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针对DorisDB系统升级过程中的挑战与解决方案，近期行业动态中也有诸多相关的实践和研究进展。据最新报道，Apache Doris项目团队已发布了一个重大更新版本，特别强调了对新旧版本兼容性问题的深度优化，并提供了详尽的升级指导文档，以降低用户在实际操作过程中因兼容性引发的问题。 同时，某知名云服务商最近在其技术博客上分享了一篇实战经验文章，详细记录了他们如何成功应对一次大规模DorisDB集群升级，并确保了升级后系统的稳定性和性能表现。文中提到的关键策略包括：提前进行压力测试模拟升级场景、采用滚动升级的方式逐步替换节点以减少服务中断时间，以及利用智能运维工具实时监控资源分配和系统健康状态。 此外，有业内专家从理论层面深入解读了数据库系统升级过程中的风险点及防控机制，引用了《数据库系统概念》等经典著作的观点，强调了数据一致性、事务完整性在升级过程中的重要性，并提倡在设计和执行升级计划时应充分考虑这些核心原则。 综上所述，无论是从最新的技术更新、业界最佳实践，还是理论层面的深入探讨，都为我们理解和解决DorisDB系统升级失败或稳定性问题提供了丰富的参考依据和实用建议。随着大数据处理需求的增长和技术的持续迭代，对DorisDB这类分布式数据库系统的升级管理能力将成为衡量企业IT运维水平的重要指标之一。

...整ActiveMQ的系统资源限制：线程池大小配置全解析 1. 引言 在分布式系统中，消息队列作为异步解耦的重要组件，其性能和稳定性直接影响着整个系统的健壮性。Apache ActiveMQ，作为一个成熟的开源消息中间件，它的高效运行离不开对其内部各项参数的精准配置。这篇东西，咱们要重点聊聊ActiveMQ里一个至关重要的配置细节——线程池的大小。咱会手把手教你如何根据实际业务需求，把这个参数调校得恰到好处，从而让你的系统性能噌噌噌地往上窜。 2. 线程池与ActiveMQ的关系 在ActiveMQ中，线程池承担着处理网络连接、消息发送接收、消息持久化等多种任务的核心角色。如果你的线程池开得太小，就好比是收银台只开了一个窗口，结果大家伙都得排队等着处理请求，这样一来，消息传递的速度自然就慢下来了，延迟也就跟着增加。反过来，要是线程池弄得过大，就像是商场里开了一堆收银台，虽然看起来快，但其实每个窗口都在拼命消耗系统资源，就像每台收银机都在疯狂“吃电”。这样一来，整体性能就会被拖累，反而适得其反。因此，理解并适配合适的线程池大小至关重要。 3. 默认线程池配置及查看 首先，我们先看看ActiveMQ默认的线程池配置。打开ActiveMQ的配置文件（如conf/activemq.xml），可以看到如下片段： xml ... 10 2 ... 这里展示了默认的最大线程数(maxThreads)和最小线程数(minThreads)，通常情况下，初始值可能并不完全适应所有应用场景。 4. 调整线程池大小 - 增大线程池大小：当发现消息堆积或处理速度慢时，可以尝试适当增大线程池的大小。例如，我们将最大线程数调整为20： xml 20 - 动态调整策略：实际上，ActiveMQ还支持动态调整线程池大小，可以根据系统负载自动扩缩容。例如，使用pendingTaskSize属性设置触发扩容的待处理任务阈值： xml 20 100 5. 调整线程池大小的思考过程 调整线程池大小并非简单的“越大越好”，而是需要结合实际应用环境和压力测试结果来综合判断。比如，在人多手杂的情况下，你发现电脑虽然还没使出全力（CPU利用率不高），但消息处理的速度还是跟不上趟，这时候，我们或许可以考虑把线程池扩容一下，就像增加更多的小帮手来并行干活，很可能就能解决这个问题了。不过呢，假如咱们的系统都已经快被内存撑爆了，这时候还盲目地去增加线程数量，那就好比在拥堵的路上不断加塞更多的车，反而会造成频繁的“切换车道”，让整个系统的运行效率变得更低下。 6. 结论与实践建议 调整ActiveMQ线程池大小是一项细致且需反复试验的工作。务必遵循“观察—调整—验证”的循环优化过程，并密切关注系统监控数据。另外，别忘了要和其他系统参数一起“团队协作”，像是给内存合理分配额度、调整磁盘读写效率这些小细节，这样才能让整个系统的性能发挥到极致。 最后，每个系统都是独一无二的，所以对于ActiveMQ线程池大小的调整没有绝对的“黄金法则”。作为开发者，咱们得摸透自家业务的脾性，像个理智的大侦探一样剖析问题。这可不是一蹴而就的事儿，得靠咱一步步地实操演练，不断摸索、优化，最后才能找到那个和咱自身业务最对味儿、最合拍的ActiveMQ配置方案。

...处理领域中关于并行与分布式计算技术的最新研究和发展动态。近期，Apache Spark因其内存计算和高效的DAG执行引擎，在大规模数据处理中的性能表现备受瞩目，尤其在高并发场景下展现出了相比Pig更为出色的表现。 例如，《Apache Spark优化策略在高并发环境下的应用实践》一文中详述了Spark如何通过RDD（弹性分布式数据集）的分区机制以及动态资源调度功能有效解决数据冲突和资源竞争问题。同时，Spark还引入了更为先进的线程模型和容错机制，确保在高并发场景下的稳定性和高效性。 此外，随着云原生架构的发展，Kubernetes等容器编排工具在资源管理优化上提供了新的思路和解决方案。通过将大数据任务部署在Kubernetes集群中，能够实现对CPU、内存等资源的精细化管理和动态分配，从而更好地应对高并发场景下的性能挑战。 另外，业界也在探索基于异步计算模型的新一代数据处理框架，如Ray等项目，它们在设计之初就充分考虑了高并发和大规模并行计算的需求，有望在未来的大数据处理领域中为解决类似问题提供新的路径。 总之，理解并优化Apache Pig在高并发环境下的性能问题只是大数据处理技术演进过程中的一个环节，持续跟进领域内最新的研究成果和技术发展，对于提升整个行业的数据处理效率具有重要的现实意义。

