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items: IoT 系统重复告警问题分析与解决方案 ——Redis 分布式锁实战
items: java 补全之「网络编程」
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items: java 补全之「java 核心类」
items: java 补全之「面向对象编程基础」

IoT 系统重复告警问题分析与解决方案 ——Redis 分布式锁实战
type: item
date: 2026-04-07T23:03:00+08:00
description: 情景再现在铁路隐蔽工程智能监测系统中，设备传感器数据上报频率较高时，会出现同一设备的同类型告警被重复创建的问题。这导致告警记录冗余，影响系统的可靠性和用户体验。从系统日志中可以观察到：19:09:35.706 [pool-2-thread-12] DEBUG c.r.i.m.I.selectIotDeviceByDeviceSn - [debug,135] - ==> Parameters: WT6B00000147(String) 19:09:35.723 [pool-2-thread-25] INFO c.r.i.s.i.DataProcessingService - [checkThresholdAndCreateAlarm,151] - 创建新的告警记录 - 设备: WT6B00000147, 类型: 振动超限, 值: 120, 阈值: 50 19:09:35.724 [pool-2-thread-30] INFO c.r.i.s.i.DataProcessingService - [checkThresholdAndCreateAlarm,151] - 创建新的告警记录 - 设备: WT6B00000147, 类型: 振动超限, 值: 120, 阈值: 50两个不同的线程（pool-2-thread-25 和 pool-2-thread-30）同时处理同一设备数据在几乎同一时刻（1ms内）创建了相同的告警记录设备SN：WT6B00000147，告警类型：振动超限，数值：120问题分析问题根源：传感器数据通过线程池并行处理同一设备的数据可能在不同的线程中同时处理无并发控制机制原始问题代码分析 - 竞态条件：// 原始问题代码 if (!isActiveAlarmExist(device.getDeviceSn(), alarmType)) { createAlarmRecord(device.getDeviceSn(), alarmType, alarmValue, thresholdValue); }isActiveAlarmExist()：检查Redis是否存在告警keycreateAlarmRecord()：创建数据库告警记录并设置Redis key两个操作非原子性，在并发情况下产生竞态条件问题解决核心思路：先通过 Redis 抢占 “告警锁”，抢到锁再写入数据库；否则直接丢弃。选择Redis的setIfAbsent操作作为分布式锁的基础：Redis单线程模型保证原子性支持过期时间，避免死锁成熟的分布式缓存方案最终代码：/** * 尝试创建告警记录（原子操作，防重复） * * @return true表示成功创建了新告警，false表示已存在活跃告警 */ private boolean tryCreateAlarmRecord(String deviceSn, String alarmType, Long alarmValue, Long thresholdValue) { String alarmKey = "alarm:active:" + deviceSn + ":" + alarmType; try { // 使用Redis的原子操作setIfAbsent检查并设置告警状态 Boolean isNewAlarm = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(alarmKey, "1", 24 * 60 * 60, TimeUnit.SECONDS); if (isNewAlarm != null && isNewAlarm) { // 创建数据库告警记录 createAlarmRecordWithRetry(deviceSn, alarmType, alarmValue, thresholdValue); } else { // 告警已存在，不创建新记录 log.info("告警已存在，跳过创建 - 设备: "+deviceSn+", 类型: "+alarmType); return false; } } catch (Exception e) { log.warning("创建告警时Redis操作失败 - 设备: "+deviceSn+", 类型: "+alarmType+", 错误: "+ e.getMessage()); // 在Redis操作失败的情况下，作为保守策略，仍然尝试创建告警记录 // 这可能导致少量重复，但保证了告警不会丢失 createAlarmRecord(deviceSn, alarmType, alarmValue, thresholdValue); return true; } } 进一步思考：Redis 与数据库的不一致如果 setI…

java 补全之「网络编程」
type: item
date: 2026-01-08T15:01:00+08:00
