情人节书单推荐

最近沉迷于分布式系统无法自拔。

恰逢小王同学要我推荐一个书单,关于CS小伙伴自我提升的。(当然算法导论这种太大路货的都不用我推荐吧)

我觉得,学习这种事情,藏拙不如献丑,知道自己哪里走了弯路,尽快走回正路才是好事。所以推荐一个书单与大家分享。

书单如下,编号不代表推荐顺序:


《编程珠玑》

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这本书我是2016年看的。看后觉得相见恨晚。这本书越早读越好,越多读越好。语言只是工具,思想才是最无可替代的。

《大型网站技术架构:核心原理与案例分析》

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可以说是大型网站架构入门书。从一个小网站生长成为大型网站,里面遇到的每一个无法回避的问题,都会衍生出一个相应的技术。读完此书,基本对网站架构里的术语有一个了解。

《大规模分布式系统架构与设计实战》

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深入讲解了不同的分布式模型,也是从一个例子开始,分析不同架构之间的瓶颈,适用场景,技术难点等。读后会对分布式架构有一个比较直观的认知。

《Zookeeper:分布式过程协同技术详解》

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对于Zookeeper,这个业界知名分布式工具,它的设计理念与准则,还有具体的实现,都值得思考与借鉴。这本书如同一个地图,引导你一步一步深入下去。

《微服务设计》

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微服务越来越流行,真应了那句话:“天下大势,分久必合,合久必分”。架构上也是这样。微服务的优势在哪里,如何平稳过渡,如何切分现有服务,当你读完这本书就会有一个大体的概念。

《MacTalk:人生元编程》

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池老师这个系列博客我从11年就在追了。后来他把当年的博客整理成了这个MacTalk。读完这本书,借鉴下池老师的经历,给自己的职业有一个早期规划。

《纳兰词》

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情人节嘛,总要推荐个应景的书才好。P.S:此书切忌看译文,写的乱七八糟的。

情人节大概就推荐这么多书吧,推荐多了总觉的会耽误正事 : D。

Ch2 中间件 or Controller

(题前话:我本来一直以为这东西都叫controller的,结果被徐同学打脸表示在Node 的Express框架里统称中间件,所以这里就叫Controller好了)

什么是Controller

在上一话中,我们使用了简单的“hello world”作为响应,主要是测试我们的基础框架是否可用。但是,作为一个功能齐全的框架,我们怎么可能对所有的请求都返回”Hello world”呢。

所以,这里我们需要Controller出场了。

从基础概念上来说,Controller就是对 request 与response进行处理的模块。

在MVC中,M为data modeling,即与数据层通讯/抽象/封装,以及算法实现等的模块。V是View,就是设计师设计出的页面模板。C就是Controller,负责转发,处理请求。

Glance at Controller

首先,为了方便Lambda的拓展,以及未来框架的拓展,我们定义一个接口。

@FunctionalInterface
public interface IController {
// main logic

    void execute(HttpServletRequest request,
                HttpServletResponse response)
                throws Exception;
}

这个接口被FunctionalInterface标记修饰,而且只有一个方法,这样我们就可以用lambda表达式快速实现一个Controller对象。

With Route

有了Controller,下一个需要的就是Route。Route的作用,就是将用户请求的URL,如实的映射到预设好的Controller上。

所以,我们需要定义一个 Route接口,用来将URL与Controller结合在一起。


public interface Router {

void addController(String url,
IController controller,
String method)
throws Exception ;

IController route(HttpServletRequest request)
throws Exception;

List<String> routeRules();

}

一般来说,URL 的格式类似于: [protocal name]://[hostname]/[path]/[to]/[resource]/{parameter}?{other_parameter}

在我的实现里,我利用了正则来做匹配。并保留{}圈住的内容作为传入参数。

private static Pattern variablesPattern = 
                       Pattern.compile("\\$\\{(\\w+)\\}");

这个语法就是用Java的正则库将大括号包住的变量“抽”出来处理。

匹配的代码如下:

@Override
public boolean match(HttpServletRequest request) {
    Matcher matcher = pattern.matcher(request.getRequestURI());
    if (matcher.matches()){
        if (pathVariables != null && pathVariables.size() > 0){
            for (int i = 0; i < matcher.groupCount(); ++i){
                request.setAttribute(pathVariables.get(i), matcher.group(i + 1));
            }
        }
        return true;
    }
    return false;
}

(全部代码请翻阅 https://github.com/andysim3d/JxpressTutorial/tree/ch2 ,限于篇幅这里只有部分代码)

