中介者模式

2019年11月11日08:45:25

中介者模式(mediator pattern)

定義

從前的日色變得慢

車,馬,郵件都慢

一生只夠愛一個人

中介者模式(mediator pattern),用一个中介對象來封裝一系列的對象交互。中介者使各對象不需要顯式地互相引用,從而使其耦合鬆散,而且可以獨立地改變它們的交互。————《設計模式:可復用面向對象軟件的基礎》

中介者模式是一種對象行為型模式。

從木心這首小詩中的“郵件”中,討論一下中介者模式。

很久很久以前,你和她住在一個很大很大的村子裏面,你住在村的東邊,她住在村的西邊。

那年你才十八,她也正值青春年華,正月十五元宵節,你賞燈之時,她回首處,你一見鍾情。

往後的日子里,你每天都到她家送情書。送了99天,你想這不是辦法,每天大半天浪費在路上,沒時間賺錢。於是你想了一個辦法,創辦郵局,每天替村東邊的人送信件給村西邊的人,一舉兩得。慢慢郵局越來越大,南邊的人通過郵局來給北邊的人送信件,你找了幾個夥計,從南到北,從北到南送信。

多年後,你富甲一方,也娶了當年的她。

“郵局”就是中介者模式中的中介者,“你”和“她”就是中介者中的同事。

圖示

中介者模式結構圖:

角色

從中介者模式結構圖中可知,有以下4個角色:

  • (1)抽象中介者:定義了中介者
  • (2)具體中介者:實現了抽象中介者的方法,它需要知道所有具體同事對象,並從具體同事對象接收消息,向具體同事對象發出命令。
  • (3)抽象同事類:定義同事類
  • (4)具體同事類:實現抽象同事類,每個具體同事對象只知道自己的行為,而不了解其他同事對象的情況,但它們都認識中介者。

代碼示例

這是一個悲傷的故事,住在村東邊的你通過郵局給村西邊的她表白,她說,她已經有男朋友了。

類圖:

抽象中介者角色:

public interface PostOffice {
    /**
     * 送信
     */
    void deliverLetters(String letters, String receiver);

    /**
     * 添加收信人
     */
    void addPeople(Villager villager);
}

具體中介者角色:

public class PostOfficeImpl implements PostOffice {
    /**
     * 收信人信息
     */
    private HashMap villagerMap = new HashMap<String, Villager>();

    @Override
    public void addPeople(Villager villager) {
        villagerMap.put(villager.getClass().getSimpleName(), villager);
    }

    @Override
    public void deliverLetters(String letters, String receiver) {
        System.out.println("=>收信:郵局收到要寄的信");
        Villager villager = (Villager) villagerMap.get(receiver);
        System.out.println("=>送信:拿出地址本查詢收信人地址是:" + villager.getAddress() + ",送信");
        System.out.println("=>收信人看信:");
        villager.receiveLetter(letters);
    }
}

抽象同事類角色:

public abstract class Villager {
    protected PostOffice postOffice;
    protected String address;

    Villager(PostOffice postOffice, String address) {
        this.postOffice = postOffice;
        this.address = address;
    }

    public void receiveLetter(String letter) {
        System.out.println(letter);
    }

    public void sendLetter(String letter, String receiver) {
        postOffice.deliverLetters(letter, receiver);
    }

    public String getAddress() {
        return address;
    }
}

具體同事類角色:

// 她
public class She extends Villager {

    She(PostOffice postOffice, String address) {
        super(postOffice, address);
    }
}
// 你
public class You extends Villager {
    public You(PostOffice postOffice, String address) {
        super(postOffice, address);
    }
}

中介者模式測試類:

public class MediatorPatternTest {
    public static void main(String[] args) {
        PostOffice postOffice = new PostOfficeImpl();
        She she = new She(postOffice, "村西邊");
        You you = new You(postOffice, "村東邊");

        postOffice.addPeople(she);
        postOffice.addPeople(you);

        you.sendLetter("正月十五,元宵之夜,一見傾心", "She");
        she.sendLetter("對不起,我已經有男朋友了", "You");
    }
}

測試結果:

使用場景

村子很大,人很多,關係很複雜:系統中存在很多對象,對象之間存在複雜的引用關係,產生的相互依賴關係結構混亂且難以理解,使得對象無法重用

人與人之間書信交流:對象間存在某種共性交互行為,用中介者封裝這種行為

在這個很大的村子裏面,每個人要給不同人的送信,這種關係成網狀結構,錯綜複雜。

加入郵局中介者之後,成星狀結構,每個人只和郵局有關係。

總結:系統中存在很多對象,對象間存在複雜的關係,在複雜的關係中存在共性交互行為,封裝共性交互行為就是中介者。

中介者模式很容易在系統中應用,也很容易在系統中無用。當系統出現了“多對多”交互複雜的對象群是,不要急於使用中介者模式,而要先反思你的系統在設計上是不是合理。

實例有:聯合國,聊天室等。

中介者模式與迪米特法則

中介者模式是應用迪米特法則的典型。

迪米特法則:只與你最直接的朋友交流(Only talk to you immediate friends.)參考

優點

  • 解耦:使同事類對象耦合性降低,可以獨立變化和復用同事類
  • 把對象如何協作進行了抽象,將中介作為一個獨立的概念並將其封裝在一個對象中,這樣關注的對象就從對象各自本身的行為轉移到它們之間的交互上來,也就是在一個更宏觀的角度看待系統。

