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如何使用Etcd进行分布式事务管理？ 1. 初识Etcd 为什么我们需要它？ 兄弟们，说到分布式系统，大家是不是都有一种既爱又恨的感觉？爱的是它可以扩展到成千上万台机器，恨的是它的复杂性简直让人头大。尤其是当你需要处理分布式事务的时候，简直就是噩梦！ 所以，今天咱们聊聊一个神器——Etcd。它是啥呢？简单说，Etcd就是一个分布式的键值存储系统，可以用来保存各种配置信息、状态数据或者元数据。更重要的是，它支持分布式锁、事件通知、一致性协议（Raft），简直是分布式事务管理的好帮手！ 不过在开始之前，我想问问你们：有没有想过为什么分布式事务这么难搞？ 思考一下： - 如果两个节点同时修改同一个资源怎么办？ - 数据怎么保证一致性？ - 怎么避免死锁？ 这些问题都是痛点啊！而Etcd通过一些机制，比如分布式锁和事务操作，可以很好地解决这些问题。接下来，咱们就一步步看看怎么用它来搞定分布式事务。 --- 2. Etcd的基本概念 锁、事务、观察者 首先，咱们得了解几个核心概念，不然看代码的时候会懵圈的。 2.1 分布式锁 分布式锁的核心思想就是：多个节点共享同一把锁，谁抢到这把锁，谁就能执行关键逻辑。Etcd提供了lease（租约）功能，用来模拟分布式锁。 举个栗子： python import etcd3 client = etcd3.client(host='localhost', port=2379) 创建一个租约，有效期为5秒 lease = client.lease(5) 给某个key加上这个租约 client.put(key='/my-lock', value='locked', lease=lease) 这段代码的意思是：我给/my-lock这个key绑定了一个5秒的租约。只要这个key存在，别的节点就不能再获取这把锁了。如果租约过期了，锁也就自动释放了。 2.2 事务操作 Etcd支持原子性的事务操作，也就是要么全部成功，要么全部失败。这种特性非常适合用来保证分布式事务的一致性。 比如，我们想做一个转账操作： python 检查账户A是否有足够的余额 如果余额足够，扣掉金额并增加到账户B success, _ = client.transaction( compare=[ client.transactions.version('/account/A') > 0, client.transactions.value('/account/A') >= '100' ], success=[ client.transactions.put('/account/A', '50'), client.transactions.put('/account/B', '100') ], failure=[] ) if success: print("Transaction succeeded!") else: print("Transaction failed.") 这里咱们用transaction()方法定义了一个事务，先检查账户A的余额是否大于等于100，如果是的话，就把钱从A转到B。整个过程啊，要么全都搞定，要么就啥也不干，这不就是分布式事务最理想的状态嘛！ 2.3 观察者模式 Etcd还有一个很酷的功能叫观察者模式，你可以监听某个key的变化，并实时做出反应。这对于监控系统状态或者触发某些事件非常有用。 比如： python for event in client.watch('/my-key'): print(event) 这段代码会一直监听/my-key的变化，一旦有更新就会打印出来。 --- 3. 实战演练 用Etcd实现分布式事务 现在咱们来实战一下，看看怎么用Etcd搞定分布式事务。假设我们要实现一个简单的库存管理系统。 3.1 场景描述 假设我们有两个服务A和服务B，服务A负责扣减库存，服务B负责记录日志。要让这两个步骤像一个整体似的，中间不能出岔子，那我们就得靠Etcd来管着分布式锁和事务了。 3.2 代码实现 Step 1: 初始化Etcd客户端 python import etcd3 client = etcd3.client(host='localhost', port=2379) Step 2: 获取分布式锁 python 创建一个租约，有效期为10秒 lease = client.lease(10) 尝试获取锁 lock_key = '/inventory-lock' try: lock_result = client.put(lock_key, 'locked', lease=lease) print("Lock acquired!") except Exception as e: print(f"Failed to acquire lock: {e}") Step 3: 执行事务操作 python 假设当前库存是100件 stock_key = '/inventory' current_stock = int(client.get(stock_key)[0].decode('utf-8')) if current_stock >= 10: 开始事务 success, _ = client.transaction( compare=[ client.transactions.version(stock_key) == current_stock ], success=[ client.transactions.put(stock_key, str(current_stock - 10)) ], failure=[] ) if success: print("Inventory updated successfully!") else: print("Failed to update inventory due to race condition.") else: print("Not enough stock available.") Step 4: 释放锁 python 租约到期后自动释放锁 lease.revoke() print("Lock released.") --- 4. 总结与展望 写到这里，我觉得咱们已经掌握了如何用Etcd来进行分布式事务管理。其实啊，事情没那么吓人！别看整个流程听着挺绕的，但只要你把分布式锁、事务操作还有观察者模式这些“法宝”都搞明白了，不管啥情况都能游刃有余地搞定，妥妥的！ 不过，我也想提醒大家，分布式事务并不是万能药。有时候，过度依赖分布式事务反而会让系统变得更加复杂。所以，在实际开发中，我们需要根据业务需求权衡利弊。 最后，希望大家都能用好Etcd这个利器，让自己的分布式系统更加健壮和高效！如果你还有其他问题，欢迎随时来找我讨论，咱们一起进步！

Etcd集群加入失败：网络问题与防火墙限制的深度解析 Etcd，作为Kubernetes和其他云原生项目的核心组件，是一个分布式的、可靠的键值存储系统，用于服务发现、配置共享及分布式锁等场景。然而，在实际操作中，我们可能会遇到“Failed to join etcd cluster because of network issues or firewall restrictions”这样的问题，本文将深入探讨这个问题及其解决之道，并通过实例代码来帮助大家理解和处理此类故障。 1. 网络问题导致Etcd集群加入失败 1.1 网络连通性问题 在尝试将一个新的节点加入到etcd集群时，首要条件是各个节点间必须保持良好的网络连接。如果由于网络延迟、丢包或者完全断开等问题，新节点无法与已有集群建立稳定通信，就会出现“Failed to join”的错误。 例如，假设有两个已经形成集群的etcd节点（node1和node2），我们尝试将node3加入： bash ETCDCTL_API=3 etcdctl --endpoints=https://node1:2379,https://node2:2379 member add node3 \ --peer-urls=https://node3:2380 如果因网络原因node3无法访问node1或node2，上述命令将失败。 1.2 解决策略 - 检查并修复基础网络设施，确保所有节点间的网络连通性。 - 验证端口开放情况，etcd通常使用2379（客户端接口）和2380（成员间通信）这两个端口，确保它们在所有节点上都是开放的。 2. 防火墙限制导致的加入失败 2.1 防火墙规则影响 防火墙可能会阻止必要的端口通信，从而导致新的节点无法成功加入etcd集群。比如，想象一下我们的防火墙没给2380端口“放行”，就算网络本身一路绿灯，畅通无阻，节点也照样无法通过这个端口和其他集群的伙伴们进行交流沟通。 2.2 解决策略 示例：临时开启防火墙端口（以Ubuntu系统为例） bash sudo ufw allow 2379/tcp sudo ufw allow 2380/tcp sudo ufw reload 以上命令分别允许了2379和2380端口的TCP流量，并重新加载了防火墙规则。 对于生产环境，请务必根据实际情况持久化这些防火墙规则，以免重启后失效。 3. 探讨与思考 在处理这类问题时，我们需要像侦探一样层层剥茧，从最基础的网络连通性检查开始，逐步排查至更具体的问题点。在这个过程中，我们要善于运用各种工具进行测试验证，比如ping、telnet、nc等，甚至可以直接查看防火墙日志以获取更精确的错误信息。 同时，我们也应认识到，任何分布式系统的稳定性都离不开对基础设施的精细化管理和维护。特别是在大规模安装部署像etcd这种关键组件的时候，咱们可得把网络环境搞得结结实实、稳稳当当的，确保它表现得既强壮又靠谱，这样才能防止一不留神的小差错引发一连串的大麻烦。 总结来说，面对"Failed to join etcd cluster because of network issues or firewall restrictions"这样的问题，我们首先要理解其背后的根本原因，然后采取相应的策略去解决。其实这一切的背后，咱们这些技术人员就像是在解谜探险一样，对那些错综复杂的系统紧追不舍，不断摸索、持续优化。我们可都是“细节控”，对每一丁点儿的环节都精打细算，用专业的素养和严谨的态度把关着每一个微小的部分。

...ng生态下的现代配置管理实践 随着云计算和微服务架构的兴起，现代应用程序的复杂度显著提升，配置管理成为确保系统稳定性和灵活性的关键环节。Golang，作为一门简洁高效的语言，因其强大的并发处理能力和模块化的特性，被广泛应用于构建高性能、可扩展的系统。然而，在快速迭代的开发环境中，传统的配置管理方式面临诸多挑战，比如配置文件的频繁变更、版本控制的困难、以及多环境部署的复杂性。本文将探讨在Golang生态下，如何采用现代配置管理实践，以适应快速发展的技术趋势和业务需求。 一、动态配置与云原生应用 在云原生时代，动态配置管理变得至关重要。云平台提供了丰富的服务，如配置管理、密钥管理、服务发现等，这些服务支持在运行时更新配置，无需重启服务即可生效。Golang生态系统中，可以通过集成这些云服务来实现动态配置管理。例如，使用Kubernetes的ConfigMap或Secrets功能，可以在不修改代码的情况下，轻松调整服务配置，满足不同环境和阶段的需求。 二、微服务间的配置协调 在微服务架构中，服务间依赖的配置往往需要统一管理和协调。传统的方法可能涉及硬编码配置或通过共享数据库存储配置，这不仅增加了维护成本，还可能导致数据同步问题。借助现代配置管理工具，如Consul、Etcd或Vault，可以实现服务之间的配置共享和安全存储。这些工具提供了强大的API和丰富的客户端库，使得在Golang项目中集成配置管理变得更加便捷和高效。 三、DevOps与自动化测试 DevOps实践强调自动化和持续交付，这对配置管理提出了更高要求。在Golang项目中，可以结合CI/CD工具链，如Jenkins、GitLab CI或GitHub Actions，实现配置文件的自动化管理。通过编写脚本或使用特定的配置管理工具，可以在每次代码提交后自动触发配置更新过程，确保生产环境与开发环境的配置一致性。此外，引入自动化测试，特别是针对配置文件的测试，可以帮助检测配置错误，提前发现潜在问题，减少上线风险。 四、未来展望 随着技术的不断演进，Golang生态下的配置管理实践也将不断发展。未来，我们可以期待更智能的配置管理系统，能够自动检测配置冲突、预测配置变更影响，甚至通过机器学习算法优化配置性能。同时，跨平台和跨语言的配置管理工具将进一步增强Golang与其他技术栈的互操作性，促进更广泛的生态系统集成和协作。 总之，Golang生态下的现代配置管理实践不仅关乎技术细节，更是企业级应用架构设计和运维策略的重要组成部分。通过采用先进的配置管理工具和技术，可以有效提升应用的可维护性、可靠性和响应速度，助力企业在竞争激烈的市场环境中保持竞争优势。

