Java 常用工具类

并发、IO、容器的工具类不会在本文提及，后面会有专题一一道来。

字符串

String

StringBuffer

StringBuilder

日期时间

Date

SimpleDateFormat

Calendar

数学

Number

Math

参考资料

• Java 编程思想
• Java 核心技术（卷 1）

系统测试架构

软件测试描述一种用来促进鉴定软件的正确性、完整性、安全性和质量的过程。软件测试的经典定义是：在规定的条件下对程序进行操作，以发现程序错误，衡量软件质量，并对其是否能满足设计要求进行评估的过程。

现代软件开发项目中，分工明确，基本上都会有研发、测试、QA 等角色。不同角色由于关注的视角不同，测试目标和测试方法也不完全相同。本文主要从研发、测试的视角去考量软件测试技术。

注意：

• 为了方便，只有测试人员需要关注的测试点用【测试】标注；
• 而只有研发人员需要关注的测试点用【研发】标注；
• 都需要关注的测试点则不作标注。

测试方法分类

从测试设计方法分类

• 黑盒测试【测试】 - 把软件系统当作一个“黑箱”，无法了解或使用系统的内部结构及知识。从软件的行为，而不是内部结构出发来设计测试。
• 白盒测试【研发】 - 设计者可以看到软件系统的内部结构，并且使用软件的内部知识来指导测试数据及方法的选择。
• 灰盒测试 - 介于黑盒和白盒之间。

小结：

• 黑河测试通常针对的是软件的行为或功能，一般是测试人员主要关注的。
• 白盒测试通常则需要对软件有一定程度的了解，一般是开发人员所关注的。
• 灰盒测试通常是为了测试软件在特定的场景下的表现，而非主场景。

从测试的目的分类

功能测试

• 单元测试（Unit Test） - 在最低粒度的功能/参数上验证程序的准确性，比如测试一个函数的正确性。【研发】
  • 常用技术：junit4、junit5、mockito、assertj-core
• 功能测试（Functional Test） - 验证模块的功能。【测试】
• 集成测试（Integration Test） - 验证几个互相有依赖关系的模块的功能。【测试】
• 场景测试（Scenario Test）- 验证几个模块是否能完成一个用户场景。【测试】
• 系统测试（System Test） - 对于整个系统功能的测试。【测试】
• Alpha 测试 - 软件测试人员在真实用户环境中对软件进行全面的测试。【测试】
• Beta 测试 - 也叫公测，是真实的用户在真实的环境中进行的测试。

非功能测试

• 压力测试（Stress test） - 验证软件在超过负载设计的情况下仍能返回正确的结果，没有崩溃
• 负载测试（Load test） - 测试软件在负载情况下能否正常工作
• 性能测试（Performance test） - 测试软件的效能，是否提供满意的服务质量。
  • 常用技术：JMeter、JMH。
• 软件辅助功能测试（Accessibility test） - 测试软件是否向残疾用户提供足够的辅助功能
• 本地化/全球化测试（Localization/Globalization）
• 兼容性测试（Compatibility Test）
• 配置测试（Configuration Test） - 测试软件在各种配置下能否正常工作
• 可用性测试（Usability Test） – 测试软件是否好用
• 安全性测试（Security Test）

参考资料

• 软件测试 (一) 软件测试方法大汇总
• Java 微基准测试框架 JMH

Intellij IDEA 快速入门

快捷键

核心快捷键

IntelliJ IDEA 作为一个以快捷键为中心的 IDE，为大多数操作建议了键盘快捷键。在这个主题中，您可以找到最不可缺少的列表，使 IntelliJ IDEA 轻松实现第一步。

核心快捷键表：

快捷键分类

Tradition

Editing

Search/Replace

Usage Search

Compile and Run

Debugging

Navigation

Refactoring

VCS/Local History

Live Templates

General

Intellij IDEA 官方快捷键表

插件

推荐几个比较好用的插件

• Key promoter 快捷键提示
• CamelCase 驼峰式命名和下划线命名交替变化
• CheckStyle-IDEA 代码规范检查
• FindBugs-IDEA潜在 Bug 检查
• MetricsReloaded 代码复杂度检查
• Statistic 代码统计
• JRebel Plugin 热部署
• GsonFormat 把 JSON 字符串直接实例化成类
• Eclipse Code Formatter 如果你以前用的是 IDE，并有自己的一套代码风格配置，可以通过此插件导入到 IDEA
• Alibaba Java Coding Guidelines 阿里 Java 开发规范的静态检查工具
• IDE Features Trainer 官方的新手训练插件
• Markdown Navigator Markdown 插件，适用于喜欢用 markdown 写文档的人

个性化

颜色主题

intellij-colors-solarized 个人觉得这种色彩搭配十分优雅

下载地址

FAQ

（1）运行时报错

Error running XXX. Command line is too long. Shorten the command line via JAR manifest or via a classpath file and rerun

解决方案：

找到 .idea/libraies/workspace.xml 中的 <component name="PropertiesComponent">

添加一行配置：

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<property name="dynamic.classpath" value="true" />

参考资料

• IntelliJ-IDEA-Tutorial
• 极客学院 - Intellij IDEA 使用教程

Mysql 运维

如果你的公司有 DBA，那么我恭喜你，你可以无视 Mysql 运维。如果你的公司没有 DBA，那你就好好学两手 Mysql 基本运维操作，行走江湖，防身必备。

安装部署

Windows 安装

（1）下载 Mysql 5.7 免安装版

下载地址：https://dev.mysql.com/downloads/mysql/5.7.html#downloads

（2）解压并创建 my.ini 在根目录

my.ini 文件示例：

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[mysqld]
#设置3306端口
port = 3306
# 设置mysql的安装目录 这块换成自己解压的路径
basedir=D:\\Tools\\DB\\mysql\\mysql-5.7.31
# 允许最大连接数
max_connections=200
# 服务端使用的字符集默认为8比特编码的latin1字符集
character-set-server=utf8
# 创建新表时将使用的默认存储引擎
default-storage-engine=INNODB

[client]
# 设置mysql客户端默认字符集
default-character-set=utf8

（3）执行安装命令

在控制台 CMD 中依次执行以下安装命令

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cd D:\\Tools\\DB\\mysql\\mysql-5.7.31
mysqld --initialize
mysqld -install

说明：

• mysqld --initialize 会自动初始化创建 data 文件夹并初始化 mysql。
• mysqld -install 会安装 mysql 服务。

（4）启动服务

在控制台执行 net start mysql 启动服务。

CentOS 安装

本文仅介绍 rpm 安装方式

安装 mysql yum 源

官方下载地址：https://dev.mysql.com/downloads/repo/yum/

（1）下载 yum 源

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wget https://dev.mysql.com/get/mysql80-community-release-el7-1.noarch.rpm

（2）安装 yum repo 文件并更新 yum 缓存

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rpm -ivh mysql80-community-release-el7-1.noarch.rpm

执行结果：

会在 /etc/yum.repos.d/ 目录下生成两个 repo 文件

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$ ls | grep mysql
mysql-community.repo
mysql-community-source.repo

更新 yum：

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yum clean all
yum makecache

（3）查看 rpm 安装状态

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$ yum search mysql | grep server
mysql-community-common.i686 : MySQL database common files for server and client
mysql-community-common.x86_64 : MySQL database common files for server and
mysql-community-test.x86_64 : Test suite for the MySQL database server
                       : administering MySQL servers
mysql-community-server.x86_64 : A very fast and reliable SQL database server

通过 yum 安装 mysql 有几个重要目录：

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## 配置文件
/etc/my.cnf
## 数据库目录
/var/lib/mysql/
## 配置文件
/usr/share/mysql（mysql.server命令及配置文件）
## 相关命令
/usr/bin（mysqladmin mysqldump等命令）
## 启动脚本
/usr/lib/systemd/system/mysqld.service （注册为 systemd 服务）

（4）安装 mysql 服务器

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yum install mysql-community-server

mysql 服务管理

通过 yum 方式安装 mysql 后，本地会有一个名为 mysqld 的 systemd 服务。

其服务管理十分简便：

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## 查看状态
systemctl status mysqld
## 启用服务
systemctl enable mysqld
## 禁用服务
systemctl disable mysqld
## 启动服务
systemctl start mysqld
## 重启服务
systemctl restart mysqld
## 停止服务
systemctl stop mysqld

初始化数据库密码

查看一下初始密码

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$ grep "password" /var/log/mysqld.log
2018-09-30T03:13:41.727736Z 5 [Note] [MY-010454] [Server] A temporary password is generated for root@localhost: %:lt+srWu4k1

执行命令：

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mysql -uroot -p<临时密码>

输入临时密码，进入 mysql，如果要修改密码，执行以下指令：

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ALTER user 'root'@'localhost' IDENTIFIED BY '你的密码';

注：密码强度默认为中等，大小写字母、数字、特殊符号，只有修改成功后才能修改配置再设置更简单的密码

配置远程访问

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CREATE USER 'root'@'%' IDENTIFIED BY '你的密码';
GRANT ALL ON *.* TO 'root'@'%';
ALTER USER 'root'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY '你的密码';
FLUSH PRIVILEGES;

跳过登录认证

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vim /etc/my.cnf

在 [mysqld] 下面加上 skip-grant-tables

作用是登录时跳过登录认证，换句话说就是 root 什么密码都可以登录进去。

执行 systemctl restart mysqld，重启 mysql

基本运维

客户端连接

语法：mysql -h<主机> -P<端口> -u<用户名> -p<密码>

如果没有显式指定密码，会要求输入密码才能访问。

【示例】连接本地 Mysql

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$ mysql -h 127.0.0.1 -P 3306 -u root -p
Enter password:
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 13501
Server version: 8.0.19 MySQL Community Server - GPL

Copyright (c) 2000, 2020, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.

Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its
affiliates. Other names may be trademarks of their respective
owners.

Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.

mysql>

查看连接

连接完成后，如果你没有后续的动作，这个连接就处于空闲状态，你可以在 show processlist 命令中看到它。客户端如果太长时间没动静，连接器就会自动将它断开。这个时间是由参数 wait_timeout 控制的，默认值是 8 小时。

创建用户

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CREATE USER 'username'@'host' IDENTIFIED BY 'password';

说明：

• username：你将创建的用户名
• host：指定该用户在哪个主机上可以登陆，如果是本地用户可用 localhost，如果想让该用户可以从任意远程主机登陆，可以使用通配符%
• password：该用户的登陆密码，密码可以为空，如果为空则该用户可以不需要密码登陆服务器

示例：

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CREATE USER 'dog'@'localhost' IDENTIFIED BY '123456';
CREATE USER 'pig'@'192.168.1.101_' IDENDIFIED BY '123456';
CREATE USER 'pig'@'%' IDENTIFIED BY '123456';
CREATE USER 'pig'@'%' IDENTIFIED BY '';
CREATE USER 'pig'@'%';

注意：在 Mysql 8 中，默认密码验证不再是 password。所以在创建用户时，create user 'username'@'%' identified by 'password'; 客户端是无法连接服务的。

所以，需要加上 IDENTIFIED WITH mysql_native_password，例如：CREATE USER 'slave'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY '123456';

查看用户

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-- 查看所有用户
SELECT DISTINCT CONCAT('User: ''', user, '''@''', host, ''';') AS query
FROM mysql.user;

授权

命令：

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GRANT privileges ON databasename.tablename TO 'username'@'host'

说明：

• privileges：用户的操作权限，如SELECT，INSERT，UPDATE等，如果要授予所的权限则使用ALL
• databasename：数据库名
• tablename：表名，如果要授予该用户对所有数据库和表的相应操作权限则可用*表示，如*.*

示例：

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GRANT SELECT, INSERT ON test.user TO 'pig'@'%';
GRANT ALL ON *.* TO 'pig'@'%';
GRANT ALL ON maindataplus.* TO 'pig'@'%';

注意：

用以上命令授权的用户不能给其它用户授权，如果想让该用户可以授权，用以下命令:

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-- 为指定用户配置指定权限
GRANT privileges ON databasename.tablename TO 'username'@'host' WITH GRANT OPTION;
-- 为 root 用户分配所有权限
GRANT ALL ON *.* TO 'root'@'%' IDENTIFIED BY '密码' WITH GRANT OPTION;

撤销授权

命令:

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REVOKE privilege ON databasename.tablename FROM 'username'@'host';

说明:

privilege, databasename, tablename：同授权部分

例子:

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REVOKE SELECT ON *.* FROM 'pig'@'%';

注意:

假如你在给用户'pig'@'%'授权的时候是这样的（或类似的）：GRANT SELECT ON test.user TO 'pig'@'%'，则在使用REVOKE SELECT ON *.* FROM 'pig'@'%';命令并不能撤销该用户对 test 数据库中 user 表的SELECT 操作。相反，如果授权使用的是GRANT SELECT ON *.* TO 'pig'@'%';则REVOKE SELECT ON test.user FROM 'pig'@'%';命令也不能撤销该用户对 test 数据库中 user 表的Select权限。

具体信息可以用命令SHOW GRANTS FOR 'pig'@'%'; 查看。

查看授权

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-- 查看用户权限
SHOW GRANTS FOR 'root'@'%';

更改用户密码

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SET PASSWORD FOR 'username'@'host' = PASSWORD('newpassword');

如果是当前登陆用户用:

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SET PASSWORD = PASSWORD("newpassword");

示例：

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SET PASSWORD FOR 'pig'@'%' = PASSWORD("123456");

备份与恢复

Mysql 备份数据使用 mysqldump 命令。

mysqldump 将数据库中的数据备份成一个文本文件，表的结构和表中的数据将存储在生成的文本文件中。

备份：

备份一个数据库

语法：

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mysqldump -h <host> -P<port> -u<username> -p<database> [<table1> <table2> ...] > backup.sql

• host - Mysql Server 的 host
• port - Mysql Server 的端口
• username - 数据库用户
• dbname - 数据库名称
• table1 和 table2 参数表示需要备份的表的名称，为空则整个数据库备份；
• BackupName.sql 参数表设计备份文件的名称，文件名前面可以加上一个绝对路径。通常将数据库被分成一个后缀名为 sql 的文件

备份多个数据库

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mysqldump -u <username> -p --databases <database1> <database2> ... > backup.sql

备份所有数据库

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mysqldump -u <username> -p --all-databases > backup.sql

恢复一个数据库

Mysql 恢复数据使用 mysql 命令。

语法：

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mysql -h <host> -P<port> -u<username> -p<database> < backup.sql

恢复所有数据库

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mysql -u<username> -p --all-databases < backup.sql

卸载

（1）查看已安装的 mysql

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$ rpm -qa | grep -i mysql
perl-DBD-MySQL-4.023-6.el7.x86_64
mysql80-community-release-el7-1.noarch
mysql-community-common-8.0.12-1.el7.x86_64
mysql-community-client-8.0.12-1.el7.x86_64
mysql-community-libs-compat-8.0.12-1.el7.x86_64
mysql-community-libs-8.0.12-1.el7.x86_64

（2）卸载 mysql

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yum remove mysql-community-server.x86_64

主从节点部署

假设需要配置一个主从 Mysql 服务器环境

• master 节点：192.168.8.10
• slave 节点：192.168.8.11

主节点上的操作

（1）修改配置并重启

执行 vi /etc/my.cnf ，添加如下配置：

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[mysqld]
server-id=1
log_bin=/var/lib/mysql/binlog

• server-id - 服务器 ID 号。在主从架构中，每台机器的 ID 必须唯一。
• log_bin - 同步的日志路径及文件名，一定注意这个目录要是 mysql 有权限写入的；

修改后，重启 mysql 使配置生效：

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systemctl restart mysql

（2）创建用于同步的用户

进入 mysql 命令控制台：

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$ mysql -u root -p
Password:

执行以下 SQL：

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-- a. 创建 slave 用户
CREATE USER 'slave'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY '密码';
-- 为 slave 赋予 REPLICATION SLAVE 权限
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'slave'@'%';

-- b. 或者，创建 slave 用户，并指定该用户能在任意主机上登录
-- 如果有多个从节点，又想让所有从节点都使用统一的用户名、密码认证，可以考虑这种方式
CREATE USER 'slave'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY '密码';
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'slave'@'%';

-- 刷新授权表信息
FLUSH PRIVILEGES;

注意：在 Mysql 8 中，默认密码验证不再是 password。所以在创建用户时，create user 'username'@'%' identified by 'password'; 客户端是无法连接服务的。所以，需要加上 IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY 'password'

补充用户管理 SQL:

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-- 查看所有用户
SELECT DISTINCT CONCAT('User: ''', user, '''@''', host, ''';') AS query
FROM mysql.user;

-- 查看用户权限
SHOW GRANTS FOR 'root'@'%';

-- 创建用户
-- a. 创建 slave 用户，并指定该用户只能在主机 192.168.8.11 上登录
CREATE USER 'slave'@'192.168.8.11' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY '密码';
-- 为 slave 赋予 REPLICATION SLAVE 权限
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'slave'@'192.168.8.11';

-- 删除用户
DROP USER 'slave'@'192.168.8.11';

（3）加读锁

为了主库与从库的数据保持一致，我们先为 mysql 加入读锁，使其变为只读。

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mysql> FLUSH TABLES WITH READ LOCK;

（4）查看主节点状态

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mysql> show master status;
+------------------+----------+--------------+---------------------------------------------+-------------------+
| File             | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB                            | Executed_Gtid_Set |
+------------------+----------+--------------+---------------------------------------------+-------------------+
| mysql-bin.000001 |     4202 |              | mysql,information_schema,performance_schema |                   |
+------------------+----------+--------------+---------------------------------------------+-------------------+
1 row in set (0.00 sec)

注意：需要记录下 File 和 Position，后面会用到。

（5）导出 sql

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mysqldump -u root -p --all-databases --master-data > dbdump.sql

（6）解除读锁

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mysql> UNLOCK TABLES;

（7）将 sql 远程传送到从节点上

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scp dbdump.sql root@192.168.8.11:/home

从节点上的操作

（1）修改配置并重启

执行 vi /etc/my.cnf ，添加如下配置：

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[mysqld]
server-id=2
log_bin=/var/lib/mysql/binlog

• server-id - 服务器 ID 号。在主从架构中，每台机器的 ID 必须唯一。
• log_bin - 同步的日志路径及文件名，一定注意这个目录要是 mysql 有权限写入的；

修改后，重启 mysql 使配置生效：

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systemctl restart mysql

（2）导入 sql

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mysql -u root -p < /home/dbdump.sql

（3）在从节点上建立与主节点的连接

进入 mysql 命令控制台：

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$ mysql -u root -p
Password:

执行以下 SQL：

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-- 停止从节点服务
STOP SLAVE;

-- 注意：MASTER_USER 和
CHANGE MASTER TO
MASTER_HOST='192.168.8.10',
MASTER_USER='slave',
MASTER_PASSWORD='密码',
MASTER_LOG_FILE='binlog.000001',
MASTER_LOG_POS=4202;

• MASTER_LOG_FILE 和 MASTER_LOG_POS 参数要分别与 show master status 指令获得的 File 和 Position 属性值对应。
• MASTER_HOST 是主节点的 HOST。
• MASTER_USER 和 MASTER_PASSWORD 是在主节点上注册的用户及密码。

（4）启动 slave 进程

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mysql> start slave;

（5）查看主从同步状态

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mysql> show slave status\G;

说明：如果以下两项参数均为 YES，说明配置正确。

• Slave_IO_Running
• Slave_SQL_Running

（6）将从节点设为只读

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mysql> set global read_only=1;
mysql> set global super_read_only=1;
mysql> show global variables like "%read_only%";
+-----------------------+-------+
| Variable_name         | Value |
+-----------------------+-------+
| innodb_read_only      | OFF   |
| read_only             | ON    |
| super_read_only       | ON    |
| transaction_read_only | OFF   |
+-----------------------+-------+

注：设置 slave 服务器为只读，并不影响主从同步。

慢查询

查看慢查询是否开启

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show variables like '%slow_query_log';

可以通过 set global slow_query_log 命令设置慢查询是否开启：ON 表示开启；OFF 表示关闭。

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set global slow_query_log='ON';

查看慢查询时间阈值

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show variables like '%long_query_time%';

设置慢查询阈值

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set global long_query_time = 3;

隔离级别

查看隔离级别：

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mysql> show variables like 'transaction_isolation';

+-----------------------+----------------+

| Variable_name | Value |

+-----------------------+----------------+

| transaction_isolation | READ-COMMITTED |

+-----------------------+----------------+

服务器配置

大部分情况下，默认的基本配置已经足够应付大多数场景，不要轻易修改 Mysql 服务器配置，除非你明确知道修改项是有益的。

尽量不要使用 Mysql 的缓存功能，因为其要求每次请求参数完全相同，才能命中缓存。这种方式实际上并不高效，还会增加额外开销，实际业务场景中一般使用 Redis 等 key-value 存储来解决缓存问题，性能远高于 Mysql 的查询缓存。

配置文件路径

配置 Mysql 首先要确定配置文件在哪儿。

不同 Linux 操作系统上，Mysql 配置文件路径可能不同。通常的路径为 /etc/my.cnf 或 /etc/mysql/my.cnf 。

如果不知道配置文件路径，可以尝试以下操作：

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# which mysqld
/usr/sbin/mysqld
# /usr/sbin/mysqld --verbose --help | grep -A 1 'Default options'
Default options are read from the following files in the given order:
/etc/my.cnf /etc/mysql/my.cnf /usr/etc/my.cnf ~/.my.cnf

配置项语法

Mysql 配置项设置都使用小写，单词之间用下划线或横线隔开（二者是等价的）。

建议使用固定的风格，这样检索配置项时较为方便。

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# 这两种格式等价
/usr/sbin/mysqld --auto-increment-offset=5
/usr/sbin/mysqld --auto_increment_offset=5

