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在深入探讨了海量数据处理的基本方法后，我们了解到，随着数字化进程的加速和互联网技术的发展，大数据已经成为各行各业不可或缺的资源。近年来，国内外许多企业和研究机构不断突破海量数据处理的技术瓶颈，实现了更高效的数据挖掘与分析。 例如，在2022年，Apache Spark社区发布了Spark 3.2版本，进一步优化了其对大规模数据处理的能力，特别是对结构化、半结构化数据的支持更加完善，通过Catalyst优化器的升级以及动态分区剪枝等新特性，有效提升了处理海量数据时的性能表现。 此外，Google公司近期发布的关于Bloom Filter的新研究成果，揭示了一种新型布隆过滤器变体——Counting Bloom Filter with Carry Sketches（CBCS），能够在保持较低错误率的同时，更精准地统计大规模数据集中元素出现的次数，为解决海量数据判重问题提供了新的解决方案。 同时，针对分布式环境下数据存储与计算的需求，Hadoop生态系统的组件如HDFS和YARN也在持续演进中，以适应实时流处理、机器学习等新兴应用场景。而诸如Kafka、Flink等流处理框架的兴起，也为海量数据的实时分析提供了强大支持。 不仅如此，学术界对于Trie树、Bitmap等数据结构的研究也在不断深入，结合新型硬件如SSD、GPU等进行并行优化，使得这些经典数据结构在现代海量数据处理场景下焕发新生。未来，随着量子计算和边缘计算等前沿技术的发展，海量数据处理的方法将更加丰富多元，效率也将有质的飞跃。 综上所述，海量数据处理技术正以前所未有的速度发展和完善，从理论研究到工程实践，各类创新技术和解决方案层出不穷，为大数据时代的数据价值挖掘奠定了坚实基础。广大读者可以通过关注最新的科研成果、行业报告和技术博客，深入了解这一领域的发展趋势和应用案例，以便更好地应对和解决实际工作中的海量数据挑战。

随着大数据时代的到来，数据处理成为了各行业不可或缺的一环。Apache Pig作为Hadoop生态系统中的重要组成部分，以其简洁的脚本语言和强大的数据处理能力，为数据工程师和分析师提供了高效、灵活的工具。然而，面对不断增长的数据量和复杂性，如何优化Apache Pig的性能、提升其可扩展性和增强用户体验，成为了当前研究和实践的重点。 一、性能优化 在大数据处理场景中，性能优化是提升系统效率的关键。Apache Pig的性能瓶颈主要体现在数据加载、内存管理和并行计算等方面。为了优化性能，可以采取以下策略： 1. 数据预处理：在加载数据之前进行预处理，如去除重复记录、缺失值填充或数据标准化，可以减少后续处理的负担。 2. 内存管理优化：合理设置内存缓冲区大小，避免频繁的磁盘I/O操作，提高数据加载速度。 3. 并行计算优化：利用分布式计算框架的并行处理能力，合理划分任务，减少单点瓶颈。 二、可扩展性提升 随着数据规模的不断扩大，如何保证Apache Pig系统在增加数据量时仍能保持良好的性能和稳定性，是其面临的另一大挑战。提升可扩展性的方法包括： 1. 动态资源分配：通过自动调整集群资源（如CPU、内存和存储），确保在数据量增加时能够及时响应，提高系统的适应性。 2. 水平扩展：增加节点数量，分散计算和存储压力，利用分布式架构的优势，实现负载均衡。 3. 算法优化：采用更高效的算法和数据结构，减少计算复杂度，提高处理效率。 三、用户体验增强 提升用户体验，使得Apache Pig更加易于学习和使用，对于吸引更多的开发者和分析师至关重要。这可以通过以下几个方面实现： 1. 可视化工具：开发图形化界面或增强现有工具的可视化功能，使非专业用户也能轻松理解和操作Apache Pig脚本。 2. 文档和教程：提供详尽的文档和易于理解的教程，帮助新用户快速上手，同时更新最佳实践和案例研究，促进社区交流。 3. 社区建设和支持：建立活跃的开发者社区，提供技术支持和问题解答服务，促进资源共享和经验交流。 四、结语 Apache Pig作为大数据处理领域的重要工具，其性能优化、可扩展性和用户体验的提升，是推动其在实际应用中发挥更大价值的关键。通过上述策略的实施，不仅能够提高Apache Pig的效率和可靠性，还能吸引更多开发者和分析师加入，共同推动大数据技术的发展和应用。随着技术的不断进步和创新，Apache Pig有望在未来的数据处理领域扮演更加重要的角色。