...着微服务架构的普及，分布式锁的应用场景愈发广泛。特别是在双十一这样的高并发购物节期间，各大电商平台频繁面临库存超卖、重复下单等问题。例如，今年某知名电商平台在促销活动中因未妥善处理分布式锁机制，导致部分商品短时间内被恶意刷单，造成了数百万的经济损失。这一事件再次提醒我们，分布式锁不仅仅是理论上的技术难题，更是直接影响业务成败的关键环节。 从技术角度来看，Redis作为一种轻量级的分布式缓存解决方案，其性能优势毋庸置疑，但同时也存在一些潜在风险。例如，文章中提到的Lua脚本虽然能够保障原子性，但如果脚本编写不当，可能会引发意外行为。此外，过期时间的设置也需要权衡，过短可能导致频繁重试，增加系统负担；过长则可能造成死锁隐患。这些问题在实际生产环境中往往需要结合具体的业务场景进行调优。 值得注意的是，近年来分布式事务技术逐渐兴起，如Seata框架便试图从更高层次解决跨服务一致性问题。相比传统的分布式锁，这种方案减少了对单一存储引擎的依赖，同时提高了系统的容错能力。然而，它也带来了额外的学习成本和技术复杂度。因此，企业在选择技术方案时，应综合考虑团队技术水平、项目规模以及预算等因素。 此外，随着云原生理念深入人心，越来越多的企业开始采用Kubernetes等容器编排平台来管理分布式应用。在这种背景下，分布式锁的实现方式也迎来了新机遇。例如，可以通过CRD（Custom Resource Definition）自定义资源，将锁的状态信息存储于Etcd等分布式存储系统中，从而实现更灵活、更高效的锁管理。这类创新实践不仅提升了系统的可用性，也为开发者提供了更大的自由度。 总而言之，分布式锁作为分布式系统中的基石技术，其重要性不容忽视。无论是从技术选型还是架构设计的角度出发，我们都应保持敏锐的洞察力，紧跟行业趋势，不断优化现有方案，以适应快速变化的市场需求。

Etcd的监视与诊断工具：一窥其强大功能 Etcd，作为分布式键值存储系统，在微服务架构中扮演着至关重要的角色。它的工作就像个超级管家，核心任务就是确保整个集群状态时刻保持一致，就相当于让一群各自忙碌的小机器人们步调完全一致。而且这位超级管家还为服务发现、配置管理这些重要环节搭建了稳固的基础平台，甚至在处理分布式锁这类复杂问题上也提供了强大的支撑，真可谓是个不可或缺的幕后英雄。本文将深入探讨Etcd的监视和诊断工具，以帮助我们更好地理解和管理这一关键组件。 1. 监视工具 Prometheus和ETCD-Exporter Prometheus 是一款流行且强大的开源监控解决方案，它可以无缝集成到Etcd的监控体系中。安装个etcd-exporter，这小家伙就像个特工，专门从etcd那里悄悄抓取各种数据指标，比如节点健康状况、请求响应速度、存储空间的使用情况等等，然后麻利地把这些信息实时报告给Prometheus。这样一来，我们就有了第一手的数据资料，随时掌握系统的动态啦！ yaml prometheus.yml 配置文件示例 global: scrape_interval: 15s scrape_configs: - job_name: 'etcd' static_configs: - targets: ['localhost:9101'] etcd-exporter监听端口 metrics_path: '/metrics' 同时，编写针对Etcd的Prometheus查询语句，可以让我们洞察集群性能： promql 查询过去5分钟内所有Etcd节点的平均写操作延迟 avg(etcd_request_duration_seconds_bucket{operation="set", le="+Inf"})[5m] 2. 内建诊断工具 etcdctl etcdctl 是官方提供的命令行工具，不仅可以用来与Etcd进行交互（如读写键值对），还内置了一系列诊断命令来排查问题。例如，查看成员列表、检查leader选举状态或执行一致性检查： bash 查看集群当前成员信息 etcdctl member list 检查Etcd的领导者状态 etcdctl endpoint status --write-out=table 执行一次快照以诊断数据完整性 etcdctl snapshot save /path/to/snapshot.db 此外，etcdctl debug 子命令提供了一组调试工具，比如dump.consistent-snap.db可以导出一致性的快照数据，便于进一步分析潜在问题。 3. 日志和跟踪 对于更深层次的问题定位，Etcd的日志输出是必不可少的资源。通过调整日志级别（如设置为debug模式），可以获得详细的内部处理流程。同时，结合分布式追踪系统如Jaeger，可以收集和可视化Etcd调用链路，理解跨节点间的通信延迟和错误来源。 bash 设置etcd日志级别为debug ETCD_DEBUG=true etcd --config-file=/etc/etcd/etcd.conf.yaml 4. 性能调优与压力测试 在了解了基本的监控和诊断手段后，我们还可以利用像etcd-bench这样的工具来进行压力测试，模拟大规模并发读写请求，评估Etcd在极限条件下的性能表现，并据此优化配置参数。 bash 使用etcd-bench进行基准测试 ./etcd-bench -endpoints=localhost:2379 -total=10000 -conns=100 -keys=100 在面对复杂的生产环境时，人类工程师的理解、思考和决策至关重要。用上这些监视和诊断神器，咱们就能化身大侦探，像剥洋葱那样层层深入，把躲藏在集群最旮旯的性能瓶颈和一致性问题给揪出来。这样一来，Etcd就能始终保持稳如磐石、靠谱无比的运行状态啦！记住了啊，老话说得好，“实践出真知”，想要彻底驯服Etcd这匹“分布式系统的千里马”，就得不断地去摸索、试验和改进。只有这样，才能让它在你的系统里跑得飞快，发挥出最大的效能，成为你最得力的助手。

Etcd的日志级别和输出方式：深入理解与实践 Etcd，作为分布式键值存储系统，在Kubernetes集群中扮演着至关重要的角色。它维护了集群状态的一致性，确保服务发现、配置共享等任务的稳定执行。而摸清和玩转Etcd的日志级别调整及输出方式，可是运维人员在解决故障、优化性能时不可或缺的独门秘籍！嘿，朋友们，这篇东西会手把手地带你们揭开Etcd日志设置背后的那些小秘密，就像侦探破案一样层层递进。我将通过实实在在的例子，教大家在日常操作中如何把Etcd日志设置玩得溜起来，让你们见识一下它的灵活性和实用性！ 1. Etcd日志级别简介 Etcd使用了Go语言的标准日志库logrus，提供了多个级别的日志输出，包括Debug、Info、Warning、Error以及Fatal五个等级。不同的日志级别对应不同的信息详细程度： - Debug：记录详细的调试信息，用于开发阶段的问题排查。 - Info：提供运行时的基本信息，如节点启动、客户端连接等。 - Warning：记录潜在错误或非预期行为，但不影响程序正常运行。 - Error：记录已发生错误，可能影响部分功能。 - Fatal：记录严重错误，导致进程终止。 2. 设置Etcd日志级别 Etcd的日志级别可以通过启动参数--log-level来设定。下面是一段启动Etcd并将其日志级别设置为info的示例代码： bash ./etcd --name my-etcd-node \ --data-dir /var/lib/etcd \ --listen-peer-urls http://localhost:2380 \ --listen-client-urls http://localhost:2379 \ --initial-cluster-token etcd-cluster-1 \ --initial-cluster=my-etcd-node=http://localhost:2380 \ --advertise-client-urls http://localhost:2379 \ --log-level=info 上述命令行中--log-level=info表示我们只关心Info及以上级别的日志信息。 3. 输出方式与格式化 Etcd默认将日志输出到标准错误（stderr），你也可以通过--log-output参数指定输出文件，例如： bash ./etcd --log-output=/var/log/etcd.log ... 此外，Etcd还支持JSON格式的日志输出，只需添加启动参数--log-format=json即可： bash ./etcd --log-format=json ... 4. 实践应用与思考 在日常运维过程中，我们可能会遇到各种场景需要调整Etcd的日志级别。比如，当我们的集群闹脾气、出现状况时，我们可以临时把日志的“放大镜”调到Debug级别，这样就能捞到更多更细枝末节的内部运行情况，像侦探一样迅速找到问题的幕后黑手。而在平时一切正常运转的日子里，为了让日志系统保持高效、易读，我们一般会把它调到Info或者Warning这个档位，就像给系统的日常表现打个合适的标签。 同时，合理地选择日志输出方式也很重要。直接输出至终端有利于实时监控，但不利于长期保存和分析。所以，在实际的生产环境里，我们通常会选择把日志稳稳地存到磁盘上，这样一来，以后想回过头来找找线索、分析问题什么的，就方便多了。 总的来说，熟练掌握Etcd日志级别的调整和输出方式，不仅能让我们更好地理解Etcd的工作状态，更能提升我们对分布式系统管理和运维的实战能力。这就像一位超级厉害的侦探大哥，他像拿着放大镜一样细致地研究Etcd日志，像读解神秘密码那样解读其中的含义。通过这种抽丝剥茧的方式，他成功揭开了集群背后那些不为人知的小秘密，确保我们的系统能够稳稳当当地运行起来。

