求助: 关于size_t类型

JackGeminiKu 2010-07-27 03:38:20
刚开始学C++, 开发环境使用的是Dev-C++, 编译以下代码提示'size_t' does not name a type

int main()
{
const size_t array_size=10;
int ia[array_size];
for(size_t ix=0;ix!=array_size;++ix){
ia[ix]=ix;
}
return 0;
}

但是如果包含头文件iostream 或者string, 编译的时候可以通过.

#include <iostream>
int main()
{
const size_t array_size=10;
int ia[array_size];
for(size_t ix=0;ix!=array_size;++ix){
ia[ix]=ix;
}
return 0;
}

请教:
1. 使用size_t类型, 一定要包含头文件?
2. 如果一定要包含头文件, 包含iostream或者string都可以?
谢谢!
...全文
1413 20 打赏 收藏 转发到动态 举报
写回复
用AI写文章
20 条回复
切换为时间正序
请发表友善的回复…
发表回复
tonyzjg 2010-07-28
  • 打赏
  • 举报
回复
学习了
starcat 2010-07-28
  • 打赏
  • 举报
回复
#include <cstddef> // For size_t
harderman 2010-07-28
  • 打赏
  • 举报
回复
unsigned integer!
I_Hack 2010-07-28
  • 打赏
  • 举报
回复
是一个 数组下标的类型吧
太乙 2010-07-28
  • 打赏
  • 举报
回复
http://topic.csdn.net/u/20081013/21/1dc799fd-36ac-46bc-a911-e8ed07cd11d9.html
taodm 2010-07-28
  • 打赏
  • 举报
回复
4.9版本的devcpp该淘汰了,请使用wxdevcpp,现在已经是7.x版本了。
yihuicao 2010-07-28
  • 打赏
  • 举报
回复
应该是用户自定义的吧
xu6148152 2010-07-27
  • 打赏
  • 举报
回复
using namespace std
elegant87 2010-07-27
  • 打赏
  • 举报
回复

typedef size_t unsigned int
elegant87 2010-07-27
  • 打赏
  • 举报
回复

typedef size_t unsigned integer;
JackGeminiKu 2010-07-27
  • 打赏
  • 举报
回复
To pengzhixi, 不知是否我们使用的Dev-C++不一样? 我的是4.9.9.2版.
pengzhixi 2010-07-27
  • 打赏
  • 举报
回复
我DEV-C++ 按我说的编译没问题
xiangchendub 2010-07-27
  • 打赏
  • 举报
回复
有异议, 好久没分入账了,楼主晚上别忘了把我捎上,thanks
JackGeminiKu 2010-07-27
  • 打赏
  • 举报
回复
哦, 我明白了, ayw215应该是对的, 需要包含cstddef头文件, 以下引用百度百科:

size_t 类型定义在cstddef头文件中,该文件是C标准库的头文件stddef.h的C++版。它是一个与机器相关的unsigned类型,其大小足以保证存储内存中对象的大小。

如果没有异议, 今天晚上结贴啦.
wyz007134 2010-07-27
  • 打赏
  • 举报
回复
实际是 typedef unsigned int size_t;
而这条定义语句被放在名空间namespace中了,所以要包含才能使用,否则未定义
ayw215 2010-07-27
  • 打赏
  • 举报
回复
c语言包含stddef.h
c++包含cstddef
JackGeminiKu 2010-07-27
  • 打赏
  • 举报
回复
谢谢楼上2位.

关于1楼
还是提示'size_t' does not name a type
using namespace std;
int main()
{
const size_t array_size=10;
int ia[array_size];
for(size_t ix=0;ix!=array_size;++ix){
ia[ix]=ix;
}
return 0;
}