...，它采用了超级酷炫的分布式架构设计，可以直接从HDFS或者HBase这些大数据仓库里拽出数据来用，完全不需要像传统那样繁琐地进行ETL数据清洗和转化过程。这样一来，你就能享受到飞一般的速度和超低的查询延迟，轻轻松松实现SQL查询啦！这全靠它那个聪明绝顶的查询优化器和咱们亲手用C++编写的执行引擎，让你能够瞬间对海量数据进行各种复杂的分析操作，就像在现实生活中实时互动一样流畅。 sql -- 示例：使用Impala查询HDFS上的表数据 USE my_database; SELECT FROM large_table WHERE column_a = 'value'; 3. Impala在大数据量下的性能瓶颈 然而，尽管Impala具有诸多优点，但在处理超大数据集时，它却可能面临以下挑战： - 内存资源限制：Impala在处理大量数据时严重依赖内存。当Impala Daemon的内存不够用，无法承载更多的工作负载时，就可能会引发频繁的磁盘数据交换（I/O操作），这样一来，查询速度可就要大打折扣啦，明显慢下来不少。例如，如果一个大型JOIN操作无法完全装入内存，就可能引发此类问题。 sql -- 示例：假设两个大表join操作超出内存限制 SELECT a., b. FROM large_table_a AS a JOIN large_table_b AS b ON a.key = b.key; - 分区策略与数据分布：Impala的性能也受到表分区策略的影响。假如数据分布得不够均匀，或者咱们分区的方法没整对，就很可能让部分节点“压力山大”，这样一来，整体查询速度也跟着“掉链子”啦。 - 并发查询管理：在高并发查询环境下，Impala的资源调度机制也可能成为制约因素。特别是在处理海量数据的时候，大量的同时请求可能会把集群资源挤得够呛，这样一来，查询响应的速度就难免会受到拖累了。 4. 针对性优化措施与思考 面对以上挑战，我们可以采取如下策略来改善Impala处理大数据的能力： - 合理配置硬件资源：根据实际业务需求，为Impala集群增加更多的内存资源，确保其能够有效应对大数据量的查询任务。 - 优化分区策略：对于大数据表，采用合适的分区策略（如范围分区、哈希分区等），保证数据在集群中的均衡分布，减少热点问题。 - 调整并发控制参数：根据集群规模和业务特性，合理设置Impala的并发查询参数（如impalad.memory.limit、query.max-runtime等），以平衡系统资源分配。 - 数据预处理与缓存：对于经常访问的热数据，可以考虑进行适当的预处理和缓存，减轻Impala的在线处理压力。 综上所述，虽然Impala在处理大数据量时存在一定的局限性，但通过深入了解其内在工作机制，结合实际业务需求进行有针对性的优化，我们完全可以将其打造成高效的数据查询利器。在这个过程中，我们实实在在地感受到了人类智慧在挑战技术极限时的那股冲劲儿，同时，也亲眼目睹了科技与挑战之间一场永不停歇、像打乒乓球一样的精彩博弈。 结语 技术的发展总是在不断解决问题的过程中前行，Impala在大数据处理领域的挑战同样推动着我们在实践中去挖掘其潜力，寻求更优解。今后，随着软硬件技术的不断升级和突破，我们完全可以满怀信心地期待，Impala会在处理大数据这个大难题上更上一层楼，为大家带来更加惊艳、无可挑剔的服务体验。

...ark作为一款高效、分布式计算框架，其对大量小文件的处理性能优化一直是研究与实践的焦点。近期，随着技术的发展和社区的不断探索，Spark在这一方面的性能优化又有了新的突破。 首先，针对小文件问题，Apache Spark 3.0版本引入了一种称为“DataSource V2”的新接口，它允许数据源实现更细粒度的分区读取策略，从而降低小文件场景下的I/O开销。通过DataSource V2 API，开发者可以自定义数据源以适应大量小文件的读取需求，极大提升了处理效率。 其次，业界也开始尝试结合云存储服务进行优化。例如，AWS Glue团队与EMR团队合作，推出了专门针对S3中大量小文件场景的优化方案，通过整合动态分区剪枝、数据压缩以及智能合并等技术手段，有效改善了Spark在处理S3中小文件时的性能瓶颈。 此外，有研究人员深入探讨了如何利用Spark现有的资源管理策略，如动态资源分配和任务调度机制，来进一步提升处理大量小文件的工作负载效能。他们提出通过合理调整并行度、优化内存使用及预聚合等策略，可以在一定程度上缓解小文件带来的性能影响。 综上所述，尽管处理大量小文件是Spark面临的一大挑战，但随着技术的迭代更新以及实践经验的积累，我们正逐步找到更多有效的解决方案，并将持续优化Spark在此类场景下的表现，以更好地服务于实际业务需求。

