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Java异常处理和设计

在程序设计中，进行异常处理是非常关键和重要的一部分。一个程序的异常处理框架的好坏直接影响到整个项目的代码质量以及后期维护成本和难度。

2018-01-17

Simple Factory模式（又称Static Factory模式），一个Simple Factory生产成品，而对客户端隐藏产品产生的细节。实作时定义一个产品介面（interface），并透过特定静态方法来建立成品。假设有一个音乐盒工厂，购买音乐盒的客人不用知道音乐盒是如何制作的，他只要知道如何播放音乐盒就可以了，以 UML 类别图来表示以上的概念：如上图所示的，MusicBoxDemo代表了客户的角色，它只依赖于IMusicBox介面，而不关心特定的实作，实际如何产生IMusicBox的实例由MusicBoxFactory完成，以一个简单的程式来实现上面这个UML类别图： IMusicBox.java public interface IMusicBox { public void play(); } PianoBox.java public class PianoBox implements IMusicBox { public void play() { System.out.println("拨放钢琴音乐:)"); } } ViolinBox.java public class ViolinBox implements IMusicBox { public void play() { System.out.println("拨放小提琴音乐^_^"); } } MusicBoxFactory.java public class MusicBoxFactory { public static IMusicBox createMusicBox(String name) throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException { // 这边使用的是Java的Reflection机制来产生实例 // 不过客户端不用管啦 // 以后就算改变了这边的程式，客户端程式是不用更改的 return (IMusicBox) Class.forName(name).newInstance(); } } MusicBoxDemo.java public class MusicBoxDemo { public static void main(String[] args) throws Exception { playMusicBox(MusicBoxFactory.createMusicBox("PianoBox")); playMusicBox(MusicBoxFactory.createMusicBox("ViolinBox")); } public static void playMusicBox(IMusicBox musicBox) { musicBox.play(); } } 由于客户端只依赖于IMusicBox介面，所以即使您日后改变了createMusicBox()中的实作方式，对客户端是一点影响也没有的。来看看Simple Factory的类别结构：客户只要面对Factory，客户依赖于产品介面，产品的具体实作是可以与客户隔开的，它们也是可以抽换的。 ============================================================================== 本文转自被遗忘的博客园博客，原文链接：http://www.cnblogs.com/rollenholt/archive/2012/04/23/2466949.html，如需转载请自行联系原作者

2018-01-04

设计模式系列-装饰模式

八、系列进度创建型 1、系统架构技能之设计模式-单件模式 2、系统架构技能之设计模式-工厂模式 3、系统架构技能之设计模式-抽象工厂模式 4、系统架构技能之设计模式-创建者模式

2017-12-17

设计模式系列-外观模式

七、系列进度创建型 1、系统架构技能之设计模式-单件模式 2、系统架构技能之设计模式-工厂模式 3、系统架构技能之设计模式-抽象工厂模式 4、系统架构技能之设计模式-创建者模式

