java隔離

1. java開發中的23種設計模式詳解(轉)_Java開發模式

設計模式（Design Patterns）

——可復用面向對象軟體的基礎

設計模式（Design pattern）是一套被反復使用、多數人知曉的、經過分類編目的、代碼設計經驗的總結。使用設計模式是為了可重用代碼、讓代碼更容易被他人理解、保證代碼可靠性。

毫無疑問，設計模式於己於他人於系統都是多贏的，設計模式使代碼編制真正工程猜模喚化，設計模式是軟體工程的基石，如同大廈的一塊塊磚石一樣。項目中合理的運用設計模式可以完美的解決很多問題，每種模式在現在中都有相應的原理來與之對應，每一個模式描述了一個在我們周圍不斷重復發生的問題，以及該問題的核心解決方案，這也是它能被廣泛應用的原因。

一、設計模式的分類

總體來說設計模式分為三大類：

創建型模式，共五種：工廠方法模式、抽象工廠模式、單例模式、建造者模式、原型模式。

結構型模式，共七種：適配器模式、裝飾器模式、代理模式、碼敬外觀模式、橋接模式、組合模式、享元模式。

行為型模式，共十一種：策略模式、模板方法模式、觀察者模式、迭代子模式、責任鏈模式、命令模式、備忘錄模式、狀態模式、訪問者模式、中介者模式、解釋器模式。

其實還有兩類：並發型模式和線程池模式。用一個圖片來整體描述一下：

二、設計模式的六大原則

1、開閉原則（Open Close Principle）

開閉原則就是說對擴展開放，對修改關閉。在程序需要進行拓展的時候，不能去修改原有的代碼，實現一個熱插拔的效果。所以一句話概括就是：為了使程序的擴展性好，易於維護和升級。想要達到這樣的效果，我們需要使用介面和抽象類，後面的具體設計中我們會提到這點。

2、里氏代換原則（Liskov Substitution Principle）

里氏代換原則(Liskov Substitution Principle LSP)面向對象設計的基本原則之一。

里氏代換原則中說，任何基類可以出現的地方，子類一定可以出現。

LSP是繼承復用的基石，只有當衍生類可以替換掉基類，軟體單位的功能不受到影響時，基類才能真正被復用，而衍生類也能夠在基類的基礎上增加新的行為。里氏代換原則是對「開-閉」原則的補充。實現「開-閉」原則的關鍵步驟就是抽象化。而基類與子類的繼承關系就是抽象化的具體實現，所以里氏代換原則是對實現抽象化的具體步驟的規范。—— From Bai 網路

3、依賴倒轉原則（Dependence Inversion Principle）

這個是開閉原則的基礎，具體內容：真對介面編程，依賴於抽象而不依賴於具體。

4、介面隔離原則（Interface Segregation Principle）

這個原則的意思是：使用多個隔離的介面，比使用單個介面要好。還是一個降低類之間的耦合度的意思，從這兒我們看出，其實設計模式就是一個軟體的設計思想，從大型軟體架構出發，為了升級和維護方便。所以上文中多次出現：降低依賴，降低耦合。

5、迪米特法則（最少知道原則）（Demeter Principle）

為什麼叫最少知道原則，就是說：一個實體應當盡量穗凱少的與其他實體之間發生相互作用，使得系統功能模塊相對獨立。

6、合成復用原則（Composite Reuse Principle）

原則是盡量使用合成/聚合的方式，而不是使用繼承。

三、Java的23中設計模式

從這一塊開始，我們詳細介紹Java中23種設計模式的概念，應用場景等情況，並結合他們的特點及設計模式的原則進行分析。

1、工廠方法模式（Factory Method）

工廠方法模式分為三種：

11、普通工廠模式，就是建立一個工廠類，對實現了同一介面的一些類進行實例的創建。首先看下關系圖：

舉例如下：（我們舉一個發送郵件和簡訊的例子）

首先，創建二者的共同介面：
[java]view plain publicinterfaceSender{publicvoidSend();}
其次，創建實現類：
[java]view plain {@OverridepublicvoidSend(){System.out.println("thisismailsender!");}} [java]view plain {@OverridepublicvoidSend(){System.out.println("thisissmssender!");}}
最後，建工廠類：
[java]view plain publicclassSendFactory{publicSenderproce(Stringtype){if("mail".equals(type)){returnnewMailSender();}elseif("sms".equals(type)){returnnewSmsSender();}else{System.out.println("請輸入正確的類型!");returnnull;}}}
我們來測試下：
publicclassFactoryTest{publicstaticvoidmain(String[]args){SendFactoryfactory=newSendFactory();Sendersender=factory.proce("sms");sender.Send();}}
輸出：this is sms sender!