...n”：深度剖析与解决策略 一、引言 问题的起源与重要性 在大规模数据处理和存储的场景中，Apache Cassandra无疑是一颗璀璨的明星。哎呀，这家伙在分布式系统这一块儿，那可是大名鼎鼎的，不仅可扩展性好到没话说，还特别可靠，就像是个超级能干的小伙伴，无论你系统有多大，它都能稳稳地撑住，从不掉链子。这玩意儿在业界的地位，那可是相当高的，可以说是分布式领域的扛把子了。嘿，兄弟！话说在这么牛的系统里头，咱们可得小心点，毕竟里面藏的坑也不少。其中，有一个老问题让好多编程大神头疼不已，那就是“CommitLogTooManySnapshotsInProgressException”。这事儿就像你在厨房里忙活，突然发现烤箱里的东西太多，一个接一个，你都不知道该先处理哪个了。这个错误信息就是告诉开发者，你的系统里同时进行的快照操作太多了，得赶紧优化一下，不然就炸锅啦！本文将深入探讨这一问题的根源，以及如何有效解决和预防。 二、问题详解 理解“CommitLogTooManySnapshotsInProgressException” 在Cassandra中，数据是通过多个副本在集群的不同节点上进行复制来保证数据的高可用性和容错能力。嘿，兄弟！你听说过数据的故事吗？每次我们打开或者修改文件，就像在日记本上写下了一句话。这些“一句话”就是我们所说的日志条目。而这个神奇的日记本，名字叫做commit log。每次有新故事（即数据操作）发生，我们就会把新写下的那一页（日志条目）放进去，好让所有人都能知道发生了什么变化。这样，每当有人想了解过去发生了什么，只要翻翻这个日记本就行啦！为了提供一种高效的恢复机制，Cassandra支持通过快照（snapshots）从commit log中恢复数据。然而，在某些情况下，系统可能会尝试创建过多的快照，导致“CommitLogTooManySnapshotsInProgressException”异常发生。 三、问题原因分析 此异常通常由以下几种情况触发： 1. 频繁的快照操作 在短时间内连续执行大量的快照操作，超过了系统能够处理的并发快照数量限制。 2. 配置不当 默认的快照并发创建数可能不适合特定的部署环境，导致在实际运行时出现问题。 3. 资源限制 系统资源（如CPU、内存）不足，无法支持更多的并发快照创建操作。 四、解决策略与实践 1. 优化快照策略 - 减少快照频率：根据业务需求合理调整快照的触发条件和频率，避免不必要的快照操作。 - 使用增量快照：在一些不需要完整数据集的情况下，考虑使用增量快照来节省资源和时间。 2. 调整Cassandra配置 - 增加快照并发创建数：在Cassandra配置文件cassandra.yaml中增加snapshots.concurrent_compactions的值，但需注意不要超过系统资源的承受范围。 - 优化磁盘I/O性能：确保磁盘I/O性能满足需求，使用SSD或者优化磁盘阵列配置，可以显著提高快照操作的效率。 3. 监控与警报 - 实时监控：使用监控工具（如Prometheus + Grafana）对Cassandra的关键指标进行实时监控，如commit log大小、快照操作状态等。 - 设置警报：当检测到异常操作或资源使用达到阈值时，及时发送警报通知，以便快速响应和调整。 五、案例研究与代码示例 假设我们正在管理一个Cassandra集群，并遇到了“CommitLogTooManySnapshotsInProgressException”。 步骤1：配置调整 yaml 在cassandra.yaml中增加快照并发创建数 snapshots.concurrent_compactions: 10 步骤2：监控配置 yaml 配置Prometheus监控，用于实时监控集群状态 prometheus: enabled: true bind_address: '0.0.0.0' port: 9100 步骤3：实施监控与警报 在Prometheus中添加Cassandra监控指标，设置警报规则，当快照操作异常或磁盘使用率过高时触发警报。 yaml Prometheus监控规则 rules: - alert: HighSnapshotConcurrency expr: cassandra_snapshot_concurrency > 5 for: 1m labels: severity: critical annotations: description: "The snapshot concurrency is high, which might lead to the CommitLogTooManySnapshotsInProgressException." runbook_url: "https://your-runbook-url.com" - alert: DiskUsageHigh expr: cassandra_disk_usage_percentage > 80 for: 1m labels: severity: warning annotations: description: "Disk usage is high, potentially causing performance degradation and failure of snapshot operations." runbook_url: "https://your-runbook-url.com" 六、总结与反思 面对“CommitLogTooManySnapshotsInProgressException”，关键在于综合考虑业务需求、系统资源和配置策略。通过合理的配置调整、有效的监控与警报机制，可以有效地预防和解决此类问题，确保Cassandra集群稳定高效地运行。哎呀，每次碰到这些难题然后搞定它们，就像是在给咱们的系统管理与优化上加了个经验值似的，每次都能让我们在分布式数据库这块领域里走得更远，不断尝试新的东西，不断创新！就像打游戏升级一样，每一次挑战都让咱们变得更强大！

最近发生了一起与进程资源分配相关的实际案例，引发了广泛关注。一家大型云计算服务提供商因系统资源分配问题导致多个客户的服务中断。据报道，该事件起因是某客户突发性的高并发请求，短时间内消耗了大量的计算资源，而系统未能及时调整资源分配策略，最终触发了一系列连锁反应，不仅影响了目标客户的业务，还波及其他正常运行的服务。 这一事件提醒我们，随着企业数字化转型的加速，云服务的稳定性变得尤为重要。尤其是在面对突发流量高峰时，如何确保资源分配的合理性和弹性成为关键挑战。许多企业已经开始采用微服务架构和容器化技术来提升系统的灵活性，例如使用Kubernetes动态调整资源池，以满足不同时间段的需求波动。此外，AI驱动的自动化运维工具也被越来越多地应用于资源管理中，通过实时监控和预测分析，提前识别潜在风险并采取预防措施。 从长远来看，加强基础设施建设与技术创新同样不可或缺。例如，引入更高效的存储方案，如分布式文件系统或对象存储，可以有效缓解传统存储方式面临的性能瓶颈。同时，制定严格的权限管理和访问控制策略，避免非必要权限滥用，也是防止类似事件再次发生的重要手段。 总之，在信息技术飞速发展的今天，无论是个人还是企业，都需要不断提升自身的IT能力，以适应复杂多变的环境。希望这次事件能引起更多人对资源分配问题的关注，共同推动行业的健康发展。

...。近期，随着云计算和分布式计算技术的快速发展，诸如 Apache Hadoop、Spark 等大数据处理框架不断优化升级，为解决类似的问题提供了更多可能。 例如，Apache Spark 通过内存计算与高效的 DAG 执行引擎显著提升了数据查询速度，结合动态资源分配机制，能够在高并发环境下有效避免数据库连接超时。同时，云服务商如阿里云、AWS 等推出的托管型数据仓库服务（如 MaxCompute、Redshift 等），凭借其强大的弹性伸缩能力和完善的网络优化策略，能够更好地应对网络波动和资源瓶颈导致的连接超时问题。 此外，数据库管理系统的设计理念也在与时俱进，许多现代数据库如 Google Spanner、Amazon Aurora 等均采用分布式架构并内置了智能连接管理模块，能够根据负载自动调整资源分配，以减少并发查询对系统造成的压力，并降低连接超时的风险。 值得注意的是，对于参数设置方面，除了关注具体工具的配置参数，理解 CAP 定理、 BASE 理论等分布式系统设计原则，也能帮助我们更科学地进行系统调优，从根本上预防数据库连接超时等问题的发生。因此，在面对大数据环境下的各种挑战时，持续跟进最新技术趋势、深入理解技术原理，并灵活运用到实际场景中，无疑是解决问题的关键所在。

