活到老，学到老

     摘要:     概念：观察者模式定义了一对多依赖，这样一来，当一个对象改变状态时，它的所有依赖者都会收到通知并自动更新。     举个网上商城的例子，比如很多顾客对某个商品感兴趣，把商品收藏，当该商品降价、促销、有货了等事件发生时，就会发Email通知顾客。     UML图...  阅读全文

    从今天开始，把常用的设计模式都简单的整理一遍，希望每个星期能至少整理2个模式吧，先从简单的策略模式开始。
    
    概念：它定义了一系列的算法，并将每一个算法封装起来，而且使它们还可以相互替换。策略模式让算法的变化不会影响到使用算法的客户。
    
    策略模式很简单，实际上就是OO中的多态，举个例子，某商场要进行促销，对于普通顾客打88折，对于银卡客户在88折基础上再满400减160，对于金卡客户在88折基础上再满400减200。
    
    UML图如下所示：
    

    接口DiscountStrategy代码如下：
    

public interface DiscountStrategy {
    public double discount(double sum);
}

    类GeneralDiscountStrategy类代码如下：
    
    类SilverDiscountStrategy类代码如下：
    
    类GoldenDiscountStrategy代码如下：
    
    类Cashier代码如下：
    

     摘要:     这篇写一个简单的HelloWorld例子。     首先准备环境，我使用的JDK1.6,1.5应该也可以。还需要去oracle下载JMX RI包，地址为：http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/tech/download-jsp-141676.html，下载...  阅读全文

    这是我读了JMX In Action以后的总结，这篇文章是这个系列的第一篇，主要介绍一下什么是JMX，为什么要使用JMX？以及简单阐述一下JMX的架构。
    什么是JMX？
    首先看一下维基百科的定义：JMX（Java Management Extensions，即Java管理扩展）是Java平台上为应用程序、设备、系统等植入管理功能的框架。
JMX可以跨越一系列异构操作系统平台、系统体系结构和网络传输协议，灵活的开发无缝集成的系统、网络和服务管理应用。
    随着企业 IT 规模的不断增长，IT 资源（IT resource）数量不断增加，IT 资源的分布也越来越分散。IT资源主要包括网络和应用等。管理网络（硬件）的主要工具是
简单网络管理协议（SNMP），硬件厂商一般都会在设备中提供SNMP hooks，但SNMP开发不是件容易的事情，而且需要掌握特定的语言，对JAVA开发者绝非易事。
    有些企业开发的应用的时候，是不会考虑运行时配置和管理问题。有些企业直接在产品中开发管理工具和界面。也有一些企业直接使用应用服务器或web服务器的管理工具。
    现实世界的IT资源管理需求主要有以下一些：
    1、监控平台和硬件的健康。硬件可以通过SNMP，WEB服务器和应用服务器可以通过他们自己的管理工具。数据库也是一样等。
   2、配置应用层面的资源。比如配置应用在查询结果中每页显示的数量，配置数据库连接池，或者外部请求数等。
   3、收集应用程序的统计信息。如多少成功订单，多少失败订单等。
   4、日志级别，改变日志级别。出问题的时候，可以通过改变日志级别来打印调试信息，快速定位问题。
   5、监视服务器的性能、负载，通过email、sms等通知关键性事件，比如服务器负载超过预设的界限。
    要满足这些需求往往是非常昂贵和困难的，管理员通常需要通过不同的工具来管理不同的服务和硬件。 如果使用JMX，创建一个满足上面需求的管理系统将是廉价、更加灵活、所需时间更短。     
    
    使用JMX的好处
     1、非常容易使用。特别是对一个JAVA程序员，要理解SNMP是困难的。而JMX对他来说非常容易。
      2、利用现有的技术：现有的管理工具可以插入JMX，JMX提供了很多协议（SNMP、HTTP）和传输方式（如RMI），如果原有的应用和设备没有提供管理能力，则可以创建JMX代理提供管理能力。
      3、模块化。以模块化的方式创建你的管理环境。
      4、警告、事件和统计信息。
        JMX提供了一套通知系统，充分利用了面向对象优势，通知提供了不仅仅是数据，而是一个有分布式JAVA对象，封装了数据和行为。例如，你发送了一个服务器负载的通知，里面还包含了一个显示负载重要性的级别的机制，说白了就是对象里面有个方法，可以判定负载的严重程度。
      5、快速的监控解决方案。不同的开发人员只需要自己开发MBean，而不需要花很多的时间在相互的协作上面，这些MBean分布在不同的主机上，但可以通过一个管理工具就可以管理所有的这些应用。

