guava、protobuf、guice浅析

guava是Java的一个扩展类库

guava是Java的一个扩展类库，在google的许多项目中使用过了，现在最为一个 开源的Java类库广泛使用（http://code.google.com/p/guava-libraries/）。

guava类库扩展的主要是这些相关类：collections(集合类),concurrency(并发),primitives,reflection(反射),comparison,I/O,hashing,networking(网络),strings(字符串),math(计算),in-memory caching(内存缓存),in-memory publish/subscirbe(内存发布订阅)等。

guava的目标是让我们写更少的代码，并且可以让我们写的代码更简单、清晰、可读性强。

下面我们对guava的使用方法和场景做一些介绍。

guava库需要在大于JDK1.6的版本下使用。

1.预先判断Preconditions

通常我们检查参数，是用如下方法

        public void setRating(Double rating){                if(rating == null){                        throw new NullPointerException();                }                Double r = rating;        }

如果你使用guava的类库，可以使代码更加简洁

        public void setRating(Double rating){                Double r = checkNotNull(rating);        }

不过，记得添加静态引用(import static com.google.common.base.Preconditions.checkNotNull;),在Eclipse中的设置，可以参考(eclipse中添加静态引用)

除了checkNotNull之外，Preconditions还提供了一些其他的方法，如chekArgument,checkState,checkElementIndex,checkPositionIndex等,更多可参考Preconditions API。

2.Object.toStringHelper()

 这个方法主要是用于更加简单的实现Object.toString()方法

        public String toString() {                return Objects.toStringHelper(this).add("name", name)                    .add("id", userId).add("pet",petName)                                    //.omitNullValues().toString();        }

omitNullValues()当某个属性有空值的时候，不输出该熟悉。输出内容如下：

TestGuava{name=qiyadeng, id=12}

3.Stopwatch(计时器)

我们经常需要判断某一段语句执行需要多少时间，过去常用的做法是记录运行前的时间，然后用运行完成的时间减去运行前的时间，并且转换成我们可读的秒或是毫秒时间（这个转换过程可并不简单），在guava中的做法是：

                Stopwatch stopwatch = new Stopwatch().start();                //do something test                for (int i = 0; i < 10000; i++) {                }                long nanos = stopwatch.elapsed(TimeUnit.NANOSECONDS);                System.out.println(nanos);

4.CharMatcher

字符匹配的方法特别多，举一个例子过滤用户的输出

                String userInput = "nihao1234-1";                CharMatcher ID_MATCHER = CharMatcher.DIGIT.or(CharMatcher.is('-'));                System.out.println(ID_MATCHER.retainFrom(userInput));

可以把输入的的字符类型去掉，只输出1234-1。更多的使用方法可以参考CharMatcher。

5.String Joining 字符串连接

可以快速地把一组字符数组连接成为用特殊符合连接的一个字符串，如果这组字符中有null值的话，我们可以使用skipNulls或是useForNull来控制我们要输出的内容。

                //Joiner JOINER= Joiner.on(",").skipNulls();                Joiner JOINER= Joiner.on(",").useForNull("null");                String str = JOINER.join("hello","world",null,"qiyadeng");                //hello,world,null,qiyadeng

6.String Splitting字符串分割

有这样一组字符串”hello,,qiyadeng,com,”我们用split(“,”)分割字符串,得到的结果是["hello","","qiyaeng","com"]，但是我们如果希望的是把空值去掉，还需要另外处理，使用guava的Splitter可以简单做到。

                Iterable<String> splitStr = Splitter.on(',').trimResults().omitEmptyStrings().split("hello,qiyadeng,com");                for (String string : splitStr) {                        System.out.println(string);                }

Google 的开源技术protobuf 简介与例子

今天来介绍一下“Protocol Buffers ”（以下简称protobuf）这个玩意儿。本来俺在构思“生产者/消费者模式 ”系列的下一个帖子：关于生产者和消费者之间的数据传输格式。由于里面扯到了protobuf，想想干脆单独开一个帖子算了。

　　★protobuf是啥玩意儿？
　　为了照顾从没听说过的同学，照例先来扫盲一把。
　　首先，protobuf是一个开源 项 目（官方站点在“这里 ”），而且是后台很硬的开源项目。网上现有的大部分（至少80%）开源项目，要么是某人单干、要么是几个闲杂人等合伙搞。而protobuf则不然，它是 鼎鼎大名的Google公司开发出来，并且在Google内部久经考验的一个东东。由此可见，它的作者绝非一般闲杂人等可比。
　　那这个听起来牛X的东东到底有啥用处捏？简单地说，这个东东干的事儿其实和XML 差不多，也就是把某种数据结构的信息，以某种格式保存起来。主要用于数据存储、传输协议格式等场合。有同学可能心理犯嘀咕了：放着好好的XML不用，干嘛重新发明轮子啊？！先别急，后面俺自然会有说道。
　　话说到了去年（大约是08年7月），Google突然大发慈悲，把这个好东西贡献给了开源社区。这下，像俺这种喜欢捡现成的家伙可就有福啦！貌似喜欢 捡现成的家伙还蛮多滴，再加上 Google的号召力，开源后不到一年，protobuf的人气就已经很旺了。所以俺为了与时俱进，就单独开个帖子来忽悠一把。