...数据技术的迅猛发展，分布式系统的规模和复杂性不断增加，网络分区问题成为了一个不可忽视的技术挑战。例如，在2023年7月，阿里云宣布其E-MapReduce服务在某些区域遭遇了大规模的网络分区事件，导致部分用户的实时数据分析任务受到了严重影响。这一事件引发了业界对于网络分区问题的关注，特别是如何在分布式系统中实现高可用性和容错性。 在这次事件中，阿里云迅速启动了应急预案，通过启用检查点和保存点机制，成功帮助用户恢复了大部分任务。然而，这次事件也暴露出了一些潜在的问题，比如检查点的频率设置是否合理、状态后端的选择是否恰当等。因此，如何更高效地利用这些机制成为了当前研究的重点。 此外，学术界也在不断探索新的解决方案。例如，一篇发表在《IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems》的研究论文提出了一种基于机器学习的预测模型，可以在网络分区发生前进行预警，从而提前采取预防措施。该模型通过分析历史数据，识别出可能导致网络分区的因素，并据此优化系统的配置和资源分配。 这些研究不仅提高了我们对网络分区问题的理解，也为未来的设计和开发提供了宝贵的参考。面对日益复杂的分布式系统环境，如何有效应对网络分区带来的挑战，将是未来一段时间内技术发展的关键方向之一。

...们可以进一步关注近期分布式系统服务治理的相关动态和深度技术解读。近日，阿里巴巴集团在2023云原生峰会上分享了Nacos在大规模服务集群中的实践与优化成果，特别是在高并发场景下如何提升数据一致性、降低网络延迟等关键问题。通过引入全新的Raft一致性算法以及对内部数据结构的优化，Nacos团队成功地提升了服务注册与发现的效率，同时也增强了对于异常情况的自我修复能力。 此外，针对权限管理的重要性，业界也在积极推动更加精细化的服务访问控制策略。例如，Kubernetes社区正在研究集成更强大的RBAC（Role-Based Access Control）模型到服务网格体系中，以实现跨多个服务组件的安全管控，这一举措对于类似Nacos这样的服务治理工具也具有借鉴意义。 深入探究，有学者引用《微服务设计模式》一书中关于服务注册与发现章节的内容，强调了在实际生产环境中，应注重服务发现系统的健壮性与容错性，并结合具体的业务场景灵活选择合适的解决方案，如Nacos、Consul或Etcd等。 总之，在面对服务发现与配置平台的数据异常问题时，我们不仅需要掌握基础的故障排查和解决方法，更要紧跟行业发展步伐，关注最新技术趋势和最佳实践，从而为构建稳定、高效且安全的分布式系统提供有力支撑。

...o如何通过线程池分发策略解决服务提供者线程池阻塞问题后，我们发现这一技术在现代分布式系统设计与优化中具有极高的实用价值。近期，阿里巴巴集团在其最新的《2022阿里云开发者最佳实践》报告中强调了线程池管理与负载均衡策略对于提升分布式服务性能的重要性，并且列举了Dubbo在众多大型项目中的成功应用案例。 同时，在开源社区和学术研究领域，对服务治理、资源调度的探讨也在不断深化。例如，一篇发表于ACM Transactions on Internet Technology的最新论文《Dynamic Thread Pool Sizing for Scalable and Responsive Microservices》提出了一种动态调整线程池大小的方法，以确保微服务在高并发场景下既能保持响应能力又能实现水平扩展，这为未来改进Dubbo等框架的线程池策略提供了新的理论依据和技术思路。 此外，随着云原生时代的到来，Kubernetes等容器编排工具也对服务提供者的资源分配和管理提出了新的挑战与机遇。诸如Istio等服务网格解决方案正逐步支持更精细的服务流量控制与线程池资源调配，这也为解决类似服务提供者线程池阻塞的问题开辟了新的实战阵地。 综上所述，无论是基于现有框架如Dubbo的深入优化，还是借鉴前沿科研成果及云原生技术的发展趋势，持续探索并优化服务提供者的线程池管理策略，对于构建高性能、高可用的分布式系统都具有重要意义。

...效处理网络通信与优化资源管理的需求愈发凸显。Netty作为业界广泛使用的高性能异步事件驱动网络应用框架，在众多大型项目中承担了关键角色。尤其在实时通信、游戏后端服务器开发以及分布式系统构建等领域，Netty的资源管理机制显得尤为重要。 事实上，Netty团队持续致力于改进其资源回收及性能优化策略。就在最近的4.1版本更新中，Netty进一步强化了其内存管理和对象生命周期控制能力，例如引入更精细化的ByteBuf池化管理，有效减少了内存碎片并提升了资源利用率。 同时，有开发者深度研究了Netty在高并发场景下的资源回收表现，并撰写了相关实战案例分析文章，通过对比不同资源管理策略的实际效果，为社区提供了宝贵的实践参考。此外，一些知名互联网公司如阿里巴巴、腾讯等也在其技术博客上分享了如何结合业务特点定制化使用Netty进行资源管理的经验心得。 因此，对于软件开发者而言，紧跟Netty的最新发展动态，深入理解并灵活运用其资源管理机制，不仅可以解决大规模数据传输过程中的资源瓶颈问题，更能有力地保障系统的稳定性和健壮性，从而更好地适应现代复杂分布式系统的挑战。

...随着云计算、大数据和分布式系统的发展，对高效内存管理的需求愈发显著。例如，在处理微服务架构中的大量并发请求时，Netty及其ByteBuf的设计理念为减少延迟、优化资源利用提供了有力支持。 进一步探究，Google于2021年发布的Golang 1.16版本中引入了新的内存管理改进措施，如更大的内存页分配以减少内部碎片，这一举措与Netty的内存池设计有异曲同工之妙。同样致力于提升性能和降低内存开销，Golang的实践证明了内存管理对于现代编程语言和框架的关键作用。 另外，一篇发表在ACM Transactions on Networking上的学术论文《Efficient Memory Management for High-speed Packet Processing》也详细探讨了如何通过创新的内存管理模式来应对高速数据包处理场景下的挑战，这为我们理解Netty ByteBuf的工作原理提供了更为广阔的理论视角。 同时，随着硬件技术的不断革新，如Intel Optane持久内存等新型存储介质的出现，也为包括Netty在内的软件栈提出了新的内存管理需求与可能。未来，如何结合这些新兴技术，持续优化ByteBuf或其他类似组件的内存管理策略，将是我们开发者需要关注并深入研究的方向。

