中國大陸推排放標準,控管油電混和車排放

大陸環保部30日發布涉及船舶發動機、摩托車、輕便摩托車、輕型混合動力電動汽車和燒鹼、聚氯乙烯(PVC)工業排放的五項國家污染物排放標準,分別為《船舶發動機排氣污染物排放限值及測量方法(中國第1、2階段)》、《摩托車污染物排放限值及測量方法(中國第4階段)》、《輕便摩托車污染物排放限值及測量方法(中國第4階段)》、《輕型混合動力電動汽車污染物排放控制要求及測量方法》和《燒鹼、聚氯乙烯工業污染物排放標準》。上述標準旨在落實《大氣污染防治行動計畫》和《水污染防治行動計畫》,透過制定、修訂重點行業的排放標準力促產業轉型升級。

大陸環保部科技標準司司長鄒首民表示,實施這五項標準將可望大幅削減顆粒物(PM)、氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO2)的污染,有效促進行業技術進步和環境品質的改善。他指出,新標準適用於具有中國船籍在大陸水域航行或作業的船舶裝用的額定淨功率大於37千瓦、新生產船用發動機的環境管理,不適用於遠洋船舶,遠洋運輸船舶執行國際公約的相關規定。

鄒首民指出,上述新標準實施後,按照每年新增船機1,000萬千瓦,壽命期為25年計算,實施第一階段標準3年,所製造投入使用的船機在全壽命期內將減排NOX約140萬噸,PM約40萬噸;若實施第二階段標準3年,也將進一步減排NOX約115萬噸,PM約6萬噸。

另外,對於產量增長迅速的摩托車污染問題也正在引起重視。鄒首民說,為能有效控制摩托車污染,環保部制定了摩托車和輕便摩托車國四標準,自2019年7月1日起,所有新銷售和註冊登記的摩托車和輕便摩托車,應滿足新的標準;以國四標準實施3年估算,這期間,新生產的全部摩托車在其整個使用壽命內,將比實施國三標準減少CO排放約650萬噸、HC排放約200萬噸、NOx排放約30萬噸。

他也指出,近年來大陸國家積極鼓勵發展包括混合動力電動汽車在內的節能與新能源汽車,但由於有電能的輔助,傳統汽車的測量方法無法準確評判混合動力電動汽車的污染物排放狀況;新標準是對《輕型混合動力電動汽車污染物排放測量方法》的修訂,規定了輕型混合動力電動汽車的污染控制要求和測量方法,新標準適用於國四、國五階段的輕型混合動力汽車的環保管理,該測量方法標準的實施,將不會帶來額外的車輛技術升級成本。

(本文內容由授權提供)

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一、前言

在我們的項目資源中,你會發現需要導入的jar包越來越多,讓jar包的管理越來越沉重。它會表現為以下幾個缺點:

  • 每個項目都需要手動搜集和導入所需要的jar包
  • 項目中用到的jar包有版本更新,我們需要重新搜集並導入到項目中
  • 相同的jar包導入到不同的項目中,jar包會在本地存儲多份

針對上述問題,我們就需要使用統一的管理工具:Maven

二、了解Maven

2.1 什麼是Maven

Maven是一個基於項目對象模型(POM)的概念的純Java開發的開源的項目管理工具。主要用來管理Java項目,進行依賴管理(jar包依賴管理)和項目構建(項目編譯、打包、測試、部署)。此外還能分模塊開發,提高開發效率。

2.2 Maven的下載安裝

關於Maven的下載,我們需要下載它的解壓包。

Maven下載地址: https://us.mirrors.quenda.co/apache/maven/maven-3/3.6.3/binaries/

image-20200616171323409

下載后將Maven解壓到目錄中就可以了!

注意: 解壓的目錄與tomact服務器的形式是一樣的,不要有中文及特殊符號!

image-20200616171637526

2.3 Maven目錄結構解析

目錄名稱 描述
bin 存儲mvn的各種可執行文件
boot 含有plexus-classworlds類加載器框架,Maven 使用該框架加載自己的類庫
conf 存放settings.xml等配置文件
lib 存儲Maven運行時所需要的Java類庫
LICENSE/NOTICE/README.txt 針對Maven的版本、第三方軟件等簡要介紹

2.4 配置環境變量

Maven依賴Java環境的配置環境,所以要確保jdk版本在1.7以上,maven版本在3.3以上。

  • 配置環境變量與jdk環境變量配置是一樣的,在本機中創建MAVEN_HOME環境變量,並將maven的解壓路徑設置進去,點擊確定(路徑參考上圖解壓后的結果圖路徑)
  • 修改path環境變量,添加%MAVEN_HOME%\bin后,一路點擊確定即可!

2.5 測試

下載解壓、配置環境變量后,我們打開DOS命令窗口,鍵入mvn -v查看maven版本信息

  • 如果看到如下圖片maven的版本信息,證明maven安裝配置成功!
  • 在Maven的版本信息你就可以得知它依賴於jdk環境!

image-20200616172931556

2.6 Maven項目模型圖

三、Maven的配置

3.1 配置本地倉庫

本地倉庫簡單來說,就是在本地的maven中存儲管理所需jar包

  1. 首先,打開maven目錄conf文件夾中的settings.xml配置文件

  2. 其次,找到標號1的那一行配置信息,並複製此配置信息放在其下面

  3. 然後,在磁盤中創建一個目錄,作為存儲jar文件的本地倉庫

  4. 最後,將複製的此配置信息路徑替換成自己創建的本地倉庫目錄路徑,參考標號2的操作

image-20200616174928266

3.2 配置jdk

3.2.1 全局配置

由於Maven依賴於jdk環境,所以我們也需要在maven中配置jdk(我使用的jdk是主流的1.8版本)

  1. 打開settings.xml配置文件,找到<profiles>標籤,你會發現標籤內都是註釋的內容,我們需要在標籤內,寫入自己的jdk的配置信息。配置如下:
  2. 在maven中添加好jdk的配置信息后,我們需要在</profiles>結束標籤后添加<activeProfiles>標籤內容,讓配置好的<profiles>標籤中內容生效

注意: profile標籤中的id是此配置信息的名稱,在後面使用activeProfile標籤讓其配置生效的時候,需要保證id與activeProfile的名稱一致!(貼圖供大家參考!)

    <!-- 配置jdk -->
    <profile>
        <id>jdk1.8</id>
        <activation>
            <activeByDefault>true</activeByDefault>    
            <jdk>1.8</jdk>    
        </activation>    
        <properties>    
            <maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>    
            <maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
            <maven.compiler.compilerVersion>1.8</maven.compiler.compilerVersion> 
        </properties>    
    </profile>
<!-- 使配置好的profiles標籤中內容生效 -->
<activeProfiles>
    <activeProfile>jdk1.8</activeProfile>
</activeProfiles>

image-20200616181057029

3.2.2 單個項目修改

後面我們會了解到maven項目是通過pom.xml進行構建信息配置和依賴信息配置。其中就包括配置編譯需要的jdk版本。所以我們直接修改pom文件就可以實現單個項目修改,但是我們並不推薦此種方式,因為這個方式需要每個項目都要修改,不具有可重用性!

<build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
                <version>3.6.1</version>
                <configuration>
                    <source>1.8</source>
                    <target>1.8</target>
                </configuration>
            </plugin>
        </plugins>
</build>

四、倉庫

4.1 倉庫概念

  • 存儲依賴的地方,體現形式就是本地的一個目錄。
  • 倉庫中不僅存放依賴,而且管理着每個依賴的唯一標識(坐標),Java項目憑坐標獲取依賴。

4.2 倉庫分類

Maven倉庫可以分為本地倉庫和遠程倉庫,其中遠程倉庫又分為中央倉庫、公共倉庫和私服

  • 本地倉庫: 本地倉庫存放着項目中所需jar文件
  • 中央倉庫: Maven的中央倉庫是由Maven社區提供存儲jar文件的倉庫
  • 公共倉庫: 國內廠家提供的存儲jar文件的倉庫,比如:aliyun倉庫
  • 私服: 由公司創建的存儲jar文件的倉庫,可在公司範圍內共享,不對外開放

當項目中需要jar文件依賴時,會從倉庫中查找獲取,如果我們把所有倉庫都配置好。maven在查找獲取依賴的時候遵循一個依賴查找順序,如下:(如果本地倉庫找不到依賴就去私服下載,以此類推……)

依賴查找順序: 本地倉庫 – > 私服 – > 公共倉庫 – > 中央倉庫

image-20200616184606968

4.3 本地倉庫

本地倉庫: 本地目錄中存放所需jar包,需修改settings配置文件來配置本地倉庫

  • 使用過的依賴都會存儲在本地倉庫中,實現復用

4.4 遠程倉庫

4.4.1 中央倉庫

中央倉庫: Maven中央倉庫是由Maven社區提供的倉庫,不用任何配置,maven中內置了中央倉庫地址。其中就包含絕大多數流行的開源Java構件

  • https://mvnrepository.com/可以搜索需要的依賴的相關信息(倉庫搜索服務)
  • http://repo.maven.apache.org/maven2/為中央倉庫地址
4.4.2 公共倉庫

公共倉庫: 第三方維護的jar文件倉庫,比如阿里雲提供的倉庫。但是jar文件可能不如官方的中央倉庫全,有時候也會找不到,所以如果項目構建不成功,可以更改鏡像為官方的,下載完jar包再去改回來

  • aliyun倉庫地址:http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public/

  • 因為Maven社區提供的中央倉庫在國外,國內使用下載依賴速度過慢,所以一般我們都配置國內的公共倉庫來代替中央倉庫

  • 使用時,需要在settings.xml配置文件中添加配置信息。打開settings.xml配置文件,找到<mirrors>標籤,你也會發現這是一個空標籤,最後標籤內填寫如下配置就OK!

