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  • Spring:太强大了,以至于我无法用一个词或一句话来概括它。但与我们平时开发接触最多的估计就是IOC容器,它可以装载bean(也就是我们java中的类,当然也包括service dao里面的),有了这个机制,我们就不用在每次...

    本文发表于2016年6月,写于作者学生时期。文中使用到的技术和框架可能不是当下最佳实践,甚至很不“优雅”。但对于刚接触JavaEE和Spring的同学来说,还是能有很多收获的,大牛轻拍= =

    我们看招聘信息的时候,经常会看到这一点,需要具备SSH框架的技能;而且在大部分教学课堂中,也会把SSH作为最核心的教学内容。
    但是,我们在实际应用中发现,SpringMVC可以完全替代Struts,配合注解的方式,编程非常快捷,而且通过restful风格定义url,让地址看起来非常优雅。
    另外,MyBatis也可以替换Hibernate,正因为MyBatis的半自动特点,我们程序猿可以完全掌控SQL,这会让有数据库经验的程序猿能开发出高效率的SQL语句,而且XML配置管理起来也非常方便。
    好了,如果你也认同我的看法,那么下面我们一起来做整合吧!

    在写代码之前我们先了解一下这三个框架分别是干什么的?
    相信大以前也看过不少这些概念,我这就用大白话来讲,如果之前有了解过可以跳过这一大段,直接看代码!

    1. SpringMVC:它用于web层,相当于controller(等价于传统的servlet和struts的action),用来处理用户请求。举个例子,用户在地址栏输入http://网站域名/login,那么springmvc就会拦截到这个请求,并且调用controller层中相应的方法,(中间可能包含验证用户名和密码的业务逻辑,以及查询数据库操作,但这些都不是springmvc的职责),最终把结果返回给用户,并且返回相应的页面(当然也可以只返回json/xml等格式数据)。springmvc就是做前面和后面过程的活,与用户打交道!!

    2. Spring:太强大了,以至于我无法用一个词或一句话来概括它。但与我们平时开发接触最多的估计就是IOC容器,它可以装载bean(也就是我们java中的类,当然也包括service dao里面的),有了这个机制,我们就不用在每次使用这个类的时候为它初始化,很少看到关键字new。另外spring的aop,事务管理等等都是我们经常用到的。

    3. MyBatis:如果你问我它跟鼎鼎大名的Hibernate有什么区别?我只想说,他更符合我的需求。第一,它能自由控制sql,这会让有数据库经验的人(当然不是说我啦捂脸)编写的代码能搞提升数据库访问的效率。第二,它可以使用xml的方式来组织管理我们的sql,因为一般程序出错很多情况下是sql出错,别人接手代码后能快速找到出错地方,甚至可以优化原来写的sql。


    SSM框架整合配置

    好了,前面bb那么多,下面我们真正开始敲代码了~

    首先我们打开IED,我这里用的是eclipse(你们应该也是用的这个,对吗?),创建一个动态web项目,建立好相应的目录结构(重点!)

    项目结构图

    (打了马赛克是因为这里还用不到,你们不要那么污好不好?)

    我说一下每个目录都有什么用吧(第一次画表格,我发现markdown的表格语法很不友好呀~)
    这个目录结构同时也遵循maven的目录规范~

    文件名作用
    src根目录,没什么好说的,下面有main和test。
    - main主要目录,可以放java代码和一些资源文件。
    - - java存放我们的java代码,这个文件夹要使用Build Path -> Use as Source Folder,这样看包结构会方便很多,新建的包就相当于在这里新建文件夹咯。
    - - resources存放资源文件,譬如各种的spring,mybatis,log配置文件。
    - - - mapper存放dao中每个方法对应的sql,在这里配置,无需写daoImpl。
    - - - spring这里当然是存放spring相关的配置文件,有dao service web三层。
    - - - sql其实这个可以没有,但是为了项目完整性还是加上吧。
    - - - webapp这个貌似是最熟悉的目录了,用来存放我们前端的静态资源,如jsp js css。
    - - - - resources这里的资源是指项目的静态资源,如js css images等。
    - - - - WEB-INF很重要的一个目录,外部浏览器无法访问,只有羡慕内部才能访问,可以把jsp放在这里,另外就是web.xml了。你可能有疑问了,为什么上面java中的resources里面的配置文件不妨在这里,那么是不是会被外部窃取到?你想太多了,部署时候基本上只有webapp里的会直接输出到根目录,其他都会放入WEB-INF里面,项目内部依然可以使用classpath:XXX来访问,好像IDE里可以设置部署输出目录,这里扯远了~
    - test这里是测试分支。
    - - java测试java代码,应遵循包名相同的原则,这个文件夹同样要使用Build Path -> Use as Source Folder,这样看包结构会方便很多。
    - - resources没什么好说的,好像也很少用到,但这个是maven的规范。

    我先新建好几个必要的,并为大家讲解一下每个包的作用,顺便理清一下后台的思路~

    包结构图

    包名名称作用
    dao数据访问层(接口)与数据打交道,可以是数据库操作,也可以是文件读写操作,甚至是redis缓存操作,总之与数据操作有关的都放在这里,也有人叫做dal或者数据持久层都差不多意思。为什么没有daoImpl,因为我们用的是mybatis,所以可以直接在配置文件中实现接口的每个方法。
    entity实体类一般与数据库的表相对应,封装dao层取出来的数据为一个对象,也就是我们常说的pojo,一般只在dao层与service层之间传输。
    dto数据传输层刚学框架的人可能不明白这个有什么用,其实就是用于service层与web层之间传输,为什么不直接用entity(pojo)?其实在实际开发中发现,很多时间一个entity并不能满足我们的业务需求,可能呈现给用户的信息十分之多,这时候就有了dto,也相当于vo,记住一定不要把这个混杂在entity里面,答应我好吗?
    service业务逻辑(接口)写我们的业务逻辑,也有人叫bll,在设计业务接口时候应该站在“使用者”的角度。额,不要问我为什么这里没显示!IDE调皮我也拿它没办法~
    serviceImpl业务逻辑(实现)实现我们业务接口,一般事务控制是写在这里,没什么好说的。
    web控制器springmvc就是在这里发挥作用的,一般人叫做controller控制器,相当于struts中的action。

    还有最后一步基础工作,导入我们相应的jar包,我使用的是maven来管理我们的jar,所以只需要在pom.xml中加入相应的依赖就好了,如果不使用maven的可以自己去官网下载相应的jar,放到项目WEB-INF/lib目录下。关于maven的学习大家可以看慕课网的视频教程,这里就不展开了。我把项目用到的jar都写在下面,版本都不是最新的,大家有经验的话可以自己调整版本号。另外,所有jar都会与项目一起打包放到我的github上,喜欢的给个star吧~

    pom.xml

    <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/maven-v4_0_0.xsd">
    	<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    	<groupId>com.soecode.ssm</groupId>
    	<artifactId>ssm</artifactId>
    	<packaging>war</packaging>
    	<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    	<name>ssm Maven Webapp</name>
    	<url>http://github.com/liyifeng1994/ssm</url>
    	<dependencies>
    		<!-- 单元测试 -->
    		<dependency>
    			<groupId>junit</groupId>
    			<artifactId>junit</artifactId>
    			<version>4.11</version>
    		</dependency>
    
    		<!-- 1.日志 -->
    		<!-- 实现slf4j接口并整合 -->
    		<dependency>
    			<groupId>ch.qos.logback</groupId>
    			<artifactId>logback-classic</artifactId>
    			<version>1.1.1</version>
    		</dependency>
    
