比亞迪與戴姆勒合作電動汽車2014年有望面市

比亞迪高級副總裁廉玉波近日表示,比亞迪與奔馳合作的一款高端電動汽車目前已完成研發進入測試階段,預計2014年4月的北京車展就能面市。

據公開資料顯示,2010年5月27日,比亞迪與奔馳母公司戴姆勒簽署合同,在中國成立深圳比亞迪-戴姆勒新技術有限公司,雙方各佔50%股權,注冊資本為6億元人民幣。

與傳統的“市場換技術”中外合資企業模式不同,本著品牌平等和技術平等的合作方式,比亞迪與戴姆勒共同擁有一個新品牌。雙方從零部件、整車性能、整車標准各方面進行研發合作,德國戴姆勒方面隻提供方案,而比亞迪的研發團隊將親自參與具體實踐。

2011年10月31日,新京報曾報道,比亞迪與奔馳合作的電動車樣車設計已接近尾聲,預計售價為50萬元左右,2012年4月將於北京車展面市。但這款高端電動汽車卻遲遲不見上市。

除了這款高端電動汽車之外,比亞迪方面還有兩款新能源車型也處於研發之中。其中 “唐”是一款搭載2.0TID和大電機的混合動力SUV車型,該車的百公裡加速時間將縮短至3.9秒,預計將於2014年上市。另一款e6的升級版車型也在研發之中。

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東南大學研發出中國首輛無線充電電動汽車

據悉,東南大學近日研發出中國首輛無線充電電動汽車,這一技術還可以應用在家用電器、醫療設備等方面。無線電能傳輸技術即擺脫電力傳輸線路的束縛,直接通過空間磁場實現電力傳輸,為設備進行充電或供電。

電動汽車尾部安裝了一個接收端,而在地面的停車位上,裝了一個磁共振發射源,汽車通過磁共振接收能量,進而轉化為電能。東大研發的這輛3000瓦的無線充電電動汽車,慢充充滿電需要7—8小時,充滿可以跑180多公裏。

據東南大學電氣工程學院院長黃學良介紹,目前電動汽車無線充電有兩種方式,一種方式是電磁感應。只要在路面下面每隔幾英尺埋一段金屬線圈,就能利用磁場以無線方式傳輸大量電能,來驅動電動汽車。不過,這種技術對磁路設計要求苛刻,傳輸距離比較短,在大功率無線電能傳輸中有局限性。

直到另一種方式磁共振技術出現,無線電能傳輸技術才有了新的飛躍。東大研發的無線充電電動汽車用的正是磁共振技術。和電磁感應方式相比,這種方式輻射小,方向性要求不高,傳輸距離更長,傳輸效率高。

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Tesla正式進軍中國 官網接受Model S/Model X預定

特斯拉(Tesla)正式進軍中國市場,Tesla中國官網12月13日已經正式上線,並開放Model S與Model X等兩種車款接受預訂,訂金均為人民幣25 萬元,實際官方售價則尚未公佈。顯示Tesla電動車已獲中國監管部門許可,即將在當地上市。

市場推測,以Model S在美國市場訂價7萬至10萬美元,加上進口車各項稅費,Model S的零售價可能在人民幣60萬至85萬元間,交貨期最早在2014年初。

早在2012年,特斯拉就計劃在北京設立展示中心,並承租約800平方公尺的店面,但目前為止尚未看到正式營運跡象。但由於Tesla在中國當地尚未取得商標使用權,目前中文官方網站是採用tuosule.cn為域名,Tesla與商標所有者的爭奪已進入法律程序。

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EV(電動車)

電動車(Electric vehicle, EV),指使用電動機或牽引電動機推動而在路面上行駛的車輛。存在三種主要類型的電動車輛:第一種是直接從外部電站供電;第二種是最初是從一個外部電源所存儲的電力供電;第三種是採用了車載的發電機,如內燃機(混合動力電動汽車)或氫燃料電池。電動車包括電動汽車,電動火車,電動貨車,電動飛機,電動船,電動摩托車,摩托車和電動飛船。

如果電力來源是電池,而電池的能量來自外部電源,這就是純電動車或電池電動車(BEV);如果電力來自內燃機帶動的發電機,那就是混合動力車(HEV);如果來自太陽能板,那就是太陽能車;如果來自燃料電池,那就是燃料電池車(FCEV)。除內部電源外,也可來自外部電源,例如無軌電車。

豐田普銳斯(Toyota Prius),首款量產的油電混合動力車,於2001年在全球範圍內被引入。截至2013年3月,一共有三個世代的293萬豐田普銳斯汽車已銷往世界各地,它是世界上最暢銷的油電混合動力車。

截止2013年5月,日產聆風(Nissan Leaf)通過在全球範圍內銷售超過了65,000台,它是在歷史上和在世界上最暢銷的具有高速公路功能的純電動車。

截至2013年6月,一些純電動車已經在一些國家大量生產,包括REVAi, Buddy, Mitsubishi i MiEV, 奇瑞QQ3 EV, JAC J3 EV, Nissan Leaf, Smart ED, Wheego Whip LiFe, Mia electric, 比亞迪e6, Bolloré Bluecar, Renault Fluence Z.E., Ford Focus Electric, BMW ActiveE, Tesla Model S, Honda Fit EV, RAV4 EV second generation, Renault Zoe, Roewe E50, Mahindra e2o, 和Chevrolet Spark EV。

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HEV(混合動力車輛)

混合動力車輛(Hybrid electric vehicle, HEV)),是使用兩種或以上能源的車輛,所使用的動力來源有:內燃機、電動機、電池、氫氣、燃料電池等的技術。