基本配置模板

一个基本的 Mysql 配置模板大概如下：

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[mysqld]
# GENERAL
# -------------------------------------------------------------------------------
datadir = /var/lib/mysql
socket  = /var/lib/mysql/mysql.sock
pid_file = /var/lib/mysql/mysql.pid
user = mysql
port = 3306
default_storage_engine = InnoDB
default_time_zone = '+8：00'
character_set_server = utf8mb4
collation_server = utf8mb4_0900_ai_ci

# LOG
# -------------------------------------------------------------------------------
log_error = /var/log/mysql/mysql-error.log
slow_query_log = 1
slow_query_log_file = /var/log/mysql/mysql-slow.log

# InnoDB
# -------------------------------------------------------------------------------
innodb_buffer_pool_size = <value>
innodb_log_file_size = <value>
innodb_file_per_table = 1
innodb_flush_method = O_DIRECT

# MyIsam
# -------------------------------------------------------------------------------
key_buffer_size = <value>

# OTHER
# -------------------------------------------------------------------------------
tmp_table_size = 32M
max_heap_table_size = 32M
max_connections = <value>
open_files_limit = 65535

[client]
socket  = /var/lib/mysql/mysql.sock
port = 3306

配置项说明

下面是一个较为详尽的 Mysql 配置文件，各配置项有注释说明：

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[mysqld]
# GENERAL
# -------------------------------------------------------------------------------
datadir = /var/lib/mysql
# socket 文件
socket  = /var/lib/mysql/mysql.sock
# PID 文件
pid_file = /var/lib/mysql/mysql.pid
# 启动 mysql 服务进程的用户
user = mysql
# 服务端口号，默认 3306
port = 3306
default_storage_engine = InnoDB
# 默认时区
default_time_zone = '+8:00'
character_set_server = utf8mb4
collation_server = utf8mb4_0900_ai_ci

# Mysql 服务 ID，单点服务时没必要设置
server-id = 1

# 事务隔离级别，默认为可重复读（REPEATABLE-READ）。（此级别下可能参数很多间隙锁，影响性能，但是修改又影响主从复制及灾难恢复，建议还是修改代码逻辑吧）
# 隔离级别可选项目：READ-UNCOMMITTED READ-COMMITTED REPEATABLE-READ SERIALIZABLE
transaction_isolation = REPEATABLE-READ

# 目录配置
# -------------------------------------------------------------------------------

# mysql 安装根目录
basedir = /usr/local/mysql-5.7.21

# mysql 数据文件所在目录
datadir = /var/lib/mysql

# 临时目录 比如 load data infile 会用到，一般都是使用/tmp
tmpdir = /tmp

# 数据库引擎配置
# -------------------------------------------------------------------------------

# mysql 5.1 之后，默认引擎是 InnoDB
default_storage_engine = InnoDB

# 内存临时表默认引擎，默认 InnoDB
default_tmp_storage_engine = InnoDB

# mysql 5.7 新增特性，磁盘临时表默认引擎，默认 InnoDB
internal_tmp_disk_storage_engine = InnoDB

# 字符集配置
# -------------------------------------------------------------------------------

# 数据库默认字符集，主流字符集支持一些特殊表情符号（特殊表情符占用 4 个字节）
character_set_server = utf8mb4

# 数据库字符集对应一些排序等规则，注意要和 character_set_server 对应
collation-server = utf8mb4_0900_ai_ci

# 设置 client 连接 mysql 时的字符集，防止乱码
# init_connect='SET NAMES utf8'

# 是否对 sql 语句大小写敏感，默认值为 0，1 表示不敏感
lower_case_table_names = 1

# 数据库连接配置
# -------------------------------------------------------------------------------

# 最大连接数，可设最大值 16384，一般考虑根据同时在线人数设置一个比较综合的数字，鉴于该数值增大并不太消耗系统资源，建议直接设 10000
# 如果在访问时经常出现 Too Many Connections 的错误提示，则需要增大该参数值
max_connections = 10000

# 默认值 100，最大错误连接数，如果有超出该参数值个数的中断错误连接，则该主机将被禁止连接。如需对该主机进行解禁，执行：FLUSH HOST
# 考虑高并发场景下的容错，建议加大。
max_connect_errors = 10000

# MySQL 打开的文件描述符限制，默认最小 1024;
# 当 open_files_limit 没有被配置的时候，比较 max_connections\*5 和 ulimit -n 的值，哪个大用哪个，
# 当 open_file_limit 被配置的时候，比较 open_files_limit 和 max_connections\*5 的值，哪个大用哪个。
# 注意：仍然可能出现报错信息 Can't create a new thread；此时观察系统 cat /proc/mysql 进程号/limits，观察进程 ulimit 限制情况
# 过小的话，考虑修改系统配置表，/etc/security/limits.conf 和 /etc/security/limits.d/90-nproc.conf
open_files_limit = 65535

# 超时配置
# -------------------------------------------------------------------------------

# MySQL 默认的 wait_timeout 值为 8 个小时，interactive_timeout 参数需要同时配置才能生效
# MySQL 连接闲置超过一定时间后(单位：秒，此处为 1800 秒)将会被强行关闭
interactive_timeout = 1800
wait_timeout = 1800

# 在 MySQL 暂时停止响应新请求之前的短时间内多少个请求可以被存在堆栈中
# 官方建议 back_log = 50 + (max_connections / 5)，封顶数为 900
back_log = 900

# 数据库数据交换配置
# -------------------------------------------------------------------------------
# 该参数限制服务器端，接受的数据包大小，如果有 BLOB 子段，建议增大此值，避免写入或者更新出错。有 BLOB 子段，建议改为 1024M
max_allowed_packet = 128M

# 内存、cache 与 buffer 设置

# 内存临时表的最大值，默认 16M，此处设置成 64M
tmp_table_size = 64M

# 用户创建的内存表的大小，默认 16M，往往和 tmp_table_size 一起设置，限制用户临时表大小。
# 超限的话，MySQL 就会自动地把它转化为基于磁盘的 MyISAM 表，存储在指定的 tmpdir 目录下，增大 IO 压力，建议内存大，增大该数值。
max_heap_table_size = 64M

# 表示这个 mysql 版本是否支持查询缓存。ps：SHOW STATUS LIKE 'qcache%'，与缓存相关的状态变量。
# have_query_cache

# 这个系统变量控制着查询缓存功能的开启和关闭，0 表示关闭，1 表示打开，2 表示只要 select 中明确指定 SQL_CACHE 才缓存。
# 看业务场景决定是否使用缓存，不使用，下面就不用配置了。
# Mysql8 不支持
query_cache_type = 0

# 默认值 1M，优点是查询缓存可以极大的提高服务器速度，如果你有大量的相同的查询并且很少修改表。
# 缺点：在你表经常变化的情况下或者如果你的查询原文每次都不同，查询缓存也许引起性能下降而不是性能提升。
# Mysql8 不支持
query_cache_size = 64M

# 只有小于此设定值的结果才会被缓冲，保护查询缓冲，防止一个极大的结果集将其他所有的查询结果都覆盖。
query_cache_limit = 2M

# 每个被缓存的结果集要占用的最小内存，默认值 4kb，一般不怎么调整。
# 如果 Qcache_free_blocks 值过大，可能是 query_cache_min_res_unit 值过大，应该调小些
# query_cache_min_res_unit 的估计值：(query_cache_size - Qcache_free_memory) / Qcache_queries_in_cache
query_cache_min_res_unit = 4kb

# 在一个事务中 binlog 为了记录 SQL 状态所持有的 cache 大小
# 如果你经常使用大的、多声明的事务，你可以增加此值来获取更大的性能。
# 所有从事务来的状态都将被缓冲在 binlog 缓冲中然后在提交后一次性写入到 binlog 中
# 如果事务比此值大，会使用磁盘上的临时文件来替代。
# 此缓冲在每个连接的事务第一次更新状态时被创建
binlog_cache_size = 1M

# 日志配置
# -------------------------------------------------------------------------------

# 日志文件相关设置，一般只开启三种日志，错误日志，慢查询日志，二进制日志。普通查询日志不开启。
# 普通查询日志，默认值 off，不开启
general_log = 0

# 普通查询日志存放地址
general_log_file = /usr/local/mysql-5.7.21/log/mysql-general.log

# 全局动态变量，默认 3，范围：1 ～ 3
# 表示错误日志记录的信息，1：只记录 error 信息；2：记录 error 和 warnings 信息；3：记录 error、warnings 和普通的 notes 信息。
log_error_verbosity = 2

# 错误日志文件地址
log_error = /usr/local/mysql-5.7.21/log/mysql-error.log

# 开启慢查询
slow_query_log = 1

# 开启慢查询时间，此处为 1 秒，达到此值才记录数据
long_query_time = 3

# 检索行数达到此数值，才记录慢查询日志中
min_examined_row_limit = 100

# mysql 5.6.5 新增，用来表示每分钟允许记录到 slow log 的且未使用索引的 SQL 语句次数，默认值为 0，不限制。
log_throttle_queries_not_using_indexes = 0

# 慢查询日志文件地址
slow_query_log_file = /var/log/mysql/mysql-slow.log

# 开启记录没有使用索引查询语句
log-queries-not-using-indexes = 1

# 开启二进制日志
log_bin = /usr/local/mysql-5.7.21/log/mysql-bin.log

# mysql 清除过期日志的时间，默认值 0，不自动清理，而是使用滚动循环的方式。
expire_logs_days = 0

# 如果二进制日志写入的内容超出给定值，日志就会发生滚动。你不能将该变量设置为大于 1GB 或小于 4096 字节。 默认值是 1GB。
max_binlog_size = 1000M

# binlog 的格式也有三种：STATEMENT，ROW，MIXED。mysql 5.7.7 后，默认值从 MIXED 改为 ROW
# 关于 binlog 日志格式问题，请查阅网络资料
binlog_format = row

# 表示每 N 次写入 binlog 后，持久化到磁盘，默认值 N=1
# 建议设置成 1，这样可以保证 MySQL 异常重启之后 binlog 不丢失。
# sync_binlog = 1

# InnoDB 引擎配置
# -------------------------------------------------------------------------------

# 说明：该参数可以提升扩展性和刷脏页性能。
# 默认值 1，建议值：4-8；并且必须小于 innodb_buffer_pool_instances
innodb_page_cleaners = 4

# 说明：一般 8k 和 16k 中选择，8k 的话，cpu 消耗小些，selcet 效率高一点，一般不用改
# 默认值：16k；建议值：不改，
innodb_page_size = 16384

# 说明：InnoDB 使用一个缓冲池来保存索引和原始数据，不像 MyISAM。这里你设置越大，你在存取表里面数据时所需要的磁盘 I/O 越少。
# 在一个独立使用的数据库服务器上，你可以设置这个变量到服务器物理内存大小的 60%-80%
# 注意别设置的过大，会导致 system 的 swap 空间被占用，导致操作系统变慢，从而减低 sql 查询的效率
# 默认值：128M，建议值：物理内存的 60%-80%
innodb_buffer_pool_size = 512M