一、引言 Etcd 是一个分布式键值存储系统，用于在多台机器之间共享配置信息。它被广泛应用于容器编排工具 Kubernetes 中，以提供服务发现和配置管理功能。不过呢，虽然 Etcd 这家伙性能强大、稳定性杠杠的，但偶尔也会受点外部因素的窝囊气，比如突如其来的电源故障啥的，就可能让它闹点小情绪。本文将深入探讨这种问题，并提供有效的解决方案。 二、Etcd 数据库结构 Etcd 的数据库是一个基于 gRPC 的分布式 key-value 存储系统。它就像一个大家庭，由一群实力相当的兄弟服务器组成，每台服务器都各自保管着一部分数据，而且个个都能独立完成读取和写入这些数据的任务，谁也不用依赖谁。如果有一个节点突然罢工了，其他节点就会立马顶上，接手它的工作任务，这样就能确保整个系统的稳定运行和数据的一致性，就像一个团队中有人请假了，其他人会立刻补位，保证工作顺利进行一样。 三、电源故障对 Etcd 数据库的影响 1. 数据丢失 电源故障可能会导致数据无法保存到磁盘上，从而使 Etcd 丢失部分或全部数据。 2. 系统不稳定 当多个节点同时出现电源故障时，可能会导致整个 Etcd 系统变得不稳定，甚至无法正常运行。 四、解决方法 1. 数据备份 定期对 Etcd 数据进行备份可以帮助我们在遇到电源故障时快速恢复数据。我们可以使用 etcdctl 工具来创建和导出数据备份。 示例代码： 创建备份文件 etcdctl backup save mybackup.etcd 导出备份文件 etcdctl backup export mybackup.etcd 2. 使用高可用架构 我们可以通过设置冗余节点和负载均衡器来提高 Etcd 系统的高可用性。当一个节点出现故障时，其他节点可以接替其工作，从而避免服务中断。 3. 增加电源冗余 为了防止电源故障，我们可以增加电源冗余，例如使用 UPS 或备用发电机。 五、结论 虽然电源故障可能会对 Etcd 数据库造成严重影响，但我们可以通过数据备份、使用高可用架构和增加电源冗余等方式来降低这种风险。如果我们采取适当的预防措施，就能妥妥地保护那些至关重要的数据，并且让Etcd系统始终保持稳稳当当的工作状态，就像一台永不停歇的精密时钟一样稳定可靠。 最后，我们要记住的是，无论我们使用何种技术，都无法完全消除所有可能的风险。所以呢，咱们得随时绷紧这根弦儿，时不时给咱们的系统做个全身检查和保养，好让它们随时都能活力满满、状态最佳地运转起来。

Etcd与服务治理的实践 一、初识Etcd 从概念到应用 在深入讨论Etcd如何助力服务治理之前，我们先聊聊什么是Etcd。Etcd是一款高可用的分布式键值存储系统，常用于配置共享和服务发现。这家伙不仅能搞定可靠的分布式锁和Leader选举这些活儿，还在Kubernetes里大展身手，成了管理集群状态的得力干将。想象一下，有这么一群人站在一个大屋子里，每个人都想找个好位置站，又怕挤到别人，所以大家都小心翼翼地挪动着，想找一个既舒服又不太挤的地方。这时候就得有个东西来协调大家的位置了，Etcd就像个指挥家，用简单的指令（键值对）告诉大家该往哪儿挪动。 二、服务注册与发现 Etcd的初次登场 在服务治理领域，服务注册与发现是至关重要的环节。简单来说，就是让服务知道其他服务的存在。以Etcd为例，我们可以通过它来实现服务的动态注册和发现。例如，假设我们有一个微服务架构的应用，其中包含多个微服务。我们可以利用Etcd来注册这些服务实例，并允许其他服务通过查询Etcd来发现它们。 代码示例1：使用Python客户端操作Etcd进行服务注册。 python from etcd3 import Client 创建Etcd客户端 etcd = Client(host='127.0.0.1', port=2379) 定义服务名称和地址 service_name = "example_service" service_address = "192.168.1.100:8080" 注册服务到Etcd def register_service(): key = f'/services/{service_name}' value = service_address.encode('utf-8') 设置键值对，代表服务注册 etcd.put(key, value) print(f"服务已注册：{key} -> {value.decode()}") register_service() 三、动态配置管理 灵活性的提升 服务治理不仅限于静态的服务发现，还包括动态配置管理。通过Etcd，我们可以轻松地管理和更新应用程序的配置信息，而无需重启服务。这种方式极大地提高了系统的灵活性和响应速度。 代码示例2：动态读取配置并根据配置调整服务行为。 python import json 获取服务配置 def get_config(service_name): key = f'/config/{service_name}' result = etcd.get(key) if result: return json.loads(result[0].decode()) return {} 根据配置调整服务行为 def adjust_behavior(config): if config.get("debug_mode", False): print("当前处于调试模式") else: print("正常运行模式") 示例调用 config = get_config(service_name) adjust_behavior(config) 四、服务健康检查与负载均衡 保证服务稳定性的关键 为了确保服务的稳定性和高效运行，我们还需要实施健康检查和负载均衡策略。通过Etcd，我们可以定期检查服务节点的状态，并将流量分配给健康的节点，从而提高系统的整体性能和稳定性。 代码示例3：模拟健康检查流程。 python import time 健康检查函数 def health_check(service_name): 模拟检查逻辑，实际场景可能涉及更复杂的网络请求等 print(f"正在进行服务 {service_name} 的健康检查...") time.sleep(2) 模拟耗时 return True 返回服务是否健康 负载均衡策略 def load_balance(service_list): for service in service_list: if health_check(service): return service return None 示例调用 healthy_service = load_balance([f'{service_name}-1', f'{service_name}-2']) print(f"选择的服务为：{healthy_service}") 结语：探索与创新的旅程 通过上述几个方面，我们看到了Etcd在服务治理中的重要作用。从最基本的服务注册和发现，到动态配置管理以及复杂的服务健康检查和负载均衡策略，Etcd简直就是个全能的小帮手，功能强大又灵活多变。当然啦，在实际应用里头，我们还会碰到不少难题，比如说怎么保障安全啊，怎么提升性能啊之类的。但是嘛，只要咱们保持好奇心，敢去探险，肯定能在这个满是奇遇的技术世界里找到自己的路。希望这篇文章能激发你的灵感，让我们一起在服务治理的道路上不断前行吧！

在数据库管理领域，日志记录是确保数据完整性和事务一致性的重要机制。Oracle数据库的Logging、Force Logging和Nologging三种模式为用户提供了灵活的选择以适应不同的业务场景。然而，随着云技术的发展与普及，数据库的日志管理和恢复策略也在不断进化。 近日，Oracle发布了最新版本的数据库管理系统，对日志结构进行了优化，并引入了新的智能日志管理功能。该功能可根据系统的实时负载自动调整日志记录级别，有效平衡了性能与安全性需求。例如，在系统负载较低时，保持详细的Logging模式以保证数据可恢复性；而在高并发写入场景下，系统能够动态切换至更为高效的日志记录方式，减轻I/O压力，提高整体性能。 此外，针对大型分布式系统和实时数据分析的需求，Oracle还推出了基于区块链技术的增强型审计日志方案，通过分布式的账本存储机制，确保了日志记录的不可篡改性和高度透明性，这对于金融、医疗等对数据安全及合规性要求极高的行业具有重要意义。 深入理解并合理运用这些日志管理的新技术和策略，将有助于企业在保障数据安全的同时，最大限度地提升数据库性能和运维效率，紧跟时代发展的步伐。同时，这也提醒我们关注数据库日志记录技术的持续演进，以及其对未来企业IT架构与运营模式可能产生的深远影响。

...工具中，在各类数据库管理系统和数据分析场景中都较为常见。近期，随着云计算和分布式数据库技术的快速发展，解决这一问题有了更多新的思路与实践。 例如，阿里巴巴集团研发的云原生数据仓库AnalyticDB已实现对大规模数据的实时分析处理，通过优化查询引擎、利用列存技术和向量计算大幅提升查询性能，有效避免了SQL查询超时的问题。其创新性的MPP（大规模并行处理）架构，能够将复杂的查询任务分解到多个计算节点并行执行，极大地缩短了响应时间。 此外，业界也在提倡采用预计算、缓存策略以及更先进的索引结构来优化查询效率。如Facebook开源的 Presto SQL 查询引擎，提供了动态过滤和资源组管理等功能，以应对海量数据查询中的超时挑战。 深入理解SQL查询原理及数据库内部机制，并结合最新技术发展趋势，对于系统性解决查询超时问题至关重要。同时，企业也需要根据自身业务特点和数据规模，合理选择和配置硬件资源，优化数据模型与查询语句，才能在实际应用中确保数据处理的高效稳定运行。

... 你是否在部署和运行Etcd集群时遇到过“Failed to join etcd cluster because of network issues or firewall restrictions”这个错误？如果是的话，别担心，这篇文章就是为你准备的。 二、什么是Etcd？ Etcd是一个分布式键值存储系统，它具有高可用性和强一致性。在分布式的环境里，Etcd就像个数据仓库，能给其他服务提供信息来源，就好比Kubernetes这类工具，就常常依赖Etcd来获取需要的数据。在这篇文章里，咱们要唠唠怎么解决一个接地气的问题——因为网络闹别扭或者防火墙设置太严格，导致Etcd集群连接不上的情况。 三、问题分析与解决方案 1. 检查网络连接 首先，我们需要检查我们的服务器是否能够正常地访问其他服务器。我们可以使用ping命令来测试这一点。如果ping命令无法成功，那么可能是由于网络问题引起的。 bash ping other-server 2. 确认Etcd端口是否开放 Etcd默认使用的是2379和2380两个端口。我们可以通过以下命令确认这些端口是否被正确打开： bash netstat -tuln | grep 2379 netstat -tuln | grep 2380 如果没有看到输出结果，那么可能是由于防火墙限制了这些端口的访问。在这种情况下，我们需要更新防火墙规则以允许Etcd的端口访问。 3. 配置防火墙规则 对于Linux系统，我们可以使用iptables命令来配置防火墙规则： bash sudo iptables -A INPUT -p tcp --dport 2379 -j ACCEPT sudo iptables -A INPUT -p tcp --dport 2380 -j ACCEPT 然后，我们需要应用这些规则，使其永久生效： bash sudo iptables-save > /etc/iptables/rules.v4 sudo service iptables save 对于Windows系统，我们可以使用防火墙控制面板来添加防火墙规则： - 打开控制面板，选择“防火墙和安全中心”，然后点击“启用或关闭Windows Defender防火墙”。 - 在左侧菜单中，点击“高级设置”，然后在右侧菜单中，点击“入站规则”。 - 在弹出的窗口中，点击“新建规则”，然后按照向导操作即可。 四、总结 总的来说，“Failed to join etcd cluster because of network issues or firewall restrictions”是由于网络问题或防火墙限制导致的Etcd集群连接失败。要搞定这个问题，关键得先瞧瞧网络连接是否顺畅，Etcd端口有没有乖乖地打开。另外，别忘了给Etcd的端口“开绿灯”，在防火墙规则里设置好，允许它被访问哈~ 记住，这只是一个基本的故障排除步骤，实际的问题可能更复杂。如果你仍然遇到问题，建议你查阅更多的文档或寻求专业的帮助。 五、尾声 我相信通过这篇文章，你已经对如何解决“Failed to join etcd cluster because of network issues or firewall restrictions”有了更深的理解。希望你在部署和运行Etcd集群时不再遇到这个问题。