缺點

  • 在具體中介者類中包含了同事之間的交互細節,可能會導致具體中介者類非常複雜,不利於維護,後期可能有牽一發而動全身的危險。

總結

中介者模式,用一个中介對象來封裝一系列的對象交互。中介者使各對象不需要顯式地互相引用,從而使其耦合鬆散,而且可以獨立地改變它們的交互。

2019年11月17日16:32:36

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(數據科學學習手札71)利用Python繪製詞雲圖

本文對應腳本及數據已上傳至我的Github倉庫

一、簡介

  詞雲圖是文本挖掘中用來表徵詞頻的數據可視化圖像,通過它可以很直觀地展現文本數據中地高頻詞:


圖1 詞雲圖示例

  在Python中有很多可視化框架可以用來製作詞雲圖,如,但這些框架並不是專門用於製作詞雲圖的,因此並不支持更加個性化的製圖需求,要想創作出更加美觀個性的詞雲圖,需要用到一些專門繪製詞雲圖的第三方模塊,本文就將針對其中較為優秀易用的以及的用法進行介紹和舉例說明。

二、利用wordcloud繪製詞雲圖

  wordcloud是Python中製作詞雲圖比較經典的一個模塊,賦予用戶高度的自由度來創作詞雲圖:


圖2 wordcloud製作詞雲圖示例

2.1 從一個簡單的例子開始

  這裏我們使用到來自wordcloud官方文檔中的constitution.txt來作為可視化的數據素材:


圖3 constitution.txt

  首先我們讀入數據並將數據清洗成空格分隔的長字符串:

import re

with open('constitution.txt') as c:
    '''抽取文本中的英文部分並小寫化,並將空格作為分隔拼接為長字符串'''
    text = ' '.join([word.group().lower() for word in re.finditer('[a-zA-Z]+', c.read())])

'''查看前100個字符'''
text[:500]

圖4 清洗后的片段文本

  接着使用wordcloud中用於生成詞雲圖的類WordCloud配合matplotlib,在默認參數設置下生成一張簡單的詞雲圖:

from wordcloud import WordCloud
import matplotlib.pyplot as plt
%matplotlib inline

'''從文本中生成詞雲圖'''
wordcloud = WordCloud().generate(text)
plt.figure(figsize=[12, 10])
plt.imshow(wordcloud)
plt.axis('off')
plt.show()

  生成的詞雲圖:


圖5 默認參數下的詞雲圖

  畢竟是在默認參數下生成的詞雲圖,既醜陋又模糊,為了繪製好看的詞雲圖,接下來我們來對wordcloud繪製詞雲圖的細節內容進行介紹,並不斷地對圖5進行升級改造。

2.2 WordCloud

  作為wordcloud繪製詞雲圖最核心的類,WordCloud的主要參數及說明如下:

font_path:字符型,用於傳入本地特定字體文件的路徑(ttf或otf文件)從而影響詞雲圖的字體族
width:int型,用於控制詞雲圖畫布寬度,默認為400
height:int型,用於控制詞雲圖畫布高度,默認為200
prefer_horizontal:float型,控制所有水平显示的文字相對於豎直显示文字的比例,越小則詞雲圖中豎直显示的文字越多
mask:傳入蒙版圖像矩陣,使得詞雲的分佈與傳入的蒙版圖像一致
contour:float型,當mask不為None時,contour參數決定了蒙版圖像輪廓線的显示寬度,默認為0即不显示輪廓線
contour_color:設置蒙版輪廓線的顏色,默認為’black’
scale:當畫布長寬固定時,按照比例進行放大畫布,如scale設置為1.5,則長和寬都是原來畫布的1.5倍
min_font_size:int型,控制詞雲圖中最小的詞對應的字體大小,默認為4
max_font_size:int型,控制詞雲圖中最大的詞對應的字體大小,默認為200
max_words:int型,控制一張畫布中最多繪製的詞個數,默認為200
stopwords:控制繪圖時忽略的停用詞,即不繪製停用詞中提及的詞,默認為None,即調用自帶的停用詞表(僅限英文,中文需自己提供並傳入)
background_color:控制詞雲圖背景色,默認為’black’
mode:當設置為’RGBA’且background_color設置為None時,背景色變為透明,默認為’RGB’
relative_scaling:float型,控制詞雲圖繪製字的字體大小與對應字詞頻的一致相關性,當設置為1時完全相關,當為0時完全不相關,默認為0.5
color_func:傳入自定義調色盤函數,默認為None
colormap:對應matplotlib中的colormap調色盤,默認為viridis,這個參數與參數color_func互斥,當color_func有函數傳入時本參數失效
repeat:bool型,控制是否允許一張詞雲圖中出現重複詞,默認為False即不允許重複詞
random_state:控制隨機數水平,傳入某個固定的数字之後每一次繪圖文字布局將不會改變

  了解了上述參數的意義之後,首先我們修改背景色為白色,增大圖床的長和寬,加大scale以提升圖片的精細程度,並使得水平显示的文字盡可能多:

'''從文本中生成詞雲圖'''
wordcloud = WordCloud(background_color='white', # 背景色為白色
                      height=400, # 高度設置為400
                      width=800, # 寬度設置為800
                      scale=20, # 長寬拉伸程度設置為20
                      prefer_horizontal=0.9999).generate(text)
plt.figure(figsize=[8, 4])
plt.imshow(wordcloud)
plt.axis('off')
'''保存到本地'''
plt.savefig('圖6.jpg', dpi=600, bbox_inches='tight', quality=95)
plt.show()

圖6

  可以看到相較於圖5,在美觀程度上有了很大的進步,接下來,我們在圖6的基礎上添加美國本土地圖蒙版:


圖7 美國本土地圖蒙版

  利用PIL模塊讀取我們的美國本土地圖蒙版.png文件並轉換為numpy數組,作為WordCloud的mask參數傳入:

from PIL import Image
import numpy as np

usa_mask = np.array(Image.open('美國本土地圖蒙版.png'))