关于2楼
刚开始学C++, 没有看懂, 谁帮忙解释一下, 谢谢!
ayw215 2010-07-27
  • 打赏
  • 举报
回复
/* __size_t is a typedef on FreeBSD 5!, must not trash it. */
#else
#define __size_t
#endif
#ifndef __SIZE_TYPE__
#define __SIZE_TYPE__ long unsigned int
#endif
#if !(defined (__GNUG__) && defined (size_t))
typedef __SIZE_TYPE__ size_t;
#ifdef __BEOS__
typedef long ssize_t;
pengzhixi 2010-07-27
  • 打赏
  • 举报
回复
using namespace std;
适合新手的教程,我自己也在学,以下是部分学习笔记 69 函数指针 70 动态内存分配 Dynamic memory pointer = new type pointer = new type [elements] 第一个表达式用来给一个单元素的数据类型分配内存。第二个表达式用来给一个数组分配内存。 例如: int * bobby; bobby = new int [5]; if (bobby == NULL) { // error assigning memory. Take measures. }; delete pointer; delete [ ] pointer; 在C语言中,为了动态分配内存,我们必须求助于函数库stdlib.h 因为该函数库在C++中仍然有效,并且在一些现存的程序仍然使用,所以我们下面将学习一些关于这个函数库中的函数用法。 函数malloc void * malloc (size_t nbytes); char * cp; cp = (char *) malloc (10); int * bobby; bobby = (int *) malloc (5 * sizeof(int)); 这一小段代码将一个指向可存储5个int型整数的内存块的指针赋给bobby,它的实际长度可能是 2,4或更多字节 数,取决于程序是在什么操作系统下被编译的。 int * bobby; bobby = (int *) calloc (5, sizeof(int)); malloc 和calloc的另一点不同在于calloc 会将所有的元素初始化为0。 它被用来改变已经被分配给一个指针的内存的长度。 void * realloc (void * pointer, size_t size); 参数pointer 用来传递一个已经被分配内存的指针或一个空指针,而参数size 用来指明新的内存长度。这个函数 给指针分配size 字节的内存。这个函数可能需要改变内存块的地址以便能够分配足够的内存来满足新的长度要 求。在这种情况下,指针当前所指的内存中的数据内容将会被拷贝到新的地址中,以保证现存数据不会丢失。函 数返回新的指针地址。如果新的内存尺寸不能够被满足,函数将会返回一个空指针,但原来参数中的指针 pointer 及其内容保持不变。 函数 free 这个函数用来释放被前面malloc, calloc 或realloc所分配的内存块。 void free (void * pointer); 注意:这个函数只能被用来释放由函数malloc, calloc 和realloc所分配的空间。 74 数据结构 76-78 结构指针(Pointers to structures) -> 这是一个引用操作符,常与结构或类的指针一起使用,以便引用其中的成员元素,这样就避免使用很多括号。例如,我们用: pmovie->title 来代替: (*pmovie).title 79 自定义数据类型(User defined data types) typedef existing_type new_type_name; typedef char C; typedef unsigned int WORD; typedef char * string_t; typedef char field [50]; 80 联合(Union) union mytypes_t { char c; int i; float f; } mytypes; 81 枚举Enumerations (enum) enum model_name { value1, value2, value3, . . } object_name; 例如,我们可以定义一种新的变量类型叫做color_t 来存储不同的颜色: enum colors_t {black, blue, green, cyan, red, purple, yellow, white}; 注意在这个定义里我们没有使用任何基本数据类型。换句话说,我们创造了一种的新的数据类型,而它并没有基 于任何已存在的数据类型类型color_t,花括号{}中包括了它的所有的可能取值。例如,在定义了colors_t 列举 类型后,我们可以使用以下表达式: 84 类(Class) 类(class)是一种将数据和函数组织在同一个结构里的逻辑方法。定义类的关键字为class ,其功能与C语言中的struct类似,不同之处 是class可以包含函数,而不像struct只能包含数据元素。 类定义的形式是: class class_name { permission_label_1: member1; permission_label_2: member2; ... } object_name; 其中 class_name 是类的名称 (用户自定义的类型) ,而可选项object_name 是一个或几个对象(object)标识。Class的声明体中包含 成员members,成员可以是数据或函数定义,同时也可以包括允许范围标志 permission labels,范围标志可以是以下三个关键字中 任意一个:private:, public: 或 protected:。它们分别代表以下含义: ● private :class的private成员,只有同一个class的其他成员或该class的“friend” class可以访问这些成员。 ● protected :class的protected成员,只有同一个class的其他成员,或该class的“friend” class,或该class的子类(derived classes) 可以访问这些成员。 ● public :class的public成员,任何可以看到这个class的地方都可以访问这些成员。 如果我们在定义一个class成员的时候没有声明其允许范围,这些成员将被默认为 private范围。 以下是怎样读前面例子中出现的一些指针和类操作符 (*, &, ., ->, [ ]): ● *x 读作: pointed by x (由x指向的) ● &x 读作: address of x(x的地址) ● x.y 读作: member y of object x (对象x的成员y) ● (*x).y 读作: member y of object pointed by x(由x指向的对象的成员y) ● x->y 读作: member y of object pointed by x (同上一个等价) ● x[0] 读作: first object pointed by x(由x指向的第一个对象) ● x[1] 读作: second object pointed by x(由x指向的第二个对象) ● x[n] 读作: (n+1)th object pointed by x(由x指向的第n+1个对象) 由关键字struct和union定义的类 类不仅可以用关键字class来定义,也可以用struct或union来定义。 因为在C++中类和数据结构的概念太相似了,所以这两个关键字struct和class的作用几乎是一样的(也就是说在C++中struct定义的 类也可以有成员函数,而不仅仅有数据成员)。两者定义的类的唯一区别在于由class定义的类所有成员的默认访问权限为private,而 struct定义的类所有成员默认访问权限为public。除此之外,两个关键字的作用是相同的。 union的概念与struct和class定义的类不同, 因为union在同一时间只能存储一个数据成员。但是由union定义的类也是可以有成员函 数的。union定义的类访问权限默认为public。 94 操作符重载(Overloading operators) + - * / = < > += -= *= /= << >> <<= >>= == != <= >= ++ -- % & ^ ! | ~ &= ^= |= && || %= [] () new delete 96 this指针 97 静态成员(静态变量、静态函数)(Static members) 静态成员类直接访问,不属于类对象的成员 98 类之间的关系(Relationships between classes) 友元函数(Friend functions) 101 类的继承 记住,this 代表代码正在被执行的这一个对象的指针。 142 函数模块 154 出错处理 (Exception handling) 159 类型转换高级 (Advacned Class Type-casting) 163 typeid 164 预处理指令 168 标准函数库
Toad 使用快速入门 目录 一.Toad功能综述 二.系统需求 三.安装指南 四.快速入门 1. Schema browser的用法简介 2. SQL Editor的使用介绍 3. Procedure Editor的用法介绍 4. 如何进行PLSQL的debug 5. 如何使用SQLab Xpert优化SQL 6. 如何使用SQL Modeler来编写查询 7. 如何使用Toad的DBA方面的功能 一、 Toad功能综述 在Oracle应用程序的开发过程中,访问数据库对象和编写SQL程序是一件乏味且耗费时间的工作,对数据库进行日常管理也是需要很多SQL脚本才能完成的。Quest Software为此提供了高效的Oracle应用开发工具-Toad(Tools of Oracle Application Developers)。在Toad的新版本中,还加入了DBA模块,可以帮助DBA完成许多日常管理工作。它最大的特点就是简单易用,访问速度快。使用Toad,我们可以通过一个图形化的用户界面快速访问数据库,完成复杂的SQL和PL/SQL代码编辑和测试工作。Toad由Oracle开发专家专门为开发人员而设计,是一个功能强大、结构紧凑的专业化PL/SQL开发环境。 Toad 主要具有如下特点: 模式浏览: 模式浏览功能可以让我们快速访问数据字典,浏览数据库中的表、索引、存储过程。Toad 提供对数据库的快速访问,使用极为方便,用户界面简洁,结构安排合理。当我们点击一个单独的数据库对象,Toad立即显示此对象的详细信息。例如,当我们点一个数据库的表,所有和此表相关的索引、约束、存储过程、SQL语句以及和其他表的相互引用关系都在同一界面显示出来。为了简化操作,用户可以在浏览窗口操作数据库对象。 SQL 编辑器: SQL 编辑器的主要功能是编辑、运行和调整SQL语句。TOAD 的高级编辑窗口包括众多的特性来提高开发人员编写SQL语句的产品化程度。例如,简单地生成代码模板,在编写SQL前自动发现包的内容和列的名字等等。 SQL编辑器包括一个编辑窗口和运行结果窗口,允许开发人员在编辑的过程中测试运行结果。SQL编辑器中不仅包括标准的编辑命令,也包括一些增强的功能,如快速查询表中的字段、将SQL语句的内容格式化等等。这个窗口可以处理大到4GB 的内容,对大的开发项目来说非常有用。便捷的书签可以让开发人员非常容易地找到相关位置。在运行结果窗口可提供用户定义的配置功能,支持LONG 和LONG RAW列,可以将数据卸出到磁盘、打印数据、编辑数据等等。 存储过程编辑器: 存储过程编辑器的主要功能是编辑、编译、测试、调试存储过程和触发器。TOAD提供语法标识、错误标识和其他很多易于使用的功能,如在弹出窗口显示表名、列名和Oracle函数。和其他的 PL/SQL 编辑工具不同,TOAD 允许在一个文件中操作多个数据库对象,可以编译一个对象、编译多个对象、编译到当前光标、从光标开始编译。在运行出现错误时,存储过程停止到有问题的语句。用户可以使用快捷方式或模板来快速编写PL/SQL,也可以根据需要生成自己的模板。使用Toad可以非常方便地进行编辑工作,可如设置书签、取消注释、格式化SQL语句等等。 PL/SQL Debugger选项: Toad 提供简单易用的PL/SQL 调试功能,可以节省开发人员在大型项目中用于开发和测试的宝贵时间,提高应用开发的质量。在存储过程开发的过程中,Toad可以逐行编辑、调试和运行代码。运行时可以根据需要输入参数,观察相关参数的变化来检查存储过程的正确性。在调式过程中,Toad 可以通过窗口显示所有的断点、参数, 调用堆栈和输出参数。使用Toad,非常容易检测到存储过程的错误,开发人员可以一步一步运行PL/SQL语句来识别问题。调试会话可以和其他程序会话同时进行。 SQLab Xpert Option: 帮助开发人员优化SQL,为他们提供各种优化模式下SQL执行计划,并且能够给出优化的建议,能够比较各种模式下实际的SQL运行结果,帮助开发人员真正高速地开发高效地代码。 Toad还可以外挂一些别的产品,比如PL/Formatter, RevealNet Knowledge Base , SQL Impact等,这些都能够和Toad紧密集成,共同提供了一个完美的集成开发环境。新版本还新增加了DBA模块,更加拓广了Toad这个产品的适用范围。 二、系统要求: 客户端:  Windows 95 / 98 / NT/2000中英文均可 完整安装的SQL*Net 2.0或者Net8  磁盘:一般安装需要20M左右的空间,根据所选择模块的不同和安装方式的不同,最少也要5M的磁盘空间(从网络服务器读取)  内存:Windows 9x/Me:16M 内存;Windows NT/2000: Min 32M]  Tuning模块需要额外的25M空间 服务器端: Oracle 7.3 或者更高,在任何硬件平台上。  需要一个DBA用户帐号 三.安装: 1. 三种安装方式的选择: a) TOAD and Personal Configuration Files to PC 默认安装选择,完成一个完整的Client端的安装,把所有需要的文件拷贝到本地Toad目录。 绝大多数用户应该选择使用这个安装方式。 b) Personal Config Files to PC, read TOAD from Network Server 从网络服务器读取Toad程序,在本地计算机安装一些自定义的文件,并且创建到服务器文件的快捷方式,一般不推荐使用这个方式,而且要求网络服务器已经配置。 c) TOAD to Network Server 把Toad安装到网络服务器上,以便这样别的用户能够进行Personal Config Files to PC, read TOAD from Network Server这种方式的安装。 2. 根据需要使用到的特性,需要运行一些脚本(都在Toad\temps目录下)  如果需要用Toad来查看执行计划,必须运行脚本PrepToad.sql或者notoad.sql 如果希望专门建立一个Toad 用户来存放Toad需要使用的对象的话,就运行preptoad.sql。  如果希望在当前连接用户模式下建立toad需要使用的对象的话,就运行notoad.sql。  注意,如果是选择了专门建立toad这个用户的话,需要先修改一下脚本,指定用户的默认表空间和临时表空间。 