多數油電混合動力車使用汽油,雖然消耗汽油較少,但是加速表現卻較佳,被視為比普通由內燃引擎發動車輛較為環保的選擇。近年有的可以從輸電網絡上向內部電池充電,叫插電式混合動力汽車(Plug-in hybrid, PHEV)。

原理

絕大多數的混合動力車的推動裝置不外乎內燃機或電動機,若當中有使用電力推動電動機作為其中一種推動裝置者即可以用電池進行再生制動,把能量回收,以節省能源,現在較普遍使用的油電混合動力車就屬於這一類。油電混合動力車或柴電動力車的推動裝置可以是同時擁有電動機及內燃機引擎,也有只使用電動機的設計。

分類方式

以動力來源劃分:
1 油電混合動力 及柴電混合動力
2 燃料電池和電池混合車
3 液壓動力混合系統
4 多重燃料混合動力系統
5 人力混合動力系統

依程度分類(degree of hybridization):
1 輕度混合動力
2 中度混合動力
3 重度混合動力
4 插電式混合動力(PHEV)

依傳動配置分類(drive train structure/power train configurations):
1 並聯式油電混合系統
2 串聯混合動力系統
3 混聯式混合動力系統(動力整合/分配式混合動力系統)

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PHEV(插電式混合動力汽車)

插電式混合動力汽車(Plug-in hybrid electric vehicle, PHEV)的是一種混合動力車輛。其充電電池可以使用外部電源充電,而電池容量比電動車小、但大多大於普通油電混合動力車。

插電式混合動力車輛是針對通勤族設計的,多數通勤族通勤距離在十幾公里內,插電式混合動力車輛的電池續航力只要有二三十公里即可以滿足多數通勤需求(通勤時不需啟動內燃機)。

在長途駕駛的情況下,既使是續航力數百公里的電動車也可能沒電,此時插電式混合動力車輛則使用內燃機提供能量,方便性與傳統汽柴油車輛相近;引擎運轉模式更接近最高效率的定速運轉,因此也很省油,甚至可以讓轉子引擎、渦輪引擎達到低油耗低污染的目標;有些車輛使用小型引擎、且不使用複雜的傳動系統,可以抵銷電池所增加的重量跟成本。

但混合動力車的缺點,插電式混合動力車輛可能更嚴重,例如鋰礦問題、電池成本、製造電池的環境成本。

發售中的插電式混合動力車輛有:比亞迪F3DM(比亞迪汽車)、雪佛蘭伏特(通用汽車)、普銳斯III PHEV(豐田汽車)等。

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BEV(純電動車)

純電動車(Battery Electric Vehicle, BEV),是指以事前已充滿電的蓄電池供電給電動機,由電動機推動的車輛,而電池的電量由外部電源補充。由於不會在路面排放廢氣,因此不會污染路面的空氣。

原理

純電動車以蓄電池把能量存于車上,相等於一般汽車的油箱,為車輛提供電力給電動機,電動機把電能轉化為動能,推動車輛,結構上非常簡單。

純電動車所使用的電池是蓄電池,在電力用盡後經由車外輸入電源給電池充電。電動機推動車輪的方式可以是像傳統車輛般經差速器傳動到車輪,較新的作法是每個推動輪各自有一個電動機,電動機則直接推動車輪,省減了差速器。

電動機通常除用作推動車輛外,在刹車時也充作再生制動系統的能量轉換器,把車輛的動能回收轉化為電能蓄存放電池中。不同於一般汽車,純電動在停下來時電動機是完全停下,完全不消耗能量。

電池性能決定了純電動車的最大行程、充電時間。電池成本占了整體成本相當大的比重,製造電池的排碳量也占了整個使用週期排碳量相當大部份(43%)。所以電池是純電動車發展的最重要的技術關鍵,重要的電池性能參數有:電池容量、充電時間、電池壽命。

現今純電動車所使用的電池有鎳氫電池(Ni-MH)或鋰離子電池(Li-ion battery),兩種電池都可以回收再用。現在適合並已用於純電動車的鋰電池有磷酸鋰鐵電池及鈦酸鋰電池。

性能

現今的純電動車性能在多方面都相當不錯。跑車方面,Tesla Roadster,加速由0至97公里/小時只需3.9秒,一般房車例如Smart ED0至50km/h是6.5秒,這主要歸功於電動機的性能,但當用在負重較大的用途上時,使用純電動車的還不多,這可能是由於電池的性能及成本所至。在扭力方面是電動機的強項,因此在一般用途扭力不會的是問題。

至於極速,很多純電動車都能達至100km/h以上,像Tesla Roadster一類跑車更達到200km/h以上,而且只需轉一次檔。

由於電動機的扭力輸出穩定,控制也比內燃機容易,純電動車的行駛較暢順,震動及雜訊也較小;也不需如一般汽車那樣需要經常換檔才能確保有足夠動力。

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Spring如何解決循環依賴?

介紹

先說一下什麼是循環依賴,Spring在初始化A的時候需要注入B,而初始化B的時候需要注入A,在Spring啟動后這2個Bean都要被初始化完成

Spring的循環依賴有兩種場景

  1. 構造器的循環依賴
  2. 屬性的循環依賴

構造器的循環依賴,可以在構造函數中使用@Lazy註解延遲加載。在注入依賴時,先注入代理對象,當首次使用時再創建對象完成注入

屬性的循環依賴主要是通過3個map來解決的

構造器的循環依賴

@Component
public class ConstructorA {

	private ConstructorB constructorB;

	@Autowired
	public ConstructorA(ConstructorB constructorB) {
		this.constructorB = constructorB;
	}
}
@Component
public class ConstructorB {

	private ConstructorA constructorA;