... 工作管道及游戏资产数据库 作者／译者简介 作者介绍：Jason Gregory在1994年开始任职专业软件工程师，自1999年3月开始在游戏产业中任职软件工程师。在圣迭哥Midway Home Entertainment公司开始游戏编程的他，为《疯狂飞行员（Freaky Flyers）》及《Crank the Weasel》开发PlayStation 2/Xbox上的动画系统。在2003年，他转到洛杉矶艺电，为《荣誉勋章：血战太平洋（Medal of Honor: Pacific Assault）》开发游戏引擎及游戏性技术，并在《荣誉勋章：空降神兵（Medal of Honor: Airborne）》中担任首席工程师。他现时是顽皮狗公司的通才程序员，为《神秘海域：德雷克船长的宝藏（Uncharted: Drake's Fortune）》及《神秘海域：纵横四海（Uncharted: Among Thieves）》开发引擎及游戏性软件。他也在南加州大学教授游戏技术的课程。 译者简介：叶劲峰（Milo Yip）从小自习编程，并爱好计算机图形学。上中学时兼职开发策略RPG《王子传奇》，该游戏在1995年于台湾发行。其后他获取了香港大学认知科学学士、香港中文大学系统工程及工程管理哲学硕士。毕业后在香港理工大学设计学院从事游戏引擎及相关技术的研发，职至项目主任。除发表学术文章外，也曾合著《DirectX9游戏编程实务》。2008年往上海育碧担任引擎工程师开发《美食从天而降（Cloudy with a Chance of Meatballs）》Xbox360/PS3/Wii/PC，2009年起于麻辣马开发《爱丽丝：疯狂回归（Alice: Madness Returns）》Xbox360/PS3/PC，2011年加入腾讯互动娱乐引擎技术中心担任专家工程师，所研发的技术已用于《斗战神》、《天涯明月刀》、《众神争霸》等项目中。 推荐序1 最初拿到《Game Engine Architecture》一书的英文版，是编辑侠少邮寄给我的打印版。他建议我接下翻译此书的合同。当时我正在杭州带领一个团队开发3D游戏引擎，我和我的同事都对这本书的内容颇有兴趣，两大本打印的英文书立刻在同事间传开。可惜那段时间个人精力顾及不来，把近千页的英文读物精读而后翻译成中文对个人的业余时间是个极大的挑战，不能担此翻译任务颇为遗憾。 不久以后听说Milo Yip（叶劲峰）已开始着手翻译，甚为欣喜。翻译此巨著，他一定是比我更合适的人选。我和Milo虽未曾蒙面，但神交已久。在网络上读过一些他的成长经历，和我颇为相似，心有戚戚。他对游戏3D实时渲染技术研究精深为我所不及，我们曾通过Google Talk讨论过许多技术问题，他都有独到的见解。翻译工作开始后，Milo是香港人，英文技术术语在香港的中文译法和大陆的有许多不同。但此书由大陆出版社出版，考虑到面对的读者主要是大陆程序员，Milo希望能更符合大陆程序员的用词习惯，所以在翻译一开始就通过Google Docs创建了协作页面，邀请大家共同探讨书中技术名词的中译名。从中我们可以一窥他作为译者的慎重。 三年之后，有幸在出版之前就拿到了完整的译本。这是一本用LaTeX精心排版的800页的电子书，我只花了一周时间，几乎是一口气读完。流畅的阅读享受，绝对不仅仅是因为原著精彩的内容，精美的版面和翔实的译注也加了不少分。 在阅读本书的过程中，我不只一次地获得共鸣。例如在第5章的内存管理系统的介绍中，作者介绍的几种游戏特有的内存管理方法我都曾在项目中用过，而这是第一次有书籍专门将这些方法详尽记录；又如第11章动画系统的介绍，我们也同样在3D引擎开发过程中改进原有动画片段混合方法的经历。虽然书中介绍的每个技术点，都可能可以在某篇论文，某本其他的书的章节，某篇网络blog上见过，但之前却无一本书可以把这些东西放在一起相互参照。对于从事游戏引擎开发的程序员来说，了解各种引擎在处理每个具体问题时的方案是相当重要的。而每种方案又各有利弊，即使不做引擎开发工作而是在某一特定游戏引擎上做游戏开发，从中也可以理解引擎的局限性以及可能的改进方法。尤其是第14章介绍的对游戏性相关系统的设计，各个开发人员几乎都是凭经验设计，很少见有书籍对这些做总结。对于基于渲染引擎做开发的游戏程序员，这是必须面对的工作，这一章会有很大的借鉴意义。 本书作者是业内资深的游戏引擎开发人，他所参于的《神秘海域》和《最后生还者》都是我的个人最爱。在玩游戏的过程中，作为游戏程序员的天性，自然会不断地猜想各个技术点是如何实现的，背后需要怎样的工具支持。能在书中一一得到印证是件特别开心的事情。作者反复强调代码实践的重要性，在书中遍布着C++代码。我不认为这些代码有直接取来使用的价值，但它们极大地帮助了读者理解书中的技术点。书中列出的顽皮狗工作室用lisp方言作为游戏配置脚本的范例也给我很大的启发，有了这些具体的代码示例以及作者本身的一线工程师背景，也让我确信书中那些关于主机游戏开发相关等，我所没有接触过的内容都也绝非泛泛而谈。 国内的游戏开发社区的壮大，主要是随最近十年的MMO风潮而生。而就在大型网络游戏在中国有些畸形发展，让这类游戏偏离电子游戏游戏性的趋势时，我们有幸迎来了为移动设备开发游戏的大潮。游戏开发的重心重新回到游戏性本身。我们更需要去借鉴单机游戏是如何为玩家带来更纯粹的游戏体验，我相信书中记录的各种技术点会变的更有帮助。 资深游戏开发及创业者 云风 @简悦云风 推荐序2 在我认识的许多游戏业开发同仁中，只有少数香港同胞，Milo Yip（叶劲峰）却正是这样一位给我印象非常深刻的优秀香港游戏开发者。我俩认识，是在Milo加入腾讯互动娱乐研发部引擎技术中心后，说来到现在也只是两年多时间。其间，他为人的谦逊务实，对待技术问题的严谨求真态度，对算法设计和性能优化的娴熟技术，都为人所称道。Milo一丝不苟的工作风格，甚至表现在对待技术文档排版这类事情上（Milo常执著地用LaTeX将技术文档排到完美），我想这一定是他在香港读大学、硕士及在香港理工大学的多媒体创新中心从事研究员，一贯沿袭至今的好作风。 我很高兴腾讯游戏有实力吸引到这样优秀的技术专家；即使在其已从上海迁回香港家中，依然选择到深圳腾讯互动娱乐总部工作。叶兄从此工作日每天早晚过关，来往香港和深圳两地，虽有舟车劳顿，但是兼顾了对家庭的照顾和在游戏引擎方面的专业研究，希望这样的状况是令他满意的。 认识叶兄当时，我便知道他在进行Jason Gregory所著《游戏引擎架构》一书的中译工作。因为自己从前也有业余翻译游戏开发有关书籍的经历，所以我能理解其中的辛苦和责任重大，对叶兄也更多一分钦佩。我以为，本书以及本书的中文读者最大的幸运便是，遇到叶兄这位对游戏有着如同对家对国般强烈责任感，犹如“游戏科学工作者”般的专业译者！ 现在（2013年年末）无疑是游戏史上对独立游戏制作者最友好的年代。开发设备方便获得（相对过往仅由主机厂商授权才能获得专利开发设备，现在有一台智能手机和一台个人电脑就可以开发）、技术工具友好、调试过程简单方便，且互联网上有丰富的例程和开源代码参考，也有网上社区便于交流。很多爱好者能够很快地制作出可运行的游戏原型，其中一些也能发布到应用商店。 但是不全面掌握各方面知识，尤其是游戏引擎架构知识，往往只能停留在勉强修改、凑合重用别人提供的资源的应用程度上，难以做极限的性能改进，更妄谈革命式的架构创新。这样的程度是很难在成千上万的游戏中脱颖而出的。我们所认可的真正的游戏大作，必定是在某方面大幅超越用户期待的产品。为了打造这样的产品，游戏内容创作者（策划、美术等）需要“戴着镣铐跳舞”（在当前的机能下争取更多的创作自由度），而引擎架构合理的游戏可以经得起──也值得进行──反复优化，最终可以提供更多的自由度，这是大作出现的技术前提。 书的作者、译者、出版社的编者，加上读者，大家是因书而结缘的有缘人。因叶兄这本《游戏引擎架构》译著而在线上线下相识的读者们，你们是不是因“了解游戏引擎架构，从而制作/优化好游戏”这样的理想而结了缘呢？ 亲爱的读者，愿你的游戏有一天因谜题巧妙绝伦、趣味超凡、虚拟世界气势磅礴、视觉效果逼真精美等专业因素取得业界褒奖，并得到玩家真诚的赞美。希望届时曾读叶兄这本《游戏引擎架构》译作的你，也可以回馈社会，回馈游戏开发的学习社区，帮助新人。希望你也可以建立微信公众号、博客等，或翻译游戏开发书籍，造福外语不好的读者，所以如果你的外语（英语、日语、韩语之于游戏行业比较重要）水平仍需精进，现在也可以同步加油了！ 腾讯《天天爱消除》游戏团队Leader 沙鹰 @也是沙鹰 译序 数千年以来，艺术家们通过文学、绘画、雕塑、建筑、音乐、舞蹈、戏剧等传统艺术形式充实人类的精神层面。自20世纪中叶，计算机的普及派生出另一种艺术形式──电子游戏。游戏结合了上述传统艺术以及近代科技派生的其他艺术（如摄影、电影、动画），并且完全脱离了艺术欣赏这种单向传递的方式──游戏必然是互动的，“玩家”并不是“读者”、“观众”或“听众”，而是进入游戏世界、感知并对世界做出反应的参与者。 基于游戏的互动本质，游戏的制作通常比其他大众艺术复杂。商业游戏的制作通常需要各种人才的参与，而他们则需要依赖各种工具及科技。游戏引擎便是专门为游戏而设计的工具及科技集成。之所以称为引擎，如同交通工具中的引擎，提供了最核心的技术部分。因为复杂，研发成本高，人们不希望制作每款游戏（或车款）时都重新设计引擎，重用性是游戏引擎的一个重要设计目标。 然而，各游戏本身的性质以及平台的差异，使研发完全通用的游戏引擎变得极困难，甚至不可能。市面上出售的游戏引擎，有一些虽然已经达到很高的技术水平，但在商业应用中，很多时候还是需要因应个别游戏项目对引擎改造、整合、扩展及优化。因此，即使能使用市面上最好的商用引擎或自研引擎，我们仍需要理解当中的架构、各种机制和技术，并且分析及解决在制作中遇到的问题。这些也是译者曾任于上海两家工作室时的主要工作范畴。 选择翻译此著作，主要原因是在阅读中得到共鸣，并且能知悉一些知名游戏作品实际上所采用的方案。有感坊间大部分游戏开发书籍并不是由业内人士执笔，内容只足够应付一些最简单的游戏开发，欠缺宏观比较各种方案，技术与当今实际情况也有很大差距。而一些Gems类丛书虽然偶有好文章，但受形式所限欠缺系统性、全面性。难得本书原作者身为世界一流游戏工作室的资深游戏开发者（注1），在繁重的游戏开发工作外，还在大学教授游戏开发课程以至编写本著作。此外，从与内地同事的交流中，了解到许多从业者不愿意阅读外文书籍。为了普及知识及反馈业界社会，希望能尽绵力。 或许有些人以为本著作是针对单机／游戏机游戏的，并不适合国内以网游为主的环境。但译者认为这是一种误解，许多游戏本身所涉及的技术是具通用性的。例如游戏性相关的游戏性系统、场景管理、人工智能、物理模拟等部分，许多时候也会同时用于网游的前台和后台。现时，一些动作为主、非MMO的国内端游甚至会直接在后台运行传统意义上的游戏引擎。至于前台相关的技术，单机和端游的区别更少。此外，随着近年移动终端的兴起，其硬件性能已超越传统掌上游戏机，开发手游所需的技术与传统掌上游戏机并无太大差异。还可预料，现时单机／游戏机的一些较高级的架构及技术，将在不远的未来着陆移动终端平台。 译者认为，本书涵括游戏开发技术的方方面面，同时适合入门及经验丰富的游戏程序员。书名中的架构二字，并不单是给出一个系统结构图，而是描述每个子系统的需求、相关技术及与其他子系统的关系。对译者本人而言，本书的第11章（动画系统）及第14章（运行时游戏性基础系统）是本书特別精彩之处，含有许多少见于其他书籍的内容。而第10章（渲染引擎）由于是游戏引擎中的一个极大的部分，有限的篇幅可能未能覆盖广度及深度，推荐读者参考[1]（注2），人工智能方面也需参考其他专著。 本译作采用LaTeX排版（注3），以Inkscape编译矢量图片。为了令阅读更流畅，内文中的网址都统一改以脚注标示。另外，由于现时游戏开发相关的文献以英文为主，而且游戏开发涉及的知识面很广，本译作尽量以括号形式保留英文术语。为了方便读者查找内容，在附录中增设中英文双向索引（索引条目与原著的不同）。 本人在香港成长学习及工作，至2008年才赴内地游戏工作室工作，不黯内地的中文写作及用字习惯，翻译中曾遇到不少困难。有幸得到出版社人员以及良师益友的帮助，才能完成本译作。特别感谢周筠老师支持本作的提案，并耐心地给予协助及鼓励。编辑张春雨老师和卢鸫翔老师，以及好友余晟给予了大量翻译上的知识及指导。也感谢游戏业界专家云风、大宝和Dave给予了许多宝贵意见。此书的翻译及排版工作比预期更花时间，感谢妻子及儿女们的体谅。此次翻译工作历时三年半，因工作及家庭事宜导致严重延误，唯有在翻译及排版工作上更尽心尽力，希望求得等待此译作的读者们谅解。无论是批评或建议，诚希阁下通过电邮miloyip@gmail.com、新浪微博、豆瓣等渠道不吝赐教。 叶劲峰（Milo Yip） 2013年10月 原作者是顽皮狗（Naughty Dog）《神秘海域（Uncharted）》系列的通才程序员、《最后生还者（The Last of Us）》的首席程序员，之前还曾在EA和Midway工作。 中括号表示引用附录中的参考文献。一些参考条目加入了其中译本的信息。 具体是使用CTEX套装，它是在MiKTeX的基础上增加中文的支持。 前言 最早的电子游戏完全由硬件构成，但微处理器（microprocessor）的高速发展完全改变了游戏的面貌。现在的游戏是在多用途的PC和专门的电子游戏主机（video game console）上玩的，凭借软件带来绝妙的游戏体验。从最初的游戏诞生至今已有半个世纪，但很多人仍然认为游戏是一个未成熟的产业。即使游戏可能是个年轻的产业，若仔细观察，也会发现它正在高速发展。 现时游戏已成为一个上百亿美元的产业，覆盖不同年龄、性别的广泛受众。 千变万化的游戏，可以分为从纸牌游戏到大型多人在线游戏（massively multiplayer online game，MMOG）等多个种类（category）和“类型（genre）”（注1），也可以运行在任何装有微芯片（microchip）的设备上 。你现在可以在PC、手机及多种特别为游戏而设计的手持/电视游戏主机上玩游戏。家用电视游戏通常代表最尖端的游戏科技，又由于它们是周期性地推出新版本，因此有游戏机“世代”（generation）的说法。最新一代（注2）的游戏机包括微软的Xbox 360和索尼的PlayStation 3，但一定不可忽视长盛不衰的PC，以及最近非常流行的任天堂Wii。 最近，剧增的下载式休闲游戏，使这个多样化的商业游戏世界变得更复杂。虽然如此，大型游戏仍然是一门大生意。今天的游戏平台非常复杂，有难以置信的运算能力，这使软件的复杂度得以进一步提升。所有这些先进的软件都需要由人创造出来，这导致团队人数增加，开发成本上涨。随着产业变得成熟，开发团队要寻求更好、更高效的方式去制作产品，可复用软件（reusable software）和中间件（middleware）便应运而生，以补偿软件复杂度的提升。 由于有这么多风格迥异的游戏及多种游戏平台，因此不可能存在单一理想的软件方案。然而，业界已经发展出一些模式 ，也有大量的潜在方案可供选择。现今的问题是如何找到一个合适的方案去迎合某个项目的需要。再进一步，开发团队必须考虑项目的方方面面，以及如何把各方面集成。对于一个崭新的游戏设计，鲜有可能找到一个完美搭配游戏设计各方面的软件包。 现时业界内的老手，入行时都是“开荒牛”。我们这代人很少是计算机科学专业出身（Matt的专业是航空工程、Jason的专业是系统设计工程），但现时很多学院已设有游戏开发的课程和学位。时至今日，为了获取有用的游戏开发信息，学生和开发者必须找到好的途径。对于高端的图形技术，从研究到实践都有大量高质量的信息。可是，这些信息经常不能直接应用到游戏的生产环境，或者没有一个生产级质量的实现。对于图形以外的游戏开发技术，市面上有一些所谓的入门书籍，没提及参考文献就描述很多内容细节，像自己发明的一样。这种做法根本没有用处，甚至经常带有不准确的内容。另一方面，市场上有一些高端的专门领域书籍，例如物理、碰撞、人工智能等。可是，这类书或者啰嗦到让你难以忍受，或者高深到让部分读者无法理解，又或者内容过于零散而难于融会贯通。有一些甚至会直接和某项技术挂钩，软硬件一旦改动，其内容就会迅速过时。 此外，互联网也是收集相关知识的绝佳工具。可是，除非你确实知道要找些什么，否则断链、不准确的资料、质量差的内容也会成为学习障碍。 好在，我们有Jason Gregory，他是一位拥有在顽皮狗（Naughty Dog）工作经验的业界老手，而顽皮狗是全球高度瞩目的游戏工作室之一。Jason在南加州大学教授游戏编程课程时，找不到概括游戏架构的教科书。值得庆幸的是，他承担了这个任务，填补了这个空白。 Jason把应用到实际发行游戏的生产级别知识，以及整个游戏开发的大局编集于本书。他凭经验，不仅融汇了游戏开发的概念和技巧，还用实际的代码示例及实现例子去说明怎样贯通知识来制作游戏。本书的引用及参考文献可以让读者更深入探索游戏开发过程的各方面。虽然例子经常是基于某些技术的，但是概念和技巧是用来实际创作游戏的，它们可以超越个别引擎或API的束缚。 本书是一本我们入行做游戏时想要的书。我们认为本书能让入门者增长知识，也能为有经验者开拓更大的视野。 Jeff Lander（注3） Matthew Whiting（注4） 译注：Genre一词在文学中为体裁。电影和游戏里通常译作类型。不同的游戏类型可见1.2节。 译注：按一般说法，2005年至今属于第7个游戏机世代。这3款游戏机的发行年份为Xbox 360（2005）、PlayStation 3（2006）、Wii（2006）。有关游戏机世代可参考维基百科。 译注：Jeff Lander现时为Darwin 3D公司的首席技术总监、Game Tech公司创始人，曾为艺电首席程序员、Luxoflux公司游戏性及动画技术程序员。 译注：Matthew Whiting现时为Wholesale Algorithms公司程序员，曾为Luxoflux公司首席软件工程师、Insomniac Games公司程序员。 序言 欢迎来到《游戏引擎架构》世界。本书旨在全面探讨典型商业游戏引擎的主要组件。游戏编程是一个庞大的主题，有许多内容需要讨论。不过相信你会发现，我们讨论的深度将足以使你充分理解本书所涵盖的工程理论及常用实践的方方面面。话虽如此，令人着迷的漫长游戏编程之旅其实才刚刚启程。与此相关的每项技术都包含丰富内容，本书将为你打下基础，并引领你进入更广阔的学习空间。 本书焦点在于游戏引擎的技术及架构。我们会探讨商业游戏引擎中，各个子系统的相关理论，以及实现这些理论所需要的典型数据结构、算法和软件接口。游戏引擎与游戏的界限颇为模糊。我们将把注意力集中在引擎本身，包括多个低阶基础系统（low-level foundation system）、渲染引擎（rendering engine）、碰撞系统（collision system）、物理模拟（physics simulation）、人物动画（character animation），及一个我称为游戏性基础层（gameplay foundation layer）的深入讨论。此层包括游戏对象模型（game object model）、世界编辑器（world editor）、事件系统（event system）及脚本系统（scripting system）。我们也将会接触游戏性编程（gameplay programming）的多个方面，包括玩家机制（player mechanics）、摄像机（camera）及人工智能（artificial intelligence，AI）。然而，这类讨论会被限制在游戏性系统和引擎接口范围。 本书可以作为大学中等级游戏程序设计中两到三门课程的教材。当然，本书也适合软件工程师、业余爱好者、自学的游戏程序员，以及游戏行业从业人员。通过阅读本书，资历较浅的游戏程序员可以巩固他们所学的游戏数学、引擎架构及游戏科技方面的知识。专注某一领域的资深程序员也能从本书更为全面的介绍中获益。 为了更好地学习本书内容，你需要掌握基本的面向对象编程概念并至少拥有一些C++编程经验。尽管游戏行业已经开始尝试使用一些新的、令人兴奋的编程语言，然而工业级的3D游戏引擎仍然是用C或C++编写的，任何认真的游戏程序员都应该掌握C++。我们将在第3章重温一些面向对象编程的基本原则，毫无疑问，你还会从本书学到一些C++的小技巧，不过C++的基础最好还是通过阅读[39]、[31]及[32]来获得。如果你对C++已经有点生疏，建议你在阅读本书的同时，最好能重温这几本或者类似书籍。如果你完全没有C++经验，在看本书之前，可以考虑先阅读[39]的前几章，或者尝试学习一些C++的在线教程。 学习编程技能最好的方法就是写代码。在阅读本书时，强烈建议你选择一些特别感兴趣的主题付诸实践。举例来说，如果你觉得人物动画很有趣，那么可以首先安装OGRE，并测试一下它的蒙皮动画示范。接着还可以尝试用OGRE实现本书谈及的一些动画混合技巧。下一步你可能会打算用游戏手柄控制人物在平面上行走。等你能玩转一些简单的东西了，就应该以此为基础，继续前进！之后可以转移到另一个游戏技术范畴，周而复始。这些项目是什么并不重要，重要的是你在实践游戏编程的艺术，而不是纸上谈兵。 游戏科技是一个活生生、会呼吸的家伙 ，永远不可能将之束缚于书本之上 。因此，附加的资源、勘误、更新、示例代码、项目构思等已经发到本书的网站。 目录 推荐序1 iii推荐序2 v译序 vii序言 xvii前言 xix致谢 xxi第一部分 基础 1第1章 导论 31.1 典型游戏团队的结构 41.2 游戏是什么 71.3 游戏引擎是什么 101.4 不同游戏类型中的引擎差异 111.5 游戏引擎概观 221.6 运行时引擎架构 271.7 工具及资产管道 46第2章 专业工具 532.1 版本控制 532.2 微软Visual Studio 612.3 剖析工具 782.4 内存泄漏和损坏检测 792.5 其他工具 80第3章 游戏软件工程基础 833.1 重温C++及最佳实践 833.2 C/C++的数据、代码及内存 903.3 捕捉及处理错误 118第4章 游戏所需的三维数学 1254.1 在二维中解决三维问题 1254.2 点和矢量 1254.3 矩阵 1394.4 四元数 1564.5 比较各种旋转表达方式 1644.6 其他数学对象 1684.7 硬件加速的SIMD运算 1734.8 产生随机数 180第二部分 低阶引擎系统 183第5章 游戏支持系统 1855.1 子系统的启动和终止 1855.2 内存管理 1935.3 容器 2085.4 字符串 2255.5 引擎配置 234第6章 资源及文件系统 2416.1 文件系统 2416.2 资源管理器 251第7章 游戏循环及实时模拟 2777.1 渲染循环 2777.2 游戏循环 2787.3 游戏循环的架构风格 2807.4 抽象时间线 2837.5 测量及处理时间 2857.6 多处理器的游戏循环 2967.7 网络多人游戏循环 304第8章 人体学接口设备（HID） 3098.1 各种人体学接口设备 3098.2 人体学接口设备的接口技术 3118.3 输入类型 3128.4 输出类型 3168.5 游戏引擎的人体学接口设备系统 3188.6 人体学接口设备使用实践 332第9章 调试及开发工具 3339.1 日志及跟踪 3339.2 调试用的绘图功能 3379.3 游戏内置菜单 3449.4 游戏内置主控台 3479.5 调试用摄像机和游戏暂停 3489.6 作弊 3489.7 屏幕截图及录像 3499.8 游戏内置性能剖析 3499.9 游戏内置的内存统计和泄漏检测 356第三部分 图形及动画 359第10章 渲染引擎 36110.1 采用深度缓冲的三角形光栅化基础 36110.2 渲染管道 40410.3 高级光照及全局光照 42610.4 视觉效果和覆盖层 43810.5 延伸阅读 446第11章 动画系统 44711.1 角色动画的类型 44711.2 骨骼 45211.3 姿势 45411.4 动画片段 45911.5 蒙皮及生成矩阵调色板 47111.6 动画混合 47611.7 后期处理 49311.8 压缩技术 49611.9 动画系统架构 50111.10 动画管道 50211.11 动作状态机 51511.12 动画控制器 535第12章 碰撞及刚体动力学 53712.1 你想在游戏中加入物理吗 53712.2 碰撞/物理中间件 54212.3 碰撞检测系统 54412.4 刚体动力学 56912.5 整合物理引擎至游戏 60112.6 展望：高级物理功能 616第四部分 游戏性 617第13章 游戏性系统简介 61913.1 剖析游戏世界 61913.2 实现动态元素：游戏对象 62313.3 数据驱动游戏引擎 62613.4 游戏世界编辑器 627第14章 运行时游戏性基础系统 63714.1 游戏性基础系统的组件 63714.2 各种运行时对象模型架构 64014.3 世界组块的数据格式 65714.4 游戏世界的加载和串流 66314.5 对象引用与世界查询 67014.6 实时更新游戏对象 67614.7 事件与消息泵 69014.8 脚本 70714.9 高层次的游戏流程 726第五部分 总结 727第15章 还有更多内容吗 72915.1 一些未谈及的引擎系统 72915.2 游戏性系统 730参考文献 733中文索引 737英文索引 755 参考文献 Tomas Akenine-Moller, Eric Haines, and Naty Hoffman. Real-Time Rendering (3rd Edition). Wellesley, MA: A K Peters, 2008. 中译本：《实时计算机图形学（第2版）》，普建涛译，北京大学出版社，2004. Andrei Alexandrescu. Modern C++ Design: Generic Programming and Design Patterns Applied. Resding, MA: Addison-Wesley, 2001. 中译本：《C++设计新思维：泛型编程与设计模式之应用》，侯捷/於春景译，华中科技大学出版社，2003. Grenville Armitage, Mark Claypool and Philip Branch. Networking and Online Games: Understanding and Engineering Multiplayer Internet Games. New York, NY: John Wiley and Sons, 2006. James Arvo (editor). Graphics Gems II. San Diego, CA: Academic Press, 1991. Grady Booch, Robert A. Maksimchuk, Michael W. Engel, Bobbi J. Young, Jim Conallen, and Kelli A. Houston. Object-Oriented Analysis and Design with Applications (3rd Edition). Reading, MA: Addison-Wesley, 2007. 中译本：《面向对象分析与设计（第3版）》，王海鹏/潘加宇译，电子工业出版社，2012. Mark DeLoura (editor). Game Programming Gems. Hingham, MA: Charles River Media, 2000. 中译本：《游戏编程精粹 1》， 王淑礼译，人民邮电出版社，2004. Mark DeLoura (editor). Game Programming Gems 2. Hingham, MA: Charles River Media, 2001. 中译本：《游戏编程精粹 2》，袁国忠译，人民邮电出版社，2003. Philip Dutré, Kavita Bala and Philippe Bekaert. Advanced Global Illumination (2nd Edition). Wellesley, MA: A K Peters, 2006. David H. Eberly. 3D Game Engine Design: A Practical Approach to Real-Time Computer Graphics. San Francisco, CA: Morgan Kaufmann, 2001. 国内英文版：《3D游戏引擎设计：实时计算机图形学的应用方法（第2版）》，人民邮电出版社，2009. David H. Eberly. 3D Game Engine Architecture: Engineering Real-Time Applications with Wild Magic. San Francisco, CA: Morgan Kaufmann, 2005. David H. Eberly. Game Physics. San Francisco, CA: Morgan Kaufmann, 2003. Christer Ericson. Real-Time Collision Detection. San Francisco, CA: Morgan Kaufmann, 2005. 中译本：《实时碰撞检测算法技术》，刘天慧译，清华大学出版社，2010. Randima Fernando (editor). GPU Gems: Programming Techniques, Tips and Tricks for Real-Time Graphics. Reading, MA: Addison-Wesley, 2004. 中译本：《GPU精粹：实时图形编程的技术、技巧和技艺》，姚勇译，人民邮电出版社，2006. James D. Foley, Andries van Dam, Steven K. Feiner, and John F. Hughes. Computer Graphics: Principles and Practice in C (2nd Edition). Reading, MA: Addison-Wesley, 1995. 中译本：《计算机图形学原理及实践──C语言描述》，唐泽圣/董士海/李华/吴恩华/汪国平译，机械工业出版社，2004. Grant R. Fowles and George L. Cassiday. Analytical Mechanics (7th Edition). Pacific Grove, CA: Brooks Cole, 2005. John David Funge. AI for Games and Animation: A Cognitive Modeling Approach. Wellesley, MA: A K Peters, 1999. Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson, and John M. Vlissiddes. Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software. Reading, MA: Addison-Wesley, 1994. 中译本：《设计模式：可复用面向对象软件的基础》，李英军/马晓星/蔡敏/刘建中译，机械工业出版社，2005. Andrew S. Glassner (editor). Graphics Gems I. San Francisco, CA: Morgan Kaufmann, 1990. Paul S. Heckbert (editor). Graphics Gems IV. San Diego, CA: Academic Press, 1994. Maurice Herlihy, Nir Shavit. The Art of Multiprocessor Programming. San Francisco, CA: Morgan Kaufmann, 2008. 中译本：《多处理器编程的艺术》，金海/胡侃译，机械工业出版社，2009. Roberto Ierusalimschy, Luiz Henrique de Figueiredo and Waldemar Celes. Lua 5.1 Reference Manual. Lua.org, 2006. Roberto Ierusalimschy. Programming in Lua, 2nd Edition. Lua.org, 2006. 中译本：《Lua程序设计（第2版）》，周惟迪译，电子工业出版社，2008. Isaac Victor Kerlow. The Art of 3-D Computer Animation and Imaging (2nd Edition). New York, NY: John Wiley and Sons, 2000. David Kirk (editor). Graphics Gems III. San Francisco, CA: Morgan Kaufmann, 1994. Danny Kodicek. Mathematics and Physics for Game Programmers. Hingham, MA: Charles River Media, 2005. Raph Koster. A Theory of Fun for Game Design. Phoenix, AZ: Paraglyph, 2004. 中译本：《快乐之道：游戏设计的黄金法则》，姜文斌等译，百家出版社，2005. John Lakos. Large-Scale C++ Software Design. Reading, MA: Addison-Wesley, 1995. 中译本：《大规模C++程序设计》，李师贤/明仲/曾新红/刘显明译，中国电力出版社，2003. Eric Lengyel. Mathematics for 3D Game Programming and Computer Graphics (2nd Edition). Hingham, MA: Charles River Media, 2003. Tuoc V. Luong, James S. H. Lok, David J. Taylor and Kevin Driscoll. Internationalization: Developing Software for Global Markets. New York, NY: John Wiley & Sons, 1995. Steve Maguire. Writing Solid Code: Microsoft's Techniques for Developing Bug Free C Programs. Bellevue, WA: Microsoft Press, 1993. 国内英文版：《编程精粹：编写高质量C语言代码》，人民邮电出版社，2009. Scott Meyers. Effective C++: 55 Specific Ways to Improve Your Programs and Designs (3rd Edition). Reading, MA: Addison-Wesley, 2005. 中译本：《Effective C++：改善程序与设计的55个具体做法（第3版）》，侯捷译，电子工业出版社，2011. Scott Meyers. More Effective C++: 35 New Ways to Improve Your Programs and Designs. Reading, MA: Addison-Wesley, 1996. 中译本：《More Effective C++：35个改善编程与设计的有效方法（中文版）》，侯捷译，电子工业出版社，2011. Scott Meyers. Effective STL: 50 Specific Ways to Improve Your Use of the Standard Template Library. Reading, MA: Addison-Wesley, 2001. 中译本：《Effective STL：50条有效使用STL的经验》，潘爱民/陈铭/邹开红译，电子工业出版社，2013. Ian Millington. Game Physics Engine Development. San Francisco, CA: Morgan Kaufmann, 2007. Hubert Nguyen (editor). GPU Gems 3. Reading, MA: Addison-Wesley, 2007. 中译本：《GPU精粹3》，杨柏林/陈根浪/王聪译，清华大学出版社，2010. Alan W. Paeth (editor). Graphics Gems V. San Francisco, CA: Morgan Kaufmann, 1995. C. Michael Pilato, Ben Collins-Sussman, and Brian W. Fitzpatrick. Version Control with Subversion (2nd Edition). Sebastopol , CA: O'Reilly Media, 2008. （常被称作“The Subversion Book”，线上版本.） 国内英文版：《使用Subversion进行版本控制》，开明出版社，2009. Matt Pharr (editor). GPU Gems 2: Programming Techniques for High-Performance Graphics and General-Purpose Computation. Reading, MA: Addison-Wesley, 2005. 中译本：《GPU精粹2：高性能图形芯片和通用计算编程技巧》，龚敏敏译，清华大学出版社，2007. Bjarne Stroustrup. The C++ Programming Language, Special Edition (3rd Edition). Reading, MA: Addison-Wesley, 2000. 中译本《C++程序设计语言（特别版）》，裘宗燕译，机械工业出版社，2010. Dante Treglia (editor). Game Programming Gems 3. Hingham, MA: Charles River Media, 2002. 中译本：《游戏编程精粹3》，张磊译，人民邮电出版社，2003. Gino van den Bergen. Collision Detection in Interactive 3D Environments. San Francisco, CA: Morgan Kaufmann, 2003. Alan Watt. 3D Computer Graphics (3rd Edition). Reading, MA: Addison Wesley, 1999. James Whitehead II, Bryan McLemore and Matthew Orlando. World of Warcraft Programming: A Guide and Reference for Creating WoW Addons. New York, NY: John Wiley & Sons, 2008. 中译本：《魔兽世界编程宝典：World of Warcraft Addons完全参考手册》，杨柏林/张卫星/王聪译，清华大学出版社，2010. Richard Williams. The Animator's Survival Kit. London, England: Faber & Faber, 2002. 中译本：《原动画基础教程：动画人的生存手册》，邓晓娥译，中国青年出版社，2006. 勘误 第1次印册（2014年2月） P.xviii: 译注中 Wholesale Algoithms -> Wholesale Algorithms P.10: 最后一段第一行 微软的媒体播放器 -> 微软的Windows Media Player (多谢读者OpenGPU来函指正) P.15: 1.4.3节第三点 按妞 -> 按钮 (多谢读者一个小小凡人来函指正) P.40: 正文最后一行 按扭 -> 按钮 P.50: 1.7.8节第二节第一行 同是 -> 同时 (多谢读者czfdd来函指正) P.98: 代码 writeExampleStruct(Example& ex, Stream& ex) 中 Stream& ex -> Stream& stream (多谢读者Snow来函指正) P.106: 第一段中有六处 BBS -> BSS，最后一段代码的注释也有同样错误 (多谢读者trout来函指正) P.119: 译注中 软体工程 -> 软件工程 (多谢读者Snow来函指正) P.214: 正文第一段有两处 虚内存 -> 虚拟内存 (多谢读者Snow来函指正) P.216: 脚注24应标明为译注 (多谢读者Snow来函指正) P.221: 第一段代码的第二个断言应为 ASSERT(link.m_pPrev != NULL); (多谢读者Snow来函指正) P.230: 5.4.4.1节 第二段 软体 -> 软件 P.286: 脚注4应标明为译注 (多谢读者Snow来函指正) P.322: 第二段 按扭事件字 -> 按钮事件 P.349: 9.8节第二段第二行两处 部析器 -> 剖析器 (多谢读者Snow来函指正) P.738-572: 双数页页眉 参考文献 -> 中文索引 P.755-772: 双数页页眉 参考文献 -> 英文索引 P.755: kd tree项应归入K而不是Symbols 以上的错误已于第2次印册中修正。 第2次印册及之前 P.11: 第四行 细致程度 -> 层次细节 (这是level-of-detail/LOD的内地通译，多谢读者OpenGPU来函指正) P.12: 正文第一段及图1.2标题 使命之唤 -> 使命召唤 (多谢读者OpenGPU来函指正) P.12: 正文第一段 战栗时空 -> 半条命 (多谢读者OpenGPU来函指正) P.16: 第一点 表面下散射 -> 次表面散射 (多谢读者OpenGPU来函指正) P.17: 1.4.4节第五行 次文化 -> 亚文化 (此译法在内地更常用。多谢读者OpenGPU来函提示) P.22: 战栗时空 -> 半条命 P.24: 战栗时空2 -> 半条命2 P.34: 1.6.8.2节第一行 提呈 -> 提交 (这术语在本书其他地方都写作提交。多谢读者OpenGPU来函提示) P.35: 第七行 提呈 -> 提交 (这术语在本书其他地方都写作提交。多谢读者OpenGPU来函提示) P.50: 战栗时空2 -> 半条命2 P.365: 第四段第二行: 细致程度 -> 层次细节 P.441: 10.4.3.2节第三行 细致程度 -> 层次细节 P.494: sinusiod -> sinusoid (多谢读者OpenGPU来函指正) P.511: 11.10.4节第一行 谈入 -> 淡入 (多谢读者Snow来函指正) P.541: 战栗时空2 -> 半条命2 P.627: 战栗时空2 -> 半条命2 P.654: 第二行 建康值 -> 血量 (原来是改正错别字，但译者发现应改作前后统一使用的“血量”。多谢读者Snow来函指正) P.692: 第二行 内部分式 -> 内部方式 (多谢读者Snow来函指正) P.696: 14.7.6节第四行 不设实际 -> 不切实际 (多谢读者Snow来函指正) 以上的错误已于第3次印册中修正。 其他意见 P.220: 正文第一段 m_root.m_pElement 和 P.218 第一段代码中的 m_pElem 不统一。原文有此问题，但因为它们是不同的struct，暂不列作错误。 (多谢读者Snow来函提示) P.331: 8.5.8节第二段中 “反覆”较常见的写法为“反复”，但前者也是正确的，暂不列作错误。 (多谢读者Snow来函提示) P.390: 10.1.3.3节静态光照第二段中“取而代之，我们会使用一张光照纹理贴到所有受光源影响范围内的物体上。这样做能令动态物体经过光源时得到正确的光照。” 后面的一句与前句好像难以一起理解。译者认为，作者应该是指，使用同一静态光源去为静态物件生成光照纹理，以及用于动态对象的光照，能使两者的效果维持一致性。译者会考虑对译文作出改善或加入译注解译。（多谢读者店残来函查询） P.689: 第五行 并行处理世代 -> 并行处理时代 是对era较准确的翻译。 (多谢读者Snow来函提示) 本篇文章为转载内容。原文链接：https://blog.csdn.net/mypongo/article/details/38388381。 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。