22、多個工廠方法模式，是對普通工廠方法模式的改進，在普通工廠方法模式中，如果傳遞的字元串出錯，則不能正確創建對象，而多個工廠方法模式是提供多個工廠方法，分別創建對象。關系圖：

將上面的代碼做下修改，改動下SendFactory類就行，如下：
[java]view plainpublicclassSendFactory{publicSenderproceMail(){ returnnewMailSender();}publicSenderproceSms(){returnnewSmsSender();}}
測試類如下：
[java]view plain publicclassFactoryTest{publicstaticvoidmain(String[]args){SendFactoryfactory=newSendFactory();Sendersender=factory.proceMail();sender.Send();}}
輸出：this is mailsender!

33、靜態工廠方法模式，將上面的多個工廠方法模式里的方法置為靜態的，不需要創建實例，直接調用即可。
[java]view plain publicclassSendFactory{publicstaticSenderproceMail(){returnnewMailSender();}publicstaticSenderproceSms(){returnnewSmsSender();}} [java]view plain publicclassFactoryTest{publicstaticvoidmain(String[]args){Sendersender=SendFactory.proceMail();sender.Send();}}
輸出：this is mailsender!

總體來說，工廠模式適合：凡是出現了大量的產品需要創建，並且具有共同的介面時，可以通過工廠方法模式進行創建。在以上的三種模式中，第一種如果傳入的字元串有誤，不能正確創建對象，第三種相對於第二種，不需要實例化工廠類，所以，大多數情況下，我們會選用第三種——靜態工廠方法模式。

2、抽象工廠模式（Abstract Factory）

工廠方法模式有一個問題就是，類的創建依賴工廠類，也就是說，如果想要拓展程序，必須對工廠類進行修改，這違背了閉包原則，所以，從設計角度考慮，有一定的問題，如何解決？就用到抽象工廠模式，創建多個工廠類，這樣一旦需要增加新的功能，直接增加新的工廠類就可以了，不需要修改之前的代碼。因為抽象工廠不太好理解，我們先看看圖，然後就和代碼，就比較容易理解。

請看例子：
[java]view plain publicinterfaceSender{publicvoidSend();}
兩個實現類：
[java]view plain {@OverridepublicvoidSend(){System.out.println("thisismailsender!");}} [java]view plain {@OverridepublicvoidSend(){System.out.println("thisissmssender!");}}
兩個工廠類：
[java]view plain {@OverridepublicSenderproce(){returnnewMailSender();}} [java]view plain {@OverridepublicSenderproce(){returnnewSmsSender();}}
在提供一個介面：
[java]view plain publicinterfaceProvider{publicSenderproce();}
測試類：
[java]view plain publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){Providerprovider=newSendMailFactory();Sendersender=provider.proce();sender.Send();}}
其實這個模式的好處就是，如果你現在想增加一個功能：發及時信息，則只需做一個實現類，實現Sender介面，同時做一個工廠類，實現Provider介面，就OK了，無需去改動現成的代碼。這樣做，拓展性較好！

3、單例模式（Singleton）

單例對象（Singleton）是一種常用的設計模式。在Java應用中，單例對象能保證在一個JVM中，該對象只有一個實例存在。這樣的模式有幾個好處：

1、某些類創建比較頻繁，對於一些大型的對象，這是一筆很大的系統開銷。

2、省去了new操作符，降低了系統內存的使用頻率，減輕GC壓力。

3、有些類如交易所的核心交易引擎，控制著交易流程，如果該類可以創建多個的話，系統完全亂了。（比如一個軍隊出現了多個司令員同時指揮，肯定會亂成一團），所以只有使用單例模式，才能保證核心交易伺服器獨立控制整個流程。