Bind

创建一个类,存放router 与 controller 实例各一。

public class MatchAndController {

    private final UrlMatcher matcher;
    private final IController controller;

    public MatchAndController(UrlMatcher matcher, IController controller)
{        this.controller = controller
;        this.matcher = matcher;
    }

    public UrlMatcher getMatcher(){
        return matcher;
    }

    public IController getController(){
        return controller;
    }

}

同时修改的还有JettyServer里面的list,之前我们存放的是静态url,现在,需要存放的是MatchAndController。

public class JettyServer implements WebServer {
//...
//change here
    protected UrlRouter urlRouter = new UrlRout

//change here
    public WebServer get(String url, IController ctl) {
        try {
            urlRouter.addController(url,ctl,"get");
            return this;
        }
        catch (Exception exp){
            // do nothing
        }finally {
            return  this;
        }
    }

    public WebServer start() {
//...
//change here
        Handler hdlr = new WebServerHandler(urlRouter);
//...
    }

    private static class WebServerHandler extends AbstractHandler {
// change here
        private UrlRouter urlRouter;
        public WebServerHandler(UrlRouter urlRouter){
            this.urlRouter = urlRouter;
        }
        public void handle(String s, Request request,
                           HttpServletRequest httpServletRequest,
                           HttpServletResponse httpServletResponse)
                throws IOException, ServletException {
            try{
                process(httpServletRequest, httpServletResponse);
            }
            catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
        }

        private void process(HttpServletRequest request,
                             HttpServletResponse response)
                throws IOException {
            try {
                urlRouter.route(request).
                        execute(request, response);;
            }
            catch(Exception e){
            }
        }
    }
}

Test

将入口方法写成如下形式:

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        WebServer server = new JettyServer();
        server.get("/", (req, res)->{
            OutputStreamWriter optwriter = new OutputStreamWriter(res.getOutputStream(), "utf-8");
            optwriter.write("Hello You!");
            res.setStatus(200);
            optwriter.flush();
        }).get("/test", (req, res)->{
            OutputStreamWriter optwriter = new OutputStreamWriter(res.getOutputStream(), "utf-8");
            optwriter.write("Hello There!");
            res.setStatus(200);
            optwriter.flush();
        }).
                listen(8080);
        server.start();
    }
}

然后用浏览器分别访问 localhost:8080/ 与 localhost:8080/test

大功告成!

What did we do

简单来说,我们定义了一个叫做IController的接口,这个接口负责接收请求,并返回响应。

为了保证对应的请求能被正确的IController实例处理,我们又定义了一个Route的接口,它负责匹配定义好的路由与请求。

接下来,我们将IController与Route对象一对一绑定在一起,放在容器中(因为我们会有多个Route+IController)。在有请求进来的时候,我们遍历所有Route+IController对象,并试图匹配。(所以如果有多个可匹配项,那优先匹配第一个定义的)。若找到匹配项,则利用对应的 IController来处理请求。

And … then?

下一次教程,我们将要开始搞定中间件与异常处理这两个模块。

[教程] ch1 Web界的Hello World

Ch0中,我们大概讲述了需要做一个怎样的东西。那么,从这篇开始,我们就着手搭建这样一个框架。

创建工程与解决依赖

所谓万事开头难。我们先定一个小目标:跑起来一个空的框架,这样再往里面添加东西就方便很多,也更直观一些。

首先,创建一个空的Java应用(这里我用了maven管理,习惯性上我是先建立项目再添加maven管理,你也可以直接创建maven项目)。我叫它Jxpress。这里我用的IDE是IntellJ。当然eclipse或者其他的IDE也可以。

有了一个新的工程之后,我们需要一个底层连接的库。这里我选用Jetty。

在pom.xml里面添加jetty的依赖。

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.eclipse.jetty</groupId>
        <artifactId>jetty-server</artifactId>
        <version>9.3.11.v20160721</version>
    </dependency>

    <dependency>
        <groupId>org.eclipse.jetty</groupId>
        <artifactId>jetty-util-ajax</artifactId>
        <version>9.3.11.v20160721</version>
    </dependency>
</dependencies>

然后选择maven -> download source,jetty就被包含在项目里啦。

第一行代码

处理好了整个工程依赖后,我们可以开始写代码了。

首先,我们的整个项目是要做一个webserver。那么,我们先来定义一下我们需要哪些方法。

listen:监听方法。这个方法告诉我们该监听哪个端口。

start/stop:开始,结束。这个方法用于启动/结束我们的server。

get:注册一个get方法,来处理get请求。

于是我们就有了如下的代码:

public interface WebServer {
    WebServer listen(int port);
    WebServer get(String url);
    WebServer stop();
    WebServer start();
}

如果你好奇为什么我的方法返回类型都是WebServer,答案是:这样我可以通过多个get方式来注册不同的处理方法。现在我们还不处理controller(在不久的将来我们会处理的),而是用一个固定的方法来处理它。

