Chemmy's Blog

chengming0916@gmail.com

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发表于 更新于 分类于 Valine：

环境准备

本地安装 Git NodeJS

检查环境

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git -v

node -v

npm -v

切换镜像站,具体参考

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npm config set registry https://registry.npmmirror.com

注册Github账号,Gitea账号(可选)
[^注] Github由于网络问题会经常无法链接，可使用Gitea作为中转，先将代码提交道Gitea，然后Gitea配置自动推送到Github

Github Pages初始化

Hexo环境搭建

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npm install 

# 插件
npm install hexo-asset-img           # 头像
npm install hexo-auto-category       # 自动分类
npm install hexo-generator-searchdb  # 生成搜索数据库
npm install hexo-backlink            # Obsdian链接转换
npm install hexo-deploy-git          # git自动发布

Hexo主题配置

Hexo 配置

参考
【2024】从零开始用Hexo+GithubPage搭建个人网站（保姆级） - 知乎 (zhihu.com)
Hexo + Obsidian + Git 完美的博客部署与编辑方案 - 个人文章 - SegmentFault 思否
Obsidian+Git完美维护Hexo博客 - 知乎 (zhihu.com)

发表于 更新于 分类于 Valine：

官方文档(中文)

节点名称 节点IP 配置 系统版本
VIP 192.168.50.220 虚拟IP
k8s-master-221 192.168.50.221 4核 2G debian 11
k8s-master-222 192.168.50.222 4核 2G debian 11
k8s-master-223 192.168.50.223 4核 2G debian 11
k8s-node-224 192.168.50.224 4核 2G debian 11
k8s-node-225 192.168.50.225 4核 2G debian 11

主机配置

时间同步

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配置 hostname

注意节名称不能重复

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hostnamectl --static set-hostname k8s-master-221

配置防火墙

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service iptables stop 

iptables -F

systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld

如果需要打开防火墙，执行以下配置

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# master节点执行
ufw allow 6443/tcp
ufw allow 2379/tcp
ufw allow 2380/tcp
ufw allow 10250/tcp
ufw allow 10251/tcp
ufw allow 10252/tcp
ufw allow 10255/tcp
ufw reload

# worker节点执行
ufw allow 10250/tcp
ufw allow 30000:32767/tcp
ufw reload

关闭交换分区

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swapoff -a
set -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab

若需允许交换分区参考官方文档 交换分区的配置

配置hosts

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cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.50.221 k8s-master-221
192.168.50.222 k8s-master-222
192.168.50.223 k8s-master-223
192.168.50.224 k8s-worker-224
192.168.50.225 k8s-worker-225
EOF

开启 bridge 网桥过滤功能

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# 桥接的ipv4流量转到iptables
cat << EOF | sudo tee /etc/modules-load.d/k8s.conf
overlay
br_netfilter
EOF

sudo modprobe overlay
sudo modprobe br_netfilter

# 设置所需的 sysctl 参数,参数在重新启动后保持不变
cat << EOF | sudo tee /etc/sysctl.d/k8s.conf
net.bridge.bridge-nf-call-iptables  = 1 # 开启网桥模式(必须)
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1 # 开启网桥模式(必须)
net.ipv4.ip_forward                 = 1 # 转发模式(默认开启)
vm.panic_on_oom                     = 0 # 开启OOM(默认开启)
vm.swappiness                       = 0 # 禁止使用swap空间
vm.overcommit_memory                = 1 # 不检查物理内存是否够用
EOF

# 应用 sysctl 参数而不重新启动
sudo sysctl --system

配置 IPVS

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modprobe br_netfilter

cat > /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules << EOF
#!/bin/bash
modprobe -- ip_vs
modprobe -- ip_vs_rr
modprobe -- ip_vs_wrr
modprobe -- ip_vs_sh
modprobe -- nf_conntrack_ipv
EOF

安装工具

安装 Containerd

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# 安装
apt update 
apt install -y containerd

# 导出默认配置
containerd config default | sudo tee /etc/containerd/config.toml >/dev/null 2>&1

设置cgroupdriver为systemd,编辑 /etc/containerd/config.toml 文件，找到 [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes.runc.options] 部分，添加一行内容：SystemdCgroup = true

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sed -i 's/SystemdCgroup \= false/SystemdCgroup \= true/g' /etc/containerd/config.toml

重启containerd并设置开机启动

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systemctl restart containerd
systemctl enable containerd

安装 keadm,kubelete,kubectl

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# 添加安装源

# 安装
apt update 
apt install -y kubelet kubeadm kubectl 
apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl

部署高可用(仅 master 节点)

安装

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apt install keepalived haproxy

修改haproxy配置

/etc/haproxy/haproxy.cfg

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global
  maxconn  2000
  ulimit-n  16384
  log  127.0.0.1 local0 err
  stats timeout 30s

defaults
  log global
  mode  http
  option  httplog
  timeout connect 5000
  timeout client  50000
  timeout server  50000
  timeout http-request 15s
  timeout http-keep-alive 15s

frontend monitor-in
  bind *:33305
  mode http
  option httplog
  monitor-uri /monitor

frontend k8s-master
  bind 0.0.0.0:16443
  bind 127.0.0.1:16443
  mode tcp
  option tcplog
  tcp-request inspect-delay 5s
  default_backend k8s-master

backend k8s-master
  mode tcp
  option tcplog
  option tcp-check
  balance roundrobin
  default-server inter 10s downinter 5s rise 2 fall 2 slowstart 60s maxconn 250 maxqueue 256 weight 100
  server k8s-master1	172.16.12.111:6443  check  
  server k8s-master2	172.16.12.112:6443  check
  server k8s-master3	172.16.12.113:6443  check

配置 keepalived

interface # 网卡名称
mcast_src_ip # 节点ip
virtual_ipaddress # vip地址

k8s-master-221配置文件/etc/keepalived/keepalived.conf

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! Configuration File for keepalived
global_defs {
    router_id LVS_DEVEL
script_user root
    enable_script_security
}
vrrp_script chk_apiserver {
    script "/etc/keepalived/check_apiserver.sh" #健康检查脚本
    interval 5
    weight -5
    fall 2  
    rise 1
}
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER					#高可用主1
    interface eth0					#网卡名称
    mcast_src_ip 192.168.50.221		#该节点 IP
    virtual_router_id 51
    priority 100				    #设置最高级优先级
    advert_int 2
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass K8SHA_KA_AUTH
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.50.220			    #vip地址
    }
    track_script {
       chk_apiserver
    }
}

k8s-master-222配置文件/etc/keepalived/keepalived.conf

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! Configuration File for keepalived
global_defs {
    router_id LVS_DEVEL
script_user root
    enable_script_security
}
vrrp_script chk_apiserver {
    script "/etc/keepalived/check_apiserver.sh"
    interval 5
    weight -5
    fall 2  
    rise 1
}
vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP					#高可用 从1
    interface ens33					#网卡名称
    mcast_src_ip 192.168.50.222	    #该节点 IP
    virtual_router_id 51
    priority 50				        #设置优先级
    advert_int 2
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass K8SHA_KA_AUTH
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.50.220			    #vip地址
    }
    track_script {
       chk_apiserver
    }
}

k8s-master-222配置文件/etc/keepalived/keepalived.conf

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! Configuration File for keepalived
global_defs {
    router_id LVS_DEVEL
script_user root
    enable_script_security
}
vrrp_script chk_apiserver {
    script "/etc/keepalived/check_apiserver.sh"
    interval 5
    weight -5
    fall 2  
    rise 1
}
vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP					#高可用从2
    interface ens33					#网卡名称
    mcast_src_ip 192.168.50.223		#该节点 IP
    virtual_router_id 51
    priority 49				        #设置优先级
    advert_int 2
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass K8SHA_KA_AUTH
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.50.220			    #vip地址
    }
    track_script {
       chk_apiserver
    }
}

