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MemCache
...况下,如何保证数据的一致性和高效性就显得尤为重要。本文打算深入地“解剖”一下Memcached的数据分布机制,咱们会配合着实例代码,边讲边演示,让大伙儿能真正理解并搞定这个难题。 2. Memcached的数据分布机制 Memcached采用哈希一致性算法(如 Ketama 算法)来决定键值对存储到哪个节点上。在我们搭建Memcached的多实例环境时,其实就相当于给每个实例分配了自己独立的小仓库,它们都有自己的一片存储天地。客户端这边呢,就像是个聪明的快递员,它会用一种特定的哈希算法给每个“包裹”(也就是键)算出一个独一无二的编号,然后拿着这个编号去核对服务器列表,找到对应的“货架”,这样一来就知道把数据放到哪个实例里去了。 python 示例:使用pylibmc库实现键值存储到Memcached的一个实例 import pylibmc client = pylibmc.Client(['memcached1:11211', 'memcached2:11211']) key = "example_key" value = "example_value" 哈希算法自动处理键值对到具体实例的映射 client.set(key, value) 获取时同样由哈希算法决定从哪个实例获取 result = client.get(key) 3. 多实例部署下的数据分布混乱问题 尽管哈希一致性算法尽可能地均匀分配了数据,但在集群规模动态变化(例如增加或减少实例)的情况下,可能导致部分数据需要迁移到新的实例上,从而出现“雪崩”现象,即大量请求集中在某几个实例上,引发服务不稳定甚至崩溃。另外,若未正确配置一致性哈希环,也可能导致数据分布不均,形成混乱。 4. 解决策略与实践 - 一致性哈希:确保在添加或删除节点时,受影响的数据迁移范围相对较小。大多数Memcached客户端库已经实现了这一点,只需正确配置即可。 - 虚拟节点技术:为每个物理节点创建多个虚拟节点,进一步提高数据分布的均匀性。这可以通过修改客户端配置或者使用支持此特性的客户端库来实现。 - 定期数据校验与迁移:对于重要且需保持一致性的数据,可以设定周期性任务检查数据分布情况,并进行必要的迁移操作。 java // 使用Spymemcached库设置虚拟节点 List addresses = new ArrayList<>(); addresses.add(new InetSocketAddress("memcached1", 11211)); addresses.add(new InetSocketAddress("memcached2", 11211)); HashAlgorithm hashAlg = HashAlgorithm.KETAMA_HASH; KetamaConnectionFactory factory = new KetamaConnectionFactory(hashAlg); factory.setNumRepetitions(100); // 增加虚拟节点数量 MemcachedClient memcachedClient = new MemcachedClient(factory, addresses); 5. 总结与思考 面对Memcached在多实例部署下的数据分布混乱问题,我们需要充分理解其背后的工作原理,并采取针对性的策略来优化数据分布。同时,制定并执行一个给力的监控和维护方案,就能在第一时间火眼金睛地揪出问题,迅速把它解决掉,这样一来,系统的运行就会稳如磐石,数据也能始终保持一致性和准确性,就像咱们每天检查身体,小病早治,保证健康一样。作为开发者,咱们得不断挖掘、摸透和掌握这些技术小细节,才能在实际操作中挥洒自如,更溜地运用像Memcached这样的神器,让咱的系统性能蹭蹭上涨,用户体验也一路飙升。
2023-05-18 09:23:18
89
时光倒流
Go-Spring
...GoSpring下的一致性哈希路由策略实践 1. 引言 在分布式系统设计中,一致性哈希(Consistent Hashing)是一种重要的负载均衡和数据分片技术。Go-Spring这款框架,就像是Spring生态和Go语言的一场美妙联姻,它让开发者们能够轻轻松松地采用一致性哈希路由策略来开发应用。说白了,就是给咱程序员朋友提供了一种超方便的方法,在Go语言里也能享受到Spring生态的便利,实现起来那叫一个顺手又高效啊!本文将深入探讨如何在Go-Spring环境下运用一致性哈希,并通过生动的代码实例展示其实现过程。 2. 一致性哈希的基本原理 一致性哈希的核心思想是将服务节点与数据映射到一个虚拟的圆环上,使得数据与节点之间的映射关系尽可能地保持稳定。当系统添加或删除节点时,只有少量的数据映射关系需要调整,从而达到负载均衡的目的。想象一下,我们在Go-Spring构建的分布式系统中,如同在一个巨大的、刻着节点标识的“旋转餐桌”上分配任务,这就是一致性哈希的形象比喻。 3. Go-Spring中的一致性哈希实现步骤 (3.1) 创建一致性哈希结构 首先,我们需要创建一个一致性哈希结构。在Go-Spring中,我们可以借助开源库如"github.com/lovoo/goka"等来实现。以下是一个简单的示例: go import "github.com/lovoo/goka" // 初始化一致性哈希环 ring := goka.NewConsistentHashRing([]string{"node1", "node2", "node3"}) (3.2) 添加节点到哈希环 在实际应用中,我们可能需要动态地向系统中添加或移除节点。以下是添加节点的代码片段: go // 添加新节点 ring.Add("node4") // 如果有节点下线 ring.Remove("node2") (3.3) 数据路由 然后,我们需要根据键值对数据进行路由,决定其应该被分配到哪个节点上: go // 假设我们有一个数据键key key := "some_data_key" // 使用一致性哈希算法找到负责该键的节点 targetNode, err := ring.Get(key) if err != nil { panic(err) } fmt.Printf("The data with key '%s' should be routed to node: %s\n", key, targetNode) 4. 深入思考与探讨 在实践中,Go-Spring的一致性哈希实现不仅可以提高系统的可扩展性和容错性,还可以避免传统哈希表在节点增删时导致的大规模数据迁移问题。然而,我们也需注意到,尽管一致性哈希大大降低了数据迁移的成本,但在某些极端情况下(如大量节点同时加入或退出),仍然可能引起局部热点问题。所以,在咱们设计和改进的时候,可以考虑玩点儿新花样,比如引入虚拟节点啥的,或者搞些更高级的路由策略,这样一来,就能让系统的稳定性和性能噌噌噌地往上提啦! 5. 结语 总之,Go-Spring框架为我们提供了丰富的工具和灵活的接口去实现一致性哈希路由策略,让我们能够在构建大规模分布式系统时更加得心应手。掌握了这种技术,你不仅能实实在在地解决实际项目里让人头疼的负载均衡问题,更能亲身体验一把Go-Spring框架带来的那种飞一般的速度和超清爽的简洁美。在不断摸爬滚打、动手实践的过程中,我们对一致性哈希这玩意儿的理解越来越深入了,而且,还得感谢Go-Spring这个小家伙,它一边带给我们编程的乐趣,一边又时不时抛出些挑战让我们乐此不疲。
2023-03-27 18:04:48
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笑傲江湖
Cassandra
...Cassandra的哈希分区和范围分区策略之后,我们可以进一步探索这些策略在实际生产环境中的应用案例与最佳实践。近期,某知名电商平台在其用户行为日志存储系统中就巧妙运用了Cassandra的范围分区策略,有效提升了查询效率。该平台每日产生海量用户行为数据,通过将时间戳作为范围分区键,确保了按时间序列高效检索用户行为记录,显著优化了数据分析与报表生成的速度。 与此同时,Netflix作为全球领先的流媒体服务提供商,其后台架构中也大量使用了Cassandra数据库,并对哈希分区策略进行了深度定制。Netflix团队根据自身业务特点,通过调整一致性哈希算法参数以及优化分区键选择,成功实现了数据在集群内的均匀分布,从而避免了热点问题,保证了系统的高可用性和稳定性。 此外,随着Apache Cassandra 4.0版本的发布,官方对其分区策略机制进行了更多优化,例如增强对超大表的支持,改进元数据管理等,使得Cassandra在处理大规模分布式数据场景时表现更为出色。深入研究这些最新特性并结合实际业务需求灵活运用,是充分发挥Cassandra优势的关键所在。 综上所述,在真实世界的应用中,Cassandra的分区策略不仅是一种理论指导,更需要根据实时业务发展、数据增长趋势以及技术更新迭代进行适时调整和优化,以实现最优的数据管理和访问性能。
2023-11-17 22:46:52
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春暖花开
MemCache
...级智能调度员一样,用一致性哈希算法这个秘密武器,把每个请求精准地送到对应的服务器上。这样一来,找数据的时间就大大缩短了,效率嗖嗖的!当数据量蹭蹭往上涨,单机的Memcached可能就有点力不从心了,这时候咱们就得想办法搭建一个集群。这个集群就像是个团队,能够实现工作负载的平均分配,谁忙不过来,其他的就能顶上,而且还能防止某个成员“生病”时,整个系统垮掉的情况,保证服务稳稳当当的运行。 三、搭建Memcached集群的基本步骤 1. 选择合适的节点 集群中的每个节点都应是独立且可靠的,通常我们会选择多台服务器作为集群成员。 bash 安装Memcached sudo apt-get install memcached 2. 配置文件设置 每个节点的/etc/memcached.conf都需要配置,确保端口、最大内存限制等参数一致。 conf /etc/memcached.conf port 11211 max_memory 256MB 3. 启动服务 在每台服务器上启动Memcached服务。 bash sudo service memcached start 4. 实现集群 我们需要一个工具来管理集群,如Consistent Hashing Load Balancer(CHLB)或者使用像memcached-tribool这样的工具。 bash 使用memcached-tribool sudo memcached-tribool add server1.example.com:11211 sudo memcached-tribool add server2.example.com:11211 5. 数据同步 为了保证数据的一致性,我们需要一种策略来同步各个节点的数据。这可以通过定期轮询(ping)或使用像Redis的PUBLISH/SUBSCRIBE机制来实现。 四、集群优化与故障处理 1. 负载均衡 使用一致性哈希算法,新加入或离开的节点不会导致大量数据迁移,从而保持性能稳定。 2. 监控与报警 使用像stats命令获取节点状态,监控内存使用情况,当达到预设阈值时发送警报。 3. 故障转移 当某个节点出现问题时,自动将连接转移到其他节点,保证服务不中断。 五、实战示例 python import memcache mc = memcache.Client(['server1.example.com:11211', 'server2.example.com:11211'], debug=0) 插入数据 mc.set('key', 'value') 获取数据 value = mc.get('key') if value: print(f"Value for key 'key': {value}") 删除数据 mc.delete('key') 清除所有数据 mc.flush_all() 六、总结 Memcached集群搭建并非易事,它涉及到网络、性能、数据一致性等多个方面。但只要咱们搞懂了它的运作机理,并且合理地给它安排布置,就能在实际项目里让它发挥出超乎想象的大能量。记住这句话,亲身下河知深浅,只有不断摸爬滚打、尝试调整,你的Memcached集群才能像勇士一样越战越勇,越来越强大。