	@Autowired
	public ConstructorB(ConstructorA constructorA) {
		this.constructorA = constructorA;
	}
}
@Configuration
@ComponentScan("com.javashitang.dependency.constructor")
public class ConstructorConfig {
}
public class ConstructorMain {

	public static void main(String[] args) {
		AnnotationConfigApplicationContext context =
				new AnnotationConfigApplicationContext(ConstructorConfig.class);
		System.out.println(context.getBean(ConstructorA.class));
		System.out.println(context.getBean(ConstructorB.class));
	}
}

運行ConstructorMain的main方法的時候會在第一行就報異常,說明Spring沒辦法初始化所有的Bean,即上面這種形式的循環依賴Spring無法解決。

我們可以在ConstructorA或者ConstructorB構造函數的參數上加上@Lazy註解就可以解決

@Autowired
public ConstructorB(@Lazy ConstructorA constructorA) {
	this.constructorA = constructorA;
}

因為我們主要關注屬性的循環依賴,構造器的循環依賴就不做過多分析了

屬性的循環依賴

先演示一下什麼是屬性的循環依賴

@Component
public class FieldA {

	@Autowired
	private FieldB fieldB;
}
@Component
public class FieldB {

	@Autowired
	private FieldA fieldA;
}
@Configuration
@ComponentScan("com.javashitang.dependency.field")
public class FieldConfig {
}
public class FieldMain {

	public static void main(String[] args) {
		AnnotationConfigApplicationContext context =
				new AnnotationConfigApplicationContext(FieldConfig.class);
		// com.javashitang.dependency.field.FieldA@3aa9e816
		System.out.println(context.getBean(FieldA.class));
		// com.javashitang.dependency.field.FieldB@17d99928
		System.out.println(context.getBean(FieldB.class));
	}
}

Spring容器正常啟動,能獲取到FieldA和FieldB這2個Bean

屬性的循環依賴在面試中還是經常被問到的。總體來說也不複雜,但是涉及到Spring Bean的初始化過程,所以感覺比較複雜,我寫個demo演示一下整個過程

Spring的Bean的初始化過程其實比較複雜,為了方便理解Demo,我就把Spring Bean的初始化過程分為2部分

  1. bean的實例化過程,即調用構造函數將對象創建出來
  2. bean的初始化過程,即填充bean的各種屬性

bean初始化過程完畢,則bean就能被正常創建出來了

下面開始寫Demo,ObjectFactory接口用來生產Bean,和Spring中定義的接口一樣

public interface ObjectFactory<T> {
	T getObject();
}
public class DependencyDemo {

	// 初始化完畢的Bean
	private final Map<String, Object> singletonObjects =
			new ConcurrentHashMap<>(256);

	// 正在初始化的Bean對應的工廠,此時對象已經被實例化
	private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories =
			new HashMap<>(16);

	// 存放正在初始化的Bean,對象還沒有被實例化之前就放進來了
	private final Set<String> singletonsCurrentlyInCreation =
			Collections.newSetFromMap(new ConcurrentHashMap<>(16));

	public  <T> T getBean(Class<T> beanClass) throws Exception {
		// 類名為Bean的名字
		String beanName = beanClass.getSimpleName();
		// 已經初始化好了,或者正在初始化
		Object initObj = getSingleton(beanName, true);
		if (initObj != null) {
			return (T) initObj;
		}
		// bean正在被初始化
		singletonsCurrentlyInCreation.add(beanName);
		// 實例化bean
		Object object = beanClass.getDeclaredConstructor().newInstance();
		singletonFactories.put(beanName, () -> {
			return object;
		});
		// 開始初始化bean,即填充屬性
		Field[] fields = object.getClass().getDeclaredFields();
		for (Field field : fields) {
			field.setAccessible(true);
			// 獲取需要注入字段的class
			Class<?> fieldClass = field.getType();
			field.set(object, getBean(fieldClass));
		}
		// 初始化完畢
		singletonObjects.put(beanName, object);
		singletonsCurrentlyInCreation.remove(beanName);
		return (T) object;
	}

	/**
	 * allowEarlyReference參數的含義是Spring是否允許循環依賴,默認為true
	 * 所以當allowEarlyReference設置為false的時候,當項目存在循環依賴,會啟動失敗
	 */
	public Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
		Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
		if (singletonObject == null 
				&& isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
			synchronized (this.singletonObjects) {
				if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
					ObjectFactory<?> singletonFactory =
							this.singletonFactories.get(beanName);
					if (singletonFactory != null) {
						singletonObject = singletonFactory.getObject();
					}
				}
			}
		}
		return singletonObject;
	}

	/**
	 * 判斷bean是否正在被初始化
	 */
	public boolean isSingletonCurrentlyInCreation(String beanName) {
		return this.singletonsCurrentlyInCreation.contains(beanName);
	}

}

測試一波

public static void main(String[] args) throws Exception {
	DependencyDemo dependencyDemo = new DependencyDemo();
	// 假裝掃描出來的對象
	Class[] classes = {A.class, B.class};
	// 假裝項目初始化所有bean
	for (Class aClass : classes) {
		dependencyDemo.getBean(aClass);
	}
	// true
	System.out.println(
			dependencyDemo.getBean(B.class).getA() == dependencyDemo.getBean(A.class));
	// true
	System.out.println(
			dependencyDemo.getBean(A.class).getB() == dependencyDemo.getBean(B.class));
}

是不是很簡單?我們只用了2個map就搞定了Spring的循環依賴

2個Map就能搞定循環依賴,那為什麼Spring要用3個Map呢?