健康检查脚本 /etc/keepalived/check_apiserver.sh

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#!/bin/bash
err=0
for k in $(seq 1 3);do
    check_code=$(pgrep haproxy)
    if [[ $check_code == "" ]]; then
        err=$(expr $err + 1)
        sleep 1
        continue
    else
        err=0
        break
    fi
done

if [[ $err != "0" ]]; then
    echo "systemctl stop keepalived"
    /usr/bin/systemctl stop keepalived
    exit 1
else
    exit 0
fi

给监测脚本添加执行权限

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chmod +x /etc/keepalived/check_apiserver.sh

启动keepalive和haproxy

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systemctl daemon-reload
# 启动并设置开机启动
# systemctl enable --now haproxy
systemctl start haproxy && systemctl enable haproxy
# systemctl enable --now keepalived
systemctl start keepalived && systemctl enbale keepalived

测试vip漂移

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# 查看ip与vip
hostname -I

# 测试vip的16443端口是否通
nc -v 192.168.50.220 16443

初始化集群

拉取镜像

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# 查看需要的镜像文件
kubeadm config images list 

# 拉取镜像
kubeadm config images pull

master 节点初始化

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# 导出默认初始化配置
kubeadm config print init-defaults > kubeadm-config.yaml

# token过期后生成信息token
kubeadm token create --print-join-command

master 节点加入集群

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# master节点需要生成certificate-key
kubeadm init --control-plane-endpoint=192.168.50.220:16443

kubeadm join 192.168.50.220:16443 --token {token} \
    --discovery-token-ca-cert-hash {} \
    --control-plane --certificate-key {}

worker 节点加入集群

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kubeadm join 192.168.50.220:16643 --token {token} \
    --discovery-token-ca-cert-hash {}

从集群种移除节点

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kubectl delete node {node-name}

配置环境变量，用于访问集群

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cat << EOF >> ~/.bashrc
export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin/conf
EOF

source ~/.bashrc

查看集群节点状态

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# 查看节点状态
kubectl get nodes

# 查看系统组件
kubectl get all -n kube-system -o wide

安装网络组件(只在master-221节点操作)

Calico
Flannel

去除 master节点污点

如果你打算让Master节点也参与到平常的Pod调度(生产环境一般不会这样做，以保证master节点的稳定性)，那么你需要使用以下命令将Master节点上的 taint(污点标记)解除

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kubectl taint nodes --all node-role.kubernetes.io/master-

最后我们使用以下命令查看当前集群的状态，发现Scheduler和Controller Manager组件处理不健康状态：

1
kubectl get cs

解决上述问题需要将每个Master节点上的 /etc/kubernetes/manifests/kube-scheduler.yaml 和 /etc/kubernetes/manifests/kube-controller-manager.yaml 文件中的- –port=0注释掉,然后重启一下各Master节点上的kubelet即可.

测试集群

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kubectl create deployment nginx --image nginx --replicas 2
kubectl expose deployment nginx --name nginx --type NodePort --port 80 --target-port 80 --node-port 8080

curl http://192.168.50.220:8080

参考
如何用 Kubeadm 在 Debian 11 上安装 Kubernetes 集群 | Linux 中国 - 知乎 (zhihu.com)
Kubernetes多主多从高可用集群部署 - 个人文章 - SegmentFault 思否
搭建多主节点k8s高可用集群(三主两从一VIP）_kubernetes部署多主多从集群-CSDN博客
github - 基于Ubuntu22.04部署KubeEdge-v1.18.0环境 - 云原生_KubeEdge - SegmentFault 思否

发表于 更新于 分类于 Valine：

原文链接:Git应用详解第十讲：Git子库：submodule与subtree

一个中大型项目往往会依赖几个模块，git提供了子库的概念。可以将这些子模块存放在不同的仓库中，通过submodule或subtree实现仓库的嵌套。本讲为Git应用详解的倒数第二讲，胜利离我们不远了！

一、submodule

submodule：子模块的意思，表示将一个版本库作为子库引入到另一个版本库中：

1.引入子库

需要使用如下命令：

git submodule add 子库地址 保存目录

比如：

1
git submodule add git@github.com:AhuntSun/git_child.git mymodule

执行上述命令会将地址对应的远程仓库作为子库，保存到当前版本库的mymodule目录下：

随后查看当前版本库的状态：

可以发现新增了两个文件。查看其中的.gitmodules文件：

可以看到当前文件的路径和子模块的url，随后将这两个新增文件添加、提交并推送。在当前仓库git_parent对应的远程仓库中多出了两个文件：

其中mymodule文件夹上的3bd7f76 对应的是子仓库git_child中的最新提交：

点击mymodule文件夹，会自动跳转到子仓库中：

通过上述分析，可以得出结论：两个仓库已经关联起来了，并且仓库git_child为仓库git_parent的子仓库；

2.同步子库变化

当被依赖的子版本库发生变化时：在子版本库git_child中新增文件world.txt并提交到远程仓库：

这个时候依赖它的父版本库git_parent要如何感知这一变化呢？

方法一

这个时候git_parent只需要进入存放子库git_child的目录mymodule，执行git pull就能将子版本库git_child的更新拉取到本地：

方法二

当父版本库git_parent依赖的多个子版本库都发生变化时，可以采用如下方法遍历更新所有子库：首先回到版本库主目录，执行以下指令：

1
git submodule foreach git pull

该命令会遍历当前版本库所依赖的所有子版本库，并将它们的更新拉取到父版本库git_parent：

拉取完成后，查看状态，发现mymodule目录下文件发生了变化，所以需要执行一次添加、提交、推送操作：

3.复制父版本库

如果将使用了submodule添加依赖了子库的父版本库git_parent，克隆一份到本地的话。在克隆出来的新版本库git_parent2中，原父版本库存放依赖子库的目录虽在，但是内容不在：

进入根据git_parent复制出来的仓库git_parent2，会发现mymodule目录为空：

解决方法：可采用多条命令的分步操作，也可以通过参数将多步操作进行合并。

分步操作

这是在执行了clone操作后的额外操作，还需要做两件事：

  • 手动初始化submodule：

    1
    git submodule init

  • 手动拉取依赖的子版本库；：

    1
    git submodule update --recursive

执行完两步操作后，子版本库中就有内容了。由此完成了git_parent的克隆；

合并操作

分步操作相对繁琐，还可以通过添加参数的方式，将多步操作进行合并。通过以下指令基于git_parent克隆一份git_parent3：

1
git clone git@github.com:AhuntSun/git_parent.git git_parent3 --recursive

--recursive表示递归地克隆git_parent依赖的所有子版本库。

4.删除子版本库

git没有提供直接删除submodule子库的命令，但是我们可以通过其他指令的组合来达到这一目的，分为三步：

  • 将submodule从版本库中删除：

    1
    git rm --cache mymodule

git rm的作用为删除版本库中的文件，并将这一操作纳入暂存区；

  • 将submodule从工作区中删除；
  • 最后将.gitmodules目录删除；

完成三步操作后，再进行添加，提交，推送即可完成删除子库的操作：

二、subtree

1.简介

subtree与submodule的作用是一样的，但是subtree出现得比submodule晚，它的出现是为了弥补submodule存在的问题：

  • 第一：submodule不能在父版本库中修改子版本库的代码，只能在子版本库中修改，是单向的；
  • 第二：submodule没有直接删除子版本库的功能；

而subtree则可以实现双向数据修改。官方推荐使用subtree替代submodule。

2.创建子库

首先创建两个版本库：git_subtree_parent和git_subtree_child然后在git_subtree_parent中执行git subtree会列出该指令的一些常见的参数：