2024-02-28 11:08:19
89
彩虹之上-t
MemCache
...型互联网公司通过采用一致性哈希算法进行数据分片,进一步提升缓存分布的均匀性和扩展性;同时结合机器学习预测热点数据和动态调整缓存策略,从而降低过期键集中处理带来的压力。 另外,考虑到云原生时代的到来,Kubernetes等容器编排技术为Memcached提供了更为灵活的部署方案。通过自动扩缩容机制以及服务网格(如Istio)对网络流量的智能调度,可以更精确地调控Memcached集群资源,确保其在高负载下的稳定性和响应速度。 此外,开源社区也正在积极探索新一代缓存解决方案,如Redis Cluster和CockroachDB等,它们在设计之初就充分考虑了大规模分布式环境下的性能瓶颈问题,提供了一种可能替代或补充Memcached的选择。 综上所述,在实际运维中,我们不仅要深入理解并解决Memcached负载过高导致响应延迟的问题,还要紧跟技术发展趋势,适时引入新的技术和工具,以便更好地应对复杂多变的业务需求,持续优化系统性能。
2023-03-25 19:11:18
122
柳暗花明又一村
MemCache
...身并不具备跨节点数据一致性的功能,也就是说,每个节点都是个自给自足的小缓存个体,它们之间没有那种自动化同步数据的机制。所以,当我们在实际动手部署的时候,得想办法让这些工作量分散开,就像大家分担家务一样。这里我们可以用个很巧妙的方法,就叫“一致性哈希”,这个算法就像一个超级智能的分配器,能帮我们精准地判断每一份数据应该放在哪个小仓库(节点)里头,这样一来,所有的东西都能各归其位,整整齐齐。 python from pymemcache.client.hash import ConsistentHashRing nodes = [('node1', 11211), ('node2', 11211), ('node3', 11211)] ring = ConsistentHashRing(nodes) 使用一致性哈希决定key对应的节点 node, _ = ring.get_node('your_key') 2. 数据的分布式存储 上述的一致性哈希算法能够保证当新增或减少节点时,对已存在的大部分键值对的映射关系影响较小,从而实现数据的均衡分布。此外,咱们得牢牢记住一个大原则:如果有那么些关系紧密的数据兄弟,最好让它们挤在同一台MemCache服务器上,这样可以有效避免因为跨节点访问而产生的网络开销,懂我意思吧? 3. 同步更新问题及其解决思路 MemCache本身不具备数据同步功能,因此在分布式环境下进行数据更新时,需要通过应用层逻辑来保障一致性。常见的一种做法是“先更新数据库,再清除相关缓存”。 python 假设我们有一个更新用户信息的方法 def update_user_info(user_id, new_info): 先更新数据库 db.update_user(user_id, new_info) 清除MemCache中相关的缓存数据 memcached_client.delete(f'user_{user_id}') 另一种策略是引入消息队列,例如使用Redis Pub/Sub或者RabbitMQ等中间件,当数据库发生变更时,发布一条消息通知所有MemCache节点删除对应的缓存项。 4. MemCache节点的维护与监控 为了保证MemCache集群的稳定运行,我们需要定期对各个节点进行健康检查和性能监控,及时发现并处理可能出现的内存溢出、节点失效等问题。可以通过编写运维脚本定期检查,或者接入诸如Prometheus+Grafana这样的监控工具进行可视化管理。 bash 示例:简单的shell脚本检查MemCache节点状态 for node in $(cat memcache_nodes.txt); do echo "Checking ${node}..." telnet $node 11211 <<< stats | grep -q 'STAT bytes 0' if [ $? -eq 0 ]; then echo "${node} is down or not responding." else echo "${node} is up and running." fi done 总的来说,要在分布式环境中有效管理和维护多个MemCache节点,并实现数据的分布式存储与同步更新,不仅需要合理设计数据分布策略,还需要在应用层面对数据一致性进行把控,同时配合完善的节点监控和运维体系,才能确保整个缓存系统的高效稳定运行。在整个探险历程中,咱们得时刻动脑筋、动手尝试、灵活应变、优化咱的计划,这绝对是一个挑战多多、趣味盎然的过程,让人乐在其中。
2023-11-14 17:08:32
69
凌波微步
SpringBoot
...要问题是任务的同步和一致性。为了实现这一点,我们可以考虑以下几种策略: 1. 使用消息队列 使用如RabbitMQ、Kafka等消息队列,将定时任务的执行请求封装成消息发送到队列。在每个节点上,创建一个消费者来订阅并处理这些消息。 java import org.springframework.amqp.core.Queue; import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener; @RabbitListener(queues = "task-queue") public void processTask(String taskData) { // 解析任务数据并执行 executeTask(); } 2. 分布式锁 如果任务执行过程中有互斥操作,可以使用分布式锁如Redis的SETNX命令来保证只有一个节点执行任务。任务完成后释放锁,其他节点检查是否获取到锁再决定是否执行。 3. Zookeeper协调 使用Zookeeper或其他协调服务来管理任务执行状态,确保任务只在一个节点上执行,其他节点等待。 4. ConsistentHashing 如果任务负载均衡且没有互斥操作,可以考虑使用一致性哈希算法将任务分配给不同的节点,这样当增加或减少节点时,任务分布会自动调整。 四、代码示例 使用Consul作为服务发现 为了实现多节点的部署,我们还可以利用Consul这样的服务发现工具。首先,配置Spring Boot应用连接Consul,并在启动时注册自身服务。然后,使用Consul的健康检查来确保任务节点是活跃的。 java import com.ecwid.consul.v1.ConsulClient; import com.ecwid.consul.v1.agent.model.ServiceRegisterRequest; @Configuration public class ConsulConfig { private final ConsulClient consulClient; public ConsulConfig(ConsulClient consulClient) { this.consulClient = consulClient; } @PostConstruct public void registerWithConsul() { ServiceRegisterRequest request = new ServiceRegisterRequest() .withId("my-task-service") .withService("task-service") .withAddress("localhost") .withPort(port) .withTags(Collections.singletonList("scheduled-task")); consulClient.agent().service().register(request); } @PreDestroy public void deregisterFromConsul() { consulClient.agent().service().deregister("my-task-service"); } } 五、总结与未来展望 将SpringBoot的定时任务服务从单节点迁移到多节点并非易事,但通过合理选择合适的技术栈(如消息队列、分布式锁或服务发现),我们可以确保任务的可靠执行和扩展性。当然,这需要根据实际业务场景和需求来定制解决方案。干活儿的时候,咱们得眼观六路,耳听八方,随时盯着,不断测验,这样才能保证咱这多站点的大工程既稳如老狗,又跑得飞快,对吧? 记住,无论你选择哪种路径,理解其背后的原理和潜在问题总是有益的。随着科技日新月异,各种酷炫的工具和编程神器层出不穷,身为现代开发者,你得像海绵吸水一样不断学习,随时准备好迎接那些惊喜的变化,这可是咱们吃饭的家伙!
2024-06-03 15:47:34
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梦幻星空_
MemCache
...们需要长期确保数据的一致性,比如你网购时的购物车信息、积分累计记录这些情况。万一这种数据丢失了,那可能就会影响你的使用体验,严重的话,甚至会引发一些让人头疼的业务逻辑问题。 3. 面对数据丢失的应对策略 (1)备份与恢复方案 虽然Memcached本身不具备数据持久化的功能,但我们可以通过其他方式间接实现数据的持久化。例如,可以定期将Memcached中的数据备份到数据库或其他持久化存储中: python 假设有一个从Memcached获取并持久化数据到MySQL的过程 def backup_to_mysql(): all_items = mc.get_multi(mc.keys()) for key, value in all_items.items(): save_to_mysql(key, value) 自定义保存到MySQL的函数 (2)组合使用Redis等具备持久化的缓存系统 另一个可行的方案是结合使用Redis等既具有高速缓存特性和又能持久化数据的系统。Redis不仅可以提供类似Memcached的内存缓存服务,还支持RDB和AOF两种持久化机制,能在一定程度上解决数据丢失的问题。 python import redis r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0) r.set('key', 'value') 在Redis中设置键值对,即使服务器重启,数据也能通过持久化机制得以恢复 (3)架构层面优化 在大型分布式系统中,可以通过设计冗余和分布式存储策略来降低单点故障带来的影响。比如,我们可以像搭积木那样部署多个Memcached实例,然后用一致性哈希这类聪明的算法给它们分配工作量和切分数据块。这样不仅能确保整体负载均衡,还能保证每一份数据都有好几个备份,分别存放在不同的节点上,就像把鸡蛋放在不同的篮子里一样,安全又可靠。 4. 结语 人类视角的理解与思考 面对Memcached数据丢失的问题,开发者们不能止步于理解其原理,更应积极寻求有效的应对策略。这就像生活中我们对待易逝的事物,尽管明白“天下无不散之筵席”,但我们依然会拍照留念、撰写日记,以期留住美好瞬间。同样,在我们使用Memcached这玩意儿的时候,也得充分了解它的脾性,借助一些巧妙的技术手段和设计架构,让数据既能痛快地享受高速缓存带来的速度福利,又能机智地避开数据丢失的坑。只有这样,我们的系统才能在效率与可靠性之间取得最佳平衡,更好地服务于业务需求。
2023-05-22 18:41:39
83
月影清风
