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  • 图文详解 Java 泛型,写得太好了!

    图文详解 Java 泛型,写得太好了!来源:iyu77.blog.csdn.net/article/details/125304857

    • 一、泛型的引入
    • 二、使用泛型的好处
    • 三、泛型常见用法
      • 1.定义泛型接口
      • 2.定义泛型集合
    • 四、泛型使用细节
      • 1.<>中类型规范
      • 2.继承性体现
      • 3.简写形式
    • 五、自定义泛型
      • 1.自定义方法使用类声明的泛型
      • 2.自定义泛型方法
      • 3.注意事项

    泛型—— 一种可以接收数据类型的数据类型,本文将通俗讲解Java泛型的优点、方法及相关细节。

    一、泛型的引入

    我们都知道,继承是面向对象的三大特性之一,比如在我们向集合中添加元素的过程中add()方法里填入的是Object类,而Object又是所有类的父类,这就产生了一个问题——添加的类型无法做到统一 由此就可能产生在遍历集合取出元素时类型不统一而报错问题。

    例如:我向一个ArrayList集合中添加Person类的对象,但是不小心手贱添加了一个Boy类的对象,这就会导致如下结果

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    传统的方式不能对加入到集合ArrayList中的数据类型进行约束(不安全)遍历的时候,需要进行类型转换,如果集合中的数据量较大,对效率有影响 这就极大地降低了程序的健壮性,因此设计者针对此问题引入了泛型!

    二、使用泛型的好处

    1.提升了程序的健壮性和规范性

    针对上述问题,当我们采用泛型就会显得非常简单,只需要在编译类型后利用泛型指定一个特定类型,编译器就会自动检测出不符合规范的类并抛出错误提示

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    2.编译时,检查添加元素的类型,提高了安全性

    3.减少了类型转换的次数,提高效率

    • 当不使用泛型时:

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    • 当使用泛型时:

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    4.在类声明时通过一个标识可以表示属性类型、方法的返回值类型、参数类型

    class Person<E> {
        E s;   //可以是属性类型
        public Person(E s) {  //可以是参数类型
            this.s = s;
        }
        public E f() { //可以是返回类型
            return s;
        }
        public void show() {
            System.out.println(s.getClass());  //显示S的运行类型
        }
    }
    

    可以这样理解:上述的class Person< E >中的“E”相当于这里的E是一个躯壳 占位用的 以后定义的时候程序员可以自己去自定义。

    就像这样

    public static void main(String[] args) {
        Person<String> person1 = new Person<String>("xxxx");// E->String
        person.show();
        Person<Integer> person2 = new Person<Integer>(123); // E->Integer
        person.show();
    }
    运行结果:
    class java.lang.String
    class java.lang.Integer
    

    三、泛型常见用法

    1.定义泛型接口

    曾经写接口的时候都没有定义泛型,它默认的就是Object类,其实这样写是不规范的!

    如果说接口的存在是一种规范,那泛型接口就是规范中的规范

    interface Im<U,R>{
        void hi(R r);
        void hello(R r1,R r2,U u1,U u2);
        default R method(U u){
            return null;
        }
    }
    

    在上述的泛型接口中已经规定传入其中的必须是U,R类的对象,那么当我们传入其他类的对象时就会报错,如图:

    图文详解 Java 泛型,写得太好了!

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    根据规则,当我们实现接口时,就必须实现他的所有方法,而在这时我们就可以向<U,R>中传入我们自己规定的类。在IDEA中重写接口中的方法时,编译器会自动将<U,R>替换成我们事先规定的类。

    2.定义泛型集合

    1.使用泛型方式给HashSet中放入三个学生对象,并输出对象信息

     HashSet<Student> students = new HashSet<Student>();
     students.add(new Student("懒羊羊",21));
     students.add(new Student("喜羊羊",41));
     students.add(new Student("美羊羊",13));
     for (Student student :students) {
         System.out.println(student);
     }
    

    上述的 泛型中Student的是我事先定义好的一个类,把它放到其中作为泛型来约束传入的对象,以及在遍历时减少转型的次数提高效率

    2.使用泛型方式给HashMap中放入三个学生对象,并输出对象信息

    HashMap<String, Student> hm = new HashMap<String, Student>();
    // K-> String  V->Student与下面的对应
    hm.put("001",new Student("喜羊羊",21));
    hm.put("002",new Student("懒羊羊",32));
    hm.put("003",new Student("美羊羊",43));
    Set<Map.Entry<String,Student>> ek=hm.entrySet();
    Iterator<Map.Entry<String, Student>> iterator = ek.iterator();//取出迭代器
    while (iterator.hasNext()) {
        Map.Entry<String, Student> next =  iterator.next();
        System.out.println(next.getKey()+" - "+next.getValue());
    }
    

    [HashMap是一个双列集合,以K-V]的方式存储对象,因此在使用泛型时要向其中传入两个类型

    我们都知道使用迭代器遍历HashMap时要先通过entrySet()取出键值对,然后通过转型得到对应的类来得到对象信息。而在使用泛型定义[K-V]就规定了取出的键值对的类型,所以就省去了转型这一步骤,同样也使程序变得简单,高效。