# 说明：只有当设置 innodb_buffer_pool_size 值大于 1G 时才有意义，小于 1G，instances 默认为 1，大于 1G，instances 默认为 8
# 但是网络上有评价，最佳性能，每个实例至少 1G 大小。
# 默认值：1 或 8，建议值：innodb_buffer_pool_size/innodb_buffer_pool_instances >= 1G
innodb_buffer_pool_instances = 1

# 说明：mysql 5.7 新特性，defines the chunk size for online InnoDB buffer pool resizing operations。
# 实际缓冲区大小必须为 innodb_buffer_pool_chunk_size*innodb_buffer_pool_instances*倍数，取略大于 innodb_buffer_pool_size
# 默认值 128M，建议值：默认值就好，乱改反而容易出问题，它会影响实际 buffer pool 大小。
innodb_buffer_pool_chunk_size = 128M

# 在启动时把热数据加载到内存。默认值为 on，不修改
innodb_buffer_pool_load_at_startup = 1

# 在关闭时把热数据 dump 到本地磁盘。默认值为 on，不修改
innodb_buffer_pool_dump_at_shutdown = 1

# 说明：影响 Innodb 缓冲区的刷新算法，建议从小到大配置，直到 zero free pages；innodb_lru_scan_depth \* innodb_buffer_pool_instances defines the amount of work performed by the page cleaner thread each second。
# 默认值 1024，建议值： 未知
innodb_lru_scan_depth = 1024

# 说明：事务等待获取资源等待的最长时间，单位为秒，看具体业务情况，一般默认值就好
# 默认值：50，建议值：看业务。
innodb_lock_wait_timeout = 60

# 说明：设置了 Mysql 后台任务（例如页刷新和 merge dadta from buffer pool）每秒 io 操作的上限。
# 默认值：200，建议值：方法一，单盘 sata 设 100，sas10，raid10 设 200，ssd 设 2000，fushion-io 设 50000；方法二，通过测试工具获得磁盘 io 性能后，设置 IOPS 数值/2。
innodb_io_capacity = 2000

# 说明：该参数是所有缓冲区线程 io 操作的总上限。
# 默认值：innodb_io_capacity 的两倍。建议值：例如用 iometer 测试后的 iops 数值就好
innodb_io_capacity_max = 4000

# 说明：控制着 innodb 数据文件及 redo log 的打开、刷写模式，三种模式：fdatasync(默认)，O_DSYNC，O_DIRECT
# fdatasync：数据文件，buffer pool->os buffer->磁盘；日志文件，buffer pool->os buffer->磁盘；
# O_DSYNC： 数据文件，buffer pool->os buffer->磁盘；日志文件，buffer pool->磁盘；
# O_DIRECT： 数据文件，buffer pool->磁盘； 日志文件，buffer pool->os buffer->磁盘；
# 默认值为空，建议值：使用 SAN 或者 raid，建议用 O_DIRECT，不懂测试的话，默认生产上使用 O_DIRECT
innodb_flush_method = O_DIRECT

# 说明：mysql5.7 之后默认开启，意思是，每张表一个独立表空间。
# 默认值 1，开启
innodb_file_per_table = 1

# 说明：The path where InnoDB creates undo tablespaces。通常等于 undo log 文件的存放目录。
# 默认值 ./;自行设置
innodb_undo_directory = /usr/local/mysql-5.7.21/log

# 说明：The number of undo tablespaces used by InnoDB 等于 undo log 文件数量。5.7.21 后开始弃用
# 默认值为 0，建议默认值就好，不用调整了。
innodb_undo_tablespaces = 0

# 说明：定义 undo 使用的回滚段数量。5.7.19 后弃用
# 默认值 128，建议不动，以后弃用了。
innodb_undo_logs = 128

# 说明：5.7.5 后开始使用，在线收缩 undo log 使用的空间。
# 默认值：关闭，建议值：开启
innodb_undo_log_truncate = 1

# 说明：结合 innodb_undo_log_truncate，实现 undo 空间收缩功能
# 默认值：1G，建议值，不改。
innodb_max_undo_log_size = 1G

# 说明：重作日志文件的存放目录
innodb_log_group_home_dir = /usr/local/mysql-5.7.21/log

# 说明：日志文件的大小
# 默认值：48M，建议值：根据你系统的磁盘空间和日志增长情况调整大小
innodb_log_file_size = 128M

# 说明：日志组中的文件数量，mysql 以循环方式写入日志
# 默认值 2，建议值：根据你系统的磁盘空间和日志增长情况调整大小
innodb_log_files_in_group = 3

# 此参数确定些日志文件所用的内存大小，以 M 为单位。缓冲区更大能提高性能，但意外的故障将会丢失数据。MySQL 开发人员建议设置为 1－8M 之间
innodb_log_buffer_size = 16M

# 说明：可以控制 log 从系统 buffer 刷入磁盘文件的刷新频率，增大可减轻系统负荷
# 默认值是 1；建议值不改。系统性能一般够用。
innodb_flush_log_at_timeout = 1

# 说明：参数可设为 0，1，2；
# 参数 0：表示每秒将 log buffer 内容刷新到系统 buffer 中，再调用系统 flush 操作写入磁盘文件。
# 参数 1：表示每次事务提交，redo log 都直接持久化到磁盘。
# 参数 2：表示每次事务提交，隔 1 秒后再将 redo log 持久化到磁盘。
# 建议设置成 1，这样可以保证 MySQL 异常重启之后数据不丢失。
innodb_flush_log_at_trx_commit = 1

# 说明：限制 Innodb 能打开的表的数据，如果库里的表特别多的情况，请增加这个。
# 值默认是 2000，建议值：参考数据库表总数再进行调整，一般够用不用调整。
innodb_open_files = 8192

# innodb 处理 io 读写的后台并发线程数量，根据 cpu 核来确认，取值范围：1-64
# 默认值：4，建议值：与逻辑 cpu 数量的一半保持一致。
innodb_read_io_threads = 4
innodb_write_io_threads = 4

# 默认设置为 0，表示不限制并发数，这里推荐设置为 0，更好去发挥 CPU 多核处理能力，提高并发量
innodb_thread_concurrency = 0

# 默认值为 4，建议不变。InnoDB 中的清除操作是一类定期回收无用数据的操作。mysql 5.5 之后，支持多线程清除操作。
innodb_purge_threads = 4

# 说明：mysql 缓冲区分为 new blocks 和 old blocks；此参数表示 old blocks 占比；
# 默认值：37，建议值，一般不动
innodb_old_blocks_pct = 37

# 说明：新数据被载入缓冲池，进入 old pages 链区，当 1 秒后再次访问，则提升进入 new pages 链区。
# 默认值：1000
innodb_old_blocks_time=1000

# 说明：开启异步 io，可以提高并发性，默认开启。
# 默认值为 1，建议不动
innodb_use_native_aio = 1

# 说明：默认为空，使用 data 目录，一般不改。
innodb_data_home_dir=/usr/local/mysql-5.7.21/data

# 说明：Defines the name，size，and attributes of InnoDB system tablespace data files。
# 默认值，不指定，默认为 ibdata1：12M：autoextend
innodb_data_file_path = ibdata1：12M：autoextend

# 说明：设置了 InnoDB 存储引擎用来存放数据字典信息以及一些内部数据结构的内存空间大小，除非你的数据对象及其多，否则一般默认不改。
# innodb_additional_mem_pool_size = 16M
# 说明：The crash recovery mode。只有紧急情况需要恢复数据的时候，才改为大于 1-6 之间数值，含义查下官网。
# 默认值为 0；
#innodb_force_recovery = 0

# MyISAM 引擎配置
# -------------------------------------------------------------------------------

# 指定索引缓冲区的大小，为 MYISAM 数据表开启供线程共享的索引缓存，对 INNODB 引擎无效。相当影响 MyISAM 的性能。
# 不要将其设置大于你可用内存的 30%，因为一部分内存同样被 OS 用来缓冲行数据
# 甚至在你并不使用 MyISAM 表的情况下，你也需要仍旧设置起 8-64M 内存由于它同样会被内部临时磁盘表使用。
# 默认值 8M，建议值：对于内存在 4GB 左右的服务器该参数可设置为 256M 或 384M。注意：该参数值设置的过大反而会是服务器整体效率降低！
key_buffer_size = 64M

# 为每个扫描 MyISAM 的线程分配参数设置的内存大小缓冲区。
# 默认值 128kb，建议值：16G 内存建议 1M，4G：128kb 或者 256kb 吧
# 注意，该缓冲区是每个连接独占的，所以总缓冲区大小为 128kb*连接数；极端情况 128kb*maxconnectiosns，会超级大，所以要考虑日常平均连接数。
# 一般不需要太关心该数值，稍微增大就可以了，
read_buffer_size = 262144

# 支持任何存储引擎
# MySQL 的随机读缓冲区大小，适当增大，可以提高性能。
# 默认值 256kb；建议值：得参考连接数，16G 内存，有人推荐 8M
# 注意，该缓冲区是每个连接独占的，所以总缓冲区大小为 128kb*连接数；极端情况 128kb*maxconnectiosns，会超级大，所以要考虑日常平均连接数。
read_rnd_buffer_size = 1M

# order by 或 group by 时用到
# 支持所有引擎，innodb 和 myisam 有自己的 innodb_sort_buffer_size 和 myisam_sort_buffer_size 设置
# 默认值 256kb；建议值：得参考连接数，16G 内存，有人推荐 8M。
# 注意，该缓冲区是每个连接独占的，所以总缓冲区大小为 1M*连接数；极端情况 1M*maxconnectiosns，会超级大。所以要考虑日常平均连接数。
sort_buffer_size = 1M

# 此缓冲被使用来优化全联合(full JOINs 不带索引的联合)
# 类似的联合在极大多数情况下有非常糟糕的性能表现，但是将此值设大能够减轻性能影响。
# 通过 “Select_full_join” 状态变量查看全联合的数量
# 注意，该缓冲区是每个连接独占的，所以总缓冲区大小为 1M*连接数；极端情况 1M*maxconnectiosns，会超级大。所以要考虑日常平均连接数。
# 默认值 256kb;建议值：16G 内存，设置 8M。
join_buffer_size = 1M

# 缓存 linux 文件描述符信息，加快数据文件打开速度
# 它影响 myisam 表的打开关闭，但是不影响 innodb 表的打开关闭。
# 默认值 2000，建议值：根据状态变量 Opened_tables 去设定
table_open_cache = 2000

# 缓存表定义的相关信息，加快读取表信息速度
# 默认值 1400，最大值 2000，建议值：基本不改。
table_definition_cache = 1400

# 该参数是 myssql 5.6 后引入的，目的是提高并发。
# 默认值 1，建议值：cpu 核数，并且<=16
table_open_cache_instances = 2

# 当客户端断开之后，服务器处理此客户的线程将会缓存起来以响应下一个客户而不是销毁。可重用，减小了系统开销。
# 默认值为 9，建议值：两种取值方式，方式一，根据物理内存，1G —> 8；2G —> 16； 3G —> 32； >3G —> 64；
# 方式二，根据 show status like 'threads%'，查看 Threads_connected 值。
thread_cache_size = 16

