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...ched 是一种高速缓存系统，常用于提升 Web 应用程序的性能。它就像一个超级智能的小秘书，把各种数据信息都存在一个小本本（内存）上，以“关键词+答案”的形式记录下来。这样一来，当你需要啥数据的时候，它就能迅速翻出对应的小纸条，眨眼间就把你要的数据送到你手上，响应速度那叫一个快！不过在实际用起来的时候，我们得时刻盯着 Memcached 的运行情况，确保这小子乖乖干活儿，不出岔子。本文将重点讨论如何分析 Memcached 的 topkeys 统计信息。 二、Memcached topkeys 统计信息介绍 在 Memcached 中，topkeys 是指那些最频繁被查询的 key。这些 key 对于优化 Memcached 的性能至关重要。瞧，通过瞅瞅那些 topkeys，咱们就能轻松发现哪些 key 是大家眼中的“香饽饽”，这样就能更巧妙、更接地气地去打理和优化咱们的数据啦！ 三、如何获取 Memcached topkeys 统计信息 首先，我们可以通过 Memcached 的命令行工具来获取 topkeys 信息。例如，我们可以使用以下命令： bash $ memcached -l localhost:11211 -p 11211 -n 1 | grep 'GET ' | awk '{print $2}' | sort | uniq -c | sort -rn 这个命令会输出所有 GET 请求及其对应的次数，然后根据次数排序，并显示出最常见的 key。 四、解读 topkeys 统计信息 当我们获取到 topkeys 统计信息后，我们需要对其进行解读。下面是一些常见的解读方法： 1. 找出热点数据 通常，topkeys 就是我们的热点数据。设计应用程序的时候，咱得优先考虑那些最常被大家查来查去的数据的存储和查询效率。毕竟这些数据是“高频明星”，出场率贼高，咱们得好好伺候着，让它们能快准稳地被找到。 2. 调整数据分布 如果我们发现某些 topkeys 过于集中，可能会导致 Memcached 的负载不均衡。这时，我们应该尝试调整数据的分布，使数据更加均匀地分布在 Memcached 中。 3. 预测未来趋势 通过观察 topkeys 的变化，我们可以预测未来的流量趋势。如果某个key的访问量蹭蹭往上涨，那咱们就得未雨绸缪啦，提前把功课做足，别等到数据太多撑爆了，把服务整瘫痪喽。 五、结论 总的来说，Memcached topkeys 统计信息是我们管理 Memcached 数据的重要工具。把这些信息摸得门儿清，再巧妙地使上劲儿，咱们就能让 Memcached 的表现更上一层楼，把数据存取和查询速度调理得倍儿溜，这样一来，咱的应用程序使用体验自然就蹭蹭往上涨啦！

...d服务崩溃后丢失所有缓存数据：深入探讨与应对策略 0 1. 引言 Memcached，这个在Web开发领域久负盛名的分布式内存对象缓存系统，以其快速、简洁的设计赢得了广大开发者的心。然而，在我们尽情享受这波性能飙升带来的快感时，可别忘了有个隐藏的小危机：一旦Memcached服务突然闹脾气挂掉了，那所有的缓存数据就像肥皂泡一样，“砰”一下就消失得无影无踪了。这无疑是对应用连续性和稳定性的一大挑战。本文就以此为主题，通过实例代码和深入探讨，揭示这一问题并提供应对方案。 0 2. Memcached缓存机制及风险揭示 Memcached的工作原理是将用户临时存储在内存中的数据（如数据库查询结果）以键值对的形式暂存，当后续请求再次需要相同数据时，直接从内存中获取，避免了昂贵的磁盘IO操作，从而显著提高了响应速度。不过，因为内存这家伙的特性，一旦这服务闹罢工或者重启了，它肚子里暂存的数据就无法长久保存下来，这样一来，所有的缓存数据可就全都没啦。 python import memcache mc = memcache.Client(['localhost:11211'], debug=0) mc.set('key', 'value') 存储数据到Memcached data = mc.get('key') 从Memcached获取数据 上述Python代码展示了如何使用Memcached进行简单的数据存取，但在服务崩溃后，'key'对应的'value'将会丢失。 0 3. 面对Memcached崩溃时的数据丢失困境 面对这样的问题，首先我们需要理解的是，这不是Memcached设计上的缺陷，而是基于其内存缓存定位的选择。那么，作为开发者，我们应当如何应对呢？ 03.1 理解并接受 首先，我们要理解并接受这种可能存在的数据丢失情况，并在架构设计阶段充分考虑其影响，确保即使缓存失效，系统仍能正常运作。 03.2 数据重建策略 其次，建立有效的数据重建策略至关重要。比如，假如我们发现从Memcached这小子那里获取数据时扑了个空，别担心，咱可以灵活应对，重新去数据库这个靠谱的仓库里翻出所需的数据，然后再把这些数据塞回给Memcached，让它满血复活。 python try: data = mc.get('key') except memcache.Error: 当Memcached访问异常时，从数据库重构建缓存数据 db_data = fetch_from_database('key') mc.set('key', db_data) data = db_data 03.3 使用备份和集群 另外，Memcached支持多服务器集群配置，通过在多台服务器上分散存储缓存数据，即使某一台服务器崩溃，其他服务器仍然能够提供部分缓存服务，降低整体数据丢失的影响。 03.4 数据持久化探索 虽然Memcached本身不支持数据持久化，但社区有一些变通的解决方案，如memcachedb、twemproxy等中间件，它们在一定程度上实现了缓存数据的持久化，不过这会牺牲一部分性能且增加系统复杂性，因此在选择时需权衡利弊。 0 4. 结论与思考 尽管Memcached服务崩溃会导致所有缓存数据丢失，但这并不妨碍它在提升系统性能方面发挥关键作用。作为开发者，咱们得充分意识到这个问题的重要性，并且动手去解决它。咱可以想想怎么设计出更合理的架构，重建一下数据策略，再比如利用集群技术和持久化方案这些手段，就能妥妥地应对这个问题了。每一个技术工具都有它自己的“用武之地”和“短板”，关键在于我们如何去洞察并巧妙运用，让它们在实际场景中最大程度地发光发热，发挥出最大的价值。就像一把锤子，不是所有问题都是钉子，但只要找准地方，就能敲出实实在在的效果。每一次遇到挑战，都是一次深度理解技术和优化系统的契机，让我们共同在实践中成长。

...工作中，经常会涉及到缓存的技术应用。其实啊，Memcached是个挺流行的分布式内存对象存储工具，很多动态网站和应用程序都爱用它来让数据读取速度嗖嗖地提升。然而，在实际的开发过程中，我们可能会遇到一些难以调试的问题。这时候，我们就需要用到telnet来进行Memcached命令行调试。 二、什么是telnet？ telnet是一种网络协议，可以让你通过一个终端设备（如电脑）远程连接到另一台服务器，然后像本地终端一样操作这台服务器。Telnet这玩意儿，一般咱们都拿它来检测网络连接是否顺畅、揪出那些捣蛋的小故障。另外啊，管理员们也常常依赖这家伙远程操控服务器，省得亲自跑机房了。 三、如何使用telnet进行Memcached命令行调试？ 首先，你需要确保你的电脑上已经安装了telnet工具。如果没有的话，可以通过命令行输入“apt-get install telnet”或者“yum install telnet”等命令进行安装。 接下来，打开telnet客户端，输入你要调试的Memcached服务器的IP地址和端口号。比如说，如果你的Memcached服务器有个IP地址是192.168.1.1，而它的工作端口是11211，那么你只需要敲入“telnet 192.168.1.1 11211”这个命令，就可以连接上啦。就像是在跟你的服务器打个招呼：“嘿，你在192.168.1.1的那个11211门口等我，我这就来找你！” 登录成功后，你就可以开始对Memcached进行调试了。嘿，你知道吗？你完全可以像个高手那样，通过输入各种Memcached的指令，来随心所欲地查看、添加、删改或者一键清空缓存，就像在玩一个数据存储的游戏一样轻松有趣！ 四、使用telnet进行Memcached命令行调试的代码示例 下面是一些常见的Memcached命令示例： 1. 查看当前所有缓存的键值对 stats items 2. 添加一个新的缓存项 set key value flags expiration 3. 删除一个缓存项 delete key 4. 修改一个缓存项 replace key value flags expiration 5. 清空所有缓存项 flush_all 五、总结 总的来说，使用telnet进行Memcached命令行调试是一个非常实用的方法。它可以帮助我们快速定位并解决问题，提高工作效率。当然，除了telnet之外，还有很多其他的工具和方法也可以用来进行Memcached的调试。不过说真的，不论怎样咱都得记住这么个理儿：一个真正优秀的开发者，就像那武侠小说里的大侠，首先得有深厚的内功基础——这就相当于他们扎实的基础知识；同时，还得身手矫健、思维活泛，像武林高手那样面对各种挑战都能轻松应对，游刃有余。

...，这个高效、分布式的内存对象缓存系统，在我们的日常开发中扮演着重要的角色。尤其是在处理大量数据和减轻数据库负载方面，它的价值尤为显著。然而，MemCache的核心机制之一——LRU（最近最少使用）替换策略，却常常在特定场景下出现失效情况，这引发了我们对其深入探讨的欲望。 LRU，简单来说就是“最近最少使用的数据最先被淘汰”。这个算法啊，它玩的是时间局部性原理的把戏，通俗点讲呢，就是它特别擅长猜哪些数据短时间内大概率不会再蹦跶出来和我们见面啦。在一些特别复杂的应用场合，LRU的预测功能可能就不太好使了，这时候我们就得深入地去探究它背后的运行原理，然后用实际的代码案例把这些失效的情况给演示出来，并且附带上我们的解决对策。 2. LRU失效策略浅析 想象一下，当MemCache缓存空间满载时，新加入的数据就需要挤掉一些旧的数据。此时，按照LRU策略，系统会淘汰最近最少使用过的数据。不过，假如一个应用程序访问数据的方式不按“局部性”这个规矩来玩，比如有时候会周期性或者突然冒出对某个热点数据的频繁访问，这时LRU（最近最少使用）算法可能就抓瞎了。它可能会误删掉一些虽然最近没被翻牌子、但马上就要用到的数据，这样一来，整个系统的运行效率可就要受影响喽。 2.1 实际案例模拟 python import memcache 创建一个MemCache客户端连接 mc = memcache.Client(['127.0.0.1:11211'], debug=0) 假设缓存大小为3个键值对 for i in range(4): 随机访问并设置四个键值对 key = f'key_{i}' value = 'some_value' mc.set(key, value) 模拟LRU失效情况：每次循环都将访问第一个键值对，导致其余三个虽然新近设置，但因为未被访问而被删除 mc.get('key_0') 在这种情况下，尽管'key_1', 'key_2', 'key_3'是最新设置的，但由于它们没有被及时访问，因此可能会被LRU策略误删 3. LRU失效的思考与对策 面对LRU可能失效的问题，我们需要更灵活地运用MemCache的策略。比如，我们可以根据实际业务的情况，灵活调整缓存策略，就像烹饪时根据口味加调料一样。还可以给缓存数据设置一个合理的“保鲜期”，也就是过期时间（TTL），确保信息新鲜不过期。更进一步，我们可以引入一些有趣的淘汰法则，比如LFU（最近最少使用）算法，简单来说，就是让那些长时间没人搭理的数据，自觉地给常用的数据腾地方。 3.1 调整缓存策略 对于周期性访问的数据，我们可以尝试在每个周期开始时重新加载这部分数据，避免LRU策略将其淘汰。 3.2 设定合理的TTL 给每个缓存项设置合适的过期时间，确保即使在LRU策略失效的情况下，也能通过过期自动清除不再需要的数据。 python 设置键值对时添加过期时间 mc.set('key_0', 'some_value', time=60) 这个键值对将在60秒后过期 3.3 结合LFU或其他算法 部分MemCache的高级版本支持多种淘汰算法，我们可以根据实际情况选择或定制混合策略，以最大程度地优化缓存效果。 4. 结语 MemCache的LRU策略在多数情况下确实表现优异，但在某些特定场景下也难免会有失效的时候。作为开发者，咱们得把这一策略的精髓吃透，然后在实际操作中灵活运用，像炒菜一样根据不同的“食材”和“火候”，随时做出调整优化，真正做到接地气，让策略活起来。只有这样，才能充分发挥MemCache的效能，使其成为提升我们应用性能的利器。如同人生的每一次抉择，技术选型与调优亦需审时度势，智勇兼备，方能游刃有余。