description: 网络编程1.网络编程基础在学习Java网络编程之前，我们先来了解什么是计算机网络。计算机网络是指两台或更多的计算机组成的网络，在同一个网络中，任意两台计算机都可以直接通信，因为所有计算机都需要遵循同一种网络协议。那什么是互联网呢？互联网是网络的网络（Internet），即把很多计算机网络连接起来，形成一个全球统一的互联网。对某个特定的计算机网络来说，它可能使用网络协议ABC，而另一个计算机网络可能使用网络协议XYZ。如果计算机网络各自的通讯协议不统一，就没法把不同的网络连接起来形成互联网。因此，为了把计算机网络接入互联网，就必须使用TCP/IP协议。TCP/IP协议泛指互联网协议，其中最重要的两个协议是TCP协议和IP协议。只有使用TCP/IP协议的计算机才能够联入互联网，使用其他网络协议（例如NetBIOS、AppleTalk协议等）是无法联入互联网的。IP地址在互联网中，一个IP地址用于唯一标识一个网络接口（Network Interface）。一台联入互联网的计算机肯定有一个IP地址，但也可能有多个IP地址。IP地址分为IPv4和IPv6两种。IPv4采用32位地址，类似101.202.99.12，而IPv6采用128位地址，类似2001:0DA8:100A:0000:0000:1020:F2F3:1428。IPv4地址总共有232个（大约42亿），而IPv6地址则总共有2128个（大约340万亿亿亿亿），IPv4的地址目前已耗尽，而IPv6的地址是根本用不完的。IP地址又分为公网IP地址和内网IP地址。公网IP地址可以直接被访问，内网IP地址只能在内网访问。内网IP地址类似于：192.168.x.x10.x.x.x有一个特殊的IP地址，称之为本机地址，它总是127.0.0.1。IPv4地址实际上是一个32位整数。例如：1707762444 = 0x65ca630c = 65 ca 63 0c = 101.202.99.12如果一台计算机只有一个网卡，并且接入了网络，那么，它有一个本机地址127.0.0.1，还有一个IP地址，例如101.202.99.12，可以通过这个IP地址接入网络。如果一台计算机有两块网卡，那么除了本机地址，它可以有两个IP地址，可以分别接入两个网络。通常连接两个网络的设备是路由器或者交换机，它至少有两个IP地址，分别接入不同的网络，让网络之间连接起来。如果两台计算机位于同一个网络，那么他们之间可以直接通信，因为他们的IP地址前段是相同的，也就是网络号是相同的。网络号是IP地址通过子网掩码过滤后得到的。例如：某台计算机的IP是101.202.99.2，子网掩码是255.255.255.0，那么计算该计算机的网络号是：IP = 101.202.99.2 Mask = 255.255.255.0 Network = IP & Mask = 101.202.99.0每台计算机都需要正确配置IP地址和子网掩码，根据这两个就可以计算网络号，如果两台计算机计算出的网络号相同，说明两台计算机在同一个网络，可以直接通信。如果两台计算机计算出的网络号不同，那么两台计算机不在同一个网络，不能直接通信，它们之间必须通过路由器或者交换机这样的网络设备间接通信，我们把这种设备称为网关。网关的作用就是连接多个网络，负责把来自一个网络的数据包发到另一个网络，这个过程叫路由。所以，一台计算机的一个网卡会有3个关键配置：IP地址，例如：10.0.2.15子网掩码，例如：255.255.255.0网关的IP地址，例如：10.0.2.2域名因为直接记忆IP地址非常困难，所以我们通常使用域名访问某个特定的服务。域名解析服务器DNS负责把域名翻译成对应的IP，客户端再根据IP地址访问服务器。用nslookup可以查看域名对应的IP地址：$ nslookup liaoxuefeng.com Server: xxx.xxx.xxx.xxx Address: xxx.xxx.xxx.xxx#53 Non-authoritative answer: Name: liaoxuefeng.com Address: xxx.xxx.xxx.xxx有一个特殊的本机域名localhost，它对应的IP地址总是本机地址127.0.0.1。网络模型由于计算机网络从底层的传输到高层的软件设计十分复杂，要合理地设计计算机网络模型，必须采用分层模型，每一层负责处理自己的操作。OSI（Open System Interconnect）网络模型是ISO组织定义的一个计算机互联的标准模型，注意它只是一个定义，目的是为了简化网络各层的操作，提供标准接口便于实现和维护。这个模型从上到下依次是：应用层，提供应用程序之间的通信；表示层：处理数据格式，加解密等等；会话层：负责建立和维…

java 补全之「IO」
type: item
date: 2026-01-06T21:20:00+08:00
description: IO1.File对象在计算机系统中，文件是非常重要的存储方式。Java的标准库java.io提供了File对象来操作文件和目录。要构造一个File对象，需要传入文件路径：import java.io.*; public class Main { public static void main(String[] args) { File f = new File("C:\\Windows\\notepad.exe"); System.out.println(f); } }构造File对象时，既可以传入绝对路径，也可以传入相对路径。绝对路径是以根目录开头的完整路径，例如：File f = new File("C:\\Windows\\notepad.exe");注意Windows平台使用\作为路径分隔符，在Java字符串中需要用\\表示一个\。Linux平台使用/作为路径分隔符：File f = new File("/usr/bin/javac");传入相对路径时，相对路径前面加上当前目录就是绝对路径：// 假设当前目录是C:\Docs File f1 = new File("sub\\javac"); // 绝对路径是C:\Docs\sub\javac File f3 = new File(".\\sub\\javac"); // 绝对路径是C:\Docs\sub\javac File f3 = new File("..\\sub\\javac"); // 绝对路径是C:\sub\javac可以用.表示当前目录，..表示上级目录。File对象有3种形式表示的路径，一种是getPath()，返回构造方法传入的路径，一种是getAbsolutePath()，返回绝对路径，一种是getCanonicalPath，它和绝对路径类似，但是返回的是规范路径。什么是规范路径？我们看以下代码：import java.io.