首先我們寫一個簡單的單例類：
[java]view plain publicclassSingleton{/*持有私有靜態實例，防止被引用，此處賦值為null，目的是實現延遲載入*/=null;/*私有構造方法，防止被實例化*/privateSingleton(){}/*靜態工程方法，創建實例*/(){if(instance==null){instance=newSingleton();}returninstance;}/*如果該對象被用於序列化，可以保證對象在序列化前後保持一致*/publicObjectreadResolve(){returninstance;}}
這個類可以滿足基本要求，但是，像這樣毫無線程安全保護的類，如果我們把它放入多線程的環境下，肯定就會出現問題了，如何解決？我們首先會想到對getInstance方法加synchronized關鍵字，如下：
[java]view plain (){if(instance==null){instance=newSingleton();}returninstance;}
但是，synchronized關鍵字鎖住的是這個對象，這樣的用法，在性能上會有所下降，因為每次調用getInstance()，都要對對象上鎖，事實上，只有在第一次創建對象的時候需要加鎖，之後就不需要了，所以，這個地方需要改進。我們改成下面這個：
[java]view plain (){if(instance==null){synchronized(instance){if(instance==null){instance=newSingleton();}}}returninstance;}
似乎解決了之前提到的問題，將synchronized關鍵字加在了內部，也就是說當調用的時候是不需要加鎖的，只有在instance為null，並創建對象的時候才需要加鎖，性能有一定的提升。但是，這樣的情況，還是有可能有問題的，看下面的情況：在Java指令中創建對象和賦值操作是分開進行的，也就是說instance = new Singleton();語句是分兩步執行的。但是JVM並不保證這兩個操作的先後順序，也就是說有可能JVM會為新的Singleton實例分配空間，然後直接賦值給instance成員，然後再去初始化這個Singleton實例。這樣就可能出錯了，我們以A、B兩個線程為例：

a>A、B線程同時進入了第一個if判斷

b>A首先進入synchronized塊，由於instance為null，所以它執行instance = new Singleton();

c>由於JVM內部的優化機制，JVM先畫出了一些分配給Singleton實例的空白內存，並賦值給instance成員（注意此時JVM沒有開始初始化這個實例），然後A離開了synchronized塊。

d>B進入synchronized塊，由於instance此時不是null，因此它馬上離開了synchronized塊並將結果返回給調用該方法的程序。

e>此時B線程打算使用Singleton實例，卻發現它沒有被初始化，於是錯誤發生了。

所以程序還是有可能發生錯誤，其實程序在運行過程是很復雜的，從這點我們就可以看出，尤其是在寫多線程環境下的程序更有難度，有挑戰性。我們對該程序做進一步優化：
[java]view plain {=newSingleton();}(){returnSingletonFactory.instance;}
實際情況是，單例模式使用內部類來維護單例的實現，JVM內部的機制能夠保證當一個類被載入的時候，這個類的載入過程是線程互斥的。這樣當我們第一次調用getInstance的時候，JVM能夠幫我們保證instance只被創建一次，並且會保證把賦值給instance的內存初始化完畢，這樣我們就不用擔心上面的問題。同時該方法也只會在第一次調用的時候使用互斥機制，這樣就解決了低性能問題。這樣我們暫時總結一個完美的單例模式：
[java]view plain publicclassSingleton{/*私有構造方法，防止被實例化*/privateSingleton(){}/*此處使用一個內部類來維護單例*/{=newSingleton();}/*獲取實例*/(){returnSingletonFactory.instance;}/*如果該對象被用於序列化，可以保證對象在序列化前後保持一致*/publicObjectreadResolve(){returngetInstance();}}
其實說它完美，也不一定，如果在構造函數中拋出異常，實例將永遠得不到創建，也會出錯。所以說，十分完美的東西是沒有的，我們只能根據實際情況，選擇最適合自己應用場景的實現方法。也有人這樣實現：因為我們只需要在創建類的時候進行同步，所以只要將創建和getInstance()分開，單獨為創建加synchronized關鍵字，也是可以的：
[java]view plain publicclassSingletonTest{=null;privateSingletonTest(){}(){if(instance==null){instance=newSingletonTest();}}(){if(instance==null){syncInit();}returninstance;}}
考慮性能的話，整個程序只需創建一次實例，所以性能也不會有什麼影響。

補充：採用"影子實例"的辦法為單例對象的屬性同步更新
[java]view plain publicclassSingletonTest{=null;privateVectorproperties=null;publicVectorgetProperties(){returnproperties;}privateSingletonTest(){}(){if(instance==null){instance=newSingletonTest();}}(){if(instance==null){syncInit();}returninstance;}publicvoipdateProperties(){SingletonTestshadow=newSingletonTest();properties=shadow.getProperties();}}
通過單例模式的學習告訴我們：

