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  • 算法漫遊指北(第十一篇):歸併排序算法描述、動圖演示、代碼實現、過程分析、複雜度

    算法漫遊指北(第十一篇):歸併排序算法描述、動圖演示、代碼實現、過程分析、複雜度

    一、歸併排序

    歸併排序是建立在歸併操作上的一種有效的排序算法。該算法是採用分治法(Divide and Conquer)的一個非常典型的應用。將已有序的子序列合併,得到完全有序的序列;即先使每個子序列有序,再使子序列段間有序。若將兩個有序表合併成一個有序表,稱為2-路歸併。

    • 所謂“分”,指的是將一個亂序數列不斷進行二分,得到許多短的序列。

    • 所謂“治”,指的是將這些短序列進行兩兩合併,然後將合併的結果作為新的序列,再與其他序列進行合併,最終得到一個新的序列。

    歸併排序算法描述

     

    • 把長度為n的輸入序列分成兩個長度為n/2的子序列;

    • 對這兩個子序列分別採用歸併排序;

    • 將兩個排序好的子序列合併成一個最終的排序序列。

     

    歸併排序動圖演示

     

    動畫演示圖2

     

     

    歸併排序代碼實現

    def merge_sort(alist):
        """歸併排序"""
        n = len(alist)
        #遞歸結束條件
        # 剩一個或沒有直接返回,不用排序
        if n <= 1:
            return alist
        # 拆分
        mid = n//2
    ​
        # left 採用歸併排序后形成的有序的新的列表
        left_li = merge_sort(alist[:mid])
    ​
        # right 採用歸併排序后形成的有序的新的列表
        right_li = merge_sort(alist[mid:])
    ​
        # 將兩個有序的子序列合併為一個新的整體
        # merge(left, right)
        left_pointer, right_pointer = 0, 0
        result = []
    ​
        while left_pointer < len(left_li) and right_pointer < len(right_li):
            if left_li[left_pointer] <=  right_li[right_pointer]:
                result.append(left_li[left_pointer])
                left_pointer += 1
            else:
                result.append(right_li[right_pointer])
                right_pointer += 1
        
        #將兩個列表按順序融合為一個列表result
        result += left_li[left_pointer:]
        result += right_li[right_pointer:]
        return result
    ​
    

      


    歸併排序過程分析

    示例 針對 arrli = [6,5,3,1,8,7,2,4]進行歸併排序

    1、拆分數組

    假設數組一共有 n 個元素,我們遞歸對數組進行折半拆分即n//2,直到每組只有一個元素為止。

     

    2、合併數組

    算法會從最小數組開始有序合併,這樣合併出來的數組一直是有序的,所以合併兩個有序數組是歸併算法的核心,這裏用兩個簡單數組示例:

    步驟1:新建一個空數組存放合併結果,用left_pointerright_pointer兩個輔助指針記錄兩個數組當前操作位置;

     

    步驟2:從左到右逐一比較兩個小數組中的元素,較小的元素先放入新數組,指針移位,直到left_pointerright_pointer指針超出尾部;

     

    步驟3:新建一個空數組存放合併結果,用lr兩個輔助指針記錄兩個數組當前操作位置;

     

    步驟4:從左到右逐一比較兩個小數組中的元素,較小的元素先放入新數組,指針移位,直到lr指針超出尾部;

     

    繼續比較寫入較小的元素到新數組

    繼續比較寫入較小的元素到新數組

     

    指針尚未移到尾部的數組,說明還有剩餘元素,將剩餘元素合併到新數組尾部。

     

    步驟5:新建一個空數組存放合併結果,用lr兩個輔助指針記錄兩個數組當前操作位置;

     

    步驟6:從左到右逐一比較兩個小數組中的元素,較小的元素先放入新數組,指針移位,直到lr指針超出尾部;

     

    將較小的元素寫入到新數組

    繼續比較寫入較小的元素到新數組

    繼續比較寫入較小的元素到新數組

    繼續比較寫入較小的元素到新數組

     

    步驟7:右邊的指針尚未移到尾部的數組,說明還有剩餘元素,將剩餘元素合併到新數組尾部。

     

    完成歸併排序,返回排好序的新數組

     

     

    歸併排序複雜度

     

    • 時間複雜度:O(nlogn)

    歸併排序把數組一層層折半分組,長度為 n 的數組,折半層數就是 logn,每一層進行操作的運算量是 n,得出時間複雜度 O(nlogn)。

    • 空間複雜度:O(n)

    每次歸併操作需要創建額外的新數組,佔用空間為 n,但這部分額外空間會隨着方法的結束而釋放,所以只需要算單次歸併操作開闢的空間即可,得出空間複雜度 O(n)。

    • 穩定性:穩定

    從算法中從左到右逐一比較,較小的先放入新數組,所以兩個值相同的元素,排序后依然保持原先後順序。

     

     

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  • 這一次搞懂SpringMVC原理

    這一次搞懂SpringMVC原理

    @

    目錄

    • 前言
    • 正文
      • 請求入口
      • 組件初始化
      • 調用Controller
      • 參數、返回值解析
    • 總結

    前言

    前面幾篇文章,學習了Spring IOC、Bean實例化過程、AOP、事務的源碼和設計思想,了解了Spring的整體運行流程,但如果是web開發,那麼必不可少的還有Spring MVC,本篇主要分析在請求調用過程中SpringMVC的實現原理,通過本篇要搞懂它是怎麼解決請求、參數、返回值映射等問題的。

    正文

    請求入口

    我們都知道前端調用後端接口時,都會通過Servlet進行轉發,而Servlet的聲明周期包含下面四個階段:

    • 實例化(new)
    • 初始化(init)
    • 執行(service調用doGet/doPost)
    • 銷毀(destroy)

    前兩個階段在Spring啟動階段就做好了(init根據配置可能是第一次請求時才會調用),銷毀是服務關閉的時候進行,本文主要分析的就是請求執行階段。我們知道SpringMVC的核心就是DispatcherServlet,該類是對Servlet的擴展,所以直接從該類的service方法開始,但在此類中沒有service方法,那肯定是在其父類中,我們先來看看其繼承體系:

    逐個往上找,在FrameworkServlet方法中就有一個service方法:

    	protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
    			throws ServletException, IOException {
    
    		HttpMethod httpMethod = HttpMethod.resolve(request.getMethod());
    		if (httpMethod == HttpMethod.PATCH || httpMethod == null) {
    			processRequest(request, response);
    		}
    		else {
    			super.service(request, response);
    		}
    	}
    
        protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
            throws ServletException, IOException
        {
            String method = req.getMethod();
    
            if (method.equals(METHOD_GET)) {
                long lastModified = getLastModified(req);
                if (lastModified == -1) {
                    doGet(req, resp);
                } else {
                    long ifModifiedSince = req.getDateHeader(HEADER_IFMODSINCE);
                    if (ifModifiedSince < lastModified) {
                        maybeSetLastModified(resp, lastModified);
                        doGet(req, resp);
                    } else {
                        resp.setStatus(HttpServletResponse.SC_NOT_MODIFIED);
                    }
                }
    
            } else if (method.equals(METHOD_HEAD)) {
                long lastModified = getLastModified(req);
                maybeSetLastModified(resp, lastModified);
                doHead(req, resp);
            } else if (method.equals(METHOD_POST)) {
                doPost(req, resp);
            } else if (method.equals(METHOD_PUT)) {
                doPut(req, resp);
            } else if (method.equals(METHOD_DELETE)) {
                doDelete(req, resp);
            } else if (method.equals(METHOD_OPTIONS)) {
                doOptions(req,resp);
            } else if (method.equals(METHOD_TRACE)) {
                doTrace(req,resp);
            } else {
                String errMsg = lStrings.getString("http.method_not_implemented");
                Object[] errArgs = new Object[1];
                errArgs[0] = method;
                errMsg = MessageFormat.format(errMsg, errArgs);
                
                resp.sendError(HttpServletResponse.SC_NOT_IMPLEMENTED, errMsg);
            }
        }
       
    

    但其主要還是調用父類HttpServlet中的方法,而該類又會根據不同的請求方式會調到子類中,最後的核心方法就是DispatcherServlet中的doDispatch方法:

    	protected void doDispatch(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
    		HttpServletRequest processedRequest = request;
    		HandlerExecutionChain mappedHandler = null;
    		boolean multipartRequestParsed = false;
    
    		//異步管理
    		WebAsyncManager asyncManager = WebAsyncUtils.getAsyncManager(request);
    
    		try {
    			ModelAndView mv = null;
    			Exception dispatchException = null;
    
    			try {
    				//文件上傳
    				processedRequest = checkMultipart(request);
    				multipartRequestParsed = (processedRequest != request);
    
    				//這個方法很重要,重點看
    				// Determine handler for the current request.
    				mappedHandler = getHandler(processedRequest);
    				if (mappedHandler == null) {
    					noHandlerFound(processedRequest, response);
    					return;
    				}
    
    				//獲取跟HandlerMethod匹配的HandlerAdapter對象
    				// Determine handler adapter for the current request.
    				HandlerAdapter ha = getHandlerAdapter(mappedHandler.getHandler());
    
    				// Process last-modified header, if supported by the handler.
    				String method = request.getMethod();
    				boolean isGet = "GET".equals(method);
    				if (isGet || "HEAD".equals(method)) {
    					long lastModified = ha.getLastModified(request, mappedHandler.getHandler());
    					if (new ServletWebRequest(request, response).checkNotModified(lastModified) && isGet) {
    						return;
    					}
    				}
    
    				//前置過濾器,如果為false則直接返回
    				if (!mappedHandler.applyPreHandle(processedRequest, response)) {
    					return;
    				}
    
    				//調用到Controller具體方法,核心方法調用,重點看看
    				// Actually invoke the handler.
    				mv = ha.handle(processedRequest, response, mappedHandler.getHandler());
    
    				if (asyncManager.isConcurrentHandlingStarted()) {
    					return;
    				}
    
    				applyDefaultViewName(processedRequest, mv);
    
    				//中置過濾器
    				mappedHandler.applyPostHandle(processedRequest, response, mv);
    			}
    			catch (Exception ex) {
    				dispatchException = ex;
    			}
    			catch (Throwable err) {
    				// As of 4.3, we're processing Errors thrown from handler methods as well,
    				// making them available for @ExceptionHandler methods and other scenarios.
    				dispatchException = new NestedServletException("Handler dispatch failed", err);
    			}
    
    			//視圖渲染及後置過濾器執行
    			processDispatchResult(processedRequest, response, mappedHandler, mv, dispatchException);
    		}
    		catch (Exception ex) {
    			triggerAfterCompletion(processedRequest, response, mappedHandler, ex);
    		}
    		catch (Throwable err) {
    			triggerAfterCompletion(processedRequest, response, mappedHandler,
    					new NestedServletException("Handler processing failed", err));
    		}
    		finally {
    			if (asyncManager.isConcurrentHandlingStarted()) {
    				// Instead of postHandle and afterCompletion
    				if (mappedHandler != null) {
    					mappedHandler.applyAfterConcurrentHandlingStarted(processedRequest, response);
    				}
    			}
    			else {
    				// Clean up any resources used by a multipart request.
    				if (multipartRequestParsed) {
    					cleanupMultipart(processedRequest);
    				}
    			}
    		}
    	}
    

