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应用开发之Asp
分类:编程

本章简言

看到的文章,写的不错。

Django F()表达式

一个F()对象代表一个模型字段的值或注释列。使用它可以直接引用模型字段的值并执行数据库操作而不用把它们导入到python的内存中。
相反,Django使用F()对象生成一个描述数据库级别所需操作的SQL表达式。
通过一个例子很容易理解。通常,有人会这样做:

reporter = Reporters.objects.get(name='Tintin')
reporter.stories_field += 1
reporter.save()

这里我们从数据库中取出reporter.stories_field的值放入内存中并使用我们熟悉的python运算符操作它,然后把对象保存到数据库中。但是我们还可以这样做:

from django.db.models import F

reporter = Reporters.objects.get(name='Tintin')
reporter.stories_field = F('stories_field') + 1
reporter.save()

虽然reporter.stories_field = F('stories_field') + 1看起来像常规的Python为实例属性赋值,但实际上它是一个描述数据库上操作的SQL结构。
当Django遇到要给F()实例,它会覆盖标准的Python运算符来创建一个封装的SQL表达式;在这个例子中,指示数据库增加由reorter.stories_field表示的数据库字段。
无论repoter.stories_field的值是或曾是什么,Python永远不需要知道--完全由数据库来处理。Python通过Django的F()类做的所有事情仅是参考某个字段创建SQL语法来描述操作。

实例对象必须重新加载后才能获取以这种方式保存的值:

reporter = Reporters.objects.get(pk=reporter.pk)
# 或者,更简洁的操作
reporter.refresh_from_db()

像上面这样在单个实例中使用,F()可以通过updage()方法被用在QuerySets对象实例中。这样可以省略上面用到的两个查询--get()save()

reporter = Reporters.objects.filter(name='Tintin')
reporter.update(stories_field=F('stories_field') + 1)

我们也可以使用update()来增加多个对象的字段值,这样比从数据中取出他们,通过循环挨个增加值,然后再保存回数据库中要更加快速:

Reporters.objects.all().update(stories_field=F('stories_field') + 1)

因此,F()可以通过以下方式提供性能优势:

  • 直接在数据库中操作而不是python
  • 减少一些操作所需的数据库查询次数

上一章笔者讲到关于Asp.NET的知识点。了解Asp.NET基本的知识点之后,我们在来学习关于C#的MVC框架就简单多了。显然本章就是来介绍一下关于Asp.NET MVC。对于MVC的思想笔者相信大家已经很清楚了。笔者在这里就不多说了。我有个同学做Asp.NET开发的。他跟我讲过一句话——我都快忘了HTML了。上一章中我们知道做Asp.NET。用纯HTML那么笔者觉得你一定会被人认为是SB。对于喜欢纯手工来写界面设计的人来讲,Asp.NET MVC 决对不会让你失望。而本文笔者可能还会用到一些struts2框架的知识来比较一下。不多说了。进入本章的内容吧。

 

使用F()避免竞争关系

使用F()的另一个好处是使用数据库来更新字段而不是用Python,以此避免竞争关系。
如果有两个Python线程执行上面第一个示例,A线程可能在B线程从数据库检索数据后来检索、增加并保存某个字段值。那么B线程的保存将基于他最初检索到的原始值;而A线程的工作将会丢失。
如果有数据库自身负责更新字段,这个过程将会更加健壮:在执行sasve()update()时基于数据库中当前的字段值,而不是基于被检索出的实例的值。

Global.asax文件

我们可能经常会用到 Thread.Sleep 函数来使线程挂起一段时间。那么你有没有正确的理解这个函数的用法呢?思考下面这两个问题:

F()操作在Model.save()后会持续存在

分配给模型字段的F()对象在模型实例保存后依然保持不变,并会应用于之后的每个save()。例如:

reporter = Reporters.objects.get(name='Tintin')
reporter.stories_field = F('stories_field') + 1
reporter.save()  # F()表达式第一次执行

reporter.name = 'Tintin Jr')
reporter.save()  # F()表达式第二次执行

stories_field将会被更新两次!如果初始值为1,那么最终值将会是3

在讲Asp.NET MVC之前我们来看一下一个文件。就是Global.asax文件。那为什么要讲这个文件呢?而这个文件又有什么作用呢?Global.asax文件全名为全局应用程序类。他跟Asp.NET MVC并没有直接的关系。Asp.NET常常也会用到。想要创建他也很简单。选中项目右击》添加》新建项。