1、單例模式理解起來簡單，但是具體實現起來還是有一定的難度。

2、synchronized關鍵字鎖定的是對象，在用的時候，一定要在恰當的地方使用（注意需要使用鎖的對象和過程，可能有的時候並不是整個對象及整個過程都需要鎖）。

到這兒，單例模式基本已經講完了，結尾處，筆者突然想到另一個問題，就是採用類的靜態方法，實現單例模式的效果，也是可行的，此處二者有什麼不同？

首先，靜態類不能實現介面。（從類的角度說是可以的，但是那樣就破壞了靜態了。因為介面中不允許有static修飾的方法，所以即使實現了也是非靜態的）

其次，單例可以被延遲初始化，靜態類一般在第一次載入是初始化。之所以延遲載入，是因為有些類比較龐大，所以延遲載入有助於提升性能。

再次，單例類可以被繼承，他的方法可以被覆寫。但是靜態類內部方法都是static，無法被覆寫。

最後一點，單例類比較靈活，畢竟從實現上只是一個普通的Java類，只要滿足單例的基本需求，你可以在裡面隨心所欲的實現一些其它功能，但是靜態類不行。從上面這些概括中，基本可以看出二者的區別，但是，從另一方面講，我們上面最後實現的那個單例模式，內部就是用一個靜態類來實現的，所以，二者有很大的關聯，只是我們考慮問題的層面不同罷了。兩種思想的結合，才能造就出完美的解決方案，就像HashMap採用數組+鏈表來實現一樣，其實生活中很多事情都是這樣，單用不同的方法來處理問題，總是有優點也有缺點，最完美的方法是，結合各個方法的優點，才能最好的解決問題！

4、建造者模式（Builder）

工廠類模式提供的是創建單個類的模式，而建造者模式則是將各種產品集中起來進行管理，用來創建復合對象，所謂復合對象就是指某個類具有不同的屬性，其實建造者模式就是前面抽象工廠模式和最後的Test結合起來得到的。我們看一下代碼：

還和前面一樣，一個Sender介面，兩個實現類MailSender和SmsSender。最後，建造者類如下： [java]view plain publicclassBuilder{privateList list=newArrayList ();publicvoidproceMailSender(intcount){for(inti=0;i0){pos--;}returncollection.get(pos);}@OverridepublicObjectnext(){if(pos

2. 如何有效的防止Java程序被反編譯和破解

由於Java位元組碼的抽象級別較高，因此它們較容易被反編譯。下面介紹了幾種常用的方法，用於保護Java位元組碼不被反編譯。通常，這些方法不能夠絕對防止程序被反編譯，而是加大反編譯的難度而已，因為這些方法都有自己的使用環境和弱點。
1.隔離Java程序
最簡單的方法就是讓用戶不能夠訪問到Java Class程序，這種方法是最根本的方法，具體實現有多種方式。例如，開發人員可以將關鍵的Java Class放在伺服器端，客戶端通過訪問伺服器的相關介面來獲得服務，而不是直接訪問Class文件。這樣黑客就沒有辦法反編譯Class文件。目前，通過介面提供服務的標准和協議也越來越多，例如 HTTP、Web Service、RPC等。但是有很多應用都不適合這種保護方式，例如對於單機運行的程序就無法隔離Java程序。
2.對Class文件進行加密
為了防止Class文件被直接反編譯，許多開發人員將一些關鍵的Class文件進行加密，例如對注冊碼、序列號管理相關的類等。在使用這些被加密的類之前，程序首先需要對這些類進行解密，而後再將這些類裝載到JVM當中。這些類的解密可以由硬體完成，也可以使用軟體完成。
在實現時，開發人員往往通過自定義ClassLoader類來完成加密類的裝載(注意由於安全性的原因，Applet不能夠支持自定義的ClassLoader)。自定義的ClassLoader首先找到加密的類，而後進行解密，最後將解密後的類裝載到JVM當中。在這種保護方式中，自定義的ClassLoader是非常關鍵的類。由於它本身不是被加密的，因此它可能成為黑客最先攻擊的目標。如果相關的解密密鑰和演算法被攻克，那麼被加密的類也很容易被解密。
3.轉換成本地代碼
將程序轉換成本地代碼也是一種防止反編譯的有效方法。因為本地代碼往往難以被反編譯。開發人員可以選擇將整個應用程序轉換成本地代碼，也可以選擇關鍵模塊轉換。如果僅僅轉換關鍵部分模塊，Java程序在使用這些模塊時，需要使用JNI技術進行調用。當然，在使用這種技術保護Java程序的同時，也犧牲了Java的跨平台特性。對於不同的平台，我們需要維護不同版本的本地代碼，這將加重軟體支持和維護的工作。不過對於一些關鍵的模塊，有時這種方案往往是必要的。為了保證這些本地代碼不被修改和替代，通常需要對這些代碼進行數字簽名。在使用這些本地代碼之前，往往需要對這些本地代碼進行認證，確保這些代碼沒有被黑客更改。如果簽名檢查通過，則調用相關JNI方法。
4.代碼混淆
代碼混淆是對Class文件進行重新組織和處理，使得處理後的代碼與處理前代碼完成相同的功能(語義)。但是混淆後的代碼很難被反編譯，即反編譯後得出的代碼是非常難懂、晦澀的，因此反編譯人員很難得出程序的真正語義。從理論上來說，黑客如果有足夠的時間，被混淆的代碼仍然可能被破解，甚至目前有些人正在研製反混淆的工具。但是從實際情況來看，由於混淆技術的多元化發展，混淆理論的成熟，經過混淆的Java代碼還是能夠很好地防止反編譯。下面我們會詳細介紹混淆技術，因為混淆是一種保護Java程序的重要技術。

3. Java的三大框架是什麼

Java的三大框架是：
1.Structs框架是最早的Java開源框架之一.Struts是MVC設計模式的一個優秀實現.