# 默认值 256k，建议值：16/32G 内存，512kb，其他一般不改变，如果报错：Thread stack overrun，就增大看看，
# 注意，每个线程分配内存空间，所以总内存空间。。。你懂得。
thread_stack = 512k


[client]
socket  = /var/lib/mysql/mysql.sock
port = 3306

• GENERAL

  • datadir - mysql 数据文件所在目录
  • socket - scoket 文件
  • pid_file - PID 文件
  • user - 启动 mysql 服务进程的用户
  • port - 服务端口号，默认 3306
  • default_storage_engine - mysql 5.1 之后，默认引擎是 InnoDB
  • default_time_zone - 默认时区。中国大部分地区在东八区，即 +8:00
  • character_set_server - 数据库默认字符集
  • collation_server - 数据库字符集对应一些排序等规则，注意要和 character_set_server 对应

• LOG

  • log_error - 错误日志文件地址
  • slow_query_log - 错误日志文件地址

• InnoDB

  • innodb_buffer_pool_size - InnoDB 使用一个缓冲池来保存索引和原始数据，不像 MyISAM。这里你设置越大，你在存取表里面数据时所需要的磁盘 I/O 越少。
    • 在一个独立使用的数据库服务器上,你可以设置这个变量到服务器物理内存大小的 60%-80%
    • 注意别设置的过大，会导致 system 的 swap 空间被占用，导致操作系统变慢，从而减低 sql 查询的效率
    • 默认值：128M，建议值：物理内存的 60%-80%
  • innodb_log_file_size - 日志文件的大小。默认值：48M，建议值：根据你系统的磁盘空间和日志增长情况调整大小
  • innodb_file_per_table - 说明：mysql5.7 之后默认开启，意思是，每张表一个独立表空间。默认值 1，开启。
  • innodb_flush_method - 说明：控制着 innodb 数据文件及 redo log 的打开、刷写模式，三种模式：fdatasync(默认)，O_DSYNC，O_DIRECT。默认值为空，建议值：使用 SAN 或者 raid，建议用 O_DIRECT，不懂测试的话，默认生产上使用 O_DIRECT
    • fdatasync：数据文件，buffer pool->os buffer->磁盘；日志文件，buffer pool->os buffer->磁盘；
    • O_DSYNC： 数据文件，buffer pool->os buffer->磁盘；日志文件，buffer pool->磁盘；
    • O_DIRECT： 数据文件，buffer pool->磁盘； 日志文件，buffer pool->os buffer->磁盘；

• MyIsam

  • key_buffer_size - 指定索引缓冲区的大小，为 MYISAM 数据表开启供线程共享的索引缓存，对 INNODB 引擎无效。相当影响 MyISAM 的性能。
    • 不要将其设置大于你可用内存的 30%，因为一部分内存同样被 OS 用来缓冲行数据
    • 甚至在你并不使用 MyISAM 表的情况下，你也需要仍旧设置起 8-64M 内存由于它同样会被内部临时磁盘表使用。
    • 默认值 8M，建议值：对于内存在 4GB 左右的服务器该参数可设置为 256M 或 384M。
    • 注意：该参数值设置的过大反而会是服务器整体效率降低！

• OTHER

  • tmp_table_size - 内存临时表的最大值，默认 16M，此处设置成 128M
  • max_heap_table_size - 用户创建的内存表的大小，默认 16M，往往和 tmp_table_size 一起设置，限制用户临时表大小。超限的话，MySQL 就会自动地把它转化为基于磁盘的 MyISAM 表，存储在指定的 tmpdir 目录下，增大 IO 压力，建议内存大，增大该数值。
  • query_cache_type - 这个系统变量控制着查询缓存功能的开启和关闭，0 表示关闭，1 表示打开，2 表示只要 select 中明确指定 SQL_CACHE 才缓存。
  • query_cache_size - 默认值 1M，优点是查询缓存可以极大的提高服务器速度，如果你有大量的相同的查询并且很少修改表。缺点：在你表经常变化的情况下或者如果你的查询原文每次都不同，查询缓存也许引起性能下降而不是性能提升。
  • max_connections - 最大连接数，可设最大值 16384，一般考虑根据同时在线人数设置一个比较综合的数字，鉴于该数值增大并不太消耗系统资源，建议直接设 10000。如果在访问时经常出现 Too Many Connections 的错误提示，则需要增大该参数值
  • thread_cache - 当客户端断开之后，服务器处理此客户的线程将会缓存起来以响应下一个客户而不是销毁。可重用，减小了系统开销。默认值为 9，建议值：两种取值方式，
    • 方式一，根据物理内存，1G —> 8；2G —> 16； 3G —> 32； >3G —> 64；
    • 方式二，根据 show status like ‘threads%’，查看 Threads_connected 值。
  • open_files_limit - MySQL 打开的文件描述符限制，默认最小 1024;
    • 当 open_files_limit 没有被配置的时候，比较 max_connections*5 和 ulimit -n 的值，哪个大用哪个，
    • 当 open_file_limit 被配置的时候，比较 open_files_limit 和 max_connections*5 的值，哪个大用哪个
    • 注意：仍然可能出现报错信息 Can’t create a new thread；此时观察系统 cat /proc/mysql 进程号/limits，观察进程 ulimit 限制情况
    • 过小的话，考虑修改系统配置表，/etc/security/limits.conf 和 /etc/security/limits.d/90-nproc.conf

常见问题

Too many connections

现象

尝试连接 Mysql 时，遇到 Too many connections 错误。

原因

数据库连接线程数超过最大值，访问被拒绝。

解决方案

如果实际连接线程数过大，可以考虑增加服务器节点来分流；如果实际线程数并不算过大，那么可以配置 max_connections 来增加允许的最大连接数。需要注意的是，连接数不宜过大，一般来说，单库每秒有 2000 个并发连接时，就可以考虑扩容了，健康的状态应该维持在每秒 1000 个并发连接左右。

（1）查看最大连接数

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mysql> show variables like '%max_connections%';
+------------------------+-------+
| Variable_name          | Value |
+------------------------+-------+
| max_connections        | 151   |
| mysqlx_max_connections | 100   |
+------------------------+-------+

（2）查看服务器响应的最大连接数

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mysql> show global status like 'Max_used_connections';
+----------------------+-------+
| Variable_name        | Value |
+----------------------+-------+
| Max_used_connections | 142   |
+----------------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

（3）临时设置最大连接数

1

set GLOBAL max_connections=256;

注意：当服务器重启时，最大连接数会被重置。

（4）永久设置最大连接数

修改 /etc/my.cnf 配置文件，在 [mysqld] 添加以下配置：

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max_connections=256

重启 mysql 以生效

（5）修改 Linux 最大文件数限制

设置了最大连接数，如果还是没有生效，考虑检查一下 Linux 最大文件数

Mysql 最大连接数会受到最大文件数限制，vim /etc/security/limits.conf，添加 mysql 用户配置

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mysql hard nofile 65535
mysql soft nofile 65535

（6）检查 LimitNOFILE

如果是使用 rpm 方式安装 mysql，检查 mysqld.service 文件中的 LimitNOFILE 是否配置的太小。

时区（time_zone）偏差

现象

数据库中存储的 Timestamp 字段值比真实值少了 13 个小时。

原因

• 当 JDBC 与 MySQL 开始建立连接时，会获取服务器参数。
• 当 MySQL 的 time_zone 值为 SYSTEM 时，会取 system_time_zone 值作为协调时区，若得到的是 CST 那么 Java 会误以为这是 CST -0500 ，因此会给出错误的时区信息（国内一般是CST +0800，即东八区）。

查看时区方法：

通过 show variables like '%time_zone%'; 命令查看 Mysql 时区配置：

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mysql> show variables like '%time_zone%';
+------------------+--------+
| Variable_name    | Value  |
+------------------+--------+
| system_time_zone | CST    |
| time_zone        | SYSTEM |
+------------------+--------+

解决方案

方案一

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mysql> set global time_zone = '+08:00';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> set time_zone = '+08:00';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

方案二

修改 my.cnf 文件，在 [mysqld] 节下增加 default-time-zone='+08:00' ，然后重启。

数据表损坏如何修复

使用 myisamchk 来修复，具体步骤：

1. 修复前将 mysql 服务停止。
2. 打开命令行方式，然后进入到 mysql 的 bin 目录。
3. 执行 myisamchk –recover 数据库所在路 /*.MYI

使用 repair table 或者 OPTIMIZE table 命令来修复，REPAIR TABLE table_name 修复表 OPTIMIZE TABLE table_name 优化表 REPAIR TABLE 用于修复被破坏的表。 OPTIMIZE TABLE 用于回收闲置的数据库空间，当表上的数据行被删除时，所占据的磁盘空间并没有立即被回收，使用了 OPTIMIZE TABLE 命令后这些空间将被回收，并且对磁盘上的数据行进行重排（注意：是磁盘上，而非数据库）

数据结构

问题现象：ERROR 1071: Specified key was too long; max key length is 767 bytes

问题原因：Mysql 默认情况下单个列的索引不能超过 767 位（不同版本可能存在差异） 。

解决方法：优化索引结构，索引字段不宜过长。

脚本

这里推荐我写的几个一键运维脚本，非常方便，欢迎使用：

• Mysql 安装脚本
• Mysql 备份脚本

参考资料

• 《高性能 MySQL》
• https://www.cnblogs.com/xiaopotian/p/8196464.html
• https://www.cnblogs.com/bigbrotherer/p/7241845.html
• https://blog.csdn.net/managementandjava/article/details/80039650
• http://www.manongjc.com/article/6996.html
• https://www.cnblogs.com/xyabk/p/8967990.html
• MySQL 8.0 主从（Master-Slave）配置
• Mysql 主从同步实战
• MySQL 备份和恢复机制
• Mysql 配置文件/etc/my.cnf 解析

Iptables 应用

iptables 是一个配置 Linux 内核 防火墙 的命令行工具，是 netfilter 项目的一部分。 可以直接配置，也可以通过许多前端和图形界面配置。

iptables 也经常代指该内核级防火墙。iptables 用于 ipv4，ip6tables 用于 ipv6。

nftables 已经包含在 Linux kernel 3.13 中，以后会取代 iptables 成为主要的 Linux 防火墙工具。

环境：CentOS7

简介

iptables 可以检测、修改、转发、重定向和丢弃 IPv4 数据包。

过滤 IPv4 数据包的代码已经内置于内核中，并且按照不同的目的被组织成 表 的集合。表 由一组预先定义的 链 组成，链包含遍历顺序规则。每一条规则包含一个谓词的潜在匹配和相应的动作（称为 目标），如果谓词为真，该动作会被执行。也就是说条件匹配。

安装 iptables

（1）禁用 firewalld

CentOS 7 上默认安装了 firewalld 作为防火墙，使用 iptables 建议关闭并禁用 firewalld。

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systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld

（2）安装 iptables

1

yum install -y iptables-services

（3）服务管理

• 查看服务状态：systemctl status iptables
• 启用服务：systemctl enable iptables
• 禁用服务：systemctl disable iptables
• 启动服务：systemctl start iptables
• 重启服务：systemctl restart iptables
• 关闭服务: systemctl stop iptables

命令

基本语法：

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iptables(选项)(参数)

基本选项说明：

顺序：

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iptables -t 表名 <-A/I/D/R> 规则链名 [规则号] <-i/o 网卡名> -p 协议名 <-s 源IP/源子网> --sport 源端口 <-d 目标IP/目标子网> --dport 目标端口 -j 动作

iptables 示例

清空当前的所有规则和计数

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iptables -F  # 清空所有的防火墙规则
iptables -X  # 删除用户自定义的空链
iptables -Z  # 清空计数

配置允许 ssh 端口连接

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iptables -A INPUT -s 192.168.1.0/24 -p tcp --dport 22 -j ACCEPT
# 22为你的ssh端口， -s 192.168.1.0/24表示允许这个网段的机器来连接，其它网段的ip地址是登陆不了你的机器的。 -j ACCEPT表示接受这样的请求

允许本地回环地址可以正常使用

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iptables -A INPUT -i lo -j ACCEPT
#本地圆环地址就是那个127.0.0.1，是本机上使用的,它进与出都设置为允许
iptables -A OUTPUT -o lo -j ACCEPT

设置默认的规则

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iptables -P INPUT DROP # 配置默认的不让进
iptables -P FORWARD DROP # 默认的不允许转发
iptables -P OUTPUT ACCEPT # 默认的可以出去

配置白名单

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iptables -A INPUT -p all -s 192.168.1.0/24 -j ACCEPT  # 允许机房内网机器可以访问
iptables -A INPUT -p all -s 192.168.140.0/24 -j ACCEPT  # 允许机房内网机器可以访问
iptables -A INPUT -p tcp -s 183.121.3.7 --dport 3380 -j ACCEPT # 允许183.121.3.7访问本机的3380端口

开启相应的服务端口

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iptables -A INPUT -p tcp --dport 80 -j ACCEPT # 开启80端口，因为web对外都是这个端口
iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 8 -j ACCEPT # 允许被ping
iptables -A INPUT -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT # 已经建立的连接得让它进来

保存规则到配置文件中

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cp /etc/sysconfig/iptables /etc/sysconfig/iptables.bak # 任何改动之前先备份，请保持这一优秀的习惯
iptables-save > /etc/sysconfig/iptables
cat /etc/sysconfig/iptables

列出已设置的规则

iptables -L [-t 表名][链名]

• 四个表名 raw，nat，filter，mangle
• 五个规则链名 INPUT、OUTPUT、FORWARD、PREROUTING、POSTROUTING
• filter 表包含INPUT、OUTPUT、FORWARD三个规则链

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iptables -L -t nat                  # 列出 nat 上面的所有规则
#            ^ -t 参数指定，必须是 raw， nat，filter，mangle 中的一个
iptables -L -t nat  --line-numbers  # 规则带编号
iptables -L INPUT

iptables -L -nv  # 查看，这个列表看起来更详细

清除已有规则

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iptables -F INPUT  # 清空指定链 INPUT 上面的所有规则
iptables -X INPUT  # 删除指定的链，这个链必须没有被其它任何规则引用，而且这条上必须没有任何规则。
                   # 如果没有指定链名，则会删除该表中所有非内置的链。
iptables -Z INPUT  # 把指定链，或者表中的所有链上的所有计数器清零。

删除已添加的规则

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# 添加一条规则
iptables -A INPUT -s 192.168.1.5 -j DROP

将所有 iptables 以序号标记显示，执行：

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iptables -L -n --line-numbers

比如要删除 INPUT 里序号为 8 的规则，执行：

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iptables -D INPUT 8

开放指定的端口

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iptables -A INPUT -s 127.0.0.1 -d 127.0.0.1 -j ACCEPT               #允许本地回环接口(即运行本机访问本机)
iptables -A INPUT -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT    #允许已建立的或相关连的通行
iptables -A OUTPUT -j ACCEPT         #允许所有本机向外的访问
iptables -A INPUT -p tcp --dport 22 -j ACCEPT    #允许访问22端口
iptables -A INPUT -p tcp --dport 80 -j ACCEPT    #允许访问80端口
iptables -A INPUT -p tcp --dport 21 -j ACCEPT    #允许ftp服务的21端口
iptables -A INPUT -p tcp --dport 20 -j ACCEPT    #允许FTP服务的20端口
iptables -A INPUT -j reject       #禁止其他未允许的规则访问
iptables -A FORWARD -j REJECT     #禁止其他未允许的规则访问

屏蔽 IP

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iptables -A INPUT -p tcp -m tcp -s 192.168.0.8 -j DROP  # 屏蔽恶意主机（比如，192.168.0.8
iptables -I INPUT -s 123.45.6.7 -j DROP       #屏蔽单个IP的命令
iptables -I INPUT -s 123.0.0.0/8 -j DROP      #封整个段即从123.0.0.1到123.255.255.254的命令
iptables -I INPUT -s 124.45.0.0/16 -j DROP    #封IP段即从123.45.0.1到123.45.255.254的命令
iptables -I INPUT -s 123.45.6.0/24 -j DROP    #封IP段即从123.45.6.1到123.45.6.254的命令是

指定数据包出去的网络接口

只对 OUTPUT，FORWARD，POSTROUTING 三个链起作用。

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iptables -A FORWARD -o eth0

查看已添加的规则

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iptables -L -n -v
Chain INPUT (policy DROP 48106 packets, 2690K bytes)
 pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination
 5075  589K ACCEPT     all  --  lo     *       0.0.0.0/0            0.0.0.0/0
 191K   90M ACCEPT     tcp  --  *      *       0.0.0.0/0            0.0.0.0/0           tcp dpt:22
1499K  133M ACCEPT     tcp  --  *      *       0.0.0.0/0            0.0.0.0/0           tcp dpt:80
4364K 6351M ACCEPT     all  --  *      *       0.0.0.0/0            0.0.0.0/0           state RELATED,ESTABLISHED
 6256  327K ACCEPT     icmp --  *      *       0.0.0.0/0            0.0.0.0/0

Chain FORWARD (policy ACCEPT 0 packets, 0 bytes)
 pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination

Chain OUTPUT (policy ACCEPT 3382K packets, 1819M bytes)
 pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination
 5075  589K ACCEPT     all  --  *      lo      0.0.0.0/0            0.0.0.0/0

启动网络转发规则

公网210.14.67.7让内网192.168.188.0/24上网

1

iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.188.0/24 -j SNAT --to-source 210.14.67.127

端口映射

本机的 2222 端口映射到内网 虚拟机的 22 端口

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iptables -t nat -A PREROUTING -d 210.14.67.127 -p tcp --dport 2222  -j DNAT --to-dest 192.168.188.115:22

字符串匹配

比如，我们要过滤所有 TCP 连接中的字符串test，一旦出现它我们就终止这个连接，我们可以这么做：

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iptables -A INPUT -p tcp -m string --algo kmp --string "test" -j REJECT --reject-with tcp-reset
iptables -L

# Chain INPUT (policy ACCEPT)
# target     prot opt source               destination
# REJECT     tcp  --  anywhere             anywhere            STRING match "test" ALGO name kmp TO 65535 reject-with tcp-reset
#
# Chain FORWARD (policy ACCEPT)
# target     prot opt source               destination
#
# Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
# target     prot opt source               destination

阻止 Windows 蠕虫的攻击

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iptables -I INPUT -j DROP -p tcp -s 0.0.0.0/0 -m string --algo kmp --string "cmd.exe"

防止 SYN 洪水攻击

1

iptables -A INPUT -p tcp --syn -m limit --limit 5/second -j ACCEPT

参考资料

• https://wiki.archlinux.org/index.php/iptables_(%E7%AE%80%E4%BD%93%E4%B8%AD%E6%96%87)
• https://wangchujiang.com/linux-command/c/iptables.html

Spring Framework 综述

Spring Framework 简介

Spring Framework 是最受欢迎的企业级 Java 应用程序开发框架。用于构建企业级应用的轻量级、一站式解决方案。

当谈论到大小和透明度时， Spring 是轻量级的。 Spring 框架的基础版本是在 2 MB 左右的。

Spring 框架的核心特性可以用于开发任何 Java 应用程序，但是在 Java EE 平台上构建 web 应用程序是需要扩展的。 Spring 框架的目标是使 J2EE 开发变得更容易使用，通过启用基于 POJO 编程模型来促进良好的编程实践。

Spring Framework 设计理念如下：

• 力争让选择无处不在
• 体现海纳百川的精神
• 保持后向兼容性
• 专注 API 设计
• 追求严苛的代码质量

为什么使用 Spring

下面列出的是使用 Spring 框架主要的好处：

• Spring 可以使开发人员使用 POJOs 开发企业级的应用程序。只使用 POJOs 的好处是你不需要一个 EJB 容器产品，比如一个应用程序服务器，但是你可以选择使用一个健壮的 servlet 容器，比如 Tomcat 或者一些商业产品。
• Spring 在一个单元模式中是有组织的。即使包和类的数量非常大，你只需要选择你需要的部分，而忽略剩余的那部分。
• Spring 不会让你白费力气做重复工作，它真正的利用了一些现有的技术，像几个 ORM 框架、日志框架、JEE、Quartz 和 JDK 计时器，其他视图技术。
• 测试一个用 Spring 编写的应用程序很容易，因为 environment-dependent 代码被放进了这个框架中。此外，通过使用 JavaBean-style POJOs，它在使用依赖注入注入测试数据时变得更容易。
• Spring 的 web 框架是一个设计良好的 web MVC 框架，它为 web 框架，比如 Structs 或者其他工程上的或者很少受欢迎的 web 框架，提供了一个很好的供替代的选择。
• 为将特定技术的异常（例如，由 JDBC、Hibernate，或者 JDO 抛出的异常）翻译成一致的， Spring 提供了一个方便的 API，而这些都是未经检验的异常。
• 轻量级的 IOC 容器往往是轻量级的，例如，特别是当与 EJB 容器相比的时候。这有利于在内存和 CPU 资源有限的计算机上开发和部署应用程序。
• Spring 提供了一个一致的事务管理界面，该界面可以缩小成一个本地事务（例如，使用一个单一的数据库）和扩展成一个全局事务（例如，使用 JTA）。

核心思想

Spring 最核心的两个技术思想是：IoC 和 Aop

IoC

IoC 即 Inversion of Control ，意为控制反转。

Spring 最认同的技术是控制反转的依赖注入（DI）模式。控制反转（IoC）是一个通用的概念，它可以用许多不同的方式去表达，依赖注入仅仅是控制反转的一个具体的例子。

当编写一个复杂的 Java 应用程序时，应用程序类应该尽可能的独立于其他的 Java 类来增加这些类可重用可能性，当进行单元测试时，可以使它们独立于其他类进行测试。依赖注入（或者有时被称为配线）有助于将这些类粘合在一起，并且在同一时间让它们保持独立。