    <!--setting.xml中添加如下配置-->
    <mirror>
        <id>aliyun</id>  
        <!-- 中心倉庫的 mirror(鏡像) -->
        <mirrorOf>central</mirrorOf>    
        <name>Nexus aliyun</name>
        <!-- aliyun倉庫地址 以後所有要指向中心倉庫的請求,都會指向aliyun倉庫-->
        <url>http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public</url>  
    </mirror>

image-20200616223651045

4.4.3 私服

私服: 公司創建存儲jar文件的倉庫,只對公司範圍共享,不對外開放。可以通過Nexus來創建、管理一個私服。

4.4.3.1 私服概念
  • 私服是架設在局域網的一種特殊的遠程倉庫,目的是代理遠程倉庫及部署第三方構件。

  • 有了私服之後,當 Maven 需要下載依賴時,直接請求私服,私服上存在則下載到本地倉庫;否則,私服請求外部的遠程倉庫,將構件下載到私服,再提供給本地倉庫下載。

  • 私服可以解決在企業做開發時每次需要的jar包都要在中心倉庫下載,且每次下載完只能被自己使用,不能被其他開發人員使用

  • 所謂私服就是一個服務器,但是不是本地層面的,是公司層面的,公司中所有的開發人員都在使用同一個私服

4.4.3.2 私服架構

我們可以使用專門的 Maven 倉庫管理軟件來搭建私服,比如:Apache Archiva,Artifactory,Sonatype Nexus。這裏我們使用Sonatype Nexus

  • 我們可以在圖中得到在無私服的情況下,我們都需要從遠程倉庫去獲取jar文件並存儲在本地倉庫,由於中央倉庫是國外的,所以下載速度比較慢等等原因,並存在很多缺點,比如我們公司內使用
  • 我們在圖中可清晰的看到,如果有私服的話,我們需要從私服中,查找jar文件,如果私服沒有該jar文件,就需要去中央倉庫或公共倉庫去下載,然後傳到私服中,最後傳入到自己的本地倉庫進行使用。假設公司員工再一次使用到該jar文件,它會先從私服中找有沒有這個jar文件,由於我們之前的員工已經將該jar文件存儲到了私服中,所以就省去了其他員工調用遠程倉庫的步驟。並且私服是公司內部局域網類型的,下載速度會比遠程倉庫快出很多倍
無私服 有私服
私服1 私服2
4.4.3.3 Nexus安裝(了解即可)
  • Nexus官網地址:https://blog.sonatype.com/

  • 下載地址:https://help.sonatype.com/repomanager2/download/download-archives—repository-manager-oss

下載我們需要下載Zip解壓包即可,將解壓包解壓到本地盤符中即可!

解壓后,你會看到nexus目錄為私服目錄,sonatype-work目錄中包含存儲私服下載的依賴。

4.4.3.4 Nexus登錄

訪問私服:http://localhost:8081/nexus/

登錄私服的賬號為admin,密碼為admin123

4.4.3.5 倉庫列表
倉庫類型 描述
group 包含多個倉庫,通過group庫的地址可以從包含的多個倉庫中查找構件
hosted 私服 服務器本地的倉庫,其中存儲諸多構件
proxy 代理倉庫,其會關聯一個遠程倉庫, 比如中央倉庫,aliyun倉庫,向該倉庫查找構件時,如果沒有會從其關聯的倉庫中下載
倉庫名 描述
Releases 存放項目的穩定發布版本,一個模塊做完后如果需要共享給他人,可以上傳到私服的該庫
Snapshots 對應不穩定的發布版本
3rd party 存放中央倉庫沒有的 ,如ojdbc.jar,可以上傳到私服的該庫中
倉庫列表
私服_list
4.4.3.6 倉庫組

而此時就有問題,私服中有很多倉庫,每個倉庫都有自己的url,則項目中配置哪個倉庫呢 ?

私服中有一個倉庫組,組中包含多個倉庫,可以指定倉庫組的url,即可從多個倉庫中獲取構件

關於倉庫的設置: 由於我們在使用私服的時候,本地倉庫沒有的jar文件,需要去私服找,私服沒有的話,就去中央倉庫找。所以我們需要把私服內的中央倉庫換為阿里雲倉庫,這樣可以保證我們國內的下載速度。

倉庫組 注意:proxy的倉庫排序在最後
私服_deploy2
4.4.3.7 手動上傳倉庫
4.4.3.8 Maven關聯私服

配置settings.xml,設置私服地址、認證等信息(關聯私服需要添加配置文件信息如下,找到父標籤,添加子標籤內容即可)

<servers>
    <server> 
        <id>nexus-public</id> <!-- nexus的認證id -->
        <username>admin</username> <!--nexus中的用戶名密碼-->
        <password>admin123</password> 
    </server>
</servers>
<profiles>
    <profile> 
        <id>nexus</id> 
        <repositories> 
            <repository> 
                <id>nexus-public</id> <!--nexus認證id 【此處的repository的id要和 <server>的id保持一致】-->
                <!--name隨便-->
                <name>Nexus Release Snapshot Repository</name> 
                <!--地址是nexus中倉庫組對應的地址-->
                <url>http://localhost:8081/nexus/content/groups/public/</url>
                <releases><enabled>true</enabled></releases> 
                <snapshots><enabled>true</enabled></snapshots> 
            </repository>
        </repositories> 
        <pluginRepositories> <!--插件倉庫地址,各節點的含義和上面是一樣的-->
            <pluginRepository> 
                <id>nexus-public</id> <!--nexus認證id 【此處的repository的id要和 <server>的id保持一致】-->
                <!--地址是nexus中倉庫組對應的地址-->
                <url>http://localhost:8081/nexus/content/groups/public/</url>
                <releases><enabled>true</enabled></releases> 
                <snapshots><enabled>true</enabled></snapshots> 
            </pluginRepository> 
        </pluginRepositories> 
    </profile>
</profiles>
<activeProfiles>
    <activeProfile>yourjdk</activeProfile>
    <!-- 使私服配置生效 -->
    <activeProfile>nexus</activeProfile>
</activeProfiles>
4.4.3.9 Meven項目部署到私服
  • 執行mvn deploy指令即可將項目部署到私服對應的倉庫中,此時項目中的打包方式多為jar
  • 但需要提前在項目的pom.xml中配置部署私服倉庫位置,如下:

注意: 如上的 repository的 id 依然是要和settings.xml中配置的server中的id 一致,才能通過私服的認證

<project>
        ...
    <dependencies>
        .....
    </dependencies>

    <!-- 在項目的pom.xml中 配置私服的倉庫地址,可以將項目打jar包部署到私服 -->
    <distributionManagement>
        <repository>
            <id>nexus-public</id> <!-- nexus認證id -->
            <url>http://localhost:8081/nexus/content/repositories/releases</url>
        </repository>
        <snapshotRepository>
            <id>nexus-public</id> <!-- nexus認證id -->
            <url>http://localhost:8081/nexus/content/repositories/snapshots</url>
        </snapshotRepository>
    </distributionManagement>
</project>

五、IDEA中的Maven操作

5.1 創建Maven項目

創建Maven項目
image-20200616215847109
指定項目名稱和項目位置
image-20200616220455702
5.1.1 節點配置解析
節點 詳細描述
groupId 這是項目組的編號,這在組織或項目中通常是獨一無二的。 例如,一家銀行集團 com.company.bank擁有所有銀行相關項目。
artifactId 這是項目的 ID。這通常是項目的名稱。 例如,consumer-banking。 除了 groupId 之外,artifactId 還定義了 artifact 在存儲庫中的位置。
version 這是項目的版本。與 groupId 一起使用,artifact 在存儲庫中用於將版本彼此分離。 例如:com.company.bank:consumer-banking:1.0com.company.bank:consumer-banking:1.1
5.1.2 語義化版本號
  • 規則:正式穩定版本從v0.1.0開始,配套軟件公共API
  • 注意:正式版發布后不可修改,只能在下一個版本中發布新內容
版本類型 詳細描述
主要版本 當你做了不兼容的API 修改(正式版發布、架構升級)
次要版本 當你做了向下兼容的功能性新增(功能增減)
修訂版本 當你做了向下兼容的問題修正(BUG修復、查缺補漏)
5.1.3 擴展(SNAPSHOT)

在使用maven過程中,我們在開發階段經常性的會有很多公共庫處於不穩定狀態,隨時需要修改併發布,可能一天就要發布一次,遇到bug時,甚至一天要發布N次。我們知道,maven的依賴管理是基於版本管理的,對於發布狀態的artifact,如果版本號相同,即使我們內部的鏡像服務器上的組件比本地新,maven也不會主動下載的。如果我們在開發階段都是基於正式發布版本來做依賴管理,那麼遇到這個問題,就需要升級組件的版本號,可這樣就明顯不符合要求和實際情況了。但是,如果是基於快照版本,那麼問題就自熱而然的解決了,而maven已經為我們準備好了這一切。

maven中的倉庫分為兩種,snapshot快照倉庫和release發布倉庫。snapshot快照倉庫用於保存開發過程中的不穩定版本,release正式倉庫則是用來保存穩定的發行版本。定義一個組件/模塊為快照版本,只需要在pom文件中在該模塊的版本號后加上-SNAPSHOT即可(注意這裏必須是大寫),如下:

<groupId>cc.mzone</groupId>
<artifactId>m1</artifactId>
<version>0.1-SNAPSHOT</version>
<packaging>jar</packaging>

maven會根據模塊的版本號(pom文件中的version)中是否帶有-SNAPSHOT來判斷是快照版本還是正式版本。如果是快照版本,那麼在mvn deploy時會自動發布到快照版本庫中,會覆蓋老的快照版本,而在使用快照版本的模塊,在不更改版本號的情況下,直接編譯打包時,maven會自動從鏡像服務器上下載最新的快照版本。如果是正式發布版本,那麼在mvn deploy時會自動發布到正式版本庫中,而使用正式版本的模塊,在不更改版本號的情況下,編譯打包時如果本地已經存在該版本的模塊則不會主動去鏡像服務器上下載

在maven的約定中,依賴的版本分為兩類——SNAPSHOT和RELEASE。SNAPSHOT依賴泛指以-SNAPSHOT為結尾的版本號,例如1.0.1-SNAPSHOT。除此之外,所有非-SNAPSHOT結尾的版本號則都被認定為RELEASE版本,即正式版,雖然會有beta、rc之類說法,但是這些只是軟件工程角度的測試版,對於maven而言,這些都是RELEASE版本。所以一般我們需要上傳到發布倉庫的時候可以在<version>標籤內直接寫版本即可,不需要再添加任何標籤!