...到的分布式缓存是一种数据库技术，用于存储SQL查询结果或频繁访问的数据片段，以提升数据访问速度。这种缓存策略不仅限于本地内存，还可以扩展到集群中的多个节点，实现数据在不同计算节点之间的快速共享和复用，尤其适用于大数据处理场景，能够显著降低对磁盘I/O的依赖，提高整体查询性能。 分片缓存 , 在Impala的缓存策略中，分片缓存特指将大型表或者特定查询结果按照分区或其他逻辑分割为较小的数据块，并将这些数据块分别缓存在系统内存中。当用户执行与缓存分片相关的查询时，Impala可以从内存直接读取部分或全部所需数据，从而减少不必要的磁盘读取操作，提升查询效率。 Apache Impala , Apache Impala是一个开源、高性能的MPP（大规模并行处理）SQL查询引擎，专为Hadoop和云环境设计，支持实时查询分析海量数据。Impala通过集成内存计算、智能缓存策略以及优化查询执行计划等功能，能够在HDFS和HBase等大数据存储平台上实现亚秒级查询响应，极大提升了大数据分析的实时性和效率。

...测和处理Oracle数据库中的重复记录问题后，我们可以进一步关注数据库管理领域的最新发展和技术趋势。近日，Oracle发布了其最新版本的数据库管理系统——Oracle Database 21c，该版本强化了对数据完整性和一致性的保障机制，引入了更为智能的数据去重功能。通过使用内置的SQL模型和人工智能驱动的算法，管理员能够更加高效、准确地识别并消除重复数据，极大提升了数据治理效率。 此外，随着全球数据隐私法规日趋严格，如欧盟的GDPR，企业在处理个人数据时必须格外谨慎，避免因数据冗余导致的隐私泄露风险。因此，除了技术手段外，企业还应建立健全的数据管理和维护政策，确保在进行数据清洗、去重等操作过程中遵循法规要求，实现合规化管理。 同时，业界专家也强调了预防优于治疗的理念，提倡在数据库设计阶段就充分考虑业务场景，合理设置唯一索引、复合主键等约束条件，从源头上杜绝重复数据的产生。结合运用数据库事务管理机制以及定期的数据审计与质量检查，形成一套全方位的数据完整性管理体系，这对于任何依赖于Oracle数据库的企业来说，无疑具有极高的实践价值和战略意义。

在深入探讨了Hadoop中数据写入重复的问题及其解决方案后，我们注意到大数据处理领域的技术进步与挑战是实时更新的。近日（以实际日期为准），Apache Hadoop 3.3.0版本发布，带来了更强大的数据管理功能和优化的MapReduce性能，旨在进一步减少数据冗余和提高计算效率。该版本引入了新的存储策略选项和改进的副本放置规则，有助于防止因分布式系统并发操作导致的数据重复问题。 此外，随着云原生技术和容器化部署的发展，Kubernetes等平台对Hadoop生态系统的支持也在不断加强。通过将Hadoop运行在Kubernetes集群上，可以利用其调度和资源管理能力来有效避免数据写入冲突，从而降低数据重复的风险。 另一方面，业界对于数据去重和一致性保障的研究也在持续深化。例如，Apache Spark通过其自带的DataFrame API提供了更为灵活高效的数据处理方式，并结合诸如RDD（弹性分布式数据集）的特性，能够在大规模并行计算中实现更为精准的数据去重。 综上所述，在应对Hadoop中的数据写入重复问题时，除了基础的方法外，我们还可以关注最新技术动态，结合前沿工具和技术方案进行优化，以适应不断变化的大数据环境需求。同时，深入理解分布式系统原理，以及学习如何在实践中运用事务、唯一标识符生成机制等方法，也是确保数据质量和系统稳定性的关键所在。

...理Greenplum数据库中数据文件完整性检查失败的问题时，我们了解了硬件故障、系统错误和用户操作失误等常见原因，并探讨了相应的解决方案，如定期备份与恢复、系统监控以及用户培训。然而，随着技术的不断进步和大数据环境的变化，对数据库完整性和安全性的要求日益提高。 近日，Greenplum数据库社区发布了一项关于增强数据保护机制的新特性——“并行一致性校验”（Parallel Consistency Checking），它能在不影响正常业务的情况下，高效地对分布式集群中的数据进行完整性校验，及时发现潜在的数据不一致问题。这一特性结合先进的多线程并行计算能力，大大提升了大规模数据环境下的完整性检查效率。 此外，为了更好地应对未来可能出现的各种复杂场景，建议数据库管理员持续关注官方发布的安全更新和最佳实践指南，例如PostgreSQL Global Development Group发布的《确保Greenplum数据库安全性和完整性的最佳实践》白皮书，其中详细阐述了如何通过合理配置、实时审计及加密技术来进一步加固Greenplum数据库的安全防护体系。 同时，对于企业内部，应强化数据库运维人员的技术培训，提升其在面对突发情况时的应急处理能力和风险防范意识，以确保即使在遇到数据文件完整性检查失败等问题时，也能快速有效地定位原因并采取相应措施，最大程度保障企业核心数据资产的安全与完整。