...是一个高性能的分布式内存对象缓存系统，它被广泛用于减轻数据库负载，提高Web应用的速度。不过嘛，当你的应用程序开始应付海量的数据请求时，一股脑儿地把所有数据都拉进来，可能会让程序卡得像蜗牛爬，严重的时候甚至会直接给你崩掉。这时，就需要我们的主角——客户端实现数据的分批读取。 想象一下，你正在运营一个大型电商平台，每到购物节高峰期，网站上的商品数量高达百万级别。要是每次请求都一股脑儿地把所有商品信息都拉下来，那服务器准得累趴下，用户看着也得抓狂。因此，学会如何高效地分批次读取数据，是提升系统稳定性和用户体验的关键一步。 2. 分批读取的必要性与优势 那么，为什么要采用分批读取的方式呢？这背后其实隐藏着一系列的技术考量和实际需求： - 减轻服务器压力：一次性请求大量数据对服务器资源消耗巨大，容易造成服务器过载。分批读取可以有效降低这种风险。 - 优化用户体验：用户往往不喜欢等待太久。通过分批次展示内容，可以让用户更快看到结果，提升满意度。 - 灵活应对动态变化的数据量：随着时间推移，你的数据量可能会不断增长。分批读取使得系统能够更灵活地适应不同规模的数据集。 - 提高查询效率：分批读取可以帮助我们更有效地利用索引和缓存机制，从而加快查询速度。 3. 实现数据分批读取的基本思路 了解了分批读取的重要性后，接下来我们就来看看具体怎么操作吧！ 3.1 设定合理的批量大小 首先，你需要根据实际情况来设定每次读取的数据量。这个数值可别太大也别太小，一般情况下，根据你的使用场景和Memcached服务器的配置，设成几百到几千都行。 python 示例代码：设置批量大小 batch_size = 500 3.2 利用偏移量进行分批读取 在Memcached中，我们可以通过指定键值的偏移量来实现数据的分批读取。每次读完一部分数据，就更新下一次要读的位置，这样就能连续地一批一批拿到数据了。 python 示例代码：利用偏移量读取数据 def fetch_data_in_batches(key, start, end): batch_data = [] for offset in range(start, end, batch_size): 假设get_items函数用于从Memcached中获取指定范围的数据 items = get_items(key, offset, min(offset + batch_size - 1, end)) batch_data.extend(items) return batch_data 这里假设get_items函数已经实现了根据偏移量从Memcached中获取指定范围内数据的功能。当然，实际开发中可能需要根据具体的库或框架调整这部分逻辑。 3.3 考虑并发与异步处理 为了进一步提升效率，你可以考虑引入多线程或异步I/O技术来并行处理多个数据批次。这样不仅能够加快整体处理速度，还能更好地利用现代计算机的多核优势。 python import threading def async_fetch_data(key, start, end): threads = [] for offset in range(start, end, batch_size): thread = threading.Thread(target=fetch_data_in_batches, args=(key, offset, min(offset + batch_size - 1, end))) threads.append(thread) thread.start() for thread in threads: thread.join() 使用异步方法读取数据 async_fetch_data('my_key', 0, 10000) 这段代码展示了如何通过多线程方式加速数据读取过程。当然，如果你的程序用的是异步编程（比如Python里的asyncio），那就可以试试异步IO，这样处理任务时会更高效，也不会被卡住。 4. 结语 通过上述讨论，我们可以看出，在Memcached中实现客户端的数据分批读取是一项既实用又必要的技术。这东西不仅能帮我们搭建个更稳当、更快的系统，还能让咱们用户用起来特爽！希望这篇文章能为你提供一些灵感和帮助，让我们一起努力打造更好的软件产品吧！ 最后，别忘了在实际项目中根据具体情况调整策略哦。技术总是在不断进步，保持学习的心态，才能跟上时代的步伐！

... MemCache与缓存雪崩风险：深入探讨及实战示例 1. 引言 --- MemCache，这位久经沙场的高性能分布式内存对象缓存系统，因其卓越的性能和简单易用的API深受开发者的喜爱。在应对那种很多人同时在线、数据量贼大的情况时，这个家伙可机灵了，它会先把那些经常被访问的热点数据暂时存到内存里头。这样一来，数据库的压力瞬间就减轻了不少，系统的反应速度也是蹭蹭地往上飙，效果拔群！然而，就像任何一把锋利的工具一样，如果使用方法不对头，就可能惹出些麻烦来。这当中一个常见的问题就是所谓的“缓存雪崩”。 2. 缓存雪崩的概念解析 --- 缓存雪崩是指缓存系统在同一时刻大面积失效或者无法提供服务，导致所有请求直接涌向后端数据库，进而引发数据库压力激增甚至崩溃的情况。这种情况如同雪崩一般，瞬间释放出巨大的破坏力。 3. 缓存雪崩的风险源分析 --- - 缓存集中过期：例如，如果大量缓存在同一时间点过期，那么这些原本可以通过缓存快速响应的请求，会瞬时全部转向数据库查询。 - 缓存集群故障：当整个MemCache集群出现故障或重启时，所有缓存数据丢失，也会触发缓存雪崩。 - 网络异常：网络抖动或分区可能导致客户端无法访问到MemCache服务器，从而引发雪崩效应。 4. MemCache应对缓存雪崩的策略与实战代码示例 --- （1）设置合理的过期时间分散策略 为避免大量缓存在同一时间点过期，可以采用随机化过期时间的方法，例如： python import random def set_cache(key, value, expire_time): 基础过期时间 base_expire = 60 60 1小时 随机增加一个范围内的过期时间 delta_expire = random.randint(0, 60 5) 在0-5分钟内随机 total_expire = base_expire + delta_expire memcache_client.set(key, value, time=total_expire) （2）引入二级缓存或本地缓存备份 在MemCache之外，还可以设置如Redis等二级缓存，或者在应用本地进行临时缓存，以防止MemCache集群整体失效时完全依赖数据库。 （3）限流降级与熔断机制 当检测到缓存雪崩可能发生时（如缓存大量未命中），可以启动限流策略，限制对数据库的访问频次，并返回降级内容（如默认值、错误页面等）。下面是一个简单的限流实现示例： python from ratelimiter import RateLimiter limiter = RateLimiter(max_calls=100, period=60) 每分钟最多100次数据库查询 def get_data_from_db(key): if not limiter.hit(): raise Exception("Too many requests, fallback to default value.") 实际执行数据库查询操作... data = db.query_data(key) return data 同时，结合熔断器模式，如Hystrix，可以在短时间内大量失败后自动进入短路状态，不再尝试访问数据库。 （4）缓存预热与更新策略 在MemCache重启或大规模缓存失效后，可预先加载部分热点数据，即缓存预热。另外，我们可以采用异步更新或者懒加载的方式来耍个小聪明，处理缓存更新的问题。这样一来，就不会因为网络偶尔闹情绪、卡个壳什么的，引发可怕的雪崩效应了。 总结起来，面对MemCache中的缓存雪崩风险，我们需要理解其根源，运用多维度的防御策略，并结合实际业务场景灵活调整，才能确保我们的系统具备更高的可用性和韧性。在这个过程里，我们不断摸爬滚打，亲身实践、深刻反思，然后再一步步优化提升。这正是技术引人入胜之处，同样也是每一位开发者在成长道路上必经的重要挑战和修炼课题。

...che，这个在分布式缓存领域中久负盛名的角色，以其快速、高效的内存对象缓存能力，在提升系统性能和降低数据库负载方面发挥着关键作用。然而，在实际使用过程中，我们偶尔会遇到“Value too large to be stored in a single chunk”这样的错误提示。今天，咱们就手拉手，一起去揭开这个看似神神秘秘的错误面纱，用实际的代码例子，像破案一样摸清它的来龙去脉，最后把这个问题给妥妥地解决掉。 2. MemCache的工作原理与chunk概念解析 在MemCache内部，它将存储的数据项分割成固定大小的chunks进行存储（默认为1MB）。当一个值（value）过大以至于无法一次性放入一个chunk时，就会抛出“Value too large to be stored in a single chunk”的异常。这就像是你硬要把一只大大的熊宝宝塞进一个超级迷你的小口袋里，任凭你怎么使劲、怎么折腾，这个艰巨的任务都几乎不可能完成。 python import memcache mc = memcache.Client(['127.0.0.1:11211'], debug=1) 假设这里有一个超大的数据对象，比如一个非常长的字符串或复杂的数据结构 huge_value = 'A' (1024 1024 2) 大于默认chunk大小的字符串 try: mc.set('huge_key', huge_value) except ValueError as e: print(f"Oops! We got an error: {e}") 输出："Value too large to be stored in a single chunk" 3. 解决“Value too large to be stored in a single chunk”问题的方法 面对这种情况，我们可以从两个角度来应对： 3.1 优化数据结构或压缩数据 首先，考虑是否可以对存储的数据进行优化。比如，假如你现在要缓存的是文本信息，你可以尝试简化一下内容，或者换个更省空间的数据格式，就拿JSON来说吧，比起XML它能让你的数据体积变得更小巧。另外，也可以使用压缩算法来减少数据大小，如Gzip。 python import zlib from io import BytesIO compressed_value = zlib.compress(huge_value.encode()) mc.set('compressed_key', compressed_value) 3.2 调整MemCache的chunk大小 其次，如果优化数据结构或压缩后仍无法满足需求，且确实需要缓存大型数据，那么可以尝试调整Memcached服务器的chunk大小。通常情况下，为了让MemCache启动时能分配更大的单个内存块，你需要动手调整一下启动参数，也就是那个 -I 参数（或者，你也可以选择在配置文件里设置 chunk_size 这个选项），把它调大一些。这样就好比给 MemCache 扩大了每个“小仓库”的容量，让它能装下更多的数据。但是，亲，千万要留意，增大chunk大小可是会吃掉更多的内存资源呢。所以在动手做这个调整之前，一定要先摸清楚你的内存使用现状和业务需求，不然的话，可能会有点小麻烦。 bash memcached -m 64 -I 4m 上述命令启动了一个内存大小为64MB且每个chunk大小为4MB的MemCached服务。 4. 总结与思考 在MemCache的世界里，“Value too large to be stored in a single chunk”并非不可逾越的鸿沟，而是一个促使我们反思数据处理策略和资源利用效率的机会。无论是捣鼓数据结构，把数据压缩得更小，还是摆弄MemCache的配置设置，这些都是我们在追求那个超给力缓存解决方案的过程中，实实在在踩过、试过的有效招数。同时呢，这也给我们提了个醒，在捣鼓和构建系统的时候，可别忘了时刻关注并妥善处理好性能、内存使用和业务需求这三者之间那种既微妙又关键的平衡关系。就像亲手做一道美味的大餐，首先得像个挑剔的美食家那样，用心选好各种新鲜上乘的食材（也就是我们需要的数据）；然后呢，你得像玩俄罗斯方块一样，巧妙地把它们在有限的空间（也就是内存）里合理摆放好；最后，掌握好火候可是大厨的必杀技，这就好比我们得精准配置各项参数。只有这样，才能烹制出一盘让人垂涎欲滴的佳肴——那就是我们的高效缓存系统啦！