    JMX的一些术语
    1、可管理资源（Manageable resource）
    可以是任何的应用、设备、或者其他存在的实体，能够被java访问和包装。是被JMX MBean管理的资源。
    2、MBean（Managed Bean）
    是满足某些命名规则和继承JMX 规范的java类，为可管理资源的管理和访问暴露接口。通过属性和行为来暴露接口。有这3类：Standard, Dynamic, and Model MBeans。
    3、MBean Server
    管理一组MBean的JAVA类。是JMX 管理环境核心。是MBean的注册器。
    4、JMX Agent
    JMX代理是为管理一组MBean提供一系列服务的java进程。是一个MBean Server的容器，它还提供了一些有用的服务：创建MBean之间的关系，动态加载类，简单的监控服务，定时器服务。Agent有一个协议适配器和连接器集合能使外部程序连接到他们。
    5、Protocol adapters and connectors
    协议适配器和连接器是位于JMX Agent内部的对象。把Agent暴露给管理程序和协议。一个Agent可以有很多适配器和连接器。
    6、Management application
    连接到JMX Agent的用户应用程序。
    7、Notification
    通知是Mbean或者Mbean server发送的java对象，他们封装了事件、警告、或者其他的一般信息。其他的Mbean或者java对象可以注册成为监听器来接受通知。
    8、Instrumentation（设备化）
    用MBean暴露一个可管理资源的过程。
    
    JMX架构
    JMX架构主要分为三层：Distributed layer，Agent layer，Instrumentation layer，如下图所示：
      

    1、Distributed layer（分布式层）
      属于JMX架构的最外层，这层主要负责使JMX Agent能对外部程序可用。    又分为两种：一种通过不同的协议（如SNMP，HTTP）来为MBean提供可见性。 另一种是把Agent API暴露给其他的分布式技术如RMI。
    2、The agent layer（代理层）
    它包含的最主要的组件是MBean Server，它还包括4个代理服务使管理MBean更加容易，它们分别是：    定时器（timer）、监控服务、动态MBean加载、和MBean关系服务。Agent可以和被管理的资源在同一个主机上，也可以是远程的。
    3、The instrumentation layer
    这是最靠近资源的一层，它包含了注册在Agent里面的MBean。
    4、Notifications
    除了架构中的三层以外，JMX提供了一个通知机制，类似于JAVA事件模型。通知机制是管理系统的最后必须的组件。Agent和MBean可以使用通知机制来发送警告或信息给管理应用。
    以上就是JMX架构的主要内容，下一篇构建一个HelloWorld的JMX程序。

    这本书的前面三章主要讲了一下基本概念，客户端程序，和Amazon的S3，这篇博客总结一下第四章，个人感觉有很多重要的概念。
    面向资源的架构（The Resource-Oriented Architecture），这里的资源必须要有一个URI，资源和URI的关系：一个资源可能有一个或多个URI，而一个URI只能指定一个资源。

    Restful WS的特性：
    1、可寻址性（Addressability）
        资源通过URI来暴露给用户，可寻址性是最基本的特性。由于可寻址性，你可以把URI保存在你的书签里，你可以把链接发给别人，而不用把Html文件下载下来发给别人，也可以通过URI对资源进行缓存。

    2、无状态性（Statelessness）
        无状态性意味着每个HTTP请求是完全隔离的。每次客户端发送请求都必须带上所有服务器端需要的信息。    
        无状态的应用更容易分布到有负责均衡的多台服务器上；无状态性也更容易缓存：缓存工具只需要看这一个请求，和任何其他请求无关。
        应用状态和资源状态（Application State Versus Resource State）
        应用状态位于客户端，而资源状态位于服务器端，对于客户端，每个客户端都有各自的应用状态，例如：在google搜索，你可能搜索某个单词且当前页是第3页，我可能搜索另一个单词且在第一页，所以每个客户端都有一个应用状态。当客户端发起请求的时候，必须告诉服务器你的应用状态，比如你当前要看某个单词搜索结果的第几页，服务器端返回结果上有其他链接，这些链接客户端可能作为未来的请求。
        而对于资源状态，对于每个客户端都是相同的，就是服务器上的资源。  
  