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...,确保所有组件版本的一致性和兼容性至关重要。例如,某知名电商平台在进行全站MySQL升级时,就曾遇到过由于部分后台服务使用旧版MySQL客户端而导致的服务间通信中断的问题。经过技术团队及时排查,并参照MySQL官方文档对相关服务进行客户端库升级以及密码格式调整后,成功解决了这一难题。 此外,随着《通用数据保护条例》(GDPR)等法规对数据安全性的要求日益严格,企业不仅需要关注数据库本身的升级维护,还应加强对数据库访问控制策略的合规审查。这意味着不仅要关注MySQL服务器端的升级,更要同步优化客户端连接方式和账户权限管理,如采用更安全的密码哈希算法、实施定期密码更新策略等。 深入理解MySQL的密码认证机制及其演进历程,有助于我们更好地应对类似“Client does not support authentication protocol”这样的兼容性问题,同时也有利于提升整体系统的安全性及稳定性。在今后的数据库运维实践中,应密切关注MySQL官方发布的安全公告和技术指导,持续跟进技术发展趋势,以便及时采取相应措施,保障业务系统的正常运行。
2023-11-17 19:43:27
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MemCache
...数据时,系统根据特定算法(如一致性哈希)定位到对应的节点获取数据,以此实现快速存取与高可用性。
2023-12-19 09:26:57
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笑傲江湖-t
Etcd
...服务,其核心特性包括一致性、原子性和分区容忍性。哎呀,你这问题一出,我仿佛听到了一群程序员在会议室里热烈讨论的声音。在那种多台电脑一起干活的场景下,我们得保证大家的工作进度都是一样的,就像大家在同一个团队里,每个人的工作进度都得跟上,不能有人落后。这可不是件容易的事儿,得在我们规划怎么布置这些电脑的时候,就想好怎么让数据能快速准确地共享,怎么能让它们在工作时分担压力,就像大家一起扛大包,没人觉得累。还有,万一有个别电脑突然罢工了,我们得有备选方案,确保工作不停摆,就像家里停电了,还得有蜡烛或者发电机来应急。这样,我们的数据才安全,工作才高效,团队协作也才能顺畅无阻。 三、实现步骤 1. 数据分片与副本创建 在多实例部署中,我们将数据按照一定的规则进行分片(如按数据大小、数据类型、访问频率等),然后在不同的Etcd实例上创建副本。这一步骤的关键在于如何合理分配数据,以达到负载均衡的效果。例如,可以使用哈希算法对键进行计算,得到一个索引,然后将该键值对放置在相应的Etcd实例上。 示例代码: go import "github.com/coreos/etcd/clientv3" // 假设我们有5个Etcd实例,每个实例可以处理的数据范围是[1, 5) // 我们需要创建一个键值对,并将其放置在对应的Etcd实例上。 // 这里我们使用哈希函数来决定键应该放置在哪一个实例上。 func placeKeyInEtcd(key string, value string) error { hash := fnv.New32a() _, err := hash.Write([]byte(key)) if err != nil { return err } hashVal := hash.Sum32() // 根据哈希值计算出应该放置在哪个Etcd实例上。 // 这里我们简化处理,实际上可能需要更复杂的逻辑来保证负载均衡。 instanceIndex := hashVal % 5 // 创建Etcd客户端连接。 client, err := clientv3.New(clientv3.Config{ Endpoints: []string{"localhost:2379"}, DialTimeout: 5 time.Second, }) if err != nil { return err } // 将键值对放置在指定的Etcd实例上。 resp, err := client.Put(context.Background(), fmt.Sprintf("key%d", instanceIndex), value) if err != nil { return err } if !resp.Succeeded { return errors.New("failed to put key in Etcd") } return nil } 2. 数据同步与一致性 数据在不同实例上的复制需要通过Etcd的Raft协议来保证一致性。哎呀,你知道吗?Etcd这个家伙可是个厉害角色,它自带复制和同步的超级技能,能让数据在多个地方跑来跑去,保证信息的安全。不过啊,要是你把它放在人多手杂的地方,比如在高峰时段用它处理事务,那就有可能出现数据丢了或者大家手里的信息对不上号的情况。就像是一群小朋友分糖果,如果动作太快,没准就会有人拿到重复的或者根本没拿到呢!所以,得小心使用,别让它在关键时刻掉链子。兄弟,别忘了,咱们得定期给数据做做检查点,就像给车加油一样,不加油咋行?然后,还得时不时地来个快照备份,就像是给宝贝存个小金库,万一哪天遇到啥意外,比如硬盘突然罢工了,咱也能迅速把数据捞回来,不至于手忙脚乱,对吧?这样子,数据安全就稳如泰山了! 3. 负载均衡与故障转移 通过设置合理的副本数量,可以实现负载均衡。当某个实例出现故障时,Etcd能够自动将请求路由到其他实例,保证服务的连续性。这需要在应用程序层面实现智能的负载均衡策略,如轮询、权重分配等。 四、总结与思考 在Etcd中实现数据的多实例部署是一项复杂但关键的任务,它不仅考验了开发者对Etcd内部机制的理解,还涉及到了分布式系统中常见的问题,如一致性、容错性和性能优化。通过合理的设计和实现,我们可以构建出既高效又可靠的分布式系统。哎呀,未来的日子里,技术这东西就像那小兔子一样,嗖嗖地往前跑。Etcd这个家伙,功能啊性能啊,就跟吃了长生不老药似的,一个劲儿地往上窜。这下好了,咱们这些码农兄弟,干活儿的时候能省不少力气,还能开动脑筋想出更多好玩儿的新点子!简直不要太爽啊!
2024-09-23 16:16:19
186
时光倒流
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...a内存分代模型,GC算法,JVM常见的启动参数;CMS算法的过程。 Volatile关键字有什么用(包括底层原理) 线程池的调优策略 Spring cloud的服务注册与发现是怎么设计的? 分布式系统的全局id如何实现 分布式锁的方案,redis和zookeeper那个好,如果是集群部署,高并发情况下那个性能更好。 1.2 Java中间件二面 技术二面考察范围: 问了项目相关的技术实现细节 数据库相关:索引、索引底层实现、mysql相关的行锁、表锁等 redis相关:架构设计、数据一致性问题 容器:容器的设计原理等技术 二面题目: 参与的项目,选一个,技术难度在哪里? Collections.sort底层排序方式 负载均衡的原理设计模式与重构,谈谈你对重构的理解 谈谈redis相关的集群有哪些成熟方案? 再谈谈一致hash算法(redis)? 数据库索引,B+树的特性和建树过程 Mysql相关的行锁,表锁;乐观锁,悲观锁 谈谈多线程和并发工具的使用 谈谈redis的架构和组件 Redis的数据一致性问题(分布式多节点环境&单机环境) Docker容器 1.3 Java中间件三面 技术三面考察范围: 主要谈到了高并发的实现方案 以及中间件:redis、rocketmq、kafka等的架构设计思路 最后问了平时怎么提升技术的技术 三面题目 高并发情况下,系统是如何支撑大量的请求的? 接着上面的问题,延伸到了中间件,kafka、redis、rocketmq、mycat等设计思路和适用场景等 最近上过哪些技术网站;最近再看那些书。 工作和生活中遇见最大的挑战,怎么去克服? 未来有怎样的打算 1.4 Java中间件四面 最后,你懂的,主要就是HR走流程了,主要问了未来的职业规划。 02 头条Java后台3面 2.1 头条一面 讲讲jvm运行时数据库区 讲讲你知道的垃圾回收算法 jvm内存模型jmm 内存泄漏与内存溢出的区别 select、epool 的区别?底层的数据结构是什么? mysql数据库默认存储引擎,有什么优点 优化数据库的方法,从sql到缓存到cpu到操作系统,知道多少说多少 什么情景下做分表,什么情景下做分库 linkedList与arrayList区别 适用场景 array list是如何扩容的 volatile 关键字的作用?Java 内存模型? java lock的实现,公平锁、非公平锁 悲观锁和乐观锁,应用中的案例,mysql当中怎么实现,java中的实现 2.2 头条二面 Java 内存分配策略? 多个线程同时请求内存,如何分配? Redis 底层用到了哪些数据结构? 使用 Redis 的 set 来做过什么? Redis 使用过程中遇到什么问题? 搭建过 Redis 集群吗? 如何分析“慢查询”日志进行 SQL/索引 优化? MySQL 索引结构解释一下?(B+ 树) MySQL Hash 索引适用情况?举下例子? 2.3 头条三面 如何保证数据库与redis缓存一致的Redis 的并发竞争问题是什么? 如何解决这个问题? 了解 Redis 事务的 CAS 方案吗? 如何保证 Redis 高并发、高可用? Redis 的主从复制原理,以及Redis 的哨兵原理? 如果让你写一个消息队列,该如何进行架构设计啊?说一下你的思路。 MySQL数据库主从同步怎么实现? 秒杀模块怎么设计的,如何压测,抗压手段 03 今日头条Java后台研发三面 3.1 一面 concurrent包下面用过哪些? countdownlatch功能实现 synchronized和lock区别,重入锁thread和runnable的区别 AtomicInteger实现原理(CAS自旋) java并发sleep与wait、notify与notifyAll的区别 如何实现高效的同步链表 java都有哪些加锁方式(synchronized、ReentrantLock、共享锁、读写锁等) 设计模式(工厂模式、单例模式(几种情况)、适配器模式、装饰者模式) maven依赖树,maven的依赖传递,循环依赖 3.2 二面 synchronized和reentrantLock的区别,synchronized用在代码快、方法、静态方法时锁的都是什么? 介绍spring的IOC和AOP,分别如何实现(classloader、动态代理)JVM的内存布局以及垃圾回收原理及过程 讲一下,讲一下CMS垃圾收集器垃圾回收的流程,以及CMS的缺点 redis如何处理分布式服务器并发造成的不一致OSGi的机制spring中bean加载机制,bean生成的具体步骤,ioc注入的方式spring何时创建- applicationContextlistener是监听哪个事件? 介绍ConcurrentHashMap原理,用的是哪种锁,segment有没可能增大? 解释mysql索引、b树,为啥不用平衡二叉树、红黑树 Zookeeper如何同步配置 3.3 三面 Java线程池ThreadPoolEcecutor参数,基本参数,使用场景 MySQL的ACID讲一下,延伸到隔离级别 dubbo的实现原理,说说RPC的要点 GC停顿原因,如何降低停顿? JVM如何调优、参数怎么调? 如何用工具分析jvm状态(visualVM看堆中对象的分配,对象间的引用、是否有内存泄漏,jstack看线程状态、是否死锁等等) 描述一致性hash算法 分布式雪崩场景如何避免? 再谈谈消息队列 04 抖音Java 三面 4.1 一面: hashmap,怎么扩容,怎么处理数据冲突? 怎么高效率的实现数据迁移? Linux的共享内存如何实现,大概说了一下。 socket网络编程,说一下TCP的三次握手和四次挥手同步IO和异步IO的区别? Java GC机制?GC Roots有哪些? 红黑树讲一下,五个特性,插入删除操作,时间复杂度? 快排的时间复杂度,最坏情况呢,最好情况呢,堆排序的时间复杂度呢,建堆的复杂度是多少 4.2 二面: 自我介绍,主要讲讲做了什么和擅长什么 设计模式了解哪些? AtomicInteger怎么实现原子修改的? ConcurrentHashMap 在Java7和Java8中的区别? 