原因其實也很簡單,當我們從singletonFactories中根據BeanName獲取相應的ObjectFactory,然後調用getObject()這個方法返回對應的Bean。在我們的例子中
ObjectFactory的實現很簡單哈,就是將實例化好的對象直接返回,但是在Spring中就沒有這麼簡單了,執行過程比較複雜,為了避免每次拿到ObjectFactory然後調用getObject(),我們直接把ObjectFactory創建的對象緩存起來不就行了,這樣就能提高效率了

比如A依賴B和C,B和C又依賴A,如果不做緩存那麼初始化B和C都會調用A對應的ObjectFactory的getObject()方法。如果做緩存只需要B或者C調用一次即可。

知道了思路,我們把上面的代碼改一波,加個緩存。

public class DependencyDemo {

	// 初始化完畢的Bean
	private final Map<String, Object> singletonObjects =
			new ConcurrentHashMap<>(256);

	// 正在初始化的Bean對應的工廠,此時對象已經被實例化
	private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories =
			new HashMap<>(16);

	// 緩存Bean對應的工廠生產好的Bean
	private final Map<String, Object> earlySingletonObjects =
			new HashMap<>(16);

	// 存放正在初始化的Bean,對象還沒有被實例化之前就放進來了
	private final Set<String> singletonsCurrentlyInCreation =
			Collections.newSetFromMap(new ConcurrentHashMap<>(16));

	public  <T> T getBean(Class<T> beanClass) throws Exception {
		// 類名為Bean的名字
		String beanName = beanClass.getSimpleName();
		// 已經初始化好了,或者正在初始化
		Object initObj = getSingleton(beanName, true);
		if (initObj != null) {
			return (T) initObj;
		}
		// bean正在被初始化
		singletonsCurrentlyInCreation.add(beanName);
		// 實例化bean
		Object object = beanClass.getDeclaredConstructor().newInstance();
		singletonFactories.put(beanName, () -> {
			return object;
		});
		// 開始初始化bean,即填充屬性
		Field[] fields = object.getClass().getDeclaredFields();
		for (Field field : fields) {
			field.setAccessible(true);
			// 獲取需要注入字段的class
			Class<?> fieldClass = field.getType();
			field.set(object, getBean(fieldClass));
		}
		singletonObjects.put(beanName, object);
		singletonsCurrentlyInCreation.remove(beanName);
		earlySingletonObjects.remove(beanName);
		return (T) object;
	}

	/**
	 * allowEarlyReference參數的含義是Spring是否允許循環依賴,默認為true
	 */
	public Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) {
		Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
		if (singletonObject == null
				&& isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) {
			synchronized (this.singletonObjects) {
				singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
				if (singletonObject == null && allowEarlyReference) {
					ObjectFactory<?> singletonFactory =
							this.singletonFactories.get(beanName);
					if (singletonFactory != null) {
						singletonObject = singletonFactory.getObject();
						this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject);
						this.singletonFactories.remove(beanName);
					}
				}
			}
		}
		return singletonObject;
	}
}

我們寫的getSingleton的實現和org.springframework.beans.factory.support.DefaultSingletonBeanRegistry#getSingleton(java.lang.String, boolean)的實現一模一樣,這個方法幾乎所有分析Spring循環依賴的文章都會提到,這次你明白工作原理是什麼了把

總結一波

  1. 拿bean的時候先從singletonObjects(一級緩存)中獲取
  2. 如果獲取不到,並且對象正在創建中,就從earlySingletonObjects(二級緩存)中獲取
  3. 如果還是獲取不到就從singletonFactories(三級緩存)中獲取,然後將獲取到的對象放到earlySingletonObjects(二級緩存)中,並且將bean對應的singletonFactories(三級緩存)清除
  4. bean初始化完畢,放到singletonObjects(一級緩存)中,將bean對應的earlySingletonObjects(二級緩存)清除

歡迎關注

參考博客

[1]https://mp.weixin.qq.com/s/gBr3UfC1HRcw4U-ZMmtRaQ
[2]https://mp.weixin.qq.com/s/5mwkgJB7GyLdKDgzijyvXw
比較詳細
[1]https://zhuanlan.zhihu.com/p/84267654
[2]https://juejin.im/post/5c98a7b4f265da60ee12e9b2

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架構設計 | 高併發流量削峰,共享資源加鎖機制

本文源碼:GitHub·點這裏 || GitEE·點這裏

一、高併發簡介

在互聯網的業務架構中,高併發是最難處理的業務之一,常見的使用場景:秒殺,搶購,訂票系統;高併發的流程中需要處理的複雜問題非常多,主要涉及下面幾個方面:

  • 流量管理,逐級承接削峰;
  • 網關控制,路由請求,接口熔斷;
  • 併發控制機制,資源加鎖;
  • 分佈式架構,隔離服務和數據庫;

高併發業務核心還是流量控制,控制流量下沉速度,或者控制承接流量的容器大小,多餘的直接溢出,這是相對複雜的流程。其次就是多線程併發下訪問共享資源,該流程需要加鎖機制,避免數據寫出現錯亂情況。

二、秒殺場景

1、預搶購業務

活動未正式開始,先進行活動預約,先把一部分流量收集和控制起來,在真正秒殺的時間點,很多數據可能都已經預處理好了,可以很大程度上削減系統的壓力。有了一定預約流量還可以提前對庫存系統做好準備,一舉兩得。

場景:活動預約,定金預約,高鐵搶票預購。

2、分批搶購

分批搶購和搶購的場景實現的機制是一致的,只是在流量上緩解了很多壓力,秒殺10W件庫存和秒殺100件庫存系統的抗壓不是一個級別。如果秒殺10W件庫存,系統至少承擔多於10W幾倍的流量衝擊,秒殺100件庫存,體系可能承擔幾百或者上千的流量就結束了。下面流量削峰會詳解這裏的策略機制。

場景:分時段多場次搶購,高鐵票分批放出。

3、實時秒殺

最有難度的場景就是準點實時的秒殺活動,假如10點整準時搶1W件商品,在這個時間點前後會湧入高併發的流量,刷新頁面,或者請求搶購的接口,這樣的場景處理起來是最複雜的。