'''從文本中生成詞雲圖'''
wordcloud = WordCloud(background_color='white', # 背景色為白色
                      height=4000, # 高度設置為400
                      width=8000, # 寬度設置為800
                      scale=20, # 長寬拉伸程度程度設置為20
                      prefer_horizontal=0.9999,
                      mask=usa_mask # 添加蒙版
                     ).generate(text)
plt.figure(figsize=[8, 4])
plt.imshow(wordcloud)
plt.axis('off')
'''保存到本地'''
plt.savefig('圖8.jpg', dpi=600, bbox_inches='tight', quality=95)
plt.show()

圖8

  可以看到圖8在圖6的基礎上進一步提升了美觀程度,接下來我們利用wordcloud中用於從圖片中提取調色方案的類ImageColorGenerator來從下面的星條旗美國地圖蒙版中提取色彩方案,進而反饋到詞雲圖上:


圖9 美國地圖蒙版_星條旗色

from PIL import Image
import numpy as np
from wordcloud import ImageColorGenerator

usa_mask = np.array(Image.open('美國地圖蒙版_星條旗色.png'))
image_colors = ImageColorGenerator(usa_mask)

'''從文本中生成詞雲圖'''
wordcloud = WordCloud(background_color='white', # 背景色為白色
                      height=400, # 高度設置為400
                      width=800, # 寬度設置為800
                      scale=20, # 長寬拉伸程度程度設置為20
                      prefer_horizontal=0.2, # 調整水平显示傾向程度為0.2
                      mask=usa_mask, # 添加蒙版
                      max_words=1000, # 設置最大显示字數為1000
                      relative_scaling=0.3, # 設置字體大小與詞頻的關聯程度為0.3
                      max_font_size=80 # 縮小最大字體為80
                     ).generate(text)

plt.figure(figsize=[8, 4])
plt.imshow(wordcloud.recolor(color_func=image_colors), alpha=1)
plt.axis('off')
'''保存到本地'''
plt.savefig('圖10.jpg', dpi=600, bbox_inches='tight', quality=95)
plt.show()

圖10

2.3 中文詞雲圖

  相較於英文文本語料,中文語料處理起來要麻煩一些,我們需要先進行分詞等預處理才能進行下一步的處理,這裏我們使用,先讀取進來看看:

import pandas as pd
import jieba

'''讀入原始數據'''
raw_comments = pd.read_csv('waimai_10k.csv');raw_comments.head()

圖11

  接下來我們利用rejieba以及pandas中的apply對評論列進行快速清洗:

'''導入停用詞表'''
with open('stopwords.txt') as s:
    stopwords = set([line.replace('\n', '') for line in s])

'''傳入apply的預處理函數,完成中文提取、分詞以及多餘空格剔除'''
def preprocessing(c):
    
    c = [word for word in jieba.cut(' '.join(re.findall('[\u4e00-\u9fa5]+', c))) if word != ' ' and word not in stopwords]

    return ' '.join(c)

'''將所有語料按空格拼接為一整段文字'''
comments = ' '.join(raw_comments['review'].apply(preprocessing));comments[:500]

  得到的結果如圖12:


圖12

  這時我們就得到所需的文本數據,接下來我們用美團外賣的logo圖片作為蒙版繪製詞雲圖:


圖13 美團外賣logo蒙版

from PIL import Image
import numpy as np
from wordcloud import ImageColorGenerator

waimai_mask = np.array(Image.open('美團外賣logo蒙版.png'))
image_colors = ImageColorGenerator(waimai_mask)

'''從文本中生成詞雲圖'''
wordcloud = WordCloud(background_color='white', # 背景色為白色
                      height=400, # 高度設置為400
                      width=800, # 寬度設置為800
                      scale=20, # 長寬拉伸程度程度設置為20
                      prefer_horizontal=0.2, # 調整水平显示傾向程度為0.2
                      mask=waimai_mask, # 添加蒙版
                      max_words=1000, # 設置最大显示字數為1000
                      relative_scaling=0.3, # 設置字體大小與詞頻的關聯程度為0.3
                      max_font_size=80 # 縮小最大字體為80
                     ).generate(comments)

plt.figure(figsize=[8, 4])
plt.imshow(wordcloud.recolor(color_func=image_colors), alpha=1)
plt.axis('off')
'''保存到本地'''
plt.savefig('圖14.jpg', dpi=600, bbox_inches='tight', quality=95)
plt.show()

  這時我們會發現詞雲圖上繪製出的全是亂碼,這是因為matplotlib默認字體是不包含中文的:


圖14 中文亂碼問題

  這時我們只需要為WordCloud傳入font_path參數即可,這裏我們選擇SimHei字體:

from PIL import Image
import numpy as np
from wordcloud import ImageColorGenerator

waimai_mask = np.array(Image.open('美團外賣logo蒙版.png'))
image_colors = ImageColorGenerator(waimai_mask)

'''從文本中生成詞雲圖'''
wordcloud = WordCloud(font_path='SimHei.ttf', # 定義SimHei字體文件
                      background_color='white', # 背景色為白色
                      height=400, # 高度設置為400
                      width=800, # 寬度設置為800
                      scale=20, # 長寬拉伸程度程度設置為20
                      prefer_horizontal=0.2, # 調整水平显示傾向程度為0.2
                      mask=waimai_mask, # 添加蒙版
                      max_words=1000, # 設置最大显示字數為1000
                      relative_scaling=0.3, # 設置字體大小與詞頻的關聯程度為0.3
                      max_font_size=80 # 縮小最大字體為80
                     ).generate(comments)

plt.figure(figsize=[8, 4])
plt.imshow(wordcloud.recolor(color_func=image_colors), alpha=1)
plt.axis('off')
'''保存到本地'''
plt.savefig('圖15.jpg', dpi=600, bbox_inches='tight', quality=95)
plt.show()

