RSA (Rivest–Shamir–Adleman) 加密算法详解
RSA 是一种非对称加密算法,由 Ron Rivest、Adi Shamir 和 Leonard Adleman 于 1977 年提出,并以他们姓氏的首字母命名。它是目前应用最广泛的公钥密码算法之一,广泛用于数据加密、数字签名以及密钥交换等领域。RSA 的安全性基于大整数分解的困难性,即给定两个大素数 p 和 q,计算它们的乘积 n = p * q 是容易的,但给定 n 却很难反向分解出 p 和 q。 一、引言:公钥密码学的基石在密码学领域,我们通常将加密算法分为两大类:对称加密和非对称加密。 对称加密 (Symmetric Encryption):使用相同的密钥进行加密和解密。优点是速度快,但密钥分发和管理是其主要挑战。 非对称加密 (Asymmetric Encryption / Public-key Cryptography):使用一对密钥,即一个公钥 (Public Key) 和一个私钥 (Private Key)。公钥可以公开,用于加密或验证签名;私钥必须严格保密,用于解密或生成签名。 RSA 算法是公钥密码学的代表,解决了对称加密中密钥分发的难题。其...
ChaCha20 流密码加密算法详解
ChaCha20 是一种高性能、高安全性的对称流密码算法,由 Google 的 Dan Bernstein 于 2008 年设计。它是 Salsa20 算法的改进版本,旨在提供比其前辈更高的抗攻击能力和更简洁的实现。ChaCha20 因其卓越的性能和安全性,已成为 TLS 协议中的重要组成部分,特别是在移动设备和低功耗环境中,替代了传统的 AES-GCM。 核心思想:通过一个密钥 (Key) 和一个随机数 (Nonce) 生成一个无限长的伪随机密钥流,然后将密钥流与明文进行异或 (XOR) 操作得到密文。解密时,使用相同的密钥和随机数生成相同的密钥流,再与密文异或即可还原明文。 一、流密码 (Stream Cipher) 简介流密码是一种对称加密算法,它将明文的每个比特或每个字节与一个伪随机密钥流的对应比特或字节进行组合(通常是异或)来生成密文。 1.1 与分组密码 (Block Cipher) 的区别 特性 流密码 (Stream Cipher) 分组密码 (Block Cipher) 工作方式 逐位/逐字节加密 将明文分成固定大小的块,逐块加密 ...
AES (Advanced Encryption Standard) 加密算法详解
AES (Advanced Encryption Standard),即高级加密标准,是目前应用最广泛的对称密钥分组加密算法。它于 2001 年由美国国家标准与技术研究院 (NIST) 发布,取代了 DES (Data Encryption Standard) 成为联邦政府推荐的加密标准。AES 的设计基于替代-置换网络 (Substitution-Permutation Network, SPN) 结构,具有高效、安全和易于实现的特点,被广泛应用于网络通信、数据存储、文件加密等各种场景。 一、引言:对称加密的王者在现代密码学中,对称加密算法因其加解密速度快而常用于对大量数据进行加密。AES 是其中的翘楚,被认为是当今最安全的对称加密算法之一。 对称加密 (Symmetric Encryption):使用相同的密钥进行加密和解密。优点是效率高,适合加密大量数据;缺点是密钥分发和管理复杂。 分组密码 (Block Cipher):将明文数据分成固定大小的块(例如 AES 是 128 位),对每个块独立进行加密。 AES 具有以下关键特性: 块大小 (Block Size)...
Vue3响应式原理深度解析
Vue.js 的核心特性之一是其响应式系统 (Reactivity System)。在 Vue 3 中,响应式系统经历了重大革新,从 Vue 2 基于 Object.defineProperty 的实现全面升级为基于 JavaScript Proxy。这一转变解决了 Vue 2 中存在的诸多限制,如无法检测对象属性的添加/删除、无法有效监听数组变动等,并为 Composition API (组合式 API) 提供了坚实的基础。深入理解 Vue 3 的响应式原理,对于编写高效、可维护的 Vue 应用至关重要。 核心思想:Vue 3 的响应式系统借助 Proxy 对象劫持数据对象的读取 (get) 和修改 (set) 操作,并在副作用函数 (Effect Function,如组件渲染函数、计算属性、侦听器) 执行时收集其依赖 (track)。当响应式数据发生变化时,系统会通知所有依赖于该数据的副作用函数重新执行 (trigger),从而实现数据的自动更新到 UI。 一、响应式系统概述响应式系统是一个能够自动追踪数据变化并作出相应更新的机制。在 Vue 中,当数据变...
