java隔离

1. java开发中的23种设计模式详解(转)_Java开发模式

设计模式（Design Patterns）

——可复用面向对象软件的基础

设计模式（Design pattern）是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。

毫无疑问，设计模式于己于他人于系统都是多赢的，设计模式使代码编制真正工程猜模唤化，设计模式是软件工程的基石，如同大厦的一块块砖石一样。项目中合理的运用设计模式可以完美的解决很多问题，每种模式在现在中都有相应的原理来与之对应，每一个模式描述了一个在我们周围不断重复发生的问题，以及该问题的核心解决方案，这也是它能被广泛应用的原因。

一、设计模式的分类

总体来说设计模式分为三大类：

创建型模式，共五种：工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。

结构型模式，共七种：适配器模式、装饰器模式、代理模式、码敬外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。

行为型模式，共十一种：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

其实还有两类：并发型模式和线程池模式。用一个图片来整体描述一下：

二、设计模式的六大原则

1、开闭原则（Open Close Principle）

开闭原则就是说对扩展开放，对修改关闭。在程序需要进行拓展的时候，不能去修改原有的代码，实现一个热插拔的效果。所以一句话概括就是：为了使程序的扩展性好，易于维护和升级。想要达到这样的效果，我们需要使用接口和抽象类，后面的具体设计中我们会提到这点。

2、里氏代换原则（Liskov Substitution Principle）

里氏代换原则(Liskov Substitution Principle LSP)面向对象设计的基本原则之一。

里氏代换原则中说，任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。

LSP是继承复用的基石，只有当衍生类可以替换掉基类，软件单位的功能不受到影响时，基类才能真正被复用，而衍生类也能够在基类的基础上增加新的行为。里氏代换原则是对“开-闭”原则的补充。实现“开-闭”原则的关键步骤就是抽象化。而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现，所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。—— From Bai 网络

3、依赖倒转原则（Dependence Inversion Principle）

这个是开闭原则的基础，具体内容：真对接口编程，依赖于抽象而不依赖于具体。

4、接口隔离原则（Interface Segregation Principle）

这个原则的意思是：使用多个隔离的接口，比使用单个接口要好。还是一个降低类之间的耦合度的意思，从这儿我们看出，其实设计模式就是一个软件的设计思想，从大型软件架构出发，为了升级和维护方便。所以上文中多次出现：降低依赖，降低耦合。

5、迪米特法则（最少知道原则）（Demeter Principle）

为什么叫最少知道原则，就是说：一个实体应当尽量穗凯少的与其他实体之间发生相互作用，使得系统功能模块相对独立。

6、合成复用原则（Composite Reuse Principle）

原则是尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承。

三、Java的23中设计模式

从这一块开始，我们详细介绍Java中23种设计模式的概念，应用场景等情况，并结合他们的特点及设计模式的原则进行分析。

1、工厂方法模式（Factory Method）

工厂方法模式分为三种：

11、普通工厂模式，就是建立一个工厂类，对实现了同一接口的一些类进行实例的创建。首先看下关系图：

举例如下：（我们举一个发送邮件和短信的例子）

首先，创建二者的共同接口：
[java]view plain publicinterfaceSender{publicvoidSend();}
其次，创建实现类：
[java]view plain {@OverridepublicvoidSend(){System.out.println("thisismailsender!");}} [java]view plain {@OverridepublicvoidSend(){System.out.println("thisissmssender!");}}
最后，建工厂类：
[java]view plain publicclassSendFactory{publicSenderproce(Stringtype){if("mail".equals(type)){returnnewMailSender();}elseif("sms".equals(type)){returnnewSmsSender();}else{System.out.println("请输入正确的类型!");returnnull;}}}
我们来测试下：
publicclassFactoryTest{publicstaticvoidmain(String[]args){SendFactoryfactory=newSendFactory();Sendersender=factory.proce("sms");sender.Send();}}
输出：this is sms sender!