*; public class Main { public static void main(String[] args) throws IOException { File f = new File(".."); System.out.println(f.getPath()); System.out.println(f.getAbsolutePath()); System.out.println(f.getCanonicalPath()); } }绝对路径可以表示成C:\Windows\System32\..\notepad.exe，而规范路径就是把.和..转换成标准的绝对路径后的路径：C:\Windows\notepad.exe。因为Windows和Linux的路径分隔符不同，File对象有一个静态变量用于表示当前平台的系统分隔符：System.out.println(File.separator); // 根据当前平台打印"\"或"/"文件和目录File对象既可以表示文件，也可以表示目录。特别要注意的是，构造一个File对象，即使传入的文件或目录不存在，代码也不会出错，因为构造一个File对象，并不会导致任何磁盘操作。只有当我们调用File对象的某些方法的时候，才真正进行磁盘操作。例如，调用isFile()，判断该File对象是否是一个已存在的文件，调用isDirectory()，判断该File对象是否是一个已存在的目录：import java.io.*; public class Main { public static void main(String[] args) throws IOException { File f1 = new File("C:\\Windows"); File f2 = new File("C:\\Windows\\notepad.exe"); File f3 = new File("C:\\Windows\\nothing"); System.out.println(f1.isFile()); System.out.println(f1.isDirectory()); System.out.println(f2.isFile()); System.out.println(f2.isDirectory()); System.out.println(f3.isFile()); System.out.println(f3.isDirectory()); } }用File对象获取到一个文件时，还可以进一步判断文件的权限和大小：boolean canRead()：是否可读；boolean canWrite()：是否可写；boolean canExecute()：是否可执行；long length(…

java 补全之「java 核心类」
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date: 2026-01-06T15:01:00+08:00
description: 面向对象编程-java核心类1.字符串字符串比较当我们想要比较两个字符串是否相同时，要特别注意，我们实际上是想比较字符串的内容是否相同。必须使用equals()方法而不能用==。我们看下面的例子：// String public class Main { public static void main(String[] args) { String s1 = "hello"; String s2 = "hello"; System.out.println(s1 == s2); System.out.println(s1.equals(s2)); } }从表面上看，两个字符串用==和equals()比较都为true，但实际上那只是Java编译器在编译期，会自动把所有相同的字符串当作一个对象放入常量池，自然s1和s2的引用就是相同的。所以，这种==比较返回true纯属巧合。换一种写法，==比较就会失败：// String public class Main { public static void main(String[] args) { String s1 = "hello"; String s2 = "HELLO".toLowerCase(); System.out.println(s1 == s2); System.out.println(s1.equals(s2)); } }结论：两个字符串比较，必须总是使用equals()方法。要忽略大小写比较，使用equalsIgnoreCase()方法。字符串编辑：去除首尾空白字符、提取子串、替换子串、分割字符串、拼接字符串使用trim()方法可以移除字符串首尾空白字符。空白字符包括空格，\t，\r，\n：" \tHello\r\n ".trim(); // "Hello"注意：trim()并没有改变字符串的内容，而是返回了一个新字符串。另一个strip()方法也可以移除字符串首尾空白字符。它和trim()不同的是，类似中文的空格字符\u3000也会被移除："\u3000Hello\u3000".strip(); // "Hello" " Hello ".stripLeading(); // "Hello " " Hello ".stripTrailing(); // " Hello"String还提供了isEmpty()和isBlank()来判断字符串是否为空和空白字符串："".isEmpty(); // true，因为字符串长度为0 " ".isEmpty(); // false，因为字符串长度不为0 " \n".isBlank(); // true，因为只包含空白字符 " Hello ".isBlank(); // false，因为包含非空白字符String类还提供了多种方法来搜索子串、提取子串。常用的方法有：// 是否包含子串: "Hello".contains("ll"); // true注意到contains()方法的参数是CharSequence而不是String，因为CharSequence是String实现的一个接口。搜索子串的更多的例子："Hello".indexOf("l"); // 2 "Hello".lastIndexOf("l"); // 3 "Hello".startsWith("He"); // true "Hello".endsWith("lo"); // true提取子串的例子："Hello".substring(2); // "llo" "Hello".substring(2, 4); "ll"要在字符串中替换子串，有两种方法。