...于Web应用程序中的缓存处理，以提高网站性能。然而，在实际应用过程中，我们可能会遇到Memcached进程占用CPU过高的问题。这不仅会影响系统的运行效率，还可能引发一系列问题。这篇文章会手把手教你一步步弄明白，为啥Memcached这个小家伙有时候会使劲霸占CPU资源，然后咱再一起商量商量怎么把它给“治”好，让它恢复正常运作。 二、Memcached进程占用CPU高的原因分析 1. Memcached配置不当 当Memcached配置不当时，会导致其频繁进行数据操作，从而增加CPU负担。比如说，要是你给数据设置的过期时间太长了，让Memcached这个家伙没法及时把没用的数据清理掉，那可能会造成CPU这老兄压力山大，消耗过多的资源。 示例代码如下： python import memcache mc = memcache.Client(['localhost:11211']) mc.set('key', 'value', 120) 上述代码中，设置的数据过期时间为120秒，即两分钟。这就意味着，即使数据已经没啥用了，Memcached这家伙还是会死拽着这些数据不放，在接下来的两分钟里持续占据着CPU资源不肯放手。 2. Memcached与大量客户端交互 当Memcached与大量客户端频繁交互时，会加重其CPU负担。这是因为每次交互都需要进行复杂的计算和数据处理操作。比如，想象一下你运营的Web应用火爆到不行，用户请求多得不得了，每个请求都得去Memcached那儿抓取数据。这时候，Memcached这个家伙可就压力山大了，CPU资源被消耗得嗷嗷叫啊！ 示例代码如下： python import requests for i in range(1000): response = requests.get('http://localhost/memcached/data') print(response.text) 上述代码中，循环执行了1000次HTTP GET请求，每次请求都会从Memcached获取数据。这会导致Memcached的CPU资源消耗过大。 三、排查Memcached进程占用CPU高的方法 1. 使用top命令查看CPU使用情况 在排查Memcached进程占用CPU过高的问题时，我们可以首先使用top命令查看系统中哪些进程正在占用大量的CPU资源。例如，以下输出表示PID为31063的Memcached进程正在占用大量的CPU资源： javascript top - 13:34:47 up 1 day, 6:13, 2 users, load average: 0.24, 0.36, 0.41 Tasks: 174 total, 1 running, 173 sleeping, 0 stopped, 0 zombie %Cpu(s): 0.2 us, 0.3 sy, 0.0 ni, 99.5 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st KiB Mem : 16378080 total, 16163528 free, 182704 used, 122848 buff/cache KiB Swap: 0 total, 0 free, 0 used. 2120360 avail Mem PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 3106 root 20 0 1058688 135484 4664 S 45.9 8.3 1:23.79 python memcached_client.py 我们可以看到，PID为31063的Python程序正在占用大量的CPU资源。接着，我们可以使用ps命令进一步了解这个进程的情况： bash ps -p 3106 2. 查看Memcached配置文件 在确认Memcached进程是否异常后，我们需要查看其配置文件，以确定是否存在配置错误导致的高CPU资源消耗。例如，以下是一个默认的Memcached配置文件（/etc/memcached.conf）的一部分： php-template Default MaxItems per key (65536). default_maxbytes 67108864 四、解决Memcached进程占用CPU高的方案 1. 调整Memcached配置 根据Memcached配置不当的原因，我们可以调整相关参数来降低CPU资源消耗。例如，可以减少过期时间、增大最大数据大小等。以下是修改过的配置文件的一部分： php-template Default MaxItems per key (131072). default_maxbytes 134217728 Increase expiration time to reduce CPU usage. default_time_to_live 14400 2. 控制与Memcached的交互频率 对于因大量客户端交互导致的高CPU资源消耗问题，我们可以采取一些措施来限制与Memcached的交互频率。例如，可以在服务器端添加限流机制，防止短时间内产生大量请求。或者，优化客户端代码，减少不必要的网络通信。 3. 提升硬件设备性能 最后，如果其他措施都无法解决问题，我们也可以考虑提升硬件设备性能，如增加CPU核心数量、扩大内存容量等。但这通常不是最佳解决方案，因为这可能会带来更高的成本。 五、结论 总的来说，Memcached进程占用CPU过高是一个常见的问题，其产生的原因是多种多样的。要真正把这个问题给揪出来，咱们得把系统工具和实际操作的经验都使上劲儿，得像钻井工人一样深入挖掘Memcached这家伙的工作内幕和使用门道。只有这样，才能真正找到问题的关键所在，并提出有效的解决方案。 感谢阅读这篇文章，希望对你有所帮助！

...性能的Web应用时，缓存是不可或缺的一部分。它能够显著提升系统响应速度，减轻数据库负担，从而提高整体性能。MemCache作为一款流行的分布式内存对象缓存系统，以其高效性和灵活性赢得了广大开发者的青睐。哎呀，用着用着，咱们可能会碰到一些意料之外的小麻烦，比如说MutexException。这事儿可不简单，它通常说明在咱们同时操作好几个线程的时候，遇到了锁的冲突，或者是怎么也拿不到那个关键的锁。就像是在厨房里，好几个人都想同时用同一把刀切菜，结果就乱了套，谁都得等着。这可得小心点，不然程序就可能卡住不动了。这篇文章将带你深入理解MemCache的工作原理，并探讨如何解决此类问题。 2. MemCache基础概念 MemCache通过在内存中存储数据来提供快速访问。哎呀，这个家伙可真能玩转各种数据类型啊！不管是那些字母串、一长串的数字清单，还是乱七八糟的集合，它都能轻松驾驭。而且，它还提供了一套超简单的操作工具，就像给小孩子们准备的玩具一样，简单易懂，轻轻松松就能搞定这些数据，真是太贴心了！MemCache这种玩意儿啊，就像是你跟朋友玩游戏，你负责喊口号出招，朋友负责听你的指挥去打怪兽或者抢金币。这游戏里头，MemCache的服务器就是那个强大的后盾，它负责把所有东西都记下来，还有找你要的东西。所以，简单来说，你就是客户端，是操作者；MemCache服务器呢，就是那个后台，负责处理一切数据的事情。这样子，你们俩配合起来，游戏玩得又快又好！ 3. MutexException问题剖析 当多个线程同时尝试访问或修改同一数据时，MutexException的出现往往是因为互斥锁管理不当。哎呀，互斥锁就像是共享空间的门神，它负责在任何时候只让一个小伙伴进入这个共享区域，比如图书馆或者厨房，这样大家就不会抢着用同一本书或者同一把锅啦。这样就能避免发生混乱和冲突，保证大家都能平平安安地享受公共资源。在MemCache中，这种冲突可能发生在读取、写入或删除数据的操作上。 4. 实战案例 MemCache使用示例 为了更好地理解MemCache的工作流程及其可能出现的问题，我们通过一个简单的示例来展示其基本用法： python from pymemcache.client import base 创建MemCache客户端连接 client = base.Client(('localhost', 11211)) 缓存一个值 client.set('key', 'value') 从缓存中获取值 print(client.get('key')) 删除缓存中的值 client.delete('key') 5. 避免MutexException的策略 解决MutexException的关键在于正确管理互斥锁。以下是一些实用的策略： a. 使用原子操作 MemCache提供了原子操作，如add、replace、increment等，可以安全地执行更新操作而无需额外的锁保护。 b. 线程安全编程 确保所有涉及到共享资源的操作都是线程安全的。这意味着避免在多线程环境中直接访问全局变量或共享资源，而是使用线程本地存储或其他线程安全的替代方案。 c. 锁优化 合理使用锁。哎呀，你懂的，有时候网站或者应用里头有些东西经常被大家看，但是实际上内容变动不多。这时候，为了不让系统在处理这些信息的时候卡壳太久，我们可以用个叫做“读锁”的小技巧。简单来说，读锁就像是图书馆里的书，大家都想翻阅，但是不打算乱动它，所以不需要特别紧锁起来，这样能提高大家看书的效率，也避免了不必要的等待。此外，考虑使用更高效的锁实现，比如使用更细粒度的锁或非阻塞算法。 d. 锁超时 在获取锁时设置超时时间，避免无限等待。哎呀，如果咱们在规定的时间内没拿到钥匙（这里的“锁”就是需要获得的权限或资源），那咱们就得想点别的办法了。比如说，咱们可以先把手头的事情放一放，退一步海阔天空嘛，回头再试试；或者干脆来个“再来一次”，看看运气是不是转了一把。别急，总有办法解决问题的！ 6. 结语 MemCache的未来与挑战 随着技术的发展，MemCache面临着更多的挑战，包括更高的并发处理能力、更好的跨数据中心一致性以及对新兴数据类型的支持。然而，通过持续优化互斥锁管理策略，我们可以有效地避免MutexException等并发相关问题，让MemCache在高性能缓存系统中发挥更大的作用。嘿，小伙伴们！在咱们的编程路上，要记得跟紧时代步伐，多看看那些最棒的做法和新出炉的技术。这样，咱们就能打造出既稳固又高效的超级应用了！别忘了，技术这玩意儿，就像个不停奔跑的小兔子，咱们得时刻准备着，跟上它的节奏，不然可就要被甩在后面啦！所以，多学习，多实践，咱们的编程技能才能芝麻开花节节高！

...钟爱的高性能、分布式内存对象缓存系统，在提升应用性能和降低数据库压力方面有着卓越的表现。然而，在真正动手部署的时候，特别是在多个实例一起上的情况下，我们很可能碰上个让人头疼的问题，那就是数据分布乱七八糟的。这种情况下，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。

...是一款高性能、分布式内存对象缓存系统。在多线程环境下， Memcache 的锁机制冲突是一个常见的问题。这篇东西，咱们要从理论一路捯饬到实践，把Memcache在多线程环境下的锁机制冲突问题，掰开了、揉碎了，深入细致地给你讲个明明白白，同时咱还会琢磨出一套解决这问题的方案来。 二、什么是锁？ 在并发编程中，锁是一种同步机制，用于控制对共享资源的访问。当一个线程获得了一个锁时，其他试图获取该锁的线程必须等待。这种机制就像个交通警察，它能确保多个线程不会同时对一份数据动手脚，这样一来，就相当于拦住了可能导致数据混乱的各种“撞车”事件，让数据始终保持一致性和准确性。 三、Memcache 的锁机制 Memcache 使用了一种称为“互斥锁（mutex）”的锁机制。当一个线程需要访问某个键对应的值时，它首先会尝试获取这个键的锁。如果锁已经被其他线程占用，那么当前线程就需要等待锁被释放。一旦锁被释放，当前线程就可以安全地读取或修改这个键对应的值。 四、多线程环境下锁机制冲突的原因 在多线程环境中，由于锁的粒度是键级别的，而不同的线程可能会操作相同的键，这就可能导致锁的竞争和冲突。具体来说，以下两种情况可能会导致锁的冲突： 1. 锁竞争 当多个线程同时尝试获取同一个键的锁时，就会发生锁竞争。 2. 锁膨胀 当一个线程已经获取了某个键的锁，但又试图获取另一个键的锁时，如果这两个键都在同一个数据库行中，那么就可能发生锁膨胀。 五、解决锁机制冲突的方法 为了防止锁的冲突，我们可以采取以下几种方法： 1. 分布式锁 使用分布式锁可以有效解决锁的竞争问题。分布式锁啊，就好比是多个小哥一起共用的一把钥匙，当其中一个线程小弟想要拿到这把钥匙的时候，它会先给所有节点大哥们发个消息：“喂喂喂，我要拿钥匙啦！”然后呢，就看哪个节点大哥反应最快，最先回应它，那这个线程小弟就从这位大哥手里接过钥匙，成功获取到锁啦。 2. 延迟锁 延迟锁是一种特殊的锁，它可以保证在一段时间内只有一个线程可以访问某个资源。当一个线程想去获取锁的时候，假如这个锁已经被其他线程给霸占了，那么它不会硬碰硬，而是会选择先歇一会儿，过段时间再尝试去抢夺这把锁。 3. 减少锁的数量 减少锁的数量可以有效地减少锁的竞争。比如，我们能够把一个看着头疼的复杂操作，拆分成几个轻轻松松就能理解的小步骤，每一步只专注处理一点点数据，就像拼图一样简单明了。 六、代码示例 以下是一个使用 Memcache 的代码示例，展示了如何使用互斥锁来保护共享资源： python import threading from memcache import Client 创建一个 Memcache 客户端 mc = Client(['localhost:11211']) 创建一个锁 lock = threading.Lock() def get(key): 获取锁 lock.acquire() try: 从 Memcache 中获取数据 value = mc.get(key) if value is not None: return value finally: 释放锁 lock.release() def set(key, value): 获取锁 lock.acquire() try: 将数据存储到 Memcache 中 mc.set(key, value) finally: 释放锁 lock.release() 以上代码中的 get 和 set 方法都使用了一个锁来保护 Memcache 中的数据。这样，即使在多线程环境下，也可以保证数据的一致性。 七、总结 在多线程环境下，Memcache 的锁机制冲突是一个常见的问题。了解了锁的真正含义和它的工作原理后，我们就能找到对症下药的办法，保证咱们的程序既不出错，又稳如泰山。希望这篇文章对你有所帮助。