Golang 缓冲Channel和无缓冲Channel的区别
在 Go 语言的并发编程模型中,Channel 是 Goroutine 之间通信和同步的核心机制。Channel 提供了一种安全、同步的方式来传递数据。根据其容量大小,Channel 可以分为两种类型:无缓冲 Channel (Unbuffered Channel) 和 缓冲 Channel (Buffered Channel)。理解这两种 Channel 的区别以及它们各自的适用场景,是编写高效、正确 Go 并发代码的关键。 核心思想:无缓冲 Channel 强调“同步”通信,发送方和接收方必须同时就绪。缓冲 Channel 则允许“异步”通信,发送方可以在接收方未就绪时发送数据,但容量有限。 一、Channel 简介在 Go 中,Channel 是类型化的管道,可以通过它们发送和接收特定类型的值。它遵循“通过通信共享内存,而不是通过共享内存来通信”的并发哲学。 声明 Channel 的基本语法: 12345// 声明一个传递 int 类型数据的无缓冲 Channelvar ch1 chan int// 声明一个传递 string 类型数据的缓冲 Channel,容量为...
Goroutine 相比 OS 线程,为什么能规模化?
在 Go 语言中,Goroutine 是其并发模型的核心。与传统的操作系统 (OS) 线程相比,Goroutine 展现出了惊人的规模化能力,使得 Go 程序能够轻松地并发处理成千上万甚至数百万的任务。这种规模化的差异并非偶然,而是由 Goroutine 独特的设计哲学和 Go 运行时(runtime)的智能调度机制所决定的。 核心思想:Goroutine 之所以能规模化,是因为它是一种轻量级的用户态协程,由 Go 运行时在少数 OS 线程上进行多路复用和调度,从而避免了 OS 线程的高开销和上下文切换代价。 一、Goroutine 与 OS 线程的本质区别在深入探讨为什么 Goroutine 能够规模化之前,我们需要理解它与 OS 线程之间的根本不同。 1.1 OS 线程 (Operating System Thread) 内核态实体:OS 线程是由操作系统内核调度的执行单元。每次创建、销毁或切换线程都需要进行系统调用(进入内核态),这会带来较大的开销。 内存开销大:每个 OS 线程通常会分配一个固定大小的栈(例如,Linux 上默认 8MB),即使实际只使用了很小一部...
Golang errgroup.Group 并发模式详解
在 Go 语言中,sync/errgroup 包提供了一个 Group 类型,它是对 sync.WaitGroup 和 context 包的封装,旨在更优雅地处理并发 goroutine 组的错误和取消。它使得在多个 goroutine 中执行任务,并在任何一个 goroutine 返回错误时,能够及时通知并取消其他 goroutine,同时等待所有 goroutine 完成变得更简单。 核心思想:errgroup.Group 允许你并行执行一组任务。如果其中任何一个任务失败,它会自动取消所有正在运行的任务,并聚合它们的错误。它简化了并行任务的启动、context 信号传递、错误收集和等待所有任务完成的逻辑。 一、为什么需要 errgroup.Group?在 Go 语言中进行并发编程时,经常会遇到以下场景: 启动多个 goroutine 处理子任务:一个大任务可能需要分解成多个独立的子任务,并行的由不同的 goroutine 执行。 等待所有 goroutine 完成:主 goroutine 需要知道所有子任务都已完成才能继续或返回。 处理子任务的错误:任何一个子任务的...
Golang context 详解
context 包 是 Go 语言标准库中的一个关键组件,自 Go 1.7 版本引入,它提供了一种在 Goroutine 之间传递请求范围的数据 (request-scoped data)、取消信号 (cancellation signals) 和截止时间 (deadlines) 的标准机制。在构建复杂的并发系统、微服务架构以及处理网络请求链时,context 包是管理 Goroutine 生命周期和避免资源泄露的基石。 核心思想:context.Context 接口允许在 Goroutine 树中安全地传递控制流信息。其核心价值在于实现对计算任务的统一取消、超时控制和值传递,从而提升程序的健壮性和资源利用效率。 一、context 包的必要性在 Go 语言中,Goroutine 是轻量级并发的基础。然而,当应用程序的并发逻辑变得复杂时,以下问题会变得突出: 并发操作的取消:当一个上游操作(如用户取消请求)不再需要其下游的所有并发子任务时,如何有效地通知并停止这些子任务,避免不必要的计算和资源消耗? 操作超时控制:如何在复杂的请求链中,为整个链条或其中某个环节设置统一的...