一、引言 在开发分布式系统时，我们经常需要依赖一些分布式存储工具来帮助我们管理数据。而Etcd正是其中一款备受青睐的选择。然而，在实际动手操作时，咱们免不了会碰上各种稀奇古怪的问题，其中一个典型的情况就是“Etcdserver无法读取数据目录”，这可真是让人头疼的小插曲。本文将深入剖析这个问题，并提供相应的解决方案。 二、什么是Etcd Etcd是一个开源的分布式键值对存储系统，其主要特点是高性能、强一致性、易于扩展以及容错性强。它常常扮演着分布式系统的“大管家”角色，专门负责集中管理配置信息。而且这家伙的能耐可不止于此，对于其他那些需要保证数据一致性、高可用性的应用场景，它同样是把好手。 三、“Etcdserverisunabletoreadthedatadirectory”问题解析 当Etcd服务器无法读取其数据目录时，会出现"Etcdserverisunabletoreadthedatadirectory"错误。这可能是由于以下几个原因： 1. 数据目录不存在或者权限不足 如果Etcd的数据目录不存在，或者你没有足够的权限去访问这个目录，那么Etcd就无法正常工作。 2. 磁盘空间不足 如果你的磁盘空间不足，那么Etcd可能无法创建新的文件或者更新现有文件，从而导致此错误。 3. 系统故障 例如，系统崩溃、硬盘损坏等都可能导致数据丢失，进而引发此错误。 四、解决方法 针对上述问题，我们可以采取以下几种方法进行解决： 1. 检查数据目录 首先我们需要检查Etcd的数据目录是否存在，且我们是否有足够的权限去访问这个目录。如果存在问题，我们可以尝试修改权限或者重新创建这个目录。 bash sudo mkdir -p /var/etcd/data sudo chmod 700 /var/etcd/data 2. 检查磁盘空间 如果磁盘空间不足，我们可以删除一些不必要的文件，或者增加磁盘空间。重点来了哈，为了咱们的数据安全万无一失，咱得先做一件事，那就是记得把重要的数据都给备份起来！ bash df -h du -sh /var/etcd/data rm -rf /path/to/unwanted/files 3. 检查系统故障 对于系统故障，我们需要通过查看日志、重启服务等方式进行排查。在确保安全的前提下，可以尝试恢复或者重建数据。 五、总结 总的来说，“Etcdserverisunabletoreadthedatadirectory”是一个比较常见的错误，通常可以通过检查数据目录、磁盘空间以及系统故障等方式进行解决。在日常生活中，我们千万得养成一个好习惯，那就是定期给咱的重要数据做个备份。为啥呢？就为防备那些突如其来的意外状况，让你的数据稳稳当当的，有备无患嘛！希望这篇文章能实实在在帮到你，让你在操作Etcd的时候，感觉像跟老朋友打交道一样，轻松又顺手。

...缩写，是一种在数据库系统中保证事务处理可靠性的准则。在DorisDB的例子中，ACID模式确保了即使在分布式环境下，数据操作也能满足。 分布式锁 , 在分布式系统中，分布式锁是一种同步机制，用于防止多个节点同时修改同一份数据资源，从而避免出现数据不一致的情况。当一个节点获取到分布式锁时，其他节点必须等待该锁释放后才能进行相应的数据更新操作。尽管可以有效解决并发冲突问题，但过度依赖分布式锁也可能降低系统的并行处理能力和整体性能。 乐观并发控制（Optimistic Concurrency Control, OCC） , 这是一种在数据库管理系统中处理并发控制的方法，它假设大多数情况下，各个事务对数据的操作都不会相互冲突，因此在事务开始时无需加锁。事务在读取数据时记录当前的数据版本信息，在准备提交事务时检查数据版本是否发生变化，如果期间数据被其他事务修改，则认为存在冲突，事务需要重新执行或回滚。这种方法能够提高系统并发处理能力，尤其是在高并发场景下，但由于可能出现较多冲突重试，故适用于并发争用较小的场景。

...制，这两位顾客看到的库存数都可能显示是充足的。不过，当他们都完成支付，正开心地等着收货时，却发现商品居然已经售罄，这就尴尬了。这是因为，第一个用户下单成功后，库存还没来得及喘口气更新数量，第二个用户就唰地一下看到了还显示充足的库存，然后也跟着下单了。结果呢，就像抢购大甩卖一样，东西就被订完了，造成了库存突然告急的情况。 而如果使用序列化，那么这种情况就不会出现。因为两个用户的请求都会被阻塞，直到第一个用户成功支付并释放锁。这样一来，咱们就能稳稳地保证库存量绝对不会跌到负数去，这样一来，系统的稳定性和可靠性都妥妥地提升了，就像给系统吃了颗定心丸一样。 五、结论 总的来说，序列化事务处理是一种强大的工具，可以帮助我们保证数据的一致性、可靠性和安全性。在Oracle数据库里，我们其实可以动手创建一个序列，再开启序列化功能，这样一来，就能轻松实现这种独特的处理方式啦。就像是在玩乐高积木一样，先搭建好序列这个组件，再激活它的序列化能力，一切就都搞定了！虽然这种方式可能会让效果稍微打点折扣，但是为了确保数据的安全无损，这个牺牲绝对是物超所值的。 在未来的工作中，我会继续深入研究Oracle数据库事务处理的相关知识，并尝试将其应用于实际项目中。我相信，通过不断的学习和实践，我可以成为一名更优秀的Oracle开发者。

...ooKeeper作为分布式协调服务，在任务调度之外还被广泛应用在诸如服务注册与发现、集群选主、分布式锁等方面。近期，随着微服务架构和云原生技术的快速发展，ZooKeeper在Kubernetes等容器编排系统中的角色也日益凸显。例如，阿里巴巴开源的Nacos项目就集成了ZooKeeper的核心功能，并在此基础上构建了一套更易于使用的动态配置管理和服务发现系统，为现代化的分布式任务调度提供了更为便捷的解决方案。 同时，考虑到ZooKeeper在高并发场景下可能会遇到性能瓶颈的问题，社区也在积极探索其替代品或优化方案。如etcd项目，它采用了Raft一致性算法，设计之初就充分考虑了大规模集群下的性能和扩展性需求，已经在很多大型分布式系统中承担起核心的协调职责，对于那些对任务调度性能有更高要求的场景来说，是一个值得关注和研究的方向。 另外，理论结合实践，深入理解和掌握ZooKeeper的工作原理及其实战技巧至关重要。除了官方文档外，还可以参考《从Paxos到Zookeeper：分布式一致性原理与实践》一书，该书详细解读了分布式一致性协议，并通过实例阐述了如何借助ZooKeeper解决实际工程问题，是深入理解并高效运用ZooKeeper进行任务调度乃至整个分布式系统设计的重要参考资料。

...具详解 一、引言 在分布式系统中，ZooKeeper作为一款高度可靠的协同服务框架，其性能表现对于整个系统的稳定性和效率至关重要。在这篇文章里，咱们要钻得深一点，好好唠唠ZooKeeper那些核心性能指标的门道，并且我还会给大家分享几款超级实用的监控工具。这样一来，大家就能更直观、更透彻地理解ZooKeeper集群的工作状态，从而更好地对它进行优化调整，让这家伙干起活儿来更给力！ 二、ZooKeeper的关键性能指标 1. 延迟 ZooKeeper服务响应客户端请求的速度直接影响着上层应用的性能。比如说，就像咱们平时在操作一样，新建一个节点、读取存储的信息，或者是同步执行一些操作这类工作，它们完成的平均耗时，可是衡量ZooKeeper表现优不优秀的关键指标之一。理解并优化这些延迟有助于提升整体系统的响应速度。 java // 示例代码：使用ZooKeeper客户端创建节点并测量耗时 long startTime = System.nanoTime(); zooKeeper.create("/testNode", "data".getBytes(), ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT); long endTime = System.nanoTime(); double elapsedTimeMs = (endTime - startTime) / 1e6; System.out.println("Time taken to create node: " + elapsedTimeMs + " ms"); 2. 吞吐量 ZooKeeper每秒处理的事务数量（TPS）也是衡量其性能的关键指标。这包括但不限于，比如新建一个节点、给已有数据来个更新这类写入操作，也涵盖了读取信息内容，还有维持和管理会话这些日常必备操作。 3. 并发连接数 ZooKeeper能够同时处理的客户端连接数对其性能有直接影响。过高的并发连接可能会导致资源瓶颈，从而影响服务质量和稳定性。 4. 节点数量与数据大小 随着ZooKeeper中存储的数据节点数量增多或者单个节点的数据量增大，其性能可能会下降，因此对这些数据规模的增长需要持续关注。 三、ZooKeeper监控工具及其应用 1. ZooInspector 这是一个图形化的ZooKeeper浏览器，可以帮助我们直观地查看ZooKeeper节点结构、数据内容以及节点属性，便于我们实时监控ZooKeeper的状态和变化。 2. ZooKeeper Metrics ZooKeeper内置了一套丰富的度量指标，通过JMX（Java Management Extensions）可以导出这些指标，然后利用Prometheus、Grafana等工具进行可视化展示和报警设置。 xml ... tickTime 2000 admin.enableServer true jmxPort 9999 ... 3. Zookeeper Visualizer 这款工具能将ZooKeeper的节点关系以图形化的方式展现出来，有助于我们理解ZooKeeper内部数据结构的变化情况，对于性能分析和问题排查非常有用。 四、结语 理解并有效监控ZooKeeper的各项性能指标，就像是给分布式系统的心脏装上了心电图监测仪，让运维人员能实时洞察到系统运行的健康状况。在实际操作的时候，咱们得瞅准业务的具体情况，灵活地调整ZooKeeper的配置设定。这就像是在调校赛车一样，得根据赛道的不同特点来微调车辆的各项参数。同时呢，咱们还要手握这些监控工具，持续给咱们的ZooKeeper集群“动手术”，让它性能越来越强劲。这样一来，才能确保咱们的分布式系统能够跑得飞快又稳当，始终保持高效、稳定的运作状态。这个过程就像一场刺激的探险之旅，充满了各种意想不到的挑战和尝试。不过，也正是因为这份对每一个细节都精雕细琢、追求卓越的精神，才让我们的技术世界变得如此五彩斑斓，充满无限可能与惊喜。