...为一款高性能、分布式内存对象缓存系统，被广泛应用于减轻数据库负载，提高动态Web应用的响应速度。然而，在实际开发过程中，我们偶尔会遇到设置的缓存过期时间并未如预期那样生效的情况，这无疑给我们的系统带来了一定困扰。本文将深入探讨这个问题，并通过实例代码进行解析和解决方案演示。 2. Memcached过期时间设定原理 在使用Memcached时，我们可以为每个存储的对象指定一个过期时间（TTL, Time To Live）。当达到这个时间后，该缓存项将自动从Memcached中移除。但是，这里有个关键知识点要敲黑板强调一下：Memcached这家伙并不严格按照你给它设定的时间去清理过期的数据，而是玩了个小聪明，用了一个叫LRU（最近最少使用）的算法，再搭配上数据的到期时间，来决定哪些数据该被淘汰掉。 python import memcache mc = memcache.Client(['127.0.0.1:11211'], debug=0) mc.set('key', 'value', time=60) 这里设置了60秒后过期 上述Python示例中，我们尝试设置了一个60秒后过期的缓存项。按理说，60秒一过，你应该能见到这个键变成失效状态。不过呢，实际情况可能不是那么“听话”。除非Memcached这家伙发现自己的空间快不够用了，急需存储新的数据，然后还刚好挑中了这个最不常用的键，否则它可能并不会那么痛快地立马消失不见。 3. 过期时间未生效的原因及分析 3.1 时间精度问题 首先，我们要明确的是，Memcached服务器内部对过期时间的处理并不保证绝对的精度。这就意味着，就算你把过期时间精细到秒去设置了，但Memcached这家伙由于自身内部的定时任务执行不那么准时，或者其他一些小插曲，可能会让过期时间的判断出现一点小误差。 3.2 LRU缓存淘汰策略 其次，正如前面所述，Memcached基于LRU算法以及缓存项的过期时间进行数据淘汰。只有当缓存满载并且某个缓存项已过期，Memcached才会将其淘汰。所以，就算你设置的缓存时间已经过了保质期，但如果这个缓存项是个“人气王”，被大家频频访问，或者Memcached的空间还绰绰有余，那么这个缓存项就可能还在缓存里赖着不走。 3.3 客户端与服务器时间差 另外，客户端与Memcached服务器之间的时间差异也可能导致过期时间看似未生效的问题。确保客户端和服务器时间同步一致对于正确计算缓存过期至关重要。 4. 解决方案与实践建议 4.1 确保时间同步 为了防止因时间差异导致的问题，我们需要确保所有涉及Memcached操作的服务器和客户端具有准确且一致的时间。 4.2 合理设置缓存有效期 理解并接受Memcached过期机制的非实时性特点，根据业务需求合理设置缓存的有效期，尽量避免依赖于过期时间的精确性来做关键决策。 4.3 使用touch命令更新过期时间 Memcached提供了touch命令用于更新缓存项的过期时间，可以在某些场景下帮助我们更好地控制缓存生命周期。 python mc.touch('key', 60) 更新key的过期时间为60秒后 5. 结语 总的来说，Memcached过期时间未按预期生效并非其本身缺陷，而是其基于LRU策略及自身实现机制的结果。在日常开发过程中，我们需要深入了解并适应这些特性，以便更高效地利用Memcached进行缓存管理。而且，通过灵活巧妙的设置和实际编码操作，我们完全可以成功避开这类问题引发的影响，让Memcached变成我们提升系统性能的好帮手，就像一位随时待命、给力的助手一样。在捣鼓技术的道路上，能够理解、深入思考，并且灵活机动地做出调整，这可是我们不断进步的关键招数，也是编程世界让人欲罢不能的独特趣味所在。

...个小小的但威力强大的内存对象缓存系统，一直以来都是Web开发中不可或缺的工具。它能极大地提升网站性能，特别是对于那些频繁访问的数据。然而，当面对超高访问量的场景时，单个Memcached可能就有点力不从心了，这时候，我们就得考虑给它找个帮手，搭建一个Memcached集群，让它们一起分担压力。本文将带你一步步走进Memcached集群的世界。 二、了解Memcached的基本原理 首先，让我们快速回顾一下Memcached的工作原理。它把数据先存到内存里，然后像个超级智能调度员一样，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。

...Web开发中的分布式内存对象缓存系统时，其高效性与易用性无疑是我们首要赞许的特性。不过在实际操作中，咱们可能经常会碰上个让人脑壳疼的状况：那就是Memcached服务器压力山大，负载过高，结果响应速度慢得像蜗牛，真能把人气得跳脚。这就像是一个快递小哥，当手头的包裹多到堆成山时，他再怎么努力也难以保证每个包裹都能准时准点地送到大伙儿手上。这篇东西，咱们要大刀阔斧地深挖这个问题是怎么冒出来的、它捣了什么乱，还有我们该怎么收拾这摊子事。而且啊，为了让你们看得更明白，我还特意准备了实例代码，手把手教你们怎么优化和调试，包你看完就能上手实操！ 1. 问题分析 为何Memcached会负载过高？ (1) 数据量过大：当我们的业务增长，缓存的数据量也随之暴增，Memcached的内存空间可能达到极限，频繁的读写操作使CPU负载升高，从而引发响应延迟。 python import memcache mc = memcache.Client(['localhost:11211'], debug=0) 假设大量并发请求都在向Memcached写入或获取数据 for i in range(500000): mc.set('key_%s' % i, 'a_large_value') (2) 键值过期策略不当：如果大量的键在同一时刻过期，Memcached需要同时处理这些键的删除和新数据的写入，可能导致瞬时负载激增。 (3) 网络带宽限制：数据传输过程中，若网络带宽成为瓶颈，也会使得Memcached响应变慢。 2. 影响与后果 高负载下的Memcached响应延迟不仅会影响用户体验，如页面加载速度变慢，也可能进一步拖垮整个系统的性能，甚至引发雪崩效应，让整个服务瘫痪。如同多米诺骨牌效应，一环出错，全链受阻。 3. 解决方案与优化策略 (1)扩容与分片：根据业务需求合理分配和扩展Memcached服务器数量，进行数据分片存储，分散单个节点压力。 bash 配置多个Memcached服务器地址 memcached -p 11211 -d -m 64 -u root localhost server1 memcached -p 11212 -d -m 64 -u root localhost server2 在客户端代码中配置多个服务器 mc = memcache.Client(['localhost:11211', 'localhost:11212'], debug=0) (2)调整键值过期策略：避免大量键值在同一时间点过期，采用分散式的过期策略，比如使用随机过期时间。 (3)增大内存与优化网络：提升Memcached服务器硬件配置，增加内存容量以应对更大规模的数据缓存；同时优化网络设备，提高带宽以减少数据传输延迟。 (4)监控与报警：建立完善的监控机制，对Memcached的各项指标（如命中率、内存使用率等）进行实时监控，并设置合理的阈值进行预警，确保能及时发现并解决问题。 4. 结语 面对Memcached服务器负载过高、响应延迟的情况，我们需要像侦探一样细致观察、精准定位问题所在，然后采取针对性的优化措施。每一个技术难题，对我们来说，都是在打造那个既快又稳的系统的旅程中的一次实实在在的锻炼和成长机会，就像升级打怪一样，让我们不断强大。要真正玩转这个超牛的缓存神器Memcached，让它为咱们的应用程序提供更稳、更快的服务，就得先彻底搞明白它的运行机制和可能遇到的各种潜在问题。只有这样，才能称得上是真正把Memcached给“驯服”了，让其在提升应用性能的道路上发挥出最大的能量。

...熟悉的高性能、分布式内存对象缓存系统，在Web应用程序中扮演着关键角色，它能极大地提升动态Web应用的性能和可扩展性。不过，你知道吗？Memcached这家伙可纯粹是个临时记忆库，它并不支持数据长期存储这功能。也就是说，一旦服务器打了个盹（重启）或者撂挑子不干了（崩溃），那存放在它脑瓜子里的所有数据，就会瞬间蒸发得无影无踪。这就是咱们今天要重点唠一唠的话题——聊聊Memcached的数据丢失那些事儿。 2. Memcached的数据特性与潜在风险 （1）内存缓存与数据丢失 Memcached的设计初衷是提供临时性的高速数据访问服务，所有的数据都存储在内存中，而非硬盘上。这就意味着，如果突然出现个意外状况，比如系统崩溃啦，或者我们有意为之的重启操作，那内存里暂存的数据就无法原地待命了，会直接消失不见，这样一来，就难免会遇到数据丢失的麻烦喽。 python import memcache mc = memcache.Client(['localhost:11211'], debug=0) mc.set('key', 'value') 将数据存入Memcached 假设此时服务器突然宕机，'key'对应的'value'在重启后将不复存在 （2）业务场景下的影响 对于一些对数据实时性要求较高但又允许一定时间内数据短暂缺失的场景，如用户会话信息、热点新闻等，Memcached的数据丢失可能带来的影响相对有限。不过，在有些场景下，我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。

...是一种高性能的分布式内存对象缓存系统，主要用于减轻数据库的压力，提升应用的响应速度。其实说白了就是这么个事儿——把数据都存到内存里，用的时候直接拿出来，省得每次都要跑去数据库翻箱倒柜找一遍，多麻烦啊！ 举个例子，假设你正在做一个电商网站，用户点击商品详情页时，如果每次都要从数据库拉取商品信息，那服务器负载肯定爆表。但如果我们将这些数据缓存在MemCache中，用户访问时直接从内存读取，岂不是快如闪电？ 不过呢，事情可没那么简单。MemCache这小子虽然挺能干的，但也不是省油的灯啊！比如说吧，你老是疯狂地去请求数据，结果服务器偏偏不给面子，连个响应都没有，那它就直接给你来个“服务连接超时”的报错，气得你直跺脚。这就像你去餐厅点菜，服务员一直不在，你说能不急吗？ --- 2. 服务连接超时到底是个啥？ 服务连接超时，简单来说就是你的程序试图与MemCache服务器建立连接，但因为某些原因（比如网络延迟、服务器过载等），连接请求迟迟得不到回应，最终超时失败。这种错误通常会伴随着一条令人沮丧的信息：“连接超时”。 让我分享一个小故事：有一次我在调试一个项目时，发现某个接口总是返回“服务连接超时”，我当时的第一反应是“天啊，是不是MemCache崩了？”于是我赶紧登录服务器检查日志，结果发现MemCache运行正常，只是偶尔响应慢了一点。后来我才意识到，可能是客户端配置的问题。 所以，当遇到这种错误时，不要慌！我们得冷静下来，分析一下可能的原因。 --- 2.1 可能的原因有哪些？ 1. 网络问题 MemCache服务器和客户端之间的网络不稳定。 2. MemCache配置不当 比如设置了太短的超时时间。 3. 服务器负载过高 MemCache服务器被太多请求压垮。 4. 客户端代码问题 比如没有正确处理异常情况。 --- 3. 如何解决服务连接超时？ 接下来，咱们就从代码层面入手，看看如何优雅地解决这个问题。我会结合实际例子，手把手教你如何避免“服务连接超时”。 --- 3.1 检查网络连接 首先，确保你的MemCache服务器和客户端之间网络通畅。你可以试试用ping命令测试一下： bash ping your-memcache-server 如果网络不通畅，那就得找运维同事帮忙优化网络环境了。不过，如果你确定网络没问题，那就继续往下看。 --- 3.2 调整超时时间 很多时候，“服务连接超时”是因为你设置的超时时间太短了。默认情况下，MemCache的超时时间可能比较保守，你需要根据实际情况调整它。 在Java中，可以这样设置超时时间： java import net.spy.memcached.AddrUtil; import net.spy.memcached.MemcachedClient; public class MemCacheExample { public static void main(String[] args) throws Exception { // 创建MemCache客户端，设置超时时间为5秒 MemcachedClient memcachedClient = new MemcachedClient(AddrUtil.getAddresses("localhost:11211"), 5000); System.out.println("成功连接到MemCache服务器！"); } } 这里的关键是5000，表示超时时间为5秒。你可以根据实际情况调整这个值，比如改成10秒或者20秒。 --- 3.3 使用重试机制 有时候，一次连接失败并不代表MemCache服务器真的挂了。在这种情况下，我们可以加入重试机制，让程序自动尝试重新连接。 下面是一个简单的Python示例： python import time from pymemcache.client.base import Client def connect_to_memcache(): attempts = 3 while attempts > 0: try: client = Client(('localhost', 11211)) print("成功连接到MemCache服务器！") return client except Exception as e: print(f"连接失败，重试中... ({attempts}次机会)") time.sleep(2) attempts -= 1 raise Exception("无法连接到MemCache服务器，请检查配置！") client = connect_to_memcache() 在这个例子中，程序会尝试三次连接MemCache服务器，每次失败后等待两秒钟再重试。如果三次都失败，就抛出异常提示用户。 --- 3.4 监控MemCache状态 最后，建议你定期监控MemCache服务器的状态。你可以通过工具（比如MemAdmin）查看服务器的健康状况，包括内存使用率、连接数等指标。 如果你发现服务器负载过高，可以考虑增加MemCache实例数量，或者优化业务逻辑减少不必要的请求。 --- 4. 总结 服务连接超时不可怕，可怕的是不去面对 好了，到这里，关于“服务连接超时”的问题基本就说完了。虽然MemCache确实容易让人踩坑，但只要我们用心去研究，总能找到解决方案。 最后想说的是，技术这条路没有捷径，遇到问题不要急躁，多思考、多实践才是王道。希望我的分享对你有所帮助，如果你还有什么疑问，欢迎随时来找我讨论！😄 祝大家编码愉快！