TypeScript泛型约束详解:精细化类型参数能力
TypeScript 泛型约束 (Generic Constraints) 是泛型机制中一个至关重要的概念。它允许我们限制泛型类型参数可以表示的类型范围。通过泛型约束,我们可以在泛型代码内部安全地访问泛型类型参数的特定属性或方法,从而编写出既通用又具备类型安全性的代码。 核心思想:泛型约束的本质是使用 extends 关键字来声明一个类型参数必须是某个特定类型或实现某个接口的子类型。这为编译器提供了足够的类型信息,使其能够在泛型函数、类或接口内部进行更精确的类型检查。 一、为什么需要泛型约束?在上一篇泛型详解中,我们了解到泛型允许我们编写处理任何类型的代码。但有时,我们希望泛型处理的类型具有某种共同的特性。 考虑一个场景:我们想编写一个函数,它接受一个列表,并返回列表中元素的长度之和。 问题示例: 12345678910111213function sumLengths<T>(items: T[]): number { let totalLength = 0; for (let item of items) { // 报错: Pr...
TypeScript高级类型
TypeScript 高级类型 提供了强大的工具,允许开发者以更灵活、更精确的方式定义和操作类型。这些高级类型不仅增强了代码的类型安全性,还提升了开发体验,使得复杂的数据结构和业务逻辑能够更清晰地表达和维护。掌握 TypeScript 的这些高级特性,是成为一名高效 TypeScript 开发者的关键。 核心思想:高级类型允许我们基于现有类型进行转换、组合、提取,以及根据不同条件生成新类型,从而构建出更健壮、更具表达力的类型系统。 一、联合类型 (Union Types)联合类型表示一个值可以是多种类型中的任意一种。使用 | 符号连接不同的类型。 1.1 定义与使用1234567891011121314// 定义一个联合类型,表示一个变量可以是 string 或 numbertype StringOrNumber = string | number;let id: StringOrNumber;id = "123"; // OKid = 123; // OK// id = true; // Error: Type 'boolean...
Golang 指针接收者与值接收者深度解析
在 Golang 中,为结构体或其他类型定义方法时,我们可以选择使用值接收者 (Value Receiver) 或指针接收者 (Pointer Receiver)。这两种接收者类型对方法的行为、性能以及类型是否能满足特定接口有着重要的影响。理解它们之间的区别和适用场景是 Go 语言编程中的一个核心概念。 核心思想:选择值接收者还是指针接收者,主要取决于方法是否需要修改接收者的数据,以及在方法调用时是想操作接收者的副本还是原始数据。 一、方法的定义与接收者在 Go 语言中,方法是绑定到特定类型上的函数。方法的定义形式如下: 123func (receiver Type) MethodName(parameters) (results) { // 方法体} 其中 receiver Type 就是接收者,它可以是一个值类型(T)或一个指针类型(*T)。 二、值接收者 (Value Receiver)当方法使用值接收者时,它操作的是接收者值的一个副本。 2.1 语法123func (t MyStruct) MyMethod() { // ...
Golang 类型断言深度解析
类型断言 (Type Assertion) 在 Golang 中是一种机制,用于检查一个接口值是否持有一个特定的底层具体类型,并如果检查成功,则提取该具体类型的值。它是 Go 语言强大且灵活的接口机制的重要组成部分,允许我们在处理多态性时,安全地“向下转型”到具体类型,以便访问只有具体类型才有的方法或字段。 核心思想:类型断言是 Go 语言中从接口值中“揭示”或“提取”其底层具体类型和对应值的唯一方式。它确保了类型安全,避免了在运行时因类型不匹配而导致的潜在错误。 一、理解接口值与类型断言的需求在深入类型断言之前,理解 Go 语言中接口值的构成至关重要。 1.1 Go 语言中的接口 (Interface)Go 接口定义了一组方法签名。任何实现了这些方法集的类型都被认为实现了该接口。接口的强大之处在于它实现了多态性:我们可以编写处理接口类型值的函数,而无需关心其具体的底层类型。 1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738package mainimport "fmt&quo...
