hello大家好,我是城乡经济网小晟来为大家解答以上问题,splitter用法,Splitter助力解决大集合参数)很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!
有一次,一个伙伴问我:“MySQL 主键查询那么慢吗,需要几秒才返回?” 对此我也很好奇,从理论上来讲不大可能,主键查询是最快的查询,没有之一。
带着疑问,查看系统日志,大多数请求非常快,基本都在 1、2 ms 内,个别请求可能超过 500ms,甚至有请求超过 3s,整体响应时间非常不均衡。
问题可能出现在哪呢?
查看代码,是一个非常简单的 "select * from t where id in (…)" 语句,其中 id 为 Long 类型,无需进行类型转换。但,稍等 in 了多少,程序中没做限制,直接将参数进行拼接,这可能就是问题所在。
完善日志后,继续观察,果然,in 后的参数可能高达几万,甚至十几万,这就太过分了。随后,对其进行调整,将超限参数进行拆分,提升调用频次,降低入参数量,核心代码如下:
privateIntmaxSize=1000;publicList<Entity>getByIds(List<Long>ids){List<List<Long>>splittedIds=Lists.partition(ids,maxSize);List<Entity>entities=Lists.newArrayListWithCapacity(ids.size());for(List<Long>ids2Use:splittedIds){List<Entity>entities1=this.dao.getByIds(ids2Use);entities.addAll(entities1);}returnentities;}
自此,伙伴们就 get 到了新技能,主动对大的参数进行拆分处理。随后公司制定了相应规范,对数据库参数进行限制,不允许过大参数的存在。
但,好景不长,一处小小的 bug 险些造成线上事故。
具体代码如下:
privateintmaxSize=1000;publicList<Entity>getByIds(List<Long>ids){List<List<Long>>splittedIds=Lists.partition(ids,maxSize);List<Entity>entities=Lists.newArrayListWithCapacity(ids.size());for(List<Long>ids2Use:splittedIds){//在调用方法时,没有使用拆分后的新参数,直接使用拆分前参数//不仅没有解决大参数问题,而且对大参数进行了放大//每遇到一个大参数,内存承压巨大,甚至引起OOMList<Entity>entities1=this.dao.getByIds(ids);entities.addAll(entities1);}returnentities;}
这种case,很难通过正常测试覆盖;由于过于细节,Code Review 也容易忽略,该怎么从根源上杜绝呢?
能力声明式,在不 Coding 的情况下,通过在方法上增加声明式注解,使其具备自动拆分的能力。
目标很明确,拒绝编码,只在方法中增加注解,在方法调用时,使其具备自动拆分和合并的能力。
这就是 splitter 的由来,如果你也遇到过相似问题,可以直接使用。
以 Spring-boot 项目为例。
首先在spring-boot 项目的pom中增加 splitter-starter,坐标如下:
<dependency><groupId>com.geekhalo.lego</groupId><artifactId>lego-starter-splitter</artifactId><version>0.0.1-SNAPSHOT</version></dependency>
splitter 提供多种使用方式,可以根据方法签名进行选择。具体如下:
这是最简单的方式,其中 @Split 注解:
@Split(sizePrePartition=2,taskPreThread=2)publicList<Long>splitByList(List<Long>params){returnconvert(params);}
如果存在多个入参,要根据其中一个入参进行拆分,需使用 @SplitParam 对要拆分的参数进行标注。
@Split(sizePrePartition=2,taskPreThread=2)publicList<Long>splitByList(@SplitParamList<Long>params,Longother){Preconditions.checkArgument(other!=null);returnconvert(params);}
如果使用的是 Param Object 模式(使用一个对象对所有入参进行封装),直接在需要拆分的属性上增加 @SplitParam 即可。
拆分方法如下:
@Split(sizePrePartition=2,taskPreThread=2)publicList<Long>splitByParam(AnnBasedInputParamparam){Preconditions.checkArgument(param.getOther()!=null);returnconvert(param.getNumbers());}
AnnBasedInputParam 示例如下:
@Builder@AllArgsConstructor@NoArgsConstructor@DatapublicclassAnnBasedInputParam{@SplitParamprivateList<Long>numbers;privateLongother;}