...相加源代码 统一共享内存 (Unified Shared Memory USM) USM语法 数据依赖 wait() depends_on in_order queue property 练习1：事件依赖 练习2：事件依赖 UMS实验 oneAPI编程模型 oneAPI编程模型提供了一个全面、统一的开发人员工具组合，可用于各种硬件设备，其中包括跨多个工作负载领域的一系列性能库。这些库包括面向各目标架构而定制化代码的函数，因此相同的函数调用可为各种支持的架构提供优化的性能。DPC++基于行业标准和开放规范，旨在鼓励生态系统的协作和创新。 多架构编程面临的挑战 在以数据为中心的环境中，专用工作负载的数量不断增长。专用负载通常因为没有通用的编程语言或API而需要使用不同的语言和库进行编程，这就需要维护各自独立的代码库。 由于跨平台的工具支持不一致，因此开发人员必须学习和使用一整套不同的工具。单独投入精力给每种硬件平台开发软件。 oneAPI则可以利用一种统一的编程模型以及支持并行性的库，支持包括CPU、GPU、FPGA等硬件等同于原生高级语言的开发性能，并且可以与现有的HPC编程模型交互。 SYCL SYCL支持C++数据并行编程，SYCL和OpenCL一样都是由Khronos Group管理的，SYCL是建立在OpenCL之上的跨平台抽象层，支持用C++用单源语言方式编写用于异构处理器的与设备无关的代码。 DPC++ DPC++(Data Parallel C++)是一种单源语言，可以将主机代码和异构加速器内核写在同一个文件当中，在主机中调用DPC++程序，计算由加速器执行。DPC++代码简洁且效率高，并且是开源的。现有的CUDA应用、Fortran应用、OpenCL应用都可以用不同方式很方便地迁移到DPC++当中。 下图显示了原来使用不同架构的HPC开发人员的一些推荐的转换方法。 编译和运行DPC++程序 编译和运行DPC++程序主要包括三步： 初始化环境变量 编译DPC++源代码 运行程序 例如本地运行，在本地系统上安装英特尔基础工具套件，使用以下命令编译和运行DPC++程序。 source /opt/intel/inteloneapi/setvars.shdpcpp simple.cpp -o simple./simple 编程实例 实现矢量加法 以下实例描述了使用DPC++实现矢量加法的过程和源代码。 queue类 queue类用来提交给SYCL执行的命令组，是将作业提交到运算设备的一种机制，多个queue可以映射到同一个设备。 Parallel kernel Parallel kernel允许代码并行执行，对于一个不具有相关性的循环数据操作，可以用Parallel kernel并行实现 在C++代码中的循环实现 for(int i=0; i < 1024; i++){a[i] = b[i] + c[i];}); 在Parallel kernel中的并行实现 h.parallel_for(range<1>(1024), [=](id<1> i){A[i] = B[i] + C[i];}); 通用的并行编程模板 h.parallel_for(range<1>(1024), [=](id<1> i){// CODE THAT RUNS ON DEVICE }); range用来生成一个迭代序列，1为步长，在循环体中，i表示索引。 Host Accessor Host Accessor是使用主机缓冲区访问目标的访问器，它使访问的数据可以在主机上使用。通过构建Host Accessor可以将数据同步回主机，除此之外还可以通过销毁缓冲区将数据同步回主机。 buf是存储数据的缓冲区。 host_accessor b(buf,read_only); 除此之外还可以将buf设置为局部变量，当系统超出buf生存期，buf被销毁，数据也将转移到主机中。 矢量相加源代码 根据上面的知识，这里展示了利用DPC++实现矢量相加的代码。 //第一行在jupyter中指明了该cpp文件的保存位置%%writefile lab/vector_add.cppinclude <CL/sycl.hpp>using namespace sycl;int main() {const int N = 256;// 初始化两个队列并打印std::vector<int> vector1(N, 10);std::cout<<"\nInput Vector1: "; for (int i = 0; i < N; i++) std::cout << vector1[i] << " ";std::vector<int> vector2(N, 20);std::cout<<"\nInput Vector2: "; for (int i = 0; i < N; i++) std::cout << vector2[i] << " ";// 创建缓存区buffer vector1_buffer(vector1);buffer vector2_buffer(vector2);// 提交矢量相加任务queue q;q.submit([&](handler &h) {// 为缓存区创建访问器accessor vector1_accessor (vector1_buffer,h);accessor vector2_accessor (vector2_buffer,h);h.parallel_for(range<1>(N), [=](id<1> index) {vector1_accessor[index] += vector2_accessor[index];});});// 创建主机访问器将设备中数据拷贝到主机当中host_accessor h_a(vector1_buffer,read_only);std::cout<<"\nOutput Values: ";for (int i = 0; i < N; i++) std::cout<< vector1[i] << " ";std::cout<<"\n";return 0;} 运行结果 统一共享内存 (Unified Shared Memory USM) 统一共享内存是一种基于指针的方法，是将CPU内存和GPU内存进行统一的虚拟化方法，对于C++来说，指针操作内存是很常规的方式，USM也可以最大限度的减少C++移植到DPC++的代价。 下图显示了非USM(左)和USM(右)的程序员开发视角。 类型 函数调用 说明 在主机上可访问 在设备上可访问 设备 malloc_device 在设备上分配（显式） 否 是 主机 malloc_host 在主机上分配（隐式） 是 是 共享 malloc_shared 分配可以在主机和设备之间迁移（隐式） 是 是 USM语法 初始化： int data = malloc_shared<int>(N, q); int data = static_cast<int >(malloc_shared(N sizeof(int), q)); 释放 free(data,q); 使用共享内存之后，程序将自动在主机和运算设备之间隐式移动数据。 数据依赖 使用USM时，要注意数据之间的依赖关系以及事件之间的依赖关系，如果两个线程同时修改同一个内存区，将产生不可预测的结果。 我们可以使用不同的选项管理数据依赖关系： 内核任务中的 wait() 使用 depends_on 方法 使用 in_queue 队列属性 wait() q.submit([&](handler &h) {h.parallel_for(range<1>(N), [=](id<1> i) { data[i] += 2; });}).wait(); // <--- wait() will make sure that task is complete before continuingq.submit([&](handler &h) {h.parallel_for(range<1>(N), [=](id<1> i) { data[i] += 3; });}); depends_on auto e = q.submit([&](handler &h) { // <--- e is event for kernel taskh.parallel_for(range<1>(N), [=](id<1> i) { data[i] += 2; });});q.submit([&](handler &h) {h.depends_on(e); // <--- waits until event e is completeh.parallel_for(range<1>(N), [=](id<1> i) { data[i] += 3; });}); in_order queue property queue q(property_list{property::queue::in_order()}); // <--- this will make sure all the task with q are executed sequentially 练习1：事件依赖 以下代码使用 USM，并有三个提交到设备的内核。每个内核修改相同的数据阵列。三个队列之间没有数据依赖关系 为每个队列提交添加 wait() 在第二个和第三个内核任务中实施 depends_on() 方法 使用 in_order 队列属性，而非常规队列： queue q{property::queue::in_order()}; %%writefile lab/usm_data.cppinclude <CL/sycl.hpp>using namespace sycl;static const int N = 256;int main() {queue q{property::queue::in_order()};//用队列限制执行顺序std::cout << "Device : " << q.get_device().get_info<info::device::name>() << "\n";int data = static_cast<int >(malloc_shared(N sizeof(int), q));for (int i = 0; i < N; i++) data[i] = 10;q.parallel_for(range<1>(N), [=](id<1> i) { data[i] += 2; });q.parallel_for(range<1>(N), [=](id<1> i) { data[i] += 3; });q.parallel_for(range<1>(N), [=](id<1> i) { data[i] += 5; });q.wait();//wait阻塞进程for (int i = 0; i < N; i++) std::cout << data[i] << " ";std::cout << "\n";free(data, q);return 0;} 执行结果 练习2：事件依赖 以下代码使用 USM，并有三个提交到设备的内核。前两个内核修改了两个不同的内存对象，第三个内核对前两个内核具有依赖性。三个队列之间没有数据依赖关系 %%writefile lab/usm_data2.cppinclude <CL/sycl.hpp>using namespace sycl;static const int N = 1024;int main() {queue q;std::cout << "Device : " << q.get_device().get_info<info::device::name>() << "\n";//设备选择int data1 = malloc_shared<int>(N, q);int data2 = malloc_shared<int>(N, q);for (int i = 0; i < N; i++) {data1[i] = 10;data2[i] = 10;}auto e1 = q.parallel_for(range<1>(N), [=](id<1> i) { data1[i] += 2; });auto e2 = q.parallel_for(range<1>(N), [=](id<1> i) { data2[i] += 3; });//e1,e2指向两个事件内核q.parallel_for(range<1>(N),{e1,e2}, [=](id<1> i) { data1[i] += data2[i]; }).wait();//depend on e1,e2for (int i = 0; i < N; i++) std::cout << data1[i] << " ";std::cout << "\n";free(data1, q);free(data2, q);return 0;} 运行结果 UMS实验 在主机中初始化两个vector，初始数据为25和49，在设备中初始化两个vector，将主机中的数据拷贝到设备当中，在设备当中并行计算原始数据的根号值，然后将data1_device和data2_device的数值相加，最后将数据拷贝回主机当中，检验最后相加的和是否是12，程序结束前将内存释放。 %%writefile lab/usm_lab.cppinclude <CL/sycl.hpp>include <cmath>using namespace sycl;static const int N = 1024;int main() {queue q;std::cout << "Device : " << q.get_device().get_info<info::device::name>() << "\n";//intialize 2 arrays on hostint data1 = static_cast<int >(malloc(N sizeof(int)));int data2 = static_cast<int >(malloc(N sizeof(int)));for (int i = 0; i < N; i++) {data1[i] = 25;data2[i] = 49;}// STEP 1 : Create USM device allocation for data1 and data2int data1_device = static_cast<int >(malloc_device(N sizeof(int),q));int data2_device = static_cast<int >(malloc_device(N sizeof(int),q));// STEP 2 : Copy data1 and data2 to USM device allocationq.memcpy(data1_device, data1, sizeof(int) N).wait();q.memcpy(data2_device, data2, sizeof(int) N).wait();// STEP 3 : Write kernel code to update data1 on device with sqrt of valueauto e1 = q.parallel_for(range<1>(N), [=](id<1> i) { data1_device[i] = std::sqrt(25); });auto e2 = q.parallel_for(range<1>(N), [=](id<1> i) { data2_device[i] = std::sqrt(49); });// STEP 5 : Write kernel code to add data2 on device to data1q.parallel_for(range<1>(N),{e1,e2}, [=](id<1> i) { data1_device[i] += data2_device[i]; }).wait();// STEP 6 : Copy data1 on device to hostq.memcpy(data1, data1_device, sizeof(int) N).wait();q.memcpy(data2, data2_device, sizeof(int) N).wait();// verify resultsint fail = 0;for (int i = 0; i < N; i++) if(data1[i] != 12) {fail = 1; break;}if(fail == 1) std::cout << " FAIL"; else std::cout << " PASS";std::cout << "\n";// STEP 7 : Free USM device allocationsfree(data1_device, q);free(data1);free(data2_device, q);free(data2);// STEP 8 : Add event based kernel dependency for the Steps 2 - 6return 0;} 运行结果 本篇文章为转载内容。原文链接：https://blog.csdn.net/MCKZX/article/details/127630566。 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。