    3、表述性（Representations）
        表述性，就是资源的表现形式，相同的资源可以有不同的表述性，比如同一个bug列表可以用XML文档表示，也可以用文本方式表示等等。对于同一资源的不同的Representation，如何知道客户端请求哪一种呢？作者建议不同的Representation使用不同的URI。

    4、连通性（Links and Connectedness）
        简单点说，就是返回的结果中有对其他资源的链接（URI），比如google搜索，搜索结果可能有其他页的链接。

    5、统一的接口（The Uniform Interface）
        也就是说Restful WS使用HTTP的基本方法作为他的方法的表示，主要使用HTTP的四个方法：GET,PUT,DELETE,POST。HEAD和OPTIONS用的比较少。
        取得某个资源的表述的时候使用GET。
        创建一个新的资源的时候，PUT到一个新的URI，或者POST到一个已经存在的URI。
        修改资源，使用PUT到存在的URI。
        删除资源使用DELETE。
        PUT和POST都可以创建新的资源，那有什么区别呢？POST可以创建从属资源，如一个webblog程序通过资源（/weblogs/myweblog）暴露每个blog，而某个blog下面的条目作为从属资源为/weblogs/myweblog/entries/1，当你需要增加一个条目的时候，你可以POST到父资源/weblogs/myweblog，同样PUT也可以完成这个工作，在这里POST和PUT的区别是：当客户端可以控制新资源的URI的时候，则使用PUT，比如blog的下面的某篇文章使用名字来访问，如/weblogs/myweblog/entries/restful_ws_1（这样某个博客下面的文章不能重复），则当你发表一篇新文章的时候，可以PUT到新的URI如/weblogs/myweblog/entries/restful_ws_2来创建资源。而如果客户端不能控制URI的时候，比如blog是通过服务器端某个序列号来访问，客户端是无法知道下一个序号是什么，这时只能使用POST，这种POST如果创建成功，则返回201，响应头中的Location可以保护新创建资源的URI。
        还有一个区别，POST对某个存在的资源更新时，一般是追加（append），比如说对某个日志文件做POST，则把日志追加到原日志的后面。如果是PUT则进行的是替换，所以PUT是等幂的，而POST不是（后面会讲）。

        安全（Safety）
        GET和HEAD方法只是获取资源的表述，所以是安全的。当然也可能有一些副作用，比如有些服务端会记录GET的次数等。

        等幂性（Idempotence）
        等幂性简单点说就是一次请求和多次请求，资源的状态是一样。比如GET和HEAD，不论你请求多少次，资源还是在那里。请注意，DELETE和PUT也是等幂的，以为对同一个资源删除一次或者多次，结果是一样的，就是资源被删除了，不存在了。为什么说PUT也是等幂的？当你PUT一个新资源的时候，资源被创建，再次PUT这个URI的时候，资源还是没变。当你PUT一个存在的资源时，更新了资源，再次PUT的时候，还是更新成这个样子。在PUT更新的时候，不能做相对的更新（依赖资源现在的状态），比如每次对一个数加1，这样资源状态就会变化。应该每次更新成某个数，比如把某个数变成4，则无论多少次PUT，值都是4，这样就是等幂了。
        我们设计Restful WS的时候，GET，HEAD, PUT, DELETE一定要设计成等幂的。由于网络是不可靠的，安全性和等幂性就显得特别重要。如果一次请求，服务器收到处理以后，客户端没有收到相应，客户端会再次请求，如果没有等幂性保障，就会发生意想不到的问题。
        POST是不安全也不等幂的，还是拿weblog的例子，如果两次POST相同的博文，则会产生两个资源，URI可能是这样/weblogs/myweblog/entries/1和/weblogs/myweblog/entries/2，尽管他们的内容是一摸一样的。
        
    