假设现在是 2008-4-7 12:00:00.000,如果我调用一下 Thread.Sleep(1000) ,在 2008-4-7 12:00:01.000 的时候,这个线程会 不会被唤醒?
某人的代码中用了一句看似莫明其妙的话:Thread.Sleep(0) 。既然是 Sleep 0 毫秒,那么他跟去掉这句代码相比,有啥区别么?
我们先回顾一下操作系统原理。

在过滤器(filter)中使用F()

F()QuerySet过滤器中也非常有用,通过它可以实现基于自身字段值来过滤一组对象,而不是通过Python值。
F()实例充当查询中一个模型字段的引用。这些引用在查询过滤器可以被用来比较同一模型实例的两个不同字段的值。
例如,我们要查找所有Blog记录中comment多于pingback的记录,我们构建一个F()对象来引用pingback的数量:

"""
class Entry(models.Model):
    blog = models.ForeignKey(Blog, on_delete=models.CASCADE)
    headline = models.CharField(max_length=255)
    body_text = models.TextField()
    pub_date = models.DateField()
    mod_date = models.DateField()
    authors = models.ManyToManyField(Author)
    n_comments = models.IntegerField()
    n_pingbacks = models.IntegerField()
    rating = models.IntegerField()

    def __str__(self):
        return self.headline
"""

from django.db.models import F
Entry.objects.filter(n_commnets__gt=F('n_pingbacks'))

Django支持F()对象使用加、减、乘、除、取模和幂运算等算术操作,两个操作数可以是常数或F()对象。要查询blog记录中comment大于两本pingback的记录,修改查询为:

Entry.objects.filter(n_comments__gt=F('n_pingbacks') * 2)

为了查询rating 比pingback 和comment 数目总和要小的记录,我们将这样查询:

Entry.objects.filter(rating__lt=F('n_comments') + F('n_pingbacks'))

你还可以在F()对象中使用双下划线标记来跨越关联关系。 带有双下划线的F()对象将引入任何需要的join 操作以访问关联的对象。 例如,如要获取author 的名字与blog 名字相同的Entry,我们可以这样查询:

Entry.objects.filter(authors__name=F('blog__name'))

对于date 和date/time 字段,你可以给它们加上或减去一个timedelta对象。 下面的例子将返回发布超过3天后被修改的所有Entry:

from datetime import timedelta
Entry.objects.filter(mod_date__gt=F('pub_date') + timedelta(days=3))

图片 1

操作系统中,CPU竞争有很多种策略。Unix系统使用的是时间片算法,而Windows则属于抢占式的。

在annotate中使用F()

F()可以使用算术运算组合不同字段在模型中创建动态字段。

company = Company.objects.annotate(chairs_needed=F('num_employee') - F('num_chairs'))

如果组合的是不同类型的字段,你需要告诉Django返回值是哪种字段类型。由于F()不直接支持output_field,所以需要使用ExpressionWrapper来封装表达式:

from django.db.models import DatetimeField, ExpressionWrapper, F
Ticket.objects.annotate(
    expires=ExpressionWrapper(
        F('active_at') + F('duration'), output_field=DateTimeField()
    )
)

当引用关联字段(如ForeignKey)时,F()返回的主键值而不是一个模型实例:

>>> car = Company.objects.annotate(built_by=F('manufacturrer'))[0]
>>> car.manufacturer
<Manufacturer: Toyota>
>>> car.built_by
3

点击添加按扭:

在时间片算法中,所有的进程排成一个队列。操作系统按照他们的顺序,给每个进程分配一段时间,即该进程允许运行的时间。如果在 时间片结束时进程还在运行,则CPU将被剥夺并分配给另一个进程。如果进程在时间片结束前阻塞或结束,则CPU当即进行切换。调度程 序所要做的就是维护一张就绪进程列表,,当进程用完它的时间片后,它被移到队列的末尾。

使用F()对null值排序

使用F()和传递nulls_firstnulls_last参数给Expression.asc()desc()来控制字段的null值的排序。默认情况下这个排序取决于你的数据库。
例如,要将未联系过(last_contactednull)的公司排在已联系过的公司后面:

from django.db.models import F
Company.objects.order_by(F('last_contacted').desc(nulls_last=True))

翻译自Django文档

图片 2

所谓抢占式操作系统,就是说如果一个进程得到了 CPU 时间,除非它自己放弃使用 CPU ,否则将完全霸占 CPU 。因此可以看出,在抢 占式操作系统中,操作系统假设所有的进程都是“人品很好”的,会主动退出 CPU 。

双击Global.asax:

在抢占式操作系统中,假设有若干进程,操作系统会根据他们的优先级、饥饿时间(已经多长时间没有使用过 CPU 了),给他们算出一 个总的优先级来。操作系统就会把 CPU 交给总优先级最高的这个进程。当进程执行完毕或者自己主动挂起后,操作系统就会重新计算一 次所有进程的总优先级,然后再挑一个优先级最高的把 CPU 控制权交给他。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Web;
using System.Web.Security;
using System.Web.SessionState;

namespace WebExample
{
    public class Global : System.Web.HttpApplication
    {

        protected void Application_Start(object sender, EventArgs e)
        {

        }

        protected void Session_Start(object sender, EventArgs e)
        {

        }

        protected void Application_BeginRequest(object sender, EventArgs e)
        {

        }

        protected void Application_AuthenticateRequest(object sender, EventArgs e)
        {

        }

        protected void Application_Error(object sender, EventArgs e)
        {

        }

        protected void Session_End(object sender, EventArgs e)
        {

        }

        protected void Application_End(object sender, EventArgs e)
        {

        }
    }
}

我们用分蛋糕的场景来描述这两种算法。假设有源源不断的蛋糕(源源不断的时间),一副刀叉(一个CPU),10个等待吃蛋糕的人(10 个进程)。

看了上面的代码。笔者相信光从名字就可能看出一二。什么意思呢?在应用开始执行的时候会去调用Application_Start方法并且只执行一次。而每次一请求的时候会去调用Application_BeginRequest方法。当用应关团的时候,会去调用Application_End。如果做B/S开发不知道Session的话,那么笔者也无能为力了。所以对于Session_Start方法调用,笔者就不多说了。 是不是觉得JAVA跟的Web.xml的监听事件有一点像呢。

如果是 Unix操作系统来负责分蛋糕,那么他会这样定规矩:每个人上来吃 1 分钟,时间到了换下一个。最后一个人吃完了就再从头开始。于是,不管这10个人是不是优先级不同、饥饿程度不同、饭量不同,每个人上来的时候都可以吃 1 分钟。当然,如果有人本来不太饿,或者饭量小,吃了30秒钟之后就吃饱了,那么他可以跟操作系统说:我已经吃饱了(挂起)。于是操作系统就会让下一个人接着来。

Asp.NET MVC

如果是 Windows 操作系统来负责分蛋糕的,那么场面就很有意思了。他会这样定规矩:我会根据你们的优先级、饥饿程度去给你们每个人计算一个优先级。优先级最高的那个人,可以上来吃蛋糕——吃到你不想吃为止。等这个人吃完了,我再重新根据优先级、饥饿程度来计算每个人的优先级,然后再分给优先级最高的那个人。

笔者在学习Asp.NET MVC的时候。visual studio的Asp.NET MVC例子为笔者做了很大的贡献。让我们看一下visual studio的列子来了解一下Asp.NET MVC吧。什么样子创建项目。不用笔者在讲了。直接看一下新建项目的对话框吧。

这样看来,这个场面就有意思了——可能有些人是PPMM,因此具有高优先级,于是她就可以经常来吃蛋糕。可能另外一个人是个丑男,而去很ws,所以优先级特别低,于是好半天了才轮到他一次(因为随着时间的推移,他会越来越饥饿,因此算出来的总优先级就会越来越高,因此总有一天会轮到他的)。而且,如果一不小心让一个大胖子得到了刀叉,因为他饭量大,可能他会霸占着蛋糕连续吃很久很久,导致旁边的人在那里咽口水。。。
而且,还可能会有这种情况出现:操作系统现在计算出来的结果,5号PPMM总优先级最高,而且高出别人一大截。因此就叫5号来吃蛋糕。5号吃了一小会儿,觉得没那么饿了,于是说“我不吃了”(挂起)。因此操作系统就会重新计算所有人的优先级。因为5号刚刚吃过,因此她的饥饿程度变小了,于是总优先级变小了;而其他人因为多等了一会儿,饥饿程度都变大了,所以总优先级也变大了。不过这时候仍然有可能5号的优先级比别的都高,只不过现在只比其他的高一点点——但她仍然是总优先级最高的啊。因此操作系统就会说:5号mm上来吃蛋糕……(5号mm心里郁闷,这不刚吃过嘛……人家要减肥……谁叫你长那么漂亮,获得了那么高的优先级)。