22、多个工厂方法模式，是对普通工厂方法模式的改进，在普通工厂方法模式中，如果传递的字符串出错，则不能正确创建对象，而多个工厂方法模式是提供多个工厂方法，分别创建对象。关系图：

将上面的代码做下修改，改动下SendFactory类就行，如下：
[java]view plainpublicclassSendFactory{publicSenderproceMail(){ returnnewMailSender();}publicSenderproceSms(){returnnewSmsSender();}}
测试类如下：
[java]view plain publicclassFactoryTest{publicstaticvoidmain(String[]args){SendFactoryfactory=newSendFactory();Sendersender=factory.proceMail();sender.Send();}}
输出：this is mailsender!

33、静态工厂方法模式，将上面的多个工厂方法模式里的方法置为静态的，不需要创建实例，直接调用即可。
[java]view plain publicclassSendFactory{publicstaticSenderproceMail(){returnnewMailSender();}publicstaticSenderproceSms(){returnnewSmsSender();}} [java]view plain publicclassFactoryTest{publicstaticvoidmain(String[]args){Sendersender=SendFactory.proceMail();sender.Send();}}
输出：this is mailsender!

总体来说，工厂模式适合：凡是出现了大量的产品需要创建，并且具有共同的接口时，可以通过工厂方法模式进行创建。在以上的三种模式中，第一种如果传入的字符串有误，不能正确创建对象，第三种相对于第二种，不需要实例化工厂类，所以，大多数情况下，我们会选用第三种——静态工厂方法模式。

2、抽象工厂模式（Abstract Factory）

工厂方法模式有一个问题就是，类的创建依赖工厂类，也就是说，如果想要拓展程序，必须对工厂类进行修改，这违背了闭包原则，所以，从设计角度考虑，有一定的问题，如何解决？就用到抽象工厂模式，创建多个工厂类，这样一旦需要增加新的功能，直接增加新的工厂类就可以了，不需要修改之前的代码。因为抽象工厂不太好理解，我们先看看图，然后就和代码，就比较容易理解。

请看例子：
[java]view plain publicinterfaceSender{publicvoidSend();}
两个实现类：
[java]view plain {@OverridepublicvoidSend(){System.out.println("thisismailsender!");}} [java]view plain {@OverridepublicvoidSend(){System.out.println("thisissmssender!");}}
两个工厂类：
[java]view plain {@OverridepublicSenderproce(){returnnewMailSender();}} [java]view plain {@OverridepublicSenderproce(){returnnewSmsSender();}}
在提供一个接口：
[java]view plain publicinterfaceProvider{publicSenderproce();}
测试类：
[java]view plain publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){Providerprovider=newSendMailFactory();Sendersender=provider.proce();sender.Send();}}
其实这个模式的好处就是，如果你现在想增加一个功能：发及时信息，则只需做一个实现类，实现Sender接口，同时做一个工厂类，实现Provider接口，就OK了，无需去改动现成的代码。这样做，拓展性较好！

3、单例模式（Singleton）

单例对象（Singleton）是一种常用的设计模式。在Java应用中，单例对象能保证在一个JVM中，该对象只有一个实例存在。这样的模式有几个好处：

1、某些类创建比较频繁，对于一些大型的对象，这是一笔很大的系统开销。

2、省去了new操作符，降低了系统内存的使用频率，减轻GC压力。

3、有些类如交易所的核心交易引擎，控制着交易流程，如果该类可以创建多个的话，系统完全乱了。（比如一个军队出现了多个司令员同时指挥，肯定会乱成一团），所以只有使用单例模式，才能保证核心交易服务器独立控制整个流程。