需要使用Oracle8i 的Profile analyzer,必须运行ToadProfiler.sql  需要加强Toad的安全性,必须运行ToadSecurity.sql 四、Toad使用快速入门 1. Schema Browser: Schema browser是Toad的极为有特色的模块。在schema browser的帮助下,可以方便的浏览数据库内部的各类数据库对象,比如表,索引,序列,存储过程等,而且可以方便的倒出DDL语句和进行各种修改,重建工作。定位到某一类对象上,这列对象允许的操作都会自动列出来。 特色: 支持Oracle数据库里面所有对象的新建、查看、修改,集成了几乎对所有数据库对象的管理所需要的功能。  按照 模式->对象类别 ->对象->对象可操作属性 -> 对象本身的详细信息和对象相关的信息 来组织,非常有条理,容易定位对象,也能够看到所有你需要的对象的相关信息。 对于表: i. 完备的建表向导,不用输入冗长的语法,更加全面地替你考虑。 ii. 可以修改表的各种逻辑和物理属性,修改列的属性,增加列,删除列(在Oracle8i里面),修改表的物理存储属性,Truncate,Drop等。 iii. 可以生成建表的完整的DDl语句,包括存储信息,权限信息,约束,索引和触发器等,而这些手工很难做到。 iv. 可以方便的对表进行分析,查看表地所有信息,可以有条件的倒出表里面的数据,并且保存为sql语句。 v. 可以方便的对表进行重组,可以完成exp/imp作不到的事情,而且更少地人工参与,更加安全。 对于视图,存储过程: i. 可以保存建立视图、存储过程的语句为文本, ii. 重新编译失效的视图,存储过程,修改视图的定义语句等。方便的查看存储过程的代码,相互依赖关系,权限信息等保存为文本等。  回滚段, i. 简洁明了的online,offline状态,方便地online/offline操作 ii. 详细的回滚段物理信息和当前状态。 iii. 可以方便的修改物理存储属性 表空间: i. Tablespace Map;直观的显示数据物理的在表空间上的分布 ii. 直观的查看各个表空间的利用率、剩余空间、破碎情况等信息 iii. 可以进行各种alter操作:online, offline, 增加数据文件,改变数据文件大小,改变物理存储属性等 对其他数据库对象也有完备的操作支持。 2. SQL Editor: a) 激活SQL Editor的三种方式: i. 连接到数据库之后,Toad自动打开SQL Editor这个窗口。 ii. 点击总工具栏上最左边的那个按钮 iii. 从菜单栏:Database -> SQL Editor b) 特点:  允许同时打开多个编辑窗口,同时编辑多个SQL语句 支持同时连接到多个数据库,同时对多个数据库进行操作  允许编辑SQL,PLSQL,JAVA,HTML和文本 使用书签功能,可以在大量SQL语句里,快速定位某个语句所在位置  SQL Editor本身具有强大的编辑功能,非常方便编辑SQL语句。  强大的快捷键支持和工具栏快速按钮的支持,更加高效编写(很多快捷键可以自己定义,在View ->options ->SQL Editor里面) 能够根据前面的条件,智能推测需要输入的代码,可以做到某种程度的代码智能填充  把鼠标定位到表/视图/存储过程名称之上,按F4,可以打开对象描述窗口,方便的查看表和视图的定义,存储过程的源代码,  非常容易对SQL语句的分析其执行计划:单击工具栏上的 按钮就可以看到Explain Plan的结果  支持部分SQL*Plus命令,可以方便的执行大量的为SQL*Plus编写的数据库脚本 可以通过SQLab xpert来对当前SQL语句进行全面的分析,给出各种合理的调优意见,只需要单击工具栏上的Tuning按钮:  可以方便的保存,打开和运行SQL脚本 支持对查询结果进行修改,  可以把查询结果以多种格式保存起来,可以保存为HTML,纯文本,XLS等多种格式 很容易的得到SQL函数的列表和用法描述(Show SQL help Window 按钮) 可以查看SQL语句的执行情况:通过下方的AutoTrace窗口 ,看到SQL语句的实际执行结果和执行效率。 支持历史SQL(F8) :可以方便的查询以前执行过的SQL,不用反复重新输入。  可以执行匿名块,存储过程,从下方的窗口看到DBMS_OUTPUT的结果,如: 3. Stored Procedure Editor a) 打开存储过程编写器的几个途径: 单击总菜单栏上的第三个按钮:   点击Database - > Procedure Editor , 可以通过Schema browser来调用 b) 一些特点和优点: 1. 强大的自定义设置:从保留字的显示方式,到自动替换,到各种快捷键的定义等等,用得越熟越顺手。 2. 3. 自动用不同颜色显示SQL和PL/SQL关键字,语法清晰明了,可根据自己的习惯来具体定制各类关键字的具体显示方式。可以自定义存储过程得模板,在新建存储过程的时候,自动生成程序的框架可以方便的调用Schema Browser,把鼠标定位于某个对象上,F4,Schema Browser打开该对象的详细描述,帮助顺利快速开发程序。支持代码自动更正,如输入ndf,自动替换成NO_DATA_FOUND,输入the自动替换成the,类似的自动替换还可以自己修改和添加。 7. 方便的左边行号显示,单击左边行号就可以实现调试断点的增加/删除 8. 对各种快捷键的支持,不但包括常见的编辑操作,还可以有自己定义的PLSQL块的支持(自己定义快捷方式)。如可以定义CTRL+SHIFT+D:弹出所有PLSQL Block的类型,可以自己选择。 9. 可以在一个集成开发环境里面,一边编码,一边调试,不用多处切换 10. 方便的同时打开多个存储过程,通过页面快速切换 11. 快速编译存储过程,快速定位错误所在,自己选择是否同时编译依赖的存储过程 12. 内置对PL/Formatter,可以用PL/Formatter对存储过程进行格式化,并且可以提供存储过程的概要分析和修改建议 PL/Formatter可以对现有的存储过程进行高速的格式化,使所有的存储过程都符合同样的编写标准,这样既有利于提高程序的可读性,避免不同人写的模块的风格上的很差异。 PL/Formatter 还有助于提高程序的模块化,增强程序的结构清晰度,增强SQL的共用性。 PL/Formatter 还可以帮助完成PL/SQL和Oracle版本之间的管理。 13. 内置RevealNet Knowledge Base,单击鼠标右键就可以打开,快速得到技术上的支持,解决技术难题 PL/SQL: 包含整个开发过程中可能遇到问题的答案 Code Library:大量的严谨的PL/SQL代码例子和现成过程,完全源代码提供 各种错误处理模块可供参考,各类字符日期函数 包含1400多个主题 Admin: 解答DBA日常工作中80%的常见问题,覆盖2400多个主题 从网络到性能优化,从备份恢复到Error message,一应俱全 例子:遇到失效的存储过程怎么办? 4. 如何对存储过程进行Debug?  需要Toad单独的Debug Option(Standard Version 没有这个选项)  要用Toad对存储过程进行debug,必须安装Oracle的系统包:dbms_debug,而且必须安装Oracle Probe API v2.0 或者更高的版本。 集成在Stored Precedure Editor里面,可以一边编写一边调试,大大提高开发效率  打开Procedure Editor后,Debug菜单激活,可以开始进行Debug工作。  允许对存储过程进行逐行调试、断点调试,也支持对触发器进行调试。 可以有断点支持,支持Watch变量,允许运行时改变变量的值  允许对多层调用的Debug支持 调试步骤具体举例: 1. 点击菜单栏的第三个按钮: ,打开Procedure Editor 2. 点击Procedure Editor的菜单栏的 按钮,调出需要调试的存储过程 3. 单击工具栏上的按钮 ,输入需要传入的参数,如果不需要传入参数,可以直接单击工具栏上的按钮: ,直接开始调试,如下图输入传入参数: 4. 单击菜单栏的按钮: ,可以单步跟踪,也可以定义一个断点,直接运行到断点在单步执行,在存储过程运行的过程中,当前语句会高亮度显示,并且把鼠标指针定位到变量上,Toad自动显示该变量的当前值。 5. 可以随时中止程序的执行,只要点Debug ->Halt Execution,或者菜单栏上的按钮 ,就可以中止程序的执行 6. 当碰到一个存储过程调用另外一个存储过程的时候,可以选择跳过(Step Over) ,这样就直接运行那个被调用的存储过程,返回调用结果,继续这个存储过程的调试,也可以选择Trace Into ,这样就打开被调用的存储过程,进一步深入调试那个被调用的子存储过程。如果需要保持Debug信息,在编译的时候应该选择Compile Dependencies with Debug Information,就是Procedure Editor工具栏最右边的那个按钮 。 7. 支持对变量实时追踪:使用Watch: 可以在运行前,或者运行过程中对某个变量进行实时跟踪:Add Watch,把鼠标定位到该变量上,然后点击Debug ->Add Watch At Cursor,该变量就会出现在Debug状态窗口上,而且实时反应该变量的当前值。如上图中的变量v_empname。可以运行时刻修改 8. 断点支持: 单击存储过程需要加断点的地方的行号,该行颜色变红,输入参数,单击执行按钮 ,可以直接运行到断点处,可以不必逐行追踪,更加高效率的进行调试。 Debug Option还支持条件断点,只有当满足条件的时候才会在那个地方停止,否则就好像不存在这个断点一样继续运行。  注意DBMS_OUTPUT.PUT_LINE的结果只有当程序执行完成以后才会出现,在程序执行过程中是没有结果的。 4. 如何用SQLab Xpert对存储过程进行调优? 我们知道,Oralce数据库的优化,最主要的步骤就在于SQL的优化。而在没有专门的工具(如Toad)的帮助下,进行SQL优化是一件非常困难和乏味的事情,并且需要对Oracle的深入理解和高超的Oracle调优技巧。使用Toad的SQLab Xpert Tuning模块,可以使我们普通开发人员也能够非常快速,精确的对SQL进行专家级的分析 在SQL Editor和Procedure Editor里面,选中需要调试的SQL语句(SQLab Xpert只能调试Select,Insert, Update,Delete语句),复制到SQL Editor里面,然后点击工具栏上的调优按钮 ,Toad会自动打开SQLab xpert 窗口,捕获当前的SQL语句,并且把它转化为符合explain plan格式的语句。 第一次打开Xpert的时候,Toad会提示你,需要安装一些Server端的表、视图和包等对象,可以把表存储到某个指定的表空间(如Tools)里面。可以简单的按照提示一步一步做就可以了。如果系统设定不允许Job的话(Job_queue_process=0),Toad提示有些部件不会现在安装,可以忽略。安装完成以后,可以选择让某些非DBA用户也可以使用Toad的SQLab Xpert调优功能。 安装完成以后,Toad会提示你一些关于优化目标方面的问题,你可以选择每次优化都可以重新设定,或者一次设定,以后一直使用这个设定。当然如果需要,还是可以更改的,在SQLab Option xpert的窗口的Administration和Preference下面重新设定。 例子: 下面这个SQL语句涉及到多表之间的关联,有一定的复杂性,我们可以借助Toad的SQLab Xpert Option来帮助分析: select a.name. b.name, c.emp_name from dep a, manager b,emp c where a.dep_no=c.DEP_NO and b.manag_id=c.manag_id and c.emp_no=3 我们把这个SQL复制到SQL Editor里面,单击上面的调优按钮,Toad打开SQLab Xpert Option窗口。 如下图: 从上面的图中我们可以方面的看到:在各种优化模式下,该SQL语句的执行计划分别是什么样的,Toad给出了每一种执行计划的具体每一个步骤,每个步骤的成本,该表涉及的相关的数据等,如果SQL存取的表还没有经过分析,Toad会以红色警告显示,并且很方便的帮助你对该表进行分析,收集统计数据,重建索引等,以有助于优化器作出最好的选择。可以把当前的分析结果保存到它的资料库里边,以备以后再次调用之需。 我们还可以求助与SQLab 的自动优化功能:点击Original SQL下面的auto tune按钮,Toad会对执行结果按照tkprof进行分析(当然,这需要你在initsid.ora里面设置好utl_file_dir,如果服务器是在Unix机器上的话,还需要通过FTP方式得到Trace文件,有一些小小的设置)。 自动优化非常高效的对所有执行计划进行实际运行比较,并且给出实际执行的时间的对比,如下图: 我们还可以让Toad给出实际的优化建议:点击Original SQL,单击下面的Advice按钮,Toad根据对SQL的分析和执行结果给出合理的建议: 如: 1. 把表和索引分别放到两个不同的表空间,因为我们在创建表,加上约束的时候没有指定USING INDEX子句,所以表和索引都建立在了用户的默认表空间上了。 2. 对表EMP,DEP和MANAGER进行分析,收集最新的统计数据,有利于CBO得到最优的执行计划 3. 在合适的列上创建索引:EMP的manag_id和dep_no。当表中存在大量的数据的时候,这样可以大大减少由于全表扫描带来的成本。 5. SQL Modeler: SQL Modeler可以帮助开发人员很容易的写出各种复杂的SQL语句,只需通过简单的拖动鼠标,就能够写出复杂的SQL语句来。 打开SQL Modeler的几个途径: i. 菜单栏 Database -> SQL Modeler ,打开窗口 ii. 单击工具栏第四个按钮 ,打开SQL Modeler窗口 窗口由三个主要部分组成:  表选择区域:最右边的那个部分,用来选择From子句中用到的表。拖动到左边的区域或者双击就选择了该表。  表模型区域:用来图形化的显示选择的表和表之间的关联关系。  生成SQL区域:这里显示用图形化方式创建的查询对应的SQL语句, 在SQL Modeler里面,还支持对生成的SQL进行Explain Plan,调试SQL的性能,运行SQL,看是否得到了希望的结果,保存生成的语句,或者把语句粘贴到SQL Editor里面。 有了SQL Modeler的帮助,即使是初级的程序员也能编写出复杂而又高效的SQL查询来。 比如下面的例子; 生成步骤: 1. 选出表emp, dep, manager 2. 用鼠标拖住emp的emp_name和emp_no, dep的name,manager的name 3. 双击criteria窗口的emp_no condition列,弹出窗口,输入查询条件,比如emp_no=3 4. 由于结果里面不希望emp_no出现,双击emp_no列的visible,设置为false 5. 这样就出来了需要的查询,现在可以运行查询得到结果,对查询SQL进行分析,或者在SQL Editor里面打开这个SQL,或者保存为SQL Model文件,或者再进一步处理,比如加排序, 汇总等。 DBA方面的功能: Toad在DBA日常管理方面的能力是非常强大的,可以帮助DBA安全快速地完成许多日常工作,还有Toad特有的一些小工具能完成一些普通方法很难做到的功能。下面大概讲述了各个常用模块的主要功能: a) Database Monitor 提供直观的Oracle数据库运行状况,包括下面这些详细信息: 可以看到逻辑IO,物理IO,各个状态的session数目,SGA的利用率,共享池的使用状况,各类事件的等待状况,以及各类事件随着时间的变化情况 b) Instance Monitor i. 可以用来检查本地tnsnames.ora文件里面定义的所有节点、Listener和数据库的运行状态和版本等相关信息。 