Spring IOC, Dependency Injection, @Component và @Bean

Mở đầu

  • Java là một trong những ngôn ngữ lập trình phổ biến nhất hiện nay. Java cung cấp khả năng xây dựng các ứng dụng từ đơn giản đến những ứng dụng hoạt động chặt chẽ, đủ khả năng cho các dự án lớn tầm thương mại (enterprise). Nhờ sự ra đời từ rất sớm, Java có rất nhiều thư viện, tài liệu, code, … và nhiều tài nguyên khác. Từ Java, có thể xây dựng các ứng dụng web, mobile, desktop, các phần mềm cho các lĩnh vực như iOT, …
  • Trong bài hôm nay, mình sẽ chỉ tập trung vào mảng web của Java. Trong đó có thể kể tới Spring Framework, đây là một hệ sinh thái toàn diện với rất nhiều giải pháp trong phát triển ứng dụng Java, giúp lập trình viên giảm bớt rất nhiều thời gian để xây dựng phần mềm.
  • Trong bài viết này, ta sẽ đi qua 3 mục có thể nói là core của Spring bao gồm: Spring IOC (Inversion of Control), Dependency Injection (DI), cũng như khái niệm về Bean, Component, … trong Spring

Spring IOC (Inversion Of Control)

image 5 - quochung.cyou PTIT
  • Đây có thể nói là các phần cốt lõi của cả Spring Framework. Để nói về tác dụng của nó, hãy thử xem qua bài toán sau:
  • Ta có một class trong Java, chuyên xử lý các đơn hàng mới của một cửa hàng. Lúc này, một đơn hàng sẽ chứa 2 thông tin là id của người dùng (vd KH11), và id của sản phẩm (vd MAYGIAT), ta sẽ cần từ 2 id này, gọi sang 2 class khác là ProductService (quản lý sản phẩm), và CustomerService (quản lý khách hàng), để từ mã id lấy ra thông tin của khách hàng, sản phẩm rồi sau đó xử lý sâu hơn (Tạo ra đơn hàng cần thông tin địa chỉ khách hàng, rồi thì giá sản phẩm, …)
  • Với code thông thường, ta cần làm như sau:
image 6 - quochung.cyou PTIT
  • Lúc này, ta cần phải tạo các đối tượng của class con là ProductService và CustomerService một cách thủ công, để quản lý vòng đời của chúng (ví dụ khi nào tạo, khi nào tắt ta bị phụ thuộc vào class OrderService).
  • Rồi thì, ProductService là một class dạng stateless (các object ProductService khác nhau thường không có gì khác cả, tức là ta cần 1 object là được). Lúc này, ta có thể triển khai sử dụng design pattern Singleton (1 class chỉ tạo ra 1 object duy nhất), nhưng ta cũng phải triển khai thủ công
  • Rõ ràng, ta thấy vấn đề mệt nhất của việc làm thủ công là “Control – Khả năng điều khiển, quản lý”, ở ví dụ trên, ta đang đưa hết việc quản lý cho OrderService về tạo các object cho class phụ thuộc, ví dụ một class khác cần ProductService thì sao? Ta có thể lại phải new 1 object mới, lúc này ta bị thừa object. Hoặc class đó lại phải tạo ra 1 object con là OrderService, rồi dùng class con của OrderService
image 7 - quochung.cyou PTIT
  • IOC (Inversion of Control) , lúc này các framework IoC hay các IOC Container sẽ là nơi chứa mọi quản lý, control của các object. Nó quyết định vòng đời của các object ta cần dùng, khi nào thì tạo, khi nào thì xoá, ghép cái nào với cái nào
  • Tưởng tượng nếu làm thủ công, ta sẽ cần 1 class dạng IOCContainer, rồi trong IOCContainer, ta tạo ra hết mọi object cần có. Rồi ở OrderService, ta sẽ gọi IoCContainer.getProductService() chẳng hạn, ở chỗ khác cần cái gì cũng gọi như vậy, lúc này ta dễ dàng quản lý các object này hơn