    		<!-- 2.数据库 -->
    		<dependency>
    			<groupId>mysql</groupId>
    			<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    			<version>5.1.37</version>
    			<scope>runtime</scope>
    		</dependency>
    		<dependency>
    			<groupId>c3p0</groupId>
    			<artifactId>c3p0</artifactId>
    			<version>0.9.1.2</version>
    		</dependency>
    
    		<!-- DAO: MyBatis -->
    		<dependency>
    			<groupId>org.mybatis</groupId>
    			<artifactId>mybatis</artifactId>
    			<version>3.3.0</version>
    		</dependency>
    		<dependency>
    			<groupId>org.mybatis</groupId>
    			<artifactId>mybatis-spring</artifactId>
    			<version>1.2.3</version>
    		</dependency>
    
    		<!-- 3.Servlet web -->
    		<dependency>
    			<groupId>taglibs</groupId>
    			<artifactId>standard</artifactId>
    			<version>1.1.2</version>
    		</dependency>
    		<dependency>
    			<groupId>jstl</groupId>
    			<artifactId>jstl</artifactId>
    			<version>1.2</version>
    		</dependency>
    		<dependency>
    			<groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
    			<artifactId>jackson-databind</artifactId>
    			<version>2.5.4</version>
    		</dependency>
    		<dependency>
    			<groupId>javax.servlet</groupId>
    			<artifactId>javax.servlet-api</artifactId>
    			<version>3.1.0</version>
    		</dependency>
    
    		<!-- 4.Spring -->
    		<!-- 1)Spring核心 -->
    		<dependency>
    			<groupId>org.springframework</groupId>
    			<artifactId>spring-core</artifactId>
    			<version>4.1.7.RELEASE</version>
    		</dependency>
    		<dependency>
    			<groupId>org.springframework</groupId>
    			<artifactId>spring-beans</artifactId>
    			<version>4.1.7.RELEASE</version>
    		</dependency>
    		<dependency>
    			<groupId>org.springframework</groupId>
    			<artifactId>spring-context</artifactId>
    			<version>4.1.7.RELEASE</version>
    		</dependency>
    		<!-- 2)Spring DAO层 -->
    		<dependency>
    			<groupId>org.springframework</groupId>
    			<artifactId>spring-jdbc</artifactId>
    			<version>4.1.7.RELEASE</version>
    		</dependency>
    		<dependency>
    			<groupId>org.springframework</groupId>
    			<artifactId>spring-tx</artifactId>
    			<version>4.1.7.RELEASE</version>
    		</dependency>
    		<!-- 3)Spring web -->
    		<dependency>
    			<groupId>org.springframework</groupId>
    			<artifactId>spring-web</artifactId>
    			<version>4.1.7.RELEASE</version>
    		</dependency>
    		<dependency>
    			<groupId>org.springframework</groupId>
    			<artifactId>spring-webmvc</artifactId>
    			<version>4.1.7.RELEASE</version>
    		</dependency>
    		<!-- 4)Spring test -->
    		<dependency>
    			<groupId>org.springframework</groupId>
    			<artifactId>spring-test</artifactId>
    			<version>4.1.7.RELEASE</version>
    		</dependency>
    
    		<!-- redis客户端:Jedis -->
    		<dependency>
    			<groupId>redis.clients</groupId>
    			<artifactId>jedis</artifactId>
    			<version>2.7.3</version>
    		</dependency>
    		<dependency>
    			<groupId>com.dyuproject.protostuff</groupId>
    			<artifactId>protostuff-core</artifactId>
    			<version>1.0.8</version>
    		</dependency>
    		<dependency>
    			<groupId>com.dyuproject.protostuff</groupId>
    			<artifactId>protostuff-runtime</artifactId>
    			<version>1.0.8</version>
    		</dependency>
    
    		<!-- Map工具类 -->
    		<dependency>
    			<groupId>commons-collections</groupId>
    			<artifactId>commons-collections</artifactId>
    			<version>3.2</version>
    		</dependency>
    	</dependencies>
    	<build>
    		<finalName>ssm</finalName>
    	</build>
    </project>
    
    

    下面真的要开始进行编码工作了,坚持到这里辛苦大家了~

    第一步:我们先在spring文件夹里新建spring-dao.xml文件,因为spring的配置太多,我们这里分三层,分别是dao service web。

    1. 读入数据库连接相关参数(可选)
    2. 配置数据连接池
    3. 配置连接属性,可以不读配置项文件直接在这里写死
    4. 配置c3p0,只配了几个常用的
    5. 配置SqlSessionFactory对象(mybatis)
    6. 扫描dao层接口,动态实现dao接口,也就是说不需要daoImpl,sql和参数都写在xml文件上

    spring-dao.xml

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
    	xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
    	http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
    	http://www.springframework.org/schema/context
    	http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">
    	<!-- 配置整合mybatis过程 -->
    	<!-- 1.配置数据库相关参数properties的属性:${url} -->
    	<context:property-placeholder location="classpath:jdbc.properties" />
    
    	<!-- 2.数据库连接池 -->
    	<bean id="dataSource" class="com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource">
    		<!-- 配置连接池属性 -->
    		<property name="driverClass" value="${jdbc.driver}" />
    		<property name="jdbcUrl" value="${jdbc.url}" />
    		<property name="user" value="${jdbc.username}" />
    		<property name="password" value="${jdbc.password}" />
    
    		<!-- c3p0连接池的私有属性 -->
    		<property name="maxPoolSize" value="30" />
    		<property name="minPoolSize" value="10" />
    		<!-- 关闭连接后不自动commit -->
    		<property name="autoCommitOnClose" value="false" />
    		<!-- 获取连接超时时间 -->
    		<property name="checkoutTimeout" value="10000" />
    		<!-- 当获取连接失败重试次数 -->
    		<property name="acquireRetryAttempts" value="2" />
    	</bean>
    
    	<!-- 3.配置SqlSessionFactory对象 -->
    	<bean id="sqlSessionFactory" class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean">
    		<!-- 注入数据库连接池 -->
    		<property name="dataSource" ref="dataSource" />
    		<!-- 配置MyBaties全局配置文件:mybatis-config.xml -->
    		<property name="configLocation" value="classpath:mybatis-config.xml" />
    		<!-- 扫描entity包 使用别名 -->
    		<property name="typeAliasesPackage" value="com.soecode.lyf.entity" />
    		<!-- 扫描sql配置文件:mapper需要的xml文件 -->
    		<property name="mapperLocations" value="classpath:mapper/*.xml" />
    	</bean>
    
    	<!-- 4.配置扫描Dao接口包,动态实现Dao接口,注入到spring容器中 -->
    	<bean class="org.mybatis.spring.mapper.MapperScannerConfigurer">
    		<!-- 注入sqlSessionFactory -->
    		<property name="sqlSessionFactoryBeanName" value="sqlSessionFactory" />
    		<!-- 给出需要扫描Dao接口包 -->
    		<property name="basePackage" value="com.soecode.lyf.dao" />
    	</bean>
    </beans>
    

    因为数据库配置相关参数是读取配置文件,所以在resources文件夹里新建一个jdbc.properties文件,存放我们4个最常见的数据库连接属性,这是我本地的,大家记得修改呀~还有喜欢传到github上“大头虾们”记得删掉密码,不然别人就很容易得到你服务器的数据库配置信息,然后干一些羞羞的事情,你懂的!!

    jdbc.properties

    jdbc.driver=com.mysql.jdbc.Driver
    jdbc.url=jdbc:mysql://localhost:3307/ssm?useUnicode=true&characterEncoding=utf8
    jdbc.username=root
    jdbc.password=
    

    友情提示:配置文件中的jdbc.username,如果写成username,可能会与系统环境中的username变量冲突,所以到时候真正连接数据库的时候,用户名就被替换成系统中的用户名(有得可能是administrator),那肯定是连接不成功的,这里有个小坑,我被坑了一晚上!!