    双亲委派模型
    Java从1.2开始引入双亲委派模型。除了启动类装载器，每个类装载器都有一个双亲。当类装载器装载某个类的时候，首先会委派它的双亲去装载这个类，它的双再委派自己的双亲，直到启动类装载器。
    Java类装载器的结构如下：
     

    1、启动类装载器
    主要负责装载jdk_home/lib目录下的核心api  或 -Xbootclasspath 选项指定的jar包。处于双亲委派的最顶层，该类其实是由C语言编写。
    2、扩展类装载器
    主要负责装载jdk_home/lib/ext目录下的jar包或 -Djava.ext.dirs 指定目录下的jar包
    3、系统类装载器
    主要负责装载ClassPath下的类。
    4、自定义类装载器
    自定义类继承ClassLoader或其子类。可以运行时动态装载某些类。
    
    


    
   
   

其实网上已经有很多java Class文件的解析实例的文章，写这篇博客，只是为了自己仔仔细细的按照jvm spec看一边，别无其他。

先上class文件的格式。

其中，u2代表2个字节的无符号整数。u4代表4个字节的无符号整数，其他如cp_info、field_info
是一些结构数据，接下去会讲。
这次要解析的是一个非常简单的类：TJ.java，代码如下：

使用jdk1.6编译，产生的二进制类文件如下：

下面对照上面的格式结构一点点的解析。

CA FE BA BE：头四个字节是魔数，表示这是java class文件。

00 00：次版本为0。

00 32：主版本0x32，表示jdk1.6编译的。Jdk1.5为0x31，jdk1.4为0x30。

00 16：常量池的入口（entry）数量。包括自己本身（这里很奇怪），所以接下来有21项的常量池入口。


我会在每个常量池项的前面表上索引。常量池的第一个字节表示类型。具体类型对照表如下：

Constant Type	Value
CONSTANT_Class	7
CONSTANT_Fieldref	9
CONSTANT_Methodref	10
CONSTANT_InterfaceMethodref	11
CONSTANT_String	8
CONSTANT_Integer	3
CONSTANT_Float	4
CONSTANT_Long	5
CONSTANT_Double	6
CONSTANT_NameAndType	12
CONSTANT_Utf8	1

0A 00 04 00 12：【1】，第一个字节为10，所以是CONSTANT_Methodref，它的结构如下：

CONSTANT_Methodref_info {



u1 tag;



u2 class_index;



u2 name_and_type_index;



}



所以，class_index=4，name_and_type_index=12,这两个代表常量池第4项和第12项。



09 00 03 00 13：【2】 这是一个CONSTANT_Fieldref，他的结构和上面的类似class_index=3，name_and_type_index=13



07 00 14：【3】这个是CONSTANT_Class，它的结构如下：



CONSTANT_Class_info {



     u1 tag;



     u2 name_index;



    }



name_index为20，指向的是一个utf8的字节码，即TJ，这个后面会看到。



07 00 15: 【4】 也是一个CONSTANT_Class，name_index为21，即java/lang/Object



01 00 02 66 31: 【5】CONSTANT_Utf8，结构如下：



CONSTANT_Utf8_info {



u1 tag;



u2 length;



u1 bytes[length];



}



最后两个字节代表字符串“f1”的utf-8字节码。



01 00 01 49：【6】字符串I



01 00 0D 43 6F 6E 73 74 61 6E 74 56 61 6C 75 65 ：【7】字符串ConstantValue



03 00 00 00 02：【8】CONSTANT_Integer，整数值2 



01 00 06 3C 69 6E 69 74 3E：【9】字符串<init>



01 00 03 28 29 56：【10】字符串()V



01 00 04 43 6F 64 65：【11】字符串code



01 00 0F 4C 69 6E 65 4E 75 6D 62 65 72 54 61 62 6C 65：【12】字符串LineNumberTable



01 00 02 6D 31：【13】字符串m1



01 00 04 28 49 29 49 ：【14】字符串(I)I，表示一个整数参数且返回整数的方法。



01 00 02 6D 32 ：【15】字符串m2



01 00 0A 53 6F 75 72 63 65 46 69 6C 65 ：【16】字符串SourceFile



01 00 07 54 4A 2E 6A 61 76 61：【17】字符串TJ.java



0C 00 09 00 0A：【18】CONSTANT_NameAndType，结构如下：



CONSTANT_NameAndType_info {



u1 tag;



u2 name_index;



u2 descriptor_index;