3.建立关联

首先需要给git_subtree_parent添加一个子库git_subtree_child:

第一步：添加子库的远程地址：

1
git remote add subtree-origin git@github.com:AhuntSun/git_subtree_child.git

添加完成后，父版本库中就有两个远程地址了：

这里的subtree-origin就代表了远程仓库git_subtree_child的地址。

第二步：建立依赖关系：

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2
git subtree add --prefix=subtree subtree-origin master --squash
//其中的--prefix=subtree可以写成：--p subtree 或 --prefix subtree

该命令表示将远程地址为subtree-origin的，子版本库上master分支的，文件克隆到subtree目录下；

注意：是在某一分支（如master）上将subtree-origin代表的远程仓库的某一分支（如master）作为子库拉取到subtree文件夹中。可切换到其他分支重复上述操作，也就是说子库的实质就是子分支。

--squash是可选参数，它的含义是合并，压缩的意思。

  • 如果不增加这个参数，则会把远程的子库中指定的分支（这里是master）中的提交一个一个地拉取到本地再去创建一个合并提交；
  • 如果增加了这个参数，会将远程子库指定分支上的多次提交合并压缩成一次提交再拉取到本地，这样拉取到本地的，远程子库中的，指定分支上的，历史提交记录就没有了。

拉取完成后，父版本库中会增添一个subtree目录，里面是子库的文件，相当于把依赖的子库代码拉取到了本地：

此时查看一下父版本库的提交历史：

会发现其中没有子库李四的提交信息，这是因为--squash参数将他的提交压缩为一次提交，并由父版本库张三进行合并和提交。所以父版本库多出了两次提交。

随后，我们在父版本库中进行一次推送：

结果远程仓库中多出了一个存放子版本库文件的subtree目录，并且完全脱离了版本库git_subtree_child，仅仅是属于父版本库git_subtree_parent的一个目录。而不像使用submodule那样，是一个点击就会自动跳转到依赖子库的指针：

  • subtree的远程父版本库：
  • submodule的远程父版本库：

即submodule与subtree子库的区别为：

4.同步子库变化

在子库中创建一个新文件world并推送到远程子库：

在父库中通过如下指令更新依赖的子库内容：

1
git subtree pull --prefix=subtree subtree-origin master --squash

此时查看一下提交历史：

发现没有子库李四的提交信息，这都是--squash的作用。子库的修改交由父库来提交。

5.参数--squash

该参数的作用为：防止子库指定分支上的提交历史污染父版本库。比如在子库的master分支上进行了三次提交分别为：a、b、c，并推送到远程子库。

首先，复习一下合并分支时遵循的三方合并原则：

当提交4和6需要合并的时候，git会先寻找二者的公共父提交节点，如图中的2，然后在提交2的基础上进行2、4、6的三方合并，合并后得到提交7。

父仓库执行pull操作时：如果添加参数--squash，就会把远程子库master分支上的这三次提交合并为一次新的提交abc；随后再与父仓库中子库的master分支进行合并，又产生一次提交X。整个pull的过程一共产生了五次提交，如下图所示：

存在的问题：

由于--squash指令的合并操作，会导致远程master分支上的合并提交abc与本地master分支上的最新提交2，找不到公共父节点，从而合并失败。同时push操作也会出现额外的问题。

最佳实践：要么全部操作都使用--squash指令，要么全部操作都不使用该参数，这样就不会出错。

错误示范：

为了验证，重新创建两个仓库A和B，并通过subtree将B设置为A的子库。这次全程都没有使用参数--squash，重复上述操作：

  • 首先，修改子库文件；
  • 然后，通过下列指令，在不使用参数--squash的情况下，将远程子库A变化的文件拉取到本地：
1
git subtree pull --prefix=subtree subtree-origin master

此时查看提交历史：

可以看到子库儿子的提交信息污染了父版本库的提交信息，验证了上述的结论。

所以要么都使用该指令，要么都不使用才能避免错误；如果不需要子库的提交日志，推荐使用--squash指令。

补充：echo 'new line' >> test.txt：表示在test.txt文件末尾追加文本new line；如果是一个>表示替换掉test.txt内的全部内容。

6.修改子库

subtree的强大之处在于，它可以在父版本库中修改依赖的子版本库。以下为演示：

进入父版本库存放子库的subtree目录，修改子库文件child.txt，并推送到远程父仓库：

此时远程父版本库中存放子库文件的subtree目录发生了变化，但是独立的远程子库git_subtree_child并没有发生变化。

  • 修改独立的远程子库：

    可执行以下命令，同步地修改远程子版本库：

    1
    git subtree push --prefix=subtree subtree-origin master

    如下图所示，父库中的子库文件child.txt新增的child2内容，同步到了独立的远程子库中：

  • 修改独立的本地子库：

    回到本地子库git_subtree_child，将对应的远程子库进行的修改拉取到本地进行合并同步：

    由此无论是远程的还是本地的子库都被修改了。

实际上使用subtree后，在外部看起来父仓库和子仓库是一个整体的仓库。执行clone操作时，不会像submodule那样需要遍历子库来单独克隆。而是可以将整个父仓库和它所依赖的子库当做一个整体进行克隆。

存在的问题

父版本库拉取远程子库进行更新同步会出现的问题：

  • 子仓库第一次修改：

    经历了上述操作，本地子库与远程子库的文件达到了同步，其中文件child.txt的内容都是child~4。在此基础上本地子库为该文件添加child5~6：

    然后推送到远程子库。

  • 父仓库第一次拉取：

    随后父版本库通过下述指令，拉取远程子库，与本地父仓库git_subtree_parent中的子库进行同步：

    1
    git subtree pull --p subtree subtree-origin master --squash

    结果出现了合并失败的情况：

    我们查看冲突产生的文件：

    发现父版本库中的子库与远程子库内容上并无冲突，但是却发生了冲突，这是为什么呢？

    探究冲突产生的原因之前我们先解决冲突，先删除多余的内容：

    随后执行git add命令和git commit命令标识解决了冲突：

    解决完冲突后将该文件推送到独立的远程子库，发现文件并没有发生更新，也就是说git认为我们并没有解决冲突：

  • 子仓库第二次修改与父仓库第二次拉取：

    再次修改本地子库的文件并推送到对应的远程仓库，父版本库再次将远程子库更新的文件拉取到本地进行同步：

    这次却成功了！为什么同样的操作，有的时候成功有的时候失败呢？

解决方案

原因出现在--squash指令中。实际上，--squash指令把子库中的提交信息合并了，导致父仓库在执行git pull操作时找不到公共的父节点，从而导致即使文件没有冲突的内容，也会出现合并冲突的情况。其实不使用--squash也会有这种问题，问题的根本原因仍然是三方合并时找不到公共父节点。我们打开gitk：

从图中不难看出，当使用subtree时，子库与父库之间是没有公共节点的，所以时常会因为找不到公共节点而出现合并冲突的情况，此时只需要解决冲突，手动合并即可。

不使用subtree时，普通的版本库中的各分支总会有一个公共节点：

再次强调：使用--squash指令时一定要小心，要么都使用它，要么都不使用。

7.抽离子库

git subtree split

当开发过程中出现某些子库完全可以复用到其他项目中时，我们希望将它独立出来。

  • 方法一：可以手动将文件拷贝出来。缺点是，这样会丢失关于该子库的提交记录；

  • 方法二：

    使用

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    git subtree split

    指令，该指令会把关于独立出来的子库的每次提交都记录起来。但是，这样存在弊端：

    • 比如该独立子库为company.util，当一次提交同时修改了company.util和company.server两个子库时。
    • 通过上述命令独立出来的子库util只会记录对自身修改的提交，而不会记录对company.server的修改，这样在别人看来这次提交就只修改了util，这是不完整的。