    四、泛型使用细节

    1.<>中类型规范

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    2.继承性体现

    在给泛型指定具体类型后,可以传入该类型或者其子类类型

    P<A> ap = new P<A>(new A());
    P<A> ap1 = new P<A>(new B()); //A的子类
    class A {}
    class B extends A{}
    

    3.简写形式

     P<A> ap = new P(new A());
    

    五、自定义泛型

    1.自定义方法使用类声明的泛型

    在形参列表中传入的数据类型与泛型不一致时会报错,体现规范性

    public static void main(String[] args) {
        U<String, Double, Integer> u = new U<>();
        u.hi("hello", 1.0);  //X->String Y->Double
    }
    class U<X, Y, Z> {
        public void hi(X x, Y y) {} //使用类声明的泛型
    }
    

    2.自定义泛型方法

    public static void main(String[] args) {
        U<String, Double, Integer> u = new U<>();
        u.m1("xx",22);
        //当调用方法时,传入参数编译器会自己确定类型 会自动装箱
    }
    class U<X, Y, Z> {
        public <X,Y> void m1(X x,Y y){} //自定义泛型方法
    }
    

    这里的自动装箱很有意思,他是在三个类型中自动匹配当前输入的数据类型,也不用考虑顺序问题,如图所示

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    3.注意事项

    ①泛型数组不能初始化,因为数组在 new 不能确定A 的类型,就无法在内存开空间

    错误写法: A[] a=new A[];

    ②静态方法不能使用类定义的泛型

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    原因是静态成员是和类相关的,在类加载时,对象还没有创建所以,如果静态方法和静态属性使用了泛型,JVM就无法完成初始化。

  • 负载均衡 LVS vs Nginx 对比!还傻傻分不清?

    负载均衡 LVS vs Nginx 对比!还傻傻分不清?来源:cnblogs.com/Courage129/p/14383897.html

    • Nginx特点
      • 正向代理与反向代理
      • 负载均衡
      • 动静分离
    • Nginx的优势
      • 可操作性大
      • 网络依赖小
      • 安装简单
      • 支持健康检查以及请求重发
    • LVS 的优势
      • 抗负载能力强
      • 配置性低
      • 工作稳定
      • 无流量

    今天总结一下负载均衡中LVS与Nginx的区别,好几篇博文一开始就说LVS是单向的,Nginx是双向的,我个人认为这是不准确的,LVS三种模式中,虽然DR模式以及TUN模式只有请求的报文经过Director,但是NAT模式,Real Server回复的报文也会经过Director Server地址重写:

    负载均衡 LVS vs Nginx 对比!还傻傻分不清?

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    首先要清楚的一点是,LVS是一个四层的负载均衡器,虽然是四层,但并没有TCP握手以及分手,只是偷窥了IP等信息,而Nginx是一个七层的负载均衡器,所以效率势必比四层的LVS低很多,但是可操作性比LVS高,后面所有的讨论都是基于这个区别。

    为什么四册比七层效率高?

    四层是TCP层,使用IP+端口四元组的方式。只是修改下IP地址,然后转发给后端服务器,TCP三次握手是直接和后端连接的。只不过在后端机器上看到的都是与代理机的IP的established而已,LVS中没有握手。

    7层代理则必须要先和代理机三次握手后,才能得到7层(HTT层)的具体内容,然后再转发。意思就是代理机必须要与client和后端的机器都要建立连接。显然性能不行,但胜在于七层,人工可操作性高,能写更多的转发规则。

    Nginx特点

    Nginx 专为性能优化而开发,性能是其最重要的要求,十分注重效率,有报告 Nginx 能支持高达 50000 个并发连接数。

    另外,Nginx 系列面试题和答案全部整理好了,微信搜索Java技术栈,在后台发送:面试,可以在线阅读。

    正向代理与反向代理

    正向代理 :局域网中的电脑用户想要直接访问服务器是不可行的,服务器可能Hold不住,只能通过代理服务器来访问,这种代理服务就被称为正向代理,特点是客户端知道自己访问的是代理服务器。

    负载均衡 LVS vs Nginx 对比!还傻傻分不清?

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    反向代理 :客户端无法感知代理,因为客户端访问网络不需要配置,只要把请求发送到反向代理服务器,由反向代理服务器去选择目标服务器获取数据,然后再返回到客户端。

    此时反向代理服务器和目标服务器对外就是一个服务器,暴露的是代理服务器地址,隐藏了真实服务器 IP 地址。

    负载均衡 LVS vs Nginx 对比!还傻傻分不清?

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    负载均衡

    客户端发送多个请求到服务器,服务器处理请求,有一些可能要与数据库进行交互,服务器处理完毕之后,再将结果返回给客户端。

    普通请求和响应过程如下图:

    负载均衡 LVS vs Nginx 对比!还傻傻分不清?