...ase作为一款开源、分布式、面向列的NoSQL数据库，因其卓越的大数据存储和实时查询能力而备受青睐。然而，在面对人山人海的数据量和每秒上万次的访问压力时，怎样才能让HBase这个大块头更聪明地使用I/O和CPU资源，从而跑得更快、更强，无疑变成了一项既关键又颇具挑战性的任务。本文将通过实例剖析与实战演示的方式，引导你一步步探寻优化策略。 1. HBase I/O优化策略 1.1 数据块大小调整 HBase中的Region是其基本的数据存储单元，Region内部又由多个HFile组成，而每个HFile又被划分为多个数据块（Block Size）。默认情况下，HBase的数据块大小为64KB。如果数据块太小，就像是把东西分割成太多的小包装，这样一来，每次找东西的时候，就像翻箱倒柜地找小物件，不仅麻烦还增加了I/O操作的次数，就像频繁地开开关关抽屉一样。反过来，如果数据块太大，就好比你一次性拎一大包东西，虽然省去了来回拿的功夫，但可能会导致内存这个“仓库”空间利用得不够充分，有点儿大材小用的感觉。根据实际业务需求及硬件配置，适当调整数据块大小至关重要： java Configuration conf = HBaseConfiguration.create(); conf.setInt("hbase.hregion.blocksize", 128 1024); // 将数据块大小设置为128KB 1.2 利用Bloom Filter降低读取开销 Bloom Filter是一种空间效率极高的概率型数据结构，用于判断某个元素是否在一个集合中。在HBase中，启用Bloom Filter可以显著减少无效的磁盘I/O。以下是如何在表级别启用Bloom Filter的示例： java HTableDescriptor tableDesc = new HTableDescriptor(TableName.valueOf("myTable")); tableDesc.addFamily(new HColumnDescriptor("cf").set BloomFilterType(BloomType.ROW)); admin.createTable(tableDesc); 2. HBase CPU优化策略 2.1 合理设置MemStore和BlockCache MemStore和BlockCache是HBase优化CPU使用的重要手段。MemStore用来缓存未写入磁盘的新写入数据，BlockCache则缓存最近访问过的数据块。合理分配两者内存占比有助于提高系统性能： java conf.setFloat("hbase.regionserver.global.memstore.size", 0.4f); // MemStore占用40%的堆内存 conf.setFloat("hfile.block.cache.size", 0.6f); // BlockCache占用60%的堆内存 2.2 精细化Region划分与预分区 Region数量和大小直接影响到HBase的并行处理能力和CPU资源分配。通过对表进行预分区或适时分裂Region，可以避免热点问题，均衡负载，从而提高CPU使用效率： java byte[][] splits = new byte[][] {Bytes.toBytes("A"), Bytes.toBytes("M"), Bytes.toBytes("Z")}; admin.createTable(tableDesc, splits); // 预先对表进行3个区域的划分 3. 探讨与思考 优化HBase的I/O和CPU使用率是一个持续的过程，需要结合业务特性和实际运行状况进行细致分析和调优。明白了这个策略之后，咱们就得学着在实际操作中不断尝试和探索。就像调参数时，千万得瞪大眼睛盯着系统的响应速度、处理能力还有资源使用效率这些指标的变化，这些可都是我们判断优化效果好坏的重要参考依据。 总之，针对HBase的I/O和CPU优化不仅关乎技术层面的深入理解和灵活运用，更在于对整个系统运行状态的敏锐洞察和精准调控。每一次实践都是对我们对技术认知的深化，也是我们在大数据领域探索过程中不可或缺的一部分。

分布式计算 , 分布式计算是一种在多台独立计算机上同时进行计算，通过网络互相协调、交换信息，共同解决大型复杂问题的计算模型。在Spark中，分布式计算意味着将一个大任务分解为多个小任务（称为任务分区），这些任务分布在集群的不同节点上并行执行。 数据倾斜 , 在大数据处理场景下，数据倾斜是指在对数据集进行并行处理时，部分任务分配到的数据量远大于其他任务，导致某些节点负载过高，而其他节点则相对空闲。这会严重影响整体计算效率和作业执行时间，是分布式系统中常见的一种性能瓶颈。 推测执行（Speculative Execution） , 在Apache Spark中，推测执行是一项优化策略，用于应对由于硬件差异、网络延迟或其他不可预知因素导致的任务执行速度不均的问题。当Spark检测到某个任务执行速度明显慢于平均速度时，它会启动一个新的“推测任务”来并行处理相同的计算单元，若推测任务更快完成且结果有效，则采用其结果替代原任务的结果，从而减少整个应用程序的等待时间，提升总体执行效率。但需要注意的是，过度的推测执行可能导致资源浪费。