Go 语言中的 []byte 类型详解
在 Go 语言中,[]byte 是一个非常基础且核心的类型,它代表一个字节切片 (byte slice)。它是 Go 处理二进制数据、与操作系统进行 I/O 交互、以及在底层操作字符串的基石。理解 []byte 的特性和用法对于编写高效、健壮的 Go 程序至关重要。 核心思想:[]byte 是 Go 语言中用于表示可变字节序列的数据结构,广泛应用于文件读写、网络通信、加密解密、字符串编解码等场景。 一、[]byte 的基础概念1.1 byte 类型在 Go 语言中,byte 是 uint8 的类型别名 (alias)。这意味着 byte 本质上是一个 8 位无符号整数,可以表示 0 到 255 之间的数值。一个 byte 刚好可以存储一个 ASCII 字符。对于 UTF-8 编码的字符,一个字符可能由一个或多个 byte 组成。 1.2 []byte:字节切片[]byte 是 byte 类型的一个切片。根据 Go 切片的定义,[]byte 具有以下特性: 可变长度:可以在运行时动态增加或减少其长度(通过 append 操作)。 引用类型:切片本身是一个包含指向...
Golang init()函数详解
在 Go 语言中,init() 函数是一个特殊的存在。它不接受任何参数,也没有返回值,并且不能被显式地调用。它的核心作用是在程序启动时完成包的初始化工作。理解 init() 函数的执行时机和顺序对于编写 Go 程序的正确性和可预测性至关重要,尤其是在涉及全局状态、资源初始化或注册机制的复杂项目中。 核心思想:init() 函数用于初始化包的状态,它在包的所有全局变量初始化之后、main() 函数执行之前自动执行。理解其执行顺序对于控制程序启动时的行为至关重要。 一、init() 函数的基本特性 自动执行:init() 函数是 Go 语言的保留函数,Go 运行时会在程序启动时自动调用它,而无需开发者显式调用。 无参数,无返回值:init() 函数的定义格式是 func init() {},不能有任何参数或返回值。 一个包可以有多个 init() 函数:在一个 Go 包中,无论是在同一个文件中还是在不同的文件中,可以定义任意数量的 init() 函数。 不能被直接调用:开发者不能像调用普通函数那样显式地调用 init() 函数。尝试调用会导致编译错误。 每...
U8g2lib 详解
U8g2lib 是一个用于单色图形显示器 (monochrome graphics displays) 的开源嵌入式图形库。它支持各种 OLED 和 LCD 显示器,例如经典的 128x64 SSD1306 OLED 显示器。U8g2lib 以其广泛的硬件支持、丰富的字体集、高效的内存使用以及强大的图形绘制功能而闻名。它是 U8glib 的继任者,相比 U8glib,U8g2lib 在内存效率和功能上进行了优化和扩展,支持帧缓冲模式 (full buffer) 和页缓冲模式 (page buffer)。 核心思想:提供一个统一的 API 接口,驱动各种单色图形显示器,并提供一套完整的图形绘制和字体渲染功能,同时兼顾嵌入式设备的资源限制。 开发者无需关心底层显示器的驱动细节,专注于界面设计。 一、为什么需要 U8g2lib?嵌入式显示器的痛点在嵌入式系统中集成单色图形显示器时,开发者常常面临以下挑战: 硬件驱动复杂:不同的显示器控制器 (如 SSD1306, SH1106, ST7920) 有不同的初始化序列、命令集和数据传输协议(SPI, I2C, 并行)。手动编写驱动...
Go语言多重赋值(Multiple Assignment)详解
Go 语言的“多重赋值”(Multiple Assignment)是其语言特性中一个非常简洁且强大的功能。它允许你在一个语句中同时给多个变量赋值。这不仅仅是一种语法糖,更是 Go 语言在设计上强调简洁性和实用性的体现,尤其在错误处理、函数返回多个值等方面发挥着核心作用。 核心思想:Go 语言的多重赋值允许在单条语句中同时为多个变量赋值,其核心机制是先评估右侧所有表达式,然后按顺序赋给左侧变量,常用于函数多返回值(尤其是错误处理)、交换变量、接收通道值等场景。 一、多重赋值的基本语法多重赋值的通用格式如下: 1var1, var2, ..., varN = expr1, expr2, ..., exprN 或者使用短变量声明: 1var1, var2, ..., varN := expr1, expr2, ..., exprN 关键点: 左侧 (LHS):一系列变量名,用逗号 , 分隔。 右侧 (RHS):一系列表达式,用逗号 , 分隔。 数量匹配:左侧变量的数量必须与右侧表达式值的数量严格匹配。 类型匹配:每个变量的类型必须与对应表达式的值的类型兼容。 求值顺序:右...
