Spring DIP 依赖倒置原则

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一、java 基础

在Java中,定义方法返回值为接口类型,需要实现该接口的具体实现类,并在方法中返回该实现类的实例对象。

例如,定义一个方法返回值为List接口类型,可以通过以下方式实现:

public List<String> getList() {
    List<String> list = new ArrayList<>();
    // add elements to the list
    return list;
}

在这个例子中,实现了List接口的具体实现类ArrayList,并在getList方法中返回了ArrayList的实例对象。由于ArrayList实现了List接口,因此可以将其作为List类型的返回值。

当调用该方法时,可以使用List类型来接收返回值:

List<String> result = getList();

这样做的好处是,如果后续需要修改返回值的类型,只需要修改返回的实现类即可,而无需修改调用该方法的代码。同时,使用接口作为返回类型也符合面向对象编程的原则,提高了代码的可扩展性和可维护性。

二、Spring 中如何注入Bean

在Spring中,可以使用@Autowired或@Resource注解来注入返回值类型是接口的Bean。

例如,定义一个接口UserService:

    public interface UserService {
        void addUser(User user);
        User getUserById(int id);
    }

然后有一个实现类UserServiceImpl:

    @Service
    public class UserServiceImpl implements UserService {
        // ...
    }

使用@Autowired注解来注入UserService:

@Service
public class SomeService {
    @Autowired
    private UserService userService;
    // ...
}

使用@Resource注解来注入UserService:

@Service
public class SomeService {
    @Resource
    private UserService userService;
    // ...
}

需要注意的是,如果有多个实现类实现了同一个接口,需要使用@Qualifier注解来指定注入的实现类。例如:

@Service
public class SomeService {
    @Autowired
    @Qualifier("userServiceImpl2")
    private UserService userService;
    // ...
}

三、针对接口编程

针对接口编程而不是具体实现类,是一种编程思想,也是面向对象编程的核心原则之一——依赖倒置原则(DIP)。这种编程方式可以使代码更加灵活、可扩展、易于维护。

在 Java 中,可以使用接口作为方法参数、返回值或成员变量的类型,从而实现针对接口编程而不是具体实现类。下面是一个简单的例子:

假设有一个接口 Animal 和两个实现类 Dog 和 Cat:

public interface Animal {
    public void makeSound();
}

public class Dog implements Animal {
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("Wang Wang!");
    }
}

public class Cat implements Animal {
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("Miao Miao!");
    }
}

现在我们需要一个方法来处理动物的声音,但是我们不确定传入的具体是什么动物,这时候我们可以使用 Animal 接口来作为参数类型:

public class AnimalSound {
    public void makeSound(Animal animal) {
        animal.makeSound();
    }
}

这样,无论传入的是 Dog 还是 Cat,都可以正确输出声音。

使用接口编程还有一个好处是,可以方便地实现依赖注入。比如,我们有一个使用 Animal 接口作为参数类型的类:

public class AnimalService {
    private Animal animal;

    public AnimalService(Animal animal) {
        this.animal = animal;
    }

    public void makeSound() {
        animal.makeSound();
    }
}

使用 Spring 容器进行依赖注入时,只需要将具体的实现类配置为 Bean,然后在 AnimalService 中使用 @Autowired 注解注入即可:

@Configuration
public class AppConfig {
    @Bean
    public Animal dog() {
        return new Dog();
    }

    @Bean
    public AnimalService animalService(Animal animal) {
        return new AnimalService(animal);
    }
}

这样,无论是注入 Dog 还是 Cat,都可以正确输出声音。同时,如果需要新增一种动物实现,只需要实现 Animal 接口,并将其配置为 Bean 即可,不需要修改 AnimalService 类的代码。这就体现了针对接口编程而不是具体实现类的优势。

四、具体实例

有这样一个类

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.security.crypto.bcrypt.BCryptPasswordEncoder;
import org.springframework.security.crypto.password.PasswordEncoder;

@Configuration
public class MySecurity {
    @Bean
    public PasswordEncoder passwordEncoder(){
        return new BCryptPasswordEncoder();
    }
}

这段代码是一个Spring的配置类,使用@Configuration注解标记,表示这是一个Java配置文件。

其中@Bean注解用于声明一个方法,这个方法返回一个PasswordEncoder类型的对象,并且这个对象会交给Spring容器管理,可以被其他组件注入使用。

具体来说,这段代码中声明了一个名为passwordEncoder的Bean,这个Bean的类型是PasswordEncoder,返回的是一个BCryptPasswordEncoder对象。BCryptPasswordEncoder是Spring Security提供的一种密码加密工具,用于对用户密码进行加密处理。