2017-12-11

Kafka监控架构设计

目前的Kafka监控产品有很多，比如Kafka Manager、 Kafka Monitor、KafkaOffsetMonitor、Kafka Web Console、Burrow等，都有各自的优缺点，就个人而言用的最多的还是Kafka Manager，不过这些并不是十分的完美。如果有条件，自定义实现一套符合自身公司业务特色与发展的监控系统尤为重要。本文主要讲述笔者个人对Kafka监控架构的认知与想法。 Kafka监控主要分为数据采集、数据存储以及数据展示3个部分。数据采集主要从各种数据源采集监控数据并做一些必要的运算然后发送给数据存储模块进行存储。数据源可以是kafka-zk、kafka自身（消费__consumer_offset）、JMX（主要是通过JMX来监控kafka的指标，故kafka启动的时候需要指定JMX_PORT）、zabbix（或者其他类似的工具，主要用来监控集群硬件指标）。数据存储是指将采集的原始数据经过一定的预处理后进行相应的存储，方便数据清洗（这个步骤可以省略）和数据展示。数据存储可以采用Opentsdb之类的基于时间序列的数据库，方便做一些聚合计算。数据展示，顾名思义是将经过预处理的、存储的数据展示到监控页面上，提供丰富的UI给用户使用。当然数据展示模块也可以绕过数据存储模块直接向数据采集模块，亦或者是数据源直接拉取数据。至于数据是从存储模块拉取还是更底层的源头拉取，要看是否需要历史时间段的值或者是是否需要最新值。经过上面的分析整个监控系统可以大致概括为以下的模型：不过上面的模型架构只是针对单一集群以及单机版的Collector，如果涉及到多个集群，就需要考虑均衡负载以及HA等方面的因素。我们针对这个模型做进一步的改进，主要是针对数据采集模块的改进，如下图所示：每台数据采集物理机上都部署一个主进程的服务，主进程负责根据需要创建Collector子进程，每个Collector子进程对应采集一个Kafka集群的监控数据。当某个集群需要被监控时，通过监控页面设置或者其他途径将集群的一些重要信息（比如kafka的地址、kafka-zk的地址、zabbix的地址、jmx端口号等）存储起来并在zookeeper中/monitor/clusters/路径下创建对应的子节点（实节点），当然为了方面也可以将这些重要信息作为data直接存储在这个子节点中。各个主进程监听/monitor/clusters/下的子节点的变化，如果发现有新的节点加入，就以抢占的方式创建Collector，并在/monitor/pids/路径下创建对应集群的虚节点。这里有几点需要说明：各个主进程的“抢占”可以通过zookeeper自身的功能实现，通过在/monitor/pids/路径下创建相应的虚节点，如果创建成功则说明抢占成功，反之则失败。在/monitor/pids/路径下创建虚节点是在Collector中创建的而不是在主进程中创建的，也就是说主进程监听到新节点的加入首先是创建Collector的实例，然后Collector的实例再创建对应的虚节点，如果创建成功则告知主进程创建成功，如果创建失败则返回失败。 Collector之后再初始化一些进行资源采集的资源，比如与kafka-zk、kafka等建立连接。如果初始化成功则可以进行数据采集；如果失败则关闭自身，对应的虚节点的session也随之结束，也就意味着对应虚节点的自动删除。主进程也要监听/monitor/pids/路径下的节点变化，一旦监听到节点增加则说明某个原本自身要抢占创建的已被其他主进程抢占。在2中所说的Collector创建虚节点成功与否告知主进程，其实这里也可以省去这一步，主进程可以监听/monitor/pids/路径的变化来感知是否创建成功。主进程一旦监听到/monitor/pids/路径下的节点减少，则首先判断这个节点是否在/monitor/clusters/下存在，如果不存在则不做处理，如果存在则启动抢占任务。主进程和子进程可以通过ProcessBuilder来实现。主进程自身可以抢占创建/monitor/pids/路径下的虚节点，然后监控Collector进程状态。如果Collector进程假死，而主进程无法直观感知，所以就将创建虚节点并保持session的工作就留给了Collector子进程。主进程和子进程的关系也可以演变为进程和线程的对应关系，但是这样改变之后对各个集群的日志存盘以及问题的追踪会添加不必要的麻烦。下面我们再来探讨下数据存储和数据展示这两者之间的关系。正常逻辑下，监控页面通过调取数据存储模块的api来获取数据并展示在页面上。试想下如果一个监控页面需要调取几十个指标，然后还要经过一定的计算之后才展示到页面之上，那么这个页面的渲染速度必然会受到一定的限制。就拿指标UnderReplicatedPartitions来说，如果只能用一个指标来监控Kafka，那么非它莫属。UnderReplicatedPartitions表示集群中副本处于同步失败或失效状态的分区数，即ISR&lt；AR。这个指标的获取也很简单，通过JMX调取kafka.server:type=ReplicaManager,name=UnderReplicatedPartitions。UnderReplicatedPartitions的值为0则大吉大利，如果大于0则需要很多步骤来检测异常原因，比如：检测是否只发生在一个topic上；检测是否只发生在一个broker上；如果不是前两种，极可能是集群原因，那么集群原因又可能是由于负载不均衡导致的等等（UnderReplicatedPartitions的异常评估可以参考笔者下一篇文章）。UnderReplicatedPartitions背后要伴随着一堆的指标来评估异常的缘由，就以负载不均衡来说，还涉及到复杂的计算：一个Broker的负载涉及其所承载的partitions的个数、leaders的个数、网络读写速度、IO读写速度、CPU使用率等，要评判一个集群中是否有负责不均衡的情况出现，就需要将这些指标进行归一化处理，然后再做均方差，如果超过设定的阈值即可评判集群发生了负载不均衡的现象。如果监控页面从opentsdb中发送多个请求获取原始数据，然后再内部进行复杂的计算之后再程序在页面上，这个过程的耗时可以想象。更令人忧伤的是这么多的过程只是用来展示了一个指标，而一个页面的呈现可能要涉及到很多个指标。有了问题我们就需要解决它，这里笔者引入了一个新的模块ComputeServer来进行数据预处理，然后将处理后的数据以HTTP RESTful API接口的方式提供给下游。下游的监控页面和存储模块只需要通过这个接口读取数据即可，无需过多的计算，从而提升了效率。新的架构模型如下图所示：上图还引入了一个kafka的模块，这个主要是用来将多个Collector与ComputeServer解耦，如果多个悬而未定Collector与ComputeServer直接交互必然是一个浩大工程。Kafka模块可以针对每个集群创建对应的topic；亦或者是创建一个单独的topic，然后划分多个partition，每个集群的ID或者名称作为消息的Key来进行区分。后者不必强求每个集群对应到独立的partition中，ComputeServer在消费的时候可以获取Key来辨别集群。而消息的Value就是Collector采集的原始数据，这里的消息的大小有可能超过Kafka Broker的默认单条消息的大小1000012B，不过笔者不建议调高这个值以及对应人max.request.size和max.partition.fetch.bytes参数的大小。可以开启压缩或者在Collector拆包以及在ComputeServer端解包的方式来进一步的解决消息过大的问题。还有一个就是这里的Kafka不建议开启日志压缩的功能，因为Kafka不仅是一个功能稍弱的消息中间件，同时也是一个功能弱化的时间序列数据库，Kafka本身可以根据时间范围来拉取对应的消息。在opentsdb不可靠的时候，完全可以使用kafka替代，只不过kafka出来的数据需要多做有些聚类运算。在上图中的①和②可以加入数据清洗逻辑亦或者是告警逻辑，将异常数据拦截出来，传入其他的告警系统等来做进一步的处理。上图中的ComputeServer的HA可以简单的通过LVS+Keepalived实现。至此，一个包含数据采集+计算+存储+展示的监控架构已经聊完。后面会另有文章来细说下Kafka中的监控指标以及其背后的含义。 PS:消息中间件（Kafka、RabbitMQ）交流可加微信：hiddenzzh欢迎支持笔者新书：《RabbitMQ实战指南》以及关注微信公众号：Kafka技术专栏。