...VM相关的调优参数 分布式锁的实现比较技术 一面题目 自我介绍 擅长哪方面的技术？ java有哪些锁中类？（乐观锁&悲观锁、可重入锁&Synchronize等）。 比较重要的数据结构，如链表，队列，栈的基本原理及大致实现 J.U.C下的常见类的使用。Threadpool的深入考察；blockingQueue的使用 Java内存分代模型，GC算法，JVM常见的启动参数；CMS算法的过程。 Volatile关键字有什么用（包括底层原理） 线程池的调优策略 Spring cloud的服务注册与发现是怎么设计的？ 分布式系统的全局id如何实现 分布式锁的方案，redis和zookeeper那个好，如果是集群部署，高并发情况下那个性能更好。 1.2 Java中间件二面 技术二面考察范围： 问了项目相关的技术实现细节 数据库相关：索引、索引底层实现、mysql相关的行锁、表锁等 redis相关：架构设计、数据一致性问题 容器:容器的设计原理等技术 二面题目： 参与的项目，选一个，技术难度在哪里？ Collections.sort底层排序方式 负载均衡的原理设计模式与重构，谈谈你对重构的理解 谈谈redis相关的集群有哪些成熟方案？ 再谈谈一致hash算法（redis）？ 数据库索引，B+树的特性和建树过程 Mysql相关的行锁，表锁；乐观锁，悲观锁 谈谈多线程和并发工具的使用 谈谈redis的架构和组件 Redis的数据一致性问题（分布式多节点环境&单机环境） Docker容器 1.3 Java中间件三面 技术三面考察范围： 主要谈到了高并发的实现方案 以及中间件：redis、rocketmq、kafka等的架构设计思路 最后问了平时怎么提升技术的技术 三面题目 高并发情况下，系统是如何支撑大量的请求的？ 接着上面的问题，延伸到了中间件，kafka、redis、rocketmq、mycat等设计思路和适用场景等 最近上过哪些技术网站；最近再看那些书。 工作和生活中遇见最大的挑战，怎么去克服？ 未来有怎样的打算 1.4 Java中间件四面 最后，你懂的，主要就是HR走流程了，主要问了未来的职业规划。 02 头条Java后台3面 2.1 头条一面 讲讲jvm运行时数据库区 讲讲你知道的垃圾回收算法 jvm内存模型jmm 内存泄漏与内存溢出的区别 select、epool 的区别？底层的数据结构是什么？ mysql数据库默认存储引擎，有什么优点 优化数据库的方法，从sql到缓存到cpu到操作系统，知道多少说多少 什么情景下做分表，什么情景下做分库 linkedList与arrayList区别 适用场景 array list是如何扩容的 volatile 关键字的作用？Java 内存模型？ java lock的实现，公平锁、非公平锁 悲观锁和乐观锁，应用中的案例，mysql当中怎么实现，java中的实现 2.2 头条二面 Java 内存分配策略？ 多个线程同时请求内存，如何分配？ Redis 底层用到了哪些数据结构？ 使用 Redis 的 set 来做过什么？ Redis 使用过程中遇到什么问题？ 搭建过 Redis 集群吗？ 如何分析“慢查询”日志进行 SQL/索引 优化？ MySQL 索引结构解释一下？（B+ 树） MySQL Hash 索引适用情况？举下例子？ 2.3 头条三面 如何保证数据库与redis缓存一致的Redis 的并发竞争问题是什么？ 如何解决这个问题？ 了解 Redis 事务的 CAS 方案吗？ 如何保证 Redis 高并发、高可用？ Redis 的主从复制原理，以及Redis 的哨兵原理？ 如果让你写一个消息队列，该如何进行架构设计啊？说一下你的思路。 MySQL数据库主从同步怎么实现？ 秒杀模块怎么设计的，如何压测，抗压手段 03 今日头条Java后台研发三面 3.1 一面 concurrent包下面用过哪些？ countdownlatch功能实现 synchronized和lock区别，重入锁thread和runnable的区别 AtomicInteger实现原理(CAS自旋) java并发sleep与wait、notify与notifyAll的区别 如何实现高效的同步链表 java都有哪些加锁方式（synchronized、ReentrantLock、共享锁、读写锁等） 设计模式（工厂模式、单例模式（几种情况）、适配器模式、装饰者模式） maven依赖树，maven的依赖传递，循环依赖 3.2 二面 synchronized和reentrantLock的区别，synchronized用在代码快、方法、静态方法时锁的都是什么? 介绍spring的IOC和AOP，分别如何实现(classloader、动态代理)JVM的内存布局以及垃圾回收原理及过程 讲一下，讲一下CMS垃圾收集器垃圾回收的流程，以及CMS的缺点 redis如何处理分布式服务器并发造成的不一致OSGi的机制spring中bean加载机制，bean生成的具体步骤，ioc注入的方式spring何时创建- applicationContextlistener是监听哪个事件？ 介绍ConcurrentHashMap原理，用的是哪种锁，segment有没可能增大? 解释mysql索引、b树，为啥不用平衡二叉树、红黑树 Zookeeper如何同步配置 3.3 三面 Java线程池ThreadPoolEcecutor参数，基本参数，使用场景 MySQL的ACID讲一下，延伸到隔离级别 dubbo的实现原理，说说RPC的要点 GC停顿原因，如何降低停顿？ JVM如何调优、参数怎么调？ 如何用工具分析jvm状态（visualVM看堆中对象的分配，对象间的引用、是否有内存泄漏，jstack看线程状态、是否死锁等等） 描述一致性hash算法 分布式雪崩场景如何避免? 再谈谈消息队列 04 抖音Java 三面 4.1 一面： hashmap，怎么扩容，怎么处理数据冲突？ 怎么高效率的实现数据迁移？ Linux的共享内存如何实现，大概说了一下。 socket网络编程，说一下TCP的三次握手和四次挥手同步IO和异步IO的区别？ Java GC机制？GC Roots有哪些？ 红黑树讲一下，五个特性，插入删除操作,时间复杂度？ 快排的时间复杂度，最坏情况呢，最好情况呢，堆排序的时间复杂度呢，建堆的复杂度是多少 4.2 二面： 自我介绍，主要讲讲做了什么和擅长什么 设计模式了解哪些？ AtomicInteger怎么实现原子修改的？ ConcurrentHashMap 在Java7和Java8中的区别？ 为什么Java8并发效率更好？什么情况下用HashMap，什么情况用ConcurrentHashMap？ redis数据结构？ redis数据淘汰机制？ 4.3 三面（约五十分钟）： mysql实现事务的原理(MVCC) MySQL数据主从同步是如何实现的？ MySQL索引的实现，innodb的索引，b+树索引是怎么实现的，为什么用b+树做索引节点，一个节点存了多少数据，怎么规定大小，与磁盘页对应。 如果Redis有1亿个key，使用keys命令是否会影响线上服务？ Redis的持久化方式，aod和rdb，具体怎么实现，追加日志和备份文件，底层实现原理的话知道么? 遇到最大困难是什么？怎么克服？ 未来的规划是什么？ 你想问我什么？ 05 百度三面 5.1 百度一面 自我介绍 Java中的多态 为什么要同时重写hashcode和equals Hashmap的原理 Hashmap如何变线程安全，每种方式的优缺点 垃圾回收机制 Jvm的参数你知道的说一下 设计模式了解的说一下啊 手撕一个单例模式 手撕算法：反转单链表 手撕算法：实现类似微博子结构的数据结构，输入一系列父子关系，输出一个类似微博评论的父子结构图 手写java多线程 手写java的soeket编程，服务端和客户端 手撕算法： 爬楼梯，写出状态转移方程 智力题：时针分针什么时候重合 5.2 百度二面（现场） 自我介绍 项目介绍 服务器如何负载均衡，有哪些算法，哪个比较好，一致性哈希原理，怎么避免DDOS攻击请求打到少数机器。 TCP连接中的三次握手和四次挥手，四次挥手的最后一个ack的作用是什么，为什么要time wait，为什么是2msl。 数据库的备份和恢复怎么实现的，主从复制怎么做的，什么时候会出现数据不一致，如何解决。 Linux查看cpu占用率高的进程 手撕算法：给定一个数字三角形，找到从顶部到底部的最小路径和。每一步可以移动到下面一行的相邻数字上。 然后继续在这个问题上扩展 求出最短那条的路径 递归求出所有的路径 设计模式讲一下熟悉的 会不会滥用设计模式 多线程条件变量为什么要在while体里 你遇到什么挫折，怎么应对和处理 5.3 百度三面（现场） 自我介绍 项目介绍 Redis的特点 Redis的持久化怎么做，aof和rdb，有什么区别，有什么优缺点。 