  • 首先系統要承接住流量的湧入;
  • 頁面的不斷刷新要實時加載;
  • 高併發請求的流量控制加鎖等;
  • 服務隔離和數據庫設計的系統保護;

場景:618準點搶購,雙11準點秒殺,電商促銷秒殺。

三、流量削峰

1、Nginx代理

Nginx是一個高性能的HTTP和反向代理web服務器,經常用在集群服務中做統一代理層和負載均衡策略,也可以作為一層流量控制層,提供兩種限流方式,一是控制速率,二是控制併發連接數。

基於漏桶算法,提供限制請求處理速率能力;限制IP的訪問頻率,流量突然增大時,超出的請求將被拒絕;還可以限制併發連接數。

高併發的秒殺場景下,經過Nginx層的各種限制策略,可以控制流量在一個相對穩定的狀態。

2、CDN節點

CDN靜態文件的代理節點,秒殺場景的服務有這樣一個操作特點,活動倒計時開始之前,大量的用戶會不斷的刷新頁面,這時候靜態頁面可以交給CDN層面代理,分擔數據服務接口的壓力。

CDN層面也可以做一層限流,在頁面內置一層策略,假設有10W用戶點擊搶購,可以只放行1W的流量,其他的直接提示活動結束即可,這也是常用的手段之一。

話外之意:平時參与的搶購活動,可能你的請求根本沒有到達數據接口層面,就極速響應商品已搶完,自行意會吧。

3、網關控制

網關層面處理服務接口路由,一些校驗之外,最主要的是可以集成一些策略進入網關,比如經過上述層層的流量控制之後,請求已經接近核心的數據接口,這時在網關層面內置一些策略控制:如果活動是想激活老用戶,網關層面快速判斷用戶屬性,老用戶會放行請求;如果活動的目的是拉新,則放行更多的新用戶。

經過這些層面的控制,剩下的流量已經不多了,後續才真正開始執行搶購的數據操作。

話外之意:如果有10W人參加搶購活動,真正下沉到底層的搶購流量可能就1W,甚至更少,在分散到集群服務中處理。

4、併發熔斷

在分佈式服務的接口中,還有最精細的一層控制,對於一個接口在單位之間內控制請求處理的數量,這個基於接口的響應時間綜合考慮,響應越快,單位時間內的併發量就越高,這裏邏輯不難理解。

言外之意:流量經過層層控制,數據接口層面分擔的壓力已經不大,這時候就是面對秒殺業務中的加鎖問題了。

四、分佈式加鎖

1、悲觀鎖

機制描述

所有請求的線程必須在獲取鎖之後,才能執行數據庫操作,並且基於序列化的模式,沒有獲取鎖的線程處於等待狀態,並且設定重試機制,在單位時間后再次嘗試獲取鎖,或者直接返回。

過程圖解

Redis基礎命令

SETNX:加鎖的思路是,如果key不存在,將key設置為value如果key已存在,則 SETNX 不做任何動作。並且可以給key設置過期時間,過期后其他線程可以繼續嘗試鎖獲取機制。

藉助Redis的該命令模擬鎖的獲取動作。

代碼實現

這裏基於Redis實現的鎖獲取和釋放機制。

import org.springframework.stereotype.Component;
import redis.clients.jedis.Jedis;
import javax.annotation.Resource;
@Component
public class RedisLock {

    @Resource
    private Jedis jedis ;

    /**
     * 獲取鎖
     */
    public boolean getLock (String key,String value,long expire){
        try {
            String result = jedis.set( key, value, "nx", "ex", expire);
            return result != null;
        } catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }finally {
            if (jedis != null) jedis.close();
        }
        return false ;
    }

    /**
     * 釋放鎖
     */
    public boolean unLock (String key){
        try {
            Long result = jedis.del(key);
            return result > 0 ;
        } catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }finally {
            if (jedis != null) jedis.close();
        }
        return false ;
    }
}

這裏基於Jedis的API實現,這裏提供一份配置文件。

@Configuration
public class RedisConfig {

    @Bean
    public JedisPoolConfig jedisPoolConfig (){
        JedisPoolConfig jedisPoolConfig = new JedisPoolConfig() ;
        jedisPoolConfig.setMaxIdle(8);
        jedisPoolConfig.setMaxTotal(20);
        return jedisPoolConfig ;
    }

    @Bean
    public JedisPool jedisPool (@Autowired JedisPoolConfig jedisPoolConfig){
        return new JedisPool(jedisPoolConfig,"127.0.0.1",6379) ;
    }

    @Bean
    public Jedis jedis (@Autowired JedisPool jedisPool){
        return jedisPool.getResource() ;
    }
}

問題描述

在實際的系統運行期間可能出現如下情況:線程01獲取鎖之後,進程被掛起,後續該執行的沒有執行,鎖失效后,線程02又獲取鎖,在數據庫更新后,線程01恢復,此時在持有鎖之後的狀態,繼續執行后就會容易導致數據錯亂問題。

這時候就需要引入鎖版本概念的,假設線程01獲取鎖版本1,如果沒有執行,線程02獲取鎖版本2,執行之後,通過鎖版本的比較,線程01的鎖版本過低,數據更新就會失敗。

CREATE TABLE `dl_data_lock` (
	`id` INT (11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主鍵ID',
	`inventory` INT (11) DEFAULT '0' COMMENT '庫存量',
	`lock_value` INT (11) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '鎖版本',
	PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE = INNODB DEFAULT CHARSET = utf8 COMMENT = '鎖機製表';