    因为这里用到了mybatis,所以需要配置mybatis核心文件,在recources文件夹里新建mybatis-config.xml文件。

    1. 使用自增主键
    2. 使用列别名
    3. 开启驼峰命名转换 create_time -> createTime

    mybatis-config.xml

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
    <!DOCTYPE configuration
      PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN"
      "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd">
    <configuration>
    	<!-- 配置全局属性 -->
    	<settings>
    		<!-- 使用jdbc的getGeneratedKeys获取数据库自增主键值 -->
    		<setting name="useGeneratedKeys" value="true" />
    
    		<!-- 使用列别名替换列名 默认:true -->
    		<setting name="useColumnLabel" value="true" />
    
    		<!-- 开启驼峰命名转换:Table{create_time} -> Entity{createTime} -->
    		<setting name="mapUnderscoreToCamelCase" value="true" />
    	</settings>
    </configuration>
    

    第二步:刚弄好dao层,接下来到service层了。在spring文件夹里新建spring-service.xml文件。

    1. 扫描service包所有注解 @Service
    2. 配置事务管理器,把事务管理交由spring来完成
    3. 配置基于注解的声明式事务,可以直接在方法上@Transaction

    spring-service.xml

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 
    	xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
    	xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
    	xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
    	http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
    	http://www.springframework.org/schema/context
    	http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
    	http://www.springframework.org/schema/tx
    	http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx.xsd">
    	<!-- 扫描service包下所有使用注解的类型 -->
    	<context:component-scan base-package="com.soecode.lyf.service" />
    
    	<!-- 配置事务管理器 -->
    	<bean id="transactionManager"
    		class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
    		<!-- 注入数据库连接池 -->
    		<property name="dataSource" ref="dataSource" />
    	</bean>
    
    	<!-- 配置基于注解的声明式事务 -->
    	<tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager" />
    </beans>
    

    第三步:配置web层,在spring文件夹里新建spring-web.xml文件。

    1. 开启SpringMVC注解模式,可以使用@RequestMapping,@PathVariable,@ResponseBody等
    2. 对静态资源处理,如js,css,jpg等
    3. 配置jsp 显示ViewResolver,例如在controller中某个方法返回一个string类型的"login",实际上会返回"/WEB-INF/login.jsp"
    4. 扫描web层 @Controller

    spring-web.xml

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    	xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
    	xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc" 
    	xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
    	http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
    	http://www.springframework.org/schema/context
    	http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
    	http://www.springframework.org/schema/mvc
    	http://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc-3.0.xsd">
    	<!-- 配置SpringMVC -->
    	<!-- 1.开启SpringMVC注解模式 -->
    	<!-- 简化配置: 
    		(1)自动注册DefaultAnootationHandlerMapping,AnotationMethodHandlerAdapter 
    		(2)提供一些列:数据绑定,数字和日期的format @NumberFormat, @DateTimeFormat, xml,json默认读写支持 
    	-->
    	<mvc:annotation-driven />
    	
    	<!-- 2.静态资源默认servlet配置
    		(1)加入对静态资源的处理:js,gif,png
    		(2)允许使用"/"做整体映射
    	 -->
    	 <mvc:default-servlet-handler/>
    	 
    	 <!-- 3.配置jsp 显示ViewResolver -->
    	 <bean class="org.springframework.web.servlet.view.InternalResourceViewResolver">
    	 	<property name="viewClass" value="org.springframework.web.servlet.view.JstlView" />
    	 	<property name="prefix" value="/WEB-INF/jsp/" />
    	 	<property name="suffix" value=".jsp" />
    	 </bean>
    	 
    	 <!-- 4.扫描web相关的bean -->
    	 <context:component-scan base-package="com.soecode.lyf.web" />
    </beans>
    

    第四步:最后就是修改web.xml文件了,它在webappWEB-INF下。

    web.xml

    <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_3_1.xsd"
    	version="3.1" metadata-complete="true">
    	<!-- 如果是用mvn命令生成的xml,需要修改servlet版本为3.1 -->
    	<!-- 配置DispatcherServlet -->
    	<servlet>
    		<servlet-name>seckill-dispatcher</servlet-name>
    		<servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
    		<!-- 配置springMVC需要加载的配置文件
    			spring-dao.xml,spring-service.xml,spring-web.xml
    			Mybatis - > spring -> springmvc
    		 -->
    		<init-param>
    			<param-name>contextConfigLocation</param-name>
    			<param-value>classpath:spring/spring-*.xml</param-value>
    		</init-param>
    	</servlet>
    	<servlet-mapping>
    		<servlet-name>seckill-dispatcher</servlet-name>
    		<!-- 默认匹配所有的请求 -->
    		<url-pattern>/</url-pattern>
    	</servlet-mapping>
    </web-app>
    
    

    我们在项目中经常会使用到日志,所以这里还有配置日志xml,在resources文件夹里新建logback.xml文件,所给出的日志输出格式也是最基本的控制台s呼出,大家有兴趣查看logback官方文档

    logback.xml

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <configuration debug="true">
    	<appender name="STDOUT" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
    		<!-- encoders are by default assigned the type ch.qos.logback.classic.encoder.PatternLayoutEncoder -->
    		<encoder>
    			<pattern>%d{HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{36} - %msg%n</pattern>
    		</encoder>
    	</appender>
    
    	<root level="debug">
    		<appender-ref ref="STDOUT" />
    	</root>
    </configuration>
    

    到目前为止,我们一共写了7个配置文件,我们一起来看下最终的配置文件结构图

    配置文件结构图


    SSM框架应用实例(图书管理系统)

    一开始想就这样结束教程,但是发现其实很多人都还不会把这个SSM框架用起来,特别是mybatis部分。那我现在就以最常见的“图书管理系统”中【查询图书】和【预约图书】业务来做一个demo吧!

    首先新建数据库名为ssm,再创建两张表:图书表book和预约图书表appointment,并且为book表初始化一些数据,sql如下。

    schema.sql

    -- 创建图书表
    CREATE TABLE `book` (
      `book_id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '图书ID',
      `name` varchar(100) NOT NULL COMMENT '图书名称',
      `number` int(11) NOT NULL COMMENT '馆藏数量',
      PRIMARY KEY (`book_id`)
    ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1000 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='图书表'
    
    -- 初始化图书数据
    INSERT INTO `book` (`book_id`, `name`, `number`)
    VALUES
    	(1000, 'Java程序设计', 10),
    	(1001, '数据结构', 10),
    	(1002, '设计模式', 10),
    	(1003, '编译原理', 10)
    
    -- 创建预约图书表
    CREATE TABLE `appointment` (
      `book_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '图书ID',
      `student_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '学号',
      `appoint_time` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '预约时间' ,
      PRIMARY KEY (`book_id`, `student_id`),
      INDEX `idx_appoint_time` (`appoint_time`)
    ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='预约图书表'
    

    entity包中添加两个对应的实体,图书实体Book.java和预约图书实体Appointment.java

    Book.java

    package com.soecode.lyf.entity;
    
    public class Book {
    
    	private long bookId;// 图书ID
    
    	private String name;// 图书名称
    
    	private int number;// 馆藏数量
    
    	// 省略构造方法,getter和setter方法,toString方法
    
    }
    

    Appointment.java

    package com.soecode.lyf.entity;
    
    import java.util.Date;
    