    MVC的所有處理邏輯都在這個方法中,先總結一下這個方法的實現邏輯,首先根據請求的url拿到緩存中的HandlerMethod對象和執行鏈對象,HandlerMethod中封裝了controller對象、方法對象和方法參數等信息,執行鏈則是包含了一個個HandlerInterceptor攔截器;然後再通過HandlerMethod拿到對應的HandlerAdapter,這個對象的作用就是去適配我們的controller;準備工作做完后,首先會執行前置過濾,如果被攔截則直接返回,否則就去調用controller中的方法執行我們的業務邏輯並返回一個ModelView對象;接着執行中置過濾器,以及處理全局異常捕獲器捕獲到異常;最後進行視圖渲染返回並執行後置過濾器進行資源釋放等工作。
    以上就是MVC的整體執行流程,下面就逐個來分析,首先進入getHandler方法:

    	protected HandlerExecutionChain getHandler(HttpServletRequest request) throws Exception {
    		//handlerMappering實例
    		if (this.handlerMappings != null) {
    			for (HandlerMapping mapping : this.handlerMappings) {
    				//獲取HandlerMethod和過濾器鏈的包裝類
    				HandlerExecutionChain handler = mapping.getHandler(request);
    				if (handler != null) {
    					return handler;
    				}
    			}
    		}
    		return null;
    	}
    

    是委託給HandlerMapping對象的,這是一個接口,主要的實現類是RequestMappingHandlerMapping,同樣先來看看其繼承體系:

    這個類是管理請求和處理類之間的映射關係的,你是否疑惑它是在哪裡實例化的呢?下面先來看看MVC組件的初始化。

    組件初始化

    這裏我以自動化配置的註解方式說明,Spring提供了一個@EnableWebMvc,通過前面的學習我們知道在這個註解中必定導入了一個配置類,點進去可以看到是DelegatingWebMvcConfiguration,這個類就是負責MVC的組件和擴展實現的初始化,其本身我們先不看,先看其父類WebMvcConfigurationSupport,這個類我們應該不陌生,要做一些自定義擴展時就需要繼承該類(如攔截器Interceptor),同樣作用的類還有WebMvcConfigurerAdapter,這個類是對前者相對安全的擴展,為什麼是相對安全呢?因為繼承前者會導致自動配置失效,而使用後者則不必擔心此問題,只需要在類上加上@EnableWebMvc註解。
    WebMvcConfigurationSupport中我們可以看到很多@Bean標註的方法,也就是mvc組件的實例化,這裏主要看看requestMappingHandlerMapping,其餘的可自行閱讀理解,也就是一些Bean的註冊:

    	public RequestMappingHandlerMapping requestMappingHandlerMapping() {
    		RequestMappingHandlerMapping mapping = createRequestMappingHandlerMapping();
    		mapping.setOrder(0);
    		mapping.setInterceptors(getInterceptors());
    		mapping.setContentNegotiationManager(mvcContentNegotiationManager());
    		mapping.setCorsConfigurations(getCorsConfigurations());
    
    		......省略
    
    		return mapping;
    	}
    

    這裏主要看getInterceptors方法如何獲取攔截器的:

    	protected final Object[] getInterceptors() {
    		if (this.interceptors == null) {
    			InterceptorRegistry registry = new InterceptorRegistry();
    			//鈎子方法,需要自己定義
    			addInterceptors(registry);
    			registry.addInterceptor(new ConversionServiceExposingInterceptor(mvcConversionService()));
    			registry.addInterceptor(new ResourceUrlProviderExposingInterceptor(mvcResourceUrlProvider()));
    			this.interceptors = registry.getInterceptors();
    		}
    		return this.interceptors.toArray();
    	}
    

    第一次進來會調用addInterceptors添加攔截器,這是一個模板方法,在子類DelegatingWebMvcConfiguration中實現:

    	private final WebMvcConfigurerComposite configurers = new WebMvcConfigurerComposite();
    	
    	protected void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
    		this.configurers.addInterceptors(registry);
    	}
    
    	public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
    		for (WebMvcConfigurer delegate : this.delegates) {
    			delegate.addInterceptors(registry);
    		}
    	}
    

    可以看到最終是調用WebMvcConfigureraddInterceptors方法,也就是我們對WebMvcConfigurerAdapter的自定義擴展。看到這裏我們應該明白了MVC的組件是如何添加到IOC容器中的,但是DispatcherServlet又是怎麼獲取到它們的呢?回到之前的代碼中,在DispatcherServlet這個類中有一個onRefresh方法,這個方法又調用了initStrategies方法完成了MVC九大組件的註冊:

    	protected void onRefresh(ApplicationContext context) {
    		initStrategies(context);
    	}
    
    	protected void initStrategies(ApplicationContext context) {
    		initMultipartResolver(context);
    		initLocaleResolver(context);
    		initThemeResolver(context);
    		initHandlerMappings(context);
    		initHandlerAdapters(context);
    		initHandlerExceptionResolvers(context);
    		initRequestToViewNameTranslator(context);
    		initViewResolvers(context);
    		initFlashMapManager(context);
    	}
    
    	private void initHandlerMappings(ApplicationContext context) {
    		this.handlerMappings = null;
    
    		if (this.detectAllHandlerMappings) {
    			// Find all HandlerMappings in the ApplicationContext, including ancestor contexts.
    			Map<String, HandlerMapping> matchingBeans =
    					BeanFactoryUtils.beansOfTypeIncludingAncestors(context, HandlerMapping.class, true, false);
    			if (!matchingBeans.isEmpty()) {
    				this.handlerMappings = new ArrayList<>(matchingBeans.values());
    				// We keep HandlerMappings in sorted order.
    				AnnotationAwareOrderComparator.sort(this.handlerMappings);
    			}
    		}
    		else {
    			try {
    				HandlerMapping hm = context.getBean(HANDLER_MAPPING_BEAN_NAME, HandlerMapping.class);
    				this.handlerMappings = Collections.singletonList(hm);
    			}
    			catch (NoSuchBeanDefinitionException ex) {
    				// Ignore, we'll add a default HandlerMapping later.
    			}
    		}
    		
    		if (this.handlerMappings == null) {
    			this.handlerMappings = getDefaultStrategies(context, HandlerMapping.class);
    		}
    	}
    

    initHandlerMappings為例,其它組件實現邏輯基本一樣。首先從IOC容器中拿到handlerMappings的所有實現類(WebMvcConfigurationSupport中注入的對象就在這裏被獲取到),若沒有,則從DispatcherServlet.properties配置文件中(這個配置在spring-webmvc工程下org/springframework/web/servlet/DispatcherServlet.properties)獲取默認的配置:

    org.springframework.web.servlet.LocaleResolver=org.springframework.web.servlet.i18n.AcceptHeaderLocaleResolver
    
    org.springframework.web.servlet.ThemeResolver=org.springframework.web.servlet.theme.FixedThemeResolver
    
    org.springframework.web.servlet.HandlerMapping=org.springframework.web.servlet.handler.BeanNameUrlHandlerMapping,\
    	org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestMappingHandlerMapping
    
    org.springframework.web.servlet.HandlerAdapter=org.springframework.web.servlet.mvc.HttpRequestHandlerAdapter,\
    	org.springframework.web.servlet.mvc.SimpleControllerHandlerAdapter,\
    	org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestMappingHandlerAdapter
    
    org.springframework.web.servlet.HandlerExceptionResolver=org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.ExceptionHandlerExceptionResolver,\
    	org.springframework.web.servlet.mvc.annotation.ResponseStatusExceptionResolver,\
    	org.springframework.web.servlet.mvc.support.DefaultHandlerExceptionResolver
    
    org.springframework.web.servlet.RequestToViewNameTranslator=org.springframework.web.servlet.view.DefaultRequestToViewNameTranslator
    
    org.springframework.web.servlet.ViewResolver=org.springframework.web.servlet.view.InternalResourceViewResolver
    
    org.springframework.web.servlet.FlashMapManager=org.springframework.web.servlet.support.SessionFlashMapManager
    

    但是onRefresh又是在什麼時候調用的呢?有兩個地方,一個是Servlet初始化時會調用到initWebApplicationContext進行容器的初始化,這個方法中就會觸發onRefresh;另外還有一個,在FrameworkServlet中有一個onApplicationEvent方法,而這個方法又會被內部類ContextRefreshListener調用,這個類實現了ApplicationListener接口,表示會接收容器刷新事件。
    以上就就是MVC HandlerMapping組件的初始化邏輯,其它組件實現邏輯相同,下面不再分析。

    調用Controller

    回到getHandler方法,其調用的是AbstractHandlerMapping類的方法:

    	public final HandlerExecutionChain getHandler(HttpServletRequest request) throws Exception {
    		//根據請求的uri拿到對應的HandlerMethod對象
    		Object handler = getHandlerInternal(request);
    		if (handler == null) {
    			handler = getDefaultHandler();
    		}
    		if (handler == null) {
    			return null;
    		}
    		// Bean name or resolved handler?
    		if (handler instanceof String) {
    			String handlerName = (String) handler;
    			handler = obtainApplicationContext().getBean(handlerName);
    		}
    
    		//獲取HandlerMethod和過濾器鏈的包裝類
    		HandlerExecutionChain executionChain = getHandlerExecutionChain(handler, request);
    
    		if (logger.isTraceEnabled()) {
    			logger.trace("Mapped to " + handler);
    		}
    		else if (logger.isDebugEnabled() && !request.getDispatcherType().equals(DispatcherType.ASYNC)) {
    			logger.debug("Mapped to " + executionChain.getHandler());
    		}
    
    		//是否是跨域請求,就是查看request請求頭中是否有Origin屬性
    		if (CorsUtils.isCorsRequest(request)) {
    			//自定義的鈎子方法獲取跨域配置
    			CorsConfiguration globalConfig = this.corsConfigurationSource.getCorsConfiguration(request);
    			//註解獲取跨域配置
    			CorsConfiguration handlerConfig = getCorsConfiguration(handler, request);
    			CorsConfiguration config = (globalConfig != null ? globalConfig.combine(handlerConfig) : handlerConfig);
    			//這裏設置了跨域的過濾器CorsInterceptor
    			executionChain = getCorsHandlerExecutionChain(request, executionChain, config);
    		}
    
    		return executionChain;
    	}
    

    先看AbstractHandlerMethodMapping.getHandlerInternal

    	protected HandlerMethod getHandlerInternal(HttpServletRequest request) throws Exception {
    		//從request對象中獲取uri,/common/query2
    		String lookupPath = getUrlPathHelper().getLookupPathForRequest(request);
    		this.mappingRegistry.acquireReadLock();
    		try {
    			//根據uri從映射關係中找到對應的HandlerMethod對象
    			HandlerMethod handlerMethod = lookupHandlerMethod(lookupPath, request);
    			//把Controller類實例化
    			return (handlerMethod != null ? handlerMethod.createWithResolvedBean() : null);
    		}
    		finally {
    			this.mappingRegistry.releaseReadLock();
    		}
    	}
    
    	protected HandlerMethod lookupHandlerMethod(String lookupPath, HttpServletRequest request) throws Exception {
    		List<Match> matches = new ArrayList<>();
    		// 根據url拿到對應的RequestMappingInfo
    		List<T> directPathMatches = this.mappingRegistry.getMappingsByUrl(lookupPath);
    		if (directPathMatches != null) {
    			addMatchingMappings(directPathMatches, matches, request);
    		}
    		if (matches.isEmpty()) {
    			// No choice but to go through all mappings...
    			addMatchingMappings(this.mappingRegistry.getMappings().keySet(), matches, request);
    		}
    
    		if (!matches.isEmpty()) {
    			Comparator<Match> comparator = new MatchComparator(getMappingComparator(request));
    			matches.sort(comparator);
    			Match bestMatch = matches.get(0);
    			if (matches.size() > 1) {
    				if (logger.isTraceEnabled()) {
    					logger.trace(matches.size() + " matching mappings: " + matches);
    				}
    				if (CorsUtils.isPreFlightRequest(request)) {
    					return PREFLIGHT_AMBIGUOUS_MATCH;
    				}
    				Match secondBestMatch = matches.get(1);
    				//如果兩個RequestMappinginfo什麼都相同,報錯
    				if (comparator.compare(bestMatch, secondBestMatch) == 0) {
    					Method m1 = bestMatch.handlerMethod.getMethod();
    					Method m2 = secondBestMatch.handlerMethod.getMethod();
    					String uri = request.getRequestURI();
    					throw new IllegalStateException(
    							"Ambiguous handler methods mapped for '" + uri + "': {" + m1 + ", " + m2 + "}");
    				}
    			}
    			request.setAttribute(BEST_MATCHING_HANDLER_ATTRIBUTE, bestMatch.handlerMethod);
    			handleMatch(bestMatch.mapping, lookupPath, request);
    			return bestMatch.handlerMethod;
    		}
    		else {
    			return handleNoMatch(this.mappingRegistry.getMappings().keySet(), lookupPath, request);
    		}
    	}
    