...ernate的属性级缓存与局部缓存应用：深入探索与实践 一、引言 缓存的力量 在开发中，性能优化是一个永恒的主题，而缓存技术则是提升系统响应速度的有效手段之一。Hibernate作为一款优秀的对象关系映射（ORM）工具，提供了多种缓存机制来帮助开发者优化应用性能。本文将深入探讨Hibernate的属性级缓存与局部缓存的应用，通过实际代码示例来展示它们如何在实际项目中发挥作用。 二、属性级缓存概述 属性级缓存是Hibernate提供的一种缓存策略，它允许我们为实体类中的特定属性配置缓存行为。嘿，兄弟！这种灵活度超级棒，能让我们针对各种数据访问方式来调整优化。比如，你有没有那种属性，就是大家经常去查看，却很少动手改的？对这些，咱们可以直接开个缓存，这样每次查数据就不需要老是跑去数据库翻找了，省时又省力！这招儿，是不是挺接地气的？ 代码示例： java @Entity public class User { @Id private Long id; // 属性级缓存配置 @Cacheable private String name; // 其他属性... } 在这里，@Cacheable注解用于指定属性name应该被缓存。这就好比你去超市买东西，之前买过的东西放在了购物车里，下次再买的时候，你不用再去货架上找，直接从购物车拿就好了。这样省去了走来走去的时间，是不是感觉挺方便的？同理，在访问User对象的name属性时，如果已经有缓存了，就直接从缓存里取，不需要再跑一趟数据库，效率高多了！ 三、局部缓存详解 局部缓存（Local Cache）是一种更高级的缓存机制，它允许我们在应用程序的特定部分（如一个服务层、一个模块等）内部共享缓存实例。哎呀，这个技术啊，它能帮咱们干啥呢？就是说，当你一次又一次地请求相同的信息，比如浏览网页的时候，每次都要重新加载一堆重复的数据，挺浪费时间的对不对？有了这个方法，就像给咱们的电脑装了个超级省电模式，能避免这些重复的工作，大大提升咱们上网的速度和效率。特别是面对海量的相似查询，效果简直不要太明显！就像是在超市里买东西，你不用每次结账都重新排队，直接走绿色通道，是不是感觉轻松多了？这就是这个技术带来的好处，让我们的操作更流畅，体验更棒！ 代码示例： java @Service public class UserService { @Autowired private SessionFactory sessionFactory; private final LocalCache userCache = new LocalCache<>(sessionFactory, User.class, String.class); public String getNameById(Long userId) { return userCache.get(userId, User.class.getName()); } public void setNameById(Long userId, String name) { userCache.put(userId, name); } } 在这段代码中，UserService类使用了LocalCache来缓存User对象的name属性。哎呀，你知道不？咱们这里有个小妙招，每次想查查某个用户ID对应的用户名时，就直接去个啥叫“缓存”的地方翻翻，速度快得跟闪电似的！这样就不需要再跑回那个大老远的数据库里去找了。多省事儿啊，对吧？ 四、属性级缓存与局部缓存的综合应用 在实际项目中，通常需要结合使用属性级缓存和局部缓存来达到最佳性能效果。例如，在一个高并发的电商应用中，商品信息的查询频率非常高，而商品的详细描述可能很少改变。在这种情况下，我们可以为商品的ID和描述属性启用属性级缓存，并在商品详情页面的服务层中使用局部缓存来存储最近访问的商品信息，从而实现双重缓存优化。 综合应用示例： java @Entity public class Product { @Id private Long productId; @Cacheable private String productName; @Cacheable private String productDescription; // 其他属性... } @Service public class ProductDetailService { @Autowired private SessionFactory sessionFactory; private final LocalCache productCache = new LocalCache<>(sessionFactory, Product.class); public Product getProductDetails(Long productId) { Product product = productCache.get(productId); if (product == null) { product = loadProductFromDB(productId); productCache.put(productId, product); } return product; } private Product loadProductFromDB(Long productId) { // 查询数据库逻辑 } } 这里，我们为商品的名称和描述属性启用了属性级缓存，而在ProductDetailService中使用了局部缓存来存储最近查询的商品信息，实现了对数据库的高效访问控制。 五、总结与思考 通过上述的讨论与代码示例，我们可以看到属性级缓存与局部缓存在Hibernate中的应用不仅可以显著提升应用性能，还能根据具体业务场景灵活调整缓存策略，实现数据访问的优化。在实际开发中，理解和正确使用这些缓存机制对于构建高性能、低延迟的系统至关重要。哎呀，你知道不？随着数据库这玩意儿越来越牛逼，用它的人也越来越多，那咱们用来提速的缓存方法啊，肯定也会跟着变花样！就像咱们吃东西，以前就那么几种口味，现在五花八门的，啥都有。开发大神们呢，就得跟上这节奏，多看看新技术，别落伍了。这样啊，咱们用的东西才能越来越快，体验感也越来越好！所以，关注新技术，拥抱变化，是咱们的必修课！

...rk应用在执行分布式缓存操作时出现问题 一、问题初现 分布式缓存的初衷与现状 嘿，朋友们！今天我们来聊聊Spark在分布式缓存操作中遇到的一些坑。说到Spark，它可是大数据处理界的明星选手，性能强大，功能丰富。但即使是这么优秀的框架，有时候也会让我们头疼不已。 分布式缓存是Spark的一个重要特性，它的核心目标是减少重复计算，提升任务执行效率。简单来说，就是把一些频繁使用的数据放到内存里，供多个任务共享。听起来是不是很美好？但实际上，我在实际开发过程中遇到了不少麻烦。 比如有一次，我正在做一个数据分析项目，需要多次对同一份数据进行操作。我寻思着，这不就是常规操作嘛，直接用Spark的分布式缓存功能得了，这样岂不是能省掉好多重复加载的麻烦？嘿，事情是这样的——我辛辛苦苦搞完了任务，满怀期待地提交上去，结果发现这运行速度简直让人无语，不仅没达到预期的飞快效果，反而比啥缓存都不用的时候还慢！当时我就蒙圈了，心里直嘀咕：“卧槽，这是什么神仙操作？”没办法，只能硬着头皮一点点去查问题，最后才慢慢搞清楚了分布式缓存里到底藏着啥猫腻。 二、深入分析 为什么缓存反而变慢？ 经过一番折腾，我发现问题出在以下几个方面： 2.1 数据量太大导致内存不足 首先，大家要明白一点，Spark的分布式缓存本质上是将数据存储在集群节点的内存中。要是数据量太大，超出了单个节点能装下的内存容量，那就会把多余的数据写到磁盘上，这个过程叫“磁盘溢写”。但这样一来，任务的速度就会被拖慢，变得特别磨叽。 举个例子吧，假设你有一份1GB大小的数据集，而你的集群节点只有512MB的可用内存。你要是想把这份数据缓存起来，Spark会自己挑个序列化的方式给数据“打包”，顺便还能压一压体积。不过呢，就算是这样，还是有可能会出现溢写这种烦人的情况，挡都挡不住。唉，真是没想到啊，本来想靠着缓存省事儿提速呢，结果这操作反倒因为磁盘老是读写（频繁I/O）变得更卡了，简直跟开反向加速器似的！ 解决办法也很简单——要么增加节点的内存配置，要么减少需要缓存的数据规模。当然，这需要根据实际情况权衡利弊。 2.2 序列化方式的选择不当 另一个容易被忽视的问题是序列化方式的选择。Spark提供了多种序列化机制，包括JavaSerializer、KryoSerializer等。不同的序列化方式会影响数据的大小以及读取效率。 我曾经试过直接使用默认的JavaSerializer，结果发现性能非常差。后来改用了KryoSerializer之后，才明显感觉到速度有所提升。话说回来啊，用 KryoSerializer 的时候可别忘了先给所有要序列化的类都注册好，不然程序很可能就“翻车”报错啦！ java import org.apache.spark.serializer.KryoRegistrator; import com.esotericsoftware.kryo.Kryo; public class MyRegistrator implements KryoRegistrator { @Override public void registerClasses(Kryo kryo) { kryo.register(MyClass.class); // 注册其他需要序列化的类... } } 然后在SparkConf中设置： java SparkConf conf = new SparkConf(); conf.set("spark.serializer", "org.apache.spark.serializer.KryoSerializer"); conf.set("spark.kryo.registrator", "MyRegistrator"); 2.3 缓存时机的选择失误 还有一个关键点在于缓存的时机。有些人一启动任务就赶紧给数据加上.cache()，觉得这样数据就能一直乖乖待在内存里，不用再费劲去读了。但实际上，这种做法并不总是最优解。 比如，在某些情况下，数据可能只会在特定阶段被频繁访问，而在其他阶段则很少用到。要是你提前把这部分数据缓存了，不光白白占用了宝贵的内存空间，搞不好后面真要用缓存的地方还找不到足够的空位呢！ 因此，合理规划缓存策略非常重要。比如说，在某个任务快开始了，你再随手调用一下.cache()这个方法，这样就能保证数据乖乖地待在内存里，别到时候卡壳啦！ 三、实践案例 如何正确使用分布式缓存？ 接下来，我想分享几个具体的案例，帮助大家更好地理解和运用分布式缓存。 案例1：简单的词频统计 假设我们有一个文本文件，里面包含了大量的英文单词。我们的目标是统计每个单词出现的次数。为了提高效率，我们可以先将文件内容缓存起来，然后再进行处理。 scala val textFile = sc.textFile("hdfs://path/to/input.txt") textFile.cache() val wordCounts = textFile.flatMap(_.split(" ")) .map(word => (word, 1)) .reduceByKey(_ + _) wordCounts.collect().foreach(println) 在这个例子中，.cache()方法确保了textFile RDD的内容只被加载一次，并且可以被后续的操作共享。其实嘛，要是没用缓存的话，每次你调用flatMap或者map的时候，都得重新去原始数据里翻一遍，这就跟每次出门都得把家里所有东西再检查一遍似的，纯属给自己找麻烦啊！ 案例2：多步骤处理流程 有时候，一个任务可能会涉及到多个阶段的处理，比如过滤、映射、聚合等等。在这种情况下，合理安排缓存的位置尤为重要。 python from pyspark.sql import SparkSession spark = SparkSession.builder.appName("WordCount").getOrCreate() df = spark.read.text("hdfs://path/to/input.txt") 第一步：将文本拆分为单词 words = df.selectExpr("split(value, ' ') as words").select("words.") 第二步：缓存中间结果 words.cache() 第三步：统计每个单词的出现次数 word_counts = words.groupBy("value").count() word_counts.show() 这里，我们在第一步处理完之后立即调用了.cache()方法，目的是为了保留中间结果，方便后续步骤复用。要是不这么干啊，那每走一步都得把上一步的算一遍，想想就费劲，效率肯定低得让人抓狂。 四、总结与展望 通过今天的讨论，相信大家对Spark的分布式缓存有了更深刻的认识。虽然它能带来显著的性能提升，但也并非万能药。其实啊，要想把它用得溜、用得爽，就得先搞懂它是怎么工作的，再根据具体的情况去灵活调整。不然的话，它的那些本事可就都浪费啦！ 未来，随着硬件条件的不断改善以及算法优化的持续推进，相信Spark会在更多领域展现出更加卓越的表现。嘿，咱们做开发的嘛，就得有颗永远好奇的心！就跟追剧似的，新技术一出就得赶紧瞅两眼，说不定哪天就用上了呢。别怕麻烦，多学点东西总没错，说不定哪天就能整出个大招儿来！ 最后，感谢大家耐心阅读这篇文章。如果你有任何疑问或者想法，欢迎随时交流！让我们一起努力，共同进步吧！

...表、队列等 Java内存模型：常问的JVM分代模型，以及JDK1.8后的区别，最后还问了JVM相关的调优参数 分布式锁的实现比较技术 一面题目 自我介绍 擅长哪方面的技术？ java有哪些锁中类？（乐观锁&悲观锁、可重入锁&Synchronize等）。 比较重要的数据结构，如链表，队列，栈的基本原理及大致实现 J.U.C下的常见类的使用。Threadpool的深入考察；blockingQueue的使用 Java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。