　　★protobuf有啥特色？
　　扫盲完了之后，就该聊一下技术 方面的话题了。由于这玩意儿发布的时间较短（未满周岁），所以俺接触的时间也不长。今天在此是先学现卖，列位看官多多包涵 :-)

　　◇性能好/效率高
　　现在，俺就来说说Google公司为啥放着好端端的XML不用，非要另起炉灶，重新造轮子。一个根本的原因是XML性能不够好。
　　先说时间开销：XML格式化（序列化）的开销倒还好；但是XML解析（反序列化）的开销就不敢恭维啦。俺之前经常碰到一些时间性能很敏感的场合，由于不堪忍受XML解析的速度，弃之如敝履。
　　再来看空间开销：熟悉XML语法的同学应该知道，XML格式为了有较好的可读性，引入了一些冗余的文本信息。所以空间开销也不是太好（不过这点缺点，俺不常碰到）。
　　由于Google公司赖以吹嘘的就是它的海量数据和海量处理能力。对于几十万、上百万机器的集群，动不动就是PB级的数据量，哪怕性能稍微提高 0.1% 也是相当可观滴。所以Google自然无法容忍XML在性能上的明显缺点。再加上Google从来就不缺造轮子的牛人，所以protobuf也就应运而生 了。
　　Google对于性能的偏执，那可是出了名的。所以，俺对于Google搞出来protobuf是非常滴放心，性能上不敢说是最好，但肯定不会太差。

　　◇代码 生成机制
　　除了性能好，代码生成机制是主要吸引俺的地方。为了说明这个代码生成机制，俺举个例子。
　　比如有个电子商务的系统（假设用C++实现），其中的模块A需要发送大量的订单信息给模块B，通讯的方式使用socket。
假设订单包括如下属性：
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
　　时间：time（用整数表示）
　　客户id：userid（用整数表示）
　　交易金额：price（用浮点数表示）
　　交易的描述：desc（用字符串表示）
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
　　如果使用protobuf实现，首先要写一个proto文件（不妨叫Order.proto），在该文件中添加一个名为"Order"的message结构，用来描述通讯协议中的结构化数据。该文件的内容大致如下：

 

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

message Order
{
  required int32 time = 1;
  required int32 userid = 2;
  required float price = 3;
  optional string desc = 4;
}

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

 

　　然后，使用protobuf内置的编译器编译 该proto。由于本例子的模块是C++，你可以通过protobuf编译器的命令行参数（看“这里 ”），让它生成C++语言的“订单包装类”。（一般来说，一个message结构会生成一个包装类）
　　然后你使用类似下面的代码来序列化/解析该订单包装类：

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

// 发送方

Order order;
order.set_time(XXXX);
order.set_userid(123);
order.set_price(100.0f);
order.set_desc("a test order");

string sOrder;
order.SerailzeToString(&sOrder);

// 然后调用某种socket的通讯库把序列化之后的字符串发送出去
// ......

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

// 接收方

string sOrder;
// 先通过网络通讯库接收到数据，存放到某字符串sOrder
// ......

Order order;
if(order.ParseFromString(sOrder))  // 解析该字符串
{
  cout << "userid:" << order.userid() << endl
          << "desc:" << order.desc() << endl;
}
else
{
  cerr << "parse error!" << endl;
}

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

 

　　有了这种代码生成机制，开发人员再也不用吭哧吭哧地编写那些协议解析的代码了（干这种活是典型的吃力不讨好）。
　　万一将来需求发生变更，要求给订单再增加一个“状态”的属性，那只需要在Order.proto文件中增加一行代码。对于发送方（模块A），只要增加一行设置状态的代码；对于接收方（模块B）只要增加一行读取状态的代码。哇塞，简直太轻松了！
　　另外，如果通讯双方使用不同的编程语言来实现，使用这种机制可以有效确保两边的模块对于协议的处理是一致的。
　　顺便跑题一下。
　　从某种意义上讲，可以把proto文件看成是描述通讯协议的规格说明书（或者叫接口规范）。这种伎俩其实老早就有了，搞过微软的COM编程或者接触过CORBA的同学，应该都能从中看到IDL（详细解释看“这里 ”）的影子。它们的思想是相通滴。