    	private void addMatchingMappings(Collection<T> mappings, List<Match> matches, HttpServletRequest request) {
    		for (T mapping : mappings) {
    			// 拿到匹配的RequestMappingInfo對象,有可能url相同,@RequestMapping的屬性(請求方式、參數等)匹配不上
    			T match = getMatchingMapping(mapping, request);
    			if (match != null) {
    				//RequestMappingInfo對象和HandlerMethod對象封裝到Match對象中,其實就是註解屬性和Method對象的映射
    				matches.add(new Match(match, this.mappingRegistry.getMappings().get(mapping)));
    			}
    		}
    	}
    
    

    這裏邏輯很簡單,就是通過請求url從urlLookup中拿到對應的RequestMappingInfo(每一個 @RequestMapping對應一個RequestMappingInfo對象)對象,再根據RequestMappingInfo對象從mappingLookup拿到對應的HandlerMethod並返回。
    但這裏你可能會比較好奇urlLookupmappingLookup從哪裡來的,仔細觀察你會發現當前這個類實現了一個接口InitializingBean,實現了這個接口的類會在該類的Bean實例化完成后調用afterPropertiesSet方法,上面的映射關係就是在這個方法中做的。實際上這個方法不止完成了上面兩個映射關係,還有下面兩個:

    • corsLookup:handlerMethod -> corsConfig
    • registry:RequestMappingInfo -> MappingRegistration(包含url、handlerMethod、RequestMappingInfo、name等信息)

    這裏就不展開分析了,奉上一張時序圖,讀者可根據下面的時序圖自行分析:

    拿到HandlerMethod對象后,又會通過getHandlerExecutionChain方法去獲取到所有的HandlerInterceptor攔截器對象,並連同HandlerMethod對象一起封裝為HandlerExecutionChain。之後是獲取跨域配置,這裏不詳細分析。
    拿到HandlerExecutionChain對象后返回到doDispatch方法,又調用了getHandlerAdapter
    方法拿到HandlerAdapter

    	protected HandlerAdapter getHandlerAdapter(Object handler) throws ServletException {
    		//根據handlerMethod對象,找到合適的HandlerAdapter對象,這裏用到了策略模式
    		if (this.handlerAdapters != null) {
    			for (HandlerAdapter adapter : this.handlerAdapters) {
    				if (adapter.supports(handler)) {
    					return adapter;
    				}
    			}
    		}
    	}
    

    這裏的handlerAdapters變量值從哪裡來?相信不用我再分析,主要看這裏的設計思想,典型的策略模式
    之後調用完前置過濾器后,才是真正調用我們controller方法的邏輯,通過HandlerAdapter.handle去調用,最終會調用到ServletInvocableHandlerMethod.invokeAndHandle

    	public void invokeAndHandle(ServletWebRequest webRequest, ModelAndViewContainer mavContainer,
    			Object... providedArgs) throws Exception {
    
    		//具體調用邏輯,重點看
    		Object returnValue = invokeForRequest(webRequest, mavContainer, providedArgs);
    		setResponseStatus(webRequest);
    
    		if (returnValue == null) {
    			if (isRequestNotModified(webRequest) || getResponseStatus() != null || mavContainer.isRequestHandled()) {
    				mavContainer.setRequestHandled(true);
    				return;
    			}
    		}
    		else if (StringUtils.hasText(getResponseStatusReason())) {
    			mavContainer.setRequestHandled(true);
    			return;
    		}
    
    		mavContainer.setRequestHandled(false);
    		Assert.state(this.returnValueHandlers != null, "No return value handlers");
    		try {
    			//返回值處理
    			this.returnValueHandlers.handleReturnValue(
    					returnValue, getReturnValueType(returnValue), mavContainer, webRequest);
    		}
    		catch (Exception ex) {
    			if (logger.isTraceEnabled()) {
    				logger.trace(formatErrorForReturnValue(returnValue), ex);
    			}
    			throw ex;
    		}
    	}
    

    這個方法裏面主要看invokeForRequesthandleReturnValue的調用,前者是完成參數綁定並調用controller,後者則是對返回值進行處理並封裝到ModelAndViewContainer中。先來看invokeForRequest

    	public Object invokeForRequest(NativeWebRequest request, @Nullable ModelAndViewContainer mavContainer,
    			Object... providedArgs) throws Exception {
    
    		//獲取參數數組
    		Object[] args = getMethodArgumentValues(request, mavContainer, providedArgs);
    		if (logger.isTraceEnabled()) {
    			logger.trace("Arguments: " + Arrays.toString(args));
    		}
    		return doInvoke(args);
    	}
    

    doInvoke就是完成反射調用,主要還是看參數綁定的實現邏輯,在getMethodArgumentValues方法中:

    	protected Object[] getMethodArgumentValues(NativeWebRequest request, @Nullable ModelAndViewContainer mavContainer,
    			Object... providedArgs) throws Exception {
    
