclipse.sourceforge.net
http://www.binamics.com/hibernatesync
30.struts-console Struts插件
http://www.jamesholmes.com/struts/console/
31.easystruts Struts插件
http://easystruts.sourceforge.net
32.veloedit Velocity插件
http://veloedit.sourceforge.net/
33.jalopy 代码整理插件
http://jalopy.sourceforge.net/
34.JDepend 包关系分析
http://andrei.gmxhome.de/jdepend4eclipse/links.html
35.Spring IDE Spring插件
http://springide-eclip.sourceforge.net/updatesite/
36.doclipse 可以产生xdoclet 的代码提示
http://beust.com/doclipse/
Eclipse插件大全下载
这里有比较全的eclipse插件下载,E文不错的可以去看看,应该能找到你需要的东西。
http://www.eclipse-plugins.info/eclipse/plugins.jsp;jsessionid=474944821E463102785EFCB59F941256
http://blog.csdn.net/shakesvongreen/archive/2007/08/23/1755830.aspx
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来源:JavaEye技术社区
abstract class和interface是Java语言中对于抽象类定义进行支持的两种机制,正是由于这两种机制的存在,才赋予了Java强大的面向对象能力。 abstract class和interface之间在对于抽象类定义的支持方面具有很大的相似性,甚至可以相互替换,因此很多开发者在进行抽象类定义时对于 abstract class和interface的选择显得比较随意。
其实,两者之间还是有很大的区别的,对于它们的选择甚至反映出对于问题领域本质的理解、对于设计意图的理解是否正确、合理。本文将对它们之间的区别进行一番剖析,试图给开发者提供一个在二者之间进行选择的依据。
一、理解抽象类
abstract class和interface在Java语言中都是用来进行抽象类(本文中的抽象类并非从abstract class翻译而来,它表示的是一个抽象体,而abstract class为Java语言中用于定义抽象类的一种方法,请读者注意区分)定义的,那么什么是抽象类,使用抽象类能为我们带来什么好处呢?
在面向对象的概念中,我们知道所有的对象都是通过类来描绘的,但是反过来却不是 这样。并不是所有的类都是用来描绘对象的,如果一个类中没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象,这样的类就是抽象类。抽象类往往用来表征我们在对问题领 域进行分析、设计中得出的抽象概念,是对一系列看上去不同,但是本质上相同的具体概念的抽象。
比如:如果我们进行一个图形编辑软件的开发,就会发现问题领域存在着圆、三角形 这样一些具体概念,它们是不同的,但是它们又都属于形状这样一个概念,形状这个概念在问题领域是不存在的,它就是一个抽象概念。正是因为抽象的概念在问题 领域没有对应的具体概念,所以用以表征抽象概念的抽象类是不能够实例化的。
在面向对象领域,抽象类主要用来进行类型隐藏。我们可以构造出一个固定的一组行 为的抽象描述,但是这组行为却能够有任意个可能的具体实现方式。这个抽象描述就是抽象类,而这一组任意个可能的具体实现则表现为所有可能的派生类。模块可 以操作一个抽象体。由于模块依赖于一个固定的抽象体,因此它可以是不允许修改的;同时,通过从这个抽象体派生,也可扩展此模块的行为功能。熟悉OCP的读 者一定知道,为了能够实现面向对象设计的一个最核心的原则OCP(Open-Closed Principle),抽象类是其中的关键所在。
二、从语法定义层面看abstract class和interface
在语法层面,Java语言对于abstract class和interface给出了不同的定义方式,下面以定义一个名为Demo的抽象类为例来说明这种不同。使用abstract class的方式定义Demo抽象类的方式如下:
abstract class Demo {
abstract void method1();
abstract void method2();
…
}
使用interface的方式定义Demo抽象类的方式如下:
interface Demo {
void method1();
void method2();
…
}
在abstract class方式中,Demo可以有自己的数据成员,也可以有非abstarct的成员方法,而在interface方式的实现中,Demo只能够有静态的 不能被修改的数据成员(也就是必须是static final的,不过在interface中一般不定义数据成员),所有的成员方法都是abstract的。从某种意义上说,interface是一种特殊 形式的abstract class。
从编程的角度来看,abstract class和interface都可以用来实现"design by contract"的思想。但是在具体的使用上面还是有一些区别的。