ii. 可以远程启动、关闭数据库(如果设置了password验证方式) c) Unix Monitor: i. 可以监控Unix机器的运行状况比如详细的机器启动时间,CPU利用率,主要的进程以及这些进程占用的资源,主要的磁盘IO等。 d) Trace/Kill session i. 方便的查看所有的连接用户相关信息:比如终端,程序,连接时间等 ii. 对某个用户进行跟踪,查看用户执行的SQL语句,查看语句的执行计划, iii. 方便的查阅系统的Lock对象,有没有什么等待别的事务释放锁的情况,并能够轻易查出等待什么用户的什么事件结束,那个用户执行的是什么SQL。 iv. 查看回滚段的使用状态,什么用户,什么语句,使用的什么回滚段,多少读写量等 e) Oracle Parameter i. 可以方便的查看Oracle系统的参数:是否默认值,参数作用的简要描述,是否可以用alter session/alter system来动态改变,对于那些可以动态改变的参数,可以双击鼠标来进行修改 f) NLS_PARAMETER: i. 方便的查看session,instance,database一级的NLS参数值, ii. 可以动态修改session的NLS参数值 g) Extents i. 可以查看某个用户下的表和索引的详细的存储情况, ii. 发现那些占用大量空间的表和索引,可以考虑使用相应的对策,比如分区 iii. 发现那些即将达到max_extents的表和索引并可以及时纠正 iv. 发现那些索引和表处于同一个表空间的情况,并可以及时纠正。 h) Tablespace i. 直观的查看每个表空间的利用率,总空间,已使用空间,剩余可是用空间以及默认存储参数,和表空间是否需要整理等信息 ii. 查看每个表空间的状态,组成的数据文件, 以及每个数据文件的详细信息 iii. 查看每个表空间里面存在的对象和这些对象的详细存储特性 i) Tablespace Map: i. 图形化的显示表空间里面各个表/索引所占用的空间,各个segment的大小,segment是否连续等信息,非常直观 ii. j) Server Statistics: i. 可以非常直观的看到系统总体运行情况,迅速定位系统瓶颈所在 ii. 可以查看系统范围内各类等待事件的状况,查看每个连接会话的状况, k) Pinned Code: i. 我们知道,频繁执行的大的存储过程最好Pin起来,这样可以避免被Oracle在内存不足的情况下换出内存,避免动态加载,也避免flush shared pool的时候被清出内存。 ii. 根据每个模块的大小,执行次数,决定是否要把某个存储过程PIN起来。一个按钮就搞定了。 l) Control Files: 可以查看当前系统有哪几个控制文件,以及控制文件内部记录的详细信息。 (实际上就是V$CONTROLFILE, V$CONTROLFILE_RECORD_SECTION) m) Redo Log Manager: i. 可以方便的查看LOG的组,当前日志,每个组里面的成员名字,大小,方便的增加、删除log组,切换当前日志,对日志归档进行具体的控制。 ii. 可以在这个界面里完成几乎所有的对redo log的操作。 n) Repair chained rows: i. Chained rows影响系统性能,处于系统性能的考虑,需要把chained rows修复成普通的表的行。使用repaie chained rows,就可以比较容易的做到这一点。选择需要分析的表,然后分析一下,看有没有chained rows,如果有,点击repair,Toad就帮你把那些chained rows给修复了。 o) Identify Space Deficits 如果系统出现1659,1653错误,就是一个不合格的DBA。但是要即时预见这些错误,还是有一定的难度的。有了Toad的这个小工具之后,一点某个表空间,就知道这个表空间里面的剩余自由空间是否允许任何表能够扩展到下一个extent。并能够在发现问题之后,直接改正问题。 p) Estimate Table/Index Size i. 数据库的物理规划中,表/索引的存储子句的定义是非常重要的,影响系统。但是没有什么工具的话,要为表定义合理的存储子句也不容易。 ii. 在Toad里面,专门有工具帮助你合理定义表/索引的存储情况: 1. 自己可以定义将来表中需要存储的数据的数目 2. 多种估计方式: a) 根据对已有的数据的分析来定义表的大小(最精确,但是比较慢) b) 根据表定义数据类型来定义表的大小 c) 根据数据字典中以前分析过的数据来估计大小(需要近期分析过该表) q) Analyze All Tables i. 基于CBO的SQL需要CBO提供最优化的执行路径来提高程序的执行效率,但是假如对表进行大量的DML操作之后,不及时更新表的统计数据,这时候CBO就不能选择最为有效的执行路径,导致程序执行效率低。 ii. 手工分析表比较麻烦,一个一个做。 iii. 用Toad的Analyze Alltables这个工具,可以一次分析整个模式下面的所有表,有丰富的控制选项,包括是采用估计还是完全,是否同时分析索引,估计的话,采用多大的百分比等。 r) Rebuild Table i. 当表中的数据被反复大量的DML之后,而且PCTFREE和PCTUSED定义的不合理的情况下,表可能会变得非常破碎,占用大量的extent,索引也会相当破碎,导致效率相当低下。 ii. 传统的方式是通过exp/imp来解决这个问题,但是步骤实在比较麻烦,手工操作也有一定的危险性。 iii. 使用Rebuild Table工具,轻松搞定,而且可以手工修改一些通过EXP/IMP无法修改的参数,比如freelists ,freelists group, tablespace,initial等,还能够更改列的名字。 s) Relocate Index i. 我们知道,表和索引一般都需要分开存放到不同的表空间,这样比较便于管理,性能上也会有一定的提高,因为可以对表和索引同时存取。 ii. 但是实际上很多时候,由于这样那样的原因,常常忽略了索引单独存放这个基本概念,比如建立主键约束的时候没有加USING INDEX子句,后来disable/enable了主键约束/唯一性约束等,都会导致把索引直接存放到和表同一个表空间里面。 iii. 手工发现这些索引,再逐个移动非常麻烦,容易出错,在Toad里面,就很容易根据用户/表空间来发现那些不恰当存放的索引,可以批量移动这些索引,并且允许重新定义索引的存储子句。 t) Generate Schema Scripts: i. 可以用来生成整个用户下所有/部分对象的DDL语句。可以把结果保存为sql语句或者保存为TOAD的自定义格式。 ii. 可以用来复制表结构,(EXP/IMP有非常严重的缺陷,就是从一个大的数据库倒出的表结构,无法导入到一个小的数据库里面,因为里面包含了原来表的存储信息,即使选择rows=N,也要在导入数据库里面占用相当大的空间) u) Compare Schema: i. 在开发的时候,有时候同时在几个开发库上开发,但是最后两个库的结构不完全一样,很难比较 ii. 用TOAD的这个功能,可以对两个数据库的模式(用户)下面的所有对象(包括存储过程)进行比较,可以选择具体的比较内容。 iii. 可以通过直接打开两个到各自数据库的连接,或者根据Toad generate schame scripts生成的文件进行对比。 iv. 可以直接生成同步两个数据库的sql脚本,给出汇总的区别简要和详细报告等。
主要是介绍各种格式流行的软件设计模式,对于程序员的进一步提升起推进作用,有时间可以随便翻翻~~ 23种设计模式汇集 如果你还不了解设计模式是什么的话? 那就先看设计模式引言 ! 学习 GoF 设计模式的重要性 建筑和软件中模式之异同 A. 创建模式 设计模式之 Singleton(单态/单件) 阎宏博士讲解:单例(Singleton)模式 保证一个类只有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点 设计模式之 Factory(工厂方法和抽象工厂) 使用工厂模式就象使用 new 一样频繁. 设计模式之 Builder 汽车由车轮 方向盘 发动机很多部件组成,同时,将这些部件组装成汽车也是一件复杂的工作,Builder 模式就是将这两 种情况分开进行。 设计模式之 Prototype(原型) 用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型创建新的对象。 B. 结构模式 设计模式之 Adapter(适配器) 使用类再生的两个方式:组合(new)和继承(extends),这个已经在 thinking in java中提到过. 设计模式之 Proxy(代理) 以 Jive 为例,剖析代理模式在用户级别授权机制上的应用 设计模式之 Facade(门面?) 可扩展的使用 JDBC针对不同的数据库编程,Facade提供了一种灵活的实现. 设计模式之 Composite(组合) 就是将类用树形结构组合成一个单位.你向别人介绍你是某单位,你是单位中的一个元素,别人和你做买卖,相当于 和单位做买卖。文章中还对 Jive再进行了剖析。 设计模式之 Decorator(装饰器) Decorator 是个油漆工,给你的东东的外表刷上美丽的颜色. 设计模式之 Bridge(桥连) 将牛郎织女分开(本应在一起,分开他们,形成两个接口),在他们之间搭建一个桥(动态的结合) 设计模式之 Flyweight(共享元) 提供 Java运行性能,降低小而大量重复的类的开销. C. 行为模式 设计模式之 Command(命令) 什么是将行为封装,Command 是最好的说明. 设计模式之 Observer(观察者) 介绍如何使用 Java API 提供的现成 Observer 设计模式之 Iterator(迭代器) 这个模式已经被整合入Java的Collection.在大多数场合下无需自己制造一个Iterator,只要将对象装入Collection中, 直接使用 Iterator 进行对象遍历。 设计模式之 Template(模板方法) 实际上向你介绍了为什么要使用 Java 抽象类,该模式原理简单,使用很普遍. 设计模式之 Strategy(策略) 不同算法各自封装,用户端可随意挑选需要的算法. 设计模式之 Chain of Responsibility(责任链) 各司其职的类串成一串,好象击鼓传花,当然如果自己能完成,就不要推委给下一个. 设计模式之 Mediator(中介) Mediator 很象十字路口的红绿灯,每个车辆只需和红绿灯交互就可以. 设计模式之 State(状态) 状态是编程中经常碰到的实例,将状态对象化,设立状态变换器,便可在状态中轻松切换. 设计模式之 Memento(注释状态?) 很简单一个模式,就是在内存中保留原来数据的拷贝. 设计模式之 Interpreter(解释器) 主要用来对语言的分析,应用机会不多. 设计模式之 Visitor(访问者) 访问者在进行访问时,完成一系列实质性操作,而且还可以扩展. 设计模式引言 设计面向对象软件比较困难,而设计可复用的面向对象软件就更加困难。你必须找到相关的对象,以适当的粒度将它们归 类,再定义类的接口和继承层次,建立对象之间的基本关系。你的设计应该对手头的问题有针对性,同时对将来的问题和需求 也要有足够的通用性。 你也希望避免重复设计或尽可能少做重复设计。有经验的面向对象设计者会告诉你,要一下子就得到复用性和灵活性好的设计, 即使不是不可能的至少也是非常困难的。一个设计在最终完成之前常要被复用好几次,而且每一次都有所修改。 有经验的面向对象设计者的确能做出良好的设计,而新手则面对众多选择无从下手,总是求助于以前使用过的非面向对象 技术。新手需要花费较长时间领会良好的面向对象设计是怎么回事。有经验的设计者显然知道一些新手所不知道的东西,这又 是什么呢? 内行的设计者知道:不是解决任何问题都要从头做起。他们更愿意复用以前使用过的解决方案。当找到一个好的解决方案,他 们会一遍又一遍地使用。这些经验是他们成为内行的部分原因。因此,你会在许多面向对象系统中看到类和相互通信的对象( c o m m u n i c a t i n go b j e c t)的重复模式。这些模式解决特定的设计问题,使面向对象设计更灵活、优雅,最终复用性更 好。它们帮助设计者将新的设计建立在以往工作的基础上,复用以往成功的设计方案。 一个熟悉这些模式的设计者不需要再去发现它们,而能够立即将它们应用于设计问题中。以下类比可以帮助说明这一点。 小说家和剧本作家很少从头开始设计剧情。他们总是沿袭一些业已存在的模式,像“悲剧性英雄”模式(《麦克白》、《哈姆雷特》 等)或“浪漫小说”模式(存在着无数浪漫小说)。同样地,面向对象设计员也沿袭一些模式,像“用对象表示状态”和“修饰对象以便 于你能容易地添加/删除属性”等。一旦懂得了模式,许多设计决策自然而然就产生了。 我们都知道设计经验的重要价值。你曾经多少次有过这种感觉—你已经解决过了一个问题但就是不能确切知道是在什么地 方或怎么解决的?如果你能记起以前问题的细节和怎么解决它的,你就可以复用以前的经验而不需要重新发现它。然而,我们 并没有很好记录下可供他人使用的软件设计经验。 学习 GoF设计模式的重要性 著名的 EJB 领域顶尖的专家 Richard Monson-Haefel 在其个人网站:www.EJBNow.com 中极力推荐的 GoF 的《设计模式》,原文 如下: Design Patterns Most developers claim to experience an epiphany reading this book. If you've never read the Design Patterns book then you have suffered a very serious gap in your programming education that should be remedied immediately. 翻译: 很多程序员在读完这本书,宣布自己相当于经历了一次"主显节"(纪念那稣降生和受洗的双重节日),如果你从来没有读 过这本书,你会在你的程序教育生涯里存在一个严重裂沟,所以你应该立即挽救弥补! 可以这么说:GoF 设计模式是程序员真正掌握面向对象核心思想的必修课。虽然你可能已经通过了 SUN 的很多令人炫目的 技术认证,但是如果你没有学习掌握 GoF 设计模式,只能说明你还是一个技工。 在浏览《Thingking in Java》(第一版)时,你是不是觉得好象这还是一本 Java 基础语言书籍?但又不纯粹是,因为这本书的作 者将面向对象的思想巧妙的融合在 Java 的具体技术上,潜移默化的让你感觉到了一种新的语言和新的思想方式的诞生。 但是读完这本书,你对书中这些蕴含的思想也许需要一种更明晰更系统更透彻的了解和掌握,那么你就需要研读 GoF 的《设 计模式》了。 《Thingking in Java》(第一版中文)是这样描述设计模式的:他在由 Gamma, Helm 和 Johnson Vlissides 简称 Gang of Four(四人 帮),缩写 GoF 编著的《Design Patterns》一书中被定义成一个“里程碑”。事实上,那本书现在已成为几乎所有 OOP(面向对象程 序设计)程序员都必备的参考书。(在国外是如此)。 GoF 的《设计模式》是所有面向对象语言(C++ Java C#)的基础,只不过不同的语言将之实现得更方便地使用。 GOF 的设计模式是一座"桥" 就 Java 语言体系来说,GOF 的设计模式是 Java 基础知识和 J2EE 框架知识之间一座隐性的"桥"。 会 Java 的人越来越多,但是一直徘徊在语言层次的程序员不在少数,真正掌握 Java 中接口或抽象类的应用不是很多,大家 经常以那些技术只适合大型项目为由,避开或忽略它们,实际中,Java 的接口或抽象类是真正体现 Java 思想的核心所在,这些 你都将在 GoF 的设计模式里领略到它们变幻无穷的魔力。 