5.2 IDEA關聯Maven

在IDEA中關聯本地安裝的maven,後續就可以通過idea來使用maven管理項目(我使用的aliyun倉庫)

在全局設置中關聯Maven
image-20200616222756521
Maven項目展示 (缺少test包下resources文件夾)
image-20200616224937892

5.3 IDEA創建測試包下resources文件夾

我們在使用IDEA創建Maven項目時,IDEA是沒有幫我們創建test包下的resources文件夾。但是Maven規範中是包含這個文件夾的,所以我們需要手動創建並聲明該文件夾

創建存放測試配置的文件夾
image-20200616225355373
指定文件夾名稱 (下拉框選擇resources文件夾創建即可)
image-20200616225859663
文件目錄結構展示 (完整Maven規範目錄結構)
image-20200616230042781

5.4 Maven項目目錄結構解析

注意: 項目中的創建包、創建類、執行,都與普通項目無異

目錄名稱 描述
src/main/java 用於創建包,存放編寫的源代碼(.java文件)
src/main/resources 存放項目中所需配置文件,比如:c3p0.properties
src/test/java 用於創建包,存放編寫的測試代碼(.java文件)
src/test/resources 存放項目中測試代碼所需配置文件
根目錄/pom.xml 項目對象模型(project object model),maven項目核心文件,其中定義項目構建方式,聲明依賴等

5.5 Maven項目類型

根據項目類型,在pom.xml文件中添加相應配置。

  • 項目類型分為Java項目和JavaWeb項目

  • 如果項目為Java項目需要在<project>標籤內添加 jar

  • 如果項目為JavaWeb項目需要在<project>標籤內添加 war

注意: Maven可以根據項目類型來確定打包方式,比如Java項目打包成jar包JavaWeb項目打包成war包

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.mylifes1110</groupId>
    <artifactId>firstmaven</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <!--
        設置項目類型,打包方式:
        如果為Java項目則使用jar
        如果為JavaWeb項目使用war
    -->
    <packaging>jar</packaging>
<!--    <packaging>war</packaging>-->
</project>

5.6 IDEA中導入依賴

5.6.1 導入依賴須知

建好項目后,需要導入需要的jar包,要通過坐標來在倉庫中查找導入

  • 每個構件都有自己的坐標,其坐標分為groupId、artifactId、version 三種,翻譯後為項目標識、項目名稱、版本號
  • 在maven項目中只需要配置坐標,maven便會自動加載對應依賴。刪除坐標則會移除依賴
節點 描述
project 工程的根標籤。
modelVersion 模型版本需要設置為 4.0。
groupId 這是工程組的標識。它在一個組織或者項目中通常是唯一的。例如,一個銀行組織 com.companyname.project-group 擁有所有的和銀行相關的項目。
artifactId 這是工程的標識。它通常是工程的名稱。例如,消費者銀行。groupId 和 artifactId 一起定義了 artifact 在倉庫中的位置。
version 這是工程的版本號。在 artifact 的倉庫中,它用來區分不同的版本。例如:com.company.bank:consumer-banking:1.0 com.company.bank:consumer-banking:1.1
5.6.2 查找依賴

依賴查找服務需要在如下網址中查找依賴,獲取依賴坐標后,在maven項目中的pom.xml文件中導入

  • 依賴查找服務地址: https://mvnrepository.com/
查找jar文件
image-20200616111418839
jar文件的選擇
image-20200616112444879
Copy依賴坐標
image-20200617003002005
5.6.3 導入依賴

在項目的pom.xml文件中添加依賴

  • 首先添加<dependencies>標籤
  • 最後添加複製好的依賴坐標

注意: 導入依賴可以導入多個所需jar文件的依賴,依次在<dependencies>標籤內添加依賴坐標即可

導入依賴
image-20200617003853705
5.6.4 同步依賴

導入依賴后,你會發現pom.xml文件中的依賴坐標是紅色報錯的,而在IDEA的右下角有那麼一個框。這時候需要點擊框內提示信息在maven倉庫中同步下載依賴到項目中

同步下載依賴到項目中
image-20200617004515463
5.6.5 查看依賴

導入並同步下載好的依賴,可以通過項目和IDEA中Maven控制面板查看

查看依賴
image-20200617005635304

5.7 基於Maven創建Web項目

5.7.1 修改web項目打包方式

pom.xml文件中設置 <packaging>war/packaging>修改打包方式為web項目

5.7.2 導入web依賴

基於Maven項目,我們導入了maven所需依賴,如果創建web項目的話,還需要導入JSPServletJSTL依賴,使Maven項目具有web編譯環境。(在pom.xml文件中添加以下依賴)

        <dependency>
            <!-- jstl 支持 -->
            <groupId>javax.servlet</groupId>
            <artifactId>jstl</artifactId>
            <version>1.2</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <!-- servlet編譯環境 -->
            <groupId>javax.servlet</groupId>
            <artifactId>javax.servlet-api</artifactId>
            <version>3.1.0</version>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <!-- jsp編譯環境 -->
            <groupId>javax.servlet</groupId>
            <artifactId>jsp-api</artifactId>
            <version>2.0</version>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>

image-20200617123210482

5.7.3 創建web項目目錄結構

web項目在IDEA中有web規範目錄文件夾的,比如webapp、WEB-INF、web.xml、index.jsp。而由於Maven項目中沒有該規範目錄,這就需要我們自己創建目錄結構了!

創建web項目目錄結構有以下注意點:

  • webapp文件夾必須是基於main目錄下創建的,與java文件夾同級
  • webapp文件夾IDEA自動識別此文件夾,給與了特殊藍色圓點標識
  • 在WEB-INF目錄下創建的的web.xml是一個空的xml文件,我們需要在該文件中鍵入如下web.xml空白模板信息,只需要將下面的模板複製到項目中的web.xml文件中即可!
  • 創建的文件夾以及文件名稱千萬不要寫錯!

注意: 在創建項目的時候,其實我們是可以指定使用IDEA來創建來創建web項目的目錄結構的,創建項目時需要勾選Create from archetype。只是IDEA為我們構建的項目架構是有版本差異的,而且還附加了很多對我們無用的註解等等,所以我們一般都手動創建,IDEA自動構建作為了解就好!

xml空白模板

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_4_0.xsd"
         version="4.0">
</web-app>
IDEA自動構建項目結構
image-20200617164915737
手動構建web項目結構
基於main目錄下創建webapp文件夾
image-20200617124249878
image-20200617124319926
基於webapp目錄創建WEB-INF文件夾
image-20200617124624648
基於WEB-INF目錄創建web.xml文件
image-20200617125038803
image-20200617125055216
xml文件內容展示
image-20200617125729115
基於webapp目錄創建index.jsp文件
image-20200617125613861
目錄展示 (完整的web項目目錄結構)
image-20200617125808227
5.7.4 tomact的引入

關於Tomact服務的引入,需要我們手動添加tomact服務

添加tomact服務后,如果對tomact服務器在IDEA中的開發流程不熟悉的小夥伴,不要灰心。請參考tomact服務器基礎和開發步驟即可,此文章中詳細講到了關於tomact的各種知識點!

添加tomact服務
image-20200617131801103

5.8 pom文件的其他標籤操作

5.8.1 build標籤修改默認打包名

默認的打包名稱:artifactid+verson.打包方式

我們可以通過build中finalName修改,如下操作:

<build>
  <finalName>maven_name</finalName>
</build>  
5.8.2 引入插件

dependencies引入開發需要的jar包,有時候我們還需要引入一些常用的插件,比如:jdk、tomact、分頁插件等等

插件配置位置也是在<build>標籤中,如下:

<build>
<plugins>
    <!-- java編譯插件,配jdk的編譯版本 -->
    <plugin>
      <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
      <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
      <configuration>
        <source>1.8</source>
        <target>1.8</target>
        <encoding>UTF-8</encoding>
      </configuration>
    </plugin>
    <!-- tomcat插件 -->
    <plugin>
      <groupId>org.apache.tomcat.maven</groupId>
      <artifactId>tomcat7-maven-plugin</artifactId>
      <configuration>
        <port>8080</port>
        <path>/</path>
        <uriEncoding>UTF-8</uriEncoding>
        <server>tomcat7</server>
      </configuration>
    </plugin>
  </plugins>
</build>
5.8.3 控制打包資源

如果在java文件夾中添加java類,會自動打包編譯到classes文件夾下。但是xml文件默認不會被打包,需要我們手動指定打包。可以使用<resources>標籤來指定要打包資源的文件夾要把哪些靜態資源打包到classes根目錄下

<!--打包指定靜態資源-->
<build>
<resources>
    <resource>
      <!-- 指定要打包資源的文件夾 要把哪些靜態資源打包到 classes根目錄下-->
      <directory>src/main/resources</directory>
      <includes>
        <include>**/*.xml</include>
        <include>**/
*.properties</include>
      </includes>
    </resource>
    <resource>
      <directory>src/main/resources</directory>
      <excludes>
        <exclude>spring/*</exclude>
      </excludes>
      <includes>
        <include>*.xml</include>
        <!--<include>*/
*.properties</include>-->
      </includes>
    </resource>
  </resources>
</build>

六、依賴的生命周期

6.1 什麼是依賴的生命周期

jar文件的生效時間段可以成為依賴的生命周期

6.2 依賴的生命周期分類與詳解

前三個是常用的依賴生命周期設置,而後兩個製作了解即可,幾乎用不到!