  • Lúc này Spring IOC xuất hiện, ta sẽ khai báo các class cần được quản lý bởi Spring IoC là Bean (sẽ nói thêm ở dưới). Khi nào cần dùng tới class nào, ta chỉ việc sử dụng Dependency Injection để gắn chúng lại với nhau.
image 8 - quochung.cyou PTIT

Dependency Injection

  • Bạn có thể tham khảo bài viết sau

Component và Bean trong Spring

image 9 - quochung.cyou PTIT

Component

  • Trong Spring, @Component là một annotation để đánh dấu cho Spring biết class nào là một Component (cấu phần) hay Bean mà Spring sẽ quản lý. Các annotation @Service, @Controller, @Repository cũng hoạt động tương tự.
image 10 - quochung.cyou PTIT
  • Và khi khai báo cả 2 class là Component, ta có thể kết nối chúng qua Dependency Injection (bạn có thể tham khảo thêm bên trên)
image 11 - quochung.cyou PTIT
  • Spring lúc này sẽ tự động ghép nối 2 class trên vào thời điểm được chạy lên.

Bean

  • Bean trong Spring là annotation để định nghĩa 1 bean. Thường chúng được dùng cho các class utils (hỗ trợ ngoài), hoặc class ở bên thứ 3, mà không nằm trong luồng logic core.
image 12 - quochung.cyou PTIT
  • @Bean cần được khai báo trong 1 class có annotation @Configuration. Ta có thể khai báo nhiều bean khác nhau.
image 13 - quochung.cyou PTIT
  • Ví dụ ta có thể tạo 1 bean BCryptPasswordENcoder để mã hoá mật khẩu, sau đó có thể sử dụng chúng trong class UserService. Spring tự biết ghép chúng lại với nhau’

Câu hỏi thêm

  • Ngoài các khái niệm cơ bản như vậy, ta biết rằng mặc định các bean khi khởi tạo sẽ là singleton, ta có thể chỉnh nó thành các kiểu khác, ví dụ sẽ là tồn tại nhiều bean khác nhau của 1 class, … bằng cách đặt scope cho chúng. Tham khảo thêm tại: https://docs.spring.io/spring-framework/reference/core/beans/factory-scopes.html
  • Như nói từ đầu, do Spring IOC đã quản lý các bean, nên ta cũng có thể sử dụng AOP, như kiểu khi một bean được tạo ra, ta sẽ chạy gì đó, khi bị huỷ thì log gì đó chẳng hạn (https://docs.spring.io/spring-framework/reference/core/beans/factory-nature.html)
  • Lúc nào thì dùng Component, lúc nào thì dùng Bean? Điều này tuỳ vào dự án của bạn, thường thì annotation @Bean sẽ dùng cho các class của bên thứ 3, không nằm chính trong luồng usecase, hay context của dự án và @Component thì ngược lại

[Pessimistic locking] Xử lí dữ liệu bất đồng bộ trong thực tế

image 54 - quochung.cyou PTIT

Pessimistic locking là gì?

Đọc vấn đề xảy ra về dữ liệu đồng thời tại : http://quochung.cyou/optimistic-locking-xu-li-du-lieu-bat-dong-bo-trong-thuc-te/

Pessimistic locking (Khoá bi quan) là một chiến thuật xử lí có thể tổng quát rằng, giả dụ, bạn có một tập dữ liệu đang bị truy cập đồng thời, người đầu tiên truy cập sẽ khoá tập dữ liệu này lại, độc quyền sửa đổi nó, cho đến khi phiên đó hoàn thành. Điều này đảm bảo dữ liệu sẽ chuẩn xác hơn khoá lạc quan, nhưng cũng có thể tạo ra Deadlock