GoF 的设计模式表面上好象也是一种具体的"技术",而且新的设计模式不断在出现,设计模式自有其自己的发展轨道,而这 些好象和 J2EE .Net 等技术也无关! 实际上,GoF 的设计模式并不是一种具体"技术",它讲述的是思想,它不仅仅展示了接口或抽象类在实际案例中的灵活应用 和智慧,让你能够真正掌握接口或抽象类的应用,从而在原来的 Java 语言基础上跃进一步,更重要的是,GoF 的设计模式反复 向你强调一个宗旨:要让你的程序尽可能的可重用。 这其实在向一个极限挑战:软件需求变幻无穷,计划没有变化快,但是我们还是要寻找出不变的东西,并将它和变化的东 西分离开来,这需要非常的智慧和经验。 而 GoF 的设计模式是在这方面开始探索的一块里程碑。 J2EE 等属于一种框架软件,什么是框架软件?它不同于我们以前接触的 Java API 等,那些属于 Toolkist(工具箱),它不再被动 的被使用,被调用,而是深刻的介入到一个领域中去,J2EE 等框架软件设计的目的是将一个领域中不变的东西先定义好,比如 整体结构和一些主要职责(如数据库操作 事务跟踪 安全等),剩余的就是变化的东西,针对这个领域中具体应用产生的具体不同 的变化需求,而这些变化东西就是 J2EE 程序员所要做的。 由此可见,设计模式和 J2EE 在思想和动机上是一脉相承,只不过 1.设计模式更抽象,J2EE 是具体的产品代码,我们可以接触到,而设计模式在对每个应用时才会产生具体代码。 2.设计模式是比 J2EE 等框架软件更小的体系结构,J2EE 中许多具体程序都是应用设计模式来完成的,当你深入到 J2EE 的内 部代码研究时,这点尤其明显,因此,如果你不具备设计模式的基础知识(GoF 的设计模式),你很难快速的理解 J2EE。不能理解 J2EE,如何能灵活应用? 3.J2EE 只是适合企业计算应用的框架软件,但是 GoF 的设计模式几乎可以用于任何应用!因此 GoF 的设计模式应该是 J2EE 的重要理论基础之一。 所以说,GoF 的设计模式是 Java 基础知识和 J2EE 框架知识之间一座隐性的"桥"。为什么说隐性的? GOF 的设计模式是一座隐性的"桥" 因为很多人没有注意到这点,学完 Java 基础语言就直接去学 J2EE,有的甚至鸭子赶架,直接使用起 Weblogic 等具体 J2EE 软 件,一段时间下来,发现不过如此,挺简单好用,但是你真正理解 J2EE 了吗?你在具体案例中的应用是否也是在延伸 J2EE 的思 想? 如果你不能很好的延伸 J2EE 的思想,那你岂非是大炮轰蚊子,认识到 J2EE 不是适合所有场合的人至少是明智的,但我们更 需要将 J2EE 用对地方,那么只有理解 J2EE 此类框架软件的精髓,那么你才能真正灵活应用 Java 解决你的问题,甚至构架出你自 己企业的框架来。(我们不能总是使用别人设定好的框架,为什么不能有我们自己的框架?) 因此,首先你必须掌握 GoF 的设计模式。虽然它是隐性,但不是可以越过的。 关于本站“设计模式” Java 提供了丰富的 API,同时又有强大的数据库系统作底层支持,那么我们的编程似乎变成了类似积木的简单"拼凑"和调用, 甚至有人提倡"蓝领程序员",这些都是对现代编程技术的不了解所至. 在真正可复用的面向对象编程中,GoF 的《设计模式》为我们提供了一套可复用的面向对象技术,再配合 Refactoring(重构方法), 所以很少存在简单重复的工作,加上Java 代码的精炼性和面向对象纯洁性(设计模式是 java 的灵魂),编程工作将变成一个让你时刻 体验创造快感的激动人心的过程. 为能和大家能共同探讨"设计模式",我将自己在学习中的心得写下来,只是想帮助更多人更容易理解 GoF 的《设计模式》。由 于原著都是以C++为例, 以Java为例的设计模式基本又都以图形应用为例,而我们更关心Java在中间件等服务器方面的应用,因此, 本站所有实例都是非图形应用,并且顺带剖析 Jive论坛系统.同时为降低理解难度,尽量避免使用 UML 图. 如果你有一定的面向对象编程经验,你会发现其中某些设计模式你已经无意识的使用过了;如果你是一个新手,那么从开始就 培养自己良好的编程习惯(让你的的程序使用通用的模式,便于他人理解;让你自己减少重复性的编程工作),这无疑是成为一个优秀 程序员的必备条件. 整个设计模式贯穿一个原理:面对接口编程,而不是面对实现.目标原则是:降低耦合,增强灵活性. 建筑和软件中模式之异同 CSDN 的透明特别推崇《建筑的永恒之道》,认为从中探寻到软件的永恒之道,并就"设计模式"写了专门文章《探寻软件的永恒 之道 》,其中很多观点我看了很受启发,以前我也将"设计模式" 看成一个简单的解决方案,没有从一种高度来看待"设计模式"在软 件中地位,下面是我自己的一些想法: 建筑和软件某些地方是可以来比喻的 特别是中国传统建筑,那是很讲模式的,这些都是传统文化使然,比如京剧 一招一式都有套路;中国画,也有套路,树应该怎么画 法?有几种画法?艺术大家通常是创造出自己的套路,比如明末清初,水墨画法开始成熟,这时画树就不用勾勒这个模式了,而是一笔 下去,浓淡几个叶子,待毛笔的水墨要干枯时,画一下树干,这样,一个活生写意的树就画出来. 我上面这些描述其实都是一种模式,创建模式的人是大师,但是拘泥于模式的人永远是工匠. 再回到传统建筑中,中国的传统建筑是过分注重模式了,所以建筑风格发展不大,基本分南北两派,大家有个感觉,旅游时,到南 方,你发现古代名居建筑都差不多;北方由于受满人等少数民族的影响,在建筑色彩上有些与南方迥异,但是很多细节地方都差不多. 这些都是模式的体现. 由于建筑受材料和功用以及费用的影响,所用模式种类不多,这点是和软件很大的不同. 正因为这点不同,导致建筑的管理模式和软件的管理模式就有很多不同, 有些人认识不到这点,就产生了可以大量使用"软件 蓝领"的想法,因为他羡慕建筑中"民工"的低成本. 要知道软件还有一个与建筑截然相反的责任和用途,那就是:现代社会中,计划感不上变化,竞争激烈,所有一切变幻莫测,要应 付所有这些变化,首推信息技术中的软件,只有软件能够帮助人类去应付各种变化.而这点正好与建筑想反,建筑是不能帮助人类去 应付变化的,(它自己反而要求稳固,老老实实帮助人遮风避雨,总不能叫人类在露天或树叶下打开电脑编软件吧). 软件要帮助人类去应付变化,这是软件的首要责任,所以,软件中模式产生的目的就和建筑不一样了,建筑中的模式产生可以因 为很多原因:建筑大师的创意;材料的革新等;建筑中这些模式一旦产生,容易发生另外一个缺点,就是有时会阻碍建筑本身的发展, 因为很多人会不思创造,反复使用老的模式进行设计,阻碍建筑的发展. 但是在软件中,这点正好相反,软件模式的产生是因为变化的东西太多,为减轻人类的负担,将一些不变的东西先用模式固化,这 样让人类可以更加集中精力对付变化的东西,所以在软件中大量反复使用模式(我个人认为这样的软件就叫框架软件了,比如J2EE), 不但没阻碍软件的发展,反而是推动了软件的发展.因为其他使用这套软件的人就可以将更多精力集中在对付那些无法用模式的 应用上来. 可以关于建筑和软件中的模式作用可以总结如下: 在软件中,模式是帮助人类向"变化"战斗,但是在软件中还需要和'变化'直接面对面战斗的武器:人的思维,特别是创造 分析思 维等等,这些是软件真正的灵魂,这种思维可以说只要有实践需求(如有新项目)就要求发生,发生频度高,人类的创造或分析思 维决定了软件的质量和特点。 而在建筑中,模式可以构成建筑全部知识,当有新的需求(如有新项目),一般使用旧的模式都可以完成,因此对人类的创造以 及分析思维不是每个项目都必须的,也不是非常重要的,对创造性的思维的需求只是属于锦上添花(除非人类以后离开地球居 住了〕。 设计模式之 Singleton(单态) 模式实战书籍《Java实用系统开发指南》 单态定义: Singleton 模式主要作用是保证在 Java 应用程序中,一个类 Class 只有一个实例存在。 在很多操作中,比如建立目录 数据库连接都需要这样的单线程操作。 还有, singleton 能够被状态化; 这样,多个单态类在一起就可以作为一个状态仓库一样向外提供服务,比如,你要论坛中的 帖子计数器,每次浏览一次需要计数,单态类能否保持住这个计数,并且能 synchronize 的安全自动加 1,如果你要把这个数字 永久保存到数据库,你可以在不修改单态接口的情况下方便的做到。 另外方面,Singleton 也能够被无状态化。提供工具性质的功能, Singleton 模式就为我们提供了这样实现的可能。使用 Singleton 的好处还在于可以节省内存,因为它限制了实例的个数,有 利于 Java 垃圾回收(garbage collection)。 我们常常看到工厂模式中类装入器(class loader)中也用 Singleton 模式实现的,因为被装入的类实际也属于资源。 如何使用? 一般 Singleton 模式通常有几种形式: public class Singleton { private Singleton(){} //在自己内部定义自己一个实例,是不是很奇怪? //注意这是 private 只供内部调用 private static Singleton instance = new Singleton(); //这里提供了一个供外部访问本 class 的静态方法,可以直接访问 public static Singleton getInstance() { return instance; } } 第二种形式: public class Singleton { private static Singleton instance = null; public static synchronized Singleton getInstance() { //这个方法比上面有所改进,不用每次都进行生成对象,只是第一次 //使用时生成实例,提高了效率! if (instance==null) instance=new Singleton(); return instance; } } 使用 Singleton.getInstance()可以访问单态类。 上面第二中形式是 lazy initialization,也就是说第一次调用时初始 Singleton,以后就不用再生成了。 注意到 lazy initialization 形式中的 synchronized,这个 synchronized 很重要,如果没有 synchronized,那么使用 getInstance() 是有可能得到多个 Singleton 实例。关于 lazy initialization 的 Singleton 有很多涉及 double-checked locking (DCL)的讨论,有兴趣者 进一步研究。 一般认为第一种形式要更加安全些。 使用 Singleton 注意事项: 有时在某些情况下,使用 Singleton 并不能达到 Singleton 的目的,如有多个 Singleton 对象同时被不同的类装入器装载;在 EJB 这样的分布式系统中使用也要注意这种情况,因为 EJB 是跨服务器,跨 JVM 的。 我们以 SUN 公司的宠物店源码(Pet Store 1.3.1)的 ServiceLocator 为例稍微分析一下: 在 Pet Store中 ServiceLocator 有两种,一个是 EJB 目录下;一个是 WEB 目录下,我们检查这两个 ServiceLocator 会发现内容 差不多,都是提供 EJB 的查询定位服务,可是为什么要分开呢?仔细研究对这两种 ServiceLocator 才发现区别:在 WEB 中的 ServiceLocator 的采取 Singleton 模式,ServiceLocator 属于资源定位,理所当然应该使用 Singleton 模式。但是在 EJB 中,Singleton 模式已经失去作用,所以 ServiceLocator 才分成两种,一种面向 WEB 服务的,一种是面向 EJB 服务的。 Singleton 模式看起来简单,使用方法也很方便,但是真正用好,是非常不容易,需要对 Java 的类 线程 内存等概念有相当 的了解。 总之:如果你的应用基于容器,那么 Singleton 模式少用或者不用,可以使用相关替代技术。 进一步深入可参考: Double-checked locking and the Singleton pattern When is a singleton not a singleton? 设计模式如何在具体项目中应用见《Java 实用系统开发指南》。 设计模式之 Factory 工厂模式定义:提供创建对象的接口. 为何使用? 工厂模式是我们最常用的模式了,著名的Jive论坛 ,就大量使用了工厂模式,工厂模式在Java程序系统可以说是随处可见。 为什么工厂模式是如此常用?因为工厂模式就相当于创建实例对象的 new,我们经常要根据类 Class 生成实例对象,如 A a=new A() 工厂模式也是用来创建实例对象的,所以以后 new时就要多个心眼,是否可以考虑实用工厂模式,虽然这样做, 可能多做一些工作,但会给你系统带来更大的可扩展性和尽量少的修改量。 我们以类 Sample为例, 如果我们要创建 Sample的实例对象: Sample sample=new Sample(); 可是,实际情况是,通常我们都要在创建 sample实例时做点初始化的工作,比如赋值 查询数据库等。 首先,我们想到的是,可以使用 Sample的构造函数,这样生成实例就写成: Sample sample=new Sample(参数); 但是,如果创建 sample 实例时所做的初始化工作不是象赋值这样简单的事,可能是很长一段代码,如果也写入构造函数 中,那你的代码很难看了(就需要 Refactor 重整)。 为什么说代码很难看,初学者可能没有这种感觉,我们分析如下,初始化工作如果是很长一段代码,说明要做的工作很多, 将很多工作装入一个方法中,相当于将很多鸡蛋放在一个篮子里,是很危险的,这也是有背于 Java 面向对象的原则,面向对象 的封装(Encapsulation)和分派(Delegation)告诉我们,尽量将长的代码分派“切割”成每段,将每段再“封装”起来(减少段和段 之间偶合联系性),这样,就会将风险分散,以后如果需要修改,只要更改每段,不会再发生牵一动百的事情。 在本例中,首先,我们需要将创建实例的工作与使用实例的工作分开, 也就是说,让创建实例所需要的大量初始化工作从 Sample的构造函数中分离出去。 这时我们就需要 Factory 工厂模式来生成对象了,不能再用上面简单 new Sample(参数)。还有,如果 Sample 有个继承 如 MySample, 按照面向接口编程,我们需要将 Sample 抽象成一个接口.现在 Sample 是接口,有两个子类 MySample 和 HisSample .我们要实例化他们时,如下: Sample mysample=new MySample(); Sample hissample=new HisSample(); 随着项目的深入,Sample可能还会"生出很多儿子出来", 那么我们要对这些儿子一个个实例化,更糟糕的是,可能还要对以 前的代码进行修改:加入后来生出儿子的实例.这在传统程序中是无法避免的. 但如果你一开始就有意识使用了工厂模式,这些麻烦就没有了. 工厂方法 你会建立一个专门生产 Sample实例的工厂: public class Factory{ public static Sample creator(int which){ //getClass 产生 Sample 一般可使用动态类装载装入类。 if (which==1) return new SampleA(); else if (which==2) return new SampleB(); } } 那么在你的程序中,如果要实例化 Sample 时.