標識 周期
compile 缺省值(默認依賴生命周期),適用於所有階段(測試運行,編譯,運行,打包)
provided 類似compile,期望JDK、容器或使用者會提供這個依賴。如servlet-api.jar;適用於(測試運行,編譯)階段
test 只在測試時使用,適用於(編譯,測試運行)階段,如 junit.jar
runtime 依賴在編譯器不使用,只在運行時使用,如 mysql的驅動jar,適用於(運行,測試運行)階段
system Maven不會在倉庫中查找對應依賴,在本地磁盤目錄中查找;適用於(編譯,測試運行,運行)階段

6.3 依賴生命周期的使用

關於依賴生命周期的使用,需要在期望指定生命周期的依賴內添加<scope>標籤,在此標籤內添加所需依賴標識。

complie

jstl依賴默認沒有compile標識的生命周期。因為在依賴中不指定生命周期就是默認指定適用於所有階段的生命周期,其默認標識為compile。

image-20200617135847510

provided

servlet和jsp依賴默認指定provided標識的生命周期。因為我們在servlet或jsp代碼時是需要這兩個依賴的,但是我們將項目部署到tomact中,本地tomact目錄的lib文件夾下也會有一些jar文件,所以這造成了一種依賴衝突。為了避免這種依賴衝突我們需要指定依賴的生命周期為編譯和測試運行階段。這樣我們在書寫代碼時,編譯期也有有依賴可以使用,不會飄紅,而在過了編譯期後項目部署到了tomact中,該依賴聲生命就會被結束掉了,不會影響tomact服務器內置依賴的使用!

image-20200617135818392

test

在maven項目中,項目結構是區分main主文件和test測試文件的。如果我們在使用Junit單元測試時,指定依賴的生命周期為test,那該依賴只適用於test測試文件內,在其他文件的階段默認沒有單元測試的依賴。

簡單來說,在test文件夾內創建的測試類,使用@Test註解不會有任何問題。如果換做在main文件夾和其他文件夾中創建測試類,使用@Test註解就會因沒有依賴注入而報錯。

image-20200617140515452

runtime

我們在添加mysql驅動的依賴時,你會發現它並沒有指定生命周期為runtime。這是因為我們在書寫jdbc工具類的操作時,如果在編譯期沒有mysql驅動的依賴,它並不會飄紅報錯。如果沒有依賴只有在我們運行的時候才會發生報錯,並告知mysql驅動依賴未找到。所以,這就顯得runtime這個依賴生命周期十分的雞肋。因此,可以不指定該生命周期。

image-20200617141145812

system

當依賴的生命周期設置為system時,表示該依賴項是我們自己提供的,不需要Maven到倉庫裏面去找。
指定scope為system需要與另一個屬性元素systemPath一起使用,它表示該依賴項在當前系統的位置,使用的是絕對路徑。由於此類依賴不是通過 Maven 倉庫解析的,而且往往與本機系統綁定,可能造成構建的不可移植,因此應該慎用。systemPath 元素可以引用環境變量。

image-20200617142301138

七、maven的構建命令

7.1 項目的構建過程

7.2 常用構建命令

一般命令的鍵入在IDEA中的框中鍵入命令就可以!

image-20200617170717904

命令 描述
mvn compile(常用) 編譯項目,生成target文件
mvn package(常用) 打包項目,生成war或jar文件
mvn clean(常用) 清理編譯或打包后的項目結構
mvn install(常用) 打包後上傳到Maven本地倉庫
mvn source:jar 打包項目,生成jar包
mvn deploy 只打包,不測試
mvn site 生成站點
mvn test 執行測試源碼

7.3 maven項目的生命周期

maven項目的生命周期分為了三個階段,而這三個階段相互獨立、互不影響

  1. 清理生命周期(Clean Lifecycle): 該生命周期負責清理項目中多餘信息,保持資源和代碼的整潔性。一般用來清空目錄下的文件
  2. 默認構建生命周期(Default Lifeclyle): 該生命周期表示項目的構建過程,其中定義了一個項目構建要經歷的不同階段
  3. 站點管理生命周期(Site Lifecycle): site生命周期的目的是建立和發布項目站點,Maven能夠基於POM所包含的信息,自動生成一個友好的站點

clean

該生命周期主要是對項目編譯生成的文件進行清理,清理的話主要是清理編譯後項目中的target文件夾,清理后還可以通過編譯指令重新生成。

  • 命令: mvn clean

default

該生命周期的主要目的是項目的編譯 -> 測試 -> 打包 -> 發布

  • 命令: mvn deploy
  • 其中default生命周期分為23個階段,如下列舉比較重要的幾個階段
  • validate:驗證工程是否正確,所有需要的資源是否可用。
  • compile:編譯項目的源代碼。
  • test:使用合適的單元測試框架來測試已編譯的源代碼。這些測試不需要已打包和布署。
  • Package:把已編譯的代碼打包成可發布的格式,比如jar。
  • integration-test:如有需要,將包處理和發布到一個能夠進行集成測試的環境。
  • verify:運行所有檢查,驗證包是否有效且達到質量標準。
  • install:把包安裝到maven本地倉庫,可以被其他工程作為依賴來使用。
  • Deploy:在集成或者發布環境下執行,將最終版本的包拷貝到遠程的repository,使得其他的開發者或者工程可以共享。

site

該生命周期的主要是建立和發布項目站點,Maven能夠基於POM所包含的信息,自動生成一個友好的站點

  • 命令: mvn site

注意: 低版本的site插件可能引發失敗現象!升級高版本site插件即可!

<plugin>
  <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
  <artifactId>maven-site-plugin</artifactId>
  <version>3.7.1</version>
</plugin>

7.4 maven命令與插件的關係

maven命令是操作maven項目的重要方式,但是我們要知道maven命令只是支配maven插件工作的一個方式,其工作核心主要還是maven插件。maven內嵌了項目操作的插件,我們只需要通過執行命令來調用插件來完成項目的編譯、測試、發布等工作

注意: 執行一次命令可能會觸發多個插件工作

八、傳遞依賴和衝突解決

8.1 什麼是傳遞依賴

假如有Maven項目A,項目B依賴A,項目C依賴B。那麼我們可以說 C依賴A。也就是說,依賴的關係為:C – > B – > A, 那麼我們執行項目C時,會自動把B、A都下載導入到C項目的jar包文件夾中,這就是依賴的傳遞性。

8.2 什麼是依賴衝突

依賴衝突我在上文中也提到過,依賴衝突是當直接引用或者間接引用出現了相同的jar包擁有不同版本的時候。

舉個例子:A依賴於B,B依賴於C,此時C的版本為V1.0;如果此時引入的C依賴還有一個V2.0,那麼我們的A傳遞依賴於C,此時C的版本為V2.0。這時候就是一個衝突,直接或間接的都引用了C,而C版本有兩個!

8.3 手動解決依賴衝突

如果我不想在C依賴中出現B,那麼就可以主動的使用依賴排除技術,排除B依賴的引用,如下操作需要添加排除依賴的配置信息(<exclusions>標籤和其中信息,其中兩個id標籤是需要排除依賴的id):

     <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-core</artifactId>
            <version>4.3.12.RELEASE</version>

            <!--手動排除依賴-->
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>commons-logging</groupId>
                    <artifactId>commons-logging</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>

        </dependency>
     </dependencies>

8.4 自動解決依賴衝突

8.4.1 自動解決依賴衝突的途徑

自動解決依賴通途問題的兩個途徑分為:短路優先原則先聲明優先原則

8.4.2 短路優先原則

首先,先看如下依賴關係

  1. A – > B – > C – > D – > E(V1.0)
  2. A – > F – > E(V2.0)

解釋: 1中,A依賴於B,B依賴於C,C依賴於D,D依賴於E,此時E的版本為V1.0版本(2中解釋基本相似)

所謂短路優先,就是路徑段的依賴有限被加載使用,這裏我們可以看到2中的路徑是最短的路徑,所以maven在加載依賴的時候,是使用2中的這一條依賴和版本

8.4.3 先聲明優先原則

針對依賴路徑長度相同的情況,則使用先聲明優先原則,看如下依賴關係

  1. A – > B – > C(V1.0)
  2. A – > D – > C(V2.0)

此時路徑優先原則不能解決問題時,maven需要判斷在A項目的<depencies>標籤內,B和D的哪個依賴聲明在前面,如果B依賴聲明早於D依賴,那麼就使用1中的這一條依賴和版本

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聚甘新

.Net Core Configuration Etcd數據源

前言

    .Net Core為我們提供了一套強大的Configuration配置系統,使用簡單擴展性強。通過這套配置系統我們可以將Json、Xml、Ini等數據源加載到程序中,也可以自己擴展其他形式的存儲源。今天我們要做的就是通過自定義的方式為其擴展Etcd數據源操作。

何為Etdc

    在使用etcd之前我們先介紹一下Etcd,我相信很多同學都早有耳聞。Etcd是一款高可用、強一致的分佈式KV存儲系統,它內部採用raft協議作為一致性算法,本身也是基於GO語言開發的,最新版本為v3.4.9,具體版本下載地址可參閱官方GitHub地址。相信了解過K8S的同學對這個肯定不陌生,它是K8S的數據管理系統。官方地址為https://etcd.io/。
    在此之前,我相信大家已經了解過很多存儲系統了,Etcd到底能實現了什麼功能呢?其一用於配置中心和服務發現,再者也可以實現分佈式鎖和消息系統。它本身就是基於目錄型存儲,並且內部有一套強大的Watch機制可以監聽針對節點和數據的操作變化,每次對節點的事務操作都會有對於的版本信息。

Etcd VS Zookeeper

通過上面的介紹是不是感覺和Zookeeper有點類似呢,網上有很多很多關於Etcd和Zookeeper的對比文章,大致如下可以得到以下結論

功能 Etcd Zookeeper
分佈式鎖 有(採用節點版本號信息) 有(採用臨時節點和順序臨時節點)
watcher
一致性算法 raft zab
選舉
元數據(metadata)存儲
應用場景 Etcd Zookeeper
發布與訂閱(配置中心) 有(不限次Watch) 有(一次性觸發的,需要重新註冊Watch)
軟負載均衡
命名服務(Naming Service)
服務發現 有(基於租約節點) 有(基於臨時節點)
分佈式通知/協調
集群管理與Master選舉
分佈式鎖
分佈式隊列

說白了就是Zookeeper能幹的活,Etcd也能幹。那既然有了Zookeeper為啥還要選擇Etcd,主要基於以下原因

  • 更輕量級(Etcd基於GO語言開發,Zookeeper基於Java開發)、更易用(開箱即用)
  • 高負載下的穩定讀寫
  • 數據模型的多版本併發控制
  • 穩定的watcher功能,通知訂閱者監聽值的變化(Zookeeper基於數據的監聽是一次性的,每次監聽完成還需重新註冊)
  • 客戶端協議使用GRPC協議,支持語言更廣泛