首先我们写一个简单的单例类：
[java]view plain publicclassSingleton{/*持有私有静态实例，防止被引用，此处赋值为null，目的是实现延迟加载*/=null;/*私有构造方法，防止被实例化*/privateSingleton(){}/*静态工程方法，创建实例*/(){if(instance==null){instance=newSingleton();}returninstance;}/*如果该对象被用于序列化，可以保证对象在序列化前后保持一致*/publicObjectreadResolve(){returninstance;}}
这个类可以满足基本要求，但是，像这样毫无线程安全保护的类，如果我们把它放入多线程的环境下，肯定就会出现问题了，如何解决？我们首先会想到对getInstance方法加synchronized关键字，如下：
[java]view plain (){if(instance==null){instance=newSingleton();}returninstance;}
但是，synchronized关键字锁住的是这个对象，这样的用法，在性能上会有所下降，因为每次调用getInstance()，都要对对象上锁，事实上，只有在第一次创建对象的时候需要加锁，之后就不需要了，所以，这个地方需要改进。我们改成下面这个：
[java]view plain (){if(instance==null){synchronized(instance){if(instance==null){instance=newSingleton();}}}returninstance;}
似乎解决了之前提到的问题，将synchronized关键字加在了内部，也就是说当调用的时候是不需要加锁的，只有在instance为null，并创建对象的时候才需要加锁，性能有一定的提升。但是，这样的情况，还是有可能有问题的，看下面的情况：在Java指令中创建对象和赋值操作是分开进行的，也就是说instance = new Singleton();语句是分两步执行的。但是JVM并不保证这两个操作的先后顺序，也就是说有可能JVM会为新的Singleton实例分配空间，然后直接赋值给instance成员，然后再去初始化这个Singleton实例。这样就可能出错了，我们以A、B两个线程为例：

a>A、B线程同时进入了第一个if判断

b>A首先进入synchronized块，由于instance为null，所以它执行instance = new Singleton();

c>由于JVM内部的优化机制，JVM先画出了一些分配给Singleton实例的空白内存，并赋值给instance成员（注意此时JVM没有开始初始化这个实例），然后A离开了synchronized块。

d>B进入synchronized块，由于instance此时不是null，因此它马上离开了synchronized块并将结果返回给调用该方法的程序。

e>此时B线程打算使用Singleton实例，却发现它没有被初始化，于是错误发生了。

所以程序还是有可能发生错误，其实程序在运行过程是很复杂的，从这点我们就可以看出，尤其是在写多线程环境下的程序更有难度，有挑战性。我们对该程序做进一步优化：
[java]view plain {=newSingleton();}(){returnSingletonFactory.instance;}
实际情况是，单例模式使用内部类来维护单例的实现，JVM内部的机制能够保证当一个类被加载的时候，这个类的加载过程是线程互斥的。这样当我们第一次调用getInstance的时候，JVM能够帮我们保证instance只被创建一次，并且会保证把赋值给instance的内存初始化完毕，这样我们就不用担心上面的问题。同时该方法也只会在第一次调用的时候使用互斥机制，这样就解决了低性能问题。这样我们暂时总结一个完美的单例模式：
[java]view plain publicclassSingleton{/*私有构造方法，防止被实例化*/privateSingleton(){}/*此处使用一个内部类来维护单例*/{=newSingleton();}/*获取实例*/(){returnSingletonFactory.instance;}/*如果该对象被用于序列化，可以保证对象在序列化前后保持一致*/publicObjectreadResolve(){returngetInstance();}}
其实说它完美，也不一定，如果在构造函数中抛出异常，实例将永远得不到创建，也会出错。所以说，十分完美的东西是没有的，我们只能根据实际情况，选择最适合自己应用场景的实现方法。也有人这样实现：因为我们只需要在创建类的时候进行同步，所以只要将创建和getInstance()分开，单独为创建加synchronized关键字，也是可以的：
[java]view plain publicclassSingletonTest{=null;privateSingletonTest(){}(){if(instance==null){instance=newSingletonTest();}}(){if(instance==null){syncInit();}returninstance;}}
考虑性能的话，整个程序只需创建一次实例，所以性能也不会有什么影响。

补充：采用"影子实例"的办法为单例对象的属性同步更新
[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();}}
通过单例模式的学习告诉我们：