　　◇支持“向后兼容”和“向前兼容”
　　还是拿刚才的例子来说事儿。为了叙述方便，俺把增加了“状态”属性的订单协议成为“新版本”；之前的叫“老版本”。
　　所谓的“向后兼容”（backward compatible），就是说，当模块B升级了之后，它能够正确识别模块A发出的老版本的协议。由于老版本没有“状态”这个属性，在扩充协议时，可以考 虑把“状态”属性设置成非必填 的，或者给“状态”属性设置一个缺省值（如何设置缺省值，参见“这里 ”）。
　　所谓的“向前兼容”（forward compatible），就是说，当模块A升级了之后，模块B能够正常识别模块A发出的新版本的协议。这时候，新增加的“状态”属性会被忽略。
　　“向后兼容”和“向前兼容”有啥用捏？俺举个例子：当你维护一个很庞大的分布式系统时，由于你无法同时 升级所有 模块，为了保证在升级过程中，整个系统能够尽可能不受影响，就需要尽量保证通讯协议的“向后兼容”或“向前兼容”。

　　◇支持多种编程语言
　　俺开博以来点评 的几个开源项目（比如“Sqlite ”、“cURL ”），都是支持很多种 编程语言滴，这次的protobuf也不例外。在Google官方发布的源代码中包含了C++、Java 、Python三种语言（正好也是俺最常用的三种，真爽）。如果你平时用的就是这三种语言之一，那就好办了。
　　假如你想把protobuf用于其它语言，咋办捏？由于Google一呼百应的号召力，开源社区对protobuf响应踊跃，近期冒出很多其它编程语言的版本（比如ActionScript、C#、Lisp、Erlang、Perl、PHP 、Ruby等），有些语言还同时搞出了多个开源的项目。具体细节可以参见“这里 ”。
　　不过俺有义务提醒一下在座的各位同学。如果你考虑把protobuf用于上述这些语言，一定认真评估对应的开源库。因为这些开源库不是Google官方提供的、而且出来的时间还不长。所以，它们的质量、性能等方面可能还有欠缺。

　　★protobuf有啥缺陷？
　　前几天刚刚在“光环效应 ”的帖子里强调了“要同时评估优点和缺点”。所以俺最后再来批判一下这玩意儿的缺点。
　　◇应用 不够广
　　由于protobuf刚公布没多久，相比XML而言，protobuf还属于初出茅庐。因此，在知名度、应用广度等方面都远不如XML。由于这个原因，假如你设计的系统需要提供若干对外的接口给第三方系统调用，俺奉劝你暂时不要考虑protobuf格式。
　　◇二进制格式导致可读性差
　　为了提高性能，protobuf采用了二进制格式进行编码。这直接导致了可读性差的问题（严格地说，是没有可读性）。虽然protobuf提供了TextFormat这个工具类（文档在“这里 ”），但终究无法彻底解决此问题。
　　可读性差的危害，俺再来举个例子。比如通讯双方如果出现问题，极易导致扯皮（都不承认自己有问题，都说是对方的错）。俺对付扯皮的一个简单方法 就是直接抓包并dump成log，能比较容易地看出错误在哪一方。但是protobuf的二进制格式，导致你抓包并直接dump出来的log难以看懂。
　　◇缺乏自描述
　　一般来说，XML是自描述的，而protobuf格式则不是。给你一段二进制格式的协议内容，如果不配合相应的proto文件，那简直就像天书一般。
　　由于“缺乏自描述”，再加上“二进制格式导致可读性差”。所以在配置文件方面，protobuf是肯定无法取代XML的地位滴。

　　★为什么俺会用上protobuf？
　　俺自从前段时间接触了protobuf之后，就着手把俺负责的产品中的部分 数据传输协议替换成protobuf。可能有同学会问，和protobuf类似的东东也有不少，为啥独独相中protobuf捏？由于今天写的篇幅已经蛮 长了，俺卖个关子，把这个话题留到“生产者/消费者模式[5]：如何选择传输协议及格式？”。俺会在后续的这个帖子里对比各种五花八门的协议格式，并谈谈 俺的浅见。

关于选择Spring还是Google-Guice的一些想法

Spring已经出来好多年了，当年是作为轻量级J2EE容器和EJB抗衡的，不过随着技术和时间的发展，Spring越来越全面，越来越强大，也就越来越Heavy了。而且，在使用Spring的过程中，因为所有Bean直接的关联都是在XML配置文件中完成的，于是当系统变大之后，XML配置中的内容会非常的多，感觉会很乱。