一言以蔽之,就是不僅實現了Zookeeper的功能,還在很多方面吊打Zookeeper,這麼強大的東西忍不住都要試一試。

在.Net Core中使用Etcd

    在Nuget上可以搜索到很多.Net Core的Etcd客戶端驅動程序,我使用了下載量最多的一個名字叫dotnet-etcd的驅動包,順便找到了它在GayHub上,不好意思手滑打錯了GitHub上的項目地址,大概學習了一下基本的使用方式。其實我們結合Configuration配置這一塊,只需要兩個功能。一個是Get獲取數據,另一個是Watch節點變化(更新數據會用到)。個人認為,前期有目有邊界的學習還是非常重要的。

Configuration擴展Etcd

前面我們講到過自定義擴展Configuration是非常方便的,相信了解過Configuration相關源碼的小夥伴們已經非常熟悉了,大致總結一下分為三步:

  • 編寫IConfigurationBuilder擴展方法,我們這裏叫AddEtcd
  • 編寫實現IConfigurationSource的配置源信息類,我們這裏叫EtcdConfigurationSource
  • 編寫繼承自ConfigurationProvider的ConfigurationSource的配置數據提供類,我們這裏叫EtcdConfigurationProvider

因為微軟已經給我們提供了一部分便利,所以編寫起來還是非常的簡單的。好了,接下來我們開始編寫具體的實現代碼,重點的地方我會在代碼中註釋說明。

首先是定義擴展類EtcdConfigurationExtensions,這個類是針對IConfigurationBuilder的擴展方法,實現如下

public static class EtcdConfigurationExtensions
{
    /// <summary>
    /// AddEtcd擴展方法
    /// </summary>
    /// <param name="serverAddress">Etcd地址</param>
    /// <param name="path">讀取路徑</param>
    /// <returns></returns>
    public static IConfigurationBuilder AddEtcd(this IConfigurationBuilder builder, string serverAddress,string path)
    {
        return AddEtcd(builder, serverAddress:serverAddress, path: path,reloadOnChange: false);
    }

    /// <summary>
    /// AddEtcd擴展方法
    /// </summary>
    /// <param name="serverAddress">Etcd地址</param>
    /// <param name="path">讀取路徑</param>
    /// <param name="reloadOnChange">如果數據發送改變是否刷新</param>
    /// <returns></returns>
    public static IConfigurationBuilder AddEtcd(this IConfigurationBuilder builder, string serverAddress, string path, bool reloadOnChange)
    {
        return AddEtcd(builder,options => {
            options.Address = serverAddress;
            options.Path = path;
            options.ReloadOnChange = reloadOnChange;
        });
    }

    public static IConfigurationBuilder AddEtcd(this IConfigurationBuilder builder, Action<EtcdOptions> options)
    {
        EtcdOptions etcdOptions = new EtcdOptions();
        options.Invoke(etcdOptions);
        return builder.Add(new EtcdConfigurationSource { EtcdOptions = etcdOptions });
    }
}

這裏我還定義了一個EtcdOptions的POCO,用於承載讀取Etcd的配置屬性

public class EtcdOptions
{
    /// <summary>
    /// Etcd地址
    /// </summary>
    public string Address { get; set; }

    /// <summary>
    /// Etcd訪問用戶名
    /// </summary>
    public string UserName { get; set; }

    /// <summary>
    /// Etcd訪問密碼
    /// </summary>
    public string PassWord { get; set; }

    /// <summary>
    /// Etcd讀取路徑
    /// </summary>
    public string Path { get; set; }

    /// <summary>
    /// 數據變更是否刷新讀取
    /// </summary>
    public bool ReloadOnChange { get; set; }
}

接下來我們定義EtcdConfigurationSource,這個類非常簡單就是返回一個配置提供對象

public class EtcdConfigurationSource : IConfigurationSource
{
    public EtcdOptions EtcdOptions { get; set; }

    public IConfigurationProvider Build(IConfigurationBuilder builder)
    {
        return new EtcdConfigurationProvider(EtcdOptions);
    }
}

真正的讀取操作都在EtcdConfigurationProvider里

public class EtcdConfigurationProvider : ConfigurationProvider
{
    private readonly string _path;
    private readonly bool _reloadOnChange;
    private readonly EtcdClient _etcdClient;

    public EtcdConfigurationProvider(EtcdOptions options)
    {
        //實例化EtcdClient
        _etcdClient = new EtcdClient(options.Address,username: options.UserName,password: options.PassWord);
        _path = options.Path;
        _reloadOnChange = options.ReloadOnChange;
    }

    /// <summary>
    /// 重寫加載方法
    /// </summary>
    public override void Load()
    {
        //讀取數據
        LoadData();
        //數據發生變化是否重新加載
        if (_reloadOnChange)
        {
            ReloadData();
        }
    }

    private void LoadData()
    {
        //讀取Etcd里的數據
        string result = _etcdClient.GetValAsync(_path).GetAwaiter().GetResult();
        if (string.IsNullOrEmpty(result))
        {
            return;
        }
        //轉換一下數據結構,這裏我使用的是json格式
        //讀取的數據只要賦值到Data屬性上即可,IConfiguration真正讀取的數據就是存儲到Data的字典數據
        Data = ConvertData(result);
    }

    private IDictionary<string,string> ConvertData(string result)
    {
        byte[] array = Encoding.UTF8.GetBytes(result);
        MemoryStream stream = new MemoryStream(array);
        //JsonConfigurationFileParser是將json數據轉換為Configuration可讀取的結構(複製JsonConfiguration類庫里的)
        return JsonConfigurationFileParser.Parse(stream);
    }

    private void ReloadData()
    {
        WatchRequest request = new WatchRequest()
        {
            CreateRequest = new WatchCreateRequest()
            {
                //需要轉換一個格式,因為etcd v3版本的接口都包含在grpc的定義中
                Key = ByteString.CopyFromUtf8(_path)
            }
        };
        //監聽Etcd節點變化,獲取變更數據,更新配置
        _etcdClient.Watch(request, rsp =>
        {
            if (rsp.Events.Any())
            {
                var @event = rsp.Events[0];
                //需要轉換一個格式,因為etcd v3版本的接口都包含在grpc的定義中
                Data = ConvertData(@event.Kv.Value.ToStringUtf8());
                //需要調用ConfigurationProvider的OnReload方法觸發ConfigurationReloadToken通知
                //這樣才能對使用Configuration的類發送數據變更通知
                //比如IOptionsMonitor就是通過ConfigurationReloadToken通知變更數據的
                OnReload();
            }
        });
    }
}

使用方式如下

builder.AddEtcd("http://127.0.0.1:2379", "service/mydemo", true);

順便給大家推薦一個Etcd可視化管理工具ETCD Manager,以便更好的學習Etcd。
到這裏,基本上就結束了,是不是非常簡單。主要還是Configuration本身的設計思路比較清晰,所以實現起來也不費勁。

總結

    以上代碼都已經上傳了我的GitHub,該倉庫還擴展了其他數據源的讀取比如Consul、Properties文件、Yaml文件的讀取,實現思路也都大致相似,有興趣的同學可以自行查閱。由於主要是講解實現思路,可能許多細節並未做處理還望見諒。如果有疑問或者更好的建議,歡迎評論區交流指導。

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美研究:種植水稻產生溫室氣體被低估 包括中國

摘錄自2018年9月12日新華網報導

美國《國家科學院學報》前(10)日刊載的一項研究顯示,如把一氧化二氮排放考慮在內,水稻種植對全球變暖的影響可能比此前估計水平高出近一倍。

然而,包括中國、美國、印度在內的多數水稻生産國,目前都沒有將與水稻種植有關的一氧化二氮排放計入向聯合國提交的國家溫室氣體排放清單中。

美國環境保護基金組織的研究稱,近年來,水資源短缺導致越來越多的地區採用間歇性淹水法種植水稻,但在分析稻田對氣候的影響時,間歇性淹水稻田釋放的高水平一氧化二氮此前並未被計算在內,導致水稻種植對全球變暖的影響被嚴重低估。

一氧化二氮,又稱氧化亞氮,是重要的長效溫室氣體。在20年到100年時段中,其捕獲大氣熱量的能力是甲烷的數倍。最新研究顯示,間歇性淹水稻田釋放的一氧化二氮水平高達持續性淹水稻田的30到45倍,後者釋放的主要溫室氣體是甲烷。

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加州簽了! 2045年100%乾淨能源目標入法

環境資訊中心外電;姜唯 翻譯;林大利 審校;稿源:ENS

加州州長布朗10日簽署參議院100號法案(SB 100),將「100%乾淨電力」正式設立為法定目標。

繼提早四年達成「2020年減排13%、經濟成長26%」目標後,「SB 100」將使加州的再生能源比例標準更加積極,2025年必須達到50%電力由再生能源供應,2030年要達到60%,2045年實現零碳電網。

加州州長布朗簽署參議院100號法案(SB 100)。圖片來源:Office of the Governor

州長訂定碳中和目標  減碳不涉核電

為了確保全球暖化對策不只侷限於電業(佔加州溫室氣體排放量的16%),布朗還發布了一項行政命令,指示加州要在2045年實現碳中和,之後則要實現淨負排碳。

目前全球有20多個國家和40多個地方政府宣布,最晚要在本世紀中實現碳中和。

為了實現目標,加州將持續減少碳污染,同時增加森林、土壤和其他自然地景的碳儲存和空氣品質及公共衛生改善計畫,尤其是在該州受影響最嚴重的社區。

加州也將陸續實施一系列因應暖化的長期行動。上週,布朗簽署了另一項法案,禁止加州沿海進行新的聯邦海上石油鑽探活動,並宣布加州反對聯邦政府擴大加州公共土地上石油鑽探的計畫。1968年至今,加州都沒有開放沿海地區的新石油和天然氣租賃。

雖然加州政府定義的乾淨能源有三種,州政府在其網站上的指出,加州正在逐步淘汰核電,現階段也並不考慮新建核電廠。

減碳聯盟「Under2 Coalition」 規模跨六大洲、佔全球經濟四成

原本加州計畫於2020年達成減排13%、同時經濟成長26%,結果此目標提早四年達成。從2015到2016年,加州減排量大約等於減少240萬輛汽車上路,省下15億加侖的汽柴油燃料。

此外,布朗幫助建立全美和全球的減碳合作聯盟「Under2 Coalition」。該聯盟起源於加州與德國巴登-符騰堡州之間的合作關係,現在已納入橫跨六大洲的206個各級政府,共代表13億人口和30兆美元的GDP,相當於全球人口的17%和全球經濟的40%。

聯盟成員做出了一些重要承諾,包括減少相當於1990年水準80%至95%的溫室氣體排放,以及2050年加州每人每年碳排少於2公噸。

California Passes 100 Percent Clean Electricity Bill SACRAMENTO, California, September 10, 2018 (ENS)

Putting his stamp of approval on California’s global climate leadership, Governor Jerry Brown today signed Senate Bill 100, which sets a 100 percent clean electricity goal for the state. The governor also issued an executive order establishing a new target to achieve carbon neutrality – both by 2045.