    		if (ObjectUtils.isEmpty(getMethodParameters())) {
    			return EMPTY_ARGS;
    		}
    		//入參的包裝類,裡面包裝了參數類型,參數名稱,參數註解等等信息
    		MethodParameter[] parameters = getMethodParameters();
    		Object[] args = new Object[parameters.length];
    		for (int i = 0; i < parameters.length; i++) {
    			MethodParameter parameter = parameters[i];
    			//設置參數名稱解析器
    			parameter.initParameterNameDiscovery(this.parameterNameDiscoverer);
    			args[i] = findProvidedArgument(parameter, providedArgs);
    			if (args[i] != null) {
    				continue;
    			}
    			//典型的策略模式,根據parameter能否找到對應參數的處理類,能找到就返回true
    			if (!this.resolvers.supportsParameter(parameter)) {
    				throw new IllegalStateException(formatArgumentError(parameter, "No suitable resolver"));
    			}
    			try {
    				//具體參數值解析過程,重點看看
    				args[i] = this.resolvers.resolveArgument(parameter, mavContainer, request, this.dataBinderFactory);
    			}
    			catch (Exception ex) {
    				// Leave stack trace for later, exception may actually be resolved and handled..
    				if (logger.isDebugEnabled()) {
    					String error = ex.getMessage();
    					if (error != null && !error.contains(parameter.getExecutable().toGenericString())) {
    						logger.debug(formatArgumentError(parameter, error));
    					}
    				}
    				throw ex;
    			}
    		}
    		return args;
    	}
    

    參數、返回值解析

    因為參數類型非常多,同時還會伴隨各種註解,如:@RequestBody、@RequestParam、@PathVariable等,所以參數解析的工作是非常繁雜的,同時還要考慮到擴展性,所以SpringMVC依然採用了策略模式來完成對各種參數類型的解析綁定,其頂層接口就是HandlerMethodArgumentResolver,而默認SpringMVC提供的解析方式就高達20多種:

    上面是類圖,讀者可根據自己熟悉的參數類型找到對應的類進行分析,最核心的還是要掌握這裏的設計思想。
    接着方法調用完成后就是對返回值的處理,同樣的,返回值類型也是非常多,也可以使用各種註解標註,所以也是使用策略模式實現,其頂層接口是HandlerMethodReturnValueHandler,實現類如下:

    調用完成之後就是執行後續操作了:執行中置過濾器、處理全局異常、視圖渲染以及執行後置過濾器,這些與主流程沒有太大關係,本篇不展開分析了,最後是MVC的執行時序圖:

    總結

    本篇是Spring核心原理系列的最後一篇,前前後后花了一個月時間,終於從宏觀上大致上理解了Spring的實現原理和運行機制,明白了之前項目中一些坑是如何產生的,最主要的是學到設計模式的運用以及如何利用Spring的一些常用的擴展點進行自定義擴展。但對於Spring這個龐大的體系來說,還有很多是要去理解學習的,尤其是設計思想,只有長期琢磨才能深刻的理解掌握。在我之前的文章中包括本篇還有很多沒分析到的細節,在後面我會不定期分享出來。

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  • 工欲善其事,必先利其器 — Mac 軟件推薦(序)

    工欲善其事,必先利其器 — Mac 軟件推薦(序)

    背景

    工欲善其事,必先利其器。​後面我將陸陸續續推薦一些軟件利器幫助大家提高效率(主要針對 Mac 電腦)。

    如果你在使用 Mac 電腦,並且沒有如某些人那樣安裝並使用 Windows 系統,那麼你可以嘗試使用以下這些軟件。

    在 Mac 裝 Windows 使用,感覺有點“暴殄天物”(文化有限,只能找到這個詞),沒有惡意黑 Windows,Windows 有 Windows 的使用場景,對於普通人民群眾來說,確實使用 Windows 夠了,微軟現在也出了不錯的筆記本。但你確實不該買 Mac 然後確使用 Windows 系統,這樣其實裝 X 效果不好。

    這些軟件都是我自己使用過且覺得還不錯的,這些軟件或者可以極大地提高效率或者偶爾也足夠裝13(哈哈,亂入了一兩款 App)。

    整理下來太多了,因為太多圖,放在一篇文章裏面感覺加載都有點問題(是不是暗示我要換手機了?)。正好有讀者反饋說之前發的有的內容太長太干,都看不下去了,因此,我進行了拆分(技術乾貨花的時間也久,產出沒那麼快)。正好用類似的文章休息下,不用動腦筋,1~2分鐘搞定,並且也有收穫,​一舉兩得。​

    主角登場 Alfred

    今天的主角是 Alfred。這個軟件很多文章都在說,我這裏就不多做過多介紹了。其具體效果跟 Mac 自帶的 Spotlight 類似,但功能會強大 N 個數量級倍。

    我差不多 12 年開始接觸 Mac,當時還是窮學生,托香港的同學幫忙買的教育版 MacBook Air,現在還偶爾服役。但使用這款軟件是我 15 年快工作了才用上,後悔沒早知道呀,不過現在也已經陪伴我走了這麼多年了,首推就是這款軟件了。如果你看到這篇文章且還沒有用過,就趕緊用起來吧,免費版本的功能也都已經挺強悍了。

    舉例說下常用的幾個功能:

    文件搜索

    類似 Windows 版本的 everything。 設置某個標識(示例中為 “’”)開頭,後面為關鍵字就開始全盤索引(當然可以配置過濾)了,找到搜索到的文件后,按 “->” 出現二級菜單,可以選擇下一步的操作。

    比如複製,以此命令行 cd 到文件/目錄(後面有類似的工具推薦),複製文件路徑(finder 不比 windows 能夠方便 copy 文件路徑)等。

    alfred-file-search

    剪貼板歷史

    可以幫你保存你最近的剪貼板歷史,通過快捷鍵選取粘貼。實際工作中經常遇到,本來要複製一個東西已經 cmd+c 了,這個時候又來一個更優先需要複製粘貼的,前面那個又被覆蓋了,還得再去複製一遍。有了這個功能就不愁了。

    alfred-paste

    各種搜索

    • 搜索引擎搜索

    同樣可以設置關鍵字,比如 “google keywords”,回車就能直接打開 google 搜索。默認的有google/wiki/等等,這個還可以自己方便添加更多的搜索引擎,比如 baidu,必應,stackoverflow 等等。