就使用 Sample sampleA=Factory.creator(1); 这样,在整个就不涉及到 Sample 的具体子类,达到封装效果,也就减少错误修改的机会,这个原理可以用很通俗的话来比喻: 就是具体事情做得越多,越容易范错误.这每个做过具体工作的人都深有体会,相反,官做得越高,说出的话越抽象越笼统,范错误可 能性就越少.好象我们从编程序中也能悟出人生道理?呵呵. 使用工厂方法 要注意几个角色,首先你要定义产品接口,如上面的 Sample,产品接口下有 Sample接口的实现类,如 SampleA,其次要有一个 factory 类,用来生成产品 Sample,如下图,最右边是生产的对象 Sample: 进一步稍微复杂一点,就是在工厂类上进行拓展,工厂类也有继承它的实现类 concreteFactory 了。 抽象工厂 工厂模式中有: 工厂方法(Factory Method) 抽象工厂(Abstract Factory). 这两个模式区别在于需要创建对象的复杂程度上。如果我们创建对象的方法变得复杂了,如上面工厂方法中是创建一个对象 Sample,如果我们还有新的产品接口 Sample2. 这里假设:Sample有两个 concrete 类 SampleA 和 SamleB,而 Sample2 也有两个 concrete类 Sample2A 和 SampleB2 那么,我们就将上例中 Factory 变成抽象类,将共同部分封装在抽象类中,不同部分使用子类实现,下面就是将上例中的 Factory 拓展成抽象工厂: public abstract class Factory{ public abstract Sample creator(); public abstract Sample2 creator(String name); } public class SimpleFactory extends Factory{ public Sample creator(){ ......... return new SampleA } public Sample2 creator(String name){ ......... return new Sample2A } } public class BombFactory extends Factory{ public Sample creator(){ ...... return new SampleB } public Sample2 creator(String name){ ...... return new Sample2B } } 从上面看到两个工厂各自生产出一套 Sample和 Sample2,也许你会疑问,为什么我不可以使用两个工厂方法来分别生产 Sample和 Sample2? 抽象工厂还有另外一个关键要点,是因为 SimpleFactory 内,生产 Sample和生产 Sample2 的方法之间有一定联系, 所以才要将这两个方法捆绑在一个类中,这个工厂类有其本身特征,也许制造过程是统一的,比如:制造工艺比较简单,所以 名称叫 SimpleFactory。 在实际应用中,工厂方法用得比较多一些,而且是和动态类装入器组合在一起应用, 举例 我们以 Jive的 ForumFactory 为例,这个例子在前面的 Singleton 模式中我们讨论过,现在再讨论其工厂模式: public abstract class ForumFactory { private static Object initLock = new Object(); private static String className = "com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory"; private static ForumFactory factory = null; public static ForumFactory getInstance(Authorization authorization) { //If no valid authorization passed in, return null. if (authorization == null) { return null; } //以下使用了 Singleton 单态模式 if (factory == null) { synchronized(initLock) { if (factory == null) { ...... try { //动态转载类 Class c = Class.forName(className); factory = (ForumFactory)c.newInstance(); } catch (Exception e) { return null; } } } } //Now, 返回 proxy.用来限制授权对 forum 的访问 return new ForumFactoryProxy(authorization, factory, factory.getPermissions(authorization)); } //真正创建 forum 的方法由继承 forumfactory 的子类去完成. public abstract Forum createForum(String name, String description) throws UnauthorizedException, ForumAlreadyExistsException; .... } 因为现在的 Jive是通过数据库系统存放论坛帖子等内容数据,如果希望更改为通过文件系统实现,这个工厂方法 ForumFactory 就提供了提供动态接口: private static String className = "com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory"; 你可以使用自己开发的创建 forum 的方法代替 com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory 就可以. 在上面的一段代码中一共用了三种模式,除了工厂模式外,还有 Singleton 单态模式,以及 proxy模式,proxy 模式主要用来 授权用户对 forum 的访问,因为访问 forum 有两种人:一个是注册用户 一个是游客 guest,那么那么相应的权限就不一样,而且 这个权限是贯穿整个系统的,因此建立一个 proxy,类似网关的概念,可以很好的达到这个效果. 看看 Java 宠物店中的 CatalogDAOFactory: public class CatalogDAOFactory { /** * 本方法制定一个特别的子类来实现 DAO 模式。 * 具体子类定义是在 J2EE 的部署描述器中。 */ public static CatalogDAO getDAO() throws CatalogDAOSysException { CatalogDAO catDao = null; try { InitialContext ic = new InitialContext(); //动态装入 CATALOG_DAO_CLASS //可以定义自己的 CATALOG_DAO_CLASS,从而在无需变更太多代码 //的前提下,完成系统的巨大变更。 String className =(String) ic.lookup(JNDINames.CATALOG_DAO_CLASS); catDao = (CatalogDAO) Class.forName(className).newInstance(); } catch (NamingException ne) { throw new CatalogDAOSysException(" CatalogDAOFactory.getDAO: NamingException while getting DAO type : \n" + ne.getMessage()); } catch (Exception se) { throw new CatalogDAOSysException(" CatalogDAOFactory.getDAO: Exception while getting DAO type : \n" + se.getMessage()); } return catDao; } } CatalogDAOFactory 是典型的工厂方法, catDao 是通过动态类装入器 className 获得 CatalogDAOFactory 具体实现 子类,这个实现子类在 Java 宠物店是用来操作 catalog 数据库,用户可以根据数据库的类型不同,定制自己的具体实现子类, 将自己的子类名给与 CATALOG_DAO_CLASS 变量就可以。 由此可见,工厂方法确实为系统结构提供了非常灵活强大的动态扩展机制,只要我们更换一下具体的工厂方法,系统其他 地方无需一点变换,就有可能将系统功能进行改头换面的变化。 设计模式之 Builder Builder 模式定义: 将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示. Builder 模式是一步一步创建一个复杂的对象,它允许用户可以只通过指定复杂对象的类型和内容就可以构建它们.用户不知 道内部的具体构建细节.Builder 模式是非常类似抽象工厂模式,细微的区别大概只有在反复使用中才能体会到. 为何使用? 是为了将构建复杂对象的过程和它的部件解耦.注意: 是解耦过程和部件. 因为一个复杂的对象,不但有很多大量组成部分,如汽车,有很多部件:车轮 方向盘 发动机还有各种小零件等等,部件很多,但 远不止这些,如何将这些部件装配成一辆汽车,这个装配过程也很复杂(需要很好的组装技术),Builder 模式就是为了将部件和组装 过程分开. 如何使用? 首先假设一个复杂对象是由多个部件组成的,Builder 模式是把复杂对象的创建和部件的创建分别开来,分别用 Builder 类和 Director 类来表示. 首先,需要一个接口,它定义如何创建复杂对象的各个部件: public interface Builder { //创建部件 A 比如创建汽车车轮 void buildPartA(); //创建部件 B 比如创建汽车方向盘 void buildPartB(); //创建部件 C 比如创建汽车发动机 void buildPartC(); //返回最后组装成品结果 (返回最后装配好的汽车) //成品的组装过程不在这里进行,而是转移到下面的 Director 类中进行. //从而实现了解耦过程和部件 Product getResult(); } 用 Director 构建最后的复杂对象,而在上面 Builder 接口中封装的是如何创建一个个部件(复杂对象是由这些部件组成的),也就 是说 Director 的内容是如何将部件最后组装成成品: public class Director { private Builder builder; public Director( Builder builder ) { this.builder = builder; } // 将部件 partA partB partC 最后组成复杂对象 //这里是将车轮 方向盘和发动机组装成汽车的过程 public void construct() { builder.buildPartA(); builder.buildPartB(); builder.buildPartC(); } } Builder 的具体实现 ConcreteBuilder: 通过具体完成接口 Builder 来构建或装配产品的部件; 定义并明确它所要创建的是什么具体东西; 提供一个可以重新获取产品的接口: public class ConcreteBuilder implements Builder { Part partA, partB, partC; public void buildPartA() { //这里是具体如何构建 partA 的代码 }; public void buildPartB() { //这里是具体如何构建 partB 的代码 }; public void buildPartC() { //这里是具体如何构建 partB 的代码 }; public Product getResult() { //返回最后组装成品结果 }; } 复杂对象:产品 Product: public interface Product { } 复杂对象的部件: public interface Part { } 我们看看如何调用 Builder 模式: ConcreteBuilder builder = new ConcreteBuilder(); Director director = new Director( builder ); director.construct(); Product product = builder.getResult(); Builder 模式的应用 在 Java 实际使用中,我们经常用到"池"(Pool)的概念,当资源提供者无法提供足够的资源,并且这些资源需要被很多用户反复共 享时,就需要使用池. "池"实际是一段内存,当池中有一些复杂的资源的"断肢"(比如数据库的连接池,也许有时一个连接会中断),如果循环再利用这 些"断肢",将提高内存使用效率,提高池的性能.修改 Builder 模式中 Director 类使之能诊断"断肢"断在哪个部件上,再修复这个部件. 设计模式之 Prototype(原型) 原型模式定义: 用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型创建新的对象. Prototype模式允许一个对象再创建另外一个可定制的对象,根本无需知道任何如何创建的细节,工作原理是:通过将一个 原型对象传给那个要发动创建的对象,这个要发动创建的对象通过请求原型对象拷贝它们自己来实施创建。 如何使用? 因为 Java 中的提供 clone()方法来实现对象的克隆,所以 Prototype模式实现一下子变得很简单. 以勺子为例: public abstract class AbstractSpoon implements Cloneable { String spoonName; public void setSpoonName(String spoonName) {this.spoonName = spoonName;} public String getSpoonName() {return this.spoonName;} public Object clone() { Object object = null; try { object = super.clone(); } catch (CloneNotSupportedException exception) { System.err.println("AbstractSpoon is not Cloneable"); } return object; } } 有个具体实现(ConcretePrototype): public class SoupSpoon extends AbstractSpoon { public SoupSpoon() { setSpoonName("Soup Spoon"); } } 调用 Prototype 模式很简单: AbstractSpoon spoon = new SoupSpoon(); AbstractSpoon spoon2 = spoon.clone(); 当然也可以结合工厂模式来创建 AbstractSpoon 实例。 在 Java 中 Prototype 模式变成 clone()方法的使用,由于 Java 的纯洁的面向对象特性,使得在 Java 中使用设计模式变 得很自然,两者已经几乎是浑然一体了。这反映在很多模式上,如 Interator 遍历模式。 