...rnetes中的节点资源不足问题？ 在Kubernetes（简称K8s）的集群环境中，我们可能会遇到一个常见的挑战：节点资源不足。当Pod的需求量超过了节点能承受的极限，那可不只是Pod可能无法正常安排工作那么简单，更会影响到整个系统的健康状况和运行效率，就像一个仓库堆满了货物，不仅新货进不来，连仓库整体的运转速度和稳定性都会大打折扣。这篇东西，咱们会一步步掰碎了讲，搭配上实实在在的代码例子，一起研究下怎么搞定这个问题。而且啊，我还会尽量让它读起来更有“人味儿”，让你能感受到解决问题时像人在思考一样的过程。 1. 监控与诊断 首先，我们需要明确一个问题：“节点真的资源不足吗？” 这就需要我们借助于Kubernetes内置的监控工具进行实时诊断。例如，我们可以使用kubectl describe node 命令来查看某个节点的详细状态，包括CPU、内存以及磁盘等资源的使用情况： bash kubectl describe node my-node 从输出的信息中，我们可以直观地看到当前节点的资源分配状况，了解是否存在过度使用或浪费资源的现象。 2. 调整资源配额 如果确认是资源不足，我们可以考虑优化已有Pod的资源配置，或者为节点设置合适的资源配额限制。例如，通过编辑Deployment或直接修改Pod的yaml配置文件，可以调整容器的CPU和内存请求及限制： yaml apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: my-app spec: replicas: 3 template: spec: containers: - name: my-container image: my-image resources: requests: cpu: "0.5" memory: "512Mi" limits: cpu: "1" memory: "1Gi" 这样既能确保Pod有充足的资源运行，又能防止单个Pod过度消耗资源，导致其他Pod无法调度。 3. 扩容节点或集群 对于长期存在的资源瓶颈，扩容节点可能是最直接有效的解决方案。根据实际情况，我们有两个灵活的选择：要么给现有的集群添几个新节点，让它们更热闹些；要么就直接把已有节点的规格往上提一提，让它们变得更加强大。以下是一个创建新节点实例的示例： bash 假设你正在使用GCP gcloud compute instances create new-node \ --image-family ubuntu-1804-lts \ --image-project ubuntu-os-cloud \ --machine-type n1-standard-2 \ --scopes cloud-platform \ --subnet default 然后，你需要将这个新节点加入到Kubernetes集群中，具体操作取决于你的集群管理方式。例如，在Google Kubernetes Engine (GKE) 中，新创建的节点会自动加入集群。 4. 使用Horizontal Pod Autoscaler (HPA) 除了手动调整，我们还可以利用Kubernetes的自动化工具——Horizontal Pod Autoscaler (HPA)，根据实际负载动态调整Pod的数量。例如： bash 创建HPA对象，针对名为my-app的Deployment，目标CPU利用率保持在50% kubectl autoscale deployment my-app --cpu-percent=50 --min=1 --max=10 这段命令会创建一个HPA，它会自动监控"my-app" Deployment的CPU使用情况，当CPU使用率达到50%时，开始增加Pod数量，直到达到最大值10。 结语 处理Kubernetes节点资源不足的问题，需要我们结合监控、分析和调整策略，同时善用Kubernetes提供的各种自动化工具。在整个这个流程里，持续盯着并摸清楚系统的运行状况可是件顶顶重要的事。为啥呢？因为只有真正把系统给琢磨透了，咱们才能做出最精准、最高效的决定，一点儿也不含糊！记住啊，甭管是咱们亲自上手调整还是让系统自动化管理，归根结底，咱们追求的终极目标就是保证服务能稳稳当当、随时待命。咱得瞅准了，既要让集群资源充分满负荷运转起来，又得小心翼翼地躲开资源紧张可能带来的各种风险和麻烦。

...异常背后的原因 - 资源监控：查看SeaTunnel运行期间的系统资源消耗（如CPU、内存、磁盘IO等），确认是否因资源不足导致异常。 - 日志分析：深入研究SeaTunnel生成的日志文件，寻找可能导致异常的行为或事件。 - 数据检查：检查输入数据源是否有异常数据或突发流量，例如上述虚构异常可能是由于数据突然激增造成的数据倾斜问题。 4. 实战演练 通过代码调整解决问题 假设我们发现异常是由数据倾斜引起，可以通过修改transform阶段的代码来尝试均衡数据分布： java class BalancedTransform extends BaseTransform<...> { @Override public DataStream<...> transform(DataStream<...> input) { // 添加数据均衡策略，例如Flink的Rescale操作 return input.rescale(); } } // 更新pipeline配置 pipeline.replaceTransform(oldTransform, new BalancedTransform(...)); 5. 总结与反思 每一次面对未列明的SeaTunnel异常，都是一次深入学习和理解其内部工作原理的机会。尽管具体的代码示例在此处未能给出，但这种解决思路和调试过程本身才是最宝贵的财富。在面对那些未知的挑战时，咱们得拿出实打实的严谨劲儿，就像侦探破案那样，用科学的办法一步步来。这就好比驾驶SeaTunnel这艘大数据处理的大船，在浩瀚的数据海洋里航行，咱得结合实际情况，逐个环节、逐个场景地细细排查问题，同时灵活应变，该调整代码逻辑的时候就大胆修改，配置参数也得拿捏得恰到好处。这样，咱们才能稳稳当当地驾驭好这艘大船，一路乘风破浪前进。 请记住，每个项目都有其独特性，处理异常的关键在于理解和掌握工具的工作原理，以及灵活应用调试技巧。嗯，刚才说的那些呢，其实就是一些通用的处理办法和思考套路，不过具体问题嘛，咱们还得接地气儿，根据实际项目的个性特点和需求来量体裁衣，进行对症下药的分析和解决才行。

1. 引言 在分布式系统中，Apache ZooKeeper作为一款强大的协调服务工具，其稳定性和可靠性至关重要。然而，在实际操作的时候，我们时不时会碰到个让人脑壳疼的难题——ZooKeeper这家伙老是蹦出磁盘I/O错误的消息，真是够闹心的。这不仅可能会让各个节点间的数据同步乱成一团糟，甚至可能把整个集群都搞得摇摇欲坠，稳定性大打折扣！这篇东西，我们打算从实实在在的案例开始聊起，再配上些代码实例，把这个问题掰开揉碎了讲明白，同时也会分享一些咱们想到的解决办法和对策，保证接地气儿！ 2. ZooKeeper与磁盘I/O的关系 ZooKeeper作为一个高度依赖持久化存储的服务，它需要频繁地将内存中的数据变更同步到磁盘上以保证数据的一致性。当ZooKeeper节点的磁盘I/O性能不足或者磁盘空间紧张时，就容易触发此类错误。例如，当我们调用ZooKeeper的create()方法创建一个新的节点时： java ZooKeeper zookeeper = new ZooKeeper("localhost:2181", 3000, null); String path = "/my_znode"; String data = "Hello, ZooKeeper!"; zookeeper.create(path, data.getBytes(), ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT); 上述代码会在ZooKeeper服务器上创建一个持久化的节点并写入数据，这个过程就涉及到磁盘I/O操作。如果此时磁盘I/O出现问题，那么节点创建可能会失败，抛出异常。 3. 磁盘I/O错误的表现及影响 当ZooKeeper日志中频繁出现“Disk is full”、“No space left on device”或“I/O error”的警告时，表明存在磁盘I/O问题。这种状况会导致ZooKeeper没法顺利完成事务日志和快照文件的写入工作，这样一来，那些关键的数据持久化，还有服务器之间的选举、同步等核心功能都会受到连带影响。到了严重的时候，甚至会让整个服务直接罢工，无法提供服务。 4. 探究原因与解决方案 （1）磁盘空间不足 这是最直观的原因，可以通过清理不必要的数据文件或增加磁盘空间来解决。例如，定期清理ZooKeeper的事务日志和快照文件，可以使用自带的zkCleanup.sh脚本进行自动维护： bash ./zkCleanup.sh -n myServer1:2181/myZooKeeperCluster -p /data/zookeeper/version-2 （2）磁盘I/O性能瓶颈 如果磁盘读写速度过慢，也会影响ZooKeeper的正常运行。此时应考虑更换为高性能的SSD硬盘，或者优化磁盘阵列配置，提高I/O吞吐量。另外，一个蛮实用的办法就是灵活调整ZooKeeper的刷盘策略。比如说，我们可以适当地给syncLimit和tickTime这两个参数值加加油，让它们变大一些，这样一来，就能有效地降低刷盘操作的频率，让它不用那么频繁地进行写入操作，更贴近咱们日常的工作节奏啦。 （3）并发写入压力大 高并发场景下，大量写入请求可能会导致磁盘I/O瞬间飙升。对于这个问题，我们可以采取一些措施，比如运用负载均衡技术，让ZooKeeper集群的压力得到分散缓解，就像大家一起扛米袋，别让一个节点给累垮了。另外，针对实际情况，咱们也可以灵活调整，对ZooKeeper客户端API的调用来个“交通管制”，根据业务需求合理限流控制，避免拥堵，保持运行流畅。 5. 结论 面对ZooKeeper运行过程中出现的磁盘I/O错误，我们需要具体问题具体分析，结合监控数据、日志信息以及系统资源状况综合判断，采取相应措施进行优化。此外，良好的运维习惯和预防性管理同样重要，如定期检查磁盘空间、合理分配资源、优化系统配置等，都是避免这类问题的关键所在。说真的，ZooKeeper就相当于我们分布式系统的那个“底座大石头”，没它不行。只有把这块基石稳稳当当地砌好，咱们的系统才能健壮得像头牛，让人放心可靠地用起来。 以上内容，不仅是我在实践中积累的经验总结，也是我不断思考与探索的过程，希望对你理解和处理类似问题有所启发和帮助。记住，技术的魅力在于持续学习与实践，让我们一起在ZooKeeper的世界里乘风破浪！