    • 各種快捷搜索

    其他的比如聯繫人搜索,快捷功能(lock/sleep/shutdown)等等,計算器(直接輸入等式即可),輸入應用名稱快速打開應用等等。

    alfred-quick-search

    Workflow

    Workflow 是其更強大的賣點。比如以下是一些或者極其高效或者很有意思的 workflow。

    • Dash

    堪稱程序員神器啊。 結合 Dash,能夠非常方便快捷地搜索某種語言的某個 API,再也不用邊寫邊打開瀏覽器去搜索了。

    遇到了 某個 API 不太清楚,直接 ctrl + blank 輸入關鍵字就直接模糊搜索某 API 了。

    alfred-dash

    • stackoverflow

    其實這個通過在上面的搜索引起那裡設置也 OK 的。這裡是一個單獨的 workflow,同樣可以設置關鍵字(例如 st keywords) 就能直接搜索 stackoverflow 上相關問題。相當於在 google 搜索中 keywords site:stackoverflow.com

    alfred-stackoverflow

    • youdao 翻譯

    遇到中英文翻譯問題不用再打開瀏覽器去搜索了。

    當然 Mac 自帶的取詞翻譯功能也挺不錯的: 不知道? 選中關鍵字,三指輕點觸控板。

    mac-translate

    • zhihu

    知乎搜索及知乎日報,可以設置關鍵字直接知乎搜索,或者列出當天的知乎日報推薦列表。

    • douban

    豆瓣的相關功能,豆瓣讀書/電影等。最近聽到同事談論某電影,想看豆瓣評分多少? 很簡答, 直接 movie 電影名 就出來結果了,如圖:

    • 天氣

    調用百度的 API 實現的快捷天氣預報

    alfred-weather

    • mail

    快速搜索郵件(這裏直接用的以前的截圖)。

    alfred-mail

    • 印象筆記(evernote)

    快速搜索印象筆記/evernote 中保存的內容。這個得首先去 印象筆記官網 生成一個 token,然後安裝好 alfred-evernote后,配置好(es-token 你自己的generated-token) token 成功后就可以使用了。

    查詢有不同的語法格式,詳情可以查閱evernote 搜索語法。

    alfred-印象筆記 workflow

    搜索后直接回車打開是默認在應用程序中打開,按住 cmd 後會在瀏覽器中打開(由於最開始開發的作者是國際版 evernote,中國版補丁的作者也忘記改這個鏈接了,所以在瀏覽器中打開的跳轉鏈接不對,直接下載我修改后 workflow 是 OK 的 github),其實就是修改一下其中的 app.js中的 get-link 方法。

    當然還有更多其他好玩有用的 workflow,你可以直接到github AlfredWorkflow“選購”,沒有的也可以自己實現一個也貢獻出來哦。方法也相對比較簡單,用 php/python 等都可以實現,你打開 alfred 設置項,雙擊具體某個 workflow 就能看到源碼。

     

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  • 中國積極推動無補貼綠能專案,太陽能市場有望回穩

    中國積極推動無補貼綠能專案,太陽能市場有望回穩

    雖然中國政府在 2018 年中旬推出 531 新政,讓該國投資去年太陽能總投資下降 53%,重挫當地太陽能投資與建設發展,但該國政府目前已推出無補貼再生能源計畫,或許有望重振中國太陽能市場,彭博能源財經(BNEF)推測 2019 年中國太陽能新增裝置量仍可達到 34-44GW。

    中國過去一直以來對當地太陽能產業發展相當優待,提供優渥的補貼金額與固定電價價格以鼓勵太陽能等再生能源發展,大量企業開始投資太陽能產業,形成一股靠補貼攀升的太陽能熱潮,造成產能過剩與補貼缺口過大,據統計,截至 2017 年底,再生能源補貼缺口已達 1,000 億人民幣(約新台幣 4,600 億元)。

    因此中國政府在 2018 年中無預警推出新政策,大幅限制電廠建設與補助,為中國高速發展的太陽能產業踩下煞車踏板,未來也將採取嚴控指標方式,並積極鼓勵低價補貼或是無補貼專案。

    無補貼專案優惠多

    就好比中國在去年 8 月推出首項無補貼太陽能示範專案規劃,每省限定 300-500MW,並在 10 月開始申請、預計在 2019 年 3 月前後開工拚年底前併網發電。日前該政府也為了促進再生能源無補貼發展公布 12 項全新計畫,像是要做好風電、光電發電量檢測,不能在電力供過於求等預警紅色地區推行專案,廠商也要保證將來可以全額併網發電與不浪費。

    中國此次將「無補貼專案」定義為無國家補貼、先導計畫不限規模、不佔用補貼指標的計畫,因此在政策方面也有釋出許多善意,要求地方政府對無補貼太陽能與風電在土地利用、成本上給予支持之餘,政府也會為綠色證書市場化交易指出明燈,未來無補貼或是低價補貼專案可以透過中國綠色電力證書交易獲益,與此同時也要求電力公司讓無補貼專案優先發電和全額收購電量,並鼓勵金融機構支持無補貼專案。

    另外中國政府也將執行固定電價(FIT)政策,無補貼、低價補貼風電與太陽能專案可簽定 20 年以上的購電合約,提高電價的長期穩定性,也不要會求參與跨區電力市場化交易。

    中國國家發改委表示,這些專案獲得核准後就能在 2020 年底前開始施工,但沒有在限定時間完工的專案將會被取消,為其他無補貼專案挪出空間。並明確指出,從現在到 2020 年底前獲準的專案都可採用這項政策,政府則會在 2020 年後依據技術與成本擬定新的政策。

    只不過中國目前也有不少地方無法規劃無補貼專案,對此中國政府也表示,推動低價專案並非立即取消所有補貼,若無法達到無補貼或低價補貼仍可採競爭性配置專案政策,並希望這些專案可透過競爭降低電價以減少政府補貼。

    BNEF 分析師 Jonathan Luan 表示,這些政策代表著未來中國將朝無補貼再生能源邁進,並有機會促成全新的太陽能專案,公司則對中國的太陽能市場樂觀看待,預測 2019 年新增裝置量可達 34-44GW。