这个Bean的作用是在Spring Security中使用加密功能时提供PasswordEncoder实例,可以通过在其他组件中使用@Autowired注解来引用这个Bean,从而使用BCryptPasswordEncoder对密码进行加密处理。

假设我们需要在一个服务类中使用 PasswordEncoder 接口,可以使用 Spring 的依赖注入来获取该接口的实例。假设服务类的名称为 MyService,注入过程如下:

import org.springframework.security.crypto.password.PasswordEncoder;

@Service
public class MyService {
    @Autowired
    private PasswordEncoder passwordEncoder;

    // 其他代码
}

已经在Spring容器中定义了一个实现PasswordEncoder接口的Bean。在代码中使用@Autowired注解进行自动注入时,Spring会自动查找容器中是否有符合类型的Bean,然后注入到对应的字段中。因此,如果MySecurity配置类中定义了一个返回值类型为PasswordEncoder的Bean,并且该类被正确扫描到并加载到Spring容器中,那么在其他需要使用该Bean的地方,可以使用@Autowired进行自动注入。

虽然PasswordEncoder是一个接口,但是在MySecurity配置类中,使用@Bean注解定义了一个passwordEncoder()方法并返回了一个实现了PasswordEncoder接口的BCryptPasswordEncoder对象。这样在Spring容器启动时会创建该对象并将其注册到容器中,因此在其他需要使用PasswordEncoder的地方,可以通过@Autowired注解将其注入进去,实际上注入的是BCryptPasswordEncoder对象。这也是Spring中面向接口编程的一个重要原则:针对接口编程而不是具体实现类。

Mac jenv m1下java的版本控制

jenv是什么

Mac jenv 初次看到jenv的同学大概率是比较懵的。不知道它是什么。jenv是一个Mac os 下的java多版本的管理工具.和Pyenv的作用同一系列的.

macOS安装jenv

    brew install jenv

配置jenv

Mac不同的系统版本对环境变量的控制使用的是不同的文件,早起的系统一般是

     ~/.bash_profile

     echo 'export PATH="$HOME/.jenv/bin:$PATH"' >> ~/.bash_profile
     echo 'eval "$(jenv init -)"' >> ~/.bash_profile

不过,比较新的os不再默认存在上述文件,而是一个新的文件( Mac m1)

    ~/.zshrc

    echo 'export PATH="$HOME/.jenv/bin:$PATH"' >> ~/.zshrc
    echo 'eval "$(jenv init -)"' >> ~/.zshrc

JDK所有版本


/usr/libexec/java_home -V
Matching Java Virtual Machines (4):
    12.0.1, x86_64:    "OpenJDK 12.0.1"    /Library/Java/JavaVirtualMachines/openjdk-12.0.1.jdk/Contents/Home
    1.8.0_212, x86_64:    "AdoptOpenJDK 8"    /Library/Java/JavaVirtualMachines/adoptopenjdk-8.jdk/Contents/Home
    1.6.0_65-b14-468, x86_64:    "Java SE 6"    /Library/Java/JavaVirtualMachines/1.6.0.jdk/Contents/Home
    1.6.0_65-b14-468, i386:    "Java SE 6"    /Library/Java/JavaVirtualMachines/1.6.0.jdk/Contents/Home

使用 jenv add 命令挨个将上述路径添加即可

jenv配置java路径

jenv add /Library/Java/JavaVirtualMachines/openjdk-12.0.1.jdk/Contents/Home
jenv add /Library/Java/JavaVirtualMachines/adoptopenjdk-8.jdk/Contents/Home
jenv add /Library/Java/JavaVirtualMachines/1.6.0.jdk/Contents/Home