为什么Java8并发效率更好?什么情况下用HashMap,什么情况用ConcurrentHashMap? redis数据结构? redis数据淘汰机制? 4.3 三面(约五十分钟): mysql实现事务的原理(MVCC) MySQL数据主从同步是如何实现的? MySQL索引的实现,innodb的索引,b+树索引是怎么实现的,为什么用b+树做索引节点,一个节点存了多少数据,怎么规定大小,与磁盘页对应。 如果Redis有1亿个key,使用keys命令是否会影响线上服务? Redis的持久化方式,aod和rdb,具体怎么实现,追加日志和备份文件,底层实现原理的话知道么? 遇到最大困难是什么?怎么克服? 未来的规划是什么? 你想问我什么? 05 百度三面 5.1 百度一面 自我介绍 Java中的多态 为什么要同时重写hashcode和equals Hashmap的原理 Hashmap如何变线程安全,每种方式的优缺点 垃圾回收机制 Jvm的参数你知道的说一下 设计模式了解的说一下啊 手撕一个单例模式 手撕算法:反转单链表 手撕算法:实现类似微博子结构的数据结构,输入一系列父子关系,输出一个类似微博评论的父子结构图 手写java多线程 手写java的soeket编程,服务端和客户端 手撕算法: 爬楼梯,写出状态转移方程 智力题:时针分针什么时候重合 5.2 百度二面(现场) 自我介绍 项目介绍 服务器如何负载均衡,有哪些算法,哪个比较好,一致性哈希原理,怎么避免DDOS攻击请求打到少数机器。 TCP连接中的三次握手和四次挥手,四次挥手的最后一个ack的作用是什么,为什么要time wait,为什么是2msl。 数据库的备份和恢复怎么实现的,主从复制怎么做的,什么时候会出现数据不一致,如何解决。 Linux查看cpu占用率高的进程 手撕算法:给定一个数字三角形,找到从顶部到底部的最小路径和。每一步可以移动到下面一行的相邻数字上。 然后继续在这个问题上扩展 求出最短那条的路径 递归求出所有的路径 设计模式讲一下熟悉的 会不会滥用设计模式 多线程条件变量为什么要在while体里 你遇到什么挫折,怎么应对和处理 5.3 百度三面(现场) 自我介绍 项目介绍 Redis的特点 Redis的持久化怎么做,aof和rdb,有什么区别,有什么优缺点。 Redis使用哨兵部署会有什么问题,我说需要扩容的话还是得集群部署。 说一下JVM内存模型把,有哪些区,分别干什么的 说一下gc算法,分代回收说下 MySQL的引擎讲一下,有什么区别,使用场景呢 分布式事务了解么 反爬虫的机制,有哪些方式 06 蚂蚁中间件团队面试题 6.1 蚂蚁中间件一面: 自我介绍 JVM垃圾回收算法和垃圾回收器有哪些,最新的JDK采用什么算法。 新生代和老年代的回收机制。 讲一下ArrayList和linkedlist的区别,ArrayList与HashMap的扩容方式。 Concurrenthashmap1.8后的改动。 Java中的多线程,以及线程池的增长策略和拒绝策略了解么。 Tomcat的类加载器了解么 Spring的ioc和aop,Springmvc的基本架构,请求流程。 HTTP协议与Tcp有什么区别,http1.0和2.0的区别。 Java的网络编程,讲讲NIO的实现方式,与BIO的区别,以及介绍常用的NIO框架。 索引什么时候会失效变成全表扫描 介绍下分布式的paxos和raft算法 6.2 蚂蚁中间件二面 你在项目中怎么用到并发的。 消息队列的使用场景,谈谈Kafka。 你说了解分布式服务,那么你怎么理解分布式服务。 Dubbo和Spring Clound的区别,以及使用场景。 讲一下docker的实现原理,以及与JVM的区别。 MongoDB、Redis和Memcached的应用场景,各自优势 MongoDB有事务吗 Redis说一下sorted set底层原理 讲讲Netty为什么并发高,相关的核心组件有哪些 6.3 蚂蚁中间件三面 完整的画一个分布式集群部署图,从负载均衡到后端数据库集群。 分布式锁的方案,Redis和Zookeeper哪个好,如果是集群部署,高并发情况下哪个性能更好。 分布式系统的全局id如何实现。 数据库万级变成亿级,你如何来解决。 常见的服务器雪崩是由什么引起的,如何来防范。 异地容灾怎么实现 常用的高并发技术解决方案有哪些,以及对应的解决步骤。 07 京东4面(Java研发) 7.1 一面(基础面:约1小时) 自我介绍,主要讲讲做了什么和擅长什么 springmvc和spring-boot区别 @Autowired的实现原理 Bean的默认作用范围是什么?其他的作用范围? 索引是什么概念有什么作用?MySQL里主要有哪些索引结构?哈希索引和B+树索引比较? Java线程池的原理?线程池有哪些?线程池工厂有哪些线程池类型,及其线程池参数是什么? hashmap原理,处理哈希冲突用的哪种方法? 还知道什么处理哈希冲突的方法? Java GC机制?GC Roots有哪些? Java怎么进行垃圾回收的?什么对象会进老年代?垃圾回收算法有哪些?为什么新生代使用复制算法? HashMap的时间复杂度?HashMap中Hash冲突是怎么解决的?链表的上一级结构是什么?Java8中的HashMap有什么变化?红黑树需要比较大小才能进行插入,是依据什么进行比较的?其他Hash冲突解决方式? hash和B+树的区别?分别应用于什么场景?哪个比较好? 项目里有个数据安全的,aes和md5的区别?详细点 7.2 二面(问数据库较多) 自我介绍 为什么MyISAM查询性能好? 事务特性(acid) 隔离级别 SQL慢查询的常见优化步骤? 说下乐观锁,悲观锁(select for update),并写出sql实现 TCP协议的三次握手和四次挥手过程? 用到过哪些rpc框架 数据库连接池怎么实现 Java web过滤器的生命周期 7.3 三面(综合面;约一个小时) 自我介绍。 ConcurrentHashMap 在Java7和Java8中的区别?为什么Java8并发效率更好?什么情况下用HashMap,什么情况用ConcurrentHashMap? 加锁有什么机制? ThreadLocal?应用场景? 数据库水平切分,垂直切分的设计思路和切分顺序 Redis如何解决key冲突 soa和微服务的区别? 单机系统演变为分布式系统,会涉及到哪些技术的调整?请从前面负载到后端详细描述。 设计一个秒杀系统? 7.4 四面(HR面) 你自己最大优势和劣势是什么 平时遇见过什么样的挑战,怎么去克服的 工作中遇见了技术解决不了的问题,你的应对思路? 你的兴趣爱好? 未来的职业规划是什么? 08 美团java高级开发3面 8.1 美团一面 自我介绍 项目介绍 Redis介绍 了解redis源码么 了解redis集群么 Hashmap的原理,增删的情况后端数据结构如何位移 hashmap容量为什么是2的幂次 hashset的源码 object类你知道的方法 hashcode和equals 你重写过hashcode和equals么,要注意什么 假设现在一个学生类,有学号和姓名,我现在hashcode方法重写的时候,只将学号参与计算,会出现什么情况? 往set里面put一个学生对象,然后将这个学生对象的学号改了,再put进去,可以放进set么?并讲出为什么 Redis的持久化?有哪些方式,原理是什么? 讲一下稳定的排序算法和不稳定的排序算法 讲一下快速排序的思想 8.2 美团二面 自我介绍 讲一下数据的acid 什么是一致性 什么是隔离性 Mysql的隔离级别 每个隔离级别是如何解决 Mysql要加上nextkey锁,语句该怎么写 Java的内存模型,垃圾回收 线程池的参数 每个参数解释一遍 然后面试官设置了每个参数,给了是个线程,让描述出完整的线程池执行的流程 Nio和IO有什么区别 Nio和aio的区别 Spring的aop怎么实现 Spring的aop有哪些实现方式 动态代理的实现方式和区别 Linux了解么 怎么查看系统负载 Cpu load的参数如果为4,描述一下现在系统处于什么情况 Linux,查找磁盘上最大的文件的命令 Linux,如何查看系统日志文件 手撕算法:leeetcode原题 22,Generate Parentheses,给定 n 对括号,请- 写一个函数以将其生成新的括号组合,并返回所有组合结果。 8.3 美团三面(现场) 三面没怎么问技术,问了很多技术管理方面的问题 自我介绍 项目介绍 怎么管理项目成员 当意见不一致时,如何沟通并说服开发成员,并举个例子 怎么保证项目的进度 数据库的索引原理 非聚簇索引和聚簇索引 索引的使用注意事项 联合索引 从底层解释最左匹配原则 Mysql对联合索引有优化么?会自动调整顺序么?哪个版本开始优化? Redis的应用 Redis的持久化的方式和原理 技术选型,一个新技术和一个稳定的旧技术,你会怎么选择,选择的考虑有哪些 说你印象最深的美团点评技术团队的三篇博客 最近在学什么新技术 你是怎么去接触一门新技术的 会看哪些书 怎么选择要看的书 最后 由于篇幅限制,小编在此截出几张知识讲解的图解,有需要的程序猿(媛)可以点赞后戳这里免费领取全部资料获取哦 子 怎么保证项目的进度 数据库的索引原理 非聚簇索引和聚簇索引 索引的使用注意事项 联合索引 从底层解释最左匹配原则 Mysql对联合索引有优化么?会自动调整顺序么?哪个版本开始优化? Redis的应用 Redis的持久化的方式和原理 技术选型,一个新技术和一个稳定的旧技术,你会怎么选择,选择的考虑有哪些 说你印象最深的美团点评技术团队的三篇博客 最近在学什么新技术 你是怎么去接触一门新技术的 会看哪些书 怎么选择要看的书 最后 由于篇幅限制,小编在此截出几张知识讲解的图解,有需要的程序猿(媛)可以点赞后戳这里免费领取全部资料获取哦 [外链图片转存中…(img-SFREePIJ-1624074891834)] [外链图片转存中…(img-5kF3pkiC-1624074891834)] [外链图片转存中…(img-HDVXfOMR-1624074891835)] [外链图片转存中…(img-RyaAC5jy-1624074891836)] [外链图片转存中…(img-iV32C5Ok-1624074891837)] 本篇文章为转载内容。原文链接:https://blog.csdn.net/m0_57285325/article/details/118051767。 该文由互联网用户投稿提供,文中观点代表作者本人意见,并不代表本站的立场。 作为信息平台,本站仅提供文章转载服务,并不拥有其所有权,也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况,请及时联系我们,我们将第一时间进行核实并删除相应内容。
2023-11-13 23:43:59
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...及需要高可靠性和数据一致性的场景。在my.cnf配置文件中,可以通过配置default-storage-engine参数指定默认使用的存储引擎为InnoDB,并可进一步调整如innodb_buffer_pool_size等参数优化其性能。 SQL模式(sql-mode) , SQL模式在MySQL中用于控制SQL语句解析和执行的行为规范。通过在my.cnf配置文件中设置sql-mode变量,可以启用或禁用特定的SQL语法特性、数据完整性检查以及错误处理策略。例如,将sql-mode设置为STRICT_TRANS_TABLES,NO_ENGINE_SUBSTITUTION,意味着MySQL将采用严格模式进行事务处理,并禁止在创建表时自动选择其他存储引擎代替指定的引擎。 二进制日志(Binary Log) , 在MySQL中,二进制日志记录了所有更改数据库数据的SQL语句或事件信息,主要用于复制(Replication)和恢复(Recovery)目的。通过在my.cnf中启用log-bin参数并配置相关选项,MySQL服务器会将所有更改数据库状态的事务写入二进制日志文件,从而使得从库能够基于主库的日志信息同步更新数据。 身份验证插件(Authentication Plugin) , MySQL提供了一种灵活的身份验证机制,允许使用不同的身份验证插件来确保客户端连接的安全性。在my.cnf配置文件中,default_authentication_plugin参数用于指定MySQL服务器接受客户端连接时所使用的默认身份验证方法,例如caching_sha2_password,这是MySQL 8.0版本引入的一种更加安全的密码哈希算法实现的身份验证插件。