对于复杂的 ParamObject 模式,splitter 提供了 SplittableParam 进行扩展。
拆分方法如下:
@Split(sizePrePartition=2,taskPreThread=2)publicList<Long>splitByParam(SplittableInputParamparam){Preconditions.checkArgument(param.getOther()!=null);returnconvert(param.getNumbers());}
SplittableParam 定义如下:
publicinterfaceSplittableParam<PextendsSplittableParam<P>>{List<P>split(intmaxSize);}
SplittableInputParam 示例如下:
@Value@BuilderpublicclassSplittableInputParamimplementsSplittableParam<SplittableInputParam>{privatefinalList<Long>numbers;privatefinalLongother;@OverridepublicList<SplittableInputParam>split(intmaxSize){List<List<Long>>partition=Lists.partition(this.numbers,maxSize);returnpartition.stream().map(ns->SplittableInputParam.builder().numbers(ns).other(other).build()).collect(toList());}}
测试代码如下:
@Test@Timeout(3)publicvoidsplitByList(){List<Long>params=Lists.newArrayList(1L,2L,3L,4L,5L,6L,7L,8L);List<Long>longs=this.splitTestService.splitByList(params);Assertions.assertEquals(8,longs.size());}
运行结果如下:
2022-07-2423:17:23.237INFO13309---[main]c.g.lego.splitter.SplitTestService:Threadmainrunwith[1,2]2022-07-2423:17:23.237INFO13309---[ecutor-Thread-1]c.g.lego.splitter.SplitTestService:ThreadDefault-Split-Executor-Thread-1runwith[5,6]2022-07-2423:17:24.245INFO13309---[main]c.g.lego.splitter.SplitTestService:Threadmainrunwith[3,4]2022-07-2423:17:24.245INFO13309---[ecutor-Thread-1]c.g.lego.splitter.SplitTestService:ThreadDefault-Split-Executor-Thread-1runwith[7,8]
从日志中可以看出,框架不仅仅对参数进行拆分,还是用多线程技术,并行执行任务,大大提升系统的响应时间。
splitter 核心流程如下:
核心设计
核心流程包括三个步骤:
与操作步骤对应,核心组件包括:
ParamSplitter 接口定义如下:
publicinterfaceParamSplitter<P>{/***将param按照maxSize进行拆分*@paramparam原输入参数*@parammaxSize拆分后,每个分区的最大元素个数*@return*/List<P>split(Pparam,intmaxSize);}
SmartParamSplitter 是 ParamSplitter 的一个重要子类,根据类型完成组件装配,其定义如下:
publicinterfaceSmartParamSplitter<P>extendsParamSplitter<P>{/***是否能支持特定类型*@paramparamType参数类型*@return<br/>*1.true能支持paramType的拆分*2.false不能支持paramType的拆分*/booleansupport(Class<P>paramType);}
系统内置实现如下:
ParamSplitter类图
涉及的类包括:
类
含义
AbstractParamSplitter
ParamSpltter 公共父类,用于封装一些通用行为
AbstractFixTypeParamSplitter
固定类型拆分器的父类,从泛型中获取类型信息,并实现 support 方法
AnnBasedParamSplitter
实现带有 @SplitParam 注解的 Param Object 的拆分
SplittableParamSplitter
实现 SplittableParam 子类的拆分
SetParamSplitter
实现对 Set 的拆分
ListParamSplitter
实现对 List 的拆分
InvokeParamsSplitter
实现对 InvokeParams 的拆分
MethodExecutor 接口定义如下:
publicinterfaceMethodExecutor{/***执行函数,并返回结果*@paramFunction待执行的函数*@paramps执行函数所需的参数*@param<P>入参*@param<R>返回值*@return*所有的执行结果*/<P,R>List<R>execute(Function<P,R>function,List<P>ps);}