一种是根据字符或字符串替换：String s = "hello"; s.replace('l', 'w'); // "hewwo"，所有字符'l'被替换为'w' s.replace("ll", "~~"); // "he~~o"，所有子串"ll"被替换为"~~"另一种是通过正则表达式替换：String s = "A,,B;C ,D"; s.replaceAll("[\\,\\;\\s]+", ","); // "A,B,C,D"上面的代码通过正则表达式，把匹配的子串统一替换为","。关于正则表达式的用法我们会在后面详细讲解。要分割字符串，使用split()方法，并且传入的也是正则表达式：String s = "A,B,C,D"; String[] ss = s.split("\\,"); // {"A", "B", "C", "D"}拼接字符串使用静态方法join()，它用指定的字符串连接字符串数组：String[] arr = {"A", "B", "C"}; S格式化字符串字符串提供了formatted()方法和fo…

java 补全之「面向对象编程基础」
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date: 2026-01-06T00:25:00+08:00
description: 面向对象编程-面向对象编程基础1.继承--super()的注意事项我们来看一个例子：// super public class Main { public static void main(String[] args) { Student s = new Student("Xiao Ming", 12, 89); } } class Person { protected String name; protected int age; public Person(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } } class Student extends Person { protected int score; public Student(String name, int age, int score) { this.score = score; } }运行上面的代码，会得到一个编译错误，大意是在Student的构造方法中，无法调用Person的构造方法。这是因为在Java中，任何class的构造方法，第一行语句必须是调用父类的构造方法。如果没有明确地调用父类的构造方法，编译器会帮我们自动加一句super();所以，Student类的构造方法实际上是这样：class Student extends Person { protected int score; public Student(String name, int age, int score) { super(); // 自动调用父类的构造方法 this.score = score; } }但是，Person类并没有无参数的构造方法，因此，编译失败。解决方法是调用Person类存在的某个构造方法。例如：class Student extends Person { protected int score; public Student(String name, int age, int score) { super(name, age); // 调用父类的构造方法Person(String, int) this.score = score; } }这样就可以正常编译了！在子类的覆写方法中，如果要调用父类的被覆写的方法，可以通过super来调用。例如：class Person { protected String name; public String hello() { return "Hello, " + name; } } class Student extends Person { @Override public String hello() { // 调用父类的hello()方法: return super.hello() + "!"; } }2.继承-阻止继承final修饰符有多种作用：final修饰的方法可以阻止被覆写；final修饰的class可以阻止被继承；final修饰的field必须在创建对象时初始化，随后不可修改。从Java 15开始，允许使用sealed修饰class，并通过permits明确写出能够从该class继承的子类名称。例如，定义一个Shape类：public sealed class Shape permits Rect, Circle, Triangle { ... }上述Shape类就是一个sealed类，它只允许指定的3个类继承它。如果写：public final class Rect extends Shape {...}是没问题的，因为Rect出现在Shape的permits列表中。但是，如果定义一个Ellipse就会报错：public final class Ellipse extends Shape {...} // Compile error: class is not allowed to extend sealed class: Shape原因是Ellipse并未出现在Shape的permits列表中。这种sealed类主要用于一些框架，防止继承被滥用。sealed类在Java 15中目前是预览状态，要启用它，必须使用参数--enable-preview和--source 15。3.继承--向下转型向下转型很可能会失败。失败的时候，Java虚拟机会报ClassCastException。为了避免向下转型出错，Java提供了instanceof操作符，可以先判断一个实例究竟是不是某种类型：Person p = new Person(); System.out.println(p instanceof Person); // true Syst…