說明:lock_value就是記錄鎖版本,作為控制數據更新的條件。

<update id="updateByLock">
    UPDATE dl_data_lock SET inventory=inventory-1,lock_value=#{lockVersion}
    WHERE id=#{id} AND lock_value &lt;#{lockVersion}
</update>

說明:這裏的更新操作,不但要求線程獲取鎖,還會判斷線程鎖的版本不能低於當前更新記錄中的最新鎖版本。

2、樂觀鎖

機制描述

樂觀鎖大多是基於數據記錄來控制,在更新數據庫的時候,基於前置的查詢條件判斷,如果查詢出來的數據沒有被修改,則更新操作成功,如果前置的查詢結果作為更新的條件不成立,則數據寫失敗。

過程圖解

代碼實現

業務流程,先查詢要更新的記錄,然後把讀取的列,作為更新條件。

@Override
public Boolean updateByInventory(Integer id) {
    DataLockEntity dataLockEntity = dataLockMapper.getById(id);
    if (dataLockEntity != null){
        return dataLockMapper.updateByInventory(id,dataLockEntity.getInventory())>0 ;
    }
    return false ;
}

例如如果要把庫存更新,就把讀取的庫存數據作為更新條件,如果讀取庫存是100,在更新的時候庫存變了,則更新條件自然不能成立。

<update id="updateByInventory">
    UPDATE dl_data_lock SET inventory=inventory-1 WHERE id=#{id} AND inventory=#{inventory}
</update>

五、分佈式服務

1、服務保護

在處理高併發的秒殺場景時,經常出現服務掛掉場景,常見某些APP的營銷頁面,出現活動火爆頁面丟失的提示情況,但是不影響整體應用的運行,這就是服務的隔離和保護機制。

基於分佈式的服務結構可以把高併發的業務服務獨立出來,不會因為秒殺服務掛掉影響整體的服務,導致服務雪崩的場景。

2、數據庫保護

數據庫保護和服務保護是相輔相成的,分佈式服務架構下,服務和數據庫是對應的,理論上秒殺服務對應的就是秒殺數據庫,不會因為秒殺庫掛掉,導致整個數據庫宕機。

六、源代碼地址

GitHub·地址
https://github.com/cicadasmile/data-manage-parent
GitEE·地址
https://gitee.com/cicadasmile/data-manage-parent

推薦閱讀:《架構設計系列》,蘿蔔青菜,各有所需

序號 標題
00 架構設計:單服務.集群.分佈式,基本區別和聯繫
01 架構設計:分佈式業務系統中,全局ID生成策略
02 架構設計:分佈式系統調度,Zookeeper集群化管理
03 架構設計:接口冪等性原則,防重複提交Token管理
04 架構設計:緩存管理模式,監控和內存回收策略
05 架構設計:異步處理流程,多種實現模式詳解

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MyBatis入門學習-連接oracle實現CURD基本操作

目錄

  • 前言
  • 導入oracle庫
  • 配置
    • 環境配置
    • 配置引用
    • 配置映射
  • 查詢
    • 單條件查詢
    • 多條件查詢
      • 通過類字段傳遞參數
      • 通過Map接口傳參
      • Param註解
  • 插入
  • 更新
  • 刪除
  • 字段映射
  • 參考文獻

前言

本篇記錄使用mybatis連接oracle數據庫實現基本的CURD操作。

導入oracle庫

由於oracle收費, 因此maven沒有oracle庫包,需要我們自己導入,可以手工導入外部包,也可以將oracle的jar導入到maven庫種。具體導入步驟可以查看Maven添加Oracle的依賴及驅動

導入mybatis庫包,我本地使用的是3.5.5版本。最後的配置如下所示


<dependency>
  <groupId>org.mybatis</groupId>
  <artifactId>mybatis</artifactId>
  <version>3.5.5</version>
</dependency>

<dependency>
  <groupId>com.oracle.jdbc</groupId>
  <artifactId>ojdbc6</artifactId>
  <version>11.2.0.1.0</version>
</dependency>

配置

準備mybatis的配置,在resources目錄下新建一個mybatis-config.xml文件,配置如下

 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE configuration
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd">
<!-- 根標籤 -->
<configuration>
    <properties>
        <property name="driver" value="oracle.jdbc.driver.OracleDriver" />
        <property name="url" value="jdbc:oracle:thin:@10.60.45.239:1521:devdb" />
        <property name="username" value="fgmain10001" />
        <property name="password" value="test1" />
    </properties>

    <!-- 環境,可以配置多個,default:指定採用哪個環境 -->
    <environments default="test">
        <!-- id:唯一標識 -->
        <environment id="test">
            <!-- 事務管理器,JDBC類型的事務管理器 -->
            <transactionManager type="JDBC" />
            <!-- 數據源,池類型的數據源 -->
            <dataSource type="POOLED">
                <property name="driver" value="oracle.jdbc.driver.OracleDriver" />
                <property name="url" value="jdbc:oracle:thin:@10.60.45.239:1521:devdb" />
                <property name="username" value="fgmain10001" />
                <property name="password" value="test1" />
            </dataSource>
        </environment>
        <environment id="development">
            <!-- 事務管理器,JDBC類型的事務管理器 -->
            <transactionManager type="JDBC" />
            <!-- 數據源,池類型的數據源 -->
            <dataSource type="POOLED">
                <property name="driver" value="${driver}" /> <!-- 配置了properties,所以可以直接引用 -->
                <property name="url" value="${url}" />
                <property name="username" value="${username}" />
                <property name="password" value="${password}" />
            </dataSource>
        </environment>
    </environments>
    <mappers>
        <mapper resource="singleTransMapper.xml" />
    </mappers>
</configuration>