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    但是随着信息数量增长,访问量和数据量增长,单台的Server以及Database就成了系统的瓶颈,这种架构无法满足日益增长的需求,这时候要么提升单机的性能,要么增加服务器的数量。

    关于提升性能,这儿就不赘述,提提如何增加服务器的数量,构建集群,将请求分发到各个服务器上,将原来请求集中到单个服务器的情况改为请求分发到多个服务器,也就是我们说的负载均衡。

    图解负载均衡:

    负载均衡 LVS vs Nginx 对比!还傻傻分不清?

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    关于服务器如何拆分组建集群,这儿主要讲讲负载均衡,也就是图上的Proxy,可以是LVS,也可以是Nginx。假设有 15 个请求发送到代理服务器,那么由代理服务器根据服务器数量,这儿假如是平均分配,那么每个服务器处理 5 个请求,这个过程就叫做负载均衡。

    动静分离

    为了加快网站的解析速度,可以把动态页面和静态页面交给不同的服务器来解析,加快解析的速度,降低由单个服务器的压力。

    动静分离之前的状态

    负载均衡 LVS vs Nginx 对比!还傻傻分不清?

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    动静分离之后

    负载均衡 LVS vs Nginx 对比!还傻傻分不清?

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    光看两张图可能有人不理解这样做的意义是什么,我们在进行数据请求时,以淘宝购物为例,商品详情页有很多东西是动态的,随着登录人员的不同而改变,例如用户ID,用户头像,但是有些内容是静态的,例如商品详情页,那么我们可以通过CDN(全局负载均衡与CDN内容分发)将静态资源部署在用户较近的服务器中,用户数据信息安全性要更高,可以放在某处集中,这样相对于将说有数据放在一起,能分担主服务器的压力,也能加速商品详情页等内容传输速度。

    Nginx的优势

    可操作性大

    Nginx是一个应用层的程序,所以用户可操作性的空间大得多,可以作为网页静态服务器,支持 Rewrite 重写规则;支持 GZIP 压缩,节省带宽;可以做缓存;可以针对 http 应用本身来做分流策略,静态分离,针对域名、目录结构等相比之下 LVS 并不具备这样的功能,所以 nginx 单凭这点可以利用的场合就远多于 LVS 了;但 nginx 有用的这些功能使其可调整度要高于 LVS,所以经常要去触碰,人为出现问题的几率也就大

    网络依赖小

    nginx 对网络的依赖较小,理论上只要 ping 得通,网页访问正常,nginx 就能连得通,nginx 同时还能区分内外网,如果是同时拥有内外网的节点,就相当于单机拥有了备份线路;LVS 就比较依赖于网络环境,目前来看服务器在同一网段内并且 LVS 使用 direct 方式分流,效果较能得到保证。另外注意,LVS 需要向托管商至少申请多于一个 ip 来做 visual ip

    安装简单

    nginx 安装和配置比较简单,测试起来也很方便,因为它基本能把错误用日志打印出来。LVS 的安装和配置、测试就要花比较长的时间,因为同上所述,LVS 对网络依赖性比较大,很多时候不能配置成功都是因为网络问题而不是配置问题,出了问题要解决也相应的会麻烦的多

    nginx 也同样能承受很高负载且稳定,但负载度和稳定度差 LVS 还有几个等级:nginx 处理所有流量所以受限于机器 IO 和配置;本身的 bug 也还是难以避免的;nginx 没有现成的双机热备方案,所以跑在单机上还是风险比较大,单机上的事情全都很难说

    支持健康检查以及请求重发

    nginx 可以检测到服务器内部的故障(健康检查),比如根据服务器处理网页返回的状态码、超时等等,并且会把返回错误的请求重新提交到另一个节点。目前 LVS 中 ldirectd 也能支持针对服务器内部的情况来监控,但 LVS 的原理使其不能重发请求。比如用户正在上传一个文件,而处理该上传的节点刚好在上传过程中出现故障,nginx 会把上传切到另一台服务器重新处理,而 LVS 就直接断掉了。

    LVS 的优势

    抗负载能力强

    因为 LVS 工作方式的逻辑是非常简单的,而且工作在网络的第 4 层,仅作请求分发用,没有流量,所以在效率上基本不需要太过考虑。LVS 一般很少出现故障,即使出现故障一般也是其他地方(如内存、CPU 等)出现问题导致 LVS 出现问题

    配置性低

    这通常是一大劣势同时也是一大优势,因为没有太多的可配置的选项,所以除了增减服务器,并不需要经常去触碰它,大大减少了人为出错的几率

    工作稳定

    因为其本身抗负载能力很强,所以稳定性高也是顺理成章的事,另外各种 LVS 都有完整的双机热备方案,所以一点不用担心均衡器本身会出什么问题,节点出现故障的话,LVS 会自动判别,所以系统整体是非常稳定的

    无流量

    LVS 仅仅分发请求,而流量并不从它本身出去,所以可以利用它这点来做一些线路分流之用。没有流量同时也保住了均衡器的 IO 性能不会受到大流量的影响

    LVS 基本上能支持所有应用,因为 LVS 工作在第 4 层,所以它可以对几乎所有应用做负载均衡,包括 http、数据库、聊天室等。