发表于 更新于 分类于 Valine：

来源：https://blog.guoqianfan.com/2019/11/24/timestamp-in-csharp/

什么是时间戳

时间戳默认是Unix时间戳。

首先要清楚JavaScript与Unix的时间戳的区别：

JavaScript时间戳：是指格林威治时间1970年01月01日00时00分00秒(北京时间1970年01月01日08时00分00秒)起至现在的总毫秒数。

Unix时间戳：是指格林威治时间1970年01月01日00时00分00秒(北京时间1970年01月01日08时00分00秒)起至现在的总秒数。

可以看出JavaScript时间戳是总毫秒数，Unix时间戳是总秒数。

比如同样是的 2016/11/03 12:30:00 ，转换为JavaScript时间戳为 1478147400000；转换为Unix时间戳为 1478147400。

从上面也可以看出时间戳与时区无关。

Unix时间戳相互转换

C# DateTime转换为Unix时间戳

.NET 4.6新方法

只能在 .NET 4.6及更高版本里才能使用。

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long timeStamp = DateTimeOffset.Now.ToUnixTimeSeconds(); 
Console.WriteLine(timeStamp);

通用的老方法

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System.DateTime startTime = TimeZone.CurrentTimeZone.ToLocalTime(new System.DateTime(1970, 1, 1)); 
long timeStamp = (long)(DateTime.Now - startTime).TotalSeconds; 
System.Console.WriteLine(timeStamp);

Unix时间戳转换为C# DateTime

.NET 4.6新方法

由时间戳转换的DateTimeOffset的时区默认是+00:00，此时我们需要转为本地时区，否则后续使用可能会有问题。

转为本地时区：DateTimeOffset.LocalDateTime。

示例代码如下：

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DateTimeOffset dto = DateTimeOffset.FromUnixTimeMilliseconds(1573696406184);

DateTime dt01 = dto.DateTime;

DateTime dt02 = dto.LocalDateTime;

通用的老方法

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long unixTimeStamp = 1478162177;
System.DateTime startTime = TimeZone.CurrentTimeZone.ToLocalTime(new System.DateTime(1970, 1, 1)); 
DateTime dt = startTime.AddSeconds(unixTimeStamp);
System.Console.WriteLine(dt.ToString("yyyy/MM/dd HH:mm:ss:ffff"));

备注

DateTimeOffset使用Now还是UtcNow

对于DateTimeOffset，发现有2个获取当前时间的属性：DateTimeOffset.Now和DateTimeOffset.UtcNow。

如果只是获取时间戳，这2个使用哪个都可以，得到的值是一样的。

因为DateTimeOffset里面有时区信息，获取时间戳时会使用时区进行转换的，所以获得的时间戳一样。

而也是因为时区的原因，DateTimeOffset的其他操作可能会不一样。例如DateTimeOffset.DateTime就不一样，此时推荐使用DateTimeOffset.LocalDateTime来获得本地时区的时间。

测试代码如下：

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Console.WriteLine("none：{0}", DateTimeOffset.Now);

Console.WriteLine("utc：{0}", DateTimeOffset.UtcNow);


Console.WriteLine("none：{0}", DateTimeOffset.Now.ToUnixTimeSeconds());

Console.WriteLine("utc：{0}", DateTimeOffset.UtcNow.ToUnixTimeSeconds());

DateTime转换为DateTimeOffset

可以直接把DateTime赋值给DateTimeOffset，内部会自动进行隐式转换。这里涉及到时区，请往下看。

DateTime的时区信息(Kind属性)

DateTime的时区信息存放在Kind属性里。Kind属性的数据类型是DateTimeKind枚举，只有3个值：

  • Unspecified：未指定/未规定
  • Utc：UTC时间
  • Local：本地时区

不同情况下得到的DateTime的Kind是不同的，具体如下：

  • DateTime.Now：DateTime.Kind是 **Local(本地时区)**。

  • DateTime.UtcNow：DateTime.Kind是 **Utc**。

  • DateTime.Parse()：

    • 【默认】在未指定时区时，DateTime.Kind是 Unspecified

    • 指定时区：指定时区后DateTime.Kind就是相对应的值。

      指定时区有2种方式：

      • 【默认+优先】待转换的字符串里有时区信息。例如：2019/11/24 17:40:32 +08:00
      • 使用DateTimeStyles参数来指定时区。DateTimeStyles是枚举类型，更多信息自己查看定义，这里不再多说。

Local和Utc都会把相应的时区传递过去。对于 Unspecified(未指定)，会被当做本地时区来处理（结果已验证，源码没看懂）。

测试代码

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DateTime dtNow = DateTime.Now;

DateTime dtUtcNow = DateTime.UtcNow;

DateTime dtParse = DateTime.Parse("2019-11-24 17:40:13");


DateTimeOffset dtoNow = dtNow;

DateTimeOffset dtoUtcNow = dtUtcNow;

DateTimeOffset dtoParse = dtParse;

Console.WriteLine("DateTime：");
Console.WriteLine("dtNow：{0}(Kind：{1})", dtNow, dtNow.Kind);
Console.WriteLine("dtUtcNow：{0}(Kind：{1})", dtUtcNow, dtUtcNow.Kind);
Console.WriteLine("dtParse：{0}(Kind：{1})", dtParse, dtParse.Kind);

Console.WriteLine();

Console.WriteLine("DateTimeOffset：");
Console.WriteLine("dtoNow：{0}", dtoNow);
Console.WriteLine("dtoUtcNow：{0}", dtoUtcNow);
Console.WriteLine("dtoParse：{0}", dtoParse);

输出结果如下：

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DateTime：
dtNow：2019/11/24 17:40:32(Kind：Local)
dtUtcNow：2019/11/24 9:40:32(Kind：Utc)
dtParse：2019/11/24 17:40:13(Kind：Unspecified)

DateTimeOffset：
dtoNow：2019/11/24 17:40:32 +08:00
dtoUtcNow：2019/11/24 9:40:32 +00:00
dtoParse：2019/11/24 17:40:13 +08:00

DateTimeOffset.Parse的默认时区

DateTimeOffset.Parse的默认时区是当前时区。

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Console.WriteLine("parse：{0}", DateTimeOffset.Parse("2019-6-14 15:38:49"));

参考

  1. C# DateTime与时间戳转换：https://www.cnblogs.com/polk6/p/6024892.html
  2. 如何将Unix时间戳转换为DateTime，反之亦然？：https://stackoverflow.com/questions/249760/how-can-i-convert-a-unix-timestamp-to-datetime-and-vice-versa
  3. DateTimeOffset源码：https://source.dot.net/#System.Private.CoreLib/DateTimeOffset.cs

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前言

算法这个东西其实在开发中很少用到，特别是web开发中，但是算法也很重要，因为任何的程序，任何的软件，都是由很多的算法和数据结构组成的。但是这不意味着算法对于每个软件设计人员的实际工作都是很重要的。每个项目特点和需求特殊也导致算法运用场景上不同。但是个人觉得算法运用的好的话会给自己在程序设计的时候提供比较好的思路。下面就对一些排序算法小结一下，就当做自己的一个笔记吧。

插入排序

1.简介

插入排序（Insertion Sort）的算法描述是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是通过构建有序序列，对于未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应位置并插入。插入排序在实现上，通常采用in-place排序（即只需用到O(1)的额外空间的排序），因而在从后向前扫描过程中，需要反复把已排序元素逐步向后挪位，为最新元素提供插入空间。