索引数据在特定时间点出现异常增长，导致存储空间不足 1. 引言 嗨，朋友们！今天我们要聊一个让很多Solr管理员头疼的问题——数据在某个时间点突然暴增，导致存储空间不足。这问题就像夏天突然来了一场暴雨，让我们措手不及。别慌啊，今天我们来聊聊怎么应对这个问题，让你的Solr系统变得更强大。 2. 数据异常增长的原因分析 首先，我们需要了解数据异常增长的原因。可能是因为： - 业务活动高峰：比如双十一这种大促销活动，可能会导致大量数据涌入。 - 数据清洗错误：如果数据清洗逻辑有误，可能会导致重复数据的产生。 - 系统配置问题：比如内存或磁盘空间不足，导致数据无法正常处理。 为了更好地理解问题，我们可以从日志入手。Solr的日志文件里通常会记下一些重要的东西，比如说数据入库的时间和频率之类的信息。通过查看这些日志，我们能更准确地定位问题所在。 3. 检查和优化存储空间 接下来，我们来看看具体的操作步骤。 3.1 检查当前存储空间 首先，我们需要检查当前的存储空间情况。可以使用以下命令来查看： bash df -h 这个命令会显示所有分区的使用情况。要是哪个分区眼看就要爆满，那咱们就得琢磨着怎么给它减减压了。 3.2 优化索引配置 如果存储空间不足，我们可以考虑调整索引的配置。比如，减少每个文档的大小，或者增加分片的数量。下面是一个简单的配置示例： xml TieredMergePolicy 10 5 在这个配置中，mergeFactor 控制了合并操作的频率，而 maxMergedSegmentMB 则控制了最大合并段的大小。你可以根据实际情况调整这些参数。 3.3 压缩和删除旧数据 另外一种方法是定期压缩和删除旧的数据。Solr提供了多种压缩策略，比如 forceMergeDeletesPct 和 expungeDeletes。下面是一个示例代码： java // Java 示例代码 SolrClient solr = new HttpSolrClient.Builder("http://localhost:8983/solr/mycollection").build(); solr.commit(new CommitCmd(true, true)); solr.close(); 这段代码会强制合并并删除标记为删除的文档。当然，你也可以设置定时任务来自动执行这些操作。 4. 监控和预警机制 最后，建立一套完善的监控和预警机制也是非常重要的。我们可以使用Prometheus、Grafana等工具来实时监控Solr的状态，并设置报警规则。这样一来，如果存储空间快不够了，系统就会自动发个警报，提醒管理员赶紧采取行动。 5. 总结 好了，今天的分享就到这里。希望这些方法能够帮助大家解决Solr存储空间不足的问题。记住，及时监控和优化是非常重要的。如果你还有其他问题，欢迎随时留言讨论！ 总之，面对数据暴增的问题，我们需要冷静分析，合理规划，才能确保系统的稳定运行。希望这篇分享对你有所帮助，让我们一起努力，让Solr成为更强大的搜索工具吧！

Hadoop , Hadoop是一个开源的分布式计算框架，用于处理和存储海量数据。在本文中，Hive是建立在Hadoop之上的数据仓库工具，借助Hadoop的分布式文件系统（HDFS）存储数据，并通过MapReduce进行大规模并行处理，以实现对大数据集高效且可靠的查询与分析。 LLAP（Live Long and Process） , LLAP是Hive的一项优化技术，它提供了一种长期运行的服务模式，使得查询引擎能够在内存中保持一部分数据，从而大大加快了复杂查询的响应速度。在Hive 3.0版本中，LLAP执行引擎得到了显著改进，通过高效的内存管理和动态资源调度策略，增强了Hive在交互式查询场景下的性能表现。 EMR（Elastic MapReduce） , EMR是一项由云服务商如阿里云、AWS提供的托管服务，基于Hadoop和相关生态系统构建，用户能够快速搭建、管理以及扩展大规模的数据处理集群。在本文语境下，当Hive集群面临计算资源不足的问题时，可以通过使用EMR服务，根据实际需求弹性伸缩计算资源，以应对复杂的海量数据查询挑战。

...不难发现，对于大规模数据处理和分布式计算任务而言，合理管理和使用SparkContext是至关重要的。近期，随着Apache Spark 3.x版本的发布与迭代，其在资源管理、执行优化以及对新数据源的支持等方面均有显著提升，进一步强化了SparkContext的高效性和稳定性。 例如，Apache Spark 3.2引入了一种新的动态资源分配策略——Dynamic Resource Allocation，它能根据作业的实际需求动态调整executor的数量，从而更高效地利用集群资源，减少因资源过度分配或不足导致的SparkContext异常情况。此外，新版Spark还优化了 Catalyst Optimizer，提升了查询计划生成的效率，间接减少了SparkContext运行时可能遇到的问题。 同时，在实际应用中，越来越多的企业开始探索将Spark与其他大数据组件如Kafka、Hadoop等深度集成，以构建更加健壮的数据处理管道。这种情况下，如何确保在整个数据流处理过程中SparkContext的正确创建、使用和关闭，成为开发团队需要关注的重点。 因此，深入掌握SparkContext的工作机制，并紧跟Apache Spark的最新技术发展动态，不仅有助于避免“SparkContext already stopped or not initialized”的问题，还能有效提升整个数据分析系统的性能和可靠性，为大数据时代下的业务决策提供更为坚实的技术支撑。

在大数据处理与迁移的实际场景中，唯一键约束冲突只是众多可能遇到的问题之一。最近，业界对数据一致性、完整性和精准性问题的关注度日益提升，特别是在云服务和分布式数据库广泛普及的当下，如何避免类似Datax Writer写入时的约束冲突显得更为关键。 2021年，一篇发表在《计算机工程》杂志上的论文深入探讨了数据预处理的重要性，并提出了一种基于机器学习的实时去重算法，能够在海量数据导入数据库之前有效识别并剔除重复项，从而减少唯一键冲突的发生概率。同时，该研究还强调了数据库设计阶段应遵循的原则，包括合理规划主键和唯一键约束，以及运用范式理论优化表结构设计，降低冗余和冲突风险。 另外，近期Amazon Redshift等主流云数据库服务提供商也在其产品更新中强化了对唯一键冲突检测与修复的功能支持，通过智能化的数据加载策略和错误反馈机制，帮助用户在数据迁移过程中更高效地应对约束冲突问题。 因此，在实际工作中，我们不仅要关注具体工具如Datax的操作技巧，更要紧跟行业前沿动态和技术发展趋势，从数据全生命周期管理的角度出发，综合运用先进的预处理技术与最佳实践的数据库设计理念，才能确保在大规模数据操作过程中既能满足业务需求，又能有效规避各类潜在问题。

数据清洗 , 数据清洗是数据预处理过程中的一个重要步骤，它涉及识别并修正数据集中存在的不准确、不完整、不一致或无效的数据。在本文的语境中，数据清洗包括处理缺失值（使用Pandas库的isna()和fillna()函数判断和填充），去除重复数据（利用drop_duplicates()函数），以及处理异常值（通过clip()函数限制异常值范围）。这一过程旨在提高数据质量，以便后续分析与建模工作更为可靠有效。 特征缩放 , 特征缩放是指将数据集中的各个特征变量进行规范化处理，将其数值范围调整到特定区间内，如0-1之间或者均值为0、标准差为1的标准正态分布区间。在Python中，可以使用sklearn库提供的StandardScaler()函数来实现这一操作。特征缩放有助于消除特征间量纲的影响，使得不同规模的特征在机器学习算法中具有可比性，从而优化模型训练效果。 独热编码 , 独热编码是一种将离散类别型特征转换为数值型特征的方法，主要用于解决分类特征在机器学习算法中的处理问题。在本文提到的场景下，Python的sklearn库提供了OneHotEncoder()函数，用于将非数值型、类别型特征转化为多维度的二进制向量表示，每个维度对应原类别特征的一个可能取值，而具体维度上的值则代表该类别的出现与否。这样处理后的特征形式更便于输入到许多基于数值计算的机器学习模型中进行训练和预测。

...用分片与压缩技术提高数据处理效率后，我们可以进一步探索大数据处理领域的最新研究与发展动态。近年来，随着云计算和AI技术的飞速进步，Apache Pig等工具也在不断迭代升级以应对更大规模、更复杂的数据挑战。 例如，Apache Pig 0.17版本引入了对Apache Parquet格式的支持，这是一种高效的列式存储格式，结合压缩策略能够大幅度降低存储成本并提升读取性能。此外，Pig的新功能如支持动态分区，使得数据分片更具灵活性和智能性，可以根据实际数据分布情况自动调整任务划分，避免过细或过粗带来的资源浪费问题。 与此同时，Apache Hadoop社区正积极研发下一代数据处理框架，如Apache Spark，它提供了与Pig类似的高级抽象，并在内存计算和分布式数据共享方面取得突破，对于需要快速迭代和实时分析的大数据场景有着显著优势。 另外，关于数据压缩算法的研究也在持续深入，新型压缩算法如Zstandard和Brotli因其更高的压缩比和更快的解压速度，逐渐被大数据处理系统采纳。这些新技术和新方法为Apache Pig用户提供了更多优化数据处理流程的可能性，值得我们关注并适时引入到实际项目中。 综上所述， Apache Pig中的分片与压缩操作只是大数据高效处理的一环，持续跟踪行业前沿趋势，结合最新研究成果与最佳实践，将有助于我们在庞杂的数据海洋中航行得更为稳健和高效。

...一个开源的机器学习和数据挖掘库，它提供了一套算法和实用工具，使得开发者能够在Hadoop平台上方便地构建智能应用程序。Mahout支持多种机器学习算法，如聚类、分类、推荐系统等，并通过利用分布式计算框架（如MapReduce）实现对大规模数据集的有效处理。 MapReduce , MapReduce是一种编程模型及相应实现，用于在大型集群上进行分布式并行计算。在Mahout中，MapReduce框架被用来将复杂的计算任务分解为一系列可并行执行的“映射”（Map）和“归约”（Reduce）操作，从而高效处理海量数据。例如，在文章中提到的KMeans算法中启用.mr后缀以使用MapReduce进行分布式计算。 GPU加速 , GPU加速是指利用图形处理器（Graphics Processing Unit, GPU）来提升计算密集型任务的执行速度。GPU具有高度并行计算的能力，特别适合于深度学习、图像处理等领域的计算需求。在Mahout中，部分算法支持通过GPU进行计算加速，如文章举例中的SVM算法，通过设置.gpu后缀启用GPU计算模式，能够显著提高大规模数据下的运算效率。

一、引言 在当今的大数据时代，存储和检索大量数据已经成为了一项重要的任务。嘿，你知道吗，在这个操作的过程中，如果有一个超级棒的数据结构来帮忙，那简直就是给咱们系统的性能和可扩展性插上了一对隐形的翅膀，让它嗖嗖嗖地飞得更高更远！那么，Redis这种广泛应用于缓存和消息中间件中的NoSQL数据库，它的数据结构是如何影响其性能和可扩展性的呢？让我们一起来深入探究。 二、数据结构简介 Redis支持多种数据类型，包括字符串、哈希、列表、集合和有序集合等。每种数据类型都有其独特的特性和适用范围。 1. 字符串 字符串是最基础的数据类型，可以存储任意长度的文本。在Redis中，字符串可以通过SET命令设置，通过GET命令获取。 python 设置字符串 r.set('key', 'value') 获取字符串 print(r.get('key')) 2. 哈希 哈希是一种键值对的数据结构，可以用作复杂的数据库表。在Redis中，哈希可以通过HSET命令设置，通过HGET命令获取。 python 设置哈希 h = r.hset('key', 'field1', 'value1') print(h) 获取哈希 print(r.hgetall('key')) 3. 列表 列表是一种有序的元素序列，可以用于保存事件列表或者堆栈等。在Redis中，列表可以通过LPUSH命令添加元素，通过LRANGE命令获取元素。 python 添加元素 l = r.lpush('list', 'item1', 'item2') print(l) 获取元素 print(r.lrange('list', 0, -1)) 4. 集合 集合是一种无序的唯一元素序列，可以用于去重或者检查成员是否存在。在用Redis的时候，如果你想给集合里添点儿啥元素，就使出"SADD"这招命令；想确认某个元素是不是已经在集合里头了，那就派"SISMEMBER"这个小助手去查一查。 python 添加元素 s = r.sadd('set', 'item1', 'item2') print(s) 检查元素是否存在 print(r.sismember('set', 'item1')) 5. 有序集合 有序集合是一种有序的元素序列，可以用于排序和查询范围内的元素。在Redis中，有序集合可以通过ZADD命令添加元素，通过ZRANGE命令获取元素。 python 添加元素 z = r.zadd('sorted_set', {'item1': 1, 'item2': 2}) print(z) 获取元素 print(r.zrange('sorted_set', 0, -1)) 三、数据结构与性能的关系 数据结构的选择直接影响了Redis的性能表现。下面我们就来看看几种常见的应用场景以及对应的最优数据结构选择。 1. 缓存 对于频繁读取但不需要持久化存储的数据，使用字符串类型最为合适。因为字符串类型操作简单，速度快，而且占用空间小。 2. 键值对 对于只需要查找和更新单个字段的数据，使用哈希类型最为合适。因为哈希类型可以快速地定位到具体的字段，而且可以通过字段名进行更新。 3. 序列 对于需要维护元素顺序且不关心重复数据的情况，使用列表或者有序集合类型最为合适。因为这两种类型都支持插入和删除元素，且可以通过索引来访问元素。 4. 记录 对于需要记录用户行为或者日志的数据，使用集合类型最为合适。你知道吗，集合这种类型超级给力的！它只认独一无二的元素，这样一来，重复的数据就会被轻松过滤掉，一点儿都不费劲儿。而且呢，你想确认某个元素有没有在集合里，也超方便，一查便知，简直不要太方便！ 四、数据结构与可扩展性的关系 数据结构的选择也直接影响了Redis的可扩展性。下面我们就来看看如何根据不同的需求选择合适的数据结构。 1. 数据存储需求 根据需要存储的数据类型和大小，选择最适合的数据类型。比如，假如你有大量的数字信息要存起来，这时候有序集合类型就是个不错的选择；而如果你手头有一大堆字符串数据需要存储的话，那就挑字符串类型准没错。 2. 性能需求 根据业务需求和性能指标，选择最合适的并发模型和算法。比如说，假如你想要飞快的读写速度，内存数据结构就是个好选择；而如果你想追求超快速的写入同时又要求几乎零延迟的读取体验，那么磁盘数据结构绝对值得考虑。 3. 可扩展性需求 根据系统的可扩展性需求，选择最适合的分片策略和分布模型。比如，假如你想要给你的数据库“横向发展”，也就是扩大规模，那么选用键值对分片的方式就挺合适；而如果你想让它“纵向生长”，也就是提升处理能力，哈希分片就是个不错的选择。 五、总结 综上所述，数据结构的选择对Redis的性能和可扩展性有着至关重要的影响。在实际操作时，咱们得瞅准具体的需求和场景，然后挑个最对口、最合适的数据结构来用。另外，咱们也得时刻充电、不断摸爬滚打尝试新的数据结构和算法，这样才能应对业务需求和技术挑战的瞬息万变。 六、参考文献 [1] Redis官方文档 [2] Redis技术内幕