首先,abstract class在Java语言中表示的是一种继承关系,一个类只能使用一次继承关系。但是,一个类却可以实现多个interface。也许,这是Java语言的设计者在考虑Java对于多重继承的支持方面的一种折中考虑吧。
其次,在abstract class的定义中,我们可以赋予方法的默认行为。但是在interface的定义中,方法却不能拥有默认行为,为了绕过这个限制,必须使用委托,但是这会 增加一些复杂性,有时会造成很大的麻烦。
在抽象类中不能定义默认行为还存在另一个比较严重的问题,那就是可能会造成维护上的 麻烦。因为如果后来想修改类的界面(一般通过abstract class或者interface来表示)以适应新的情况(比如,添加新的方法或者给已用的方法中添加新的参数)时,就会非常的麻烦,可能要花费很多的时 间(对于派生类很多的情况,尤为如此)。但是如果界面是通过abstract class来实现的,那么可能就只需要修改定义在abstract class中的默认行为就可以了。
同样,如果不能在抽象类中定义默认行为,就会导致同样的方法实现出现在该抽象类 的每一个派生类中,违反了"one rule,one place"原则,造成代码重复,同样不利于以后的维护。因此,在abstract class和interface间进行选择时要非常的小心。
三、从设计理念层面看abstract class和interface
上面主要从语法定义和编程的角度论述了abstract class和interface的区别,这些层面的区别是比较低层次的、非本质的。本文将从另一个层面:abstract class和interface所反映出的设计理念,来分析一下二者的区别。作者认为,从这个层面进行分析才能理解二者概念的本质所在。
前面已经提到过,abstarct class在Java语言中体现了一种继承关系,要想使得继承关系合理,父类和派生类之间必须存在"is a"关系,即父类和派生类在概念本质上应该是相同的。对于interface 来说则不然,并不要求interface的实现者和interface定义在概念本质上是一致的,仅仅是实现了interface定义的契约而已。为了使 论述便于理解,下面将通过一个简单的实例进行说明。
考虑这样一个例子,假设在我们的问题领域中有一个关于Door的抽象概念,该Door具有执行两个动作open和close,此时我们可以通过abstract class或者interface来定义一个表示该抽象概念的类型,定义方式分别如下所示:
使用abstract class方式定义Door:
abstract class Door {
abstract void open();
abstract void close();
}
使用interface方式定义Door:
interface Door {
void open();
void close();
}
其他具体的Door类型可以extends使用abstract class方式定义的Door或者implements使用interface方式定义的Door。看起来好像使用abstract class和interface没有大的区别。
如果现在要求Door还要具有报警的功能。我们该如何设计针对该例子的类结构呢(在 本例中,主要是为了展示abstract class和interface反映在设计理念上的区别,其他方面无关的问题都做了简化或者忽略)下面将罗列出可能的解决方案,并从设计理念层面对这些不 同的方案进行分析。
解决方案一:
简单的在Door的定义中增加一个alarm方法,如下:
interface Door {
void open();
void close();
void alarm();
}
那么具有报警功能的AlarmDoor的定义方式如下:
class AlarmDoor extends Door {
void open() { … }
void close() { … }
void alarm() { … }
}
或者
class AlarmDoor implements Door {
void open() { … }
void close() { … }
void alarm() { … }
}
这种方法违反了面向对象设计中的一个核心原则ISP(Interface Segregation Priciple),在Door的定义中把Door概念本身固有的行为方法和另外一个概念"报警器"的行为方法混在了一起。这样引起的一个问题是那些仅仅 依赖于Door这个概念的模块会因为"报警器"这个概念的改变(比如:修改alarm方法的参数)而改变,反之依然。
解决方案二:
既然open、close和alarm属于两个不同的概念,根据ISP原则应该把它 们分别定义在代表这两个概念的抽象类中。定义方式有:这两个概念都使用abstract class方式定义;两个概念都使用interface方式定义;一个概念使用abstract class方式定义,另一个概念使用interface方式定义。
显然,由于Java语言不支持多重继承,所以两个概念都使用abstract class方式定义是不可行的。后面两种方式都是可行的,但是对于它们的选择却反映出对于问题领域中的概念本质的理解、对于设计意图的反映是否正确、合理。我们一一来分析、说明。
如果两个概念都使用interface方式来定义,那么就反映出两个问题:
1、我们可能没有理解清楚问题领域,AlarmDoor在概念本质上到底是Door还是报警器?