2.算法描述

一般来说，插入排序都采用in-place在数组上实现。具体算法描述如下：
1.从第一个元素开始，该元素可以认为已经被排序
2.取出下一个元素，在已经排序的元素序列中从后向前扫描
3.如果该元素（已排序）大于新元素，将该元素移到下一位置
4.重复步骤3，直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置
5.将新元素插入到该位置后
6.重复步骤2~5
如果比较操作的代价比交换操作大的话，可以采用二分查找法来减少比较操作的数目。该算法可以认为是插入排序的一个变种，称为二分查找排序。

3.使用插入排序为一列数字进行排序的过程 

最差时间复杂度 O(n^{2})

最优时间复杂度 O(n)

平均时间复杂度O(n^{2})

4.C#实现

复制代码

    /// <summary>
    /// 插入排序 /// </summary>
    public class InsertionSorter
    { public void Sort(int\[\] list)
        { for (int i = 1; i < list.Length; ++i)
            { int t = list\[i\]; int j = i; while ((j > 0) && (list\[j - 1\] > t))
                {
                    list\[j\] \= list\[j - 1\]; \--j;
                }
                list\[j\] \= t;
            }

        }
    }

复制代码

数组

int[] iArrary = new int[] { 1, 5, 3, 6, 10, 55, 9, 2, 87, 12, 34, 75, 33, 47 };

希尔排序

1.简介

希尔排序，也称递减增量排序算法，是插入排序的一种更高效的改进版本。希尔排序是非稳定排序算法。

2.算法实现

原始的算法实现在最坏的情况下需要进行O(n2)的比较和交换。V. Pratt的书[1] 对算法进行了少量修改，可以使得性能提升至O(n log2 n)。这比最好的比较算法的O(n log n)要差一些。
希尔排序通过将比较的全部元素分为几个区域来提升插入排序的性能。这样可以让一个元素可以一次性地朝最终位置前进一大步。然后算法再取越来越小的步长进行排序，算法的最后一步就是普通的插入排序，但是到了这步，需排序的数据几乎是已排好的了（此时插入排序较快）。
假设有一个很小的数据在一个已按升序排好序的数组的末端。如果用复杂度为O(n2)的排序（冒泡排序或插入排序），可能会进行n次的比较和交换才能将该数据移至正确位置。而希尔排序会用较大的步长移动数据，所以小数据只需进行少数比较和交换即可到正确位置。
一个更好理解的希尔排序实现：将数组列在一个表中并对列排序（用插入排序）。重复这过程，不过每次用更长的列来进行。最后整个表就只有一列了。将数组转换至表是为了更好地理解这算法，算法本身仅仅对原数组进行排序（通过增加索引的步长，例如是用i += step_size而不是i++）。

3.排序过程

最差时间复杂度 根据步长串行的不同而不同。O(n\log^2 n)

最优时间复杂度 O(n)

平均时间复杂度  根据步长串行的不同而不同。

4.C#实现

复制代码

    /// <summary>
    /// 希尔排序 /// </summary>
    public class ShellSorter
    { public void Sort(int\[\] list)
        { int inc; for (inc = 1; inc <= list.Length / 9; inc = 3 \* inc + 1) ; for (; inc > 0; inc /= 3)
            { for (int i = inc + 1; i <= list.Length; i += inc)
                { int t = list\[i - 1\]; int j = i; while ((j > inc) && (list\[j - inc - 1\] > t))
                    {
                        list\[j \- 1\] = list\[j - inc - 1\];
                        j \-= inc;
                    }
                    list\[j \- 1\] = t;
                }
            }
        }
    }

复制代码

选择排序

 1.简介

选择排序(Selection sort)是一种简单直观的排序算法。它的工作原理如下。首先在未排序序列中找到最小（大）元素，存放到排序序列的起始位置，然后，再从剩余未排序元素中继续寻找最小（大）元素，然后放到已排序序列的末尾。以此类推，直到所有元素均排序完毕。
选择排序的主要优点与数据移动有关。如果某个元素位于正确的最终位置上，则它不会被移动。选择排序每次交换一对元素，它们当中至少有一个将被移到其最终位置上，因此对n个元素的表进行排序总共进行至多n-1次交换。在所有的完全依靠交换去移动元素的排序方法中，选择排序属于非常好的一种。

2.实现过程

最差时间复杂度 О(n²)

最优时间复杂度 О(n²)

平均时间复杂度 О(n²)

3.C#实现

复制代码

    /// <summary>
    /// 选择排序 /// </summary>
    public class SelectionSorter
    { // public enum comp {COMP\_LESS,COMP\_EQUAL,COMP\_GRTR};
        private int min; // private int m=0;
        public void Sort(int\[\] list)
        { for (int i = 0; i < list.Length - 1; ++i)
            {
                min \= i; for (int j = i + 1; j < list.Length; ++j)
                { if (list\[j\] < list\[min\])
                        min \= j;
                } int t = list\[min\];
                list\[min\] \= list\[i\];
                list\[i\] \= t; // Console.WriteLine("{0}",list\[i\]);

}

        }
    }

复制代码

冒泡排序

1.简介

冒泡排序（Bubble Sort，台湾译为：泡沫排序或气泡排序）是一种简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。
冒泡排序对n个项目需要O(n^{2})的比较次数，且可以原地排序。尽管这个算法是最简单了解和实作的排序算法之一，但它对于少数元素之外的数列排序是很没有效率的。
冒泡排序是与插入排序拥有相等的执行时间，但是两种法在需要的交换次数却很大地不同。在最坏的情况，冒泡排序需要O(n^{2})次交换，而插入排序只要最多O(n)交换。冒泡排序的实现（类似下面）通常会对已经排序好的数列拙劣地执行（O(n^{2})），而插入排序在这个例子只需要O(n)个运算。因此很多现代的算法教科书避免使用冒泡排序，而用插入排序取代之。冒泡排序如果能在内部循环第一次执行时，使用一个旗标来表示有无需要交换的可能，也有可能把最好的复杂度降低到O(n)。在这个情况，在已经排序好的数列就无交换的需要。若在每次走访数列时，把走访顺序和比较大小反过来，也可以稍微地改进效率。有时候称为往返排序，因为算法会从数列的一端到另一端之间穿梭往返。

2.算法实现
1.比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
2.对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点，最后的元素应该会是最大的数。
3.针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
4.持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。 

3.实现过程

最差时间复杂度 O(n^{2})

最优时间复杂度 O(n)

平均时间复杂度 O(n^{2})

4.C#实现

复制代码

   /// <summary>
    /// 冒泡排序 /// </summary>
    public class bubblesort
    { public void BubbleSort(int\[\] R)
        { int i, j, temp; //交换标志 
            bool exchange; for (i = 0; i < R.Length; i++) //最多做R.Length-1趟排序

{
exchange = false; //本趟排序开始前，交换标志应为假
for (j = R.Length - 2; j >= i; j–)
{ if (R[j + 1] < R[j])　//交换条件
{
temp = R[j + 1];
R[j + 1] = R[j];
R[j] = temp;
exchange = true; //发生了交换，故将交换标志置为真
}
} if (!exchange) //本趟排序未发生交换，提前终止算法
{ break;
}
}
}
}

复制代码

发表于 更新于 分类于 ， Valine：

一、引言

在软件开发过程中，我们经常会遇到处理简单对象和复合对象的情况，例如对操作系统中目录的处理就是这样的一个例子，因为目录可以包括单独的文件，也可以包括文件夹，文件夹又是由文件组成的，由于简单对象和复合对象在功能上区别，导致在操作过程中必须区分简单对象和复合对象，这样就会导致客户调用带来不必要的麻烦，然而作为客户，它们希望能够始终一致地对待简单对象和复合对象。然而组合模式就是解决这样的问题。下面让我们看看组合模式是怎样解决这个问题的。