如何判断用户是否离开了当前页面
在前端开发中,有时我们需要在用户离开当前页面之前执行一些操作,例如保存用户未保存的数据、发送统计日志、弹出确认提示或清理资源。判断用户是否离开页面是一个常见的需求,但实现起来可能会有一些细微之处。本文将详细探讨几种在不同场景下判断用户离开页面的方法,并讨论它们的优缺点及适用场景。 核心思想:利用浏览器提供的事件监听器 (如 beforeunload, unload, pagehide, visibilitychange) 来监测页面生命周期状态,从而判断用户是刷新、关闭、切换标签页还是导航到其他页面。 一、页面生命周期事件概览在浏览器环境中,用户离开页面的行为会触发一系列的页面生命周期事件。理解这些事件是正确判断用户离开页面的基础。 事件名称 描述 触发时机 是否可取消 主要用途 beforeunload 在页面即将卸载之前触发,可以阻止页面卸载并显示确认弹窗。 用户尝试关闭、刷新、后退、导航到新页面等。浏览器主动调用 window.onbeforeunload = func。 是 (返回字符串或 event.returnValue) 提示用户保存未保存的数据...
BFCache (Back-Forward Cache) 深度详解
在 Web 性能优化领域,用户感知的加载速度至关重要。除了常规的网络和渲染优化外,浏览器还有一种强大的特性可以显著提升用户体验,尤其是在用户进行前进/后退导航时的加载速度——这就是 BFCache (Back-Forward Cache),即“往返缓存”或“后退/前进缓存”。BFCache 允许浏览器将整个页面(包括 DOM 状态、JavaScript 堆以及当前页面的状态)存储在内存中,以便用户在通过浏览器后退 (Back) 或前进 (Forward) 按钮导航时,能够瞬间恢复到离开时的状态,而无需重新加载页面。 核心思想:BFCache 是一种浏览器优化策略,它将用户离开的整个页面状态(而非仅仅是资源)存储在内存中,以便用户通过“后退/前进”按钮再次访问时能够实现即时页面恢复,极大地提升了导航体验。 一、什么是 BFCache?BFCache 是一种用于瞬时页面加载的浏览器缓存机制,其核心思想是:当用户从一个页面 A 导航到页面 B,如果用户随后点击了浏览器的“后退”按钮返回页面 A,浏览器不会重新发送网络请求、重新解析 DOM、重新执行...
Electron 开发详解
Electron (原名 Atom Shell) 是一个由 GitHub 开发的开源框架,它允许你使用 Web 技术 (HTML, CSS, JavaScript) 来构建跨平台的桌面应用程序。通过将 Chromium 渲染引擎和 Node.js 运行时集成到一个单一的项目中,Electron 使得前端开发者只需掌握一套技术栈,就能创建出功能强大、拥有原生外观和感觉的桌面应用,并能够访问操作系统底层功能。 核心思想:借助 Chromium (渲染视图) 和 Node.js (处理操作系统交互) 的能力,Electron 让 Web 技术栈能够构建全功能的跨平台桌面应用。 一、Electron 简介与优势1.1 什么是 Electron?Electron 可以被简单理解为一个微型浏览器套壳,它包含了: Chromium:提供渲染用户界面的能力,这意味着你可以使用 HTML、CSS 和 JavaScript 来构建应用的 UI。 Node.js:提供访问操作系统底层 API 的能力,例如文件系统、网络、进程管理等。 原生 API 集成:Electron 提供了一套 API,...
Homebrew 深度详解:Macos (Linux) 上的包管理器
Homebrew 是 macOS(以及近期扩展到 Linux)平台上一款免费开源的软件包管理系统,它简化了在 Mac 上安装 UNIX 工具、开源软件和各种开发工具的过程。对于开发者而言,Homebrew 极大地提高了生产力,使得在命令行环境下安装、更新和管理软件变得像使用 apt 或 yum 那样简单。它弥补了 macOS 缺乏官方包管理器的不足,被誉为“Mac 缺失的包管理器”。 核心思想:Homebrew 是 macOS (和 Linux) 上的命令行包管理器,通过简化安装、更新和管理软件的过程,极大地提高了开发者的工作效率。它允许用户安装 Apple 没有预装但 UNIX 世界常用的工具,以及各种开发软件。 一、什么是 Homebrew?Homebrew 是一个用 Ruby 编写的软件包管理器。它允许用户从命令行轻松安装、更新和卸载软件。与其它的软件包管理器不同,Homebrew 以一种非侵入式的方式工作,它将所有软件包安装在 /usr/local/Cellar (默认路径) 下,然后通过符号链接将可执行文件链接到 /usr/loca...