Ví dụ bài toán

  • Bạn đang chơi một con game sinh tồn, có một chiếc rương chứa đồ chung mà hai người chơi đều có thể mở, nhưng nếu cả hai cùng mở, người này lấy đồ, người kia lại cho đồ vào, đôi khi dữ liệu sẽ bị loạn
  • Khoá bi quan sẽ xử lí như sau
  • Khi người chơi A mở rương, khoá rương lại. Lúc này người chơi khác ấn vào rương sẽ bị thông báo như dạng “rương đang được mở bởi người khác”, và không thể truy cập cho đến khi người chơi A đóng rương.
image 56 - quochung.cyou PTIT
image 57 - quochung.cyou PTIT

Deadlock

  • Deadlock xảy ra khi hai phiên không thể tiến triển được nữa, vì cùng phụ thuộc vào nhau chờ phía bên kia mở khoá, có thể xem hình dưới đây
image 58 - quochung.cyou PTIT
  • Ta có một database post chứa các bài viết. Trong đó có 1 bài viết id 1 và title là “Transaction”
  • Ngoài ra ta có 1 post chứa post_detail, là nội dung bài viết, số lượng like comment, …
  • Alice đầu tiên truy cập vào bảng post_detail, cập nhật số lượng like comment. Lúc này bảng post_detail thay đổi “người thay đổi cuối” thành Alice. Alice lock bảng post_detail
  • Lúc này Bob cũng truy cập vào bảng post, đổi tên nó thành thứ khác. Bob lock bảng post
  • Do bảng post và postdetail liên kết với nhau, lúc này ở phiên của Bob sẽ gọi về post_detail của post id 1 để thay đổi “người thay đổi” thành Bob. Tuy nhiên, nó đang bị khoá bởi Alice, vì vậy phải chờ Alice xong đã
  • Phía Alice lúc này cũng cập nhật lên bảng post, nhưng nó lại bị khoá bởi Bob, nên cũng phải đợi Bob xong đã
  • => Điều này trở thành vòng tuần hoàn vô hạn, cho đến khi hệ quản trị cơ sở dữ liệu có cơ chế phát hiện ra, và huỷ cả 2 phiên.

Deadlock ở mọi nơi: hệ điều hành, trong code đa luồng, ..

image 59 - quochung.cyou PTIT
  • Deadlock không chỉ xảy ra trong database, nó có thể xảy ra trong mọi hệ thống. Trong hệ điều hành, trong …., chỉ cần nếu chúng có thể truy cập từ nhiều nguồn cùng lúc
  • Ví dụ, đa luồng trong Java cũng có thể tạo deadlock khi 2 luồng cùng đợi nhau chứ không ai chạy trước

Cách xử lí

  • Khi Alice thực hiện khoá post, ta có thể khoá luôn cả post_Detail và các bảng liên quan
  • Hệ thống của ta cần có cơ chế phát hiện deadlock, ví dụ lock chờ đợi quá lâu, …

Đọc thêm:

Sử dụng Keyset Pagination – Seek bằng  Blaze Persistence

Nếu bạn chưa nghe về khái niệm này, có thể đọc ở đây http://quochung.cyou/toi-uu-truy-van-pagination-phan-trang-su-dung-spring-boot-java/

 Blaze Persistence

Tuy nhiên bạn có thể sử dụng  Blaze Persistence để làm điều đó và có thể hoạt động plug-n-play với JPA luôn.

Tạo một CriteriaBuilderFactory

image 15 - quochung.cyou PTIT

Lấy tập dữ liệu Top-N trên cùng

image 16 - quochung.cyou PTIT

Để lấy trang đầu tiên, ta sử dụng một query Top-N như sau.