JEnv 的精髓是 shell、local 和 global 三个参数命令。shell 用于设置终端窗口生命周期内使用的 JDK 版本;local 用于设置当前目录下使用的 JDK 版本;而 global 用于设置全局使用的 JDK 版本。这三个命令的使用方式都一样

jenv查看和设置java版本

ethan$ jenv versions
  system
  1.8
  1.8.0.291
* 11.0 (set by /Users/ethan/.jenv/version)
  11.0.15
  16.0
  16.0.1
  openjdk64-11.0.15
  openjdk64-16.0.1
  oracle64-1.8.0.291

ethan$ jenv global 11.0

JAVA JVM参数学一学

JAVA JVM 参数调优是每一个java手不可避免的问题。JVM定义了若干个程序执行期间使用的数据区域。这个区域里的一些数据在JVM启动的时候创建,在JVM退出的时候销毁。而其他的数据依赖于每一个线程,在线程创建时创建,在线程退出时销毁。

堆是垃圾收集器管理的主要区域,因此很多时候也被称做“GC ”。

堆的大小可以通过-Xms(最小值)和-Xmx(最大值)参数设置,-Xms为JVM启动时申请的最小内存,默认为操作系统物理内存的1/64但小于1G,-Xmx为JVM可申请的最大内存,默认为物理内存的1/4但小于1G,默认当空余堆内存小于40%时,JVM会增大Heap到-Xmx指定的大小,可通过-XX:MinHeapFreeRation=来指定这个比列;当空余堆内存大于70%时,JVM会减小heap的大小到-Xms指定的大小,可通过XX:MaxHeapFreeRation=来指定这个比列,对于运行系统,为避免在运行时频繁调整Heap的大小,通常-Xms与-Xmx的值设成一样。

如果从内存回收的角度看,由于现在收集器基本都是采用的分代收集算法,所以Java 堆中还可以细分为:新生代和老年代;

新生代程序新创建的对象都是从新生代分配内存,新生代由Eden Space和两块相同大小的Survivor Space(通常又称S0和S1或From和To)构成,可通过-Xmn参数来指定新生代的大小,也可以通过-XX:SurvivorRation来调整Eden Space及Survivor Space的大小。

老年代:用于存放经过多次新生代GC仍然存活的对象,例如缓存对象,新建的对象也有可能直接进入老年代,主要有两种情况:1、大对象,可通过启动参数设置-XX:PretenureSizeThreshold=1024(单位为字节,默 认为0)来代表超过多大时就不在新生代分配,而是直接在老年代分配。2、大的数组对象,且数组中无引用外部对象。

老年代所占的内存大小为-Xmx对应的值减去-Xmn对应的值。

如果在堆中没有内存完成实例分配,并且堆也无法再扩展时,将会抛出OutOfMemoryError 异常。

不管是YGC还是Full GC,GC过程中都会对导致程序运行中中断,正确的选择不同的GC策略,调整JVM、GC的参数,可以极大的减少由于GC工作,而导致的程序运行中断方面的问题,进而适当的提高Java程序的工作效率。但是调整GC是以个极为复杂的过程,由于各个程序具备不同的特点,如:web和GUI程序就有很大区别(Web可以适当的停顿,但GUI停顿是客户无法接受的),而且由于跑在各个机器上的配置不同(主要cup个数,内存不同),所以使用的GC种类也会不同。

元空间

在 JDK 1.8 中, HotSpot 已经没有 “PermGen space”这个区间了,取而代之是一个叫做 Metaspace(元空间) 的东西

元空间的本质和永久代类似,都是对JVM规范中方法区的实现。不过元空间与永久代之间最大的区别在于:元空间并不在虚拟机中,而是使用本地内存。因此,默认情况下,元空间的大小仅受本地内存限制,但可以通过以下参数来指定元空间的大小:

*-X:MetaspaceSize,初始空间大小,达到该值就会触发垃圾收集进行类型卸载,同时GC会对该值进行调整:如果释放了大量的空间,就适当降低该值;如果释放了很少的空间,那么在不超过MaxMetaspaceSize时,适当提高该值。

-XX:MaxMetaspaceSize,最大空间,默认是没有限制的。

除了上面两个指定大小的选项以外,还有两个与 GC 相关的属性:

-XX:MinMetaspaceFreeRatio,在GC之后,最小的Metaspace剩余空间容量的百分比,减少为分配空间所导致的垃圾收集

-XX:MaxMetaspaceFreeRatio,在GC之后,最大的Metaspace剩余空间容量的百分比,减少为释放空间所导致的垃圾收集

参数名称含义默认值
-Xms初始堆大小物理内存的1/64(<1GB)默认(MinHeapFreeRatio参数可以调整)空余堆内存小于40%时,JVM就会增大堆直到-Xmx的最大限制.
-Xmx最大堆大小物理内存的1/4(<1GB)默认(MaxHeapFreeRatio参数可以调整)空余堆内存大于70%时,JVM会减少堆直到 -Xms的最小限制
-Xmn年轻代大小(1.4or lator)注意:此处的大小是(eden+ 2 survivor space).与jmap -heap中显示的New gen是不同的。整个堆大小=年轻代大小 + 年老代大小 + 持久代大小.增大年轻代后,将会减小年老代大小.此值对系统性能影响较大,Sun官方推荐配置为整个堆的3/8
-XX:NewSize设置年轻代大小(for 1.3/1.4)
-XX:MaxNewSize年轻代最大值(for 1.3/1.4)
-XX:PermSize设置持久代(perm gen)初始值物理内存的1/64
-XX:MaxPermSize设置持久代最大值物理内存的1/4
-Xss每个线程的堆栈大小JDK5.0以后每个线程堆栈大小为1M,以前每个线程堆栈大小为256K.更具应用的线程所需内存大小进行 调整.在相同物理内存下,减小这个值能生成更多的线程.但是操作系统对一个进程内的线程数还是有限制的,不能无限生成,经验值在3000~5000左右一般小的应用, 如果栈不是很深, 应该是128k够用的 大的应用建议使用256k。这个选项对性能影响比较大,需要严格的测试。(校长)和threadstacksize选项解释很类似,官方文档似乎没有解释,在论坛中有这样一句话:””-Xss is translated in a VM flag named ThreadStackSize”一般设置这个值就可以了。
XX:ThreadStackSizeThread Stack Size(0 means use default stack size) [Sparc: 512; Solaris x86: 320 (was 256 prior in 5.0 and earlier); Sparc 64 bit: 1024; Linux amd64: 1024 (was 0 in 5.0 and earlier); all others 0.]
-XX:NewRatio年轻代(包括Eden和两个Survivor区)与年老代的比值(除去持久代)-XX:NewRatio=4表示年轻代与年老代所占比值为1:4,年轻代占整个堆栈的1/5Xms=Xmx并且设置了Xmn的情况下,该参数不需要进行设置。
-XX:SurvivorRatioEden区与Survivor区的大小比值设置为8,则两个Survivor区与一个Eden区的比值为2:8,一个Survivor区占整个年轻代的1/10
-XX:LargePageSizeInBytes内存页的大小不可设置过大, 会影响Perm的大小=128m
-XX:+UseFastAccessorMethods原始类型的快速优化
-XX:+DisableExplicitGC关闭System.gc()这个参数需要严格的测试
-XX:MaxTenuringThreshold垃圾最大年龄如果设置为0的话,则年轻代对象不经过Survivor区,直接进入年老代. 对于年老代比较多的应用,可以提高效率.如果将此值设置为一个较大值,则年轻代对象会在Survivor区进行多次复制,这样可以增加对象再年轻代的存活 时间,增加在年轻代即被回收的概率该参数只有在串行GC时才有效.
-XX:+AggressiveOpts加快编译
-XX:+UseBiasedLocking锁机制的性能改善
-Xnoclassgc禁用垃圾回收
-XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB每兆堆空闲空间中SoftReference的存活时间1ssoftly reachable objects will remain alive for some amount of time after the last time they were referenced. The default value is one second of lifetime per free megabyte in the heap
-XX:PretenureSizeThreshold对象超过多大是直接在旧生代分配0单位字节 新生代采用Parallel Scavenge GC时无效另一种直接在旧生代分配的情况是大的数组对象,且数组中无外部引用对象.
-XX:TLABWasteTargetPercentTLAB占eden区的百分比1%
-XX:+CollectGen0FirstFullGC时是否先YGCfalse
JVM参数含义