1、单例模式理解起来简单，但是具体实现起来还是有一定的难度。

2、synchronized关键字锁定的是对象，在用的时候，一定要在恰当的地方使用（注意需要使用锁的对象和过程，可能有的时候并不是整个对象及整个过程都需要锁）。

到这儿，单例模式基本已经讲完了，结尾处，笔者突然想到另一个问题，就是采用类的静态方法，实现单例模式的效果，也是可行的，此处二者有什么不同？

首先，静态类不能实现接口。（从类的角度说是可以的，但是那样就破坏了静态了。因为接口中不允许有static修饰的方法，所以即使实现了也是非静态的）

其次，单例可以被延迟初始化，静态类一般在第一次加载是初始化。之所以延迟加载，是因为有些类比较庞大，所以延迟加载有助于提升性能。

再次，单例类可以被继承，他的方法可以被覆写。但是静态类内部方法都是static，无法被覆写。

最后一点，单例类比较灵活，毕竟从实现上只是一个普通的Java类，只要满足单例的基本需求，你可以在里面随心所欲的实现一些其它功能，但是静态类不行。从上面这些概括中，基本可以看出二者的区别，但是，从另一方面讲，我们上面最后实现的那个单例模式，内部就是用一个静态类来实现的，所以，二者有很大的关联，只是我们考虑问题的层面不同罢了。两种思想的结合，才能造就出完美的解决方案，就像HashMap采用数组+链表来实现一样，其实生活中很多事情都是这样，单用不同的方法来处理问题，总是有优点也有缺点，最完美的方法是，结合各个方法的优点，才能最好的解决问题！

4、建造者模式（Builder）

工厂类模式提供的是创建单个类的模式，而建造者模式则是将各种产品集中起来进行管理，用来创建复合对象，所谓复合对象就是指某个类具有不同的属性，其实建造者模式就是前面抽象工厂模式和最后的Test结合起来得到的。我们看一下代码：

还和前面一样，一个Sender接口，两个实现类MailSender和SmsSender。最后，建造者类如下： [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程序被反编译和破解

由于Java字节码的抽象级别较高，因此它们较容易被反编译。下面介绍了几种常用的方法，用于保护Java字节码不被反编译。通常，这些方法不能够绝对防止程序被反编译，而是加大反编译的难度而已，因为这些方法都有自己的使用环境和弱点。
1.隔离Java程序
最简单的方法就是让用户不能够访问到Java Class程序，这种方法是最根本的方法，具体实现有多种方式。例如，开发人员可以将关键的Java Class放在服务器端，客户端通过访问服务器的相关接口来获得服务，而不是直接访问Class文件。这样黑客就没有办法反编译Class文件。目前，通过接口提供服务的标准和协议也越来越多，例如 HTTP、Web Service、RPC等。但是有很多应用都不适合这种保护方式，例如对于单机运行的程序就无法隔离Java程序。
2.对Class文件进行加密
为了防止Class文件被直接反编译，许多开发人员将一些关键的Class文件进行加密，例如对注册码、序列号管理相关的类等。在使用这些被加密的类之前，程序首先需要对这些类进行解密，而后再将这些类装载到JVM当中。这些类的解密可以由硬件完成，也可以使用软件完成。
在实现时，开发人员往往通过自定义ClassLoader类来完成加密类的装载(注意由于安全性的原因，Applet不能够支持自定义的ClassLoader)。自定义的ClassLoader首先找到加密的类，而后进行解密，最后将解密后的类装载到JVM当中。在这种保护方式中，自定义的ClassLoader是非常关键的类。由于它本身不是被加密的，因此它可能成为黑客最先攻击的目标。如果相关的解密密钥和算法被攻克，那么被加密的类也很容易被解密。
3.转换成本地代码
将程序转换成本地代码也是一种防止反编译的有效方法。因为本地代码往往难以被反编译。开发人员可以选择将整个应用程序转换成本地代码，也可以选择关键模块转换。如果仅仅转换关键部分模块，Java程序在使用这些模块时，需要使用JNI技术进行调用。当然，在使用这种技术保护Java程序的同时，也牺牲了Java的跨平台特性。对于不同的平台，我们需要维护不同版本的本地代码，这将加重软件支持和维护的工作。不过对于一些关键的模块，有时这种方案往往是必要的。为了保证这些本地代码不被修改和替代，通常需要对这些代码进行数字签名。在使用这些本地代码之前，往往需要对这些本地代码进行认证，确保这些代码没有被黑客更改。如果签名检查通过，则调用相关JNI方法。
4.代码混淆
代码混淆是对Class文件进行重新组织和处理，使得处理后的代码与处理前代码完成相同的功能(语义)。但是混淆后的代码很难被反编译，即反编译后得出的代码是非常难懂、晦涩的，因此反编译人员很难得出程序的真正语义。从理论上来说，黑客如果有足够的时间，被混淆的代码仍然可能被破解，甚至目前有些人正在研制反混淆的工具。但是从实际情况来看，由于混淆技术的多元化发展，混淆理论的成熟，经过混淆的Java代码还是能够很好地防止反编译。下面我们会详细介绍混淆技术，因为混淆是一种保护Java程序的重要技术。

3. Java的三大框架是什么

Java的三大框架是：
1.Structs框架是最早的Java开源框架之一.Struts是MVC设计模式的一个优秀实现.