设计模式之 Adapter(适配器) 适配器模式定义: 将两个不兼容的类纠合在一起使用,属于结构型模式,需要有 Adaptee(被适配者)和 Adaptor(适配器)两个身份. 为何使用? 我们经常碰到要将两个没有关系的类组合在一起使用,第一解决方案是:修改各自类的接口,但是如果我们没有源代码,或 者,我们不愿意为了一个应用而修改各自的接口。 怎么办? 使用 Adapter,在这两种接口之间创建一个混合接口(混血儿). 如何使用? 实现 Adapter 方式,其实"think in Java"的"类再生"一节中已经提到,有两种方式:组合(composition)和继承 (inheritance). 假设我们要打桩,有两种类:方形桩 圆形桩. public class SquarePeg{ public void insert(String str){ System.out.println("SquarePeg insert():"+str); } } public class RoundPeg{ public void insertIntohole(String msg){ System.out.println("RoundPeg insertIntoHole():"+msg); } } 现在有一个应用,需要既打方形桩,又打圆形桩.那么我们需要将这两个没有关系的类综合应用.假设 RoundPeg 我们没有源 代码,或源代码我们不想修改,那么我们使用 Adapter 来实现这个应用: public class PegAdapter extends SquarePeg{ private RoundPeg roundPeg; public PegAdapter(RoundPeg peg)(this.roundPeg=peg;) public void insert(String str){ roundPeg.insertIntoHole(str);} } 在上面代码中,RoundPeg 属于 Adaptee,是被适配者.PegAdapter 是 Adapter,将 Adaptee(被适配者 RoundPeg)和 Target(目标 SquarePeg)进行适配.实际上这是将组合方法(composition)和继承(inheritance)方法综合运用. PegAdapter 首先继承 SquarePeg,然后使用 new 的组合生成对象方式,生成 RoundPeg 的对象 roundPeg,再重载父 类 insert()方法。从这里,你也了解使用 new生成对象和使用 extends 继承生成对象的不同,前者无需对原来的类修改,甚至无 需要知道其内部结构和源代码. 如果你有些 Java 使用的经验,已经发现,这种模式经常使用。 进一步使用 上面的 PegAdapter 是继承了 SquarePeg,如果我们需要两边继承,即继承 SquarePeg 又继承 RoundPeg,因为 Java 中 不允许多继承,但是我们可以实现(implements)两个接口(interface) public interface IRoundPeg{ public void insertIntoHole(String msg); } public interface ISquarePeg{ public void insert(String str); } 下面是新的 RoundPeg 和 SquarePeg, 除了实现接口这一区别,和上面的没什么区别。 public class SquarePeg implements ISquarePeg{ public void insert(String str){ System.out.println("SquarePeg insert():"+str); } } public class RoundPeg implements IRoundPeg{ public void insertIntohole(String msg){ System.out.println("RoundPeg insertIntoHole():"+msg); } } 下面是新的 PegAdapter,叫做 two-way adapter: public class PegAdapter implements IRoundPeg,ISquarePeg{ private RoundPeg roundPeg; private SquarePeg squarePeg; // 构造方法 public PegAdapter(RoundPeg peg){this.roundPeg=peg;} // 构造方法 public PegAdapter(SquarePeg peg)(this.squarePeg=peg;) public void insert(String str){ roundPeg.insertIntoHole(str);} } 还有一种叫 Pluggable Adapters,可以动态的获取几个 adapters 中一个。使用 Reflection 技术,可以动态的发现类中的 Public 方法。 设计模式之 Proxy(代理) 理解并使用设计模式,能够培养我们良好的面向对象编程习惯,同时在实际应用中,可以如鱼得水,享受游刃有余的乐趣. 代理模式是比较有用途的一种模式,而且变种较多,应用场合覆盖从小结构到整个系统的大结构,Proxy 是代理的意思,我们 也许有代理服务器等概念,代理概念可以解释为:在出发点到目的地之间有一道中间层,意为代理. 设计模式中定义: 为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问. 为什么要使用 Proxy? 1.授权机制 不同级别的用户对同一对象拥有不同的访问权利,如 Jive 论坛系统中,就使用 Proxy 进行授权机制控制,访问 论坛有两种人:注册用户和游客(未注册用户),Jive 中就通过类似 ForumProxy 这样的代理来控制这两种用户对论坛的访问权 限. 2.某个客户端不能直接操作到某个对象,但又必须和那个对象有所互动. 举例两个具体情况: (1)如果那个对象是一个是很大的图片,需要花费很长时间才能显示出来,那么当这个图片包含在文档中时,使用编辑器或浏 览器打开这个文档,打开文档必须很迅速,不能等待大图片处理完成,这时需要做个图片 Proxy 来代替真正的图片. (2)如果那个对象在 Internet 的某个远端服务器上,直接操作这个对象因为网络速度原因可能比较慢,那我们可以先用 Proxy来代替那个对象. 总之原则是,对于开销很大的对象,只有在使用它时才创建,这个原则可以为我们节省很多宝贵的 Java 内存. 所以,有些人认 为 Java 耗费资源内存,我以为这和程序编制思路也有一定的关系. 如何使用 Proxy? 以 Jive 论坛系统为例,访问论坛系统的用户有多种类型:注册普通用户 论坛管理者 系统管理者 游客,注册普通用户才能发 言;论坛管理者可以管理他被授权的论坛;系统管理者可以管理所有事务等,这些权限划分和管理是使用 Proxy完成的. Forum 是 Jive的核心接口,在 Forum 中陈列了有关论坛操作的主要行为,如论坛名称 论坛描述的获取和修改,帖子发表删 除编辑等. 在 ForumPermissions 中定义了各种级别权限的用户: public class ForumPermissions implements Cacheable { /** * Permission to read object. */ public static final int READ = 0; /** * Permission to administer the entire sytem. */ public static final int SYSTEM_ADMIN = 1; /** * Permission to administer a particular forum. */ public static final int FORUM_ADMIN = 2; /** * Permission to administer a particular user. */ public static final int USER_ADMIN = 3; /** * Permission to administer a particular group. */ public static final int GROUP_ADMIN = 4; /** * Permission to moderate threads. */ public static final int MODERATE_THREADS = 5; /** * Permission to create a new thread. */ public static final int CREATE_THREAD = 6; /** * Permission to create a new message. */ public static final int CREATE_MESSAGE = 7; /** * Permission to moderate messages. */ public static final int MODERATE_MESSAGES = 8; ..... public boolean isSystemOrForumAdmin() { return (values[FORUM_ADMIN] || values[SYSTEM_ADMIN]); } ..... } 因此,Forum 中各种操作权限是和 ForumPermissions 定义的用户级别有关系的,作为接口 Forum 的实现:ForumProxy 正是将这种对应关系联系起来.比如,修改 Forum 的名称,只有论坛管理者或系统管理者可以修改,代码如下: public class ForumProxy implements Forum { private ForumPermissions permissions; private Forum forum; this.authorization = authorization; public ForumProxy(Forum forum, Authorization authorization, ForumPermissions permissions) { this.forum = forum; this.authorization = authorization; this.permissions = permissions; } ..... public void setName(String name) throws UnauthorizedException, ForumAlreadyExistsException { //只有是系统或论坛管理者才可以修改名称 if (permissions.isSystemOrForumAdmin()) { forum.setName(name); } else { throw new UnauthorizedException(); } } ... } 而 DbForum 才是接口 Forum 的真正实现,以修改论坛名称为例: public class DbForum implements Forum, Cacheable { ... public void setName(String name) throws ForumAlreadyExistsException { .... this.name = name; //这里真正将新名称保存到数据库中 saveToDb(); .... } ... } 凡是涉及到对论坛名称修改这一事件,其他程序都首先得和ForumProxy打交道,由ForumProxy决定是否有权限做某一样 事情,ForumProxy 是个名副其实的"网关","安全代理系统". 在平时应用中,无可避免总要涉及到系统的授权或安全体系,不管你有无意识的使用 Proxy,实际你已经在使用 Proxy了. 我们继续结合 Jive谈入深一点,下面要涉及到工厂模式了,如果你不了解工厂模式,请看我的另外一篇文章:设计模式之 Factory 我们已经知道,使用 Forum 需要通过 ForumProxy,Jive 中创建一个 Forum 是使用 Factory 模式,有一个总的抽象类 ForumFactory,在这个抽象类中,调用 ForumFactory 是通过 getInstance()方法实现,这里使用了 Singleton(也是设计模式 之一,由于介绍文章很多,我就不写了),getInstance()返回的是 ForumFactoryProxy. 为什么不返回 ForumFactory,而返回 ForumFactory 的实现 ForumFactoryProxy? 原因是明显的,需要通过代理确定是否有权限创建 forum. 在 ForumFactoryProxy 中我们看到代码如下: public class ForumFactoryProxy extends ForumFactory { protected ForumFactory factory; protected Authorization authorization; protected ForumPermissions permissions; public ForumFactoryProxy(Authorization authorization, ForumFactory factory, ForumPermissions permissions) { this.factory = factory; this.authorization = authorization; this.permissions = permissions; } public Forum createForum(String name, String description) throws UnauthorizedException, ForumAlreadyExistsException { //只有系统管理者才可以创建 forum if (permissions.get(ForumPermissions.SYSTEM_ADMIN)) { Forum newForum = factory.createForum(name, description); return new ForumProxy(newForum, authorization, permissions); } else { throw new UnauthorizedException(); } } 方法 createForum 返回的也是 ForumProxy, Proxy 就象一道墙,其他程序只能和 Proxy交互操作. 注意到这里有两个 Proxy:ForumProxy 和 ForumFactoryProxy. 代表两个不同的职责:使用 Forum 和创建 Forum; 至于为什么将使用对象和创建对象分开,这也是为什么使用 Factory 模式的原因所在:是为了"封装" "分派";换句话说,尽可 能功能单一化,方便维护修改. Jive论坛系统中其他如帖子的创建和使用,都是按照 Forum 这个思路而来的. 以上我们讨论了如何使用Proxy进行授权机制的访问,Proxy还可以对用户隐藏另外一种称为copy-on-write的优化方式. 拷贝一个庞大而复杂的对象是一个开销很大的操作,如果拷贝过程中,没有对原来的对象有所修改,那么这样的拷贝开销就没有必 要.用代理延迟这一拷贝过程. 比如:我们有一个很大的 Collection,具体如 hashtable,有很多客户端会并发同时访问它.其中一个特别的客户端要进行连 续的数据获取,此时要求其他客户端不能再向 hashtable 中增加或删除 东东. 