并行收集器相关参数

-XX:+UseParallelGCFull GC采用parallel MSC(此项待验证)选择垃圾收集器为并行收集器.此配置仅对年轻代有效.即上述配置下,年轻代使用并发收集,而年老代仍旧使用串行收集.(此项待验证)
-XX:+UseParNewGC设置年轻代为并行收集可与CMS收集同时使用JDK5.0以上,JVM会根据系统配置自行设置,所以无需再设置此值
-XX:ParallelGCThreads并行收集器的线程数此值最好配置与处理器数目相等 同样适用于CMS
-XX:+UseParallelOldGC年老代垃圾收集方式为并行收集(Parallel Compacting)这个是JAVA 6出现的参数选项
-XX:MaxGCPauseMillis每次年轻代垃圾回收的最长时间(最大暂停时间)如果无法满足此时间,JVM会自动调整年轻代大小,以满足此值.
-XX:+UseAdaptiveSizePolicy自动选择年轻代区大小和相应的Survivor区比例设置此选项后,并行收集器会自动选择年轻代区大小和相应的Survivor区比例,以达到目标系统规定的最低相应时间或者收集频率等,此值建议使用并行收集器时,一直打开.
-XX:GCTimeRatio设置垃圾回收时间占程序运行时间的百分比公式为1/(1+n)
-XX:+ScavengeBeforeFullGCFull GC前调用YGCtrueDo young generation GC prior to a full GC. (Introduced in 1.4.1.)
并行收集器

CMS相关参数

-XX:+UseConcMarkSweepGC使用CMS内存收集测试中配置这个以后,-XX:NewRatio=4的配置失效了,原因不明.所以,此时年轻代大小最好用-Xmn设置.???
-XX:+AggressiveHeap试图是使用大量的物理内存长时间大内存使用的优化,能检查计算资源(内存, 处理器数量)至少需要256MB内存大量的CPU/内存, (在1.4.1在4CPU的机器上已经显示有提升)
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction多少次后进行内存压缩由于并发收集器不对内存空间进行压缩,整理,所以运行一段时间以后会产生”碎片”,使得运行效率降低.此值设置运行多少次GC以后对内存空间进行压缩,整理.
-XX:+CMSParallelRemarkEnabled降低标记停顿
-XX+UseCMSCompactAtFullCollection在FULL GC的时候, 对年老代的压缩CMS是不会移动内存的, 因此, 这个非常容易产生碎片, 导致内存不够用, 因此, 内存的压缩这个时候就会被启用。 增加这个参数是个好习惯。可能会影响性能,但是可以消除碎片
-XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly使用手动定义初始化定义开始CMS收集禁止hostspot自行触发CMS GC
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70使用cms作为垃圾回收使用70%后开始CMS收集92为了保证不出现promotion failed(见下面介绍)错误,该值的设置需要满足以下公式CMSInitiatingOccupancyFraction计算公式
-XX:CMSInitiatingPermOccupancyFraction设置Perm Gen使用到达多少比率时触发92
-XX:+CMSIncrementalMode设置为增量模式用于单CPU情况
-XX:+CMSClassUnloadingEnabled
CMS参数

辅助信息

-XX:+PrintGC输出形式:[GC 118250K->113543K(130112K), 0.0094143 secs][Full GC 121376K->10414K(130112K), 0.0650971 secs]
-XX:+PrintGCDetails输出形式:[GC [DefNew: 8614K->781K(9088K), 0.0123035 secs] 118250K->113543K(130112K), 0.0124633 secs][GC [DefNew: 8614K->8614K(9088K), 0.0000665 secs][Tenured: 112761K->10414K(121024K), 0.0433488 secs] 121376K->10414K(130112K), 0.0436268 secs]
-XX:+PrintGCTimeStamps
-XX:+PrintGC:PrintGCTimeStamps可与-XX:+PrintGC -XX:+PrintGCDetails混合使用输出形式:11.851: [GC 98328K->93620K(130112K), 0.0082960 secs]
-XX:+PrintGCApplicationStoppedTime打印垃圾回收期间程序暂停的时间.可与上面混合使用输出形式:Total time for which application threads were stopped: 0.0468229 seconds
-XX:+PrintGCApplicationConcurrentTime打印每次垃圾回收前,程序未中断的执行时间.可与上面混合使用输出形式:Application time: 0.5291524 seconds
-XX:+PrintHeapAtGC打印GC前后的详细堆栈信息
-Xloggc:filename把相关日志信息记录到文件以便分析.与上面几个配合使用
-XX:+PrintClassHistogramgarbage collects before printing the histogram.
-XX:+PrintTLAB查看TLAB空间的使用情况
XX:+PrintTenuringDistribution查看每次minor GC后新的存活周期的阈值Desired survivor size 1048576 bytes, new threshold 7 (max 15)new threshold 7即标识新的存活周期的阈值为7。
JVM辅助参数

参考链接:https://baijiahao.baidu.com/s?id=1709435405507347362&wfr=spider&for=pc