2023-10-08 09:56:02
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Java
...p引入了红黑树来解决哈希冲突导致的链表过长问题,当桶中元素数量超过一定阈值(默认为8)时,链表会自动转换为红黑树以保持高效的查找、插入和删除操作。因此,开发者需要关注此类内部机制的变化,以便更好地进行性能调优。 另外,对于多线程环境下的使用,由于HashMap和HashSet并不保证线程安全,Java提供了ConcurrentHashMap作为线程安全的替代方案,它采用分段锁技术实现了更高的并发性能。与此同时,Guava库中的HashMultiset、ImmutableSet等集合类也为开发者的高性能编程提供了更多选择。 此外,针对自定义对象作为键的情况,确保正确且一致地重写equals()和hashCode()方法至关重要,这对于维护集合内部状态的一致性及避免潜在的逻辑错误至关重要。 综上所述,深入理解和掌握HashMap与HashSet的工作原理,并结合最新的技术和实践,可以帮助开发者构建更为高效、稳定的系统。同时,持续关注官方文档更新、社区讨论以及相关学术研究,可以及时了解并应用这些数据结构的最新发展成果。
2023-10-10 17:34:26
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编程狂人
HessianRPC
...出了一种高效且稳定的哈希一致性算法,在保持会话固定的前提下,能将请求均匀地分散到后端服务器,这一理论成果已被广泛应用于各大云服务商的负载均衡器设计之中。 综上所述,虽然本文介绍了Hessian结合传统负载均衡器实现负载均衡的方法,但面对日新月异的技术进步,我们还需关注前沿技术的发展趋势,以便更好地应对日益复杂的分布式系统挑战,并持续提升系统的整体性能和稳定性。
2023-10-10 19:31:35
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冬日暖阳
Beego
...的Snowflake算法因其高性能、高可用和可扩展性,被广泛应用在分布式系统中生成唯一ID。该算法结合了时间戳、工作机器ID和序列号三部分信息,既满足了全局唯一性,又能保证生成效率,并能很好地适应云环境的动态伸缩需求。 同时,对于数据库表设计,除了自增ID外,还出现了如哈希ID、ULID(Univeral Unique Lexicographically Sortable Identifier)等新型标识符方案,这些方案各具优势,如ULID结合了时间和随机性,既能保持唯一性,又具有良好的排序特性,适用于日志记录、事件溯源等场景。 此外,随着微服务架构和分布式事务的发展,诸如Sequencer服务的设计与实现也成为热点话题。这类服务专门负责为各个微服务提供全局有序且唯一的ID,有效解决了分布式环境下数据一致性的问题。 综上所述,在实际开发中,选择何种唯一ID生成策略应充分考虑系统的具体应用场景、性能要求、扩展性和维护成本等因素,以达到最优的技术选型和架构设计。不断跟踪最新的技术动态和解决方案,有助于我们在实践中做出更科学、合理的决策。
2023-11-17 22:27:26
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翡翠梦境-t
Redis
...分布式系统中实现数据一致性。在文章中,Redisson是实现服务间快速交互的一个工具,通过Java客户端连接Redis,进行数据同步和事件驱动操作。 Sentinel , Redis的高可用性解决方案,它是一个监控、故障检测和自动恢复服务,用于维护主从复制关系,当主服务器出现故障时,Sentinel能够自动选举新的主节点,确保服务的连续性。在文章中,Sentinel是确保Redis在微服务环境中高可用性的关键组成部分。 AOF持久化 , 全称Append Only File,是Redis的一种持久化策略,它记录每一次写操作,而不是只记录修改,从而保证了数据的完整性和一致性。在微服务架构中,AOF策略有助于在服务宕机后恢复数据,降低数据丢失的风险。 LFU(Least Frequently Used)算法 , 一种数据淘汰策略,Redis的LRU(Least Recently Used)是最近最少使用,而LFU则是最少使用频率,会优先移除最不经常访问的数据。在内存有限的环境中,LFU可能更适合某些应用场景,因为它考虑的是长期使用频率而非最近访问时间。 数据一致性 , 在分布式系统中,多个副本保持数据状态的一致性,无论哪个副本被读取,结果都是相同的。在微服务中,确保Redis数据一致性至关重要,尤其是在跨服务调用和分布式事务处理时。 Redis集群 , Redis的一种部署模式,通过多个Redis实例组成集群,提供水平扩展和容错能力。在微服务架构中,集群模式有助于提高Redis服务的可扩展性和可靠性。
2024-04-08 11:13:38
218
岁月如歌
PostgreSQL
...,该系统利用机器学习算法动态分析SQL查询模式,并据此自适应地调整索引结构与数量,从而有效解决了传统方法中因索引过多导致性能瓶颈的问题。 同时,业界也正积极研究并推广分区表和分片技术在现代分布式数据库环境中的应用。例如,开源数据库项目“CockroachDB”通过创新的全局索引与多级分区策略,实现了跨节点的数据高效检索,大大提升了海量数据场景下的查询速度。 此外,学术界对于索引优化的研究也在不断深化。有学者提出了一种新型的混合索引结构,结合B树与哈希索引的优势,在保证查询效率的同时,降低了存储开销,为未来数据库索引设计提供了新的思路。 总之,随着大数据时代的发展,数据库索引的管理和优化愈发关键,而与时俱进的技术革新与深入研究将继续推动这一领域的发展,助力企业与开发者更好地应对复杂、高并发的数据库应用场景。
2023-06-12 18:34:17
502
青山绿水-t
Redis
...se等,它们在保证强一致性的同时,通过改进的并发控制算法和全局时钟等技术手段,实现了在大规模分布式系统中高效处理事务的能力。 同时,对于Redis自身的发展动态,Redis 6.0版本引入了多线程IO处理功能,这在保持Redis核心逻辑单线程的前提下,提升了网络IO密集型任务的处理能力,有效缓解了潜在的性能瓶颈问题。这一改变无疑是对Redis原有设计理念的一次重要补充和完善,使得Redis在保持其独特事务处理方式的同时,也能更好地适应更复杂的应用场景和更高的性能要求。 此外,针对Redis在事务隔离级别上的特点,开发者在实际应用中应结合具体业务场景进行权衡,比如采用适当的分片策略或结合其他外部服务(如消息队列)来实现更强的事务隔离性和系统的扩展性。总之,深入理解和灵活运用包括Redis在内的各类数据库事务处理机制,将有助于我们在设计和优化现代高性能系统时,取得更好的效果和更高的效率。
2023-09-24 23:23:00
330
夜色朦胧_
Redis
...数据结构(如字符串、哈希表、列表、集合、有序集合等),并提供了丰富的命令来实现数据的读写操作。因其所有操作都是在内存中完成,Redis具有非常高的性能和低延迟特性,广泛应用于缓存、会话存储、实时分析等多个场景,并通过持久化机制确保了即使在服务器重启后也能恢复数据。 分布式锁 , 分布式锁是一种在分布式系统环境下用于同步多节点间并发访问共享资源的技术手段。它通过在多个独立运行的服务器或服务实例之间协调,确保在同一时间仅有一个节点能够获得对特定资源的独占访问权,从而避免了因并发访问导致的数据不一致问题。 RedLock算法 , RedLock算法是由Redis作者Salvatore Sanfilippo提出的一种增强型分布式锁实现方案。该算法要求在至少半数以上的独立Redis实例上同时获取锁,并且每个实例上的锁都有一个较短的有效期,以此提高分布式锁的安全性和容错性。即便某个Redis实例出现故障,只要多数实例正常工作,仍然可以保证分布式锁的安全有效,从而降低了死锁和锁失效的风险。 SETNX命令 , SETNX是Redis的一个原语命令(set if not exists),在Redis中执行原子操作。当键不存在时,SETNX命令将设置键值对,并返回1表示设置成功;若键已存在,则不会修改键的值并返回0。在实现分布式锁时,SETNX命令常被用来尝试获取锁,只有首次请求的客户端才能成功设置键值对,从而实现互斥锁的功能。
2023-10-15 17:22:05
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百转千回_t
Golang
...。 2. 数据结构与算法优化:选择合适的数据结构和算法对于降低内存消耗至关重要。例如,使用哈希表替代数组在某些场景下可以大幅减少内存占用,同时优化搜索效率。 3. 并发控制与资源管理:在并发环境中,正确使用同步原语如sync.WaitGroup和sync.Mutex,可以有效管理共享资源,避免竞态条件和死锁,同时减少不必要的内存使用。 4. 性能分析与调优:利用如pprof等性能分析工具,定期进行内存使用情况的监测和分析,有助于及早发现并解决问题,持续优化程序性能。 实践案例与最新动态 随着云计算、物联网等领域的快速发展,对高性能、低延迟的需求日益增长。Golang在这些领域的应用展现出强大的潜力,特别是在微服务架构、分布式系统和实时数据处理方面。例如,Google的DAGScheduler和Apache Beam等项目,均采用了Golang,充分展示了其在大规模数据处理和高并发场景下的卓越性能。 结论与展望 面对Golang生态下的现代内存管理与性能优化挑战,开发者需不断学习最新的技术动态和最佳实践,灵活运用内存管理策略,以适应快速变化的市场需求和技术发展趋势。通过持续优化内存使用、提高程序性能,不仅可以提升用户体验,还能增强系统的整体稳定性和可扩展性,推动Golang生态的健康发展。 --- 通过这篇“延伸阅读”,我们深入探讨了Golang生态下的现代内存管理与性能优化趋势,结合了实事新闻、深入解读和引经据典,旨在为开发者提供全面的指导,助力他们在实际项目中更好地应用Golang语言,应对内存管理和性能优化的挑战。
2024-08-14 16:30:03
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青春印记