With Governor Brown’s executive order, California establishes the most ambitious carbon neutrality commitment of the more than 20 countries and at least 40 cities, states and provinces planning to go carbon neutral by mid-century or sooner.

SB 100 advances the state’s existing Renewables Portfolio Standard, which establishes how much of the electricity system should be powered from renewable energy resources, to 50 percent by 2025 and 60 percent by 2030.

It also puts California on the bold path to implement a zero-carbon electricity grid by 2045.

To ensure California is combating global warming beyond the electric sector, which represents 16 percent of the state’s greenhouse gas emissions, the governor’s executive order directs the state to achieve carbon neutrality by 2045 and net negative greenhouse gas emissions after that.

The state will reach its goals with continued reductions of carbon pollution and increased carbon sequestration in forests, soils and other natural landscapes and programs focused on improving air quality and public health, especially in California’s most impacted communities.

These actions are the latest in a long series of actions by California to deal with the warming climate. Late last week, Governor Brown also signed legislation to block new federal offshore oil drilling along California’s coast and announced the state’s opposition to the federal government’s plan to expand oil drilling on public lands in California. The entirety of the state’s coast has been off-limits to new oil and gas leases for more than 30 years, and the state has not issued a lease for offshore oil or gas production since 1968.

The state has met its 2020 target four years early, reducing emissions 13 percent while growing the economy 26 percent.

From 2015 to 2016, emissions reductions were roughly equal to taking 2.4 million cars off the road, saving 1.5 billion gallons of gasoline and diesel fuel.

In addition, Governor Brown has helped establish and expand coalitions of partners across the nation and globe committed to curbing carbon pollution.

The Under2 Coalition, which originated from a partnership between California and the German state of Baden-Württemberg, now includes 206 jurisdictions on six continents that collectively represent 1.3 billion people and $30 trillion in GDP – equivalent to 17 percent of the global population and 40 percent of the global economy.

Members of the Under2 Coalition have made a number of key commitments, including reducing greenhouse gas emissions equivalent to 80 to 95 percent below 1990 levels or to less than two annual metric tons for each person in California by 2050.

※ 全文及圖片詳見:

作者

如果有一件事是重要的,如果能為孩子實現一個願望,那就是人類與大自然和諧共存。

於特有生物研究保育中心服務,小鳥和棲地是主要的研究對象。是龜毛的讀者,認為龜毛是探索世界的美德。

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Chevrolet Bolt平價電動車投產、續航力近400公里

美聯社5日報導,通用汽車(General Motors)已開始在美國密西根州奧萊恩(Orion)鎮生產Chevrolet Bolt。這台續航力達238英里(383公里)的電動車建議零售價37,495美元起(註:最多可取得7,500美元的聯邦折抵稅額、扣除後入手價相當於29,995美元),今年底以前將於加州、奧勒岡州開賣,明年將擴及全美其他地區。根據凱利藍皮書(Kelley Blue Book)的統計,美國新車平均價格為34,000美元。特斯拉(Tesla Motors Inc.)200英里續航力、35,000美元(註:扣除聯邦折抵稅額前)Model 3電動車預計自2017年下半年開始交車。

IHS Markit汽車業分析師Stephanie Brinley指出,Bolt續航力遠高於美國平均來回通勤距離(40英里),但有時人們回家後可能忘了或沒有足夠時間進行充電,這是電動車主得多加費心的地方。美國目前使用中的電動車數量約23.5萬台,IHS預估Bolt開賣第一年銷售量逼近3萬台。美國去年電動車銷售量為10萬台,IHS預估年度銷售量將在2020年升至30萬台、2025年挑戰40萬台。

華爾街日報報導,通用汽車2015年10月宣布與LG電子結盟、後者將成為Chevrolet Bolt電動車的主要關鍵零件供應商。

英國金融時報8月報導,國際能源署(IEA)首席經濟學家Laszlo Varro指出,電動車目前對商品(原油)市場的影響力大約就像是10年前的太陽能一樣。他說,太陽能現在已是一個規模達數百億美元的市場、擁有龐大的影響力。Varro提到,電動車需達5千萬至1億台的規模、才能取代相當於100萬桶的石油日消費量。

IEA數據顯示,2009年全球40個國家合計僅有不到6千台的電動車、去年已升至120萬台。麥格理集團全球能源策略師Vikas Dwivedi指出,沙烏地阿拉伯對電動車的長期發展存有戒心,這可能就是它為何宣布將讓沙烏地阿拉伯國家石油公司(Saudi Aramco)初次公開發行(IPO)的原因之一。

CNNMoney去年底報導,石油輸出國組織(OPEC)發表的年度「世界石油展望(World Oil Outlook)」報告顯示,2040年高達94%的使用中車輛仍將是依靠石油燃料。OPEC報告顯示,除非出現重大技術性突破,否則在可預見的未來電動車將難以大幅取得市佔率。油國組織預估2040年僅有1%的車輛銷售量是來自純電動車款。

能源情報署(EIA)公布,截至2016年10月28日為止當週美國商用汽油庫存報2.238億桶、較去年同期高出3.9%。EIA公布的數據顯示,美國一般汽油每加侖零售均價10月31日報2.230美元,較一年前高出0.006美元。

(照片來源:。本文內容由 授權提供)

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BMW 2017年目標售出10萬輛電動車

德國媒體報導,汽車廠商BMW CEO Harald Krueger 在接受採訪時表示,電動車的時代即將到來,這一市場還有巨大的潛力,BMW 將在2017 年力爭把電動車的銷量提升到10 萬台,目前該公司2015 年電動車和混合動力車的銷量大約為6 萬台。

BMW CEO Harald Krueger 表示,該公司希望能夠在2017 年大幅提升電動車的銷量,至少提升六成,達到年銷量10 萬台。BMW 2016 年電動車和混合動力車的銷量合計大約為6 萬台,自2013 年發售電動車以來,BMW 電動車的雷軍銷量已經超過了10 萬台。

Harald Krueger 認為電動車的時代即將到來,這一市場還有很大的潛力,需求還沒有完全被發掘。

BMW 旗下唯一的純電動車車款i3 上市以來市場反響不如預期,2015 年i3 僅售出了2.5 萬台,為了提升這款產品的競爭力,BMW 將在2016 年的升級中把i3 系列電動車的續航里程提升50%。

在高階汽車市場中,BMW 的產品銷量已經落後於Benz,該公司希望在2025 年前將電動車和混合動力車的銷量提升到15%-25%。

(本文由《》授權提供。照片來源:)

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第 10 篇 評論接口

作者:HelloGitHub-追夢人物

此前我們一直在操作博客文章(Post)資源,並藉此介紹了序列化器(Serializer)、視圖集(Viewset)、路由器(Router)等 django-rest-framework 提供的便利工具,藉助這些工具,就可以非常快速地完成 RESTful API 的開發。

評論(Comment)是另一種資源,我們同樣藉助以上工具來完成對評論資源的接口開發。

首先是設計評論 API 的 URL,根據 RESTful API 的設計規範,評論資源的 URL 設計為:/comments/

對評論資源的操作有獲取某篇文章下的評論列表和創建評論兩種操作,因此相應的 HTTP 請求和動作(action)對應如下:

HTTP請求 Action URL
GET list_comments /posts/:id/comments/
POST create /comments/

文章評論列表 API 使用自定義的 action,放在 /post/ 接口的視圖集下;發表評論接口使用標準的 create action,需要定義單獨的視圖集。

然後需要一個序列化器,用於評論資源的序列化(獲取評論時),反序列化(創建評論時)。有了編寫文章序列化器的基礎,評論序列化器就是依葫蘆畫瓢的事。

comments/serializers.py

from rest_framework import serializers
from .models import Comment


class CommentSerializer(serializers.ModelSerializer):
    class Meta:
        model = Comment
        fields = [
            "name",
            "email",
            "url",
            "text",
            "created_time",
            "post",
        ]
        read_only_fields = [
            "created_time",
        ]
        extra_kwargs = {"post": {"write_only": True}}

注意這裏我們在 Meta 中增加了 read_only_fieldsextra_kwargs 的聲明。

read_only_fields 用於指定只讀字段的列表,由於 created_time 是自動生成的,用於記錄評論發布時間,因此聲明為只讀的,不允許通過接口進行修改。

extra_kwargs 指定傳入每個序列化字段的額外參數,這裏給 post 序列化字段傳入了 write_only 關鍵字參數,這樣就將 post 聲明為只寫的字段,這樣 post 字段的值僅在創建評論時需要。而在返回的資源中,post 字段就不會出現。

首先來實現創建評論的接口,先為評論創建一個視圖集:

comments/views.py

from rest_framework import mixins, viewsets
from .models import Comment
from .serializers import CommentSerializer

class CommentViewSet(mixins.CreateModelMixin, viewsets.GenericViewSet):
    serializer_class = CommentSerializer

    def get_queryset(self):
        return Comment.objects.all()

視圖集非常的簡單,混入 CreateModelMixin 后,視圖集就實現了標準的 create action。其實 create action 方法的實現也非常簡單,我們來學習一下 CreateModelMixin 的源碼實現。

class CreateModelMixin:
    """
    Create a model instance.
    """
    def create(self, request, *args, **kwargs):
        serializer = self.get_serializer(data=request.data)
        serializer.is_valid(raise_exception=True)
        self.perform_create(serializer)
        headers = self.get_success_headers(serializer.data)
        return Response(serializer.data, status=status.HTTP_201_CREATED, headers=headers)

    def perform_create(self, serializer):
        serializer.save()

    def get_success_headers(self, data):
        try:
            return {'Location': str(data[api_settings.URL_FIELD_NAME])}
        except (TypeError, KeyError):
            return {}

核心邏輯在 create 方法:首先取到綁定了用戶提交數據的序列化器,用於反序列化。接着調用 is_valid 方法校驗數據合法性,如果不合法,會直接拋出異常(raise_exception=True)。否則就執行序列化的 save 邏輯將評論數據存入數據庫,最後返迴響應。

接着在 router 里註冊 CommentViewSet 視圖集:

router.register(r"comments", comments.views.CommentViewSet, basename="comment")

進入 API 交互後台,可以看到首頁列出了 comments 接口的 URL,點擊進入 /comments/ 后可以看到一個評論表單,在這裏可以提交評論數據與創建評論的接口進行交互。

接下來實現獲取評論列表的接口。通常情況下,我們都是只獲取某篇博客文章下的評論列表,因此我們的 API 設計成了 /posts/:id/comments/。這個接口具有很強的語義,非常符合 RESTful API 的設計規範。

由於接口位於 /posts/ 空間下,因此我們在 PostViewSet 添加自定義 action 來實現,先來看代碼:

blog/views.py

class PostViewSet(
    mixins.ListModelMixin, mixins.RetrieveModelMixin, viewsets.GenericViewSet
):
    # ...
    