    (合作媒體:。首圖來源: CC BY 2.0)

    延伸閱讀:

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  • 消滅太平洋垃圾帶 巨型垃圾搜集器正式上路

    摘錄自2018年9月9日蘋果日報美國報導

    位於美國加州和夏威夷之間有個全球最大的垃圾帶,聚集人類多年來不斷丟棄到大海中的垃圾。為了解決此生態浩劫,由荷蘭24歲青年研發的巨型垃圾蒐集器昨(8)日正式上場,將沿路「撿回」垃圾,還給大海一個乾淨空間。

    這個長約600公尺的巨大垃圾搜集器周六從舊金山港口出發,朝著相當於40個台灣面積的太平洋垃圾帶(Great Pacific Garbage Patch)前進。搜集器呈U型漂浮設計,在海上攔截垃圾。裝置以低於水流的速度行進,讓潮汐和海浪產生推力,將海洋垃圾往裝置中心帶去。裝置底下設有網狀裝置,能攔下較小、沉降在水面下的海洋廢棄物。而過濾網產生的推力,則能使魚類和其他生物,得以輕鬆繞過網子底下、通過裝置而不被攔截。被攔下的海洋垃圾,再由團隊派出船隻定期載運回陸地,進行資源回收再利用。

    此計畫由荷蘭青年斯萊特(Boyan Slat)所創立的「海洋清理計劃」(Ocean Cleanup Project)推動。該組織已募得3500萬美元(約10億7870萬元台幣)資金,預計在2020年前在太平洋海域上放置60個搜集器檔板。斯萊特說:「我們的目標是在5年內清理5成太平洋垃圾帶中的垃圾。」斯萊特還說,這些漂浮檔板可抵抗惡劣氣候,使用期限長達20年,可望蒐集到9成海面漂浮垃圾。

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  • 呼籲正視氣候變遷 英環保示威遊行85人遭逮

    摘錄自2018年11月18日新頭殼newtalk英國報導

    受到溫室氣體的影響,全球氣候變遷劇烈,備受各界關注。綜合外電報導,「反抗滅絕」(Extinction Rebellion)活動示威隊伍在今(18)日走上街頭,希望透過示威遊行促使英國政府對溫室氣體排放做出具體行動。由於示威活動人數眾多,阻塞了倫敦市中心5座橫跨泰晤士河的橋樑,警方以阻礙交通為由,逮捕85人,目前所有橋樑的交通已經恢復正常。

    抗議民眾手舉「停止破壞氣候」、「終結化石燃料時代」和「為生命而反抗」布條示威。根據路透社報導,示威者希望藉此對英國政府施壓,在2025年底前終止溫室氣體排放。

    根據倫敦都會區警察局表示,目前所有橋梁交通已經恢復,警方局長瓦希德汗表示,「示威活動影響其他人從事日常事務,且阻擋了急救單位的交通。」因此,以阻礙交通為由逮捕85人。

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  • 棲地遭破壞暗夜誤闖公路 馬國大象送命

    棲地遭破壞暗夜誤闖公路 馬國大象送命

    摘錄自2019年7月29日中央社報導

    馬來西亞警方表示,在東北部丁加奴州(Terengganu) 國家公園北側一條繁忙的公路上,一頭約5至6歲的野生母象28日深夜誤闖高速公路,遭卡車撞斃。這是最新一起被列瀕危物種的亞洲象,因棲息地遭破壞而送命的案例。

    根據負責野生動物保育事務的官員表示,在2013至2018年間,超過2000隻野生動物在馬來西亞的道路上被撞死。

    ※ 本文與 行政院農業委員會 林務局   合作刊登

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    台達加入國際電動車倡議 EV100,推動全球低碳交通

    電源管理及能源基礎解決方案廠商台達 26 日宣布響應國際電動車倡議 EV100,成為台灣第一家及全球第一家電動車能源基礎設施提供者的會員。台達承諾於 2030 年前,將在主要營運據點廣設電動車充電設施,提供員工及客戶電動車使用誘因,協助推動低碳交通轉型以對抗氣候變遷。

    EV100 為氣候組織(The Climate Group)2017 年發起的全球倡議,目的為透過全球具有影響力的企業及政府組織,加速交通運輸之低碳轉型,以呼應全球升溫低於 2℃ 的聯合國目標。目前已有 HP、聯合利華、Ikea、百度等 20 家國際企業響應。

    台達發言人暨企業永續發展周志宏資深協理表示,氣候變遷日益急劇,降低交通設施帶來的溫室氣體排放為另一項重要課題。電動車為低碳城市的解決方案之一,近年來受到外界許多關注,台達以「環保 節能 愛地球」為企業使命,致力為永續城市提供解決方案。運用核心能力持續研發高效能電源及整合式系統,為城市的智慧能源設施布局,並且成為全球領先的電動車製造商提供關鍵車用零組件。在企業內部,我們希望透過友善及便利的電動車充電樁與服務,提供員工及客戶使用電動車的誘因,減少環境負荷。台達至今已於全球總部、營運據點,以及全球生產據點,設置超過 40 支電動車充電樁,支援不同規格的充電需求,並已在廠區提供電動巴士作為交通車,預計將全面使用電動巴士,以降低員工交通的碳排。

    因應全球電動車與充電網絡蓬勃發展的趨勢,台達整合內部 40 年以上的電源轉換與管理的技術能力,提供業界先進的電動車充電解決方案。日前更榮獲美國能源部研發專案經費,合作開發充電輸出功率可達 400kW 的高速電動車充電機(Extreme Fast Charger,XFC),預期不到 10 分鐘的快速充電即可為未來電動車款提供 180 英里的行駛里程(約 288 公里)。除了電動車充電技術的提升,此研究專案的數據和成果將能幫助汽車製造商、相關技術提供者、城市政府、與電力公司更加了解電動車高速充電如何影響電力需量反應規劃,以及充電站如何整合可再生能源,以避免大量的高速充電對電網基礎設施造成壓力。

    (資訊、圖片來源:)

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