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...现原子性,保证数据的一致。 3、Lua脚本 Lua/ˈluə/是一种轻量级脚本语言,它是用 C 语言编写的,跟数据的存储过程有点类似。 使用 Lua 脚本来执行 Redis 命令的好处: 1、一次发送多个命令,减少网络开销。 2、Redis 会将整个脚本作为一个整体执行,不会被其他请求打断,保持原子性。 3、对于复杂的组合命令,我们可以放在文件中,可以实现程序之间的命令集复用。 3.1 在Redis中调用Lua脚本 使用 eval /ɪ’væl/ 方法,语法格式: redis> eval lua-script key-num [key1 key2 key3 ....] [value1 value2 value3 ....] eval代表执行Lua语言的命令。 lua-script代表Lua语言脚本内容。 key-num表示参数中有多少个key,需要注意的是Redis中key是从1开始的,如果没有key的参数,那么写0。 [key1key2key3…]是key作为参数传递给Lua语言,也可以不填,但是需要和key-num的个数对应起来。 [value1 value2 value3 …]这些参数传递给 Lua 语言,它们是可填可不填的。 示例,返回一个字符串,0 个参数: redis> eval "return 'Hello World'" 0 3.2 在Lua脚本中调用Redis命令 使用 redis.call(command, key [param1, param2…])进行操作。语法格式: redis> eval "redis.call('set',KEYS[1],ARGV[1])" 1 lua-key lua-value command是命令,包括set、get、del等。 key是被操作的键。 param1,param2…代表给key的参数。 注意跟 Java 不一样,定义只有形参,调用只有实参。 Lua 是在调用时用 key 表示形参,argv 表示参数值(实参)。 3.2.1 设置键值对 在 Redis 中调用 Lua 脚本执行 Redis 命令 redis> eval "return redis.call('set',KEYS[1],ARGV[1])" 1 gupao 2673 redis> get gupao 以上命令等价于 set gupao 2673。 在 redis-cli 中直接写 Lua 脚本不够方便,也不能实现编辑和复用,通常我们会把脚本放在文件里面,然后执行这个文件。 3.2.2 在 Redis 中调用 Lua 脚本文件中的命令,操作 Redis 创建 Lua 脚本文件: cd /usr/local/soft/redis5.0.5/src vim gupao.lua Lua 脚本内容,先设置,再取值: cd /usr/local/soft/redis5.0.5/src redis-cli --eval gupao.lua 0 得到返回值: root@localhost src] redis-cli --eval gupao.lua 0 "lua666" 3.2.3 案例:对 IP 进行限流 需求:在 X 秒内只能访问 Y 次。 设计思路:用 key 记录 IP,用 value 记录访问次数。 拿到 IP 以后,对 IP+1。如果是第一次访问,对 key 设置过期时间(参数 1)。否则判断次数,超过限定的次数(参数 2),返回 0。如果没有超过次数则返回 1。超过时间, key 过期之后,可以再次访问。 KEY[1]是 IP, ARGV[1]是过期时间 X,ARGV[2]是限制访问的次数 Y。 -- ip_limit.lua-- IP 限流,对某个 IP 频率进行限制 ,6 秒钟访问 10 次 local num=redis.call('incr',KEYS[1])if tonumber(num)==1 thenredis.call('expire',KEYS[1],ARGV[1])return 1elseif tonumber(num)>tonumber(ARGV[2]) thenreturn 0 elsereturn 1 end 6 秒钟内限制访问 10 次,调用测试(连续调用 10 次): ./redis-cli --eval "ip_limit.lua" app:ip:limit:192.168.8.111 , 6 10 app:ip:limit:192.168.8.111 是 key 值 ,后面是参数值,中间要加上一个空格和一个逗号,再加上一个空格 。 即:./redis-cli –eval [lua 脚本] [key…]空格,空格[args…] 多个参数之间用一个空格分割 。 代码:LuaTest.java 3.2.4 缓存 Lua 脚本 为什么要缓存 在脚本比较长的情况下,如果每次调用脚本都需要把整个脚本传给 Redis 服务端, 会产生比较大的网络开销。为了解决这个问题,Redis 提供了 EVALSHA 命令,允许开发者通过脚本内容的 SHA1 摘要来执行脚本。 如何缓存 Redis 在执行 script load 命令时会计算脚本的 SHA1 摘要并记录在脚本缓存中,执行 EVALSHA 命令时 Redis 会根据提供的摘要从脚本缓存中查找对应的脚本内容,如果找到了则执行脚本,否则会返回错误:“NOSCRIPT No matching script. Please use EVAL.” 127.0.0.1:6379> script load "return 'Hello World'" "470877a599ac74fbfda41caa908de682c5fc7d4b"127.0.0.1:6379> evalsha "470877a599ac74fbfda41caa908de682c5fc7d4b" 0 "Hello World" 3.2.5 自乘案例 Redis 有 incrby 这样的自增命令,但是没有自乘,比如乘以 3,乘以 5。我们可以写一个自乘的运算,让它乘以后面的参数: local curVal = redis.call("get", KEYS[1]) if curVal == false thencurVal = 0 elsecurVal = tonumber(curVal)endcurVal = curVal tonumber(ARGV[1]) redis.call("set", KEYS[1], curVal) return curVal 把这个脚本变成单行,语句之间使用分号隔开 local curVal = redis.call("get", KEYS[1]); if curVal == false then curVal = 0 else curVal = tonumber(curVal) end; curVal = curVal tonumber(ARGV[1]); redis.call("set", KEYS[1], curVal); return curVal script load ‘命令’ 127.0.0.1:6379> script load 'local curVal = redis.call("get", KEYS[1]); if curVal == false then curVal = 0 else curVal = tonumber(curVal) end; curVal = curVal tonumber(ARGV[1]); redis.call("set", KEYS[1], curVal); return curVal' "be4f93d8a5379e5e5b768a74e77c8a4eb0434441" 调用: 127.0.0.1:6379> set num 2OK127.0.0.1:6379> evalsha be4f93d8a5379e5e5b768a74e77c8a4eb0434441 1 num 6 (integer) 12 3.2.6 脚本超时 Redis 的指令执行本身是单线程的,这个线程还要执行客户端的 Lua 脚本,如果 Lua 脚本执行超时或者陷入了死循环,是不是没有办法为客户端提供服务了呢? eval 'while(true) do end' 0 为了防止某个脚本执行时间过长导致 Redis 无法提供服务,Redis 提供了 lua-time-limit 参数限制脚本的最长运行时间,默认为 5 秒钟。 lua-time-limit 5000(redis.conf 配置文件中) 当脚本运行时间超过这一限制后,Redis 将开始接受其他命令但不会执行(以确保脚本的原子性,因为此时脚本并没有被终止),而是会返回“BUSY”错误。 Redis 提供了一个 script kill 的命令来中止脚本的执行。新开一个客户端: script kill 如果当前执行的 Lua 脚本对 Redis 的数据进行了修改(SET、DEL 等),那么通过 script kill 命令是不能终止脚本运行的。 127.0.0.1:6379> eval "redis.call('set','gupao','666') while true do end" 0 因为要保证脚本运行的原子性,如果脚本执行了一部分终止,那就违背了脚本原子性的要求。最终要保证脚本要么都执行,要么都不执行。 127.0.0.1:6379> script kill(error) UNKILLABLE Sorry the script already executed write commands against the dataset. You can either wait the scripttermination or kill the server in a hard way using the SHUTDOWN NOSAVE command. 遇到这种情况,只能通过 shutdown nosave 命令来强行终止 redis。 shutdown nosave 和 shutdown 的区别在于 shutdown nosave 不会进行持久化操作,意味着发生在上一次快照后的数据库修改都会丢失。 4、Redis 为什么这么快? 4.1 Redis到底有多快? 根据官方的数据,Redis 的 QPS 可以达到 10 万左右(每秒请求数)。 4.2 Redis为什么这么快? 总结:1)纯内存结构、2)单线程、3)多路复用 4.2.1 内存 KV 结构的内存数据库,时间复杂度 O(1)。 第二个,要实现这么高的并发性能,是不是要创建非常多的线程? 恰恰相反,Redis 是单线程的。 4.2.2 单线程 单线程有什么好处呢? 1、没有创建线程、销毁线程带来的消耗 2、避免了上线文切换导致的 CPU 消耗 3、避免了线程之间带来的竞争问题,例如加锁释放锁死锁等等 4.2.3 异步非阻塞 异步非阻塞 I/O,多路复用处理并发连接。 4.3 Redis为什么是单线程的? 不是白白浪费了 CPU 的资源吗? 因为单线程已经够用了,CPU 不是 redis 的瓶颈。Redis 的瓶颈最有可能是机器内存或者网络带宽。既然单线程容易实现,而且 CPU 不会成为瓶颈,那就顺理成章地采用单线程的方案了。 4.4 单线程为什么这么快? 因为 Redis 是基于内存的操作,我们先从内存开始说起。 4.4.1 虚拟存储器(虚拟内存 Vitual Memory) 名词解释:主存:内存;辅存:磁盘(硬盘) 计算机主存(内存)可看作一个由 M 个连续的字节大小的单元组成的数组,每个字节有一个唯一的地址,这个地址叫做物理地址(PA)。早期的计算机中,如果 CPU 需要内存,使用物理寻址,直接访问主存储器。 这种方式有几个弊端: 1、在多用户多任务操作系统中,所有的进程共享主存,如果每个进程都独占一块物理地址空间,主存很快就会被用完。我们希望在不同的时刻,不同的进程可以共用同一块物理地址空间。 2、如果所有进程都是直接访问物理内存,那么一个进程就可以修改其他进程的内存数据,导致物理地址空间被破坏,程序运行就会出现异常。 为了解决这些问题,我们就想了一个办法,在 CPU 和主存之间增加一个中间层。CPU 不再使用物理地址访问,而是访问一个虚拟地址,由这个中间层把地址转换成物理地址,最终获得数据。这个中间层就叫做虚拟存储器(Virtual Memory)。 具体的操作如下所示: 在每一个进程开始创建的时候,都会分配一段虚拟地址,然后通过虚拟地址和物理地址的映射来获取真实数据,这样进程就不会直接接触到物理地址,甚至不知道自己调用的哪块物理地址的数据。 目前,大多数操作系统都使用了虚拟内存,如 Windows 系统的虚拟内存、Linux 系统的交换空间等等。Windows 的虚拟内存(pagefile.sys)是磁盘空间的一部分。 在 32 位的系统上,虚拟地址空间大小是 2^32bit=4G。在 64 位系统上,最大虚拟地址空间大小是多少? 是不是 2^64bit=10241014TB=1024PB=16EB?实际上没有用到 64 位,因为用不到这么大的空间,而且会造成很大的系统开销。Linux 一般用低 48 位来表示虚拟地址空间,也就是 2^48bit=256T。 cat /proc/cpuinfo address sizes : 40 bits physical, 48 bits virtual 实际的物理内存可能远远小于虚拟内存的大小。 