    @action(
            methods=["GET"],
            detail=True,
            url_path="comments",
            url_name="comment",
            pagination_class=LimitOffsetPagination,
            serializer_class=CommentSerializer,
    )
    def list_comments(self, request, *args, **kwargs):
        # 根據 URL 傳入的參數值(文章 id)獲取到博客文章記錄
        post = self.get_object()
        # 獲取文章下關聯的全部評論
        queryset = post.comment_set.all().order_by("-created_time")
        # 對評論列表進行分頁,根據 URL 傳入的參數獲取指定頁的評論
        page = self.paginate_queryset(queryset)
        # 序列化評論
        serializer = self.get_serializer(page, many=True)
        # 返回分頁后的評論列表
        return self.get_paginated_response(serializer.data)

action 裝飾器我們在上一篇教程中進行了詳細說明,這裏我們再一次接觸到 action 裝飾器更為深入的用法,可以看到我們除了設置 methodsdetailurl_path 這些參數外,還通過設置 pagination_classserializer_class 來覆蓋原本在 PostViewSet 中設置的這些類屬性的值(例如對於分頁,PostViewSet 默認為我們之前設置的 PageNumberPagination,而這裏我們替換為 LimitOffsetPagination)。

list_comments 方法邏輯非常清晰,註釋中給出了詳細的說明。另外還可以看到我們調用了一些輔助方法,例如 paginate_queryset 對查詢集進行分頁;get_paginated_response 返回分頁后的 HTTP 響應,這些方法其實都是 GenericViewSet 提供的通用輔助方法,源碼也並不複雜,如果不用這些方法,我們自己也可以輕鬆實現,但既然 django-rest-framework 已經為我們寫好了,直接復用就行,具體的實現請大家通過閱讀源碼進行學習。

現在進入 API 交互後台,進入某篇文章的詳細接口,例如訪問 /api/posts/5/,Extra Actions 下拉框中可以看到 List comments 的選項:

點擊 List comments 即可進入這篇文章下的評論列表接口,獲取這篇文章的評論列表資源了:

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一起玩轉微服務(5)——分層架構

領域驅動設計DDD(Domain Driven Design)提出了從業務設計到代碼實現一致性的要求,不再對分析模型和實現模型進行區分。也就是說從代碼的結構中我們可以直接理解業務的設計,命名得當的話,非程序人員也可以“讀”代碼。這與微服務設計中的約定優於配置不謀而合,如果你熟悉英文,那麼直接根據包名和類名就可以直接解讀出程序開發者所構建的業務的大概意圖。

領域模型包含一些明確定義的類型:

  • 實體是一個對象,它有固定的身份,具有明確定義的”連續性線索”或生命周期。通常列舉的示例是一個 Person(一個實體)。大多數系統都需要唯一地跟蹤一個 Person,無論姓名、地址或其他屬性是否更改。
  • l值對象沒有明確定義的身份,而僅由它們的屬性定義。它們通常不可變,所以兩個相等的值對象始終保持相等。地址可以是與 Person 關聯的值對象。
  • l集合是一個相關對象集群,這些對象被看作一個整體。它擁有一個特定實體作為它的根,並定義了明確的封裝邊界。它不只是一個列表。
  • l服務用於表示不是實體或值對象的自然部分的操作或活動。

領域模型在實現時可大可小,在業務的早期,在系統比較小的情況下,它有可能是一個類。當系統做大了以後,它可能是個庫。再做更大一點的時候,它可能是一個服務,給不同的應用去調用。

要將領域元素轉換為服務,可按照以下一般準則來完成此操作:

  • 使用值對象的表示作為參數和返回值,將集合和實體轉換為獨立的微服務。
  • 將領域服務(未附加到集合或實體的服務)與獨立的微服務相匹配。
  • 每個微服務應處理一個完整的業務功能。

領域模型又可以分為失血、貧血和充血3種。

  • 失血模型:基於數據庫的領域設計方式就是典型的失血模型,只關注數據的增刪改查。
  • 貧血模型:就是在domain object包含了不依賴於持久化的領域邏輯,而那些依賴持久化的領域邏輯被分離到server層。
  • 充血模型:充血模型跟貧血模型差不多,不同的是如何劃分業務邏輯,就是說,約大部分業務應該放到domain object裏面,而service應該是很薄的一層。

設計原則之分層架構

同一公司使用統一應用分層,以減少開發維護學習成本。應用分層這件事情看起來很簡單,但每個程序員都有自己的一套,哪怕是初學者,所以想實施起來並非那麼容易。

最早接觸分層架構的應該是我們最熟悉的MVC(Model-View-Controller)架構,將應用分成了模型、視圖和控制層,可以說引導了絕大多數開發者,而我們現在的應用中非常多的包括框架,架構設計都使用此模式。這后又演化出了MVP(Model-View-Presenter)和MVVM(Model-View-ViewModel)。這些可以說都是隨着技術的不斷髮展,為了應對不同場景所演化出來的模型。而微服務的每個架構都可以再細分成領域模型,下面看一下經典的領域模型架構。

它包括了Domain,Service Layer和Repositories。核心實體(Entity)和值對象(Value Object)應該在Domain層,定義的領域服務(Domain Service)在Service Layer,而針對實體和值對象的存儲和查詢邏輯都應該在Repositories層。值得注意的是,不要把Entity的屬性和行為分離到Domain和Service兩層中去實現,即所謂的貧血模型,事實證明這樣的實現方式會造成很大的維護問題。基於這種設計,工程的結構可以構造為:

– MicroService-Sample/src/

    domain

    gateways

    interface

    repositories

    services

當然,在微服務的架構中,每個微服務不必嚴格遵照這樣的規定,切忌死搬硬套,最重要的是理解,在不同的業務場合,架構的設計可以適當的做調整,畢竟適合的架構一定要具有靈活性。

分層的原則包括:

  • 文件夾分層法

應用分層採用文件夾方式的優點是可大可小、簡單易用、統一規範,可以包括 5 個項目,也可以包括 50 個項目,以滿足所有業務應用的多種不同場景。

  • 調用規約

在開發過程中,需要遵循分層架構的約束,禁止跨層次的調用。

  • 下層為上層服務

以用戶為中心,以目標為導向。上層(業務邏輯層)需要什麼,下層(數據訪問層)提供什麼,而不是下層(數據訪問層)有什麼,就向上層(業務邏輯層)提供什麼。

  • 實體層規約

Entity是數據表對象,不是數據訪問層對象;DTO 是網絡傳輸對象,不是表現層對象;BO 是內存計算邏輯對象,不是業務邏輯層對象,不是只能給業務邏輯層使用 。如果僅限定在本層訪問,則導致單個應用內大量沒有價值的對象轉換。以用戶為中心來設計實體類,可以減少無價值重複對象和無用轉換。

  • U 型訪問

下行時表現層是 Input,業務邏輯層是 Process,數據訪問層是 Output。上行時數據訪問層是 Input,業務邏輯層是 Process,  表現層就 Output。

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六、線程池(一)

線程池

通過建立池可以有效的利用系統資源,節約系統性能。Java 中的線程池就是一種非常好的實現,從 JDK1.5 開始 Java 提供了一個線程工廠 Executors 用來生成線程池,通過 Executors 可以方便的生成不同類型的線程池。

線程池的優點

  • 降低資源消耗。線程的開啟和銷毀會消耗資源,通過重複利用已創建的線程降低線程創建和銷毀造成的消耗。
  • 提高響應速度。當任務到達時,任務可以不需要的等到線程創建就能立即執行。
  • 提高線程的可管理性。線程是稀缺資源,如果無限制的創建,不僅會消耗系統資源,還會降低系統的穩定性,使用線程池可以進行統一的分配,調優和監控。

常見的線程池

  • CachedThreadPool:可緩存的線程池,該線程池中沒有核心線程,非核心線程的數量為 Integer.max_value,就是無限大,當有需要時創建線程來執行任務,沒有需要時回收線程,適用於耗時少,任務量大的情況。
  • SecudleThreadPool:周期性執行任務的線程池,按照某種特定的計劃執行線程中的任務,有核心線程,但也有非核心線程,非核心線程的大小也為無限大。適用於執行周期性的任務。
  • SingleThreadPool:只有一條線程來執行任務,適用於有順序的任務的應用場景。
  • FixedThreadPool:定長的線程池,有核心線程,核心線程的即為最大的線程數量,沒有非核心線程
  • Executors.newFixedThreadPool()、Executors.newSingleThreadExecutor() 和 Executors.newCachedThreadPool() 等方法的底層都是通過 ThreadPoolExecutor 實現的。