    /**
     * 预约图书实体
     */
    public class Appointment {
    
    	private long bookId;// 图书ID
    
    	private long studentId;// 学号
    
    	private Date appointTime;// 预约时间
    
    	// 多对一的复合属性
    	private Book book;// 图书实体
    	
    	// 省略构造方法,getter和setter方法,toString方法
    
    }
    

    dao包新建接口BookDao.javaAppointment.java

    BookDao.java

    package com.soecode.lyf.dao;
    
    import java.util.List;
    
    import com.soecode.lyf.entity.Book;
    
    public interface BookDao {
    
    	/**
    	 * 通过ID查询单本图书
    	 * 
    	 * @param id
    	 * @return
    	 */
    	Book queryById(long id);
    
    	/**
    	 * 查询所有图书
    	 * 
    	 * @param offset 查询起始位置
    	 * @param limit 查询条数
    	 * @return
    	 */
    	List<Book> queryAll(@Param("offset") int offset, @Param("limit") int limit);
    
    	/**
    	 * 减少馆藏数量
    	 * 
    	 * @param bookId
    	 * @return 如果影响行数等于>1,表示更新的记录行数
    	 */
    	int reduceNumber(long bookId);
    }
    
    

    AppointmentDao.java

    package com.soecode.lyf.dao;
    
    import org.apache.ibatis.annotations.Param;
    
    import com.soecode.lyf.entity.Appointment;
    
    public interface AppointmentDao {
    
    	/**
    	 * 插入预约图书记录
    	 * 
    	 * @param bookId
    	 * @param studentId
    	 * @return 插入的行数
    	 */
    	int insertAppointment(@Param("bookId") long bookId, @Param("studentId") long studentId);
    
    	/**
    	 * 通过主键查询预约图书记录,并且携带图书实体
    	 * 
    	 * @param bookId
    	 * @param studentId
    	 * @return
    	 */
    	Appointment queryByKeyWithBook(@Param("bookId") long bookId, @Param("studentId") long studentId);
    
    }
    

    提示:这里为什么要给方法的参数添加@Param注解呢?是因为该方法有两个或以上的参数,一定要加,不然mybatis识别不了。上面的BookDao接口的queryById方法和reduceNumber方法只有一个参数book_id,所以可以不用加 @Param注解,当然加了也无所谓~


    注意,这里不需要实现dao接口不用编写daoImpl, mybatis会给我们动态实现,但是我们需要编写相应的mapper。
    mapper目录里新建两个文件BookDao.xmlAppointmentDao.xml,分别对应上面两个dao接口,代码如下。

    BookDao.xml

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <!DOCTYPE mapper
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
    <mapper namespace="com.soecode.lyf.dao.BookDao">
    	<!-- 目的:为dao接口方法提供sql语句配置 -->
    	<select id="queryById" resultType="Book" parameterType="long">
    		<!-- 具体的sql -->
    		SELECT
    			book_id,
    			name,
    			number
    		FROM
    			book
    		WHERE
    			book_id = #{bookId}
    	</select>
    	
    	<select id="queryAll" resultType="Book">
    		SELECT
    			book_id,
    			name,
    			number
    		FROM
    			book
    		ORDER BY
    			book_id
    		LIMIT #{offset}, #{limit}
    	</select>
    	
    	<update id="reduceNumber">
    		UPDATE book
    		SET number = number - 1
    		WHERE
    			book_id = #{bookId}
    		AND number > 0
    	</update>
    </mapper>
    

    AppointmentDao.xml

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <!DOCTYPE mapper
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
    <mapper namespace="com.soecode.lyf.dao.AppointmentDao">
    	<insert id="insertAppointment">
    		<!-- ignore 主键冲突,报错 -->
    		INSERT ignore INTO appointment (book_id, student_id)
    		VALUES (#{bookId}, #{studentId})
    	</insert>
    	
    	<select id="queryByKeyWithBook" resultType="Appointment">
    		<!-- 如何告诉MyBatis把结果映射到Appointment同时映射book属性 -->
    		<!-- 可以自由控制SQL -->
    		SELECT
    			a.book_id,
    			a.student_id,
    			a.appoint_time,
    			b.book_id "book.book_id",
    			b.`name` "book.name",
    			b.number "book.number"
    		FROM
    			appointment a
    		INNER JOIN book b ON a.book_id = b.book_id
    		WHERE
    			a.book_id = #{bookId}
    		AND a.student_id = #{studentId}
    	</select>
    </mapper>
    

    mapper总结namespace是该xml对应的接口全名,selectupdate中的id对应方法名,resultType是返回值类型,parameterType是参数类型(这个其实可选),最后#{...}中填写的是方法的参数,看懂了是不是很简单!!我也这么觉得~ 还有一个小技巧要交给大家,就是在返回Appointment对象包含了一个属性名为book的Book对象,那么可以使用"book.属性名"的方式来取值,看上面queryByKeyWithBook方法的sql。


    dao层写完了,接下来test对应的package写我们测试方法吧。
    因为我们之后会写很多测试方法,在测试前需要让程序读入spring-dao和mybatis等配置文件,所以我这里就抽离出来一个BaseTest类,只要是测试方法就继承它,这样那些繁琐的重复的代码就不用写那么多了~

    BaseTest.java

    package com.soecode.lyf;
    
    import org.junit.runner.RunWith;
    import org.springframework.test.context.ContextConfiguration;
    import org.springframework.test.context.junit4.SpringJUnit4ClassRunner;
    
    /**
     * 配置spring和junit整合,junit启动时加载springIOC容器 spring-test,junit
     */
    @RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
    // 告诉junit spring配置文件
    @ContextConfiguration({ "classpath:spring/spring-dao.xml", "classpath:spring/spring-service.xml" })
    public class BaseTest {
    
    }
    
    

    因为spring-serviceservice层的测试中会时候到,这里也一起引入算了!

    新建BookDaoTest.javaAppointmentDaoTest.java两个dao测试文件。

    BookDaoTest.java

    package com.soecode.lyf.dao;
    
    import java.util.List;
    
    import org.junit.Test;
    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    
    import com.soecode.lyf.BaseTest;
    import com.soecode.lyf.entity.Book;
    
    public class BookDaoTest extends BaseTest {
    
    	@Autowired
    	private BookDao bookDao;
    
    	@Test
    	public void testQueryById() throws Exception {
    		long bookId = 1000;
    		Book book = bookDao.queryById(bookId);
    		System.out.println(book);
    	}
    
    	@Test
    	public void testQueryAll() throws Exception {
    		List<Book> books = bookDao.queryAll(0, 4);
    		for (Book book : books) {
    			System.out.println(book);
    		}
    	}
    
    	@Test
    	public void testReduceNumber() throws Exception {
    		long bookId = 1000;
    		int update = bookDao.reduceNumber(bookId);
    		System.out.println("update=" + update);
    	}
    
    }
    

    BookDaoTest测试结果

    testQueryById
    testQueryById

    testQueryAll
    testQueryAll

    testReduceNumber
    testReduceNumber

    AppointmentDaoTest.java

    package com.soecode.lyf.dao;
    
    import org.junit.Test;
    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    
    import com.soecode.lyf.BaseTest;
    import com.soecode.lyf.entity.Appointment;
    
    public class AppointmentDaoTest extends BaseTest {
    
    	@Autowired
    	private AppointmentDao appointmentDao;
    
    	@Test
    	public void testInsertAppointment() throws Exception {
    		long bookId = 1000;
    		long studentId = 12345678910L;
    		int insert = appointmentDao.insertAppointment(bookId, studentId);
    		System.out.println("insert=" + insert);
    	}
    