2、如果我们对于问题领域的理解没有问题,比如:我们通过对于问题领域的分析发现 AlarmDoor在概念本质上和Door是一致的,那么我们在实现时就没有能够正确的揭示我们的设计意图,因为在这两个概念的定义上(均使用 interface方式定义)反映不出上述含义。
如果我们对于问题领域的理解是:AlarmDoor在概念本质上是Door,同 时它有具有报警的功能。我们该如何来设计、实现来明确的反映出我们的意思呢?前面已经说过,abstract class在Java语言中表示一种继承关系,而继承关系在本质上是"is a"关系。所以对于Door这个概念,我们应该使用abstarct class方式来定义。另外,AlarmDoor又具有报警功能,说明它又能够完成报警概念中定义的行为,所以报警概念可以通过interface方式定 义。如下所示:
abstract class Door {
abstract void open();
abstract void close();
}
interface Alarm {
void alarm();
}
class AlarmDoor extends Door implements Alarm {
void open() { … }
void close() { … }
void alarm() { … }
}
这种实现方式基本上能够明确的反映出我们对于问题领域的理解,正确的揭示我们的设计 意图。其实abstract class表示的是"is a"关系,interface表示的是"like a"关系,大家在选择时可以作为一个依据,当然这是建立在对问题领域的理解上的,比如:如果我们认为AlarmDoor在概念本质上是报警器,同时又具有 Door的功能,那么上述的定义方式就要反过来了。
abstract class和interface是Java语言中的两种定义抽象类的方式,它们之间有很大的相似性。但是对于它们的选择却又往往反映出对于问题领域中的概 念本质的理解、对于设计意图的反映是否正确、合理,因为它们表现了概念间的不同的关系(虽然都能够实现需求的功能)。这其实也是语言的一种的惯用法。
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xuanwoxihuan收录,使用标签:Java,时间:2007-9-18 9:52:41 | 相关网摘,我也收藏
随着信息技术的高速发展与广泛应用,数据库技术在信息技术领域中的位置越来越重要,尤其是网络应用和电子商务的迅速发展,都需要数据库技术支持动态Web站点的运行,而传统的开发模式是:首先在主程序(如Servlet、Beans)中建立数据库连接;然后进行SQL操作,对数据库中的对象进行查询、修改和删除等操作;最后断开数据库连接。使用这种开发模式,对于一个简单的数据库应用,由于数据库的访问不是很频繁,只需要在访问数据库时创建一个连接,用完后就关闭它,这样做不会明显的增大系统的开销。但是对于一个复杂的数据库应用,情况就完全不同:频繁的建立、关闭数据库,会极大的降低系统的性能,增大系统的开销,甚至成为系统的瓶颈。另外使用这种传统的模式,还必须管理数据库的每一个连接,以确保他们能正确关闭,如果出现程序异常而导致某些连接未能关闭,将引起数据库系统中的内存泄露,最终不得不重启数据库。因此采用运行速度更快、数据库访问效率更高的数据库技术,以提高系统的运行效率将是至关重要的。
为了解决这一问题,在JDBC2.0中提出了JDBC连接池技术,通过在客户之间共享一组连接,而不是在它们需要的时候再为它们生成,这样就可以改善资源使用,提高应用程序的响应能力。
JDBC 概述
JDBC(Java Database Connectivity,Java数据库连接)是一种用于执行SQL语句的JavaAPI,可以为多种关系型数据库(如Oracle、Sybase、SQL Server、Access等)提供统一访问接口,它由一组Java语言编写的类和接口组成,使数据库开发人员能够用标准JavaAPI编写数据库应用程序。
连接池技术
1、连接池原理
连接池技术的核心思想是:连接复用,通过建立一个数据库连接池以及一套连接使用、分配、管理策略,使得该连接池中的连接可以得到高效、安全的复用,避免了数据库连接频繁建立、关闭的开销。另外,由于对JDBC中的原始连接进行了封装,从而方便了数据库应用对于连接的使用(特别是对于事务处理),提高了开发
效率,也正是因为这个封装层的存在,隔离了应用的本身的处理逻辑和具体数据库访问逻辑,使应用本身的复用成为可能。连接池主要由三部分组成(如图1所示):连接池的建立、连接池中连接的使用管理、连接池的关闭。下面就着重讨论这三部分及连接池的配置问题。
1.1 连接池的建立
应用程序中建立的连接池其实是一个静态的。所谓静态连接池是指连接池中的连接在系统初始化时就已分配好,且不能随意关闭连接。Java中提供了很多容器类可以方便的构建连接池,如:Vector、Stack、Servlet、Bean等,通过读取连接属性文件Connections.properties与数据库实例建立连接。在系统初始化时,根据相应的配置创建连接并放置在连接池中,以便需要使用时能从连接池中获取,这样就可以避免连接随意的建立、关闭造成的开销。
1.2 连接池的管理
连接池管理策略是连接池机制的核心。当连接池建立后,如何对连接池中的连接进行管理,解决好连接池内连接的分配和释放,对系统的性能有很大的影响。连接的合理分配、释放可提高连接的复用,降低了系统建立新连接的开销,同时也加速了用户的访问速度。下面介绍连接池中连接的分配、释放策略。