環境配置

 <environment id="test">
      <!-- 事務管理器,JDBC類型的事務管理器 -->
      <transactionManager type="JDBC" />
      <!-- 數據源,池類型的數據源 -->
      <dataSource type="POOLED">
          <property name="driver" value="oracle.jdbc.driver.OracleDriver" />
          <property name="url" value="jdbc:oracle:thin:@10.60.45.239:1521:devdb" />
          <property name="username" value="fgmain10001" />
          <property name="password" value="test1" />
      </dataSource>
  </environment>

其中environments可以配置多個環境的oracle數據源。

id是環境變量的編號,在<environments>default中可以設置當前的環境值。
dataSource中設置數據源。類型有3種。包括:POOLED池化,UNPOOLED非池化和JNDI從其他配置元加載。
driver配置的類名,oracle填寫oracle.jdbc.driver.OracleDriver
url為配置的數據源,使用239測試庫jdbc:oracle:thin:@10.60.45.239:1521:devdb
username是用戶名。
password是密碼。

配置引用

在value中可以填寫如${變量名}的配置引用,通過在properties/propertie添加對應的實際的配置值。

<configuration>
    <properties>
        <property name="driver" value="oracle.jdbc.driver.OracleDriver" />
    </properties>
    
    <environments default="test">
        ...
        <environment id="test">
            ...
            <dataSource type="POOLED">
                <property name="driver" value="${driver}" /> <!-- 配置了properties,所以可以直接引用 -->
                ...
            </dataSource>
        </environment>
    </environments>
</configuration>

配置映射

配置好數據源后,需要添加對應的表映射,映射包括CRUD對應的SQL語句以及與類之間的映射關係。


<configuration>
  ...
    <mappers>
        <mapper resource="singleTransMapper.xml" />
    </mappers>
</configuration>

在resources目錄下新建一個singleTransMapper.xml文件,MyBatis會將singleTransMapper.xml映射到對應的類

除了resources以外MyBatis還支持classurlpackage共四種配置

class可以配置具體類名,如com.mybatistest.DAO.SingleTransMapper
url可以配置完整的文件路徑,如file:///var/mappers/PostMapper.xml
package可以配置package名稱,註冊所有接口。

查詢


public class SingletransDTO {

    public String EnterpriseNum;

    public String TransNo;

    public String CommandCode;

    public int State;
}

單條件查詢

增加一個查詢單筆的語句,通過輸入流水號,返回查詢到的單筆信息。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="DAO.SingleTransMapper">
    <select id="selectSingle" parameterType="String" resultType="DTO.SingletransDTO">
    select * from se_singletrans where transno = #{transno}
  </select>
</mapper>

namespace需要對應到java中的類,參數和返回類型也需要一致。

在mapper節點下添加select表示select語句
parameterType為輸入的參數
resultType為返回的類型,返回類型需要對應java中的類


public interface SingleTransMapper {
    SingletransDTO selectSingle(String transNo);
}


String resource = "mybatis-config.xml";
//加載資源
InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource);
//創建session
SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);
try (SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession()) {
  //獲取單筆映射對象
    SingleTransMapper mapper = session.getMapper(SingleTransMapper.class);
    //根據流水號查詢
    SingletransDTO blog = mapper.selectSingle("642EHDCS899XKF8P");

    if(blog != null) {
        System.out.println(blog.ENTERPRISENUM);
        System.out.println(blog.TRANSNO);
        System.out.println(blog.COMMANDCODE);
    }else{
        System.out.println("not found");
    }

}catch (Exception exception)
{
    System.out.println(exception.getMessage());
}

多條件查詢

通過類字段傳遞參數

添加一個查詢配置selectSingleByParam

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="DAO.SingleTransMapper">
   
   ...
    <select id="selectSingleByClass" resultType="DTO.SingletransDTO">
    select * from se_singletrans where transno = #{TransNo} and commandCode= #{CommandCode}
  </select>
</mapper>

對應的映射類添加方法對應的方法,MyBatis可以通過反射將類的字段映射到SQL的參數,需要注意的是類的字段名和sql中配置的大小寫需要一致。


public interface SingleTransMapper {
  ...
  SingletransDTO selectSingleByClass(SingleCondition singleCondition);
}
public class SingleCondition {
    /**
     * 流水號
     */
    public String TransNo;

    /**
     * 指令類型
     */
    public String CommandCode;

    public SingleCondition(String transNo, String commandCode)
    {
        TransNo = transNo;
        CommandCode = commandCode;
    }
}

調用構造函數類的多條件查詢方案

...
SingleTransMapper mapper = session.getMapper(SingleTransMapper.class);
SingletransDTO blog = mapper.selectSingleByClass(new SingleCondition( "642EHDCS899XKF8P","10009"));

通過Map接口傳參

另一種方案可以通過傳入HashMap,MayBatis會根據key自動映射到對應的參數。
下面實現通過流水號和指令類型查詢。
添加一個查詢配置selectSingleByMultCondition

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="DAO.SingleTransMapper">
    ...
    <select id="selectSingleByMultCondition" resultType="DTO.SingletransDTO">
    select * from se_singletrans where transno = #{transNo} and commandCode= #{commandCode}
  </select>
</mapper>

添加對應的方法,傳入參數為HashMap<String,Object> param

public interface SingleTransMapper {
  ...
    SingletransDTO selectSingleByMultCondition(HashMap<String,Object> param);
}

修改調用新的多條件查詢方法

...
//獲取單筆映射對象
SingleTransMapper mapper = session.getMapper(SingleTransMapper.class);
//根據流水號查詢
HashMap<String,Object> param = new HashMap<String,Object>();
param.put("transNo","642EHDCS899XKF8P");
param.put("commandCode","10009");
SingletransDTO blog = mapper.selectSingle2(param);
...