圖15

三、利用stylecloud繪製詞雲圖

  stylecloud是一個較為嶄新的模塊,它基於wordcloud,添加了一系列的嶄新特性譬如漸變顏色等,可以支持更為個性化的詞雲圖創作:


圖16 styleword製作詞雲圖示例

3.1 從一個簡單的例子開始

  這裏我們沿用上一章節中使用過的處理好的text來繪製詞雲圖:

import stylecloud
from IPython.display import Image # 用於在jupyter lab中显示本地圖片

'''生成詞雲圖'''
stylecloud.gen_stylecloud(text=text, 
                          size=512,
                          output_name='圖17.png')

'''显示本地圖片'''
Image(filename='圖17.png') 

圖17

  可以看出,styleword生成詞雲圖的方式跟wordcloud不同,它直接就將原始文本轉換成本地詞雲圖片文件,下面我們針對其繪製詞雲圖的細節內容進行介紹。

3.2 gen_stylecloud

  在stylecloud中繪製詞雲圖只需要gen_stylecloud這一個函數即可,其主要參數及說明如下:

text:字符串,格式同WordCloud中的generate()方法中傳入的text
gradient:控制詞雲圖顏色漸變的方向,’horizontal’表示水平方向上漸變,’vertical’表示豎直方向上漸變,默認為’horizontal’
size:控制輸出圖像文件的分辨率(因為stylecloud默認輸出方形圖片,所以size傳入的單個整數代表長和寬),默認為512
icon_name:這是stylecloud中的特殊參數,通過傳遞對應icon的名稱,你可以使用多達1544個免費圖標來作為詞雲圖的蒙版,點擊查看你可以免費使用的圖標蒙版樣式,默認為’fas fa-flag’
palette:控制調色方案,stylecloud的調色方案調用了,這是一個非常實用的模塊,其內部收集了數量驚人的大量的經典調色方案,默認為’cartocolors.qualitative.Bold_5′
background_color:字符串,控制詞雲圖底色,可傳入顏色名稱或16進制色彩,默認為’white’
max_font_size:同wordcloud
max_words:同wordcloud
stopwords:bool型,控制是否開啟去停用詞功能,默認為True,調用自帶的英文停用詞表
custom_stopwords:傳入自定義的停用詞List,配合stopwords共同使用
output_name:控制輸出詞雲圖文件的文件名,默認為stylecloud.png
font_path:傳入自定義字體*.ttf文件的路徑
random_state:同wordcloud

  對上述參數有所了解之後,下面我們在圖17的基礎上進行改良,首先我們將圖標形狀換成的樣子,接着將配色方案修改為:

'''生成詞雲圖'''
stylecloud.gen_stylecloud(text=text, 
                          size=1024,
                          output_name='圖18.png',
                          palette='scientific.diverging.Broc_3', # 設置配色方案
                          icon_name='fas fa-bomb' # 設置圖標樣式
                         )

'''显示本地圖片'''
Image(filename='圖18.png') 

圖18

3.3 繪製中文詞雲圖

  在wordcloud中繪製中文詞雲圖類似wordcloud只需要注意傳入支持中文的字體文件即可,下面我們使用一個微博語料數據weibo_senti_100k.csv來舉例:

weibo = pd.read_csv('weibo_senti_100k.csv')
weibo_text = [word for word in jieba.cut(' '.join(re.findall('[\u4e00-\u9fa5]+', ' '.join(weibo['review'].tolist())))) if word != ' ' and word not in stopwords]
weibo_text[:10]

圖19

  接着我們將蒙版圖標樣式換成,將色彩方案換成:

'''生成詞雲圖'''
stylecloud.gen_stylecloud(text=text, 
                          size=1024,
                          output_name='圖20.png',
                          palette='colorbrewer.sequential.Reds_3', # 設置配色方案為https://jiffyclub.github.io/palettable/colorbrewer/sequential/#reds_3
                          icon_name='fab fa-weibo', # 設置圖標樣式
                          gradient='horizontal', # 設置顏色漸變方向為水平
                          collocations=False # 不允許詞語重複显示
                         )

'''显示本地圖片'''
Image(filename='圖20.png') 

圖20

  以上就是本文的全部內容,如有筆誤望指出!

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溫暖海水底下竄 格陵蘭冰川加快融化速度

摘錄自2020年2月4日中央通訊社報導

科學家早就知道氣溫上升會造成格陵蘭冰川表層融化,但最新研究發現,另一項威脅也從冰川下方展開:在格陵蘭巨大冰川底下流動的溫暖海水使融冰速度加快。

這項研究今天(3日)刊登在英國期刊「自然地球科學」(Nature Geoscience),參與調查的學者研究格陵蘭東北部一條被稱為「北緯79度冰川」的眾多「冰舌」 (ice tongue)之一。美國有線電視新聞網(CNN)報導,冰舌就是漂浮在水上卻沒跟陸地冰層脫離的冰條。這群科學家研究的這條巨大冰舌將近80公里長。這項新研究顯示,一股來自大西洋且超過1.6公里寬的溫暖海水,能直接流向這群學者研究的冰川,讓大量熱能接觸冰層,進而加速冰川融化。

格陵蘭大量融冰是現在全球海平面上升的最主要原因,那裡的融冰水量能讓全球海平面上升超過7.3公尺。丹麥氣象研究所氣候科學家莫特拉姆(Ruth Mottram)曾指出,光是去年7月,格陵蘭冰層就有1970億噸的冰消失,相當於8000萬個奧運泳池的水量。