Redis使用哨兵部署会有什么问题，我说需要扩容的话还是得集群部署。 说一下JVM内存模型把，有哪些区，分别干什么的 说一下gc算法，分代回收说下 MySQL的引擎讲一下，有什么区别，使用场景呢 分布式事务了解么 反爬虫的机制，有哪些方式 06 蚂蚁中间件团队面试题 6.1 蚂蚁中间件一面： 自我介绍 JVM垃圾回收算法和垃圾回收器有哪些，最新的JDK采用什么算法。 新生代和老年代的回收机制。 讲一下ArrayList和linkedlist的区别，ArrayList与HashMap的扩容方式。 Concurrenthashmap1.8后的改动。 Java中的多线程，以及线程池的增长策略和拒绝策略了解么。 Tomcat的类加载器了解么 Spring的ioc和aop，Springmvc的基本架构，请求流程。 HTTP协议与Tcp有什么区别，http1.0和2.0的区别。 Java的网络编程，讲讲NIO的实现方式，与BIO的区别，以及介绍常用的NIO框架。 索引什么时候会失效变成全表扫描 介绍下分布式的paxos和raft算法 6.2 蚂蚁中间件二面 你在项目中怎么用到并发的。 消息队列的使用场景，谈谈Kafka。 你说了解分布式服务，那么你怎么理解分布式服务。 Dubbo和Spring Clound的区别，以及使用场景。 讲一下docker的实现原理，以及与JVM的区别。 MongoDB、Redis和Memcached的应用场景，各自优势 MongoDB有事务吗 Redis说一下sorted set底层原理 讲讲Netty为什么并发高，相关的核心组件有哪些 6.3 蚂蚁中间件三面 完整的画一个分布式集群部署图，从负载均衡到后端数据库集群。 分布式锁的方案，Redis和Zookeeper哪个好，如果是集群部署，高并发情况下哪个性能更好。 分布式系统的全局id如何实现。 数据库万级变成亿级，你如何来解决。 常见的服务器雪崩是由什么引起的，如何来防范。 异地容灾怎么实现 常用的高并发技术解决方案有哪些，以及对应的解决步骤。 07 京东4面(Java研发） 7.1 一面（基础面：约1小时） 自我介绍，主要讲讲做了什么和擅长什么 springmvc和spring-boot区别 @Autowired的实现原理 Bean的默认作用范围是什么？其他的作用范围？ 索引是什么概念有什么作用？MySQL里主要有哪些索引结构？哈希索引和B+树索引比较？ Java线程池的原理？线程池有哪些？线程池工厂有哪些线程池类型，及其线程池参数是什么？ hashmap原理，处理哈希冲突用的哪种方法？ 还知道什么处理哈希冲突的方法？ Java GC机制？GC Roots有哪些？ Java怎么进行垃圾回收的？什么对象会进老年代？垃圾回收算法有哪些？为什么新生代使用复制算法？ HashMap的时间复杂度？HashMap中Hash冲突是怎么解决的？链表的上一级结构是什么？Java8中的HashMap有什么变化？红黑树需要比较大小才能进行插入，是依据什么进行比较的？其他Hash冲突解决方式？ hash和B+树的区别？分别应用于什么场景？哪个比较好？ 项目里有个数据安全的，aes和md5的区别？详细点 7.2 二面（问数据库较多） 自我介绍 为什么MyISAM查询性能好？ 事务特性（acid） 隔离级别 SQL慢查询的常见优化步骤？ 说下乐观锁，悲观锁（select for update），并写出sql实现 TCP协议的三次握手和四次挥手过程？ 用到过哪些rpc框架 数据库连接池怎么实现 Java web过滤器的生命周期 7.3 三面（综合面；约一个小时） 自我介绍。 ConcurrentHashMap 在Java7和Java8中的区别？为什么Java8并发效率更好？什么情况下用HashMap，什么情况用ConcurrentHashMap？ 加锁有什么机制？ ThreadLocal？应用场景？ 数据库水平切分，垂直切分的设计思路和切分顺序 Redis如何解决key冲突 soa和微服务的区别？ 单机系统演变为分布式系统，会涉及到哪些技术的调整？请从前面负载到后端详细描述。 设计一个秒杀系统？ 7.4 四面（HR面） 你自己最大优势和劣势是什么 平时遇见过什么样的挑战，怎么去克服的 工作中遇见了技术解决不了的问题，你的应对思路？ 你的兴趣爱好？ 未来的职业规划是什么？ 08 美团java高级开发3面 8.1 美团一面 自我介绍 项目介绍 Redis介绍 了解redis源码么 了解redis集群么 Hashmap的原理，增删的情况后端数据结构如何位移 hashmap容量为什么是2的幂次 hashset的源码 object类你知道的方法 hashcode和equals 你重写过hashcode和equals么，要注意什么 假设现在一个学生类，有学号和姓名，我现在hashcode方法重写的时候，只将学号参与计算，会出现什么情况？ 往set里面put一个学生对象，然后将这个学生对象的学号改了，再put进去，可以放进set么？并讲出为什么 Redis的持久化？有哪些方式，原理是什么？ 讲一下稳定的排序算法和不稳定的排序算法 讲一下快速排序的思想 8.2 美团二面 自我介绍 讲一下数据的acid 什么是一致性 什么是隔离性 Mysql的隔离级别 每个隔离级别是如何解决 Mysql要加上nextkey锁，语句该怎么写 Java的内存模型，垃圾回收 线程池的参数 每个参数解释一遍 然后面试官设置了每个参数，给了是个线程，让描述出完整的线程池执行的流程 Nio和IO有什么区别 Nio和aio的区别 Spring的aop怎么实现 Spring的aop有哪些实现方式 动态代理的实现方式和区别 Linux了解么 怎么查看系统负载 Cpu load的参数如果为4，描述一下现在系统处于什么情况 Linux，查找磁盘上最大的文件的命令 Linux，如何查看系统日志文件 手撕算法：leeetcode原题 22，Generate Parentheses，给定 n 对括号，请- 写一个函数以将其生成新的括号组合，并返回所有组合结果。 8.3 美团三面（现场） 三面没怎么问技术，问了很多技术管理方面的问题 自我介绍 项目介绍 怎么管理项目成员 当意见不一致时，如何沟通并说服开发成员，并举个例子 怎么保证项目的进度 数据库的索引原理 非聚簇索引和聚簇索引 索引的使用注意事项 联合索引 从底层解释最左匹配原则 Mysql对联合索引有优化么？会自动调整顺序么？哪个版本开始优化？ Redis的应用 Redis的持久化的方式和原理 技术选型，一个新技术和一个稳定的旧技术，你会怎么选择，选择的考虑有哪些 说你印象最深的美团点评技术团队的三篇博客 最近在学什么新技术 你是怎么去接触一门新技术的 会看哪些书 怎么选择要看的书 最后 由于篇幅限制，小编在此截出几张知识讲解的图解，有需要的程序猿（媛）可以点赞后戳这里免费领取全部资料获取哦 子 怎么保证项目的进度 数据库的索引原理 非聚簇索引和聚簇索引 索引的使用注意事项 联合索引 从底层解释最左匹配原则 Mysql对联合索引有优化么？会自动调整顺序么？哪个版本开始优化？ Redis的应用 Redis的持久化的方式和原理 技术选型，一个新技术和一个稳定的旧技术，你会怎么选择，选择的考虑有哪些 说你印象最深的美团点评技术团队的三篇博客 最近在学什么新技术 你是怎么去接触一门新技术的 会看哪些书 怎么选择要看的书 最后 由于篇幅限制，小编在此截出几张知识讲解的图解，有需要的程序猿（媛）可以点赞后戳这里免费领取全部资料获取哦 [外链图片转存中…(img-SFREePIJ-1624074891834)] [外链图片转存中…(img-5kF3pkiC-1624074891834)] [外链图片转存中…(img-HDVXfOMR-1624074891835)] [外链图片转存中…(img-RyaAC5jy-1624074891836)] [外链图片转存中…(img-iV32C5Ok-1624074891837)] 本篇文章为转载内容。原文链接：https://blog.csdn.net/m0_57285325/article/details/118051767。 该文由互联网用户投稿提供，文中观点代表作者本人意见，并不代表本站的立场。 作为信息平台，本站仅提供文章转载服务，并不拥有其所有权，也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况，请及时联系我们，我们将第一时间进行核实并删除相应内容。