连接池的分配、释放策略对于有效复用连接非常重要,我们采用的方法是一个很有名的设计模式:
Reference Counting(引用记数)。该模式在复用资源方面应用的非常广泛,把该方法运用到对于连接的分配释放上,为每一个数据库连接,保留一个引用记数,用来记录该连接的使用者的个数。具体的实现方法是:
当客户请求数据库连接时,首先查看连接池中是否有空闲连接(指当前没有分配出去的连接)。如果存在空闲连接,则把连接分配给客户并作相应处理(即标记该连接为正在使用,引用计数加1)。如果没有空闲连接,则查看当前所开的连接数是不是已经达到maxConn(最大连接数),如果没达到就重新创建一个连接给请求的客户;如果达到就按设定的maxWaitTime(最大等待时间)进行等待,如果等待maxWaitTime后仍没有空闲连接,就抛出无空闲连接的异常给用户。
当客户释放数据库连接时,先判断该连接的引用次数是否超过了规定值,如果超过就删除该连接,并判断当前连接池内总的连接数是否小于minConn(最小连接数),若小于就将连接池充满;如果没超过就将该连接标记为开放状态,可供再次复用。可以看出正是这套策略保证了数据库连接的有效复用,避免频繁地建立、释放连接所带来的系统资源开销。
1.3 连接池的关闭
当应用程序退出时,应关闭连接池,此时应把在连接池建立时向数据库申请的连接对象统一归还给数据库(即关闭所有数据库连接),这与连接池的建立正好是一个相反过程。
1.4 连接池的配置
数据库连接池中到底要放置多少个连接,才能使系统的性能更佳,用minConn和maxConn来限制。minConn是当应用启动的时候连接池所创建的连接数,如果过大启动将变慢,但是启动后响应更快;如果过小启动加快,但是最初使用的用户将因为连接池中没有足够的连接不可避免的延缓了执行速度。因此应该在开发的过程中设定较小minConn,而在实际应用的中设定较大minConn。maxConn是连接池中的最大连接数,可以通过反复试验来确定此饱和点。为此在连接池类ConnectionPool中加入两个方法getActiveSize()和getOpenSize(),ActiveSize 表示某一时间有多少连接正被使用,OpenSize表示连接池中有多少连接被打开,反映了连接池使用的峰值。将这两个值在日志信息中反应出来, minConn的值应该小于平均ActiveSize,而maxConn的值应该在activeSize和OpenSize之间。
2、连接池的关键技术
2.1 事务处理
前面讨论的是关于使用数据库连接进行普通的数据库访问。对于事务处理,情况就变得比较复杂。因为事务本身要求原则性的保证,此时就要求对于数据库的操作符合"All-All-Nothing"原则,即要么全部完成,要么什么都不做。如果简单的采用上述的连接复用的策略,就会发生问题,因为没有办法控制属于同一个事务的多个数据库操作方法的动作,可能这些数据库操作是在多个连接上进行的,并且这些连接可能被其他非事务方法复用。Connection本身具有提供了对于事务的支持,可以通过设置Connection的AutoCommit属性为false,显式的调用 commit或rollback方法来实现。但是要安全、高效的进行连接复用,就必须提供相应的事务支持机制。方法是:采用显式的事务支撑方法,每一个事务独占一个连接。这种方法可以大大降低对于事务处理的复杂性,并且又不会妨碍连接的复用。
连接管理服务提供了显式的事务开始、结束(commit或rollback)声明,以及一个事务注册表,用于登记事务发起者和事务使用的连接的对应关系,通过该表,使用事务的部分和连接管理部分就隔离开,因为该表是在运行时根据实际的调用情况动态生成的。事务使用的连接在该事务运行中不能被复用。在实现中,用户标识是通过使用者所在的线程来标识的。后面的所有对于数据库的访问都是通过查找该注册表,使用已经分配的连接来完成的。当事务结束时,从注册表中删除相应表项。
2.2 封装
从上面的论述可以看出,普通的数据库方法和事务方法对于连接的使用(分配、释放)是不同的,为了便于使用,对外提供一致的操作接口,我们对连接进行了封装:普通连接和事务连接,并利用了Java中的强大的面向对象特性:多态。普通连接和事务连接均实现了一个DbConnection接口,对于接口中定义的方法,分别根据自己的特点作了不同的实现,这样在对于连接的处理上就非常的一致了。
2.3 并发
为了使连接管理服务有更大的通用性,我们必须要考虑到多线程环境,即并发问题。在一个多线程的环境下,必须要保证连接管理自身数据的一致性和连接内部数据的一致性,在这方面Java提供很好的支持(synchronized关键字),这样就很容易使连接管理成为线程安全的。
2.4 多数据库服务器
在实际应用中,应用程序常常需要访问多个不同的数据库。如何通过同一个连接池访问不同的数据库,是应用程序需要解决的一个核心问题。下面介绍一种解决的途径:
首先,定义一个数据库连接池参数的类,定义了数据库的JDBC驱动程序类名,连接的URL以及用户名口令等等一些信息,该类是用于初始化连接池的参数:
public class ConnectionParam implements Serializable{
//各初始化参数的定义
}
其次是连接池的工厂类ConnectionFactory,通过该类将一个连接池对象与一个名称对应起来,使用者通过该名称就可以获取指定的连接池对象,实现的主要代码如下:
public class ConnectionFactory{
static Hashtable connectionPools = //用来保存数据源名和连接池对象的关系