二、组合模式的详细介绍

2.1 组合模式的定义

组合模式允许你将对象组合成树形结构来表现”部分-整体“的层次结构，使得客户以一致的方式处理单个对象以及对象的组合。下面我们用绘制的例子来详细介绍组合模式，图形可以由一些基本图形元素组成（如直线，圆等），也可以由一些复杂图形组成（由基本图形元素组合而成），为了使客户对基本图形和复杂图形的调用保持一致，我们使用组合模式来达到整个目的。

组合模式实现的最关键的地方是——简单对象和复合对象必须实现相同的接口。这就是组合模式能够将组合对象和简单对象进行一致处理的原因。

2.2 组合模式的实现

介绍完组合模式的定义之后，让我们以图形的例子来实现组合模式，具体代码如下：

复制代码

// 通过一些简单图形以及一些复杂图形构建图形树来演示组合模式 // 客户端调用
class Client
{ static void Main(string[] args)
{
ComplexGraphics complexGraphics = new ComplexGraphics(“一个复杂图形和两条线段组成的复杂图形”);
complexGraphics.Add(new Line(“线段A”));
ComplexGraphics CompositeCG = new ComplexGraphics(“一个圆和一条线组成的复杂图形”);
CompositeCG.Add(new Circle(“圆”));
CompositeCG.Add(new Circle(“线段B”));
complexGraphics.Add(CompositeCG);
Line l = new Line(“线段C”);
complexGraphics.Add(l); // 显示复杂图形的画法
Console.WriteLine(“复杂图形的绘制如下：”);
Console.WriteLine(“-——————–”);
complexGraphics.Draw();
Console.WriteLine(“复杂图形绘制完成”);
Console.WriteLine(“-——————–”);
Console.WriteLine(); // 移除一个组件再显示复杂图形的画法
complexGraphics.Remove(l);
Console.WriteLine(“移除线段C后，复杂图形的绘制如下：”);
Console.WriteLine(“-——————–”);
complexGraphics.Draw();
Console.WriteLine(“复杂图形绘制完成”);
Console.WriteLine(“-——————–”);
Console.Read();
}
} ///


/// 图形抽象类， ///
public abstract class Graphics
{ public string Name { get; set; } public Graphics(string name)
{ this.Name = name;
} public abstract void Draw(); public abstract void Add(Graphics g); public abstract void Remove(Graphics g);
} ///
/// 简单图形类——线 ///
public class Line : Graphics
{ public Line(string name)
: base(name)
{ } // 重写父类抽象方法
public override void Draw()
{
Console.WriteLine(“画 “ + Name);
} // 因为简单图形在添加或移除其他图形，所以简单图形Add或Remove方法没有任何意义 // 如果客户端调用了简单图形的Add或Remove方法将会在运行时抛出异常 // 我们可以在客户端捕获该类移除并处理
public override void Add(Graphics g)
{ throw new Exception(“不能向简单图形Line添加其他图形”);
} public override void Remove(Graphics g)
{ throw new Exception(“不能向简单图形Line移除其他图形”);
}
} ///
/// 简单图形类——圆 ///
public class Circle : Graphics
{ public Circle(string name)
: base(name)
{ } // 重写父类抽象方法
public override void Draw()
{
Console.WriteLine(“画 “ + Name);
} public override void Add(Graphics g)
{ throw new Exception(“不能向简单图形Circle添加其他图形”);
} public override void Remove(Graphics g)
{ throw new Exception(“不能向简单图形Circle移除其他图形”);
}
} ///
/// 复杂图形，由一些简单图形组成,这里假设该复杂图形由一个圆两条线组成的复杂图形 ///
public class ComplexGraphics : Graphics
{ private List complexGraphicsList = new List(); public ComplexGraphics(string name)
: base(name)
{ } ///
/// 复杂图形的画法 ///
public override void Draw()
{ foreach (Graphics g in complexGraphicsList)
{
g.Draw();
}
} public override void Add(Graphics g)
{
complexGraphicsList.Add(g);
} public override void Remove(Graphics g)
{
complexGraphicsList.Remove(g);
}
}

复制代码

由于基本图形对象不存在Add和Remove方法，上面实现中直接通过抛出一个异常的方式来解决这样的问题的，但是我们想以一种更安全的方式来解决——因为基本图形根本不存在这样的方法，我们是不是可以移除这些方法呢？为了移除这些方法，我们就不得不修改Graphics接口，我们把管理子对象的方法声明放在复合图形对象里面，这样简单对象Line、Circle使用这些方法时在编译时就会出错，这样的一种实现方式我们称为安全式的组合模式，然而上面的实现方式称为透明式的组合模式，下面让我们看看安全式的组合模式又是怎样实现的，具体实现代码如下：

复制代码

/// 安全式的组合模式 /// 此方式实现的组合模式把管理子对象的方法声明在树枝构件ComplexGraphics类中 /// 这样如果叶子节点Line、Circle使用了Add或Remove方法时，就能在编译期间出现错误 /// 但这种方式虽然解决了透明式组合模式的问题，但是它使得叶子节点和树枝构件具有不一样的接口。 /// 所以这两种方式实现的组合模式各有优缺点，具体使用哪个，可以根据问题的实际情况而定
class Client
{ static void Main(string[] args)
{
ComplexGraphics complexGraphics = new ComplexGraphics(“一个复杂图形和两条线段组成的复杂图形”);
complexGraphics.Add(new Line(“线段A”));
ComplexGraphics CompositeCG = new ComplexGraphics(“一个圆和一条线组成的复杂图形”);
CompositeCG.Add(new Circle(“圆”));
CompositeCG.Add(new Circle(“线段B”));
complexGraphics.Add(CompositeCG);
Line l = new Line(“线段C”);
complexGraphics.Add(l); // 显示复杂图形的画法
Console.WriteLine(“复杂图形的绘制如下：”);
Console.WriteLine(“-——————–”);
complexGraphics.Draw();
Console.WriteLine(“复杂图形绘制完成”);
Console.WriteLine(“-——————–”);
Console.WriteLine(); // 移除一个组件再显示复杂图形的画法
complexGraphics.Remove(l);
Console.WriteLine(“移除线段C后，复杂图形的绘制如下：”);
Console.WriteLine(“-——————–”);
complexGraphics.Draw();
Console.WriteLine(“复杂图形绘制完成”);
Console.WriteLine(“-——————–”);
Console.Read();
}
} ///


/// 图形抽象类， ///
public abstract class Graphics
{ public string Name { get; set; } public Graphics(string name)
{ this.Name = name;
} public abstract void Draw(); // 移除了Add和Remove方法 // 把管理子对象的方法放到了ComplexGraphics类中进行管理 // 因为这些方法只在复杂图形中才有意义
} ///
/// 简单图形类——线 ///
public class Line : Graphics
{ public Line(string name)
: base(name)
{ } // 重写父类抽象方法
public override void Draw()
{
Console.WriteLine(“画 “ + Name);
}
} ///
/// 简单图形类——圆 ///
public class Circle : Graphics
{ public Circle(string name)
: base(name)
{ } // 重写父类抽象方法
public override void Draw()
{
Console.WriteLine(“画 “ + Name);
}
} ///
/// 复杂图形，由一些简单图形组成,这里假设该复杂图形由一个圆两条线组成的复杂图形 ///
public class ComplexGraphics : Graphics
{ private List complexGraphicsList = new List(); public ComplexGraphics(string name)
: base(name)
{ } ///
/// 复杂图形的画法 ///
public override void Draw()
{ foreach (Graphics g in complexGraphicsList)
{
g.Draw();
}
} public void Add(Graphics g)
{
complexGraphicsList.Add(g);
} public void Remove(Graphics g)
{
complexGraphicsList.Remove(g);
}
}