有了这个接口后,我们就可以实现它了!下面我们用JettyServer来实现这个接口。

public class JettyServer implements WebServer {
    private Server server;

    protected int port = 80;
    //用一个list记录所有注册的get方法的URL
    List<String> getURL = new ArrayList<String>();

    public WebServer listen(int port) {
        this.port = port;
        return null;
    }

    //每调用一次get,就在list里添加一个url
    public WebServer get(String url) {
        getURL.add(url);
        return this;
    }

    public WebServer stop() {
        // 如果server对象已经存在
        if ( server != null){
            try{
                server.stop();
            }
            catch (Exception e){
                // do nothing
            }
        }
        return this;
    }

    public WebServer start() {
        server = new Server(this.port);
        try{
            server.start();
        }
        catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
        return this;
    }
}

 

敲完以上代码后,我们建立一个Main.java文件。

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        WebServer server = new JettyServer();
        server.get("/").get("/introduce").listen(8081);
        server.start();
    }
}

这样运行后,我们会看到如下图:

添加处理器

小伙伴们好奇了:我们不是添加了 “/”应该显示hello world么?

不错,逻辑上来说是这样没错,但是事实上,我们需要将我们的逻辑放在处理器里,并将JettyServer的处理器设为我们的处理器才行。

创建一个class 叫WebServerHandler,让它实现AbstractHandler.

private static class WebServerHandler extends AbstractHandler {

    private List&lt;String&gt; getURLs;
    public WebServerHandler(List getURLs){
        this.getURLs = getURLs;
    }
    public void handle(String s, Request request,
                    HttpServletRequest httpServletRequest, 
                    HttpServletResponse httpServletResponse) 
              throws IOException, ServletException {
        try{
            process(s, httpServletRequest, httpServletResponse);
        }
        catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private void process(String s,
                    HttpServletRequest request, 
                    HttpServletResponse response)
              throws IOException {
        for (String each : getURLs){
            // 如果请求的url 与任意一个get注册的url 相等
            if (each.equalsIgnoreCase(s)){
                // 在响应里输出hello world,并把状态字设为200(OK)
                OutputStreamWriter optwriter = new OutputStreamWriter(
                                        response.getOutputStream(),
                                        "utf-8");
                optwriter.write("Hello world!");
                response.setStatus(200);
                optwriter.flush();
            }
        }
    }
}

然后将start方法改成下面的样子:

public WebServer start() {
    server = new Server(this.port);
    // 生成处理器
    Handler hdlr = new WebServerHandler(getURL);
    // 将我们的处理器设为Jetty的处理器
    server.setHandler(hdlr);
    try{
        server.start();
    }
    catch (Exception e){
        e.printStackTrace();
    }
    return this;
}

Hello World!

再次启动我们的服务器,然后访问一下:

Bravo!


本文完整代码在Github上有收录,链接为:https://github.com/andysim3d/JxpressTutorial 

 

[教程] ch0 一个简单的web框架

Web是何如工作的

在讨论框架之前,我们需要先了解一下web是如何工作的。在浏览器里输入”https://andysim.us”并回车后,你会看到我的个人博客主页。在这一个简单的 “回车——页面”的背后,就是一个Web工作循环(这里不考虑DNS等)

Request

在你敲下回车的一瞬间,你通过浏览器,向我的服务器(andysim.us)发送了一个请求。

Web App

在我的博客里,我部署了Apache作为服务器,其上运行着Wordpress。Wordpress会接受到你的请求,处理请求后返回响应。

Response

响应会由我的服务器发回到你的电脑,里面包含整个页面的信息。你的浏览器拿到Response信息后,就可以解析,渲染成整个页面了。

Web框架浅谈

通过上面的例子,我想你已经对Web工作有一些了解了。

那么什么是Web框架呢?

我们先来简化一下模型。

根据刚才的例子,整个web应用就是一个接受Request信息,并返回Response的程序。

如下图,蓝色为request,红色为response。

Web 应用模型

如果 Web 应用什么都不干,只返回一个200作为status code(意为正常),这就是一个简单的Web 应用模型。

(这里涉及到一些网络的概念,比如request一般是由Http协议传输,而http大多又基于TCP协议通信等,本文暂不涉及到过于底层的内容)

说了这么多,我们还没有说到什么是web框架:简单来说,如果有一个程序,它负责处理接收Request,返回Response,而你只需要添加处理resquest与生成response的逻辑,这就可以当作一个web框架。

Web框架解决两大问题

围绕web应用的所有问题中,两个问题尤其突出:

  1. 我们如何将动态的URL映射到对应的逻辑?(路由)
  2. 我们如何将静态HTML与动态消息结合?(模板)

而这些就是主流的Web框架需要解决的。

本Web框架简介

本次系列教程将会带领读者从0开始做一个web框架,基于主流的MVC设计模式。