    	@Test
    	public void testQueryByKeyWithBook() throws Exception {
    		long bookId = 1000;
    		long studentId = 12345678910L;
    		Appointment appointment = appointmentDao.queryByKeyWithBook(bookId, studentId);
    		System.out.println(appointment);
    		System.out.println(appointment.getBook());
    	}
    
    }
    

    AppointmentDaoTest测试结果

    testInsertAppointment
    testInsertAppointment

    testQueryByKeyWithBook
    testQueryByKeyWithBook


    嗯,到这里一切到很顺利那么我们继续service层的编码吧可能下面开始信息里比较大,大家要做好心理准备~

    首先,在写我们的控制器之前,我们先定义几个预约图书操作返回码的数据字典,也就是我们要返回给客户端的信息。我们这类使用枚举类,没听过的小伙伴要好好恶补一下了(我也是最近才学到的= =)

    预约业务操作返回码说明

    返回码说明
    1预约成功
    0库存不足
    -1重复预约
    -2系统异常

    新建一个包叫enums,在里面新建一个枚举类AppointStateEnum.java,用来定义预约业务的数据字典,没听懂没关系,我们直接看代码吧~是不是感觉有模有样了!

    AppointStateEnum.java

    package com.soecode.lyf.enums;
    
    /**
     * 使用枚举表述常量数据字典
     */
    public enum AppointStateEnum {
    
    	SUCCESS(1, "预约成功"), NO_NUMBER(0, "库存不足"), REPEAT_APPOINT(-1, "重复预约"), INNER_ERROR(-2, "系统异常");
    
    	private int state;
    
    	private String stateInfo;
    
    	private AppointStateEnum(int state, String stateInfo) {
    		this.state = state;
    		this.stateInfo = stateInfo;
    	}
    
    	public int getState() {
    		return state;
    	}
    
    	public String getStateInfo() {
    		return stateInfo;
    	}
    
    	public static AppointStateEnum stateOf(int index) {
    		for (AppointStateEnum state : values()) {
    			if (state.getState() == index) {
    				return state;
    			}
    		}
    		return null;
    	}
    
    }
    

    接下来,在dto包下新建AppointExecution.java用来存储我们执行预约操作的返回结果。

    AppointExecution.java

    package com.soecode.lyf.dto;
    
    import com.soecode.lyf.entity.Appointment;
    import com.soecode.lyf.enums.AppointStateEnum;
    
    /**
     * 封装预约执行后结果
     */
    public class AppointExecution {
    
    	// 图书ID
    	private long bookId;
    
    	// 秒杀预约结果状态
    	private int state;
    
    	// 状态标识
    	private String stateInfo;
    
    	// 预约成功对象
    	private Appointment appointment;
    
    	public AppointExecution() {
    	}
    
    	// 预约失败的构造器
    	public AppointExecution(long bookId, AppointStateEnum stateEnum) {
    		this.bookId = bookId;
    		this.state = stateEnum.getState();
    		this.stateInfo = stateEnum.getStateInfo();
    	}
    
    	// 预约成功的构造器
    	public AppointExecution(long bookId, AppointStateEnum stateEnum, Appointment appointment) {
    		this.bookId = bookId;
    		this.state = stateEnum.getState();
    		this.stateInfo = stateEnum.getStateInfo();
    		this.appointment = appointment;
    	}
    	
    	// 省略getter和setter方法,toString方法
    
    }
    
    

    接着,在exception包下新建三个文件
    NoNumberException.java
    RepeatAppointException.java
    AppointException.java
    预约业务异常类(都需要继承RuntimeException),分别是无库存异常、重复预约异常、预约未知错误异常,用于业务层非成功情况下的返回(即成功返回结果,失败抛出异常)。

    NoNumberException.java

    package com.soecode.lyf.exception;
    
    /**
     * 库存不足异常
     */
    public class NoNumberException extends RuntimeException {
    
    	public NoNumberException(String message) {
    		super(message);
    	}
    
    	public NoNumberException(String message, Throwable cause) {
    		super(message, cause);
    	}
    
    }
    
    

    RepeatAppointException.java

    package com.soecode.lyf.exception;
    
    /**
     * 重复预约异常
     */
    public class RepeatAppointException extends RuntimeException {
    
    	public RepeatAppointException(String message) {
    		super(message);
    	}
    
    	public RepeatAppointException(String message, Throwable cause) {
    		super(message, cause);
    	}
    
    }
    
    

    AppointException.java

    package com.soecode.lyf.exception;
    
    /**
     * 预约业务异常
     */
    public class AppointException extends RuntimeException {
    
    	public AppointException(String message) {
    		super(message);
    	}
    
    	public AppointException(String message, Throwable cause) {
    		super(message, cause);
    	}
    
    }
    
    

    咱们终于可以编写业务代码了,在service包下新建BookService.java图书业务接口。

    BookService.java

    package com.soecode.lyf.service;
    
    import java.util.List;
    
    import com.soecode.lyf.dto.AppointExecution;
    import com.soecode.lyf.entity.Book;
    
    /**
     * 业务接口:站在"使用者"角度设计接口 三个方面:方法定义粒度,参数,返回类型(return 类型/异常)
     */
    public interface BookService {
    
    	/**
    	 * 查询一本图书
    	 * 
    	 * @param bookId
    	 * @return
    	 */
    	Book getById(long bookId);
    
    	/**
    	 * 查询所有图书
    	 * 
    	 * @return
    	 */
    	List<Book> getList();
    
    	/**
    	 * 预约图书
    	 * 
    	 * @param bookId
    	 * @param studentId
    	 * @return
    	 */
    	AppointExecution appoint(long bookId, long studentId);
    
    }
    

    service.impl包下新建BookServiceImpl.java使用BookService接口,并实现里面的方法。

    BookServiceImpl

    package com.soecode.lyf.service.impl;
    
    import java.util.List;
    
    import org.slf4j.Logger;
    import org.slf4j.LoggerFactory;
    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    import org.springframework.stereotype.Service;
    import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
    
    import com.soecode.lyf.dao.AppointmentDao;
    import com.soecode.lyf.dao.BookDao;
    import com.soecode.lyf.dto.AppointExecution;
    import com.soecode.lyf.entity.Appointment;
    import com.soecode.lyf.entity.Book;
    import com.soecode.lyf.enums.AppointStateEnum;
    import com.soecode.lyf.exception.AppointException;
    import com.soecode.lyf.exception.NoNumberException;
    import com.soecode.lyf.exception.RepeatAppointException;
    import com.soecode.lyf.service.BookService;
    
    @Service
    public class BookServiceImpl implements BookService {
    
    	private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());
    
    	// 注入Service依赖
    	@Autowired
    	private BookDao bookDao;
    
    	@Autowired
    	private AppointmentDao appointmentDao;
    
    
    	@Override
    	public Book getById(long bookId) {
    		return bookDao.queryById(bookId);
    	}
    
    	@Override
    	public List<Book> getList() {
    		return bookDao.queryAll(0, 1000);
    	}
    