...容。 中小企业MIS系统的管理基本上由两大部份组成，一是前台的可视化操作，二是后台的数据库管理。网管对前台的管理和维护工作包括保障网络链路通畅、处理MIS终端的突发事件以及对操作员的管理、培训等，这是网管们日常做得最多、最辛苦的功课；然而MIS系统架构中同等重要的针对数据库的管理、维护和优化工作，现实中似乎并没有得到网管朋友的足够重视，看起来这都是程序员的事，事实上，一个网管如果能在MIS设计期间就数据表的规范化、表索引优化、容量设计、事务处理等诸多方面与程序员进行卓有成效的沟通和协作，那么日常的前台管理工作将会变得大为轻松,因为在某种意义上，数据库管理系统就相当于操作系统，在系统中占有同样重要的位置。 这正是SQL SERVER等数据库管理系统和dBASEX、ACCESS等数据库文件系统的本质区别，所以，对数据库管理系统操作能力的强弱在某种程度上也折射出了网管的水平——个人认为，称得上优秀的Admin,至少应该是一个称职的DBA（数据库管理员）。 下面以SQL SERVER（下称 SQLS）为例，将数据库管理中难于理解的“索引原理”问题给各位朋友作一个深入浅出的介绍。其他的数据库管理系统如Oracle、Sybase等，朋友们可以融会贯通，举一反三。 一、数据表的基本结构 建立数据库的目的是管理大量数据，而建立索引的目的就是提高数据检索效率，改善数据库工作性能，提高数据访问速度。对于索引，我们要知其然，更要知其所以然，关键在于认识索引的工作原理，才能更好的管理索引。 为认识索引工作原理，首先有必要对数据表的基本结构作一次全面的复习。 SQLS当一个新表被创建之时，系统将在磁盘中分配一段以8K为单位的连续空间，当字段的值从内存写入磁盘时，就在这一既定空间随机保存，当一个8K用完的时候，SQLS指针会自动分配一个8K的空间。这里，每个8K空间被称为一个数据页（Page），又名页面或数据页面，并分配从0-7的页号,每个文件的第0页记录引导信息，叫文件头（File header）；每8个数据页（64Ｋ）的组合形成扩展区（Extent），称为扩展。全部数据页的组合形成堆（Heap）。 SQLS规定行不能跨越数据页，所以，每行记录的最大数据量只能为8K。这就是char和varchar这两种字符串类型容量要限制在8K以内的原因，存储超过8K的数据应使用text类型，实际上，text类型的字段值不能直接录入和保存，它只是存储一个指针，指向由若干8K的文本数据页所组成的扩展区，真正的数据正是放在这些数据页中。 页面有空间页面和数据页面之分。 当一个扩展区的8个数据页中既包含了空间页面又包括了数据或索引页面时，称为混合扩展（Mixed Extent）,每张表都以混合扩展开始；反之，称为一致扩展（Uniform Extent），专门保存数据及索引信息。 表被创建之时，SQLS在混合扩展中为其分配至少一个数据页面，随着数据量的增长，SQLS可即时在混合扩展中分配出7个页面，当数据超过8个页面时，则从一致扩展中分配数据页面。 空间页面专门负责数据空间的分配和管理，包括：PFS页面（Page free space）：记录一个页面是否已分配、位于混合扩展还是一致扩展以及页面上还有多少可用空间等信息；GAM页面（Global allocation map）和SGAM页面(Secodary global allocation map)：用来记录空闲的扩展或含有空闲页面的混合扩展的位置。SQLS综合利用这三种类型的页面文件在必要时为数据表创建新空间； 数据页或索引页则专门保存数据及索引信息，SQLS使用4种类型的数据页面来管理表或索引：它们是IAM页、数据页、文本/图像页和索引页。 在WINDOWS中，我们对文件执行的每一步操作，在磁盘上的物理位置只有系统（system）才知道；SQL SERVER沿袭了这种工作方式，在插入数据的过程中，不但每个字段值在数据页面中的保存位置是随机的，而且每个数据页面在“堆”中的排列位置也只有系统（system）才知道。 这是为什么呢？众所周知，OS之所以能管理DISK，是因为在系统启动时首先加载了文件分配表：FAT（File Allocation Table），正是由它管理文件系统并记录对文件的一切操作，系统才得以正常运行；同理，作为管理系统级的SQL SERVER,也有这样一张类似FAT的表存在，它就是索引分布映像页：IAM（Index Allocation Map）。 IAM的存在，使SQLS对数据表的物理管理有了可能。 IAM页从混合扩展中分配，记录了8个初始页面的位置和该扩展区的位置，每个IAM页面能管理512,000个数据页面，如果数据量太大，SQLS也可以增加更多的IAM页，可以位于文件的任何位置。第一个IAM页被称为FirstIAM,其中记录了以后的IAM页的位置。 数据页和文本/图像页互反，前者保存非文本/图像类型的数据，因为它们都不超过8K的容量，后者则只保存超过8K容量的文本或图像类型数据。而索引页顾名思义，保存的是与索引结构相关的数据信息。了解页面的问题有助我们下一步准确理解SQLS维护索引的方式，如页拆分、填充因子等。 二、索引的基本概念 索引是一种特殊类型的数据库对象，它与表有着密切的联系。 索引是为检索而存在的。如一些书籍的末尾就专门附有索引，指明了某个关键字在正文中的出现的页码位置，方便我们查找，但大多数的书籍只有目录，目录不是索引，只是书中内容的排序，并不提供真正的检索功能。可见建立索引要单独占用空间；索引也并不是必须要建立的，它们只是为更好、更快的检索和定位关键字而存在。 再进一步说，我们要在图书馆中查阅图书，该怎么办呢？图书馆的前台有很多叫做索引卡片柜的小柜子，里面分了若干的类别供我们检索图书，比如你可以用书名的笔画顺序或者拼音顺序作为查找的依据，你还可以从作者名的笔画顺序或拼音顺序去查询想要的图书，反正有许多检索方式，但有一点很明白，书库中的书并没有按照这些卡片柜中的顺序排列——虽然理论上可以这样做，事实上，所有图书的脊背上都人工的粘贴了一个特定的编号①，它们是以这个顺序在排列。索引卡片中并没有指明这本书摆放在书库中的第几个书架的第几本，仅仅指明了这个特定的编号。管理员则根据这一编号将请求的图书返回到读者手中。这是很形象的例子，以下的讲解将会反复用到它。 SQLS在安装完成之后，安装程序会自动创建master、model、tempdb等几个特殊的系统数据库，其中master是SQLS的主数据库，用于保存和管理其它系统数据库、用户数据库以及SQLS的系统信息，它在SQLS中的地位与WINDOWS下的注册表相当。 master中有一个名为sysindexes的系统表，专门管理索引。SQLS查询数据表的操作都必须用到它，毫无疑义，它是本文主角之一。 查看一张表的索引属性，可以在查询分析器中使用以下命令：select from sysindexes where id=object_id(‘tablename’) ；而要查看表的索引所占空间的大小，可以使用系统存储过程命令：sp_spaceused tablename，其中参数tablename为被索引的表名。 三、平衡树 如果你通过书后的索引知道了一个关键字所在的页码，你有可能通过随机的翻寻，最终到达正确的页码。但更科学更快捷的方法是：首先把书翻到大概二分之一的位置，如果要找的页码比该页的页码小，就把书向前翻到四分之一处，否则，就把书向后翻到四分之三的地方，依此类推，把书页续分成更小的部分，直至正确的页码。这叫“两分法”，微软在官方教程MOC里另有一种说法：叫B树（B-Tree，Balance Tree），即平衡树。 一个表索引由若干页面组成，这些页面构成了一个树形结构。B树由“根”（root）开始，称为根级节点，它通过指向另外两个页，把一个表的记录从逻辑上分成两个部分：“枝”—--非叶级节点（Non-Leaf Level）；而非叶级节点又分别指向更小的部分：“叶”——叶级节点（Leaf Level）。根节点、非叶级节点和叶级节点都位于索引页中，统称为索引节点，属于索引页的范筹。这些“枝”、“叶”最终指向了具体的数据页（Page）。在根级节点和叶级节点之间的叶又叫数据中间页。 “根”（root）对应了sysindexes表的Root字段，其中记载了非叶级节点的物理位置（即指针）；非叶级节点位于根节点和叶节点之间，记载了指向叶级节点的指针；而叶级节点则最终指向数据页。这就是“平衡树”。 四、聚集索引和非聚集索引 从形式上而言，索引分为聚集索引（Clustered Indexes）和非聚集索引（NonClustered Indexes）。 聚集索引相当于书籍脊背上那个特定的编号。如果对一张表建立了聚集索引，其索引页中就包含着建立索引的列的值（下称索引键值），那么表中的记录将按照该索引键值进行排序。比如，我们如果在“姓名”这一字段上建立了聚集索引，则表中的记录将按照姓名进行排列；如果建立了聚集索引的列是数值类型的，那么记录将按照该键值的数值大小来进行排列。 非聚集索引用于指定数据的逻辑顺序，也就是说，表中的数据并没有按照索引键值指定的顺序排列，而仍然按照插入记录时的顺序存放。其索引页中包含着索引键值和它所指向该行记录在数据页中的物理位置，叫做行定位符（RID：Row ID）。好似书后面的的索引表，索引表中的顺序与实际的页码顺序也是不一致的。而且一本书也许有多个索引。比如主题索引和作者索引。 SQL Server在默认的情况下建立的索引是非聚集索引，由于非聚集索引不对表中的数据进行重组，而只是存储索引键值并用一个指针指向数据所在的页面。一个表如果没有聚集索引时,理论上可以建立249个非聚集索引。每个非聚集索引提供访问数据的不同排序顺序。 五、数据是怎样被访问的 若能真正理解了以上索引的基础知识，那么再回头来看索引的工作原理就简单和轻松多了。 （一）SQLS怎样访问没有建立任何索引数据表： Heap译成汉语叫做“堆”，其本义暗含杂乱无章、无序的意思，前面提到数据值被写进数据页时，由于每一行记录之间并没地有特定的排列顺序，所以行与行的顺序就是随机无序的，当然表中的数据页也就是无序的了，而表中所有数据页就形成了“堆”，可以说，一张没有索引的数据表，就像一个只有书柜而没有索引卡片柜的图书馆，书库里面塞满了一堆乱七八糟的图书。当读者对管理员提交查询请求后，管理员就一头钻进书库，对照查找内容从头开始一架一柜的逐本查找，运气好的话，在第一个书架的第一本书就找到了，运气不好的话，要到最后一个书架的最后一本书才找到。 SQLS在接到查询请求的时候，首先会分析sysindexes表中一个叫做索引标志符(INDID: Index ID)的字段的值，如果该值为0，表示这是一张数据表而不是索引表，SQLS就会使用sysindexes表的另一个字段——也就是在前面提到过的FirstIAM值中找到该表的IAM页链——也就是所有数据页集合。 这就是对一个没有建立索引的数据表进行数据查找的方式，是不是很没效率？对于没有索引的表，对于一“堆”这样的记录，SQLS也只能这样做，而且更没劲的是，即使在第一行就找到了被查询的记录，SQLS仍然要从头到尾的将表扫描一次。这种查询称为“遍历”，又叫“表扫描”。 可见没有建立索引的数据表照样可以运行，不过这种方法对于小规模的表来说没有什么太大的问题，但要查询海量的数据效率就太低了。 （二）SQLS怎样访问建立了非聚集索引的数据表： 如前所述，非聚集索引可以建多个,具有B树结构，其叶级节点不包含数据页，只包含索引行。假定一个表中只有非聚集索引，则每个索引行包含了非聚集索引键值以及行定位符（ROW ID,RID），他们指向具有该键值的数据行。每一个RID由文件ID、页编号和在页中行的编号组成。 当INDID的值在2-250之间时，意味着表中存在非聚集索引页。此时，SQLS调用ROOT字段的值指向非聚集索引B树的ROOT，在其中查找与被查询最相近的值，根据这个值找到在非叶级节点中的页号，然后顺藤摸瓜，在叶级节点相应的页面中找到该值的RID，最后根据这个RID在Heap中定位所在的页和行并返回到查询端。 例如：假定在Lastname上建立了非聚集索引，则执行Select From Member Where Lastname=’Ota’时，查询过程是：①SQLS查询INDID值为2；②立即从根出发，在非叶级节点中定位最接近Ota的值“Martin”，并查到其位于叶级页面的第61页；③仅在叶级页面的第61页的Martin下搜寻Ota的RID，其RID显示为N∶706∶4，表示Lastname字段中名为Ota的记录位于堆的第707页的第4行，N表示文件的ID值，与数据无关；④根据上述信息，SQLS立马在堆的第 707页第4行将该记录“揪”出来并显示于前台（客户端）。