需要注意的是,由於HashMap的key是不區分大小寫的,因此需要和配置文件sql的參數大小寫一致。

Param註解

通過類參數和Map進行多條件查詢都需要創建額外的對象,另一種比較好的方式可以通過在方法參數上添加Param註解的方式配置方法參數和SQL參數的映射關係。

添加一個查詢配置selectSingleByParam

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="DAO.SingleTransMapper">
   
   ...
    <select id="selectSingleByParam" resultType="DTO.SingletransDTO">
    select * from se_singletrans where transno = #{param1} and commandCode= #{param2}
  </select>
</mapper>

對應的映射類添加方法對應的方法,這樣MyBatis就知道參數映射規則,就會自動映射,需要注意的數參數和sql中配置的大小寫也需要一致。


public interface SingleTransMapper {
    SingletransDTO selectSingle(String transNo);
    SingletransDTO selectSingleByMultCondition(HashMap<String,Object> param);
    SingletransDTO selectSingleByParam(@Param("param1")String transNo, @Param("param2") String commandCode);
}

調用註解傳參方法

...
//獲取單筆映射對象
SingleTransMapper mapper = session.getMapper(SingleTransMapper.class);
SingletransDTO blog = mapper.selectSingleByParam("642EHDCS899XKF8P","10009");
...

插入

在mapper下添加insert表示插入的sql映射。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="DAO.SingleTransMapper">
  
  ...
  <insert id="insert" parameterType="DTO.SingletransDTO">
    insert into se_singletrans(ENTERPRISENUM,TRANSNO,COMMANDCODE,STATE) values(#{EnterpriseNum},#{TransNo},#{CommandCode},#{State})
  </insert>
</mapper>

添加類對應的insert方法


public interface SingleTransMapper {

    ...
    int insert(SingletransDTO singletransDTO);
}

SqlSession默認會開啟事務,在insert完成后需要調用SqlSessioncommit()方法提交事務。


try (SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession()) {
    SingleTransMapper mapper = session.getMapper(SingleTransMapper.class);
    SingletransDTO singletransDTO = new     SingletransDTO();
    singletransDTO.EnterpriseNum  = "QT330001";
    singletransDTO.TransNo = "MYBATIS.INSERT";
    singletransDTO.CommandCode = "10009";
    int count = mapper.insert(singletransDTO);
    session.commit();
    System.out.println("insert result:" +count);
}catch (Exception exception)
{
    System.out.println(exception.getMessage());
}

我們也可以調用SqlSession openSession(boolean autoCommit)傳入參數,自動提交。

更新

在mapper下添加update節點表示插入,插入時可以對插入的字段設置條件,達成某條件是該字段才需要更新。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="DAO.SingleTransMapper">
  
  ...
   <update id="update" parameterType="DTO.SingletransDTO">
    update se_singletrans
    <set>
        <if test="State != null and State!=''"></if>
        STATE=#{State}
    </set>
    where transno = #{TransNo} and commandCode= #{CommandCode}
  </update>
</mapper>

添加類對應的update方法


public interface SingleTransMapper {

    ...
    int update(SingletransDTO singletransDTO);
}

SqlSession默認會開啟事務,和insert一樣,在update完成后需要調用SqlSessioncommit()方法提交事務。


try (SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession()) {
    SingleTransMapper mapper = session.getMapper(SingleTransMapper.class);
    SingletransDTO singletransDTO = new SingletransDTO();
    singletransDTO.EnterpriseNum = "QT330001";
    singletransDTO.TransNo = "MYBATIS.INSERT";
    singletransDTO.CommandCode = "10009";
    singletransDTO.State = 2;
    int count = mapper.update(singletransDTO);
    session.commit();
    System.out.println("update result:" +count);
}catch (Exception exception)
{
    System.out.println(exception.getMessage());
}

刪除

在mapper下添加delete節點表示刪除。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="DAO.SingleTransMapper">
  
  ...
   
  <delete id="delete">
    delete from se_singletrans where transno = #{TransNo} and commandCode= #{CommandCode}
  </delete>
</mapper>

添加類對應的delete方法,可以通過參數註解的方式指定參數。


public interface SingleTransMapper {

    ...
    int delete(@Param("TransNo")String transNo, @Param("CommandCode") String commandCode);
}

SqlSession默認會開啟事務,在delete完成后需要調用SqlSessioncommit()方法提交事務。


try (SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession()) {
    SingleTransMapper mapper = session.getMapper(SingleTransMapper.class);
    int count = mapper.delete("MYBATIS.INSERT","10009");
    session.commit();
    System.out.println("delete result:" +count);
}catch (Exception exception)
{
    System.out.println(exception.getMessage());
}

字段映射

若字段名和數據庫的字段名不一致,可以通過配置進行映射。添加resultMap節點,配置類字段和數據庫字段的映射關係,若沒有配置的字段,則根據默認MyBatis的映射關係處理,即字段名一樣的自動映射,MyBatis會嘗試進行類型轉換,若轉換異常,則可能拋錯。我們也可以通過typeHandler自定義自己的類型處理器。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="DAO.SingleTransMapper">

  <resultMap id="singleResultMap" type="DTO.SingletransDTO">
    <result property="TransNo"  column="transNo" />
    <result property="CommandCode" column="commandCode"/>
    <result property="SpecialProperty" typeHandler="CustomTypeHandle" column="SpecialColumn"/>
  </resultMap>
  <select id="selectSingleToReusltMap" resultMap="singleResultMap">
    select * from se_singletrans where transno = #{param1} and commandCode= #{param2}
  </select>
</mapper>

關於TypeHandle這裏不做具體闡述,有興趣的可以看下MyBatis自定義類型處理器 TypeHandler

參考文獻

  1. Maven添加Oracle的依賴及驅動
  2. MyBatis自定義類型處理器 TypeHandler

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