...out在推荐系统中的数据模型构建失败探索 一、引言 你是否曾经经历过这样的情况？你的推荐系统在生产环境中突然崩溃，只因为用户对商品进行了一些看似微不足道的操作？如果你的答案是肯定的，那么你可能已经意识到了推荐系统的脆弱性，以及它们对于数据质量的依赖。 在本篇文章中，我们将深入研究推荐系统中最常见的问题之一——数据模型构建失败，并尝试利用Mahout这个强大的开源库来解决这个问题。 二、数据模型构建失败的原因 数据模型构建失败的原因有很多，例如： - 数据质量问题：这可能是由于原始数据集中的错误、缺失值或者噪声引起的。 - 模型选择问题：不同的推荐算法适用于不同类型的数据集，如果选择了不适合的模型，可能会导致模型训练失败。 - 参数调整问题：推荐系统的性能很大程度上取决于模型的参数设置，不恰当的参数设置可能导致模型过拟合或欠拟合。 三、Mahout在数据模型构建失败时的应对策略 3.1 数据清洗与预处理 在我们开始构建推荐模型之前，我们需要对原始数据进行一些基本的清理和预处理操作。这些操作包括去除重复记录、填充缺失值、处理异常值等。下面是一个简单的例子，展示了如何使用Mahout进行数据清洗： java // 创建一个MapReduce任务来读取数据 Job job = new Job(); job.setJarByClass(Mahout.class); job.setMapperClass(CSVInputFormat.class); job.setReducerClass(CSVOutputFormat.class); // 设置输入路径和输出路径 FileInputFormat.addInputPath(job, new Path("input.csv")); FileOutputFormat.setOutputPath(job, new Path("output.csv")); // 运行任务 boolean success = job.waitForCompletion(true); if (success) { System.out.println("Data cleaning and preprocessing complete!"); } else { System.out.println("Data cleaning and preprocessing failed."); } 在这个例子中，我们使用了CSVInputFormat和CSVOutputFormat这两个类来进行数据清洗和预处理。说得更直白点，CSVInputFormat就像是个数据搬运工，它的任务是从CSV文件里把我们需要的数据给拽出来；而CSVOutputFormat呢，则是个贴心的数据管家，它负责把我们已经清洗干净的数据，整整齐齐地打包好，再存进一个新的CSV文件里。 3.2 模型选择和参数调优 选择合适的推荐算法和参数设置是构建成功推荐模型的关键。Mahout提供了许多常用的推荐算法，如协同过滤、基于内容的推荐等。同时呢，它还带来了一整套给力的工具，专门帮我们微调模型的参数，让模型的表现力更上一层楼。 以下是一个简单的例子，展示了如何使用Mahout的ALS（Alternating Least Squares）算法来构建推荐模型： java // 创建一个新的推荐器 RecommenderSystem recommenderSystem = new RecommenderSystem(); // 使用 ALS 算法来构建推荐模型 Recommender alsRecommender = new MatrixFactorizationRecommender(new ItemBasedUserCF(alternatingLeastSquares(10), userItemRatings)); recommenderSystem.addRecommender(alsRecommender); // 进行参数调优 alsRecommender.setParameter(alsRecommender.getParameter(ALS.RANK), 50); // 尝试增加隐藏层维度 在这个例子中，我们首先创建了一个新的推荐器，并使用了ALS算法来构建推荐模型。然后，我们对模型的参数进行了调优，尝试增加了隐藏层的维度。 3.3 数据监控与故障恢复 最后，我们需要建立一套完善的数据监控体系，以便及时发现并修复数据模型构建失败的问题。Mahout这玩意儿，它帮我们找到了一个超简单的方法，就是利用Hadoop的Streaming API，能够实时地、像看直播一样掌握推荐系统的运行情况。 以下是一个简单的例子，展示了如何使用Mahout和Hadoop的Streaming API来实现实时监控： java // 创建一个MapReduce任务来监控数据 Job job = new Job(); job.setJarByClass(Mahout.class); job.setMapperClass(StreamingInputFormat.class); job.setReducerClass(StreamingOutputFormat.class); // 设置输入路径和输出路径 FileInputFormat.addInputPath(job, new Path("input.csv")); FileOutputFormat.setOutputPath(job, new Path("output.csv")); // 运行任务 boolean success = job.waitForCompletion(true); if (success) { System.out.println("Data monitoring and fault recovery complete!"); } else { System.out.println("Data monitoring and fault recovery failed."); } 在这个例子中，我们使用了StreamingInputFormat和StreamingOutputFormat这两个类来进行数据监控。换句话说，StreamingInputFormat这小家伙就像是个专门从CSV文件里搬运数据的勤快小工，而它的搭档StreamingOutputFormat呢，则负责把我们监控后的结果打包整理好，再稳稳当当地存放到新的CSV文件中去。 四、结论 本文介绍了推荐系统中最常见的问题之一——数据模型构建失败的原因，并提供了解决这个问题的一些策略，包括数据清洗与预处理、模型选择和参数调优以及数据监控与故障恢复。虽然这些问题确实让人头疼，不过别担心，只要我们巧妙地运用那个超给力的开源神器Mahout，就能让推荐系统的运行既稳如磐石又准得惊人，妥妥提升它的稳定性和准确性。

...种用于.NET框架的数据访问技术，全称为ActiveX Data Objects for .NET。它提供了一套API，使得开发者能够通过.NET语言（如C）与各种类型的数据源（如关系型数据库、XML文件等）进行交互。在本文中，ADO.NET被用来作为数据访问层，通过Entity Framework等ORM框架执行SQL查询。 Entity Framework , 是一个ORM（Object-Relational Mapping）框架，用于.NET平台，它将数据库表映射为.NET对象，使得开发者可以直接使用面向对象的方式来操作数据库。在文章中，Entity Framework示例代码展示了如何使用它来查询数据库并处理结果，包括如何通过OrderBy和GroupBy进行排序和去重。 DISTINCT关键字 , SQL查询中的关键字，用于从查询结果中去除重复的行。当在SQL查询中使用DISTINCT时，数据库会在执行查询时自动去除相同值的行，这在处理可能包含重复数据的数据库查询时非常有用。在Entity Framework中，可以通过GroupBy操作符实现类似的功能。 IQueryable<T> , .NET框架中的接口，用于表示一个可延迟执行的查询。在使用IQueryable时，查询不会立即执行，而是在需要结果时才执行，这对于处理大量数据或流式处理非常有效。在.NET Core 6.0的更新中，IQueryableExtensions扩展了这个接口，提供了更多的查询操作选项，增强了性能和灵活性。 Lazy Loading , 一种数据加载模式，在.NET中，当访问一个关联对象时，只有当它真的被请求时才会从数据库加载。这种方法可以减少内存占用，但在处理大量数据时需要谨慎，因为它可能导致不必要的数据库查询。 Serverless , 一种云计算模型，用户无需管理底层服务器资源，只需编写代码并按照使用的资源付费。在数据处理场景中，Serverless可以帮助开发者专注于业务逻辑，而无需关心服务器运维和扩展问题。 Azure Functions , 微软提供的无服务器计算服务，它允许开发者创建和部署小型、独立的函数，这些函数在事件触发时自动运行。在处理大数据时，Azure Functions可以作为数据处理的中间层，处理和过滤数据，然后再将其存储或转发到其他系统。

大数据时代 , 指数据量极大，增长速度快，类型多样，价值密度低的时代。在这个时代，企业、组织和个人需要运用先进的技术和方法来收集、处理和分析大量数据，以获得洞察力和决策支持。 Apache Hive , Apache Hive是一个开源数据仓库工具，用于在Hadoop生态系统中存储、查询和分析大型数据集。Hive提供了类SQL的查询语言HQL，使得非专业的数据库管理员也能够处理大数据分析任务。 Apache Flink , Apache Flink是一个开源流处理框架，用于实时数据处理。它能够以极低延迟地处理连续数据流，支持批处理和流处理任务，且具有高容错性和高性能的特点。Flink允许用户以统一的方式处理实时数据和历史数据，适用于各种实时应用场景。

随着大数据这股浪潮席卷而来，各行各业对数据处理的需求可以说是爆炸式增长。而Hadoop这个家伙，作为当前炙手可热的大数据处理框架之一，已经成功打入各个行业的核心地带，被大家伙儿广泛应用着。在实际处理数据的时候，咱们常常得干一些额外的活儿，比如给数据“洗洗澡”，变个身，再把它们装进系统里边去。这会儿，ETL工具就派上大用场啦！这次，咱就拿Hadoop和ETL工具的亲密合作当个例子，来说说Apache NiFi和Apache Beam这两个在数据圈里炙手可热的ETL小能手。我不仅会给你详细介绍它们的功能特点，还会通过实实在在的代码实例，手把手带你瞧瞧怎么让它们跟Hadoop成功牵手，一起愉快地干活儿。 一、Apache NiFi简介 Apache NiFi是一个基于Java的流数据处理器，它可以接收、路由、处理和传输数据。这个东西最棒的地方在于，你可以毫不费力地搭建和管控那些超级复杂的实时数据流管道，并且它还很贴心地支持各种各样的数据来源和目的地，相当给力！由于它具有高度可配置性和灵活性，因此可以用于各种数据处理场景。 二、Hadoop与Apache NiFi集成 为了使Hadoop与Apache NiFi进行集成，我们需要安装Apache NiFi并将其添加到Hadoop集群中。具体步骤如下： 1. 安装Apache NiFi 我们可以从Apache NiFi的官方网站下载最新的稳定版本，并按照官方提供的指导手册进行安装。在安装这个东西的时候，我们得先调整几个基础配置，就好比NiFi的端口号码啦，还有它怎么进行身份验证这些小细节。 2. 将Apache NiFi添加到Hadoop集群中 为了让Apache NiFi能够访问Hadoop集群中的数据，我们需要配置NiFi的环境变量。首先，我们需要确定Hadoop集群的位置，然后在NiFi的环境中添加以下参数： javascript export HADOOP_CONF_DIR=/path/to/hadoop/conf export HADOOP_HOME=/path/to/hadoop 3. 配置NiFi数据源 接下来，我们需要配置NiFi的数据源，使其能够连接到Hadoop集群中的HDFS文件系统。在NiFi的用户界面里，我们可以亲自操刀，动手新建一个数据源，而且，你可以酷炫地选择“HDFS”作为这个新数据源的小马甲，也就是它的类型啦！然后，我们需要输入HDFS的地址、用户名、密码等信息。 4. 创建数据处理流程 最后，我们可以创建一个新的数据处理流程，使Apache NiFi能够读取HDFS中的数据，并对其进行处理和转发。我们可以在NiFi的UI界面中创建新的流程节点，并将它们连接起来。例如，我们可以使用“GetFile”节点来读取HDFS中的数据，使用“TransformJSON”节点来处理数据，使用“PutFile”节点来将处理后的数据保存到其他位置。 三、Apache Beam简介 Apache Beam是一个开源的统一编程模型，它可以用于构建批处理和实时数据处理应用程序。这个东西的好处在于，你可以在各种不同的数据平台上跑同一套代码，这样一来，开发者们就能把更多的精力放在数据处理的核心逻辑上，而不是纠结于那些底层的繁琐细节啦。 四、Hadoop与Apache Beam集成 为了使Hadoop与Apache Beam进行集成，我们需要使用Apache Beam SDK，并将其添加到Hadoop集群中。具体步骤如下： 1. 安装Apache Beam SDK 我们可以从Apache Beam的官方网站下载最新的稳定版本，并按照官方提供的指导手册进行安装。在安装这玩意儿的时候，我们得先调好几个基础配置，就好比Beam的通讯端口、验证登录的方式这些小细节。 2. 将Apache Beam SDK添加到Hadoop集群中 为了让Apache Beam能够访问Hadoop集群中的数据，我们需要配置Beam的环境变量。首先，我们需要确定Hadoop集群的位置，然后在Beam的环境中添加以下参数： javascript export HADOOP_CONF_DIR=/path/to/hadoop/conf export HADOOP_HOME=/path/to/hadoop 3. 编写数据处理代码 接下来，我们可以编写数据处理代码，并使用Apache Beam SDK来运行它。以下是使用Apache Beam SDK处理HDFS中的数据的一个简单示例： java public class HadoopWordCount { public static void main(String[] args) throws Exception { Pipeline p = Pipeline.create(); String input = "gs://dataflow-samples/shakespeare/kinglear.txt"; TextIO.Read read = TextIO.read().from(input); PCollection words = p | read; PCollection> wordCounts = words.apply( MapElements.into(TypeDescriptors.KVs(TypeDescriptors.strings(), TypeDescriptors.longs())) .via((String element) -> KV.of(element, 1)) ); wordCounts.apply(Write.to("gs://my-bucket/output")); p.run(); } } 在这个示例中，我们首先创建了一个名为“p”的Pipeline对象，并指定要处理的数据源。然后，我们使用“TextIO.Read”方法从数据源中读取数据，并将其转换为PCollection类型。接下来，我们要用一个叫“KV.of”的小技巧，把每一条数据都变个身，变成一个个键值对。这个键呢，就是咱们平常说的单词，而对应的值呢，就是一个简简单单的1。就像是给每个单词贴上了一个标记“已出现，记1次”。最后，我们将处理后的数据保存到Google Cloud Storage中的指定位置。 五、结论 总的来说，Hadoop与Apache NiFi和Apache Beam的集成都是非常容易的。只需要按照上述步骤进行操作，并编写相应的数据处理代码即可。而且，你知道吗，Apache NiFi和Apache Beam都超级贴心地提供了灵活度爆棚的API接口，这就意味着我们完全可以按照自己的小心思，随心所欲定制咱们的数据处理流程，就像DIY一样自由自在！相信过不了多久，Hadoop和ETL工具的牵手合作将会在大数据处理圈儿掀起一股强劲风潮，成为大伙儿公认的关键趋势。

... 引言 在数据库的世界里，MongoDB以其独特的NoSQL特性，为开发者提供了灵活性极高的数据存储解决方案。哎呀，兄弟！你想想看，咱们要是碰上一堆数据要处理，那些老一套的查询方法啊，那可真是不够用，捉襟见肘。就像你手头一堆零钱，想买个大蛋糕，结果发现零钱不够，还得再跑一趟银行兑换整钞。那时候，你就得琢磨琢磨，是不是有啥更省力、效率更高的办法了。哎呀，你知道的，MapReduce就像一个超级英雄，专门在大数据的世界里解决难题。它就像个大厨，能把一大堆食材快速变成美味佳肴。以前，处理海量数据就像是给蜗牛搬家，慢得让人着急。现在有了MapReduce，就像给搬家公司装了涡轮增压，速度嗖嗖的，效率那叫一个高啊！无论是分析市场趋势、优化业务流程还是挖掘用户行为，MapReduce都成了我们的好帮手，让我们的工作变得更轻松，效率也蹭蹭往上涨！本文将带你深入了解MongoDB中的MapReduce，从基础概念到实际应用，再到优化策略，一步步带你掌握这门技术。 1. MapReduce的基础概念 MapReduce是一种编程模型，用于大规模数据集的并行运算。在MongoDB中，我们可以通过map()和reduce()函数实现数据的分组、转换和聚合。基本流程如下： - Map阶段：数据被分割成多个分片，每个分片经过map()函数处理，产生键值对形式的数据流。 - Shuffle阶段：键相同的数据会被合并在一起，为reduce()阶段做准备。 - Reduce阶段：针对每个键，执行reduce()函数，合并所有相关值，产生最终的结果集。 2. MongoDB中的MapReduce实践 为了让你更好地理解MapReduce在MongoDB中的应用，下面我将通过一个具体的例子来展示如何使用MapReduce处理数据。 示例代码： 假设我们有一个名为sales的集合，其中包含销售记录，每条记录包含product_id和amount两个字段。我们的目标是计算每个产品的总销售额。 javascript // 首先，我们定义Map函数 db.sales.mapReduce( function() { // 输出键为产品ID，值为销售金额 emit(this.product_id, this.amount); }, function(key, values) { // 将所有销售金额相加得到总销售额 var total = 0; for (var i = 0; i < values.length; i++) { total += values[i]; } return total; }, { "out": { "inline": 1, "pipeline": [ {"$group": {"_id": "$_id", "total_sales": {$sum: "$value"} }} ] } } ); 这段代码首先通过map()函数将每个销售记录映射到键为product_id和值为amount的键值对。哎呀，这事儿啊，就像是这样：首先，你得有个列表，这个列表里头放着一堆商品，每一项商品下面还有一堆数字，那是各个商品的销售价格。然后，咱们用一个叫 reduce() 的魔法棒来处理这些数据。这个魔法棒能帮咱们把每一样商品的销售价格加起来，就像数钱一样，算出每个商品总共卖了多少钱。这样一来，我们就能知道每种商品的总收入啦！哎呀，你懂的，我们用out这个参数把结果塞进了一个临时小盒子里面。然后，我们用$group这个魔法棒，把数据一通分类整理，看看哪些地方数据多，哪些地方数据少，这样就给咱们的数据做了一次大扫除，整整齐齐的。 3. 性能优化与注意事项 在使用MapReduce时，有几个关键点需要注意，以确保最佳性能： - 数据分区：合理的数据分区可以显著提高MapReduce的效率。通常，我们会根据数据的分布情况选择合适的分区策略。 - 内存管理：MapReduce操作可能会消耗大量内存，特别是在处理大型数据集时。合理设置maxTimeMS选项，限制任务运行时间，避免内存溢出。 - 错误处理：在实际应用中，处理潜在的错误和异常情况非常重要。例如，使用try-catch块捕获并处理可能出现的异常。 4. 进阶技巧与高级应用 对于那些追求更高效率和更复杂数据处理场景的开发者来说，以下是一些进阶技巧： - 使用索引：在Map阶段，如果数据集中有大量的重复键值对，使用索引可以在键的查找过程中节省大量时间。 - 异步执行：对于高并发的应用场景，可以考虑将MapReduce操作异步化，利用MongoDB的复制集和分片集群特性，实现真正的分布式处理。 结语 MapReduce在MongoDB中的应用，为我们提供了一种高效处理大数据集的强大工具。哎呀，看完这篇文章后，你可不光是知道了啥是MapReduce，啥时候用，还能动手在自己的项目里把MapReduce用得溜溜的！就像是掌握了新魔法一样，你学会了怎么给这玩意儿加点料，让它在你的项目里发挥出最大效用，让工作效率蹭蹭往上涨！是不是感觉整个人都精神多了？这不就是咱们追求的效果嘛！嘿，兄弟！听好了，掌握新技能最有效的办法就是动手去做，尤其是像MapReduce这种技术。别光看书上理论，找一个你正在做的项目，大胆地将MapReduce实践起来。你会发现，通过实战，你的经验会大大增加，对这个技术的理解也会更加深入透彻。所以，行动起来吧，让自己的项目成为你学习路上的伙伴，你肯定能从中学到不少东西！让我们继续在数据处理的旅程中探索更多可能性！