Google－Guice是最近几年刚刚出来的一种DI框架，它的好处就是简单，轻量级，快。Guice中的Bean之间的关联都是在Module中定义的，如果需要定义不同的关联，则需要定义不同的Module，这点相对来说会麻烦一些，但是这种使用Annotation和Module的方式，对于程序员来说，可能会感觉更为直接。另外，Guice启动的时候比Spring要快很多，据说要快100倍，这主要是因为Spring要去读配置文件，要Parse XML文件。但是个人感觉这种快，其实作用有限，因为这种速度的差异，只是在load Bean的时候，当Bean都已经被load到内存之后，其实就没什么差别了，所以Guice快只是快在启动阶段。

关于在做项目时，到底选择Spring还是选择Guice呢？ 个人感觉，如果你原来一直在使用Spring或者Guice，那么其实完全没有必要换，因为这样会带来额外的复杂度。原来熟悉那个用那个就OK了。 如果Spring和Guice都没用过，或者说都用过，那么我觉得就看项目需要了，如果项目需要的仅仅是个DI容器，那么我觉得Guice就足够了，好处就是简单，上手快，启动快；如果项目需要更多功能，要和其他的框架进行兼容，那么个人感觉选择Spring仍然是不错的选择，比较Spring出道时间长，和很多成熟框架之间都有很好的兼容，虽然Guice新的版本已经可以支持AOP功能，并且也可以支持和一些其他框架进行兼容，但是Guice想要在短时间内取代Spring，个人感觉还是非常难的。

最后，转一个看到的Spring和Guice的对比，转自：http://blog.csdn.net/lixuehui/article/details/1559926

Guice与Spring的对比 SpringGuice使用XML使用将类与类之间的关系隔离到xml中，由容器负责注入被调用的对象，因此叫做依赖注入不使用xml,将类与类之间的关系隔离到Module中，声名何处需要注入，由容器根据Module里的描述，注入被调用的对象。使用Annotation 使用
支持自定义Annotation标注，对于相同的接口定义的对象引用，为它们标注上不同的自定义Annotation注释，就可以达到同一个类里边的同一个接口的引用，注射给不同的实现，在Module里用标注做区分，灵活性大大增加。
使用Annotation也未必是好事，范型等新特性也未必是好事，目前大多的服务器均不支持jdk1.5,wls要9以前才支持，而目前的客户由于价格原因也很少选用wls9的，至少我们做过的项目中都没有。功能再强，客户不需要，何用？运行效率装载spring配置文件时，需解析xml，效率低，getBean效率也不高，不过使用环境不会涉及到getBean，只有生产环境的时候会用到getBean,在装载spring应用程序的时候，已经完成全部的注射，所以这个低效率的问题不是问题。使用Annotation，cglib, 效率高与spring最明显的一个区别，spring是在装载spring配置文件的时候把该注入的地方都注入完，而Guice呢，则是在使用的时候去注射，运行效率和灵活性高。类耦合度耦合度低，强调类非侵入，以外部化的方式处理依赖关系，类里边是很干净的，在配置文件里做文章，对类的依赖性极低。高，代码级的标注，DI标记@inject侵入代码中，耦合到了类层面上来，何止侵入，简直侵略，代码耦合了过多guice的东西，大大背离了依赖注入的初衷，对于代码的可维护性，可读性均不利类编写时需要编写xml，配置Bean，配置注入只需声明为@inject,等着被注入，
最后在统一的Module里声明注入方式仅支持IOC否，spring目前已经涉猎很多部分是，目前仅仅是个DI容器是否易于代码重构统一的xml配置入口，更改容易配置工作是在Module里进行，和spring异曲同功支持多种注入方式构造器，setter方法Field,构造器，setter方法灵活性 

1,如果同一个接口定义的引用需要注入不同的实现，就要编写不同的Module，烦琐

2,动态注入

如果你想注射的一个实现，你还未知呢，怎么办呢，spring是没办法，事先在配置文件里写死的，而Guice就可以做到，就是说我想注射的这个对象我还不知道注射给谁呢，是在运行时才能得到的的这个接口的实现，所以这就大大提高了依赖注射的灵活性，动态注射。

与现有框架集成度1， 高，众多现有优秀的框架（如struts1.x等）均提供了spring的集成入口，而且spring已经不仅仅是依赖注入，包括众多方面。
2， Spring也提供了对Hibernate等的集成，可大大简化开发难度。
3， 提供对于orm,rmi,webservice等等接口众多，体系庞大。1，可以与现有框架集成，不过仅仅依靠一个效率稍高的DI，就想取代spring的地位，有点难度。配置复杂度在xml中定位类与类之间的关系,难度低代码级定位类与类之间的关系,难度稍高