核心实现包括:
ParamSplitter类图
涉及的类有:
类
含义
AbstractMethodExecutor
抽象父类,实现通用逻辑
SerialMethodExecutor
串行执行器,所有任务在主线程中串行执行
ParallelMethodExecutor
并行执行器,任务在主线程和线程池中并行执行
ResultMerger 接口定义如下:
publicinterfaceResultMerger<R>{/***对多个执行结果进行合并处理*@paramrs执行结果*@return合并之后的最终结果*/Rmerge(List<R>rs);}
与 ParamSplitter 类似,存在一个 SmartResultMerger 根据类型完成组件装配,其定义如下:
publicinterfaceSmartResultMerger<R>extendsResultMerger<R>{/***是否能支持特定结果的合并*@paramresultType结果类型*@return*/booleansupport(Class<R>resultType);}
核心实现包括:
ParamSplitter类图
涉及的类有:
类
含义
AbstractResultMerger
公共父类,对通用逻辑进行封装
AbstractFixTypeResultMerger
固定类型 合并器 公共父类,通过泛型获取类型信息,并实现 support 方法
IntResultMerger
对 int 进行合并,将结果进行 sum 处理
LongResultMerger
对 ling 进合并,将结果进行 sum 处理
ListResultMerger
对 List 进行合并
SetResultMerger
对 Set 进行合并
DefaultSplitService 基于以上三个组件,完成整个拆分流程,核心代码如下:
/***请求处理流程如下:<br />*1.对参数P进行拆分<br/>*2.用拆分结果分别调用function获取执行结果<br/>*3.将多个执行结果进行合并,并返回<br/>*@paramfunction执行方法,入参为P,返回值为R*@paramp调用函数入参*@parammaxSize每批次最大数量*@return*/@OverridepublicRsplit(Function<P,R>function,Pp,intmaxSize){Preconditions.checkArgument(function!=null);Preconditions.checkArgument(maxSize>0);//入参为null,直接调用函数if(p==null){returnfunction.apply(p);}//对参数进行拆分List<P>params=this.paramSplitter.split(p,maxSize);//没有拆分结果,直接调用函数if(CollectionUtils.isEmpty(params)){returnfunction.apply(p);}//拆分结果为1,使用拆分直接调用函数if(params.size()==1){returnfunction.apply(params.get(0));}//基于执行器和拆分结果执行函数List<R>results=this.methodExecutor.execute(function,params);//对执行结果进行合并处理Rresult=this.resultMerger.merge(results);returnresult;}
与Spring 集成,核心设计如下:
Spring集成
其中,包括几个核心组件:
由于涉及的组件比较多,为了方便使用,使用 spring-boot 的自动装配机制进行集成,无需关注细节,只需引入对应的 starter 依赖即可。
核心配置类详见 SplitterAutoConfiguration,该配置类将完成:
一般情况下,系统预设功能已经能够满足大多数需求,如有特殊情况,可以对功能进行扩展。
功能扩展主要分两个步骤:
Split 注解定义如下:
@Target(ElementType.METHOD)@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)public@interfaceSplit{intsizePrePartition()default20;inttaskPreThread()default3;StringparamSplitter()default"";Stringexecutor()default"defaultSplitExecutor";StringresultMerger()default"";}
配置含义详见:
配置
含义
sizePrePartition
拆解后,每一个分区最大的元素个数
taskPreThread
每一个线程执行的任务数
paramSplitter
参数拆分器名称(spring bean name),默认通过 smart 组件自动查找
executor
执行器名称(spring bean name),defaultSplitExecutor 并发执行器
resultMerger
结果合并器名称(spring bean name),默认通过 smart 组件自动组装
扩展流程为:
扩展流程为:
扩展流程为:
附上项目地址:https://gitee.com/litao851025/lego
本文就为大家讲解到这里,希望对大家有所帮助。
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