到底什么是依赖注入？让我们将这两个词分开来看一看。这里将依赖关系部分转化为两个类之间的关联。例如，类 A 依赖于类 B。现在，让我们看一看第二部分，注入。所有这一切都意味着类 B 将通过 IoC 被注入到类 A 中。

依赖注入可以以向构造函数传递参数的方式发生，或者通过使用 setter 方法 post-construction。由于依赖注入是 Spring 框架的核心部分，所以我将在一个单独的章节中利用很好的例子去解释这一概念。

Aop

Spring 框架的一个关键组件是面向方面的程序设计（AOP）框架。一个程序中跨越多个点的功能被称为横切关注点，这些横切关注点在概念上独立于应用程序的业务逻辑。有各种各样常见的很好的关于方面的例子，比如日志记录、声明性事务、安全性，和缓存等等。

在 OOP 中模块化的关键单元是类，而在 AOP 中模块化的关键单元是方面。AOP 帮助你将横切关注点从它们所影响的对象中分离出来，然而依赖注入帮助你将你的应用程序对象从彼此中分离出来。

Spring 框架的 AOP 模块提供了面向方面的程序设计实现，允许你定义拦截器方法和切入点，可以实现将应该被分开的代码干净的分开功能。我将在一个独立的章节中讨论更多关于 Spring AOP 的概念。

Spring 体系结构

Spring 当前框架有20个 jar 包，大致可以分为6大模块:

• 1. 为什么使用 Spring
• 2. 核心思想
  • 2.1. IoC
  • 2.2. Aop
• 3. Spring 体系结构
  • 3.1. Core Container
    • 3.1.1. BeanFactory
    • 3.1.2. ApplicationContext
  • 3.2. AOP and Instrumentation
  • 3.3. Messaging
  • 3.4. Data Access / Integaration
  • 3.5. Web
  • 3.6. Test
• 4. 术语

Spring 框架提供了非常丰富的功能，因此整个架构也很庞大。
在我们实际的应用开发中，并不一定要使用所有的功能，而是可以根据需要选择合适的 Spring 模块。

Core Container

IoC 容器是 Spring 框架的核心。spring 容器使用依赖注入管理构成应用的组件，它会创建相互协作的组件之间的关联。毫无疑问，这些对象更简单干净，更容易理解，也更容易重用和测试。
Spring 自带了几种容器的实现，可归纳为两种类型：

BeanFactory

由 org.springframework.beans.factory.BeanFactory 接口定义。
它是最简单的容器，提供基本的 DI 支持。

ApplicationContext

由 org.springframework.context.ApplicationContext 接口定义。
它是基于 BeanFactory 之上构建，并提供面向应用的服务，例如从属性文件解析文本信息的能力，以及发布应用事件给感兴趣的事件监听者的能力。
注：Bean 工厂对于大多数应用来说往往太低级了，所以应用上下文使用更广泛。推荐在开发中使用应用上下文容器。

Spring 自带了多种应用上下文，最可能遇到的有以下几种：
ClassPathXmlApplicationContext：从类路径下的 XML 配置文件中加载上下文定义，把应用上下文定义文件当做类资源。
FileSystemXmlApplicationContext：读取文件系统下的 XML 配置文件并加载上下文定义。
XmlWebApplicationContext：读取 Web 应用下的 XML 配置文件并装载上下文定义。

范例

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ApplicationContext context = new FileSystemXmlApplicationContext("D:\Temp\build.xml");
ApplicationContext context2 = new ClassPathXmlApplicationContext("build.xml");

可以看到，加载 FileSystemXmlApplicationContext 和 ClassPathXmlApplicationContext 十分相似。
差异在于：前者在指定文件系统路径下查找 build.xml 文件；而后在所有类路径（包含 JAR 文件）下查找 build.xml 文件。
通过引用应用上下文，可以很方便的调用 getBean() 方法从 Spring 容器中获取 Bean。

相关 jar 包

• spring-core, spring-beans, 提供框架的基础部分，包括 IoC 和依赖注入特性。

• spring-context, 在spring-core, spring-beans基础上构建。它提供一种框架式的访问对象的方法。它也支持类似 Java EE 特性，例如：EJB，JMX 和基本 remoting。ApplicationContext 接口是它的聚焦点。

• springcontext-support, 集成第三方库到 Spring application context。

• spring-expression，提供一种强有力的表达语言在运行时来查询和操纵一个对象图。

AOP and Instrumentation

相关 jar 包

• spring-aop，提供了对面向切面编程的丰富支持。
• spring-aspects，提供了对 AspectJ 的集成。
• spring-instrument，提供了对类 instrumentation 的支持和类加载器。
• spring-instrument-tomcat，包含了 Spring 对 Tomcat 的 instrumentation 代理。

Messaging

相关 jar 包

• spring-messaging，包含 spring 的消息处理功能，如 Message，MessageChannel，MessageHandler。

Data Access / Integaration

Data Access/Integration 层包含了 JDBC / ORM / OXM / JMS 和 Transaction 模块。

相关 jar 包

• spring-jdbc，提供了一个 JDBC 抽象层。

• spring-tx，支持编程和声明式事务管理类。

• spring-orm，提供了流行的对象关系型映射 API 集，如 JPA，JDO，Hibernate。

• spring-oxm，提供了一个抽象层以支持对象/XML 映射的实现，如 JAXB，Castor，XMLBeans，JiBX 和 XStream.

• spring-jms，包含了生产和消费消息的功能。

Web

相关 jar 包

• spring-web，提供了基本的面向 web 的功能，如多文件上传、使用 Servlet 监听器的 Ioc 容器的初始化。一个面向 web 的应用层上下文。

• spring-webmvc，包括 MVC 和 REST web 服务实现。

• spring-webmvc-portlet，提供在 Protlet 环境的 MVC 实现和spring-webmvc功能的镜像。

Test

相关 jar 包

• spring-test，以 Junit 和 TestNG 来支持 spring 组件的单元测试和集成测试。

术语

• 应用程序：是能完成我们所需要功能的成品，比如购物网站、OA 系统。
• 框架：是能完成一定功能的半成品，比如我们可以使用框架进行购物网站开发；框架做一部分功能，我们自己做一部分功能，这样应用程序就创建出来了。而且框架规定了你在开发应用程序时的整体架构，提供了一些基础功能，还规定了类和对象的如何创建、如何协作等，从而简化我们开发，让我们专注于业务逻辑开发。
• 非侵入式设计：从框架角度可以这样理解，无需继承框架提供的类，这种设计就可以看作是非侵入式设计，如果继承了这些框架类，就是侵入设计，如果以后想更换框架之前写过的代码几乎无法重用，如果非侵入式设计则之前写过的代码仍然可以继续使用。
• 轻量级及重量级：轻量级是相对于重量级而言的，轻量级一般就是非入侵性的、所依赖的东西非常少、资源占用非常少、部署简单等等，其实就是比较容易使用，而重量级正好相反。
• POJO：POJO（Plain Old Java Objects）简单的 Java 对象，它可以包含业务逻辑或持久化逻辑，但不担当任何特殊角色且不继承或不实现任何其它 Java 框架的类或接口。
• 容器：在日常生活中容器就是一种盛放东西的器具，从程序设计角度看就是装对象的的对象，因为存在放入、拿出等操作，所以容器还要管理对象的生命周期。
• 控制反转：即 Inversion of Control，缩写为 IoC，控制反转还有一个名字叫做依赖注入（Dependency Injection），就是由容器控制程序之间的关系，而非传统实现中，由程序代码直接操控。
• JavaBean：一般指容器管理对象，在 Spring 中指 Spring IoC 容器管理对象。

计算机网络面试总结

如果你不是从事于通信领域，面试时问及计算机网络的知识，一般也就限定在：HTTP（含 HTTPS、Cookie、Session）、TCP、UDP、Socket 这些

综合

计算机网络如何分层？

❓ 问题：计算机网络如何分层？各层的作用是什么？各层的主要协议、设备分别是什么？

这是学习计算机网络知识宏观层面必须要了解的核心点。知道了这些，对于网络的体系结构就基本上了解了。

计算机网络分层一般有三种划分体系：OSI 分层；五层协议分层；TCP/IP 协议分层。

• OSI 的七层体系结构概念清楚，理论完整，但是比较复杂且不实用，所以并不流行。
• 五层协议分层是一种折中方案，在现实中更为流行。

物理层

物理层（Physical Layer）只接收和发送一串比特(bit)流，不考虑信息的意义和信息结构。

扩展阅读：计算机网络之物理层

• 关键词：调制、解调、数字信号、模拟信号、通信媒介、信道复用
• 数据单元：比特流。
• 典型设备：光纤、同轴电缆、双绞线、中继器和集线器。

数据链路层

网络层针对的还是主机之间的数据传输服务，而主机之间可以有很多链路，数据链路层（Data Link Layer）就是为同一链路的主机提供数据传输服务。数据链路层把网络层传下来的分组封装成帧。

扩展阅读：计算机网络之数据链路层

• 关键词：点对点信道、广播信道、PPP、CSMA/CD、局域网、以太网、MAC、适配器、集线器、网桥、交换机
• 主要协议：PPP、CSMA/CD 等。
• 数据单元：帧（frame）。
• 典型设备：二层交换机、网桥、网卡。

网络层

网络层（network layer）为分组交换网上的不同主机提供通信服务。在发送数据时，网络层把运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送。

扩展阅读：计算机网络之网络层

• 关键词：IP、ICMP、ARP、路由
• 主要协议：IP。
• 数据单元：IP 数据报（packet）。
• 典型设备：网关、路由器。

传输层

传输层（transport layer）为两台主机中进程间的通信提供通用的数据传输服务。

扩展阅读：计算机网络之传输层

• 关键词：UDP、TCP、滑动窗口、拥塞控制、三次握手
• 主要协议：TCP、UDP。
• 数据单元：报文段（segment）或用户数据报。

\会话层~~

~~会话层（Session Layer）不参与具体的传输，它提供包括访问验证和会话管理在内的建立和维护应用之间通信的机制。~~

\表示层~~

~~表示层（Presentation Layer）是为在应用过程之间传送的信息提供表示方法的服务，它关心的只是发出信息的语法与语义。表示层要完成某些特定的功能，主要有不同数据编码格式的转换，提供数据压缩、解压缩服务，对数据进行加密、解密。~~

应用层

应用层（application layer）通过应用进程间的交互来完成特定网络应用。应用层协议定义的是应用进程间通信和交互的规则。

扩展阅读：计算机网络之应用层

• 关键词：HTTP、DNS、FTP、TELNET、DHCP
• 主要协议：HTTP、DNS、SMTP、Telnet、FTP、SNMP 等。
• 数据单元：报文（message）。

HTTP

扩展阅读：超文本传输协议 HTTP

DNS

扩展阅读：域名系统协议 DNS

TCP/UDP

扩展阅读：传输控制协议 TCP，用户数据报协议 UDP

什么是 TCP？

TCP（Transmission Control Protocol），即传输控制协议，它是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。