...路总结了一篇关于卡顿优化这块的文章。 卡顿问题是一个老生常谈的话题了，一个App的好坏，卡顿也许会占一半，它直接决定了用户的留存问题，各大app排行版上，那些知名度较高，但是排行较低的，可能就要思考思考是不是和你app本身有关系了。 卡顿一直是性能优化中相对重要的一个点，因为其涉及了UI绘制、垃圾回收(GC)、线程调度以及Binder，CPU，GPU方面等JVM以及FrameWork相关知识 如果能做好卡顿优化，那么也就间接证明你对Android FrameWork的理解之深。 接下来我们就来讲解下卡顿方面的知识。 什么是卡顿： 对用户来讲就是界面不流畅，滞顿。 场景如下： 1.视频加载慢，画面卡顿，卡死，黑屏 2.声音卡顿，音画不同步。 3.动画帧卡顿，交互响应慢 4.滑动不跟手，列表自动更新，滚动不流畅 5.网络响应慢，数据和画面展示慢、 6.过渡动画生硬。 7.界面不可交互，卡死，等等现象。 卡顿是如何发生的 卡顿产生的原因一般都比较复杂，如CPU内存大小，IO操作，锁操作，低效的算法等都会引起卡顿。 站在开发的角度看： 通常我们讲，屏幕刷新率是60fps，需要在16ms内完成所有的工作才不会造成卡顿。 为什么是16ms，不是17，18呢？ 下面我们先来理清在UI绘制中的几个概念： SurfaceFlinger： SurfaceFlinger作用是接受多个来源的图形显示数据Surface，合成后发送到显示设备,比如我们的主界面中：可能会有statusBar，侧滑菜单，主界面，这些View都是独立Surface渲染和更新，最后提交给SF后，SF根据Zorder，透明度，大小，位置等参数，合成为一个数据buffer，传递HWComposer或者OpenGL处理，最终给显示器。 在显示过程中使用到了bufferqueue，surfaceflinger作为consumer方，比如windowmanager管理的surface作为生产方产生页面，交由surfaceflinger进行合成。 VSYNC Android系统每隔16ms发出VSYNC信号，触发对UI进行渲染，VSYNC是一种在PC上很早就有应用，可以理解为一种定时中断技术。 tearing 问题： 早期的 Android 是没有 vsync 机制的，CPU 和 GPU 的配合也比较混乱，这也造成著名的 tearing 问题，即 CPU/GPU 直接更新正在显示的屏幕 buffer 造成画面撕裂。 后续 Android 引入了双缓冲机制，但是 buffer 的切换也需要一个比较合适的时机，也就是屏幕扫描完上一帧后的时机，这也就是引入 vsync 的原因。 早先一般的屏幕刷新率是 60fps，所以每个 vsync 信号的间隔也是 16ms，不过随着技术的更迭以及厂商对于流畅性的追求，越来越多 90fps 和 120fps 的手机面世，相对应的间隔也就变成了 11ms 和 8ms。 VSYNC信号种类： 1.屏幕产生的硬件VSYNC：硬件VSYNC是一种脉冲信号，起到开关和触发某种操作的作用。 2.由SurfaceFlinger将其转成的软件VSYNC信号，经由Binder传递给Choreographer Choreographer： 编舞者，用于注册VSYNC信号并接收VSYNC信号回调，当内部接收到这个信号时最终会调用到doFrame进行帧的绘制操作。 Choreographer在系统中流程： 如何通过Choreographer计算掉帧情况：原理就是: 通过给Choreographer设置FrameCallback，在每次绘制前后看时间差是16.6ms的多少倍，即为前后掉帧率。 使用方式如下： //Application.javapublic void onCreate() {super.onCreate();//在Application中使用postFrameCallbackChoreographer.getInstance().postFrameCallback(new FPSFrameCallback(System.nanoTime()));}public class FPSFrameCallback implements Choreographer.FrameCallback {private static final String TAG = "FPS_TEST";private long mLastFrameTimeNanos = 0;private long mFrameIntervalNanos;public FPSFrameCallback(long lastFrameTimeNanos) {mLastFrameTimeNanos = lastFrameTimeNanos;mFrameIntervalNanos = (long)(1000000000 / 60.0);}@Overridepublic void doFrame(long frameTimeNanos) {//初始化时间if (mLastFrameTimeNanos == 0) {mLastFrameTimeNanos = frameTimeNanos;}final long jitterNanos = frameTimeNanos - mLastFrameTimeNanos;if (jitterNanos >= mFrameIntervalNanos) {final long skippedFrames = jitterNanos / mFrameIntervalNanos;if(skippedFrames>30){//丢帧30以上打印日志Log.i(TAG, "Skipped " + skippedFrames + " frames! "+ "The application may be doing too much work on its main thread.");} }mLastFrameTimeNanos=frameTimeNanos;//注册下一帧回调Choreographer.getInstance().postFrameCallback(this);} } UI绘制全路径分析： 有了前面几个概念，这里我们让SurfaceFlinger结合View的绘制流程用一张图来表达整个绘制流程： 生产者：APP方构建Surface的过程。 消费者：SurfaceFlinger UI绘制全路径分析卡顿原因： 接下来，我们逐个分析，看看都会有哪些原因可能造成卡顿： 1.渲染流程 1.Vsync 调度：这个是起始点，但是调度的过程会经过线程切换以及一些委派的逻辑，有可能造成卡顿，但是一般可能性比较小，我们也基本无法介入； 2.消息调度：主要是 doframe Message 的调度，这就是一个普通的 Handler 调度，如果这个调度被其他的 Message 阻塞产生了时延，会直接导致后续的所有流程不会被触发 3.input 处理：input 是一次 Vsync 调度最先执行的逻辑，主要处理 input 事件。如果有大量的事件堆积或者在事件分发逻辑中加入大量耗时业务逻辑，会造成当前帧的时长被拉大，造成卡顿，可以尝试通过事件采样的方案，减少 event 的处理 4.动画处理：主要是 animator 动画的更新，同理，动画数量过多，或者动画的更新中有比较耗时的逻辑，也会造成当前帧的渲染卡顿。对动画的降帧和降复杂度其实解决的就是这个问题； 5.view 处理：主要是接下来的三大流程，过度绘制、频繁刷新、复杂的视图效果都是此处造成卡顿的主要原因。比如我们平时所说的降低页面层级，主要解决的就是这个问题； 6.measure/layout/draw：view 渲染的三大流程，因为涉及到遍历和高频执行，所以这里涉及到的耗时问题均会被放大，比如我们会降不能在 draw 里面调用耗时函数，不能 new 对象等等； 7.DisplayList 的更新：这里主要是 canvas 和 displaylist 的映射，一般不会存在卡顿问题，反而可能存在映射失败导致的显示问题； 8.OpenGL 指令转换：这里主要是将 canvas 的命令转换为 OpenGL 的指令，一般不存在问题 9.buffer 交换：这里主要指 OpenGL 指令集交换给 GPU，这个一般和指令的复杂度有关 10.GPU 处理：顾名思义，这里是 GPU 对数据的处理，耗时主要和任务量和纹理复杂度有关。这也就是我们降低 GPU 负载有助于降低卡顿的原因； 11.layer 合成：Android P 修改了 Layer 的计算方法 , 把这部分放到了 SurfaceFlinger 主线程去执行, 如果后台 Layer 过多, 就会导致 SurfaceFlinger 在执行 rebuildLayerStacks 的时候耗时 , 导致 SurfaceFlinger 主线程执行时间过长。 可以选择降低Surface层级来优化卡顿。 12.光栅化/Display：这里暂时忽略，底层系统行为； Buffer 切换：主要是屏幕的显示，这里 buffer 的数量也会影响帧的整体延迟，不过是系统行为，不能干预。 2.系统负载 内存：内存的吃紧会直接导致 GC 的增加甚至 ANR，是造成卡顿的一个不可忽视的因素； CPU：CPU 对卡顿的影响主要在于线程调度慢、任务执行的慢和资源竞争，比如 1.降频会直接导致应用卡顿； 2.后台活动进程太多导致系统繁忙，cpu \ io \ memory 等资源都会被占用, 这时候很容易出现卡顿问题 ，这种情况比较常见,可以使用dumpsys cpuinfo查看当前设备的cpu使用情况： 3.主线程调度不到 , 处于 Runnable 状态，这种情况比较少见 4.System 锁：system_server 的 AMS 锁和 WMS 锁 , 在系统异常的情况下 , 会变得非常严重 , 如下图所示 , 许多系统的关键任务都被阻塞 , 等待锁的释放 , 这时候如果有 App 发来的 Binder 请求带锁 , 那么也会进入等待状态 , 这时候 App 就会产生性能问题 ; 如果此时做 Window 动画 , 那么 system_server 的这些锁也会导致窗口动画卡顿 GPU：GPU 的影响见渲染流程，但是其实还会间接影响到功耗和发热； 功耗/发热：功耗和发热一般是不分家的，高功耗会引起高发热，进而会引起系统保护，比如降频、热缓解等，间接的导致卡顿。 如何监控卡顿 线下监控： 我们知道卡顿问题的原因错综复杂，但最终都可以反馈到CPU使用率上来 1.使用dumpsys cpuinfo命令 这个命令可以获取当时设备cpu使用情况，我们可以在线下通过重度使用应用来检测可能存在的卡顿点 A8S:/ $ dumpsys cpuinfoLoad: 1.12 / 1.12 / 1.09CPU usage from 484321ms to 184247ms ago (2022-11-02 14:48:30.793 to 2022-11-02 14:53:30.866):2% 1053/scanserver: 0.2% user + 1.7% kernel0.6% 934/system_server: 0.4% user + 0.1% kernel / faults: 563 minor0.4% 564/signserver: 0% user + 0.4% kernel0.2% 256/ueventd: 0.1% user + 0% kernel / faults: 320 minor0.2% 474/surfaceflinger: 0.1% user + 0.1% kernel0.1% 576/vendor.sprd.hardware.gnss@2.0-service: 0.1% user + 0% kernel / faults: 54 minor0.1% 286/logd: 0% user + 0% kernel / faults: 10 minor0.1% 2821/com.allinpay.appstore: 0.1% user + 0% kernel / faults: 1312 minor0.1% 447/android.hardware.health@2.0-service: 0% user + 0% kernel / faults: 1175 minor0% 1855/com.smartpos.dataacqservice: 0% user + 0% kernel / faults: 755 minor0% 2875/com.allinpay.appstore:pushcore: 0% user + 0% kernel / faults: 744 minor0% 1191/com.android.systemui: 0% user + 0% kernel / faults: 70 minor0% 1774/com.android.nfc: 0% user + 0% kernel0% 172/kworker/1:2: 0% user + 0% kernel0% 145/irq/24-70900000: 0% user + 0% kernel0% 575/thermald: 0% user + 0% kernel / faults: 300 minor... 2.CPU Profiler 这个工具是AS自带的CPU性能检测工具，可以在PC上实时查看我们CPU使用情况。 AS提供了四种Profiling Model配置： 1.Sample Java Methods：在应用程序基于Java的代码执行过程中，频繁捕获应用程序的调用堆栈 获取有关应用程序基于Java的代码执行的时间和资源使用情况信息。 2.Trace java methods：在运行时对应用程序进行检测，以在每个方法调用的开始和结束时记录时间戳。收集时间戳并进行比较以生成方法跟踪数据，包括时序信息和CPU使用率。 请注意与检测每种方法相关的开销会影响运行时性能，并可能影响性能分析数据。对于生命周期相对较短的方法，这一点甚至更为明显。此外，如果您的应用在短时间内执行大量方法，则探查器可能会很快超过其文件大小限制，并且可能无法记录任何进一步的跟踪数据。 3.Sample C/C++ Functions:捕获应用程序本机线程的示例跟踪。要使用此配置，您必须将应用程序部署到运行Android 8.0（API级别26）或更高版本的设备。 4.Trace System Calls:捕获细粒度的详细信息，使您可以检查应用程序与系统资源的交互方式 您可以检查线程状态的确切时间和持续时间，可视化CPU瓶颈在所有内核中的位置，并添加自定义跟踪事件进行分析。在对性能问题进行故障排除时，此类信息可能至关重要。要使用此配置，您必须将应用程序部署到运行Android 7.0（API级别24）或更高版本的设备。 使用方式： Debug.startMethodTracing("");// 需要检测的代码片段...Debug.stopMethodTracing(); 优点：有比较全面的调用栈以及图像化方法时间显示，包含所有线程的情况 缺点：本身也会带来一点的性能开销，可能会带偏优化方向 火焰图：可以显示当前应用的方法堆栈： 3.Systrace Systrace在前面一篇分析启动优化的文章讲解过 这里我们简单来复习下： Systrace用来记录当前应用的系统以及应用(使用Trace类打点)的各阶段耗时信息包括绘制信息以及CPU信息等。 使用方式： Trace.beginSection("MyApp.onCreate_1");alt(200);Trace.endSection(); 在命令行中： python systrace.py -t 5 sched gfx view wm am app webview -a "com.chinaebipay.thirdcall" -o D:\trac1.html 记录的方法以及CPU中的耗时情况： 优点： 1.轻量级，开销小，CPU使用率可以直观反映 2.右侧的Alerts能够根据我们应用的问题给出具体的建议，比如说，它会告诉我们App界面的绘制比较慢或者GC比较频繁。 4.StrictModel StrictModel是Android提供的一种运行时检测机制，用来帮助开发者自动检测代码中不规范的地方。 主要和两部分相关： 1.线程相关 2.虚拟机相关 基础代码： private void initStrictMode() {// 1、设置Debug标志位，仅仅在线下环境才使用StrictModeif (DEV_MODE) {// 2、设置线程策略StrictMode.setThreadPolicy(new StrictMode.ThreadPolicy.Builder().detectCustomSlowCalls() //API等级11，使用StrictMode.noteSlowCode.detectDiskReads().detectDiskWrites().detectNetwork() // or .detectAll() for all detectable problems.penaltyLog() //在Logcat 中打印违规异常信息// .penaltyDialog() //也可以直接跳出警报dialog// .penaltyDeath() //或者直接崩溃.build());// 3、设置虚拟机策略StrictMode.setVmPolicy(new StrictMode.VmPolicy.Builder().detectLeakedSqlLiteObjects()// 给NewsItem对象的实例数量限制为1.setClassInstanceLimit(NewsItem.class, 1).detectLeakedClosableObjects() //API等级11.penaltyLog().build());} } 线上监控： 线上需要自动化的卡顿检测方案来定位卡顿，它能记录卡顿发生时的场景。 自动化监控原理： 采用拦截消息调度流程，在消息执行前埋点计时，当耗时超过阈值时，则认为是一次卡顿，会进行堆栈抓取和上报工作 首先，我们看下Looper用于执行消息循环的loop()方法，关键代码如下所示： / Run the message queue in this thread. Be sure to call {@link quit()} to end the loop./public static void loop() {...for (;;) {Message msg = queue.next(); // might blockif (msg == null) {// No message indicates that the message queue is quitting.return;// This must be in a local variable, in case a UI event sets the loggerfinal Printer logging = me.mLogging;if (logging != null) {// 1logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " +msg.callback + ": " + msg.what);}...try {// 2 msg.target.dispatchMessage(msg);dispatchEnd = needEndTime ? SystemClock.uptimeMillis() : 0;} finally {if (traceTag != 0) {Trace.traceEnd(traceTag);} }...if (logging != null) {// 3logging.println("<<<<< Finished to " + msg.target + " " + msg.callback);} 在Looper的loop()方法中，在其执行每一个消息（注释2处）的前后都由logging进行了一次打印输出。可以看到，在执行消息前是输出的">>>>> Dispatching to “，在执行消息后是输出的”<<<<< Finished to ",它们打印的日志是不一样的，我们就可以由此来判断消息执行的前后时间点。 具体的实现可以归纳为如下步骤： 1、首先，我们需要使用Looper.getMainLooper().setMessageLogging()去设置我们自己的Printer实现类去打印输出logging。这样，在每个message执行的之前和之后都会调用我们设置的这个Printer实现类。 2、如果我们匹配到">>>>> Dispatching to "之后，我们就可以执行一行代码：也就是在指定的时间阈值之后，我们在子线程去执行一个任务，这个任务就是去获取当前主线程的堆栈信息以及当前的一些场景信息，比如：内存大小、电脑、网络状态等。 3、如果在指定的阈值之内匹配到了"<<<<< Finished to "，那么说明message就被执行完成了，则表明此时没有产生我们认为的卡顿效果，那我们就可以将这个子线程任务取消掉。 这里我们使用blockcanary来做测试: BlockCanary APM是一个非侵入式的性能监控组件，可以通过通知的形式弹出卡顿信息。它的原理就是我们刚刚讲述到的卡顿监控的实现原理。 使用方式： 1.导入依赖 implementation 'com.github.markzhai:blockcanary-android:1.5.0' Application的onCreate方法中开启卡顿监控 // 注意在主进程初始化调用BlockCanary.install(this, new AppBlockCanaryContext()).start(); 3.继承BlockCanaryContext类去实现自己的监控配置上下文类 public class AppBlockCanaryContext extends BlockCanaryContext {....../ 指定判定为卡顿的阈值threshold (in millis), 你可以根据不同设备的性能去指定不同的阈值 @return threshold in mills/public int provideBlockThreshold() {return 1000;}....} 4.在Activity的onCreate方法中执行一个耗时操作 try {Thread.sleep(4000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} 5.结果： 可以看到一个和LeakCanary一样效果的阻塞可视化堆栈图 那有了BlockCanary的方法耗时监控方式是不是就可以解百愁了呢，呵呵。有那么容易就好了 根据原理：我们拿到的是msg执行前后的时间和堆栈信息，如果msg中有几百上千个方法，就无法确认到底是哪个方法导致的耗时，也有可能是多个方法堆积导致。 这就导致我们无法准确定位哪个方法是最耗时的。如图中：堆栈信息是T2的，而发生耗时的方法可能是T1到T2中任何一个方法甚至是堆积导致。 那如何优化这块？ 这里我们采用字节跳动给我们提供的一个方案：基于 Sliver trace 的卡顿监控体系 Sliver trace 整体流程图： 主要包含两个方面: 检测方案： 在监控卡顿时，首先需要打开 Sliver 的 trace 记录能力，Sliver 采样记录 trace 执行信息，对抓取到的堆栈进行 diff 聚合和缓存。 同时基于我们的需要设置相应的卡顿阈值，以 Message 的执行耗时为衡量。对主线程消息调度流程进行拦截，在消息开始分发执行时埋点，在消息执行结束时计算消息执行耗时，当消息执行耗时超过阈值，则认为产生了一次卡顿。 堆栈聚合策略： 当卡顿发生时，我们需要为此次卡顿准备数据，这部分工作是在端上子线程中完成的，主要是 dump trace 到文件以及过滤聚合要上报的堆栈。分为以下几步： 1.拿到缓存的主线程 trace 信息并 dump 到文件中。 2.然后从文件中读取 trace 信息，按照数据格式，从最近的方法栈向上追溯，找到当前 Message 包含的全部 trace 信息，并将当前 Message 的完整 trace 写入到待上传的 trace 文件中，删除其余 trace 信息。 3.遍历当前 Message trace，按照（Method 执行耗时 > Method 耗时阈值 & Method 耗时为该层堆栈中最耗时）为条件过滤出每一层函数调用堆栈的最长耗时函数，构成最后要上报的堆栈链路，这样特征堆栈中的每一步都是最耗时的，且最底层 Method 为最后的耗时大于阈值的 Method。 之后，将 trace 文件和堆栈一同上报，这样的特征堆栈提取策略保证了堆栈聚合的可靠性和准确性，保证了上报到平台后堆栈的正确合理聚合，同时提供了进一步分析问题的 trace 文件。 可以看到字节给的是一整套监控方案，和前面BlockCanary不同之处就在于，其是定时存储堆栈，缓存，然后使用diff去重的方式，并上传到服务器，可以最大限度的监控到可能发生比较耗时的方法。 开发中哪些习惯会影响卡顿的发生 1.布局太乱，层级太深。 1.1：通过减少冗余或者嵌套布局来降低视图层次结构。比如使用约束布局代替线性布局和相对布局。 1.2：用 ViewStub 替代在启动过程中不需要显示的 UI 控件。 1.3：使用自定义 View 替代复杂的 View 叠加。 2.主线程耗时操作 2.1：主线程中不要直接操作数据库，数据库的操作应该放在数据库线程中完成。 2.2：sharepreference尽量使用apply，少使用commit，可以使用MMKV框架来代替sharepreference。 2.3：网络请求回来的数据解析尽量放在子线程中，不要在主线程中进行复制的数据解析操作。 2.4：不要在activity的onResume和onCreate中进行耗时操作，比如大量的计算等。 2.5：不要在 draw 里面调用耗时函数，不能 new 对象 3.过度绘制 过度绘制是同一个像素点上被多次绘制，减少过度绘制一般减少布局背景叠加等方式，如下图所示右边是过度绘制的图片。 4.列表 RecyclerView使用优化，使用DiffUtil和notifyItemDataSetChanged进行局部更新等。 5.对象分配和回收优化 自从Android引入 ART 并且在Android 5.0上成为默认的运行时之后，对象分配和垃圾回收（GC）造成的卡顿已经显著降低了，但是由于对象分配和GC有额外的开销，它依然又可能使线程负载过重。 在一个调用不频繁的地方（比如按钮点击）分配对象是没有问题的，但如果在在一个被频繁调用的紧密的循环里，就需要避免对象分配来降低GC的压力。 减少小对象的频繁分配和回收操作。 好了，关于卡顿优化的问题就讲到这里，下篇文章会对卡顿中的ANR情况的处理，这里做个铺垫。 如果喜欢我的文章，欢迎关注我的公众号。 点击这看原文链接： 参考 Android卡顿检测及优化 一文读懂直播卡顿优化那些事儿 “终于懂了” 系列：Android屏幕刷新机制—VSync、Choreographer 全面理解！ 深入探索Android卡顿优化（上） 西瓜卡顿 & ANR 优化治理及监控体系建设 5376)] 参考 Android卡顿检测及优化 一文读懂直播卡顿优化那些事儿 “终于懂了” 系列：Android屏幕刷新机制—VSync、Choreographer 全面理解！ 深入探索Android卡顿优化（上） 西瓜卡顿 & ANR 优化治理及监控体系建设 本篇文章为转载内容。原文链接：https://blog.csdn.net/yuhaibing111/article/details/127682399。 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。