Struts是最早的java開源框架之一，它是MVC設計模式的一個優秀實現。 Struts定義了通用的Controller（控制器），通過配置文件（通常是 Struts -config.xml）隔離Model（模型）和View（視圖），以Action的概念以對用戶請求進行了封裝，使代碼更加清晰易讀。 Struts還提供了自動將請求的數據填充到對象中以及頁面標簽等簡化編碼的工具。 Struts能夠開發大型Java Web項目。

2.Struts2以WebWork優秀的設計思想為核心，吸收了 Struts框架的部分優點，提供了一個更加整潔的MVC設計模式實現的Web 應用程序框架

Struts2以WebWork優秀的設計思想為核心，吸收了 Struts框架的部分優點，提供了一個更加整潔的MVC設計模式實現的Web 應用程序框架。 Struts2引入了幾個新的框架特性：從邏輯中分離出橫切關注點的攔截器、減少或者消除配置文件、貫穿整個框架的強大表達式語言、支持可變更和可重用的基於MVC模式的標簽API， Struts2充分利用了從其它MVC框架學到的經驗和教訓，使得 Struts2框架更加清晰靈活。

3.Hibernate是一個開放源代碼的對象關系映射框架

它對JDBC進行了非常輕量級的對象封裝，它將POJO與資料庫表建立映射關系，是一個全自動的orm框架，hibernate可以自動生成SQL語句，自動執行，使得Java程序員可以隨心所欲的使用對象編程思維來操縱資料庫。 Hibernate可以應用在任何使用JDBC的場合，既可以在Java的客戶端程序使用，也可以在Servlet/JSP的Web應用中使用，最具革命意義的是，Hibernate可以在應用EJB的J2EE架構中取代CMP，完成數據持久化的重任。

4. 對於微服務的容錯性設計,常見的有哪幾種策略

對於微服務的容錯性設伏旦計,常見的有以下四種策略：

1、隔離：

線程池隔離。線程池隔離就是通過Java的線程池進行隔離，B服務調用C服務給予固定的腔首線程數量比如12個線程，如果此時C服務宕機了就算大量的請求過來，調用C服務的介面只會佔用12個線程不會佔用其他工作線程資源，因此B服務就不會出現級聯故障。

信號量隔離。隔離信號量隔離是使用Semaphore來實現的，當拿不到信號量的時候直接拒接因此不會出現超時佔用其他工作缺圓擾線程的情況。

2、熔斷：

當下游的服務因為某種原因突然變得不可用或響應過慢，上游服務為了保證自己整體服務的可用性，不再繼續調用目標服務，直接返回，快速釋放資源。如果目標服務情況好轉則恢復調用。

3、降級：

降級是指當自身服務壓力增大時，系統將某些不重要的業務或介面的功能降低，可以只提供部分功能，也可以完全停止所有不重要的功能。

4、限流：

限流，就是限制最大流量。系統能提供的最大並發有限，同時來的請求又太多，就需要限流。

漏桶演算法。漏桶演算法的思路，一個固定容量的漏桶，按照常量固定速率流出水滴。如果桶是空的，則不需流出水滴。可以以任意速率流入水滴到漏桶。如果流入水滴超出了桶的容量，則流入的水滴溢出了（被丟棄），而漏桶容量是不變的。

5. 如何做好生產環境和開發環境的隔離

如何做好生產環境和開發環境的隔離
src/main目錄下原來有 java, resources, 我新建幾個目錄: resources-dev, resources-test, resources-prod.

resources --- 一些共享的配置文件, 一般不需要修改的
resources-dev --- 開發環境下用的配置文件, 和resources目錄下文件沒有重合.
resources-prod --- 生產環境下用的配置文件, 和resources目錄下文件沒有重合.

本機開發的時候設置源碼目錄為 java, resources, resources-dev, 可以直接開發調試.

編譯的時候希望maven根據不同環境, 打包不同的目錄下的文件, 我們利用maven的profile和build-helper-maven-plugin插件就可以實現.