... 服务降级：服务降级策略不足，导致高负载时用户体验差 1. 问题背景与情绪共鸣 作为一个程序员，我深知服务降级的重要性。特别是在人多的时候，比如大家都在抢红包或者同时点开一个热门页面，要是咱们的服务降级方案没做好，那用户就可能觉得操作特别卡，或者某些功能突然用不了了，搞不好还会直接把App给关了走人。哎呀妈呀，这体验真的太折磨人了！我最近在捣鼓 HessianRPC 框架的时候，就被这个破问题给整懵圈了。 记得有一次我们的系统突然遭遇了流量高峰，结果服务器直接崩了，用户反馈说页面加载特别慢，有的功能根本点不开。我当时心里就嘀咕开了：“哎呀，总不能就这么干让用户体验卡在这儿吧？”后来一通排查下来，才发现是我们家的服务降级方案掉链子了。嘿，我最近琢磨起了HessianRPC里的服务降级功能，觉得挺有意思的，干脆好好研究一番，顺便把我的小心得跟大家唠唠！ 2. HessianRPC简介及初探 HessianRPC是一个轻量级的远程调用框架，主要用于Java应用程序之间的通信。它支持多种协议，比如HTTP、TCP等，非常适合构建分布式系统。不过，HessianRPC本身并没有内置的服务降级功能，所以我们需要手动去实现。 刚开始接触HessianRPC的时候，我觉得它的API还挺简洁的。比如，我们可以定义一个接口： java public interface HelloService { String sayHello(String name); } 然后通过代理类来调用这个接口的方法： java HessianProxyFactory factory = new HessianProxyFactory(); HelloService helloService = (HelloService) factory.create(HelloService.class, "http://localhost:8080/hello"); String result = helloService.sayHello("World"); System.out.println(result); 看到这段代码的时候，我心里想着：“嗯，看起来挺简单的嘛！”但是，当我尝试在高负载情况下运行它时，才发现事情并没有那么简单。 3. 服务降级的重要性与实践 服务降级的核心思想就是在系统资源紧张时，优先保证核心业务的正常运转，而暂时关闭一些非关键的功能。对于HessianRPC来说，我们可以通过异常捕获的方式来实现这一点。 假设我们现在有一个UserService，其中包含了一个getUserInfo()方法。要是咱们直接用这个方法，后端服务要是挂了，程序立马就“崩”了，那用户的体验肯定惨不忍睹啊！所以，我们需要对这个方法进行改造，加入降级逻辑。 java public class UserServiceFallback implements UserService { @Override public UserInfo getUserInfo(int userId) { // 返回默认值 return new UserInfo(-1, "Default User", "No Data Available"); } } 接着，在主逻辑中使用装饰器模式来包裹原始的服务： java public class UserServiceDecorator implements UserService { private final UserService userService; private final UserService fallback; public UserServiceDecorator(UserService userService, UserService fallback) { this.userService = userService; this.fallback = fallback; } @Override public UserInfo getUserInfo(int userId) { try { return userService.getUserInfo(userId); } catch (Exception e) { System.err.println("Service unavailable, falling back..."); return fallback.getUserInfo(userId); } } } 通过这种方式，即使后端服务出现问题，我们也能够提供一个友好的备用方案，不至于让用户感到困惑。 4. 面临挑战与解决方案 当然，实际开发过程中总会遇到各种意想不到的问题。比如说，当多个服务同时发生故障时，我们应该如何合理分配降级策略？另外，频繁触发降级会不会影响性能？ 为了解决这些问题，我们可以引入熔断器模式（Circuit Breaker Pattern）。简单讲啊，就好比给系统装了个“自动切换”的小开关。要是某个服务老是连不上，失败个好几次之后，这个开关就会自动启动，直接给用户返回个备用的数据，省得一直傻乎乎地去重试那个挂掉的服务，多浪费时间啊！ 下面是一个基于HessianRPC的熔断器实现： java public class CircuitBreaker { private final T delegate; private boolean open = false; private int failureCount = 0; public CircuitBreaker(T delegate) { this.delegate = delegate; } public T getDelegate() { if (open && failureCount > 5) { return null; // 返回null表示断路器处于打开状态 } return delegate; } public void recordFailure() { failureCount++; if (failureCount >= 5) { open = true; } } } 将熔断器集成到之前的装饰器中： java public class CircuitBreakingUserServiceDecorator implements UserService { private final CircuitBreaker circuitBreaker; public CircuitBreakingUserServiceDecorator(CircuitBreaker circuitBreaker) { this.circuitBreaker = circuitBreaker; } @Override public UserInfo getUserInfo(int userId) { UserService userService = circuitBreaker.getDelegate(); if (userService == null) { return new UserInfo(-1, "Circuit Opened", "Service Unavailable"); } try { return userService.getUserInfo(userId); } catch (Exception e) { circuitBreaker.recordFailure(); return new UserInfo(-1, "Fallback User", "Service Unavailable"); } } } 这样，我们就能够在一定程度上缓解高负载带来的压力，并且确保系统的稳定性。 5. 总结与展望 回顾这次经历，我深刻体会到服务降级并不是一件轻松的事情。这事儿吧，不光得靠技术硬功夫，还得会提前打算，脑子转得也得快，不然真容易手忙脚乱。虽然HessianRPC没有提供现成的服务降级工具，但通过灵活运用设计模式，我们完全可以打造出适合自己项目的解决方案。 未来，我希望能够在更多场景下探索HessianRPC的应用潜力，同时也期待社区能够推出更加完善的降级框架，让开发者们少走弯路。毕竟，谁不想写出既高效又优雅的代码呢？如果你也有类似的经历或想法，欢迎随时交流讨论！