...ist 会占用大量的内存。 2、消息的实时性降低。 list 还提供了一个阻塞的命令:blpop，没有任何元素可以弹出的时候，连接会被阻塞。 基于 list 实现的消息队列，不支持一对多的消息分发。 1.2 发布订阅模式 除了通过 list 实现消息队列之外，Redis 还提供了一组命令实现发布/订阅模式。 这种方式，发送者和接收者没有直接关联(实现了解耦)，接收者也不需要持续尝试获取消息。 1.2.1 订阅频道 首先，我们有很多的频道(channel)，我们也可以把这个频道理解成 queue。订阅者可以订阅一个或者多个频道。消息的发布者(生产者)可以给指定的频道发布消息。只要有消息到达了频道，所有订阅了这个频道的订阅者都会收到这条消息。 需要注意的注意是，发出去的消息不会被持久化，因为它已经从队列里面移除了，所以消费者只能收到它开始订阅这个频道之后发布的消息。 下面我们来看一下发布订阅命令的使用方法。 订阅者订阅频道：可以一次订阅多个，比如这个客户端订阅了 3 个频道。 subscribe channel-1 channel-2 channel-3 发布者可以向指定频道发布消息(并不支持一次向多个频道发送消息): publish channel-1 2673 取消订阅(不能在订阅状态下使用): unsubscribe channel-1 1.2.2 按规则(Pattern)订阅频道 支持 ?和 占位符。? 代表一个字符， 代表 0 个或者多个字符。 消费端 1，关注运动信息: psubscribe sport 消费端 2，关注所有新闻: psubscribe news 消费端 3，关注天气新闻: psubscribe news-weather 生产者，发布 3 条信息 publish news-sport yaoming publish news-music jaychou publish news-weather rain 2、Redis 事务 2.1 为什么要用事务 我们知道 Redis 的单个命令是原子性的(比如 get set mget mset)，如果涉及到多个命令的时候，需要把多个命令作为一个不可分割的处理序列，就需要用到事务。 例如我们之前说的用 setnx 实现分布式锁，我们先 set，然后设置对 key 设置 expire， 防止 del 发生异常的时候锁不会被释放，业务处理完了以后再 del，这三个动作我们就希望它们作为一组命令执行。 Redis 的事务有两个特点: 1、按进入队列的顺序执行。 2、不会受到其他客户端的请求的影响。 Redis 的事务涉及到四个命令:multi(开启事务)，exec(执行事务)，discard (取消事务)，watch(监视) 2.2 事务的用法 案例场景:tom 和 mic 各有 1000 元，tom 需要向 mic 转账 100 元。tom 的账户余额减少 100 元，mic 的账户余额增加 100 元。 通过 multi 的命令开启事务。事务不能嵌套，多个 multi 命令效果一样。 multi 执行后，客户端可以继续向服务器发送任意多条命令，这些命令不会立即被执行，而是被放到一个队列中，当 exec 命令被调用时，所有队列中的命令才会被执行。 通过 exec 的命令执行事务。如果没有执行 exec，所有的命令都不会被执行。如果中途不想执行事务了，怎么办? 可以调用 discard 可以清空事务队列，放弃执行。 2.3 watch命令 在 Redis 中还提供了一个 watch 命令。 它可以为 Redis 事务提供 CAS 乐观锁行为(Check and Set / Compare and Swap)，也就是多个线程更新变量的时候，会跟原值做比较，只有它没有被其他线程修改的情况下，才更新成新的值。 我们可以用 watch 监视一个或者多个 key，如果开启事务之后，至少有一个被监视 key 键在 exec 执行之前被修改了，那么整个事务都会被取消(key 提前过期除外)。可以用 unwatch 取消。 2.4 事务可能遇到的问题 我们把事务执行遇到的问题分成两种，一种是在执行 exec 之前发生错误，一种是在执行 exec 之后发生错误。 2.4.1 在执行 exec 之前发生错误 比如：入队的命令存在语法错误，包括参数数量，参数名等等(编译器错误)。 在这种情况下事务会被拒绝执行，也就是队列中所有的命令都不会得到执行。 2.4.2 在执行 exec 之后发生错误 比如，类型错误，比如对 String 使用了 Hash 的命令，这是一种运行时错误。 最后我们发现 set k1 1 的命令是成功的，也就是在这种发生了运行时异常的情况下， 只有错误的命令没有被执行，但是其他命令没有受到影响。 这个显然不符合我们对原子性的定义，也就是我们没办法用 Redis 的这种事务机制来实现原子性，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。