图片 3

那么,Thread.Sleep 函数是干吗的呢?还用刚才的分蛋糕的场景来描述。上面的场景里面,5号MM在吃了一次蛋糕之后,觉得已经有8分饱了,她觉得在未来的半个小时之内都不想再来吃蛋糕了,那么她就会跟操作系统说:在未来的半个小时之内不要再叫我上来吃蛋糕了。这样,操作系统在随后的半个小时里面重新计算所有人总优先级的时候,就会忽略5号mm。Sleep函数就是干这事的,他告诉操作系统“在未来的多少毫秒内我不参与CPU竞争”。

确定之后。会弹出下列对话框。

看完了 Thread.Sleep 的作用,我们再来想想文章开头的两个问题。

 图片 4

对于第一个问题,答案是:不一定。因为你只是告诉操作系统:在未来的1000毫秒内我不想再参与到CPU竞争。那么1000毫秒过去之后,这时候也许另外一个线程正在使用CPU,那么这时候操作系统是不会重新分配CPU的,直到那个线程挂起或结束;况且,即使这个时候恰巧轮到操作系统进行CPU 分配,那么当前线程也不一定就是总优先级最高的那个,CPU还是可能被其他线程抢占去。

我们可以看到上面的多个选项。

与此相似的,Thread有个Resume函数,是用来唤醒挂起的线程的。好像上面所说的一样,这个函数只是“告诉操作系统我从现在起开始参与CPU竞争了”,这个函数的调用并不能马上使得这个线程获得CPU控制权。

空:表示建立一个什么都没有的Asp.NET MVC。

对于第二个问题,答案是:有,而且区别很明显。假设我们刚才的分蛋糕场景里面,有另外一个PPMM 7号,她的优先级也非常非常高(因为非常非常漂亮),所以操作系统总是会叫道她来吃蛋糕。而且,7号也非常喜欢吃蛋糕,而且饭量也很大。不过,7号人品很好,她很善良,她没吃几口就会想:如果现在有别人比我更需要吃蛋糕,那么我就让给他。因此,她可以每吃几口就跟操作系统说:我们来重新计算一下所有人的总优先级吧。不过,操作系统不接受这个建议——因为操作系统不提供这个接口。于是7号mm就换了个说法:“在未来的0毫秒之内不要再叫我上来吃蛋糕了”。这个指令操作系统是接受的,于是此时操作系统就会重新计算大家的总优先级——注意这个时候是连7号一起计算的,因为“0毫秒已经过去了”嘛。因此如果没有比7号更需要吃蛋糕的人出现,那么下一次7号还是会被叫上来吃蛋糕。

基本:表示建立一个最基本可以开发的Asp.NET MVC。

因此,Thread.Sleep(0)的作用,就是“触发操作系统立刻重新进行一次CPU竞争”。竞争的结果也许是当前线程仍然获得CPU控制权,也许会换成别的线程获得CPU控制权。这也是我们在大循环里面经常会写一句Thread.Sleep(0) ,因为这样就给了其他线程比如Paint线程获得CPU控制权的权力,这样界面就不会假死在那里。

其他的:是面向不同业务的例子。

另外,虽然上面提到说“除非它自己放弃使用 CPU ,否则将完全霸占 CPU”,但这个行为仍然是受到制约的——操作系统会监控你霸占CPU的情况,如果发现某个线程长时间霸占CPU,会强制使这个线程挂起,因此在实际上不会出现“一个线程一直霸占着 CPU 不放”的情况。至于我们的大循环造成程序假死,并不是因为这个线程一直在霸占着CPU。实际上在这段时间操作系统已经进行过多次CPU竞争了,只不过其他线程在获得CPU控制权之后很短时间内马上就退出了,于是就又轮到了这个线程继续执行循环,于是就又用了很久才被操作系统强制挂起。。。因此反应到界面上,看起来就好像这个线程一直在霸占着CPU一样。

笔者选择其中为Internet 应用来了解关于Asp.NET MVC的知识。下面就是新建的项目结构。

末了再说明一下,文中线程、进程有点混乱,其实在Windows原理层面,CPU竞争都是线程级的,本文中把这里的进程、线程看成同一个东西就好了。

图片 5

App_Data文件夹:用于存放数据文件。如SQL server的MDF文件之类似。

App_Start文件夹:这个文件夹存放了一些Asp.NET MVC开始要执行的配置类。

Content文件夹:存放一些关于主题的文件。如CSS文件。

Controllers文件夹:存放控制器。即是MVC中的C

Filters文件夹:看名字就知道存放过滤器了。

Images文件夹:不用看了。就存放图片。

Models文件夹:用于存放模型对象。

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