2017-12-05

分析模型和设计模型

单个对象的状态变化/动态行为可以通过状态图来表达 OOD面向对象的设计 OOD是对OOA的细化 没有严格的界线 OOD的结果直接用于编码 与OOA的输出一样，只是更加详细完善 OOA与OOD的区别

2017-12-05

Android Material Design设计风格

直接上图: Material Design.gif 代码下载

2017-11-30

用户管理架构设计

今天给大家分享的是：用户管理模块或者说用户管理子系统如何设计，包括如何抽象以及相关的存储。大部分的应用中都会有用户的概念，除非你的网站全部是匿名访问，不保存用户任何信息。

2017-11-25

《SaaS架构设计》目录

走向M3 SaaS化的设计独立Database 共享Database，独立Schema 共享Database，共享Schema 小结 4.高性能的MultiTenant最佳实践性能问题的引出最佳实践

2017-11-15

Service与Android系统设计

虽然我们对于执行IBinder的Stub端代码的执行环境并没有严格要求，可以在一个运行中的进程或是线程里创建一个Stub对象就可以了，但出于通用性设计的角度考虑，实际上我们会使用Service类来承载这个

2017-11-14

VICA 架构设计（1）

类图：序列图：小结本篇是 VICA 架构设计的第一篇，只简单介绍了 VICA 的内部静态、动态结构，以及核心/基本功能的实现。

2017-11-14

设计模式的实际应用

此时，您可能会对设计模式有一些疑问。设计模式如何帮助我？他们是银弹吗？使用设计模式有什么问题吗？

2017-11-14

发布【报表引擎设计.pdf】

我前几年是用delphi实现了一个报表引擎，功能强大，借鉴了润乾报表模型思路，对于想自己做报表引擎的可以在线查看我这篇文档：报表引擎设计.pdf 开源信息系统开发平台之框架OpenExpressApp.ppt

2017-11-14

交互设计的方法

长期以来我就有对几年来交互设计的心得进行总结整理的想法。回到中国来亲身体会到不少同行，主要是交互设计师和视觉设计师对于交互设计的困惑，以及其他行业对于交互设计的误解和滥用。

2017-11-13

领域驱动设计实现之路

前言 2004年，当Eric Evans的那本《领域驱动设计——软件核心复杂性应对之道》（后文简称《领域驱动设计》）出版时，我还在念高中，接触到领域驱动设计（DDD）已经是8年后的事情了。