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繼蘇門答臘之後 印尼峇里島也傳非洲豬瘟疫情

摘錄自2020年02月05日中央社報導

印尼有關單位今(5日)表示,峇里島數百隻豬因感染非洲豬瘟而死,這是印尼度假勝地峇里島首次爆發的疫情。此前印尼蘇門答臘則是有3萬隻豬因此遭殃。

峇里島農業暨糧食安全局局長維斯努阿德哈納(Ida Bagus Wisnuardhana)表示,自去年12月中旬至今,當地將近900隻豬因感染非洲豬瘟病死。

為了平息各方對疫情的憂慮,他說,過去一週豬隻接連死亡似乎已止住,並說峇里島將如期在7日舉辦「豬肉嘉年華」(Pork Festival)美食節活動。

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武漢肺炎衝擊小龍蝦出口中國 紐西蘭准有條件放生

摘錄自2020年2月6日聯合新聞網報導

武漢肺炎疫情持續延燒,現在也衝擊到紐西蘭對中國大陸出口市場。因中方經銷商取消大筆訂單,高達150至180公噸的小龍蝦被困在養殖容器內、動彈不得。紐國政府已表示,將允許出口商有條件放生,讓小龍蝦重回大海。

中國農曆新年向來是小龍蝦消費的高峰期,但武漢肺炎爆發後,民眾對紐西蘭小龍蝦的需求下降,中方因此取消價值達3.2億紐幣(折合約台幣62億元)的訂單。

紐西蘭漁業部長奈許(Stuart Nash)聲明表示,允許放生代表貿易恢復正常後,可以再度捕撈這些小龍蝦,但考慮到小龍蝦來源不同,因此並非所有等候出口的小龍蝦都能回到大海。

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土耳其東部連續兩日雪崩 最少38人死

摘錄自2020年2月6日星島日報報導

土耳其東部連續第二日發生雪崩,導致最少38人死亡,多人被活埋。

事發在當地周二(4日)晚,鄰近伊朗邊境的東部邊境凡省的山區發生雪崩,當時一架剷雪車及一架小巴被埋,造成至少五人死亡,兩人失蹤。當局派出300名救援人員周三中午到場尋找失蹤者,卻遭遇第二次雪崩。

當局指事件合共有38人喪生,多人被活埋。當中包括軍人、警察、消防員和志願者。另外有53人受傷,仍有多人被埋在雪下。當地政府指已救出25個被埋的救援人員,但無交代他們的情況。目前仍有超過50人可能被困,警告死傷人數可能增加。

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Go組件學習——Web框架Gin

以前學Java的時候,和Spring全家桶打好關係就行了,從Spring、Spring MVC到SpringBoot,一脈相承。

對於一個Web項目,使用Spring MVC,就可以基於MVC的思想開發項目了,不管是應對前後端分離還是不分離的場景,你都可以輕鬆駕馭。因為你只要知道,你用的是一個Web開發框架就行了。

相比於Spring在Java一家獨大的局面,Go生態中的Web框架還在百家爭鳴的階段。從今天開始學習一款基於Go語言開發的Web開發框架Gin。

簡介

Github:https://github.com/gin-gonic/gin

語言:Go語言

官網:https://gin-gonic.com/

 

環境搭建

Go版本:1.12.4

系統:macOS

依賴管理工具:go mod

IDE:Goland

因為我使用了go mod,所以引用gin的依賴算是很方便了。

如何創建一個go mod管理的新項目以及如何將老項目改造為go mod,可以參見這篇文章:https://juejin.im/post/5c8e503a6fb9a070d878184a,寫的很詳細了。

這就是我的go-demo:https://github.com/DMinerJackie/go-demo項目的所有第三方依賴了。

那麼如何添加gin的依賴呢?有以下三種方式

  • 直接新建一個基於gin的example程序文件,然後執行 go build xxx.go或者 go run xxx.go命令,go mod就會自動幫你下載gin依賴並更新go.mod文件。

  • 同上,還是新建一個example程序文件,然後在項目根目錄下執行 go mod tidy命令,go mod會幫你安排上。這個命令可以幫助你移除不需要的依賴,並拉取引用你需要的依賴。

  • 在go.mod文件中手動添加依賴類似 github.com/gin-gonic/gin v1.4.0這種。

幾乎不用什麼繁瑣的步驟,就完成了環境搭建。下面開始寫第一個基於Gin的demo

 

第一個Demo

1、新建文件helloworld.go

package main

import "github.com/gin-gonic/gin"

func main() {
	r := gin.Default()
	r.GET("/ping", func(c *gin.Context) {
		c.JSON(200, gin.H{
			"message": "pong",
		})
	})
	r.Run() // 監聽並在 0.0.0.0:8080 上啟動服務
}

  

2、點擊執行該程序

從控制台程序可以看出服務已經啟動,並且開始監聽8080端口

3、訪問接口

接下來我們在瀏覽器輸入localhost:8080/ping即可看到程序返回的結果

一個極簡的Web服務器就這樣搭建完成並對外訪問了。

上面的代碼中

通過 r:=gin.Default()聲明一個gin的引擎,後續的操作都是基於這個引擎的。

通過 r.GET申明一個可以訪問的路由,定義的HTTP請求方式為GET請求。同時定義了請求后對應的處理方式,即一個閉包函數聲明以JSON格式返回的鍵值對。

通過 r.Run()監聽指定端口並啟動服務

 