...remove()将它消除了 / 弱引用遭到gc就会回收/import java.lang.ref.WeakReference;public class T03_WeakReference {public static void main(String[] args) {WeakReference<M> m = new WeakReference<>(new M());System.out.println(m.get());System.gc();System.out.println(m.get());ThreadLocal<M> tl = new ThreadLocal<>();tl.set(new M());tl.remove();} } 3、虚引用 虚引用 虚引用不是给开发人员用的，一般是给写JVM（java虚拟机，没有它java程序运行不了），Netty等技术大牛用的 虚引用，对象当被回收时，会将其放在队列中，此时我们监听到队列中有新值了，就知道有虚引用被回收了 此时我们要做相应的处理，虚引用指向的值，是无法直接get()获取的 虚引用使用场景 一般情况（其它情况暂时没什么用），虚引用指向堆外内存(直接被操作系统管理的内存)，JVM无法对其回收 当虚引用对象被回收时，JVM的垃圾回收无法自动回收堆外内存， 但是此时，虚引用对象被回收，会将其放在队列中 操作人员，看到队列中有对象被回收，就进行相应操作，回收堆内存 如何回收堆外内存 C和C++有函数可以用 java现在也提供了Unsafe类可以操作堆外内存，具体请参考上一篇博客，总之，JDK1.8只能通过反射来用，JDK1.9以上可以通过new Unsafe对象来用 Unsafe类的方法有： copyMemory():直接访问内存 allocateMemory():直接分配内存，这就必须手动回收内存了 freeMemory():回收内存 下面是一个虚引用例子，自己看吧，懂得自然懂，现在看不懂的，先收藏或者保存上，以后回来看 / 一个对象是否有虚引用的存在，完全不会对其生存时间构成影响， 也无法通过虚引用来获取一个对象的实例。 为一个对象设置虚引用关联的唯一目的就是能在这个对象被收集器回收时收到一个系统通知。 虚引用和弱引用对关联对象的回收都不会产生影响，如果只有虚引用活着弱引用关联着对象， 那么这个对象就会被回收。它们的不同之处在于弱引用的get方法，虚引用的get方法始终返回null, 弱引用可以使用ReferenceQueue,虚引用必须配合ReferenceQueue使用。 jdk中直接内存的回收就用到虚引用，由于jvm自动内存管理的范围是堆内存， 而直接内存是在堆内存之外（其实是内存映射文件，自行去理解虚拟内存空间的相关概念）， 所以直接内存的分配和回收都是有Unsafe类去操作，java在申请一块直接内存之后， 会在堆内存分配一个对象保存这个堆外内存的引用， 这个对象被垃圾收集器管理，一旦这个对象被回收， 相应的用户线程会收到通知并对直接内存进行清理工作。 事实上，虚引用有一个很重要的用途就是用来做堆外内存的释放， DirectByteBuffer就是通过虚引用来实现堆外内存的释放的。/import java.lang.ref.PhantomReference;import java.lang.ref.Reference;import java.lang.ref.ReferenceQueue;import java.util.LinkedList;import java.util.List;public class T04_PhantomReference {private static final List<Object> LIST = new LinkedList<>();private static final ReferenceQueue<M> QUEUE = new ReferenceQueue<>();public static void main(String[] args) {PhantomReference<M> phantomReference = new PhantomReference<>(new M(), QUEUE);new Thread(() -> {while (true) {LIST.add(new byte[1024 1024]);try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();Thread.currentThread().interrupt();}System.out.println(phantomReference.get());} }).start();new Thread(() -> {while (true) {Reference<? extends M> poll = QUEUE.poll();if (poll != null) {System.out.println("--- 虚引用对象被jvm回收了 ---- " + poll);} }}).start();try {Thread.sleep(500);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} }} 2、容器 1、发展历史(一定要了解) map容器你需要了解的历史 JDK早期，java提供了Vector和Hashtable两个容器，这两个容器，很多操作都加了锁Synchronized，对于某些不需要用锁的情况下，就显得十分影响性能，所以现在基本没人用这两个容器，但是面试经常问这两个容器里面的数据结构等内容 后来，出现了HashMap，此容器完全不加锁，是用的最多的容器 但是完全不加锁未免不完善，所以java提供了如下方式，将HashMap变为加锁的 //通过Collections.synchronizedMap(HashMap)方法，将其变为加锁Map集合，其中泛型随意，UUID只是举例。static Map<UUID, UUID> m = Collections.synchronizedMap(new HashMap<UUID, UUID>()); 通过阅读源码发现，上面方法将HashMap变为加锁，也是使用Synchronized，只是锁的内容更细，但并不比HashTable效率高多少 所以衍生除了新的容器ConcurrentHashMap ConcurrentHashMap 此容器，插入效率不如上面的，因为它做了各种判断和CAS，但是差距不是特别大 读取效率很高，100个线程同时访问，每个线程读取一百万次实测 Hashtable 39s ，SynchronizedHashMap 38s ，ConcurrentHashMap 1.7s 前两个将近40秒，ConcurrentHashMap只需要不到2s，由此可见此容器读取效率极高 2、为什么推荐使用Queue来做高并发 为什么推荐Queue（队列） Queue接口提供了很多针对多线程非常友好的API（offer ，peek和poll，其中BlockingQueue还添加了put和take可以阻塞），可以说专门为多线程高并发而创造的接口，所以一般我们使用Queue而不用List 以下代码分别使用链表LinkList和ConcurrentQueue，对比一下速度 LinkList用了5s多，ConcurrentQueue几乎瞬间完成 Concurrent接口就是专为多线程设计，多线程设计要多考虑Queue(高并发用)的使用，少使用List / 有N张火车票，每张票都有一个编号 同时有10个窗口对外售票 请写一个模拟程序 分析下面的程序可能会产生哪些问题？ 重复销售？超量销售？ 使用Vector或者Collections.synchronizedXXX 分析一下，这样能解决问题吗？ 就算操作A和B都是同步的，但A和B组成的复合操作也未必是同步的，仍然需要自己进行同步 就像这个程序，判断size和进行remove必须是一整个的原子操作 @author 马士兵/import java.util.LinkedList;import java.util.List;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class TicketSeller3 {static List<String> tickets = new LinkedList<>();static {for(int i=0; i<1000; i++) tickets.add("票 编号：" + i);}public static void main(String[] args) {for(int i=0; i<10; i++) {new Thread(()->{while(true) {synchronized(tickets) {if(tickets.size() <= 0) break;try {TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(10);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("销售了--" + tickets.remove(0));} }}).start();} }} 队列 import java.util.Queue;import java.util.concurrent.ConcurrentLinkedQueue;public class TicketSeller4 {static Queue<String> tickets = new ConcurrentLinkedQueue<>();static {for(int i=0; i<1000; i++) tickets.add("票 编号：" + i);}public static void main(String[] args) {for(int i=0; i<10; i++) {new Thread(()->{while(true) {String s = tickets.poll();if(s == null) break;else System.out.println("销售了--" + s);} }).start();} }} 3、多线程常用容器 1、ConcurrentHashMap(无序)和ConcurrentSkipListMap(有序，链表，使用跳表数据结构，让查询更快) 跳表：http://blog.csdn.net/sunxianghuang/article/details/52221913 import java.util.;import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;import java.util.concurrent.ConcurrentSkipListMap;import java.util.concurrent.CountDownLatch;public class T01_ConcurrentMap {public static void main(String[] args) {Map<String, String> map = new ConcurrentHashMap<>();//Map<String, String> map = new ConcurrentSkipListMap<>(); //高并发并且排序//Map<String, String> map = new Hashtable<>();//Map<String, String> map = new HashMap<>(); //Collections.synchronizedXXX//TreeMapRandom r = new Random();Thread[] ths = new Thread[100];CountDownLatch latch = new CountDownLatch(ths.length);long start = System.currentTimeMillis();for(int i=0; i<ths.length; i++) {ths[i] = new Thread(()->{for(int j=0; j<10000; j++) map.put("a" + r.nextInt(100000), "a" + r.nextInt(100000));latch.countDown();});}Arrays.asList(ths).forEach(t->t.start());try {latch.await();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}long end = System.currentTimeMillis();System.out.println(end - start);System.out.println(map.size());} } 2、CopyOnWriteList（写时复制）和CopyOnWriteSet 适用于，高并发是，读的多，写的少的情况 当我们写的时候，将容器复制，让写线程去复制的线程写（写的时候加锁） 而读线程依旧去读旧的(读的时候不加锁) 当写完，将对象指向复制后的已经写完的容器，原来容器销毁 大大提高读的效率 / 写时复制容器 copy on write 多线程环境下，写时效率低，读时效率高 适合写少读多的环境 @author 马士兵/import java.util.ArrayList;import java.util.Arrays;import java.util.List;import java.util.Random;import java.util.Vector;import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;public class T02_CopyOnWriteList {public static void main(String[] args) {List<String> lists = //new ArrayList<>(); //这个会出并发问题！//new Vector();new CopyOnWriteArrayList<>();Random r = new Random();Thread[] ths = new Thread[100];for(int i=0; i<ths.length; i++) {Runnable task = new Runnable() {@Overridepublic void run() {for(int i=0; i<1000; i++) lists.add("a" + r.nextInt(10000));} };ths[i] = new Thread(task);}runAndComputeTime(ths);System.out.println(lists.size());}static void runAndComputeTime(Thread[] ths) {long s1 = System.currentTimeMillis();Arrays.asList(ths).forEach(t->t.start());Arrays.asList(ths).forEach(t->{try {t.join();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} });long s2 = System.currentTimeMillis();System.out.println(s2 - s1);} } 3、synchronizedList和ConcurrentLinkedQueue package com.mashibing.juc.c_025;import java.util.ArrayList;import java.util.Collections;import java.util.List;import java.util.Queue;import java.util.concurrent.ConcurrentLinkedQueue;public class T04_ConcurrentQueue {public static void main(String[] args) {List<String> strsList = new ArrayList<>();List<String> strsSync = Collections.synchronizedList(strsList);//加锁ListQueue<String> strs = new ConcurrentLinkedQueue<>();//Concurrent链表队列，就是读快for(int i=0; i<10; i++) {strs.offer("a" + i); //add添加，但是不同点是，此方法会返回一个布尔值}System.out.println(strs);System.out.println(strs.size());System.out.println(strs.poll());//取出，取完后将元素去除System.out.println(strs.size());System.out.println(strs.peek());//取出，但是不会将元素从队列删除System.out.println(strs.size());//双端队列Deque} } 4、LinkedBlockingQueue 链表阻塞队列（无界链表，可以一直装东西，直到内存满（其实，也不是无限，其长度Integer.MaxValue就是上限，毕竟最大就这么大）） 主要体现在put和take方法，put添加的时候，如果队列满了，就阻塞当前线程，直到队列有空位，继续插入。take方法取的时候，如果没有值，就阻塞，等有值了，立马去取 import java.util.Random;import java.util.concurrent.BlockingQueue;import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class T05_LinkedBlockingQueue {static BlockingQueue<String> strs = new LinkedBlockingQueue<>();static Random r = new Random();public static void main(String[] args) {new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 100; i++) {try {strs.put("a" + i); //如果满了，当前线程就会等待（实现阻塞），等多会有空位，将值插入TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(r.nextInt(1000));} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} }}, "p1").start();for (int i = 0; i < 5; i++) {new Thread(() -> {for (;;) {try {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " take -" + strs.take()); //取内容，如果空了，当前线程就会等待（实现阻塞）} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} }}, "c" + i).start();} }} 5、ArrayBlockingQueue 有界阻塞队列（因为Array需要指定长度） import java.util.Random;import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;import java.util.concurrent.BlockingQueue;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class T06_ArrayBlockingQueue {static BlockingQueue<String> strs = new ArrayBlockingQueue<>(10);static Random r = new Random();public static void main(String[] args) throws InterruptedException {for (int i = 0; i < 10; i++) {strs.put("a" + i);}//strs.put("aaa"); //满了就会等待，程序阻塞//strs.add("aaa");//strs.offer("aaa");strs.offer("aaa", 1, TimeUnit.SECONDS);System.out.println(strs);} } 6、特殊的阻塞队列1：DelayQueue 延时队列（按时间进行调度，就是隔多长时间运行，谁隔的少，谁先） 以下例子中，我们添加线程到队列顺序为t12345，正常情况下，会按照顺序运行，但是这里有了延时时间，也就是时间越短，越先执行 步骤很简单，拿到延时队列 指定构造方法 继承 implements Delayed 重写 compareTo和getDelay import java.util.Calendar;import java.util.Random;import java.util.concurrent.BlockingQueue;import java.util.concurrent.DelayQueue;import java.util.concurrent.Delayed;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class T07_DelayQueue {static BlockingQueue<MyTask> tasks = new DelayQueue<>();static Random r = new Random();static class MyTask implements Delayed {String name;long runningTime;MyTask(String name, long rt) {this.name = name;this.runningTime = rt;}@Overridepublic int compareTo(Delayed o) {if(this.getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS) < o.getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS))return -1;else if(this.getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS) > o.getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS)) return 1;else return 0;}@Overridepublic long getDelay(TimeUnit unit) {return unit.convert(runningTime - System.currentTimeMillis(), TimeUnit.MILLISECONDS);}@Overridepublic String toString() {return name + " " + runningTime;} }public static void main(String[] args) throws InterruptedException {long now = System.currentTimeMillis();MyTask t1 = new MyTask("t1", now + 1000);MyTask t2 = new MyTask("t2", now + 2000);MyTask t3 = new MyTask("t3", now + 1500);MyTask t4 = new MyTask("t4", now + 2500);MyTask t5 = new MyTask("t5", now + 500);tasks.put(t1);tasks.put(t2);tasks.put(t3);tasks.put(t4);tasks.put(t5);System.out.println(tasks);for(int i=0; i<5; i++) {System.out.println(tasks.take());//获取的是toString方法返回值} }} 7、特殊的阻塞队列2：PriorityQueque 优先队列（二叉树算法，就是排序） import java.util.PriorityQueue;public class T07_01_PriorityQueque {public static void main(String[] args) {PriorityQueue<String> q = new PriorityQueue<>();q.add("c");q.add("e");q.add("a");q.add("d");q.add("z");for (int i = 0; i < 5; i++) {System.out.println(q.poll());} }} 8、特殊的阻塞队列3：SynchronusQueue 同步队列(线程池用处非常大) 此队列容量为0，当插入元素时，必须同时有个线程往外取 就是说，当你往这个队列里面插入一个元素，它就拿着这个元素站着(阻塞)，直到有个取元素的线程来，它就把元素交给它 就是用来同步数据的，也就是线程间交互数据用的一个特殊队列 package com.mashibing.juc.c_025;import java.util.concurrent.BlockingQueue;import java.util.concurrent.SynchronousQueue;public class T08_SynchronusQueue { //容量为0public static void main(String[] args) throws InterruptedException {BlockingQueue<String> strs = new SynchronousQueue<>();new Thread(()->{//这个线程就是消费者，来取值try {System.out.println(strs.take());//和同步队列要值} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} }).start();strs.put("aaa"); //阻塞等待消费者消费，就拿着aaa站着，等线程来取//strs.put("bbb");//strs.add("aaa");System.out.println(strs.size());} } 9、特殊的阻塞队列4：TransferQueue 传递队列 此队列加入了一个方法transfer()用来向队列添加元素 但是和put()方法不同的是，put添加完元素就走了 而这个方法，添加完自己就阻塞了，直到有人将这个元素取走，它才继续工作(省去我们手动阻塞) import java.util.concurrent.LinkedTransferQueue;public class T09_TransferQueue {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {LinkedTransferQueue<String> strs = new LinkedTransferQueue<>();new Thread(() -> {try {System.out.println(strs.take());} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} }).start();strs.transfer("aaa");//放东西到队列，同时阻塞等待消费者线程，取走元素//strs.put("aaa");//如果用put就和普通队列一样，放完东西就走了/new Thread(() -> {try {System.out.println(strs.take());} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} }).start();/} } 3、线程池 线程池 由于单独创建线程，十分影响效率，而且无法对线程集中管理，一旦疏落，可能线程无限执行，浪费资源 线程池就是一个存储线程的游泳池，而每个线程就是池子里面的赛道 池子里的线程不执行任何任务，只是提供一个资源 而谁提交了任务，比如我想来游泳，那么池子就给你一个赛道，让你游泳 比如它想练憋气，那么给它一个赛道练憋气 当他们用完，走了，那么后面其它人再过来继续用 这就是线程池，始终只有这几个线程，不做实现，而是借用这几个线程的用户，自己掌控用这些线程资源做什么（提交任务给线程,线程空闲就帮他们完成任务） 线程池的两种类型（两类，不是两个） ThreadPoolExecutor（简称TPE） ForkJoinPool（分解汇总任务(将任务细化，最后汇总结果)，少量线程执行多个任务（子任务，TPE做不到先执行子任务），CPU密集型） Executors（注意这后面有s） 它可以说是线程池工厂类，我们一般通过它创建线程池，并且它为我们封装了线程 1、常用类 Executor ExecutorService 扩展了execute方法，具有一个返回值 规定了异步执行机制，提供了一些执行器方法，比如shutdown()关闭等 但是它不知道执行器中的线程何时执行完 Callable 对Runnable进行了扩展,实现Callable的调用，可以有返回值，表示线程的状态 但是无法返回线程执行结果 Future 获得未来线程执行结果 由此，我们可以得知线程池基本的一个使用步骤 其中service.submit（）:为异步提交，也就是说，主线程该干嘛干嘛，我是异步执行的，和同步不一样（当前线程执行完，主线程才能继续执行，叫同步） futuer.get():获取结果集结果，此时因为异步，主线程执行到这里，结果集可能还没封装好，所以此时如果没有值，就阻塞，直到结果集出来 public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {Callable<String> c = new Callable() {@Overridepublic String call() throws Exception {return "Hello Callable";} };ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();Future<String> future = service.submit(c); //异步System.out.println(future.get());//阻塞service.shutdown();} 2、FutureTask 可充当任务的结果集 上面我们介绍Future是用来得到任务的执行结果的 而FutureTask，可以当做一个任务用，并且返回任务的结果，也就是可以跑线程，然后还可以得到线程结果 public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {FutureTask<Integer> task = new FutureTask<>(()->{TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(500);return 1000;}); //new Callable () { Integer call();}new Thread(task).start();System.out.println(task.get()); //阻塞} 3、CompletableFuture 非常灵活的任务结果集 一个非常灵活的结果集 他可以将很多执行不同任务的线程的结果进行汇总 比如一个网站，它可以启动多个线程去各大电商网站，比如淘宝，京东，收集某些或某一个商品的价格 最后，将获取的数据进行整合封装 最终，客户就可以通过此网站，获取某类商品在各网站的价格信息 / 假设你能够提供一个服务 这个服务查询各大电商网站同一类产品的价格并汇总展示 @author 马士兵 http://mashibing.com/import java.io.IOException;import java.util.Random;import java.util.concurrent.CompletableFuture;import java.util.concurrent.ExecutionException;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class T06_01_CompletableFuture {public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {long start, end;/start = System.currentTimeMillis();priceOfTM();priceOfTB();priceOfJD();end = System.currentTimeMillis();System.out.println("use serial method call! " + (end - start));/start = System.currentTimeMillis();CompletableFuture<Double> futureTM = CompletableFuture.supplyAsync(()->priceOfTM());CompletableFuture<Double> futureTB = CompletableFuture.supplyAsync(()->priceOfTB());CompletableFuture<Double> futureJD = CompletableFuture.supplyAsync(()->priceOfJD());CompletableFuture.allOf(futureTM, futureTB, futureJD).join();//当所有结果集都获取到，才汇总阻塞CompletableFuture.supplyAsync(()->priceOfTM()).thenApply(String::valueOf).thenApply(str-> "price " + str).thenAccept(System.out::println);end = System.currentTimeMillis();System.out.println("use completable future! " + (end - start));try {System.in.read();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} }private static double priceOfTM() {delay();return 1.00;}private static double priceOfTB() {delay();return 2.00;}private static double priceOfJD() {delay();return 3.00;}/private static double priceOfAmazon() {delay();throw new RuntimeException("product not exist!");}/private static void delay() {int time = new Random().nextInt(500);try {TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(time);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.printf("After %s sleep!\n", time);} } 4、TPE型线程池1：ThreadPoolExecutor 原理及其参数 线程池由两个集合组成，一个集合存储线程，一个集合存储任务 存储线程：可以规定大小，最多可以有多少个，以及指定核心线程数量（不会被回收） 任务队列：存储任务 细节：初始线程池没有线程，当有一个任务来，线程池起一个线程，又有一个任务来，再起一个线程，直到达到核心线程数量 核心线程数量达到时，新来的任务将存储到任务队列中等待核心线程处理完成，直到任务队列也满了 当任务队列满了，此时再次启动一个线程（非核心线程，一旦空闲，达到指定时间将会消失），直到达到线程最大数量 当线程容器和任务容器都满了，又来了线程，将会执行拒绝策略 上面的细节涉及的所有步骤内容，均由创建线程池的参数执行 下面是ThreadPoolExecutor构造方法参数的源码注释 / 用给定的初始值，创建一个新的线程池 @param corePoolSize 核心线程数量 @param maximumPoolSize 最大线程数量 @param keepAliveTime 当线程数大于核心线程数量时，空闲的线程可生存的时间 @param unit 时间单位 @param workQueue 任务队列，只能包含由execute提交的Runnable任务 @param threadFactory 工厂，用于创建线程给线程池调度的工厂，可以自定义 @param handler 拒绝策略(可以自定义，JDK默认提供4种)，当线程边界和队列容量已经满了，新来线程被阻塞时使用的处理程序/public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory,RejectedExecutionHandler handler) JDK提供的4种拒绝策略，不常用，一般都是自己定义拒绝策略 Abort：抛异常 Discard：扔掉，不抛异常 DiscardOldest：扔掉排队时间最久的（将队列中排队时间最久的扔掉，然后让新来的进来） CallerRuns：调用者处理任务（谁通过execute方法提交任务，谁处理） ThreadPoolExecutor继承关系 继承关系：ThreadPoolExecutor->AbstractExectorService类->ExectorService接口->Exector接口 Executors（注意这后面有s） 它可以说是线程池工厂类，我们一般通过它创建线程池，并且它为我们封装了线程 看看下面创建线程池，哪里用到了它 使用实例 import java.io.IOException;import java.util.concurrent.;public class T05_00_HelloThreadPool {static class Task implements Runnable {private int i;public Task(int i) {this.i = i;}@Overridepublic void run() {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Task " + i);try {System.in.read();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} }@Overridepublic String toString() {return "Task{" +"i=" + i +'}';} }public static void main(String[] args) {ThreadPoolExecutor tpe = new ThreadPoolExecutor(2, 4,60, TimeUnit.SECONDS,new ArrayBlockingQueue<Runnable>(4),Executors.defaultThreadFactory(),new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());//创建线程池，核心2个，最大4个，空闲线程存活时间60s，任务队列容量4，使用默认线程工程，创建线程。