    	@Override
    	@Transactional
    	/**
    	 * 使用注解控制事务方法的优点: 1.开发团队达成一致约定,明确标注事务方法的编程风格
    	 * 2.保证事务方法的执行时间尽可能短,不要穿插其他网络操作,RPC/HTTP请求或者剥离到事务方法外部
    	 * 3.不是所有的方法都需要事务,如只有一条修改操作,只读操作不需要事务控制
    	 */
    	public AppointExecution appoint(long bookId, long studentId) {
    		try {
    			// 减库存
    			int update = bookDao.reduceNumber(bookId);
    			if (update <= 0) {// 库存不足
    				//return new AppointExecution(bookId, AppointStateEnum.NO_NUMBER);//错误写法				
    				throw new NoNumberException("no number");
    			} else {
    				// 执行预约操作
    				int insert = appointmentDao.insertAppointment(bookId, studentId);
    				if (insert <= 0) {// 重复预约
    					//return new AppointExecution(bookId, AppointStateEnum.REPEAT_APPOINT);//错误写法
    					throw new RepeatAppointException("repeat appoint");
    				} else {// 预约成功
    					Appointment appointment = appointmentDao.queryByKeyWithBook(bookId, studentId);
    					return new AppointExecution(bookId, AppointStateEnum.SUCCESS, appointment);
    				}
    			}
    		// 要先于catch Exception异常前先catch住再抛出,不然自定义的异常也会被转换为AppointException,导致控制层无法具体识别是哪个异常
    		} catch (NoNumberException e1) {
    			throw e1;
    		} catch (RepeatAppointException e2) {
    			throw e2;
    		} catch (Exception e) {
    			logger.error(e.getMessage(), e);
    			// 所有编译期异常转换为运行期异常
    			//return new AppointExecution(bookId, AppointStateEnum.INNER_ERROR);//错误写法
    			throw new AppointException("appoint inner error:" + e.getMessage());
    		}
    	}
    
    }
    
    

    下面我们来测试一下我们的业务代码吧~因为查询图书的业务不复杂,所以这里只演示我们最重要的预约图书业务!!

    BookServiceImplTest.java

    package com.soecode.lyf.service.impl;
    
    import static org.junit.Assert.fail;
    
    import org.junit.Test;
    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    
    import com.soecode.lyf.BaseTest;
    import com.soecode.lyf.dto.AppointExecution;
    import com.soecode.lyf.service.BookService;
    
    public class BookServiceImplTest extends BaseTest {
    
    	@Autowired
    	private BookService bookService;
    
    	@Test
    	public void testAppoint() throws Exception {
    		long bookId = 1001;
    		long studentId = 12345678910L;
    		AppointExecution execution = bookService.appoint(bookId, studentId);
    		System.out.println(execution);
    	}
    
    }
    
    

    BookServiceImplTest测试结果

    testAppointtestAppoint

    首次执行是“预约成功”,如果再次执行的话,应该会出现“重复预约”,哈哈,我们所有的后台代码都通过单元测试啦~~是不是很开心~


    咱们还需要在dto包里新建一个封装json返回结果的类Result.java,设计成泛型。

    Result.java

    package com.soecode.lyf.dto;
    
    /**
     * 封装json对象,所有返回结果都使用它
     */
    public class Result<T> {
    
    	private boolean success;// 是否成功标志
    
    	private T data;// 成功时返回的数据
    
    	private String error;// 错误信息
    
    	public Result() {
    	}
    
    	// 成功时的构造器
    	public Result(boolean success, T data) {
    		this.success = success;
    		this.data = data;
    	}
    
    	// 错误时的构造器
    	public Result(boolean success, String error) {
    		this.success = success;
    		this.error = error;
    	}
    
    	// 省略getter和setter方法
    }
    
    

    最后,我们写web层,也就是controller,我们在web包下新建BookController.java文件。

    BookController.java

    package com.soecode.lyf.web;
    
    import java.util.List;
    
    import org.apache.ibatis.annotations.Param;
    import org.slf4j.Logger;
    import org.slf4j.LoggerFactory;
    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    import org.springframework.stereotype.Controller;
    import org.springframework.ui.Model;
    import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
    import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
    
    import com.soecode.lyf.dto.AppointExecution;
    import com.soecode.lyf.dto.Result;
    import com.soecode.lyf.entity.Book;
    import com.soecode.lyf.enums.AppointStateEnum;
    import com.soecode.lyf.exception.NoNumberException;
    import com.soecode.lyf.exception.RepeatAppointException;
    import com.soecode.lyf.service.BookService;
    
    @Controller
    @RequestMapping("/book") // url:/模块/资源/{id}/细分 /seckill/list
    public class BookController {
    
    	private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());
    
    	@Autowired
    	private BookService bookService;
    
    	@RequestMapping(value = "/list", method = RequestMethod.GET)
    	private String list(Model model) {
    		List<Book> list = bookService.getList();
    		model.addAttribute("list", list);
    		// list.jsp + model = ModelAndView
    		return "list";// WEB-INF/jsp/"list".jsp
    	}
    
    	@RequestMapping(value = "/{bookId}/detail", method = RequestMethod.GET)
    	private String detail(@PathVariable("bookId") Long bookId, Model model) {
    		if (bookId == null) {
    			return "redirect:/book/list";
    		}
    		Book book = bookService.getById(bookId);
    		if (book == null) {
    			return "forward:/book/list";
    		}
    		model.addAttribute("book", book);
    		return "detail";
    	}
    
    	//ajax json
    	@RequestMapping(value = "/{bookId}/appoint", method = RequestMethod.POST, produces = {
    			"application/json; charset=utf-8" })
    	@ResponseBody
    	private Result<AppointExecution> appoint(@PathVariable("bookId") Long bookId, @RequestParam("studentId") Long studentId) {
    		if (studentId == null || studentId.equals("")) {
    			return new Result<>(false, "学号不能为空");
    		}
    		//AppointExecution execution = bookService.appoint(bookId, studentId);//错误写法,不能统一返回,要处理异常(失败)情况
    		AppointExecution execution = null;
    		try {
    			execution = bookService.appoint(bookId, studentId);
    		} catch (NoNumberException e1) {
    			execution = new AppointExecution(bookId, AppointStateEnum.NO_NUMBER);
    		} catch (RepeatAppointException e2) {
    			execution = new AppointExecution(bookId, AppointStateEnum.REPEAT_APPOINT);
    		} catch (Exception e) {
    			execution = new AppointExecution(bookId, AppointStateEnum.INNER_ERROR);
    		}
    		return new Result<AppointExecution>(true, execution);
    	}
    
    }
    
    

    因为我比较懒,所以我们就不测试controller了,好讨厌写前端,呜呜呜~

    到此,我们的SSM框架整合配置,与应用实例部分已经结束了,我把所有源码和jar包一起打包放在了我的GitHub上,需要的可以去下载,喜欢就给个star吧,这篇东西写了两个晚上也不容易啊。

    完整代码下载地址:https://github.com/liyifeng1994/ssm


    2017-02-28更新(感谢网友EchoXml发现):
    修改预约业务代码,失败时抛异常,成功时才返回结果,控制层根据捕获的异常返回相应信息给客户端,而不是业务层直接返回错误结果。上面的代码已经作了修改,而且错误示范也注释保留着,之前误人子弟了,还好有位网友前几天提出质疑,我也及时做了修改。

    2017-03-30更新(感谢网友ergeerge1建议):
    修改BookController几处错误
    1.detail方法不是返回json的,故不用加@ResponseBody注解
    2.appoint方法应该加上@ResponseBody注解
    3.另外studentId参数注解应该是@RequestParam
    4.至于controller测试,测试appoint方法可不必写jsp,用curl就行,比如
    curl -H “Accept: application/json; charset=utf-8” -d “studentId=1234567890” localhost:8080/book/1003/appoint

    展开全文
  • TCP三次握手详解-深入浅出(有图实例演示)

    万次阅读 多人点赞 2018-08-08 21:13:48
    abort_on_overflow的解析如下: 意思应该是,当 tcp_abort_on_overflow 等于1 时,重置连接(一般是发送RST给客户端), 至于怎么重置连接是系统的事情了。 不过我在查资料的过程发现,阿里中间件团队博客说并不是发送...