总结:引入虚拟内存,可以提供更大的地址空间,并且地址空间是连续的,使得程序编写、链接更加简单。并且可以对物理内存进行隔离,不同的进程操作互不影响。还可以通过把同一块物理内存映射到不同的虚拟地址空间实现内存共享。 4.4.2 用户空间和内核空间 为了避免用户进程直接操作内核,保证内核安全,操作系统将虚拟内存划分为两部分,一部分是内核空间(Kernel-space)/ˈkɜːnl /,一部分是用户空间(User-space)。 内核是操作系统的核心,独立于普通的应用程序,可以访问受保护的内存空间,也有访问底层硬件设备的权限。 内核空间中存放的是内核代码和数据,而进程的用户空间中存放的是用户程序的代码和数据。不管是内核空间还是用户空间,它们都处于虚拟空间中,都是对物理地址的映射。 在 Linux 系统中, 内核进程和用户进程所占的虚拟内存比例是 1:3。 当进程运行在内核空间时就处于内核态,而进程运行在用户空间时则处于用户态。 进程在内核空间以执行任意命令,调用系统的一切资源;在用户空间只能执行简单的运算,不能直接调用系统资源,必须通过系统接口(又称 system call),才能向内核发出指令。 top 命令: us 代表 CPU 消耗在 User space 的时间百分比; sy 代表 CPU 消耗在 Kernel space 的时间百分比。 4.4.3 进程切换(上下文切换) 多任务操作系统是怎么实现运行远大于 CPU 数量的任务个数的? 当然,这些任务实际上并不是真的在同时运行,而是因为系统通过时间片分片算法,在很短的时间内,将 CPU 轮流分配给它们,造成多任务同时运行的错觉。 为了控制进程的执行,内核必须有能力挂起正在 CPU 上运行的进程,并恢复以前挂起的某个进程的执行。这种行为被称为进程切换。 什么叫上下文? 在每个任务运行前,CPU 都需要知道任务从哪里加载、又从哪里开始运行,也就是说,需要系统事先帮它设置好 CPU 寄存器和程序计数器(ProgramCounter),这个叫做 CPU 的上下文。 而这些保存下来的上下文,会存储在系统内核中,并在任务重新调度执行时再次加载进来。这样就能保证任务原来的状态不受影响,让任务看起来还是连续运行。 在切换上下文的时候,需要完成一系列的工作,这是一个很消耗资源的操作。 4.4.4 进程的阻塞 正在运行的进程由于提出系统服务请求(如 I/O 操作),但因为某种原因未得到操作系统的立即响应,该进程只能把自己变成阻塞状态,等待相应的事件出现后才被唤醒。 进程在阻塞状态不占用 CPU 资源。 4.4.5 文件描述符 FD Linux 系统将所有设备都当作文件来处理,而 Linux 用文件描述符来标识每个文件对象。 文件描述符(File Descriptor)是内核为了高效管理已被打开的文件所创建的索引,用于指向被打开的文件,所有执行 I/O 操作的系统调用都通过文件描述符;文件描述符是一个简单的非负整数,用以表明每个被进程打开的文件。 Linux 系统里面有三个标准文件描述符。 0:标准输入(键盘); 1:标准输出(显示器); 2:标准错误输出(显示器)。 4.4.6 传统 I/O 数据拷贝 以读操作为例: 当应用程序执行 read 系统调用读取文件描述符(FD)的时候,如果这块数据已经存在于用户进程的页内存中,就直接从内存中读取数据。如果数据不存在,则先将数据从磁盘加载数据到内核缓冲区中,再从内核缓冲区拷贝到用户进程的页内存中。(两次拷贝,两次 user 和 kernel 的上下文切换)。 I/O 的阻塞到底阻塞在哪里? 4.4.7 Blocking I/O 当使用 read 或 write 对某个文件描述符进行过读写时,如果当前 FD 不可读,系统就不会对其他的操作做出响应。从设备复制数据到内核缓冲区是阻塞的,从内核缓冲区拷贝到用户空间,也是阻塞的,直到 copy complete,内核返回结果,用户进程才解除 block 的状态。 为了解决阻塞的问题,我们有几个思路。 1、在服务端创建多个线程或者使用线程池,但是在高并发的情况下需要的线程会很多,系统无法承受,而且创建和释放线程都需要消耗资源。 2、由请求方定期轮询,在数据准备完毕后再从内核缓存缓冲区复制数据到用户空间 (非阻塞式 I/O),这种方式会存在一定的延迟。 能不能用一个线程处理多个客户端请求? 4.4.8 I/O 多路复用(I/O Multiplexing) I/O 指的是网络 I/O。 多路指的是多个 TCP 连接(Socket 或 Channel)。 复用指的是复用一个或多个线程。它的基本原理就是不再由应用程序自己监视连接,而是由内核替应用程序监视文件描述符。 客户端在操作的时候,会产生具有不同事件类型的 socket。在服务端,I/O 多路复用程序(I/O Multiplexing Module)会把消息放入队列中,然后通过文件事件分派器(File event Dispatcher),转发到不同的事件处理器中。 多路复用有很多的实现,以 select 为例,当用户进程调用了多路复用器,进程会被阻塞。内核会监视多路复用器负责的所有 socket,当任何一个 socket 的数据准备好了,多路复用器就会返回。这时候用户进程再调用 read 操作,把数据从内核缓冲区拷贝到用户空间。 所以,I/O 多路复用的特点是通过一种机制一个进程能同时等待多个文件描述符,而这些文件描述符(套接字描述符)其中的任意一个进入读就绪(readable)状态,select() 函数就可以返回。 Redis 的多路复用, 提供了 select, epoll, evport, kqueue 几种选择,在编译的时 候来选择一种。 evport 是 Solaris 系统内核提供支持的; epoll 是 LINUX 系统内核提供支持的; kqueue 是 Mac 系统提供支持的; select 是 POSIX 提供的,一般的操作系统都有支撑(保底方案); 源码 ae_epoll.c、ae_select.c、ae_kqueue.c、ae_evport.c 5、内存回收 Reids 所有的数据都是存储在内存中的,在某些情况下需要对占用的内存空间进行回 收。内存回收主要分为两类,一类是 key 过期,一类是内存使用达到上限(max_memory) 触发内存淘汰。 5.1 过期策略 要实现 key 过期,我们有几种思路。 5.1.1 定时过期(主动淘汰) 每个设置过期时间的 key 都需要创建一个定时器,到过期时间就会立即清除。该策略可以立即清除过期的数据,对内存很友好;但是会占用大量的 CPU 资源去处理过期的 数据,从而影响缓存的响应时间和吞吐量。 5.1.2 惰性过期(被动淘汰) 只有当访问一个 key 时,才会判断该 key 是否已过期,过期则清除。该策略可以最大化地节省 CPU 资源,却对内存非常不友好。极端情况可能出现大量的过期 key 没有再次被访问,从而不会被清除,占用大量内存。 例如 String,在 getCommand 里面会调用 expireIfNeeded server.c expireIfNeeded(redisDb db, robj key) 第二种情况,每次写入 key 时,发现内存不够,调用 activeExpireCycle 释放一部分内存。 expire.c activeExpireCycle(int type) 5.1.3 定期过期 源码:server.h typedef struct redisDb { dict dict; / 所有的键值对 /dict expires; / 设置了过期时间的键值对 /dict blocking_keys; dict ready_keys; dict watched_keys; int id;long long avg_ttl;list defrag_later; } redisDb; 每隔一定的时间,会扫描一定数量的数据库的 expires 字典中一定数量的 key,并清除其中已过期的 key。该策略是前两者的一个折中方案。通过调整定时扫描的时间间隔和每次扫描的限定耗时,可以在不同情况下使得 CPU 和内存资源达到最优的平衡效果。 Redis 中同时使用了惰性过期和定期过期两种过期策略。 5.2 淘汰策略 Redis 的内存淘汰策略,是指当内存使用达到最大内存极限时,需要使用淘汰算法来决定清理掉哪些数据,以保证新数据的存入。 5.2.1 最大内存设置 redis.conf 参数配置: maxmemory <bytes> 如果不设置 maxmemory 或者设置为 0,64 位系统不限制内存,32 位系统最多使用 3GB 内存。 动态修改: redis> config set maxmemory 2GB 到达最大内存以后怎么办? 5.2.2 淘汰策略 https://redis.io/topics/lru-cache redis.conf maxmemory-policy noeviction 先从算法来看: LRU,Least Recently Used:最近最少使用。判断最近被使用的时间,目前最远的数据优先被淘汰。 LFU,Least Frequently Used,最不常用,4.0 版本新增。 random,随机删除。 如果没有符合前提条件的 key 被淘汰,那么 volatile-lru、volatile-random、 volatile-ttl 相当于 noeviction(不做内存回收)。 动态修改淘汰策略: redis> config set maxmemory-policy volatile-lru 建议使用 volatile-lru,在保证正常服务的情况下,优先删除最近最少使用的 key。 5.2.3 LRU 淘汰原理 问题:如果基于传统 LRU 算法实现 Redis LRU 会有什么问题? 需要额外的数据结构存储,消耗内存。 Redis LRU 对传统的 LRU 算法进行了改良,通过随机采样来调整算法的精度。如果淘汰策略是 LRU,则根据配置的采样值 maxmemory_samples(默认是 5 个), 随机从数据库中选择 m 个 key, 淘汰其中热度最低的 key 对应的缓存数据。所以采样参数m配置的数值越大, 就越能精确的查找到待淘汰的缓存数据,但是也消耗更多的CPU计算,执行效率降低。 问题:如何找出热度最低的数据? Redis 中所有对象结构都有一个 lru 字段, 且使用了 unsigned 的低 24 位,这个字段用来记录对象的热度。对象被创建时会记录 lru 值。在被访问的时候也会更新 lru 的值。 但是不是获取系统当前的时间戳,而是设置为全局变量 server.lruclock 的值。 源码:server.h typedef struct redisObject {unsigned type:4;unsigned encoding:4;unsigned lru:LRU_BITS;int refcount;void ptr; } robj; server.lruclock 的值怎么来的? Redis 中有个定时处理的函数 serverCron,默认每 100 毫秒调用函数 updateCachedTime 更新一次全局变量的 server.lruclock 的值,它记录的是当前 unix 时间戳。 源码:server.c void updateCachedTime(void) { time_t unixtime = time(NULL); atomicSet(server.unixtime,unixtime); server.mstime = mstime();struct tm tm; localtime_r(&server.unixtime,&tm);server.daylight_active = tm.tm_isdst; } 问题:为什么不获取精确的时间而是放在全局变量中?不会有延迟的问题吗? 这样函数 lookupKey 中更新数据的 lru 热度值时,就不用每次调用系统函数 time,可以提高执行效率。 OK,当对象里面已经有了 LRU 字段的值,就可以评估对象的热度了。 函数 estimateObjectIdleTime 评估指定对象的 lru 热度,思想就是对象的 lru 值和全局的 server.lruclock 的差值越大(越久没有得到更新),该对象热度越低。 