2017-11-13

设计模式系列-代理模式

本文主要是讲述设计模式中的结构性模式中的最后一个本系列讲述的模式，也是经常用到的模式，代理模式，由于目前我们在很多的技术中都会用到这个代理模式，所以对我们来说，代理模式是必须掌握的模式之一。

2017-11-11

Dubbo架构设计详解

总体架构 Dubbo的总体架构，如图所示： Dubbo框架设计一共划分了10个层，而最上面的Service层是留给实际想要使用Dubbo开发分布式服务的开发者实现业务逻辑的接口层。

2017-11-11

.NET设计模式（1）：开篇

不是不想去写这样的随笔，也不是没有时间，自己初学设计模式，去写设计模式的文章，有点班门弄斧的味道。园子里吕震宇老师的《设计模式系列》和 wayfarer 的《设计之道》堪称设计模式里的经典之作。

2017-11-08

《SaaS架构设计》试读

SaaS基础架构—云计算今天的互联网业界对云计算的关注程度，已经不亚于对一次革命。微软、谷歌、Salesforce、Amazon等国外软件巨头纷纷推出了自己的云计算系统，意图领导这一轮的软件新浪潮。国内的阿里巴巴也已经投入大量资源进入云计算这片新的海洋。基于互联网的软件系统需要承担海量的数据、文件、数据库里的数据，等等。这就必然需要可扩充的、廉价的、可靠的和高性能的网络硬盘来提供图片、视频、博客等文件的存储，还需要可扩充的、廉价的、可靠的和高性能的分布式数据库系统来提供业务数据的存放和获取，以及高速的海量内存Cache系统来对部分数据进行缓存，以减少业务系统的响应时间。云计算系统可以解决以上需求，但不只是这些技术。那么云计算的这些技术如何实现？为什么会在互联网环境中提出云计算？云计算系统能否通过开源的软件组建呢？本文转自DavyYew 51CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/davyyew/241278 ，如需转载请自行联系原作者

2017-11-07

Hbase行健设计原则

RowKey检索的效率是很高的,耗时在1毫秒以下,每秒中可获取1000~2000条记录,不过非key列的查询很慢.分类RowKey长度原则RowKey是一个二进制码流,RowKey的长度被很多开发者建议设计在

2017-11-03

资源下载

更多资源

Spring

Spring框架（Spring Framework）是由Rod Johnson于2002年提出的开源Java企业级应用框架，旨在通过使用JavaBean替代传统EJB实现方式降低企业级编程开发的复杂性。该框架基于简单性、可测试性和松耦合性设计理念，提供核心容器、应用上下文、数据访问集成等模块，支持整合Hibernate、Struts等第三方框架，其适用范围不仅限于服务器端开发，绝大多数Java应用均可从中受益。

Rocky Linux

Rocky Linux（中文名：洛基）是由Gregory Kurtzer于2020年12月发起的企业级Linux发行版，作为CentOS稳定版停止维护后与RHEL（Red Hat Enterprise Linux）完全兼容的开源替代方案，由社区拥有并管理，支持x86_64、aarch64等架构。其通过重新编译RHEL源代码提供长期稳定性，采用模块化包装和SELinux安全架构，默认包含GNOME桌面环境及XFS文件系统，支持十年生命周期更新。

Sublime Text

Sublime Text具有漂亮的用户界面和强大的功能，例如代码缩略图，Python的插件，代码段等。还可自定义键绑定，菜单和工具栏。Sublime Text 的主要功能包括：拼写检查，书签，完整的 Python API ， Goto 功能，即时项目切换，多选择，多窗口等等。Sublime Text 是一个跨平台的编辑器，同时支持Windows、Linux、Mac OS X等操作系统。

WebStorm

WebStorm 是jetbrains公司旗下一款JavaScript 开发工具。目前已经被广大中国JS开发者誉为“Web前端开发神器”、“最强大的HTML5编辑器”、“最智能的JavaScript IDE”等。与IntelliJ IDEA同源，继承了IntelliJ IDEA强大的JS部分的功能。

精选列表

Java异常处理和设计

设计模式--Simple Factory 模式

设计模式系列-装饰模式

设计模式系列-外观模式

Kafka监控架构设计

分析模型和设计模型

Android Material Design设计风格

用户管理架构设计

《SaaS架构设计》目录

Service与Android系统设计

VICA 架构设计（1）

设计模式的实际应用

发布【报表引擎设计.pdf】

交互设计的方法

领域驱动设计实现之路

设计模式系列-代理模式

Dubbo架构设计详解

.NET设计模式（1）：开篇

《SaaS架构设计》试读

Hbase行健设计原则

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