public static DataSource lookup(String dataSourceName) throws
NameNotFoundException{
//查找名字为dataSourceName的数据源
}
public static DataSource bind(String name, ConnectionParam param)
throws Exception
//将名字name与使用param初始化的连接池对象绑定
}
public static void unbind(String name) throws NameNotFound
Exception{
//将与名字name绑定的连接池对象删除
}
连接池应用的实现
一个完整的连接池应用包括三个部分:DBConnectionPool类,负责从连接池获取(或创建)连接、将连接返回给连接池、系统关闭时关闭所有连接释放所有资源;DBConnectionManager类,负责装载和注册JDBC驱动、根据属性文件中定义的属性创建DBConnectionPool、跟踪应用程序对连接池的引用等;应用程序对连接池的使用。
本文实现的数据库连接池包括一个管理类DBConnectionManager,负责提供与多个连接池对象(DBConnectionPool类)之间的接口。每一个连接池对象管理一组封装过的JDBC连接对象Conn,封装过的JDBC连接对象Conn可以被任意数量的Model层的组件共享。
类Conn 的设计很简单,如下所示:
Class Conn {
Private java. sgl .Connection con; //数据库连接对象
Public Boolean inUse ; //是否被使用
Public long lastAccess; //最近一次释放该连接的时间
Public int useCount; // 被使用次数
}
下面是实现连接池的主要代码:
// 初始化数据库连接池
public static synchronized void FastInitPool()
throws Exception {
try { Class.forName(driver);
for (int i=0; i<size; i++) {
Connection con = createConnection();
if (con!=null) addConnection(con);
} } }
// 向连接池对象中添加数据库连接
private static void addConnection(Connection con) {
if (pool=null||pool1=null) {
pool=new Vector(size);
pool1=new Vector(size); }
pool.addElement(con);
pool1.addElement("false"); }
// 获取数据库连接
public static synchronized Connection getConn()
throws Exception {
Connection conn = null;
try { if (driver = null)
FastInitPool();
// 获得一个可用的(空闲的)连接
.for (int i = 0; i < pool.size(); i++) {
conn = (Connection)pool.elementAt(i);
if (pool1.elementAt(i)=="false") {
pool1.set(i,"true");
//System.out.println("从连接池中获取第"+(i+1)+"个空闲连接");
return conn;
}
}
//如果没有可用连接,且已有连接数小于最大连接数限制,则创建并增加一个新连接到连接池
conn = createConnection();
pool.addElement(conn);
pool1.addElement("true");
// System.out.println(" 所有连接都在使用,在连接池中再创建一个新连接");
}
catch (Exception e) {
System.err.println(e.getMessage());
throw new Exception(e.getMessage());
}
return conn; //返回一个有效的新连接
}
public Connection getConnection(String strDriver, String strUrl, String strUserName, String
strPassWord)
throws SQLException{
try{ Class.forName(strDriver);
conn = DriverManager.getConnection(strUrl, strUserName, strPassWord); }
return conn; }
结束语
当前Web应用程序广泛采用B/S结构,其并发性决定了多用户同时访问数据库的问题。本文阐述的基于JDBC的数据库连接池技术已成功应用于基于Web的高职教学系统开发中,并建立了数据库连接池实例来说明和证实连接池的访问方法。只有充分运用连接池访问技术,才能提高数据库的访问效率,改善Web应用,从而减少系统开销,大大提高整个Web应用系统的运行效率。
http://blog.csdn.net/imnol/archive/2007/08/21/1752319.aspx
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