最直接的解决方案是:使用 collection 的 lock,让这特别的客户端获得这个 lock,进行连续的数据获取,然后再释放 lock. public void foFetches(Hashtable ht){ synchronized(ht){ //具体的连续数据获取动作.. } } 但是这一办法可能锁住 Collection 会很长时间,这段时间,其他客户端就不能访问该 Collection 了. 第二个解决方案是clone这个Collection,然后让连续的数据获取针对clone出来的那个Collection操作.这个方案前提是, 这个 Collection 是可 clone的,而且必须有提供深度 clone的方法.Hashtable 就提供了对自己的 clone方法,但不是 Key和 value对象的 clone,关于 Clone含义可以参考专门文章. public void foFetches(Hashtable ht){ Hashttable newht=(Hashtable)ht.clone(); } 问题又来了,由于是针对clone出来的对象操作,如果原来的母体被其他客户端操作修改了, 那么对clone出来的对象操作就 没有意义了. 最后解决方案:我们可以等其他客户端修改完成后再进行 clone,也就是说,这个特别的客户端先通过调用一个叫 clone的方 法来进行一系列数据获取操作.但实际上没有真正的进行对象拷贝,直至有其他客户端修改了这个对象 Collection. 使用 Proxy实现这个方案.这就是 copy-on-write操作. Proxy应用范围很广,现在流行的分布计算方式 RMI 和 Corba 等都是 Proxy模式的应用. 更多 Proxy应用,见 http://www.research.umbc.edu/~tarr/cs491/lectures/Proxy.pdf Sun 公司的 Explore the Dynamic Proxy API Dynamic Proxy Classes 设计模式之 Facade(外观 总管 Manager) Facade 模式的定义: 为子系统中的一组接口提供一个一致的界面. Facade一个典型应用就是数据库 JDBC 的应用,如下例对数据库的操作: public class DBCompare { Connection conn = null; PreparedStatement prep = null; ResultSet rset = null; try { Class.forName( "" ).newInstance(); conn = DriverManager.getConnection( "" ); String sql = "SELECT * FROM WHERE = ?"; prep = conn.prepareStatement( sql ); prep.setString( 1, "" ); rset = prep.executeQuery(); if( rset.next() ) { System.out.println( rset.getString( "也非常方便,比如从 Mysql 数据库换到 Oracle 数据库,只要更换 facade接口中的 driver 就可以. 我们做成了一个 Facade 接口,使用该接口,上例中的程序就可以更改如下: public class DBCompare { String sql = "SELECT * FROM
WHERE = ?"; try { Mysql msql=new mysql(sql); prep.setString( 1, "" ); rset = prep.executeQuery(); if( rset.next() ) { System.out.println( rset.getString( "size(); } //重载 Iterator 方法 public Object next() { if(hasNext()) return equipment.elementAt(i++); else throw new NoSuchElementException(); } } 上面 CompositeEquipment 继承了 Equipment,同时为自己里面的对象们提供了外部访问的方法,重载了 Iterator,Iterator 是 Java 的 Collection 的一个接口,是 Iterator 模式的实现. 我们再看看 CompositeEquipment 的两个具体类:盘盒 Chassis 和箱子 Cabinet,箱子里面可以放很多东西,如底板, 电源盒,硬盘盒等;盘盒里面可以放一些小设备,如硬盘 软驱等。无疑这两个都是属于组合体性质的。 public class Chassis extends CompositeEquipment { public Chassis(String name) { super(name); } public double netPrice() { return 1.+super.netPrice(); } public double discountPrice() { return .5+super.discountPrice(); } } public class Cabinet extends CompositeEquipment { public Cabinet(String name) { super(name); } public double netPrice() { return 1.+super.netPrice(); } public double discountPrice() { return .5+super.discountPrice(); } } 至此我们完成了整个 Composite模式的架构。 我们可以看看客户端调用 Composote 代码: Cabinet cabinet=new Cabinet("Tower"); Chassis chassis=new Chassis("PC Chassis"); //将 PC Chassis 装到 Tower 中 (将盘盒装到箱子里) cabinet.add(chassis); //将一个 10GB 的硬盘装到 PC Chassis (将硬盘装到盘盒里) chassis.add(new Disk("10 GB")); //调用 netPrice()方法; System.out.println("netPrice="+cabinet.netPrice()); System.out.println("discountPrice="+cabinet.discountPrice()); 上面调用的方法 netPrice()或 discountPrice(),实际上 Composite 使用 Iterator 遍历了整个树形结构,寻找同样包含这 个方法的对象并实现调用执行. Composite是个很巧妙体现智慧的模式,在实际应用中,如果碰到树形结构,我们就可以尝试是否可以使用这个模式。 以论坛为例,一个版(forum)中有很多帖子(message),这些帖子有原始贴,有对原始贴的回应贴,是个典型的树形结构, 那么当然可以使用 Composite模式,那么我们进入 Jive中看看,是如何实现的. Jive 解剖 在 Jive中 ForumThread 是 ForumMessages 的容器 container(组合体).也就是说,ForumThread 类似我们上例中的 CompositeEquipment.它和 messages 的关系如图: [thread] |- [message] |- [message] |- [message] |- [message] |- [message] 我们在 ForumThread 看到如下代码: public interface ForumThread { .... public void addMessage(ForumMessage parentMessage, ForumMessage newMessage) throws UnauthorizedException; public void deleteMessage(ForumMessage message) throws UnauthorizedException; public Iterator messages(); .... } 类似 CompositeEquipment, 提供用于访问自己组合体内的部件方法: 增加 删除 遍历. 结合我的其他模式中对 Jive的分析,我们已经基本大体理解了 Jive 论坛体系的框架,如果你之前不理解设计模式,而直接去看 Jive源代码,你肯定无法看懂。 参考文章: Composite 模式和树形结构的讨论 设计模式之 Decorator(油漆工) 装饰模式:Decorator 常被翻译成"装饰",我觉得翻译成"油漆工"更形象点,油漆工(decorator)是用来刷油漆的,那么被刷油漆的 对象我们称 decoratee.这两种实体在 Decorator 模式中是必须的. Decorator定义: 动态给一个对象添加一些额外的职责,就象在墙上刷油漆.使用 Decorator 模式相比用生成子类方式达到功能的扩充显得更为灵 活. 为什么使用 Decorator? 我们通常可以使用继承来实现功能的拓展,如果这些需要拓展的功能的种类很繁多,那么势必生成很多子类,增加系统的复杂性, 同时,使用继承实现功能拓展,我们必须可预见这些拓展功能,这些功能是编译时就确定了,是静态的. 使用Decorator的理由是:这些功能需要由用户动态决定加入的方式和时机.Decorator提供了"即插即用"的方法,在运行期间决 定何时增加何种功能. 如何使用? 举Adapter 中的打桩示例,在 Adapter 中有两种类:方形桩 圆形桩,Adapter模式展示如何综合使用这两个类,在Decorator模 式中,我们是要在打桩时增加一些额外功能,比如,挖坑 在桩上钉木板等,不关心如何使用两个不相关的类. 我们先建立一个接口: public interface Work { public void insert(); } 接口 Work有一个具体实现:插入方形桩或圆形桩,这两个区别对 Decorator 是无所谓.我们以插入方形桩为例: public class SquarePeg implements Work{ public void insert(){ System.out.println("方形桩插入"); } } 现在有一个应用:需要在桩打入前,挖坑,在打入后,在桩上钉木板,这些额外的功能是动态,可能随意增加调整修改,比如,可能又需 要在打桩之后钉架子(只是比喻). 那么我们使用 Decorator 模式,这里方形桩 SquarePeg 是 decoratee(被刷油漆者),我们需要在 decoratee 上刷些"油漆",这 些油漆就是那些额外的功能. public class Decorator implements Work{ private Work work; //额外增加的功能被打包在这个 List 中 private ArrayList others = new ArrayList(); //在构造器中使用组合 new方式,引入 Work 对象; public Decorator(Work work) { this.work=work; others.add("挖坑"); others.add("钉木板"); } public void insert(){ newMethod(); } //在新方法中,我们在 insert 之前增加其他方法,这里次序先后是用户灵活指定的 public void newMethod() { otherMethod(); work.insert(); } public void otherMethod() { ListIterator listIterator = others.listIterator(); while (listIterator.hasNext()) { System.out.println(((String)(listIterator.next())) + " 正在进行"); } } } 在上例中,我们把挖坑和钉木板都排在了打桩 insert 前面,这里只是举例说明额外功能次序可以任意安排. 好了,Decorator 模式出来了,我们看如何调用: Work squarePeg = new SquarePeg(); Work decorator = new Decorator(squarePeg); decorator.insert(); Decorator 模式至此完成. 如果你细心,会发现,上面调用类似我们读取文件时的调用: FileReader fr = new FileReader(filename); BufferedReader br = new BufferedReader(fr); 实际上 Java 的 I/O API 就是使用 Decorator 实现的,I/O变种很多,如果都采取继承方法,将会产生很多子类,显然相当繁琐. Jive 中的 Decorator 实现 在论坛系统中,有些特别的字是不能出现在论坛中如"打倒 XXX",我们需要过滤这些"反动"的字体.不让他们出现或者高亮度显 示. 在 IBM Java 专栏中专门谈 Jive的文章中,有谈及 Jive中 ForumMessageFilter.java 使用了 Decorator 模式,其实,该程序并 没有真正使用 Decorator,而是提示说:针对特别论坛可以设计额外增加的过滤功能,那么就可以重组 ForumMessageFilter 作 为 Decorator 模式了. 所以,我们在分辨是否真正是Decorator模式,以及会真正使用Decorator模式,一定要把握好Decorator模式的定义,以及其中 参与的角色(Decoratee 和 Decorator). 设计模式之 Bridge Bridge 模式定义 :将抽象和行为划分开来,各自独立,但能动态的结合。 任何事物对象都有抽象和行为之分,例如人,人是一种抽象,人分男人和女人等;人有行为,行为也有各种具体表现,所 以,“人”与“人的行为”两个概念也反映了抽象和行为之分。 在面向对象设计的基本概念中,对象这个概念实际是由属性和行为两个部分组成的,属性我们可以认为是一种静止的,是 一种抽象,一般情况下,行为是包含在一个对象中,但是,在有的情况下,我们需要将这些行为也进行归类,形成一个总的行 为接口,这就是桥模式的用处。 为什么使用? 不希望抽象部分和行为有一种固定的绑定关系,而是应该可以动态联系的。 如果一个抽象类或接口有多个具体实现(子类、concrete subclass),这些子类之间关系可能有以下两种情况: 1. 这多个子类之间概念是并列的,如前面举例,打桩,有两个 concrete class:方形桩和圆形桩;这两个形状上的桩是并列的, 没有概念上的重复。 2.这多个子类之中有内容概念上重叠.那么需要我们把抽象共同部分和行为共同部分各自独立开来,原来是准备放在一个接 口里,现在需要设计两个接口:抽象接口和行为接口,分别放置抽象和行为. 例如,一杯咖啡为例,子类实现类为四个:中杯加奶、大杯加奶、 中杯不加奶、大杯不加奶。 但是,我们注意到:上面四个子类中有概念重叠,可从另外一个角度进行考虑,这四个类实际是两个角色的组合:抽象 和 行为,其中抽象为:中杯和大杯;行为为:加奶 不加奶(如加橙汁 加苹果汁). 实现四个子类在抽象和行为之间发生了固定的绑定关系,如果以后动态增加加葡萄汁的行为,就必须再增加两个类:中杯 加葡萄汁和大杯加葡萄汁。显然混乱,扩展性极差。 那我们从分离抽象和行为的角度,使用 Bridge模式来实现。 如何实现?

33,311

社区成员

发帖
与我相关
我的任务
社区描述
C/C++ 新手乐园
社区管理员
  • 新手乐园社区
加入社区
  • 近7日
  • 近30日
  • 至今
社区公告
暂无公告

试试用AI创作助手写篇文章吧