ThreadPoolExecutor

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                          int maximumPoolSize,
                          long keepAliveTime,
                          TimeUnit unit,
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                          ThreadFactory threadFactory,
                          RejectedExecutionHandler handler) {
    if (corePoolSize < 0 ||
        // maximumPoolSize 必須大於 0,且必須大於 corePoolSize
        maximumPoolSize <= 0 ||
        maximumPoolSize < corePoolSize ||
        keepAliveTime < 0)
        throw new IllegalArgumentException();
    if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
        throw new NullPointerException();
    this.acc = System.getSecurityManager() == null ?
            null :
            AccessController.getContext();
    this.corePoolSize = corePoolSize;
    this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
    this.workQueue = workQueue;
    this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
    this.threadFactory = threadFactory;
    this.handler = handler;
}

參數介紹:

  • corePoolSize

    • 線程池的核心線程數。在沒有設置 allowCoreThreadTimeOut 為 true 的情況下,核心線程會在線程池中一直存活,即使處於閑置狀態。
    • 如果設置為 0,則表示在沒有任何任務時,銷毀線程池;如果大於 0,即使沒有任務時也會保證線程池的線程數量等於此值。
    • 但需要注意,此值如果設置的比較小,則會頻繁的創建和銷毀線程,如果設置的比較大,則會浪費系統資源,所以需要根據自己的實際業務來調整此值。
  • maximumPoolSize

    • 線程池所能容納的最大線程數。當活動線程(核心線程+非核心線程)達到這個數值后,後續任務將會根據 RejectedExecutionHandler 來進行拒絕策略處理。
    • 官方規定此值必須大於 0,也必須大於等於 corePoolSize,此值只有在任務比較多,且不能存放在任務隊列時,才會用到。
  • keepAliveTime

    • 非核心線程閑置時的超時時長。超過該時長,非核心線程就會被回收。
    • 若線程池通過 allowCoreThreadTimeOut() 方法設置 allowCoreThreadTimeOut 屬性為 true,則該時長同樣會作用於核心線程,AsyncTask 配置的線程池就是這樣設置的。
  • unit

    • keepAliveTime 時長對應的單位。
  • workQueue

    • 表示線程池執行的任務隊列,當線程池的所有線程都在處理任務時,如果來了新任務就會緩存到此任務隊列中排隊等待執行。
    • 是一個阻塞隊列 BlockingQueue,雖然它是 Queue 的子接口,但是它的主要作用並不是容器,而是作為線程同步的工具,他有一個特徵,當生產者試圖向 BlockingQueue 放入(put)元素,如果隊列已滿,則該線程被阻塞;當消費者試圖從 BlockingQueue 取出(take)元素,如果隊列已空,則該線程被阻塞。
  • ThreadFactory

    • 線程的創建工廠,功能很簡單,就是為線程池提供創建新線程的功能。
    • 也可以自定義一個線程工廠,通過實現 ThreadFactory 接口來完成,這樣就可以自定義線程的名稱或線程執行的優先級了。
    • 通常在創建線程池時不指定此參數,它會使用默認的線程創建工廠的方法來創建線程,源代碼如下:
    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
        // Executors.defaultThreadFactory() 為默認的線程創建工廠
        this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
             Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);
    }
    public static ThreadFactory defaultThreadFactory() {
        return new DefaultThreadFactory();
    }
    // 默認的線程創建工廠,需要實現 ThreadFactory 接口
    static class DefaultThreadFactory implements ThreadFactory {
        private static final AtomicInteger poolNumber = new AtomicInteger(1);
        private final ThreadGroup group;
        private final AtomicInteger threadNumber = new AtomicInteger(1);
        private final String namePrefix;
    
        DefaultThreadFactory() {
            SecurityManager s = System.getSecurityManager();
            group = (s != null) ? s.getThreadGroup() :
                                  Thread.currentThread().getThreadGroup();
            namePrefix = "pool-" +
                          poolNumber.getAndIncrement() +
                         "-thread-";
        }
        // 創建線程
        public Thread newThread(Runnable r) {
            Thread t = new Thread(group, r,
                                  namePrefix + threadNumber.getAndIncrement(),
                                  0);
            if (t.isDaemon()) 
                t.setDaemon(false); // 創建一個非守護線程
            if (t.getPriority() != Thread.NORM_PRIORITY)
                t.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY); // 線程優先級設置為默認值
            return t;
        }
    }
    
  • RejectedExecutionHandler

    • 表示指定線程池的拒絕策略,當線程池的任務已經在緩存隊列 workQueue 中存儲滿了之後,並且不能創建新的線程來執行此任務時,就會用到此拒絕策略.
    • 它屬於一種限流保護的機制,這裡有四種任務拒絕類型:
      1. AbortPolicy: 不執行新任務,直接拋出異常,提示線程池已滿,涉及到該異常的任務也不會被執行,線程池默認的拒絕策略就是該策略。
      2. DisCardPolicy: 不執行新任務,也不拋出異常,即忽略此任務;
      3. DisCardOldSetPolicy: 將消息隊列中的第一個任務(即等待時間最久的任務)替換為當前新進來的任務執行,忽略最早的任務(最先加入隊列的任務);
      4. CallerRunsPolicy: 把任務交給當前線程來執行;
    /**
     * 線程池的拒絕策略
     */
    @Test
    public void test1() {
        // 創建線程池 核心線程為1,最大線程為3,任務隊列大小為2
        ThreadPoolExecutor poolExecutor = new ThreadPoolExecutor(1, 3, 10,
                TimeUnit.SECONDS,
                new LinkedBlockingDeque<>(2),
                new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy() // 添加 AbortPolicy 拒絕策略
        );
    
    
        for (int i = 0; i < 6; i++) {
            poolExecutor.execute(() -> {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName());
            });
        }
        
    }
    
    • 自定義線程池拒絕策略
    /**
     * 自定義線程池的拒絕策略
     * 實現接口 RejectedExecutionHandler
     */
    @Test
    public void test2() {
        ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(1, 3, 10,
                TimeUnit.SECONDS,
                new LinkedBlockingDeque<>(2),
                new RejectedExecutionHandler() {
    
                    @Override
                    public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) {
                        // 業務處理方法
                        System.out.println("執行自定義拒絕策略");
                    }
                }
        );
    
        for (int i = 0; i < 6; i++) {
            executor.execute(() -> {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName());
            });
        }
    
    }
    

線程池工作原理

線程池的工作流程要從它的執行方法 execute() 說起,源碼如下:

public void execute(Runnable command) {
    if (command == null)
        throw new NullPointerException();
    int c = ctl.get();
    // 當前工作的線程數小於核心線程數
    if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {
        // 創建新的線程執行此任務
        if (addWorker(command, true))
            return;
        c = ctl.get();
    }
    // 檢查線程池是否處於運行狀態,如果是則把任務添加到隊列
    if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {
        int recheck = ctl.get();
        // 再出檢查線程池是否處於運行狀態,防止在第一次校驗通過後線程池關閉
        // 如果是非運行狀態,則將剛加入隊列的任務移除
        if (! isRunning(recheck) && remove(command))
            reject(command);
        // 如果線程池的線程數為 0 時(當 corePoolSize 設置為 0 時會發生)
        else if (workerCountOf(recheck) == 0)
            addWorker(null, false); // 新建線程執行任務
    }
    // 核心線程都在忙且隊列都已爆滿,嘗試新啟動一個線程執行失敗
    else if (!addWorker(command, false)) 
        // 執行拒絕策略
        reject(command);
}

execute() VS submit()

  • execute() 和 submit() 都是用來執行線程池任務的,它們最主要的區別是,submit() 方法可以接收線程池執行的返回值,而 execute() 不能接收返回值。
  • sumbit 之所以可以接收返回值,是因為參數中可以傳遞:Callable task,而通過 callable 創建的線程任務有返回值並且可以拋出異常。
/**
 * execute VS sumbin
 * execute 提交任務沒有返回值
 * submit 提交任務有返回值
 */
@Test
public void test3() throws ExecutionException, InterruptedException {
    ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(2, 10, 10, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingDeque<>(20));
    // execute
    executor.execute(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("Hello, execute");
        }
    });

    // submit 使用
    Future<String> future = executor.submit(new Callable<String>() {
        @Override
        public String call() throws Exception {
            System.out.println("Hello, submit");
            return "submit success";
        }
    });
    System.out.println(future.get());
}
  • 它們的另一個區別是 execute() 方法屬於 Executor 接口的方法,而 submit() 方法則是屬於 ExecutorService 接口的方法。

線程池的使用:

import java.util.concurrent.*;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

/**
 * @author xiandongxie
 */
public class ThreadPool {

    //參數初始化 返回Java虛擬機可用的處理器數量
//    private static final int CPU_COUNT = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
    private static final int CPU_COUNT = 2;
    //核心線程數量大小
    private static final int corePoolSize = Math.max(2, Math.min(CPU_COUNT - 1, 4));
    //線程池最大容納線程數
    private static final int maximumPoolSize = CPU_COUNT * 2 + 1;
    //線程空閑后的存活時長
    private static final int keepAliveTime = 30;

    //任務過多后,存儲任務的一個阻塞隊列
    BlockingQueue<Runnable> workQueue = new SynchronousQueue<>();

    //線程的創建工廠
    ThreadFactory threadFactory = new ThreadFactory() {
        private final AtomicInteger mCount = new AtomicInteger(1);

        public Thread newThread(Runnable r) {
            return new Thread(r, "AdvacnedAsyncTask #" + mCount.getAndIncrement());
        }
    };

    //線程池任務滿載后採取的任務拒絕策略: 不執行新任務,直接拋出異常,提示線程池已滿
    RejectedExecutionHandler rejectHandler = new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy();

    //線程池對象,創建線程
    ThreadPoolExecutor mExecute = new ThreadPoolExecutor(
            corePoolSize,
            maximumPoolSize,
            keepAliveTime,
            TimeUnit.SECONDS,
            workQueue,
            threadFactory,
            rejectHandler
    );

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("main start ..... \nCPU_COUNT = " + CPU_COUNT + "\tcorePoolSize=" + corePoolSize + "\tmaximumPoolSize=" + maximumPoolSize);
        
        ThreadPool threadPool = new ThreadPool();
        ThreadPoolExecutor execute = threadPool.mExecute;
        // 預啟動所有核心線程
        execute.prestartAllCoreThreads();

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            execute.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\tstart..." + System.currentTimeMillis());
                    try {
                        Thread.sleep(2000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\tend..." + System.currentTimeMillis());
                }
            });
        }
        execute.shutdown();
        
        System.out.println("main end .....");
    }
}

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