其他Demo

1、渲染HTML

雖然現在很多都倡導並實行前後端分離了,即後端只提供HTTP接口,前端負責調用HTTP接口以及頁面渲染。

但還是有前後端揉在一起的使用場景,gin就提供了這種能力。

具體的做法是提供一個HTML模板,服務端將得到的數據填充到模板中實現頁面的渲染。

import (
	"github.com/gin-gonic/gin"
	"net/http"
)

func main() {
	router := gin.Default()
	router.LoadHTMLGlob("main/src/gin-example/examples/templates/**/*")
	router.GET("/posts/index", func(c *gin.Context) {
		c.HTML(http.StatusOK, "posts/index.tmpl", gin.H{
			"title": "Posts",
		})
	})
	router.GET("/users/index", func(c *gin.Context) {
		c.HTML(http.StatusOK, "users/index.tmpl", gin.H{
			"title": "Users",
		})
	})
	router.Run(":8080")
}

  

index.tmpl

{{ define "posts/index.tmpl" }}
<html><h1>
	{{ .title }}
</h1>
<p>Using posts/index.tmpl</p>
</html>
{{ end }}

  

user.tmpl

{{ define "users/index.tmpl" }}
<html><h1>
	{{ .title }}
</h1>
<p>Using users/index.tmpl</p>
</html>
{{ end }}

  

對應的HTML模板文件目錄結構如下

代碼部分

router.LoadHTMLGlob用於指明HTML模板文件的路徑

router.GET同上,定義訪問路由和返回結果,不同於第一個Demo的是,這裡有賦值填充的過程,比如

c.HTML(http.StatusOK, "posts/index.tmpl", gin.H{
			"title": "Posts",
		})

  

將index.tmpl中定義的 .title替換為”Posts”

執行結果如下

2、PureJSON

func main() {
	r := gin.Default()
	
	// 提供 unicode 實體
	r.GET("/json", func(c *gin.Context) {
		c.JSON(200, gin.H{
			"html": "<b>Hello, 世界!</b>",
		})
	})
	
	// 提供字面字符
	r.GET("/purejson", func(c *gin.Context) {
		c.PureJSON(200, gin.H{
			"html": "<b>Hello, 世界!</b>",
		})
	})
	
	// 監聽並在 0.0.0.0:8080 上啟動服務
	r.Run(":8080")
}

  

這裏兩個GET方法唯一不同的就是要渲染的內容一個使用JSON()方法一個使用PureJSON()方法。

啟動程序后,我們看下訪問結果有什麼不同

可以看出JSON()渲染的會有中文以及標籤轉為unicode編碼,但是使用PureJSON()渲染就是原樣輸出(我的瀏覽器裝了插件,會自動解碼,所以不點擊右邊的”RAW“兩個接口返回的結果是一樣的)。

這個問題,本周我們服務端在和客戶端對接的時候還遇到了,因為框架返回的JSON串就是經過編碼的,但是單獨請求放到瀏覽器是沒有問題的,客戶端收到的卻是經過編碼的,最後排查發現是瀏覽器插件解碼了。

3、渲染多種數據交換格式的數據

gin支持渲染XML、JSON、YAML和ProtoBuf等多種數據格式

import (
	"github.com/gin-gonic/gin"
	"github.com/gin-gonic/gin/testdata/protoexample"
	"net/http"
)

func main() {
	r := gin.Default()

	// gin.H 是 map[string]interface{} 的一種快捷方式
	r.GET("/someJSON", func(c *gin.Context) {
		c.JSON(http.StatusOK, gin.H{"message": "hey", "status": http.StatusOK})
	})

	r.GET("/moreJSON", func(c *gin.Context) {
		// 你也可以使用一個結構體
		var msg struct {
			Name    string `json:"user"`
			Message string
			Number  int
		}
		msg.Name = "Lena"
		msg.Message = "hey"
		msg.Number = 123
		// 注意 msg.Name 在 JSON 中變成了 "user"
		// 將輸出:{"user": "Lena", "Message": "hey", "Number": 123}
		c.JSON(http.StatusOK, msg)
	})

	r.GET("/someXML", func(c *gin.Context) {
		c.XML(http.StatusOK, gin.H{"message": "hey", "status": http.StatusOK})
	})

	r.GET("/someYAML", func(c *gin.Context) {
		c.YAML(http.StatusOK, gin.H{"message": "hey", "status": http.StatusOK})
	})

	r.GET("/someProtoBuf", func(c *gin.Context) {
		reps := []int64{int64(1), int64(2)}
		label := "test"
		// protobuf 的具體定義寫在 testdata/protoexample 文件中。
		data := &protoexample.Test{
			Label: &label,
			Reps:  reps,
		}
		// 請注意,數據在響應中變為二進制數據
		// 將輸出被 protoexample.Test protobuf 序列化了的數據
		c.ProtoBuf(http.StatusOK, data)
	})

	// 監聽並在 0.0.0.0:8080 上啟動服務
	r.Run(":8080")
}

  

今天先到這,後面再看看gin的源碼。

 

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Asp.net Core 系列之–4.事務、日誌及錯誤處理

ChuanGoing 2019-11-17

    這篇原本想把事務處理、日誌處理、錯誤處理、授權與鑒權一併介紹完的,授權和鑒權我想結合自定義權限來介紹,全部放到這裏篇幅可能太長,因此權限部分將會在下篇來介紹。先說下我接下來的打算把,下篇將介紹權限控制,結合Oauth2.0和OpenId(OIDC)以及自定義權限來介紹;完了後會結合之前所介紹的基礎來實現一個簡單的電商網站,當然是利用領域驅動設計來實現。我的這個系列的主題就是領域驅動設計,實現簡單電商網站時將會深入的講解下領域的劃分原則及領域服務的場景,中間可能會嘗試部分業務實現事件驅動。

本篇學習曲線:

1.日誌記錄

2.錯誤處理

3.事務處理

日誌記錄

    NLog是一個記錄日誌組件,和log4net一樣被廣泛使用,它可以將日誌保存到文本文件、CSV、控制台、VS調試窗口、數據庫等。在之前例子中的WebApi項目中添加NLog.Web.AspNetCore的Nuget包,並添加如下配置:

 

 

   簡單介紹下配置信息,“targets”配置每個輸出配置,我這裡有3個輸出:database、allfile、ownfile,分別表示輸出到數據庫和對應路徑的日誌文件下。

“rules”規則配置了4條:

1.將Debug以上級別(含)信息輸出到allfile

2.忽略Microsoft.*開頭的信息(對應的輸出沒有配置到任何文件),此配置一般忽略即可

3.將Debug以上級別(含)信息輸出到ownfile(注意這裏配置和allfile一樣,一般配置級別高點的日誌信息)

4.將Warn以上級別(含)信息輸出到數據庫

完了后,在Program.cs Main方法裏面註冊NLog:

var logger = NLogBuilder.ConfigureNLog($"Nlog.config").GetCurrentClassLogger();
            try
            {
                CreateWebHostBuilder(args).Build().Run();
            }
            catch (Exception ex)
            {
                logger.Error(ex, "Stopped program because of exception");
                throw ex;
            }
            finally
            {
                NLog.LogManager.Shutdown();
            }

注意不要忘了啟用NLog組件使之生效

 

在OrderController的Add方法中加入以下代碼:

 

用postman簡單測試下,我們可以看到執行目錄中多出來了日誌信息

 

 

錯誤處理

  這裏一般我們關心的錯誤大概有兩類:

1.內部錯誤,即通過框架(Mvc)管道準確的傳入到內部系統中併發生錯誤的此類信息

2.框架(Mvc)執行管道的某些中間件時發生的錯誤或被中間件禁止繼續訪問的請求

  因此,定義如下3個類:

public class InnerException : Exception
    {
        /// <summary>
        /// 內部錯誤代碼
        /// </summary>
        public int? ErrorCode { get; }

        public InnerException(int errorCode) : base()
        {
            ErrorCode = errorCode;
        }

        public InnerException(int errorCode, string message) : base(message)
        {
            ErrorCode = errorCode;
        }

        public InnerException(int code, string message, Exception exception) : base(message, exception)
        {
            ErrorCode = code;
        }
    }

InnerException

public class MessageCodes
    {
        #region 公用

        /// <summary>
        /// 成功
        /// </summary>
        public const int Success = 20101000;
        /// <summary>
        /// 警告
        /// </summary>
        public const int Warning = 20102000;
        /// <summary>
        /// 錯誤
        /// </summary>
        public const int Error = 20103000;
        /// <summary>
        /// 數據驗證錯誤
        /// </summary>
        public const int DataValidationError = 20104000;
        /// <summary>
        /// 數據不存在
        /// </summary>
        public const int DataNotFound = 20105000;
        /// <summary>
        /// 非法的數據狀態
        /// </summary>
        public const int IllegalState = 20106000;
        /// <summary>
        /// 參數無效
        /// </summary>
        public const int InvalidParams = 20107000;
        /// <summary>
        /// 輸入非法
        /// </summary>
        public const int IllegalInput = 20108000;
        /// <summary>
        /// 鑒權成功
        /// </summary>
        public const int AuthSuccess = 20109000;

        #endregion

    }

MessageCodes

 public class WebException: InnerException
    {
        public HttpStatusCode HttpStatus { get; set; }

        public HttpRequest Request { get; private set; }

        public WebException(HttpStatusCode httpStatus, int errorCode, string message)
             : base(errorCode, message)
        {
            HttpStatus = httpStatus;
        }

        public WebException(HttpStatusCode httpStatus, int errorCode, string message, HttpRequest request)
            : this(httpStatus, errorCode, message)
        {
            Request = request;
        }

        public WebException(int errorCode, string message)
            : base(errorCode, message)
        {
            HttpStatus = HttpStatusCode.BadRequest;
        }
    }

WebException

通過Aop,很方便就可以實現錯誤信息的處理:

public class ExceptionFilter : IExceptionFilter
    {
        private readonly ILogger<ExceptionFilter> _logger;

        public ExceptionFilter(ILogger<ExceptionFilter> logger)
        {
            _logger = logger;
        }

        public void OnException(ExceptionContext context)
        {
            _logger.LogError(context.Exception, context.Exception.Message);

            #region Ioc/automapper等中間件對錯誤信息進行了包裝,需要解包

            //web錯誤:驗證/鑒權等
            var webException = GetException<Base.Exceptions.WebException>(context.Exception);
            if (webException != null)
            {
                context.Result = new JsonResult(new
                {
                    ErrorCode = webException.ErrorCode ?? MessageCodes.Error,
                    webException.Message
                })
                {
                    StatusCode = (int)webException.HttpStatus
                };
                return;
            }
            //內部錯誤
            var exception = GetException<InnerException>(context.Exception);
            if (exception != null)
            {
                context.Result = new JsonResult(new
                {
                    ErrorCode = exception.ErrorCode ?? MessageCodes.Error,
                    exception.Message
                })
                {
                    StatusCode = (int)HttpStatusCode.InternalServerError
                };
                return;
            }

            #endregion
        }

        private TException GetException<TException>(Exception exception)
          where TException : Exception
        {
            if (exception == null)
            {
                return null;
            }
            if (exception is TException tException)
            {
                return tException;
            }
            else
            {
                return GetException<TException>(exception.InnerException);
            }
        }
    }

ExceptionFilter

同時,Startup.cs的ConfigureServices中註冊一下:

services.AddMvc(mvcOptions =>
                {
                    mvcOptions.Filters.Add<ExceptionFilter>();
                })