复制代码

2.3 组合模式的类图

看完了上面两者方式的实现之后，让我们具体看看组合模式的类图来理清楚组合模式中类之间的关系。

透明式的组合模式类图：

安全式组合模式的类图：

组合模式中涉及到三个角色：

  • 抽象构件（Component）角色：这是一个抽象角色，上面实现中Graphics充当这个角色，它给参加组合的对象定义出了公共的接口及默认行为，可以用来管理所有的子对象（在透明式的组合模式是这样的）。在安全式的组合模式里，构件角色并不定义出管理子对象的方法，这一定义由树枝结构对象给出。
  • 树叶构件（Leaf）角色：树叶对象时没有下级子对象的对象，上面实现中Line和Circle充当这个角色，定义出参加组合的原始对象的行为
  • 树枝构件（Composite）角色：代表参加组合的有下级子对象的对象，上面实现中ComplexGraphics充当这个角色，树枝对象给出所有管理子对象的方法实现，如Add、Remove等。

三、组合模式的优缺点

优点：

  1. 组合模式使得客户端代码可以一致地处理对象和对象容器，无需关系处理的单个对象，还是组合的对象容器。
  2. 将”客户代码与复杂的对象容器结构“解耦。
  3. 可以更容易地往组合对象中加入新的构件。

缺点：使得设计更加复杂。客户端需要花更多时间理清类之间的层次关系。（这个是几乎所有设计模式所面临的问题）。

注意的问题：

  1. 有时候系统需要遍历一个树枝结构的子构件很多次，这时候可以考虑把遍历子构件的结构存储在父构件里面作为缓存。
  2. 客户端尽量不要直接调用树叶类中的方法（在我上面实现就是这样的，创建的是一个树枝的具体对象，应该使用Graphics complexGraphics = new ComplexGraphics(“一个复杂图形和两条线段组成的复杂图形”);），而是借用其父类（Graphics）的多态性完成调用，这样可以增加代码的复用性。

四、组合模式的使用场景

在以下情况下应该考虑使用组合模式：

  1. 需要表示一个对象整体或部分的层次结构。
  2. 希望用户忽略组合对象与单个对象的不同，用户将统一地使用组合结构中的所有对象。

五、组合模式在.NET中的应用

组合模式在.NET 中最典型的应用就是应用与WinForms和Web的开发中，在.NET类库中，都为这两个平台提供了很多现有的控件，然而System.Windows.Forms.dll中System.Windows.Forms.Control类就应用了组合模式，因为控件包括Label、TextBox等这样的简单控件，同时也包括GroupBox、DataGrid这样复合的控件，每个控件都需要调用OnPaint方法来进行控件显示，为了表示这种对象之间整体与部分的层次结构，微软把Control类的实现应用了组合模式（确切地说应用了透明式的组合模式）。

六、总结

到这里组合模式的介绍就结束了，组合模式解耦了客户程序与复杂元素内部结构，从而使客户程序可以向处理简单元素一样来处理复杂元素。

本文中所有源码：设计模式之组合模式

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一、引言

在软件开发过程，如果我们需要重复使用某个对象的时候，如果我们重复地使用new创建这个对象的话，这样我们在内存就需要多次地去申请内存空间了，这样可能会出现内存使用越来越多的情况，这样的问题是非常严重，然而享元模式可以解决这个问题，下面具体看看享元模式是如何去解决这个问题的。

二、享元模式的详细介绍

在前面说了，享元模式可以解决上面的问题了，在介绍享元模式之前，让我们先要分析下如果去解决上面那个问题，上面的问题就是重复创建了同一个对象，如果让我们去解决这个问题肯定会这样想：“既然都是同一个对象，能不能只创建一个对象，然后下次需要创建这个对象的时候，让它直接用已经创建好了的对象就好了”，也就是说——让一个对象共享。不错，这个也是享元模式的实现精髓所在。

2.1 定义

介绍完享元模式的精髓之后，让我们具体看看享元模式的正式定义：

享元模式——运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。享元模式可以避免大量相似类的开销，在软件开发中如果需要生成大量细粒度的类实例来表示数据，如果这些实例除了几个参数外基本上都是相同的，这时候就可以使用享元模式来大幅度减少需要实例化类的数量。如果能把这些参数（指的这些类实例不同的参数）移动类实例外面，在方法调用时将他们传递进来，这样就可以通过共享大幅度地减少单个实例的数目。（这个也是享元模式的实现要领）,然而我们把类实例外面的参数称为享元对象的外部状态，把在享元对象内部定义称为内部状态。具体享元对象的内部状态与外部状态的定义为：

内部状态：在享元对象的内部并且不会随着环境的改变而改变的共享部分

外部状态：随环境改变而改变的，不可以共享的状态。

2.2 享元模式实现

分析完享元模式的实现思路之后，相信大家实现享元模式肯定没什么问题了，下面以一个实际的应用来实现下享元模式。这个例子是：一个文本编辑器中会出现很多字面，使用享元模式去实现这个文本编辑器的话，会把每个字面做成一个享元对象。享元对象的内部状态就是这个字面，而字母在文本中的位置和字体风格等其他信息就是它的外部状态。下面就以这个例子来实现下享元模式，具体实现代码如下：

复制代码

///


/// 客户端调用 ///
class Client
{ static void Main(string[] args)
{ // 定义外部状态，例如字母的位置等信息
int externalstate = 10; // 初始化享元工厂
FlyweightFactory factory = new FlyweightFactory(); // 判断是否已经创建了字母A，如果已经创建就直接使用创建的对象A
Flyweight fa = factory.GetFlyweight(“A”); if (fa != null)
{ // 把外部状态作为享元对象的方法调用参数
fa.Operation(–externalstate);
} // 判断是否已经创建了字母B
Flyweight fb = factory.GetFlyweight(“B”); if (fb != null)
{
fb.Operation(--externalstate);
} // 判断是否已经创建了字母C
Flyweight fc = factory.GetFlyweight(“C”); if (fc != null)
{
fc.Operation(--externalstate);
} // 判断是否已经创建了字母D
Flyweight fd= factory.GetFlyweight(“D”); if (fd != null)
{
fd.Operation(--externalstate);
} else {
Console.WriteLine(“驻留池中不存在字符串D”); // 这时候就需要创建一个对象并放入驻留池中
ConcreteFlyweight d = new ConcreteFlyweight(“D”);
factory.flyweights.Add(“D”, d);
}

        Console.Read();
    }
} /// <summary>
/// 享元工厂，负责创建和管理享元对象 /// </summary>
public class FlyweightFactory
{ // 最好使用泛型Dictionary<string,Flyweighy> //public Dictionary<string, Flyweight> flyweights = new Dictionary<string, Flyweight>();
    public Hashtable flyweights = new Hashtable(); public FlyweightFactory()
    {
        flyweights.Add("A", new ConcreteFlyweight("A"));
        flyweights.Add("B", new ConcreteFlyweight("B"));
        flyweights.Add("C", new ConcreteFlyweight("C"));
    } public Flyweight GetFlyweight(string key)
    {

// 更好的实现如下
//Flyweight flyweight = flyweights[key] as Flyweight;
//if (flyweight == null)
//{
// Console.WriteLine(“驻留池中不存在字符串” + key);
// flyweight = new ConcreteFlyweight(key);
//}
//return flyweight;

return flyweights[key] as Flyweight;
}
} ///


/// 抽象享元类，提供具体享元类具有的方法 ///
public abstract class Flyweight
{ public abstract void Operation(int extrinsicstate);
} // 具体的享元对象，这样我们不把每个字母设计成一个单独的类了，而是作为把共享的字母作为享元对象的内部状态
public class ConcreteFlyweight : Flyweight
{ // 内部状态
private string intrinsicstate ; // 构造函数
public ConcreteFlyweight(string innerState)
{ this.intrinsicstate = innerState;
} ///
/// 享元类的实例方法 ///
/// 外部状态
public override void Operation(int extrinsicstate)
{
Console.WriteLine(“具体实现类: intrinsicstate {0}, extrinsicstate {1}”, intrinsicstate, extrinsicstate);
}
}