拒绝策略是JDK提供的for (int i = 0; i < 8; i++) {tpe.execute(new Task(i));//供提交8次任务}System.out.println(tpe.getQueue());//查看任务队列tpe.execute(new Task(100));//提交新的任务System.out.println(tpe.getQueue());tpe.shutdown();//关闭线程池} } 5、TPE型线程池2：SingleThreadPool 单例线程池(只有一个线程) 为什么有单例线程池 有任务队列，有线程池管理机制 Executors（注意这后面有s） 它可以说是线程池工厂类，我们一般通过它创建线程池，并且它为我们封装了线程 看看下面哪里用到了它 /创建单例线程池，扔5个任务进去，查看输出结果，看看有几个线程执行任务/import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;public class T07_SingleThreadPool {public static void main(String[] args) {ExecutorService service = Executors.newSingleThreadExecutor();for(int i=0; i<5; i++) {final int j = i;service.execute(()->{System.out.println(j + " " + Thread.currentThread().getName());});} }} 6、TPE型线程池3：CachedPool 缓存，存储线程池 此线程池没有核心线程，来一个任务启动一个线程（最多Integer.MaxValue，不会放在任务队列，因为任务队列容量为0），每个线程空闲后，只能活60s 实例 import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;public class T07_SingleThreadPool {public static void main(String[] args) {ExecutorService service = Executors.newSingleThreadExecutor();//通过Executors获取池子for(int i=0; i<5; i++) {final int j = i;service.execute(()->{//提交任务System.out.println(j + " " + Thread.currentThread().getName());});}service.shutdown();} } 7、TPE型线程池4：FixedThreadPool 固定线程池 此线次池，用于创建一个固定线程数量的线程池，不会回收 实例 import java.util.ArrayList;import java.util.List;import java.util.concurrent.Callable;import java.util.concurrent.ExecutionException;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.Future;public class T09_FixedThreadPool {public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {//并发执行long start = System.currentTimeMillis();getPrime(1, 200000); long end = System.currentTimeMillis();System.out.println(end - start);//输出并发执行耗费时间final int cpuCoreNum = 4;//并行执行ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(cpuCoreNum);MyTask t1 = new MyTask(1, 80000); //1-5 5-10 10-15 15-20MyTask t2 = new MyTask(80001, 130000);MyTask t3 = new MyTask(130001, 170000);MyTask t4 = new MyTask(170001, 200000);Future<List<Integer>> f1 = service.submit(t1);Future<List<Integer>> f2 = service.submit(t2);Future<List<Integer>> f3 = service.submit(t3);Future<List<Integer>> f4 = service.submit(t4);start = System.currentTimeMillis();f1.get();f2.get();f3.get();f4.get();end = System.currentTimeMillis();System.out.println(end - start);//输出并行耗费时间}static class MyTask implements Callable<List<Integer>> {int startPos, endPos;MyTask(int s, int e) {this.startPos = s;this.endPos = e;}@Overridepublic List<Integer> call() throws Exception {List<Integer> r = getPrime(startPos, endPos);return r;} }static boolean isPrime(int num) {for(int i=2; i<=num/2; i++) {if(num % i == 0) return false;}return true;}static List<Integer> getPrime(int start, int end) {List<Integer> results = new ArrayList<>();for(int i=start; i<=end; i++) {if(isPrime(i)) results.add(i);}return results;} } 8、TPE型线程池5：ScheduledPool 预定，延时线程池 根据延时时间（隔多长时间后运行），排序，哪个线程先执行,用户只需要指定核心线程数量 此线程池返回的池对象，和提交任务方法都不一样，比较涉及到时间 import java.util.Random;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class T10_ScheduledPool {public static void main(String[] args) {ScheduledExecutorService service = Executors.newScheduledThreadPool(4);service.scheduleAtFixedRate(()->{//提交延时任务try {TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(new Random().nextInt(1000));} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName());}, 0, 500, TimeUnit.MILLISECONDS);//指定延时时间和单位，第一个任务延时0毫秒，之后的任务，延时500毫秒} } 9、手写拒绝策略小例子 import java.util.concurrent.;public class T14_MyRejectedHandler {public static void main(String[] args) {ExecutorService service = new ThreadPoolExecutor(4, 4,0, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(6),Executors.defaultThreadFactory(),new MyHandler());//将手写拒绝策略传入}static class MyHandler implements RejectedExecutionHandler {//1、继承RejectedExecutionHandler@Overridepublic void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) {//2、重写方法//log("r rejected")//伪代码，表示通过log4j.log()报一下日志，拒绝的时间，线程名//save r kafka mysql redis//可以尝试保存队列//try 3 times //可以尝试几次，比如3次，重新去抢队列，3次还不行就丢弃if(executor.getQueue().size() < 10000) {//尝试条件，如果size>10000了,就执行拒绝策略//try put again();//如果小于10000，尝试将其放到队列中} }} } 10、ForkJoinPool线程池1：ForkJoinPool 前面我们讲过线程分为两大类，TPE和FJP ForkJoinPool（分解汇总任务(将任务细化，最后汇总结果)，少量线程执行多个任务（子任务，TPE做不到先执行子任务），CPU密集型） 适合将大任务切分成多个小任务运行 两个方法，fork()：分子任务，将子任务分配到线程池中 join()：当前任务的计算结果，如果有子任务，等子任务结果返回后再汇总 下面实例实现，一百万个随机数求和，由两种方法实现，一种ForkJoinPool分任务并行，一种使用单线程做 import java.io.IOException;import java.util.Arrays;import java.util.Random;import java.util.concurrent.ForkJoinPool;import java.util.concurrent.RecursiveAction;import java.util.concurrent.RecursiveTask;public class T12_ForkJoinPool {//1000000个随机数求和static int[] nums = new int[1000000];//一堆数static final int MAX_NUM = 50000;//分任务时，每个任务的操作量不能多于50000个，否则就继续细分static Random r = new Random();//使用随机数将数组初始化static {for(int i=0; i<nums.length; i++) {nums[i] = r.nextInt(100);}System.out.println("---" + Arrays.stream(nums).sum()); //stream api 单线程就这么做，一个一个加}//分任务，需要继承，可以继承RecursiveAction(不需要返回值，一般用在不需要返回值的场景)或//RecursiveTask(需要返回值，我们用这个，因为我们需要最后获取求和结果)两个更好实现的类，//他俩继承与ForkJoinTaskstatic class AddTaskRet extends RecursiveTask<Long> {private static final long serialVersionUID = 1L;int start, end;AddTaskRet(int s, int e) {start = s;end = e;}@Overrideprotected Long compute() {if(end-start <= MAX_NUM) {//如果任务操作数小于规定的最大操作数，就进行运算，long sum = 0L;for(int i=start; i<end; i++) sum += nums[i];return sum;//返回结果} //如果分配的操作数大于规定，就继续细分（简单的重中点分，两半）int middle = start + (end-start)/2;//获取中间值AddTaskRet subTask1 = new AddTaskRet(start, middle);//传入起始值和中间值，表示一个子任务AddTaskRet subTask2 = new AddTaskRet(middle, end);//中间值和结尾值，表示一个子任务subTask1.fork();//分任务subTask2.fork();//分任务return subTask1.join() + subTask2.join();//最后返回结果汇总} }public static void main(String[] args) throws IOException {/ForkJoinPool fjp = new ForkJoinPool();AddTask task = new AddTask(0, nums.length);fjp.execute(task);/ForkJoinPool fjp = new ForkJoinPool();//创建线程池AddTaskRet task = new AddTaskRet(0, nums.length);//创建任务fjp.execute(task);//传入任务long result = task.join();//返回汇总结果System.out.println(result);//System.in.read();} } 11、ForkJoinPool线程池2：WorkStealingPool 任务偷取线程池 原来的线程池，都是有一个任务队列，而这个不同，它给每个线程都分配了一个任务队列 当某一个线程的任务队列没有任务，并且自己空闲，它就去其它线程的任务队列中偷任务，所以叫任务偷取线程池 细节：当线程自己从自己的任务队列拿任务时，不需要加锁，但是偷任务时，因为有两个线程，可能发生同步问题，需要加锁 此线程继承FJP 实例 import java.io.IOException;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class T11_WorkStealingPool {public static void main(String[] args) throws IOException {ExecutorService service = Executors.newWorkStealingPool();System.out.println(Runtime.getRuntime().availableProcessors());service.execute(new R(1000));service.execute(new R(2000));service.execute(new R(2000));service.execute(new R(2000)); //daemonservice.execute(new R(2000));//由于产生的是精灵线程（守护线程、后台线程），主线程不阻塞的话，看不到输出System.in.read(); }static class R implements Runnable {int time;R(int t) {this.time = t;}@Overridepublic void run() {try {TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(time);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(time + " " + Thread.currentThread().getName());} }} 12、流式API：ParallelStreamAPI 不懂的请参考：https://blog.csdn.net/grd_java/article/details/110265219 实例 import java.util.ArrayList;import java.util.List;import java.util.Random;public class T13_ParallelStreamAPI {public static void main(String[] args) {List<Integer> nums = new ArrayList<>();Random r = new Random();for(int i=0; i<10000; i++) nums.add(1000000 + r.nextInt(1000000));//System.out.println(nums);long start = System.currentTimeMillis();nums.forEach(v->isPrime(v));long end = System.currentTimeMillis();System.out.println(end - start);//使用parallel stream apistart = System.currentTimeMillis();nums.parallelStream().forEach(T13_ParallelStreamAPI::isPrime);//并行流，将任务切分成子任务执行end = System.currentTimeMillis();System.out.println(end - start);}static boolean isPrime(int num) {for(int i=2; i<=num/2; i++) {if(num % i == 0) return false;}return true;} } 13、总结 总结 Callable相当于一Runnable但是它有返回值 Future：存储执行完产生的结果 FutureTask 相当于Future+Runnable，既可以执行任务，又能获取任务执行的Future结果 CompletableFuture 可以多任务异步，并对多任务控制，整合任务结果，细化完美，比如可以一个任务完成就可以整合结果，也可以所有任务完成才整合结果 4、ThreadPoolExecutor源码解析 依然只讲重点，实际还需要大家按照上篇博客中看源码的方式来看 1、常用变量的解释 // 1. ctl，可以看做一个int类型的数字，高3位表示线程池状态，低29位表示worker数量private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0));// 2. COUNT_BITS，Integer.SIZE为32，所以COUNT_BITS为29private static final int COUNT_BITS = Integer.SIZE - 3;// 3. CAPACITY，线程池允许的最大线程数。1左移29位，然后减1，即为 2^29 - 1private static final int CAPACITY = (1 << COUNT_BITS) - 1;// runState is stored in the high-order bits// 4. 线程池有5种状态，按大小排序如下：RUNNING < SHUTDOWN < STOP < TIDYING < TERMINATEDprivate static final int RUNNING = -1 << COUNT_BITS;private static final int SHUTDOWN = 0 << COUNT_BITS;private static final int STOP = 1 << COUNT_BITS;private static final int TIDYING = 2 << COUNT_BITS;private static final int TERMINATED = 3 << COUNT_BITS;// Packing and unpacking ctl// 5. runStateOf()，获取线程池状态，通过按位与操作，低29位将全部变成0private static int runStateOf(int c) { return c & ~CAPACITY; }// 6. workerCountOf()，获取线程池worker数量，通过按位与操作，高3位将全部变成0private static int workerCountOf(int c) { return c & CAPACITY; }// 7. ctlOf()，根据线程池状态和线程池worker数量，生成ctl值private static int ctlOf(int rs, int wc) { return rs | wc; }/ Bit field accessors that don't require unpacking ctl. These depend on the bit layout and on workerCount being never negative./// 8. runStateLessThan()，线程池状态小于xxprivate static boolean runStateLessThan(int c, int s) {return c < s;}// 9. runStateAtLeast()，线程池状态大于等于xxprivate static boolean runStateAtLeast(int c, int s) {return c >= s;} 2、构造方法 public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory,RejectedExecutionHandler handler) {// 基本类型参数校验if (corePoolSize < 0 ||maximumPoolSize <= 0 ||maximumPoolSize < corePoolSize ||keepAliveTime < 0)throw new IllegalArgumentException();// 空指针校验if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)throw new NullPointerException();this.corePoolSize = corePoolSize;this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;this.workQueue = workQueue;// 根据传入参数unit和keepAliveTime，将存活时间转换为纳秒存到变量keepAliveTime 中this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);this.threadFactory = threadFactory;this.handler = handler;} 3、提交执行task的过程 public void execute(Runnable command) {if (command == null)throw new NullPointerException();/ Proceed in 3 steps: 1. If fewer than corePoolSize threads are running, try to start a new thread with the given command as its first task. The call to addWorker atomically checks runState and workerCount, and so prevents false alarms that would add threads when it shouldn't, by returning false. 2. If a task can be successfully queued, then we still need to double-check whether we should have added a thread (because existing ones died since last checking) or that the pool shut down since entry into this method. So we recheck state and if necessary roll back the enqueuing if stopped, or start a new thread if there are none. 3. If we cannot queue task, then we try to add a new thread. If it fails, we know we are shut down or saturated and so reject the task./int c = ctl.get();// worker数量比核心线程数小，直接创建worker执行任务if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {if (addWorker(command, true))return;c = ctl.get();}// worker数量超过核心线程数，任务直接进入队列if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {int recheck = ctl.get();// 线程池状态不是RUNNING状态，说明执行过shutdown命令，需要对新加入的任务执行reject()操作。// 这儿为什么需要recheck，是因为任务入队列前后，线程池的状态可能会发生变化。if (! isRunning(recheck) && remove(command))reject(command);// 这儿为什么需要判断0值，主要是在线程池构造方法中，核心线程数允许为0else if (workerCountOf(recheck) == 0)addWorker(null, false);}// 如果线程池不是运行状态，或者任务进入队列失败，则尝试创建worker执行任务。// 这儿有3点需要注意：// 1. 线程池不是运行状态时，addWorker内部会判断线程池状态// 2. addWorker第2个参数表示是否创建核心线程// 3. addWorker返回false，则说明任务执行失败，需要执行reject操作else if (!addWorker(command, false))reject(command);} 4、addworker源码解析 private boolean addWorker(Runnable firstTask, boolean core) {retry:// 外层自旋for (;;) {int c = ctl.get();int rs = runStateOf(c);// 这个条件写得比较难懂，我对其进行了调整，和下面的条件等价// (rs > SHUTDOWN) || // (rs == SHUTDOWN && firstTask != null) || // (rs == SHUTDOWN && workQueue.isEmpty())// 1. 线程池状态大于SHUTDOWN时，直接返回false// 2. 线程池状态等于SHUTDOWN，且firstTask不为null，直接返回false// 3. 线程池状态等于SHUTDOWN，且队列为空，直接返回false// Check if queue empty only if necessary.if (rs >= SHUTDOWN &&! (rs == SHUTDOWN &&firstTask == null &&! workQueue.isEmpty()))return false;// 内层自旋for (;;) {int wc = workerCountOf(c);// worker数量超过容量，直接返回falseif (wc >= CAPACITY ||wc >= (core ? corePoolSize : maximumPoolSize))return false;// 使用CAS的方式增加worker数量。// 若增加成功，则直接跳出外层循环进入到第二部分if (compareAndIncrementWorkerCount(c))break retry;c = ctl.get(); // Re-read ctl// 线程池状态发生变化，对外层循环进行自旋if (runStateOf(c) != rs)continue retry;// 其他情况，直接内层循环进行自旋即可// else CAS failed due to workerCount change; retry inner loop} }boolean workerStarted = false;boolean workerAdded = false;Worker w = null;try {w = new Worker(firstTask);final Thread t = w.thread;if (t != null) {final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;// worker的添加必须是串行的，因此需要加锁mainLock.lock();try {// Recheck while holding lock.// Back out on ThreadFactory failure or if// shut down before lock acquired.// 这儿需要重新检查线程池状态int rs = runStateOf(ctl.get());if (rs < SHUTDOWN ||(rs == SHUTDOWN && firstTask == null)) {// worker已经调用过了start()方法，则不再创建workerif (t.isAlive()) // precheck that t is startablethrow new IllegalThreadStateException();// worker创建并添加到workers成功workers.add(w);// 更新largestPoolSize变量int s = workers.size();if (s > largestPoolSize)largestPoolSize = s;workerAdded = true;} } finally {mainLock.unlock();}// 启动worker线程if (workerAdded) {t.start();workerStarted = true;} }} finally {// worker线程启动失败，说明线程池状态发生了变化（关闭操作被执行），需要进行shutdown相关操作if (! workerStarted)addWorkerFailed(w);}return workerStarted;} 5、线程池worker任务单元 private final class Workerextends AbstractQueuedSynchronizerimplements Runnable{/ This class will never be serialized, but we provide a serialVersionUID to suppress a javac warning./private static final long serialVersionUID = 6138294804551838833L;/ Thread this worker is running in. Null if factory fails. /final Thread thread;/ Initial task to run. Possibly null. /Runnable firstTask;/ Per-thread task counter /volatile long completedTasks;/ Creates with given first task and thread from ThreadFactory. @param firstTask the first task (null if none)/Worker(Runnable firstTask) {setState(-1); // inhibit interrupts until runWorkerthis.firstTask = firstTask;// 这儿是Worker的关键所在，使用了线程工厂创建了一个线程。传入的参数为当前workerthis.thread = getThreadFactory().newThread(this);}/ Delegates main run loop to outer runWorker /public void run() {runWorker(this);}// 省略代码...} 6、核心线程执行逻辑-runworker final void runWorker(Worker w) {Thread wt = Thread.currentThread();Runnable task = w.firstTask;w.firstTask = null;// 调用unlock()是为了让外部可以中断w.unlock(); // allow interrupts// 这个变量用于判断是否进入过自旋（while循环）boolean completedAbruptly = true;try {// 这儿是自旋// 1. 如果firstTask不为null，则执行firstTask；// 2. 如果firstTask为null，则调用getTask()从队列获取任务。// 3. 阻塞队列的特性就是：当队列为空时，当前线程会被阻塞等待while (task != null || (task = getTask()) != null) {// 这儿对worker进行加锁，是为了达到下面的目的// 1. 降低锁范围，提升性能// 2. 保证每个worker执行的任务是串行的w.lock();// If pool is stopping, ensure thread is interrupted;// if not, ensure thread is not interrupted. This// requires a recheck in second case to deal with// shutdownNow race while clearing interrupt// 如果线程池正在停止，则对当前线程进行中断操作if ((runStateAtLeast(ctl.get(), STOP) ||(Thread.interrupted() &&runStateAtLeast(ctl.get(), STOP))) &&!wt.isInterrupted())wt.interrupt();// 执行任务，且在执行前后通过beforeExecute()和afterExecute()来扩展其功能。// 这两个方法在当前类里面为空实现。try {beforeExecute(wt, task);Throwable thrown = null;try {task.run();} catch (RuntimeException x) {thrown = x; throw x;} catch (Error x) {thrown = x; throw x;} catch (Throwable x) {thrown = x; throw new Error(x);} finally {afterExecute(task, thrown);} } finally {// 帮助gctask = null;// 已完成任务数加一 w.completedTasks++;w.unlock();} }completedAbruptly = false;} finally {// 自旋操作被退出，说明线程池正在结束processWorkerExit(w, completedAbruptly);} } 本篇文章为转载内容。原文链接：https://blog.csdn.net/grd_java/article/details/113116244。 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。