    1. 准备

    TCP是属于网络分层中的传输层,因为OSI分为7层,感觉太麻烦了,所以分为四层就好了,简单。
    分层以及每层的协议,TCP是属于传输层,如下两张图:
    图1
    这里写图片描述

    TCP三次握手会涉及到状态转换所以这里贴出TCP的状态转换图如下:
    这里写图片描述

    2.TCP三次握手简述

    要想简单了解TCP三次握手,我们首先要了解TCP头部结构,如下:
    在这里插入图片描述

    TCP传递给IP层的信息单位称为报文段或段,下面都用做单位。

    TCP三次握手如图:
    这里写图片描述

    2.1 第一次握手

    客户端给服务器发送一个SYN段(在 TCP 标头中 SYN 位字段为 1 的 TCP/IP 数据包), 该段中也包含客户端的初始序列号(Sequence number = J)。

    SYN是同步的缩写,SYN 段是发送到另一台计算机的 TCP 数据包,请求在它们之间建立连接

    2.2 第二次握手

    服务器返回客户端 SYN +ACK 段(在 TCP 标头中SYN和ACK位字段都为 1 的 TCP/IP 数据包), 该段中包含服务器的初始序列号(Sequence number = K);同时使 Acknowledgment number = J + 1来表示确认已收到客户端的 SYN段(Sequence number = J)。

    ACK 是“确认”的缩写。 ACK 数据包是任何确认收到一条消息或一系列数据包的 TCP 数据包

    2.3 第三次握手

    客户端给服务器响应一个ACK段(在 TCP 标头中 ACK 位字段为 1 的 TCP/IP 数据包), 该段中使 Acknowledgment number = K + 1来表示确认已收到服务器的 SYN段(Sequence number = K)。

    2.4 实例观察

    2.4.1 tcpdump

    使用tcpdump观察如下:因为都是在本机同时运行client和server所以命令为:tcpdump -i lo port 5555, 只能监听回路lo接口,结果如下
    这里写图片描述
    如图用红色圈起来的就是3次握手,但是为什么最后一次握手,为什么ack = 1,而不是369535922 呢,
    这是因为这里的第三次握手tcpdump显示的是相对的顺序号。但是为了便于观察我们需要把tcpdump的
    顺序号变为绝对的顺序号。

    命令只需要加-S(大写)便可,即:tcpdump -i lo port 5555 -S
    加上之后结果就正常了如下图:
    这里写图片描述
    从tcpdump的数据,可以明显的看到三次握手的过程是:
    第一次握手:client SYN=1, Sequence number=2322326583 —> server
    第二次握手:server SYN=1,Sequence number=3573692787; ACK=1, Acknowledgment number=2322326583 + 1 —> client
    第三次握手:client ACK=1, Acknowledgment number=3573692787 + 1 -->server

    想简单了解一下TCP三次握手的话, 看到这里就可以了.

    3.TCP三次握手详细解析过程:

    这里写图片描述

    3.1 第一次握手

    客户在socket() connect()后主动(active open)连接上服务器, 发送SYN ,这时客户端的状态是SYN_SENT
    服务器在进行socket(),bind(),listen()后等待客户的连接,收到客户端的 SYN 后,

    3.1.1 半连接队列(syn queue)未满

    服务器将该连接的状态变为SYN_RCVD, 服务器把连接信息放到半连接队列(syn queue)里面。

    3.1.2 半连接队列(syn queue)已满

    服务器不会将该连接的状态变为SYN_RCVD,且将该连接丢弃(SYN flood攻击就是利用这个原理,
    对于SYN foold攻击,应对方法之一是使syncookies生效,将其值置1即可,路径/proc/sys/net/ipv4/tcp_syncookies,
    即使是半连接队列syn queue已经满了,也可以接收正常的非恶意攻击的客户端的请求,
    但是这种方法只在无计可施的情况下使用,man tcp里面的解析是这样说的,
    这里写图片描述
    但是我不知道为什么Centos6.9默认是置为1,所以这让我很疑惑
    这里写图片描述)。
    半连接队列(syn queue)最大值 /proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog
    这里写图片描述
    SYN flood攻击

    攻击方的客户端只发送SYN分节给服务器,然后对服务器发回来的SYN+ACK什么也不做,直接忽略掉,
    不发送ACK给服务器;这样就可以占据着服务器的半连接队列的资源,导致正常的客户端连接无法连接上服务器。-----[维基百科]

    (SYN flood攻击的方式其实也分两种,第一种,攻击方的客户端一直发送SYN,对于服务器回应的SYN+ACK什么也不做,不回应ACK, 第二种,攻击方的客户端发送SYN时,将源IP改为一个虚假的IP, 然后服务器将SYN+ACK发送到虚假的IP, 这样当然永远也得不到ACK的回应。)

    3.2 第二次握手

    服务器返回SYN+ACK段给到客户端,客户端收到SYN+ACK段后,客户端的状态从SYN_SENT变为ESTABLISHED,
    也即是connect()函数的返回。

    3.3 第三次握手

    全连接队列(accept queue)的最大值 /proc/sys/net/core/somaxconn (默认128)
    这里写图片描述
    全连接队列值 = min(backlog, somaxconn)
    这里的backlog是listen(int sockfd, int backlog)函数里面的那个参数backlog

    3.3.1 全连接队列(accept queue)未满

    服务器收到客户端发来的ACK, 服务端该连接的状态从SYN_RCVD变为ESTABLISHED,
    然后服务器将该连接从半连接队列(syn queue)里面移除,且将该连接的信息放到全连接队列(accept queue)里面。

    3.3.2 全连接队列(accept queue)已满

    服务器收到客户端发来的ACK, 不会将该连接的状态从SYN_RCVD变为ESTABLISHED。
    当然全连接队列(accept queue)已满时,则根据 tcp_abort_on_overflow 的值来执行相应动作
    /proc/sys/net/ipv4/tcp_abort_on_overflow 查看参数值
    这里写图片描述

    3.3.2.1 tcp_abort_on_overflow = 0

    则服务器建立该连接的定时器,

    这个定时器是一个服务器的规则是从新发送syn+ack的时间间隔成倍的增加,
    比如从新了第二次握手,进行了5次,这五次的时间分别是 1s, 2s,4s,8s,16s,
    这种倍数规则叫“二进制指数退让”(binary exponential backoff)

    给客户端定时从新发回SYN+ACK即从新进行第二次握手,(如果客户端设定的超时时间比较短就很容易出现异常)
    服务器从新进行第二次握手的次数/proc/sys/net/ipv4/tcp_synack_retries
    这里写图片描述

    3.3.2.2 tcp_abort_on_overflow = 1

    关于tcp_abort_on_overflow的解析如下:
    这里写图片描述
    意思应该是,当 tcp_abort_on_overflow 等于1 时,重置连接(一般是发送RST给客户端),
    至于怎么重置连接是系统的事情了。
    不过我在查资料的过程发现,阿里中间件团队博客说并不是发送RST, —[阿里中间件团队博客]

    这个博客跑的实例观察到的是服务器会忽略client传过来的包,然后client重传,一定次数后client认为异常,然后断开连接。
    当然,我们写代码的都知道代码是第一手的注释,实践是检验真理的唯一标准
    最好还是自己以自己实践为准,因为可能你的环境跟别人的不一样。)