源码 evict.c / Given an object returns the min number of milliseconds the object was never requested, using an approximated LRU algorithm. /unsigned long long estimateObjectIdleTime(robj o) {unsigned long long lruclock = LRU_CLOCK(); if (lruclock >= o->lru) {return (lruclock - o->lru) LRU_CLOCK_RESOLUTION; } else {return (lruclock + (LRU_CLOCK_MAX - o->lru)) LRU_CLOCK_RESOLUTION;} } server.lruclock 只有 24 位,按秒为单位来表示才能存储 194 天。当超过 24bit 能表 示的最大时间的时候,它会从头开始计算。 server.h define LRU_CLOCK_MAX ((1<<LRU_BITS)-1) / Max value of obj->lru / 在这种情况下,可能会出现对象的 lru 大于 server.lruclock 的情况,如果这种情况 出现那么就两个相加而不是相减来求最久的 key。 为什么不用常规的哈希表+双向链表的方式实现?需要额外的数据结构,消耗资源。而 Redis LRU 算法在 sample 为 10 的情况下,已经能接近传统 LRU 算法了。 问题:除了消耗资源之外,传统 LRU 还有什么问题? 如图,假设 A 在 10 秒内被访问了 5 次,而 B 在 10 秒内被访问了 3 次。因为 B 最后一次被访问的时间比 A 要晚,在同等的情况下,A 反而先被回收。 问题:要实现基于访问频率的淘汰机制,怎么做? 5.2.4 LFU server.h typedef struct redisObject {unsigned type:4;unsigned encoding:4;unsigned lru:LRU_BITS;int refcount;void ptr; } robj; 当这 24 bits 用作 LFU 时,其被分为两部分: 高 16 位用来记录访问时间(单位为分钟,ldt,last decrement time) 低 8 位用来记录访问频率,简称 counter(logc,logistic counter) counter 是用基于概率的对数计数器实现的,8 位可以表示百万次的访问频率。 对象被读写的时候,lfu 的值会被更新。 db.c——lookupKey void updateLFU(robj val) {unsigned long counter = LFUDecrAndReturn(val); counter = LFULogIncr(counter);val->lru = (LFUGetTimeInMinutes()<<8) | counter;} 增长的速率由,lfu-log-factor 越大,counter 增长的越慢 redis.conf 配置文件。 lfu-log-factor 10 如果计数器只会递增不会递减,也不能体现对象的热度。没有被访问的时候,计数器怎么递减呢? 减少的值由衰减因子 lfu-decay-time(分钟)来控制,如果值是 1 的话,N 分钟没有访问就要减少 N。 redis.conf 配置文件 lfu-decay-time 1 6、持久化机制 https://redis.io/topics/persistence Redis 速度快,很大一部分原因是因为它所有的数据都存储在内存中。如果断电或者宕机,都会导致内存中的数据丢失。为了实现重启后数据不丢失,Redis 提供了两种持久化的方案,一种是 RDB 快照(Redis DataBase),一种是 AOF(Append Only File)。 6.1 RDB RDB 是 Redis 默认的持久化方案。当满足一定条件的时候,会把当前内存中的数据写入磁盘,生成一个快照文件 dump.rdb。Redis 重启会通过加载 dump.rdb 文件恢复数据。 什么时候写入 rdb 文件? 6.1.1 RDB 触发 1、自动触发 a)配置规则触发。 redis.conf, SNAPSHOTTING,其中定义了触发把数据保存到磁盘的触发频率。 如果不需要 RDB 方案,注释 save 或者配置成空字符串""。 save 900 1 900 秒内至少有一个 key 被修改(包括添加) save 300 10 400 秒内至少有 10 个 key 被修改save 60 10000 60 秒内至少有 10000 个 key 被修改 注意上面的配置是不冲突的,只要满足任意一个都会触发。 RDB 文件位置和目录: 文件路径,dir ./ 文件名称dbfilename dump.rdb 是否是LZF压缩rdb文件 rdbcompression yes 开启数据校验 rdbchecksum yes 问题:为什么停止 Redis 服务的时候没有 save,重启数据还在? RDB 还有两种触发方式: b)shutdown 触发,保证服务器正常关闭。 c)flushall,RDB 文件是空的,没什么意义(删掉 dump.rdb 演示一下)。 2、手动触发 如果我们需要重启服务或者迁移数据,这个时候就需要手动触 RDB 快照保存。Redis 提供了两条命令: a)save save 在生成快照的时候会阻塞当前 Redis 服务器, Redis 不能处理其他命令。如果内存中的数据比较多,会造成 Redis 长时间的阻塞。生产环境不建议使用这个命令。 为了解决这个问题,Redis 提供了第二种方式。 执行 bgsave 时,Redis 会在后台异步进行快照操作,快照同时还可以响应客户端请求。 具体操作是 Redis 进程执行 fork 操作创建子进程(copy-on-write),RDB 持久化过程由子进程负责,完成后自动结束。它不会记录 fork 之后后续的命令。阻塞只发生在 fork 阶段,一般时间很短。 用 lastsave 命令可以查看最近一次成功生成快照的时间。 6.1.2 RDB 数据的恢复(演示) 1、shutdown 持久化添加键值 添加键值 redis> set k1 1 redis> set k2 2 redis> set k3 3 redis> set k4 4 redis> set k5 5 停服务器,触发 save redis> shutdown 备份 dump.rdb 文件 cp dump.rdb dump.rdb.bak 启动服务器 /usr/local/soft/redis-5.0.5/src/redis-server /usr/local/soft/redis-5.0.5/redis.conf 啥都没有: redis> keys 3、通过备份文件恢复数据停服务器 redis> shutdown 重命名备份文件 mv dump.rdb.bak dump.rdb 启动服务器 /usr/local/soft/redis-5.0.5/src/redis-server /usr/local/soft/redis-5.0.5/redis.conf 查看数据 redis> keys 6.1.3 RDB 文件的优势和劣势 一、优势 1.RDB 是一个非常紧凑(compact)的文件,它保存了 redis 在某个时间点上的数据集。这种文件非常适合用于进行备份和灾难恢复。 2.生成 RDB 文件的时候,redis 主进程会 fork()一个子进程来处理所有保存工作,主进程不需要进行任何磁盘 IO 操作。 3.RDB 在恢复大数据集时的速度比 AOF 的恢复速度要快。 二、劣势 1、RDB 方式数据没办法做到实时持久化/秒级持久化。因为 bgsave 每次运行都要执行 fork 操作创建子进程,频繁执行成本过高。 2、在一定间隔时间做一次备份,所以如果 redis 意外 down 掉的话,就会丢失最后一次快照之后的所有修改(数据有丢失)。 如果数据相对来说比较重要,希望将损失降到最小,则可以使用 AOF 方式进行持久化。 6.2 AOF Append Only File AOF:Redis 默认不开启。AOF 采用日志的形式来记录每个写操作,并追加到文件中。开启后,执行更改 Redis 数据的命令时,就会把命令写入到 AOF 文件中。 Redis 重启时会根据日志文件的内容把写指令从前到后执行一次以完成数据的恢复工作。 6.2.1 AOF 配置 配置文件 redis.conf 开关appendonly no 文件名appendfilename "appendonly.aof" AOF 文件的内容(vim 查看): 问题:数据都是实时持久化到磁盘吗? 由于操作系统的缓存机制,AOF 数据并没有真正地写入硬盘,而是进入了系统的硬盘缓存。什么时候把缓冲区的内容写入到 AOF 文件? 问题:文件越来越大,怎么办? 由于 AOF 持久化是 Redis 不断将写命令记录到 AOF 文件中,随着 Redis 不断的进行,AOF 的文件会越来越大,文件越大,占用服务器内存越大以及 AOF 恢复要求时间越长。 例如 set xxx 666,执行 1000 次,结果都是 xxx=666。 为了解决这个问题,Redis 新增了重写机制,当 AOF 文件的大小超过所设定的阈值时,Redis 就会启动 AOF 文件的内容压缩,只保留可以恢复数据的最小指令集。 可以使用命令 bgrewriteaof 来重写。 AOF 文件重写并不是对原文件进行重新整理,而是直接读取服务器现有的键值对,然后用一条命令去代替之前记录这个键值对的多条命令,生成一个新的文件后去替换原来的 AOF 文件。 重写触发机制 auto-aof-rewrite-percentage 100 auto-aof-rewrite-min-size 64mb 问题:重写过程中,AOF 文件被更改了怎么办? 另外有两个与 AOF 相关的参数: 6.2.2 AOF 数据恢复 重启 Redis 之后就会进行 AOF 文件的恢复。 6.2.3 AOF 优势与劣势 优点: 1、AOF 持久化的方法提供了多种的同步频率,即使使用默认的同步频率每秒同步一次,Redis 最多也就丢失 1 秒的数据而已。 缺点: 1、对于具有相同数据的的 Redis,AOF 文件通常会比 RDB 文件体积更大(RDB 存的是数据快照)。 2、虽然 AOF 提供了多种同步的频率,默认情况下,每秒同步一次的频率也具有较高的性能。在高并发的情况下,RDB 比 AOF 具好更好的性能保证。 6.3 两种方案比较 那么对于 AOF 和 RDB 两种持久化方式,我们应该如何选择呢? 如果可以忍受一小段时间内数据的丢失,毫无疑问使用 RDB 是最好的,定时生成 RDB 快照(snapshot)非常便于进行数据库备份, 并且 RDB 恢复数据集的速度也要比 AOF 恢复的速度要快。 否则就使用 AOF 重写。但是一般情况下建议不要单独使用某一种持久化机制,而是应该两种一起用,在这种情况下,当 redis 重启的时候会优先载入 AOF 文件来恢复原始的数据,因为在通常情况下 AOF 文件保存的数据集要比 RDB 文件保存的数据集要完整。 本篇文章为转载内容。原文链接:https://blog.csdn.net/zhoutaochun/article/details/120075092。 该文由互联网用户投稿提供,文中观点代表作者本人意见,并不代表本站的立场。 作为信息平台,本站仅提供文章转载服务,并不拥有其所有权,也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况,请及时联系我们,我们将第一时间进行核实并删除相应内容。
2024-03-18 12:25:04
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时光飞逝
"流光容易把人抛,红了樱桃,绿了芭蕉。"