}

name_index=9，代表方法<init>，descriptor_index=10，()V，代表无参且返回void的方法。





0C 00 05 00 06：【19】结构同上，name_index=5，即f1，descriptor_index=6，即整数。



01 00 02 54 4A ：【20】字符串TJ



01 00 10 6A 61 76 61 2F 6C 61 6E 67 2F 4F 62 6A 65 63 74：【21】字符串java/lang/Object

到此，常量池结束。
00 21：类的描述符为public。
00 03 ：this class为常量池第三个，TJ，即这个类的名字为TJ
00 04：super class为常量池第四个，java/lang/Object，即它的超类为java.lang.Object
00 00：接口个数0。
00 01：field数量1。
00 12 00 05 00 06 00 01 00 07 00 00 00 02 00 08：field的结构如下
field_info {
     u2 access_flags;
     u2 name_index;
     u2 descriptor_index;
     u2 attributes_count;
     attribute_info attributes[attributes_count];
    }
access_flags为00 12，代表ACC_PRIVATE+ ACC_FINAL

name_index：常量池索引为5的入口，即f1，即类成员的名字为f1
descriptor_index：I，代表integer。
 attributes_count：1个。
attribute_info：
attribute_info {
     u2 attribute_name_index;
     u4 attribute_length;
     u1 info[attribute_length];
}

attribute_name_index：7，即ConstantValue，结构如下
ConstantValue_attribute {
     u2 attribute_name_index;
     u4 attribute_length;
     u2 constantvalue_index;
    }
attribute_length：2
constantvalue_index：2
----------------------------------------下面开始方法

00 03：3个方法。
method_info {
     u2 access_flags;
     u2 name_index;
     u2 descriptor_index;
     u2 attributes_count;
     attribute_info attributes[attributes_count];
    }
--------------------------------------------第一个方法<init>，这个是编译器产生的生成实例的初始化方法。
access_flags：public
name_index：00 09，<init>
descriptor_index：00 0A，()V表示无参数，返回void
attributes_count :00 01,1个
attribute_name_index ：00 0B ，code
attribute_length：38个
Code_attribute {
     u2 attribute_name_index;
     u4 attribute_length;
     u2 max_stack;
     u2 max_locals;
     u4 code_length;
     u1 code[code_length];
     u2 exception_table_length;
     {     u2 start_pc;
            u2 end_pc;
            u2  handler_pc;
            u2  catch_type;
     } exception_table[exception_table_length];
     u2 attributes_count;
     attribute_info attributes[attributes_count];
    }
max_stack: 00 02
max_locals: 00 01
code_length: 00 00 00 0A,10
code: 2A B7 00 01 2A 05 B5 00 02 B1,指令
exception table length：00 00
attributes_count：1
attribute_name_index：00 0C，LineNumberTable
LineNumberTable_attribute {
     u2 attribute_name_index;
     u4 attribute_length;
     u2 line_number_table_length;
     {  u2 start_pc;     
        u2 line_number;     
     } line_number_table[line_number_table_length];
    }
attribute_length：10
line_number_table_length：2
start_pc：00 00
line_number：00 01
tart_pc：00 04
line_number：00 03
到此第一个方法结束。
----------------------------------------------------------------------第二个方法开始
access_flags：00 01，public
name_index：00 0D，m1
desc_index：00 0E，(I)I，有一个整数参数，返回一个整数。
00 01：一个attr
00 0B：code
00 00 00 1C：attr_length:28
Code_atrr:28个字节，不分析了和上面的方法相同。

----------------------------------------------------------------------第三个方法
00 02：private
00 0F：m2
00 0A: ()V，无参，返回void
00 01：一个attr
00 0B：code
00 00 00 19：attr_length  25
接下去的25个字节是Code_atrr，同样不分析了。
------------------------------------------------------------------
00 01：1个类的attr
00 10：SourceFile
00 00 00 02：len=2
00 11：17，TJ.java