...：一个深度剖析与解决策略 一、引言 在大数据处理领域，Apache Kafka凭借其高吞吐量、低延迟、可靠的消息传递特性，成为了构建实时数据流处理系统的首选工具。Kafka中的一个关键概念是Consumer Group，它允许多个消费者同时消费来自同一主题的消息，从而实现负载均衡和容错。哎呀，你懂的，有时候在Consumer Group群里，突然有人掉线了，或者人少了点，这可就有点棘手了。毕竟，要是咱们这个小团体不稳当，效率也上不去啊。就像是打游戏，队伍一散，那可就难玩了不是？得想办法让咱们这个小组子，既能稳住阵脚，又能跑得快，对吧？本文将深入探讨这一问题，并提供解决方案。 二、问题现象与原因分析 现象描述： 在实际应用中，一旦某个Consumer Group成员（即消费者实例）发生故障或网络中断，该成员将停止接收新的消息。哎呀，你知道的，如果团队里的小伙伴们没能在第一时间察觉并接手这部分信息的处理任务，那可就麻烦了。就像你堆了一大堆未读邮件在收件箱里，久而久之，不光显得杂乱无章，还可能拖慢你整日的工作节奏，对不对？同样的道理，信息堆积多了，整个系统的运行效率就会变慢，稳定性也容易受到威胁。所以，大家得互相帮忙，及时分担任务，保持信息流通顺畅，这样才能让我们的工作更高效，系统也更稳定！ 原因分析： 1. 成员间通信机制不足 Kafka默认不提供成员间的心跳检测机制，依赖于应用开发者自行实现。 2. 配置管理不当 如未能正确配置自动重平衡策略，可能导致成员在故障恢复后无法及时加入Group，或加入错误的Group。 3. 资源调度问题 在高并发场景下，资源调度不均可能导致部分成员承担过多的消费压力，而其他成员则处于空闲状态。 三、解决策略 1. 实现心跳检测机制 为了检测成员状态，可以实现一个简单的心跳检测机制，通过定期向Kafka集群发送心跳信号来检查成员的存活状态。如果长时间未收到某成员的心跳响应，则认为该成员可能已故障，并从Consumer Group中移除。以下是一个简单的Java示例： java import org.apache.kafka.clients.consumer.ConsumerRecord; import org.apache.kafka.clients.consumer.ConsumerRecords; public class HeartbeatConsumer extends AbstractKafkaConsumer { private static final long HEARTBEAT_INTERVAL = 60 1000; // 心跳间隔时间，单位毫秒 @Override public void onConsume() { while (true) { try { Thread.sleep(HEARTBEAT_INTERVAL); if (!isAlive()) { System.out.println("Heartbeat failure detected."); // 可以在这里添加逻辑来处理成员故障，例如重新加入组或者通知其他成员。 } } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } } } private boolean isAlive() { // 实现心跳检测逻辑，例如发送心跳请求并等待响应。 return true; // 假设总是返回true，需要根据实际情况调整。 } } 2. 自动重平衡策略 合理配置Kafka的自动重平衡策略，确保在成员故障或加入时能够快速、平滑地进行组内成员的重新分配。利用Kafka的API或自定义逻辑来监控成员状态，并在需要时触发重平衡操作。例如： java KafkaConsumer consumer = new KafkaConsumer<>(config); consumer.subscribe(Arrays.asList(topic)); while (true) { ConsumerRecords records = consumer.poll(Duration.ofMillis(100)); for (ConsumerRecord record : records) { // 处理消息... } // 检查组成员状态并触发重平衡 if (needRebalance()) { consumer.leaveGroup(); consumer.close(); consumer = new KafkaConsumer<>(config); consumer.subscribe(Arrays.asList(topic)); } } private boolean needRebalance() { // 根据实际情况判断是否需要重平衡，例如检查成员状态等。 return false; } 3. 资源均衡与优化 设计合理的资源分配策略，确保所有成员在消费负载上达到均衡。可以考虑动态调整成员的消费速度、优化网络路由策略等手段，以避免资源的过度集中或浪费。 四、总结 解决Consumer Group成员失散的问题，需要从基础的通信机制、配置管理、到高级的资源调度策略等多个层面综合考虑。哎呀，咱们得好好琢磨琢磨这事儿！要是咱们能按这些策略来操作，不仅能稳稳地扛住成员出了状况的难题，还能让整个系统变得更加强韧，处理问题的能力也大大提升呢！就像是给咱们的团队加了层保护罩，还能让咱们干活儿更顺畅，效率蹭蹭往上涨！哎呀，兄弟，你得明白，在真刀真枪地用上这套系统的时候，咱们可不能死板地照着书本念。得根据你的业务需求，就像给娃挑衣服一样，挑最合适的那一件。还得看咱们的系统架构，就像是厨房里的调料，少了哪一味都不行。得灵活调整，就像变魔术一样，让性能和稳定性这俩宝贝儿，一个不落地都达到最好状态。这样，咱们的系统才能像大厨做菜一样，色香味俱全，让人爱不释口！

...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。

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