在Hadoop中实现高效的数据转换和处理过程 随着大数据时代的到来，Hadoop作为一个开源的分布式计算框架，以其卓越的大数据存储与处理能力赢得了广泛的认可。本文将深入探讨如何在Hadoop环境中实现高效的数据转换和处理过程，通过实例代码揭示其背后的奥秘。 1. Hadoop生态系统简介 Hadoop的核心组件主要包括HDFS（Hadoop Distributed File System）和MapReduce。HDFS负责海量数据的分布式存储，而MapReduce则提供了并行处理大规模数据集的强大能力。在此基础上，我们可以通过编写特定的Map和Reduce函数，实现对原始数据的转换和处理。 2. 数据转换 Map阶段 让我们首先通过一个简单的示例理解Hadoop MapReduce中的数据转换过程： java import java.io.IOException; import org.apache.hadoop.io.IntWritable; import org.apache.hadoop.io.LongWritable; import org.apache.hadoop.io.Text; import org.apache.hadoop.mapreduce.Mapper; public class WordCountMapper extends Mapper { private final static IntWritable one = new IntWritable(1); private Text word = new Text(); public void map(LongWritable key, Text value, Context context) throws IOException, InterruptedException { String line = value.toString(); for (String eachWord : line.split("\\s+")) { word.set(eachWord); context.write(word, one); // 将单词作为key，计数值1作为value输出 } } } 这段代码是Hadoop实现词频统计任务的Mapper部分，它实现了数据从原始文本格式到键值对形式的转换。当Map阶段读取每行文本时，将其拆分为单个单词，并以单词为键、值为1的形式输出，实现了初步的数据转换。 3. 数据处理 Reduce阶段 接下来，我们看下Reduce阶段如何进一步处理这些键值对，完成最终的数据聚合： java import java.io.IOException; import org.apache.hadoop.io.IntWritable; import org.apache.hadoop.io.Text; import org.apache.hadoop.mapreduce.Reducer; public class WordCountReducer extends Reducer { public void reduce(Text key, Iterable values, Context context) throws IOException, InterruptedException { int sum = 0; for (IntWritable val : values) { sum += val.get(); // 对所有相同键的值进行累加 } context.write(key, new IntWritable(sum)); // 输出每个单词及其出现次数 } } 在上述Reducer类中，对于每一个输入的单词（键），我们将所有关联的计数值（值）相加，得到该单词在整个文本中的出现次数，从而完成了数据的聚合处理。 4. 思考与讨论 Hadoop的魅力在于，通过分解复杂的计算任务为一系列简单的Map和Reduce操作，我们可以轻松地应对海量数据的转换和处理。这种并行计算模型就像是给电脑装上了超级引擎，让数据处理速度嗖嗖地往上窜。而且更棒的是，它把数据分散存放在一整个集群的各个节点上，就像把鸡蛋放在不同的篮子里一样。这样一来，不仅能够轻松应对大规模运算，就算某个节点出个小差错，其他的节点也能稳稳接住，保证整个系统的稳定性和可扩展性杠杠的！ 然而，尽管Hadoop在数据处理方面表现出色，但并非所有场景都适用。比如，在那种需要迅速反馈或者频繁做大量计算的情况下，像Spark这类流处理框架或许会是个更棒的选择。这就意味着在咱们实际操作的项目里，面对不同的需求和技术特点时，咱们得像个精明的小侦探，灵活机智地挑出最对味、最适合的数据处理武器和战术方案。 总的来说，借助Hadoop，我们能够构建出高效的数据转换和处理流程，从容应对大数据挑战。不过呢，咱们也得时刻想着把它的原理摸得更透彻些，还有怎么跟其他的技术工具灵活搭配使用。这样一来，咱就能在那些乱七八糟、变来变去的业务环境里头，发挥出更大的作用，创造更大的价值啦！