复制代码

在享元模式的实现中，我们没有像之前一样，把一个细粒度的类实例设计成一个单独的类，而是把它作为共享对象的内部状态放在共享类的内部定义，具体的解释注释中都有了，大家可以参考注释去进一步理解享元模式。

2.3 享元模式的类图

看完享元模式的实现之后，为了帮助大家理清楚享元模式中各类之间的关系，下面给出上面实现代码中的类图，如下所示：

（摘自http://www.cnblogs.com/zhenyulu/articles/55793.html）

在上图中，涉及的角色如下几种角色：

抽象享元角色（Flyweight）:此角色是所有的具体享元类的基类，为这些类规定出需要实现的公共接口。那些需要外部状态的操作可以通过调用方法以参数形式传入。

具体享元角色（ConcreteFlyweight）：实现抽象享元角色所规定的接口。如果有内部状态的话，可以在类内部定义。

享元工厂角色（FlyweightFactory）：本角色复杂创建和管理享元角色。本角色必须保证享元对象可以被系统适当地共享，当一个客户端对象调用一个享元对象的时候，享元工厂角色检查系统中是否已经有一个符合要求的享元对象，如果已经存在，享元工厂角色就提供已存在的享元对象，如果系统中没有一个符合的享元对象的话，享元工厂角色就应当创建一个合适的享元对象。

客户端角色（Client）：本角色需要存储所有享元对象的外部状态。

注：上面的实现只是单纯的享元模式，同时还有复合的享元模式，由于复合享元模式较复杂，这里就不给出实现了。

三、享元模式的优缺点

分析完享元模式的实现之后，让我们继续分析下享元模式的优缺点：

优点：

  1. 降低了系统中对象的数量，从而降低了系统中细粒度对象给内存带来的压力。

缺点：

  1. 为了使对象可以共享，需要将一些状态外部化，这使得程序的逻辑更复杂，使系统复杂化。
  2. 享元模式将享元对象的状态外部化，而读取外部状态使得运行时间稍微变长。

四、使用场景

在下面所有条件都满足时，可以考虑使用享元模式：

  • 一个系统中有大量的对象；
  • 这些对象耗费大量的内存；
  • 这些对象中的状态大部分都可以被外部化
  • 这些对象可以按照内部状态分成很多的组，当把外部对象从对象中剔除时，每一个组都可以仅用一个对象代替
  • 软件系统不依赖这些对象的身份，

满足上面的条件的系统可以使用享元模式。但是使用享元模式需要额外维护一个记录子系统已有的所有享元的表，而这也需要耗费资源，所以，应当在有足够多的享元实例可共享时才值得使用享元模式。

注：在.NET类库中，string类的实现就使用了享元模式，更多内容可以参考字符串驻留池的介绍，同时也可以参考这个博文深入理解.NET中string类的设计——http://www.cnblogs.com/artech/archive/2010/11/25/internedstring.html

五、总结

到这里，享元模式的介绍就结束了，享元模式主要用来解决由于大量的细粒度对象所造成的内存开销的问题，它在实际的开发中并不常用，可以作为底层的提升性能的一种手段。

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一、引言

提到模板，大家肯定不免想到生活中的“简历模板”、“论文模板”、“Word中模版文件”等，在现实生活中，模板的概念就是——有一个规定的格式，然后每个人都可以根据自己的需求或情况去更新它，例如简历模板，下载下来的简历模板的格式都是相同的，然而我们下载下来简历模板之后我们可以根据自己的情况填充不同的内容要完成属于自己的简历。在设计模式中，模板方法模式中模板和生活中模板概念非常类似，下面让我们就详细介绍模板方法的定义，大家可以根据生活中模板的概念来理解模板方法的定义。

二、模板方法模式详细介绍

2.1 模板方法模式的定义

模板方法模式——在一个抽象类中定义一个操作中的算法骨架（对应于生活中的大家下载的模板），而将一些步骤延迟到子类中去实现（对应于我们根据自己的情况向模板填充内容）。模板方法使得子类可以不改变一个算法的结构前提下，重新定义算法的某些特定步骤，模板方法模式把不变行为搬到超类中，从而去除了子类中的重复代码。

2.2 模板方法模式的实现

理解了模板方法的定义之后，自然实现模板方法也不是什么难事了，下面以生活中炒蔬菜为例来实现下模板方法模式。在现实生活中，做蔬菜的步骤都大致相同，如果我们针对每种蔬菜类定义一个烧的方法，这样在每个类中都有很多相同的代码，为了解决这个问题，我们一般的思路肯定是把相同的部分抽象出来到抽象类中去定义，具体子类来实现具体的不同部分，这个思路也正式模板方法的实现精髓所在，具体实现代码如下：

复制代码

// 客户端调用
class Client
{ static void Main(string[] args)
{ // 创建一个菠菜实例并调用模板方法
Spinach spinach = new Spinach();
spinach.CookVegetabel();
Console.Read();
}
} public abstract class Vegetabel
{ // 模板方法，不要把模版方法定义为Virtual或abstract方法，避免被子类重写，防止更改流程的执行顺序
public void CookVegetabel()
{
Console.WriteLine(“抄蔬菜的一般做法”); this.pourOil(); this.HeatOil(); this.pourVegetable(); this.stir_fry();
} // 第一步倒油
public void pourOil()
{
Console.WriteLine(“倒油”);
} // 把油烧热
public void HeatOil()
{
Console.WriteLine(“把油烧热”);
} // 油热了之后倒蔬菜下去，具体哪种蔬菜由子类决定
public abstract void pourVegetable(); // 开发翻炒蔬菜
public void stir_fry()
{
Console.WriteLine(“翻炒”);
}
} // 菠菜
public class Spinach : Vegetabel
{ public override void pourVegetable()
{
Console.WriteLine(“倒菠菜进锅中”);
}
} // 大白菜
public class ChineseCabbage : Vegetabel
{ public override void pourVegetable()
{
Console.WriteLine(“倒大白菜进锅中”);
}
}

复制代码

在上面的实现中，具体子类中重写了导入蔬菜种类的方法，因为这个真是烧菜方法中不同的地方，所以由具体子类去实现它。

2.3 模板方法模式的类图

实现完模板方法模式之后，让我们看看模板方法的类图结构，以理清该模式中类之间的关系，具体类图如下：

模板方法模式中涉及了两个角色：

  • 抽象模板角色（Vegetable扮演这个角色）：定义了一个或多个抽象操作，以便让子类实现，这些抽象操作称为基本操作。
  • 具体模板角色（ChineseCabbage和Spinach扮演这个角色）：实现父类所定义的一个或多个抽象方法。

三、模板方法模式的优缺点

下面让我们继续分析下模板方法的优缺点。

优点：

  1. 实现了代码复用
  2. 能够灵活应对子步骤的变化，符合开放-封闭原则

缺点：因为引入了一个抽象类，如果具体实现过多的话，需要用户或开发人员需要花更多的时间去理清类之间的关系。

 附：在.NET中模板方法的应用也很多，例如我们在开发自定义的Web控件或WinForm控件时，我们只需要重写某个控件的部分方法。

四、总结

到这里，模板方法的介绍就结束了，模板方法模式在抽象类中定义了算法的实现步骤，将这些步骤的实现延迟到具体子类中去实现，从而使所有子类复用了父类的代码，所以模板方法模式是基于继承的一种实现代码复用的技术。