  • Bạn có thể tùy chỉnh orderByAsc để căn theo sort by tập dữ liệu cần có
  • pageSize quy định số lượng số phần tử cần lấy
  • withKeysetExtraction sẽ yêu cầu Blaze Persistence để lưu các thông số để có thể lấy dữ liệu cho query N phần tử tiếp theo
image 17 - quochung.cyou PTIT
  • PagedList implement từ List có sẵn của Java, với một số hàm để bạn có thể extract dữ liệu
image 18 - quochung.cyou PTIT

Output:

image 19 - quochung.cyou PTIT

Lấy trang tiếp theo

image 20 - quochung.cyou PTIT

  • Page tiếp theo sẽ sử dụng keysetPage ta đã có trước đó, để có thể thực hiện skip lượng row cần thiết để lấy tập dữ liệu tiếp theo

Thử nghiệm kết quả

image 22 - quochung.cyou PTIT
  • Sử dụng cách tương tự để nhảy sang các trang kế tiếp

Tham khảo:

Một số nguồn tài nguyên cho lập trình Game

I. itch.io

Itch.io là một nền tảng cung cấp cho các các lập trình viên game hàng ngàn tài nguyên chất lượng cao để tạo ra những tựa game độc đáo. Nền tảng này cho phép bạn tải xuống các tài liệu như texture nhân vật, item, phong cảnh, map (tile sets), các hiệu ứng kĩ năng (skill effect) và rất nhiều thứ khác nữa để giúp bạn xây dựng một thế giới game hoàn hảo của mình.

- quochung.cyou PTIT

II. Gamefresco.com 

Gamefresco, một nền tảng chia sẻ và tạo đồ họa game mới được tạo bởi các game artist, đã công bố ra mắt phiên bản beta vào ngày 1 tháng 2 năm 2023. Gamefresco cung cấp một cách mới để chia sẻ các bộ sưu tập tài sản game chất lượng cao, bao gồm icon, nhân vật, môi trường map và background, cùng nhiều thứ khác.

Với Gamefresco, các nhà phát triển game và thiết kế game có thể khám phá, thu thập và chia sẻ các tài nguyên game từ khắp nơi trên thế giới. Có thể tạo ra bộ sưu tập của riêng mình từ các tài nguyên của nhiều người khác nhau (Giống Pinterest).

745cbcaf666b48cc91941776b52126e5.Gamefresco The ultimate source for Free 2D game asset - quochung.cyou PTIT

III. GameDevMarket

GameDev Market là một marketplace tài nguyên lớn dành cho các nhà phát triển indie với nhiều tài nguyên game miễn phí và cả trả phí. Các nhà thiết kế đồ hoạ game khác nhau có thể đăng tải các gói tài nguyên theo chủ đề cùng với các tài nguyên game miễn phí mà bạn có thể tải về tham khảo. Tương tự như Itch.io, bạn có thể tìm thấy tất cả các loại tài sản game. Có các danh mục như 2D, 3D hoặc GUI, …. Có nhiều loại tài nguyên game khác nhau như background, nhân vật, xe cộ, quái, npc, môi trường, cây cối và nhiều hơn nữa.

Gamedevmarket free game art - quochung.cyou PTIT

IV. OpenGameArt

Open Game Art free game art 1024x569 1 - quochung.cyou PTIT
generic platformer mockup - quochung.cyou PTIT

Một trang có giao diện trông có vẻ hơi lỗi thời một chút, tuy nhiên tại đây có rất nhiều tài nguyên miễn phí để làm game. Đa số tài nguyên đều nằm trong bản quyền chung nên bạn có thể sử dụng trong các dự án mang tính thương mại mà không cần để lại credit. Ngoài ra cộng đồng trên đây cũng khá active và bạn có thể theo dõi và lọc theo đánh giá của cộng đồng. Thường thì các tài nguyên nổi tiếng và được đánh giá cao sẽ được hiện trước

V. CraftPix

Craftpix free game art 1024x488 1 - quochung.cyou PTIT

Cũng như đa số các trang bên trên. CraftPix là một marketplace chứa cả các tài nguyên miễn phí và trả phí. Tại đây bạn có thể tìm các asset 2D cho game arcade, chiến thuật, platform, rpg, … CraftPix có một đặc trưng là các asset đều mang một sắc màu độc đáo. Nếu bạn đang muốn tạo một con game mang tính sáng tạo và lạ thì có thể thử trang này