    查看全连接队列(accept queue)的使用情况
    这里写图片描述
    如上图,第二列Recv-Q是,全连接队列接收到达的连接,第三列是Send-Q全连接队列的所能容纳最大值,
    如果,Recv-Q 大于 Send-Q 那么大于的那部分,是要溢出的即要被丢弃overflow掉的。

    希望热心的网友帮忙提改进意见时可以直接指出哪一段第几句(比如 2.4.1 tcpdump 第一段第一句, 命令tcpdump -i lo port 5555 里参数 i 用错了,应该用 I),这样比较快速找到好改正。

    感想:
    1.本来想写TCP连接的建立和终止的,没想到要讲清楚TCP连接的建立已经很大的篇幅了,就只讲TCP连接的建立而已。
    2.以前看书的时候,没有解决一个问题的来的深刻或者说脉络清晰,这个就是主题阅读的好处吧。
    3.以前没有养成一个遇到问题深入解析,解决问题的习惯,今后慢慢养成。

    下面的参考1有实例,会比较详细一点,清晰一些。
    参考:

    1. http://jm.taobao.org/2017/05/25/525-1/
    2. https://coolshell.cn/articles/11564.html
    3. https://zh.wikipedia.org/wiki/SYN_cookie
    4. https://zh.wikipedia.org/wiki/SYN_flood
    5. https://www.cnblogs.com/menghuanbiao/p/5212131.html
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  • EMD分解经常被用作信号特征提取的一个预先处理手段,将各IMF分量作为后续分析方法的输入,完成更加复杂的工作。 欢迎关注我的公众号“括号的城堡”,微信号为“khscience”,会有更多有趣的东西分享。

    在上一篇文章(这篇文章能让你明白经验模态分解(EMD)——基础理论篇)中,有同学问IMF1、IMF2这些分量的含义。这里举个简单的例子解释一下:

    首先我们生成一段信号,它是由4Hz的正弦波、10Hz的正弦波和白噪声叠加而成的。如下图:

    左侧3个信号叠加生成右侧信号

    现在我们将合成后的信号进行EMD分解,结果如下图:

    5张图分别为:原始信号、IMF1、IMF2、IMF3、残差

    从EMD分解图中可以看出,IMF1为10Hz的分量,IMF2为4Hz的分量。所以简单(且理想化)地说,IMF的各个分量分别代表了原始信号中的各频率分量,并按照从高频到低频的顺序依次排列。这也就是(非常简单的情况下的)IMF的物理含义。

    那IMF3等分量又代表了什么呢?在这个例子里,它们没有意义,属于EMD端点效应等带来的副作用,至于端点效应,在后续的文章里会讲到。

    通过这个例子的说明,我们可以得到EMD的一大特点:自适应地进行信号主要成分分析(不是PCA)。也就是说,EMD分解信号不需要事先预定或强制给定基函数,而是依赖信号本身特征而自适应地进行分解。

    当然,现实中的信号分量(IMF)不会像例子中一样保持完全稳定的频率和振幅,也常常无法从各分量中直接看出信号规律。EMD分解经常被用作信号特征提取的一个预先处理手段,将各IMF分量作为后续分析方法的输入,以完成更加复杂的工作。

    欢迎关注我的公众号“括号的城堡”,微信号为“khscience”,会有更多有趣的东西分享。

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  • 机器人控制算法

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    环境感知算法获取环境各种数据,通常指机器人的视觉所见的图像识别等,当然还有定位机器人的方位——slam,对于不同的机器人而言所处的环境各有千秋。其实我们常见的扫地机器人就是一种定位机器人(slam算法控制的...

    机器人的算法大方向可以分为感知算法与控制算法,感知算法一般是环境感知、路径规划,而控制算法一般分为决策算法、运动控制算法。环境感知算法获取环境各种数据,通常指以机器人的视觉所见的图像识别等,当然还有定位机器人的方位——slam,对于不同的机器人而言所处的环境各有千秋。其实我们常见的扫地机器人就是一种定位机器人(slam算法控制的),扫地机器人的行为决策和控制算法都是极其简单的,当遇到阻挡物时调整运动方位即可,扫地部件一致处于工作状态,当然这也是最原始最简单的。

    机器人的控制算法对机器人自身时非常重要的,目前很多机器人算法的研究主要就是为了提高机器人行动的精度,稳定性和速度,这个一半靠pid伺服电机,一半靠控制算法,同样性能的pid伺服电机,好的控制算法能提高精度10倍以上。而且机器人的硬件部分大多数(具有类似功能的)都是一样的,因为机器人硬件厂家也就那么几家。所以机器人的内置算法决定了机器人是否具有智能与灵活的特征。

    当前,机器人的环境感知算法和运动控制算法算是比较成熟了,毕竟这两个领域时目前投入人力最多了两个领域,大多数科研人员是不断的优化现有的环境感知算法和运动控制算法(自动驾驶就是一个很好的例子),而且对与一般的机器人而言也只需要用到这两种算法中的一种或者两种,至于行为决这种算法其实在目前的大多数机器人中都是很简单的重复几个动作,比如跳舞、攀登等。

    行为决策算法或者行为控制策略是目前机器人应用领域还未突破的算法。这里的行为决策或者控制不是简单的重复动作或者跳舞行走之类的动作,这些简单的动作可以减硬件上边编程实现,基本上设计不到人工智能。那么对于机器人的复杂行为算法主要有fsm,决策树,遗传算法,神经网络等。

    目前无人驾驶,自动驾驶都在苦苦研发避障算法,并得到了广泛的应用。避障算法以及避障方式都是当前机器人算法的研究方向,在不同的应用场景需要结合实际情况赋予机器人不同的避障机制,当前的避障算法主要是dwa避障算法和vfh避障算法,这两种算法只能算是非常原始的起步,很多先进的避障算法都是在其之上进行优化的。

    下面我介绍几个简单的机器人算法:

    1、SLAM

    SLAM (simultaneous localization and mapping),也称为CML (Concurrent Mapping and Localization), 即时定位与地图构建,或并发建图与定位。问题可以描述为:将一个机器人放入未知环境中的未知位置,是否有办法让机器人一边移动一边逐步描绘出此环境完全的地图,所谓完全的地图(a consistent map)是指不受障碍行进到房间可进入的每个角落。

    2、DWA

    DWA算法全称为dynamic window approach,其原理主要是在速度空间(v,w)中采样多组速度,并模拟这些速度在一定时间内的运动轨迹,再通过一个评价函数对这些轨迹打分,最优的速度被选择出来发送给下位机。 

    机器人在获得目的地信息后,首先经过全局路径规划规划出一条大致可行的路线,然后调用局部路径规划器根据这条路线及costmap的信息规划出机器人在局部时做出具体行动策略,ROS中主要是使用了DWA算法。在ROS中每当move_base处于规划状态就调用DWA算法计算出一条最佳的速度指令,发送给机器人运动底盘执行。

    3、VFH

    Vector Field Histogram算法,简称VFH算法,直译为“向量场直方图算法”。是一种由人工势场法改进而来的机器人导航算法。算法会计算各个方向的行进代价,该方向的障碍越多,代价越高,并且会累加该方向不同距离的障碍物(根据距离,权重不同)。根据不同方向的行进代价,可以直观的用一个柱状图表示。横坐标为0-360度的方向,纵坐标是该角度下的行进代价。柱状图越高,表示向该方向行进的代价越高,也表明越不可能通过。

    理论上,这个柱状图低的区域是便于行进的,但可能会偏离目标方向,因此,需要一个平衡函数来平衡行进代价和目标方向。最终,会选择一个相对最适宜的方向行进。于是这个函数便是整个算法的核心。

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空空如也

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以至于啥意思