Struts是最早的java开源框架之一，它是MVC设计模式的一个优秀实现。 Struts定义了通用的Controller（控制器），通过配置文件（通常是 Struts -config.xml）隔离Model（模型）和View（视图），以Action的概念以对用户请求进行了封装，使代码更加清晰易读。 Struts还提供了自动将请求的数据填充到对象中以及页面标签等简化编码的工具。 Struts能够开发大型Java Web项目。

2.Struts2以WebWork优秀的设计思想为核心，吸收了 Struts框架的部分优点，提供了一个更加整洁的MVC设计模式实现的Web 应用程序框架

Struts2以WebWork优秀的设计思想为核心，吸收了 Struts框架的部分优点，提供了一个更加整洁的MVC设计模式实现的Web 应用程序框架。 Struts2引入了几个新的框架特性：从逻辑中分离出横切关注点的拦截器、减少或者消除配置文件、贯穿整个框架的强大表达式语言、支持可变更和可重用的基于MVC模式的标签API， Struts2充分利用了从其它MVC框架学到的经验和教训，使得 Struts2框架更加清晰灵活。

3.Hibernate是一个开放源代码的对象关系映射框架

它对JDBC进行了非常轻量级的对象封装，它将POJO与数据库表建立映射关系，是一个全自动的orm框架，hibernate可以自动生成SQL语句，自动执行，使得Java程序员可以随心所欲的使用对象编程思维来操纵数据库。 Hibernate可以应用在任何使用JDBC的场合，既可以在Java的客户端程序使用，也可以在Servlet/JSP的Web应用中使用，最具革命意义的是，Hibernate可以在应用EJB的J2EE架构中取代CMP，完成数据持久化的重任。

4. 对于微服务的容错性设计,常见的有哪几种策略

对于微服务的容错性设伏旦计,常见的有以下四种策略：

1、隔离：

线程池隔离。线程池隔离就是通过Java的线程池进行隔离，B服务调用C服务给予固定的腔首线程数量比如12个线程，如果此时C服务宕机了就算大量的请求过来，调用C服务的接口只会占用12个线程不会占用其他工作线程资源，因此B服务就不会出现级联故障。

信号量隔离。隔离信号量隔离是使用Semaphore来实现的，当拿不到信号量的时候直接拒接因此不会出现超时占用其他工作缺圆扰线程的情况。

2、熔断：

当下游的服务因为某种原因突然变得不可用或响应过慢，上游服务为了保证自己整体服务的可用性，不再继续调用目标服务，直接返回，快速释放资源。如果目标服务情况好转则恢复调用。

3、降级：

降级是指当自身服务压力增大时，系统将某些不重要的业务或接口的功能降低，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。系统能提供的最大并发有限，同时来的请求又太多，就需要限流。

漏桶算法。漏桶算法的思路，一个固定容量的漏桶，按照常量固定速率流出水滴。如果桶是空的，则不需流出水滴。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，则流入的水滴溢出了（被丢弃），而漏桶容量是不变的。

5. 如何做好生产环境和开发环境的隔离

如何做好生产环境和开发环境的隔离
src/main目录下原来有 java, resources, 我新建几个目录: 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 --- 开发环境下用的配置文件, 和resources目录下文件没有重合.
resources-prod --- 生产环境下用的配置文件, 和resources目录下文件没有重合.

本机开发的时候设置源码目录为 java, resources, resources-dev, 可以直接开发调试.

编译的时候希望maven根据不同环境, 打包不同的目录下的文件, 我们利用maven的profile和build-helper-maven-plugin插件就可以实现.