TCP 的特性是什么？

• 面向连接的 - 面向连接是指 TCP 需要通过三次握手、四次挥手原则建立和断开双向连接。
• 可靠的 - 可靠是指 TCP 传输的数据包保证以原始顺序到达目的地，且数据包不被损坏。为了实现这点，TCP 通过以下技术来保证：
  • 数据包的序列号和校验码
  • 确认包和自动重传
    • 如果发送者没有收到正确的响应，它将重新发送数据包。如果多次超时，连接就会断开。
    • TCP 实行流量控制和拥塞控制。这些确保措施会导致延迟，而且通常导致传输效率比 UDP 低。
• 基于字节流的
  • 虽然应用程序和 TCP 的交互是一次一个数据块（大小不等），但 TCP 把应用程序看成是一连串的无结构的字节流。TCP 有一个缓冲，当应用程序传送的数据块太长，TCP 就可以把它划分短一些再传送。如果应用程序一次只发送一个字节，TCP 也可以等待积累有足够多的字节后再构成报文段发送出去。
  • 在 TCP 建立连接前两次握手的 SYN 报文中选项字段的 MSS 值，通信双方商定通信的最大报文长度。如果应用层交付下来的数据过大，就会对数据分段，然后发送；否则通过滑动窗口来控制通信双发的数据。

TCP 三次握手

❓ 问题：三次握手有什么用？什么是三次握手？为什么需要三次握手？

（1）三次握手有什么用？

• 三次握手负责建立 TCP 双向连接。

（2）什么是三次握手？

如上图所示，三次握手流程如下：

1. 第一次握手 - 客户端向服务端发送带有 SYN 标志的数据包。
2. 第二次握手 - 服务端向客户端发送带有 SYN/ACK 标志的数据包。
3. 第三次握手 - 客户端向服务端发送带有带有 ACK 标志的数据包。

至此，TCP 三次握手完成，客户端与服务端已建立双向连接。

💡 说明：SYN 为 synchronize 的缩写，ACK 为 acknowledgment 的缩写。

（3）为什么需要三次握手？

为了便于说明，假设客户端为 A, 服务端为 B。

1. 第一次握手，A 向 B 发同步消息。B 收到消息后，B 认为：A 发消息没问题；B 收消息没问题。
2. 第二次握手，B 向 A 发同步消息和确认消息。A 收到消息后，A 认为：A 发消息、收消息都没问题；B 发消息、收消息都没问题。但是，此时 B 不确定自己发消息是否没问题，所以就需要第三次握手。
3. 第三次握手，A 向 B 发确认消息。B 收到消息后。B 认为：B 发消息没问题。

TCP 四次挥手

❓ 问题：四次挥手有什么用？什么是四次挥手？为什么建立连接是三次握手，关闭连接确是四次挥手呢？

（1）四次挥手有什么用？

• 四次挥手负责断开 TCP 连接。

（2）什么是四次挥手？

如上图所示，四次挥手流程如下：

1. 第一次挥手 - 客户端向服务端发送一个 FIN 包，用来关闭客户端到服务端的数据传送。
2. 第二次挥手 - 服务端收到这个 FIN 包，向客户端发送一个 ACK 包，确认序号为收到的序号加 1。和 SYN 一样，一个 FIN 将占用一个序号。
3. 第三次挥手 - 服务端关闭与客户端的连接，向客户端发送一个 FIN 包。
4. 第四次挥手 - 客户端向服务端发送 ACK 包，并将确认序号设置为收到序号加 1。

（3）为什么建立连接是三次握手，关闭连接确是四次挥手呢？

• 建立连接的时候， 服务器在 LISTEN 状态下，收到建立连接请求的 SYN 报文后，把 ACK 和 SYN 放在一个报文里发送给客户端。
• 而关闭连接时，服务器收到对方的 FIN 报文时，仅仅表示对方不再发送数据了但是还能接收数据，而自己也未必全部数据都发送给对方了，所以己方可以立即关闭，也可以发送一些数据给对方后，再发送 FIN 报文给对方来表示同意现在关闭连接，因此，己方 ACK 和 FIN 一般都会分开发送，从而导致多了一次。

TCP 滑动窗口

❓ 问题：什么是滑动窗口？滑动窗口原理是什么？

什么是滑动窗口？

滑动窗口是 TCP 的一种控制网络流量的技术。

TCP 必需要解决的可靠传输以及包乱序（reordering）的问题，所以，TCP 必需要知道网络实际的数据处理带宽或是数据处理速度，这样才不会引起网络拥塞，导致丢包。

TCP 头里有一个字段叫 Window，又叫 Advertised-Window，这个字段是接收端告诉发送端自己还有多少缓冲区可以接收数据。于是发送端就可以根据这个接收端的处理能力来发送数据，而不会导致接收端处理不过来。

滑动窗口原理是什么？

1. 已发送已确认 - 数据流中最早的字节已经发送并得到确认。这些数据是站在发送端的角度来看的。上图中的 31 个字节已经发送并确认。
2. 已发送但尚未确认 - 已发送但尚未得到确认的字节。发送方在确认之前，不认为这些数据已经被处理。上图中的 32 ~ 45 字节为第 2 类。
3. 未发送而接收方已 Ready - 设备尚未将数据发出 ，但接收方根据最近一次关于发送方一次要发送多少字节确认自己有足够空间。发送方会立即尝试发送。上图中的 46 ~ 51 字节为第 3 类。
4. 未发送而接收方 Not Ready - 由于接收方 not ready，还不允许将这部分数据发出。上图中的 52 以后的字节为第 4 类。

这张图片相对于上一张图片，滑动窗口偏移了 5 个字节，意味着有 5 个已发送的字节得到了确认。

TCP 重传机制

❓ 问题：为什么需要重传机制？TCP 有哪些重传机制，原理是什么？

TCP 要保证所有的数据包都可以到达，所以，必需要有重传机制。

TCP 重传机制主要有两种：

• 超时重传机制
• 快速重传机制

（1）超时重传机制

超时重传机制是指：发送数据包在一定的时间周期内没有收到相应的 ACK，等待一定的时间，超时之后就认为这个数据包丢失，就会重新发送。这个等待时间被称为 RTO(Retransmission TimeOut)，即重传超时时间。

没有确认的数据包不会从窗口中移走，定时器在重传时间到期内，每个片段的位置不变。

这种机制的重点是 RTO 的设置：

• RTO 设长了，重发就慢，丢了老半天才重发，没有效率，性能差；
• RTO 设短了，会导致可能并没有丢就重发。于是重发的就快，会增加网络拥塞，导致更多的超时，更多的超时导致更多的重发

（2）快速重传机制

快速重传机制，实现了另外的一种丢包评定标准，即如果连续收到 3 次重复 ACK，发送方就认为这个 seq 的包丢失了，立刻进行重传。

当接收方收到乱序片段时，需要重复发送 ACK。

SpringBoot 之发送邮件

简介

Spring Boot 收发邮件最简便方式是通过 spring-boot-starter-mail。

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<dependency>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-mail</artifactId>
</dependency>

spring-boot-starter-mail 本质上是使用 JavaMail(javax.mail)。如果想对 JavaMail 有进一步了解，可以参考： JavaMail 使用指南

API

Spring Framework 提供了一个使用 JavaMailSender 接口发送电子邮件的简单抽象，这是发送邮件的核心 API。

JavaMailSender 接口提供的 API 如下：

配置

Spring Boot 为 JavaMailSender 提供了自动配置以及启动器模块。

如果 spring.mail.host 和相关库（由 spring-boot-starter-mail 定义）可用，则 Spring Boot 会创建默认 JavaMailSender（如果不存在）。可以通过 spring.mail 命名空间中的配置项进一步自定义发件人。
特别是，某些默认超时值是无限的，您可能希望更改它以避免线程被无响应的邮件服务器阻塞，如以下示例所示：

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spring.mail.properties.mail.smtp.connectiontimeout=5000
spring.mail.properties.mail.smtp.timeout=3000
spring.mail.properties.mail.smtp.writetimeout=5000

也可以使用 JNDI 中的现有会话配置 JavaMailSender：

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spring.mail.jndi-name=mail/Session

以下为 Spring Boot 关于 Mail 的配置：

有关更多详细信息，请参阅 MailProperties。

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# Email (MailProperties)
spring.mail.default-encoding=UTF-8 # Default MimeMessage encoding.
spring.mail.host= # SMTP server host. For instance, `smtp.example.com`.
spring.mail.jndi-name= # Session JNDI name. When set, takes precedence over other Session settings.
spring.mail.password= # Login password of the SMTP server.
spring.mail.port= # SMTP server port.
spring.mail.properties.*= # Additional JavaMail Session properties.
spring.mail.protocol=smtp # Protocol used by the SMTP server.
spring.mail.test-connection=false # Whether to test that the mail server is available on startup.
spring.mail.username= # Login user of the SMTP server.

实战

引入依赖

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<dependencies>
  <dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-mail</artifactId>
  </dependency>
  <dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
    <scope>test</scope>
  </dependency>

  <dependency>
    <groupId>org.projectlombok</groupId>
    <artifactId>lombok</artifactId>
  </dependency>
  <dependency>
    <groupId>com.github.dozermapper</groupId>
    <artifactId>dozer-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>6.4.0</version>
  </dependency>
</dependencies>

配置邮件属性

在 src/main/resources 目录下添加 application-163.properties 配置文件，内容如下：

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spring.mail.host = smtp.163.com
spring.mail.username = xxxxxx
spring.mail.password = xxxxxx
spring.mail.properties.mail.smtp.auth = true
spring.mail.properties.mail.smtp.starttls.enable = true
spring.mail.properties.mail.smtp.starttls.required = true
spring.mail.default-encoding = UTF-8

mail.domain = 163.com
mail.from = ${spring.mail.username}@${mail.domain}

注：需替换有效的 spring.mail.username、spring.mail.password。

application-163.properties 配置文件表示使用 163 邮箱时的配置，为了使之生效，需要通过 spring.profiles.active = 163 来激活它。

在 src/main/resources 目录下添加 application.properties 配置文件，内容如下：

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spring.profiles.active = 163

Java 代码

首先，需要读取部分配置属性，方法如下：

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import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.validation.annotation.Validated;

@Validated
@Component
@ConfigurationProperties(prefix = "mail")
public class MailProperties {
    private String domain;
    private String from;

    public String getDomain() {
        return domain;
    }

    public void setDomain(String domain) {
        this.domain = domain;
    }

    public String getFrom() {
        return from;
    }

    public void setFrom(String from) {
        this.from = from;
    }
}

接着，定义一个邮件参数实体类（使用 lombok 简化了 getter、setter）：

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import lombok.Data;
import java.util.Date;

@Data
public class MailDTO {
    private String from;
    private String replyTo;
    private String[] to;
    private String[] cc;
    private String[] bcc;
    private Date sentDate;
    private String subject;
    private String text;
    private String[] filenames;
}

接着，实现发送邮件的功能接口：

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