即完成了錯誤信息並且錯誤信息會寫入相應配置的輸出中。

事務處理

  UnitOfWork又稱工作單元,為了保證數據操作完整性,我們將處理數據的的操作統一放在一個事務中,我們這裏利用UnitOfWork來實現事務處理。

首先定義IUnitOfWork及UnitOfWork實現:

 public interface IUnitOfWork
    {
        void Begin(IsolationLevel level = IsolationLevel.Unspecified);
        void SaveChanges();
        void Failed();
    }

View Code

public class UnitOfWork : IUnitOfWork
    {
        private ITransactionRepository _repository;

        public UnitOfWork(ITransactionRepository repository)
        {
            _repository = repository;
        }

        public virtual void Begin(IsolationLevel level = IsolationLevel.Unspecified)
        {
            _repository.BeginTransaction(level);
        }

        public virtual void SaveChanges()
        {
            _repository.Commit();
        }

        public virtual void Failed()
        {
            _repository.Rollback();
        }
    }

View Code

其中,UnitOfWork依賴於ITransactionRepository的實現:

public interface ITransactionRepository
    {
        /// <summary>
        /// 打開事務
        /// </summary>
        /// <param name="level"></param>
        void BeginTransaction(IsolationLevel level = IsolationLevel.Unspecified);
        /// <summary>
        /// 提交事務
        /// </summary>
        void Commit();
        /// <summary>
        /// 事務回滾
        /// </summary>
        void Rollback();
    }

ITransactionRepository

利用DapperRepository繼承ITransactionRepository並實現:

public virtual void BeginTransaction(IsolationLevel level = IsolationLevel.Unspecified)
        {
            DbContext.BeginTransaction(level);
        }

        public virtual void Commit()
        {
            DbContext.Commit();
        }

        public virtual void Rollback()
        {
            DbContext.RollBack();
        }

View Code

基本功能實現后,如何使用呢?這裏還是需要利用Aop:

public class UnitOfWorkAttribute : AbstractInterceptorAttribute
    {
        public override Task Invoke(AspectContext context, AspectDelegate next)
        {
            if (context.Implementation is IApplicationService applicationService)
            {
                var uow = applicationService.UnitOfWork;
                uow.Begin();
                var aspectDelegate = next(context);
                if (aspectDelegate.Exception != null)
                {
                    uow.Failed();
                    throw aspectDelegate.Exception;
                }
                else
                {
                    uow.SaveChanges();
                    return aspectDelegate;
                }
            }
            else
            {
                return next(context);
            }
        }
    }

UnitOfWorkAttribute

因此,我們還需要在Application項目中添加如下代碼:

 public class ServiceBase<TEntity, TPrimaryKey> : IApplicationService
        where TEntity : class, IEntity<TPrimaryKey>
    {
        protected IMapper Mapper { get; private set; }
        public virtual IUnitOfWork UnitOfWork { get; private set; }

        public ServiceBase(IComponentContext container, ICommandRepository<TEntity, TPrimaryKey> repository)
        {
            Mapper = container.Resolve<IMapper>();
            UnitOfWork = container.Resolve<IUnitOfWork>(new TypedParameter(typeof(ITransactionRepository), repository));
        }
    }

ServiceBase

Application中的每個服務去繼承上面的ServiceBase,因此每個Application服務都具有了事務處理能力

 public interface IOrderService : IScopeInstance
    {
        [UnitOfWork]
        void Add(OrderViewModel order);
        OrderViewResult Get(string sn);
    }

 

 程序運行時,Add方法前後形成切面,如下圖所示,next(context)這裏執行的就是Add方法,執行前開啟事務,執行后提交

 

 利用Aop特性切面實現事務的無感注入(Ioc/DI小節中引入了AspectCore動態代理),底層還是依賴IDbConnection的事務相關接口,完整的事務處理大概就是這樣了。

詳細代碼在Github的 的Domain分支可以找到。

 

 

    

 

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暖化效應 美國冬麥種植量劇減

摘錄自2020年2月10日聯合新聞網報導

由於天候暖化導致美國中西部春季種植季節雨量過多、土壤過度濕潤,讓冬麥播種困難,種植量因而降至逾一世紀以來最低,可能衝擊蘇打餅、Oreo等餅乾的原料供應。

軟紅冬麥受到的衝擊尤深,在伊利諾等重要種植州的播種已銳減25%。去年創紀錄的降雨曾導致美國農民的播種步調創有史以來最慢,甚至放棄「雙期作」策略,也就是在同一塊農地於春季播種黃豆、秋季播種小麥的做法。收成時間延至秋季,但秋季是農民向來希望進行冬麥播種的時節。這些農民選擇放棄栽種小麥,氣候型態變遷正破壞全世界傳統農耕時序。

一些測量結果顯示,美國正處於70年來第二溫暖的冬天。栽種減少並非是唯一威脅,因為美國天候愈來愈溫暖與潮濕,可能有利於真菌在6月收成季展開之前增加繁殖。去年真菌問題導致農作物品質降低,品質良好、能用於製作食品的農產品價格因而上漲。

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LG電子將為一汽提供電池組等電動汽車核心配件

據《朝鮮日報》報導,LG電子與一汽成功簽訂合作合同,將為一汽提供電池組、變流器和推動器等電動車核心配件。

LG電子提供的電池組能夠儲存電動汽車所需的動力,變流器能夠把電池的直流電轉換成交流電,推動器則是發動機等各種動力裝置。

LG之前曾與東風和吉利兩家中國車企簽署配件供應合同。LG沒有公開具體供應細節,但可以看出在電動車市場急劇增長的中國市場取得了不少成果。

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