视表的数据量大小，整个查询过程费时从百分之几毫秒到数毫秒不等。 在谈到索引基本概念的时候，我们就提到了这种方式： 图书馆的前台有很多索引卡片柜，里面分了若干的类别，诸如按照书名笔画或拼音顺序、作者笔画或拼音顺序等等，但不同之处有二：① 索引卡片上记录了每本书摆放的具体位置——位于某柜某架的第几本——而不是“特殊编号”；② 书脊上并没有那个“特殊编号”。管理员在索引柜中查到所需图书的具体位置（RID）后，根据RID直接在书库中的具体位置将书提出来。 显然，这种查询方式效率很高，但资源占用极大，因为书库中书的位置随时在发生变化，必然要求管理员花费额外的精力和时间随时做好索引更新。 （三）SQLS怎样访问建立了聚集索引的数据表： 在聚集索引中，数据所在的数据页是叶级，索引数据所在的索引页是非叶级。 查询原理和上述对非聚集索引的查询相似，但由于记录是按照聚集索引中索引键值进行排序，换句话说，聚集索引的索引键值也就是具体的数据页。 这就好比书库中的书就是按照书名的拼音在排序，而且也只按照这一种排序方式建立相应的索引卡片，于是查询起来要比上述只建立非聚集索引的方式要简单得多。仍以上面的查询为例： 假定在Lastname字段上建立了聚集索引，则执行Select From Member Where Lastname=’Ota’时，查询过程是：①SQLS查询INDID值为1，这是在系统中只建立了聚集索引的标志；②立即从根出发，在非叶级节点中定位最接近Ota的值“Martin”，并查到其位于叶级页面的第120页；③在位于叶级页面第120页的Martin下搜寻到Ota条目，而这一条目已是数据记录本身；④将该记录返回客户端。 这一次的效率比第二种方法更高，以致于看起来更美，然而它最大的优点也恰好是它最大的缺点——由于同一张表中同时只能按照一种顺序排列，所以在任何一种数据表中的聚集索引只能建立一个；并且建立聚集索引需要至少相当于源表120%的附加空间，以存放源表的副本和索引中间页！ 难道鱼和熊掌就不能兼顾了吗？办法是有的。 （四）SQLS怎样访问既有聚集索引、又有非聚集索引的数据表： 如果我们在建立非聚集索引之前先建立了聚集索引的话，那么非聚集索引就可以使用聚集索引的关键字进行检索，就像在图书馆中，前台卡片柜中的可以有不同类别的图书索引卡，然而每张卡片上都载明了那个特殊编号——并不是书籍存放的具体位置。这样在最大程度上既照顾了数据检索的快捷性，又使索引的日常维护变得更加可行，这是最为科学的检索方法。 也就是说，在只建立了非聚集索引的情况下，每个叶级节点指明了记录的行定位符（RID）；而在既有聚集索引又有非聚集索引的情况下，每个叶级节点所指向的是该聚集索引的索引键值，即数据记录本身。 假设聚集索引建立在Lastname上，而非聚集索引建立在Firstname上，当执行Select From Member Where Firstname=’Mike’时，查询过程是：①SQLS查询INDID值为2；②立即从根出发，在Firstname的非聚集索引的非叶级节点中定位最接近Mike的值“Jose”条目；③从Jose条目下的叶级页面中查到Mike逻辑位置——不是RID而是聚集索引的指针；④根据这一指针所指示位置，直接进入位于Lastname的聚集索引中的叶级页面中到达Mike数据记录本身；⑤将该记录返回客户端。 这就完全和我们在“索引的基本概念”中讲到的现实场景完全一样了，当数据发生更新的时候，SQLS只负责对聚集索引的健值驾以维护，而不必考虑非聚集索引，只要我们在ID类的字段上建立聚集索引，而在其它经常需要查询的字段上建立非聚集索引，通过这种科学的、有针对性的在一张表上分别建立聚集索引和非聚集索引的方法，我们既享受了索引带来的灵活与快捷，又相对规避了维护索引所导致的大量的额外资源消耗。 六、索引的优点和不足 索引有一些先天不足：1：建立索引，系统要占用大约为表的1.2倍的硬盘和内存空间来保存索引。2：更新数据的时候，系统必须要有额外的时间来同时对索引进行更新，以维持数据和索引的一致性——这就如同图书馆要有专门的位置来摆放索引柜，并且每当库存图书发生变化时都需要有人将索引卡片重整以保持索引与库存的一致。 当然建立索引的优点也是显而易见的：在海量数据的情况下，如果合理的建立了索引，则会大大加强SQLS执行查询、对结果进行排序、分组的操作效率。 实践表明，不恰当的索引不但于事无补，反而会降低系统性能。因为大量的索引在进行插入、修改和删除操作时比没有索引花费更多的系统时间。比如在如下字段建立索引应该是不恰当的：1、很少或从不引用的字段；2、逻辑型的字段，如男或女(是或否)等。 综上所述，提高查询效率是以消耗一定的系统资源为代价的，索引不能盲目的建立，必须要有统筹的规划，一定要在“加快查询速度”与“降低修改速度”之间做好平衡，有得必有失，此消则彼长。这是考验一个DBA是否优秀的很重要的指标。 至此，我们一直在说SQLS在维护索引时要消耗系统资源，那么SQLS维护索引时究竟消耗了什么资源？会产生哪些问题？究竟应该才能优化字段的索引？ 在上篇中，我们就索引的基本概念和数据查询原理作了详细阐述，知道了建立索引时一定要在“加快查询速度”与“降低修改速度”之间做好平衡，有得必有失，此消则彼长。那么，SQLS维护索引时究竟怎样消耗资源？应该从哪些方面对索引进行管理与优化？以下就从七个方面来回答这些问题。 一、页分裂 微软MOC教导我们：当一个数据页达到了8K容量，如果此时发生插入或更新数据的操作，将导致页的分裂(又名页拆分)： 1、有聚集索引的情况下：聚集索引将被插入和更新的行指向特定的页，该页由聚集索引关键字决定； 2、只有堆的情况下：只要有空间就可以插入新的行，但是如果我们对行数据的更新需要更多的空间，以致大于了当前页的可用空间，行就被移到新的页中，并且在原位置留下一个转发指针，指向被移动的新行，如果具有转发指针的行又被移动了，那么原来的指针将重新指向新的位置； 3、如果堆中有非聚集索引，那么尽管插入和更新操作在堆中不会发生页分裂，但是在非聚集索引上仍然产生页分裂。 无论有无索引，大约一半的数据将保留在老页面，而另一半将放入新页面，并且新页面可能被分配到任何可用的页。所以，频繁页分裂，后果很严重，将使物理表产生大量数据碎片，导致直接造成I/O效率的急剧下降，最后，停止SQLS的运行并重建索引将是我们的唯一选择! 二、填充因子 然而在“混沌之初”，就可以在一定程度上避免不愉快出现：在创建索引时，可以为这个索引指定一个填充因子，以便在索引的每个叶级页面上保留一定百分比的空间，将来数据可以进行扩充和减少页分裂。填充因子是从0到100的百分比数值，设为100时表示将数据页填满。只有当不会对数据进行更改时(例如只读表中)才用此设置。值越小则数据页上的空闲空间越大，这样可以减少在索引增长过程中进行页分裂的需要，但这一操作需要占用更多的硬盘空间。 填充因子只在创建索引时执行，索引创建以后，当表中进行数据的添加、删除或更新时，是不会保持填充因子的，如果想在数据页上保持额外的空间，则有悖于使用填充因子的本意，因为随着数据的输入，SQLS必须在每个页上进行页拆分，以保持填充因子指定的空闲空间。因此，只有在表中的数据进行了较大的变动，才可以填充数据页的空闲空间。这时，可以从容的重建索引，重新指定填充因子，重新分布数据。 反之，填充因子指定不当，就会降低数据库的读取性能，其降低量与填充因子设置值成反比。例如，当填充因子的值为50时，数据库的读取性能会降低两倍！所以，只有在表中根据现有数据创建新索引，并且可以预见将来会对这些数据进行哪些更改时，设置填充因子才有意义。 三、两道数学题 假定数据库设计没有问题，那么是否象上篇中分析的那样，当你建立了众多的索引，在查询工作中SQLS就只能按照“最高指示”用索引处理每一个提交的查询呢？答案是否定的！ 上篇“数据是怎样被访问的”章节中提到的四种索引方案只是一种静态的、标准的和理论上的分析比较，实际上，将在外，军令有所不从，SQLS几乎完全是“自主”的决定是否使用索引或使用哪一个索引！ 这是怎么回事呢？ 让我们先来算一道题：如果某表的一条记录在磁盘上占用1000字节(1K)的话，我们对其中10字节的一个字段建立索引，那么该记录对应的索引大小只有10字节(0.01K)。上篇说过，SQLS的最小空间分配单元是“页（Page）”，一个页面在磁盘上占用8K空间，所以一页只能存储8条“记录”，但可以存储800条“索引”。现在我们要从一个有8000条记录的表中检索符合某个条件的记录(有Where子句)，如果没有索引的话，我们需要遍历8000条×1000字节/8K字节=1000个页面才能够找到结果。如果在检索字段上有上述索引的话，那么我们可以在8000条×10字节/8K字节=10个页面中就检索到满足条件的索引块，然后根据索引块上的指针逐一找到结果数据块，这样I/O访问量肯定要少得多。 然而有时用索引还不如不用索引快！ 同上，如果要无条件检索全部记录(不用Where子句)，不用索引的话，需要访问8000条×1000字节/8K字节=1000个页面；而使用索引的话，首先检索索引，访问8000条×10字节/8K字节=10个页面得到索引检索结果，再根据索引检索结果去对应数据页面，由于是检索全部数据，所以需要再访问8000条×1000字节/8K字节=1000个页面将全部数据读取出来，一共访问了1010个页面，这显然不如不用索引快。 SQLS内部有一套完整的数据索引优化技术，在上述情况下，SQLS会自动使用表扫描的方式检索数据而不会使用任何索引。那么SQLS是怎么知道什么时候用索引，什么时候不用索引的呢？因为SQLS除了维护数据信息外，还维护着数据统计信息！ 四、统计信息 打开企业管理器，单击“Database”节点，右击Northwind数据库→单击“属性”→选择“Options”选项卡，观察“Settings”下的各项复选项，你发现了什么？ 从Settings中我们可以看到，在数据库中，SQLS将默认的自动创建和更新统计信息，这些统计信息包括数据密度和分布信息，正是它们帮助SQLS确定最佳的查询策略：建立查询计划和是否使用索引以及使用什么样的索引。 在创建索引时，SQLS会创建分布数据页来存放有关索引的两种统计信息：分布表和密度表。查询优化器使用这些统计信息估算使用该索引进行查询的成本(Cost)，并在此基础上判断该索引对某个特定查询是否有用。 随着表中的数据发生变化，SQLS自动定期更新这些统计信息。采样是在各个数据页上随机进行。从磁盘读取一个数据页后，该数据页上的所有行都被用来更新统计信息。统计信息更新的频率取决于字段或索引中的数据量以及数据更改量。比如，对于有一万条记录的表，当1000个索引键值发生改变时，该表的统计信息便可能需要更新，因为1000 个值在该表中占了10%，这是一个很大的比例。而对于有1千万条记录的表来说，1000个索引值发生更改的意义则可以忽略不计，因此统计信息就不会自动更新。 至于它们帮助SQLS建立查询计划的具体过程，限于篇幅，这里就省略了，请有兴趣的朋友们自己研究。 顺便多说一句，SQLS除了能自动记录统计信息之外，还可以记录服务器中所发生的其它活动的详细信息，包括I/O 统计信息、CPU 统计信息、锁定请求、T-SQL 和 RPC 统计信息、索引和表扫描、警告和引发的错误、数据库对象的创建/除去、连接/断开、存储过程操作、游标操作等等。这些信息的读取、设置请朋友们在SQLS联机帮助文档(SQL Server Books Online)中搜索字符串“Profiler”查找。 五、索引的人工维护 上面讲到,某些不合适的索引将影响到SQLS的性能,随着应用系统的运行,数据不断地发生变化,当数据变化达到某一个程度时将会影响到索引的使用。这时需要用户自己来维护索引。 随着数据行的插入、删除和数据页的分裂，有些索引页可能只包含几页数据，另外应用在执行大量I/O的时候，重建非聚聚集索引可以维护I/O的效率。重建索引实质上是重新组织B树。需要重建索引的情况有： 1) 数据和使用模式大幅度变化； 2)排序的顺序发生改变； 3)要进行大量插入操作或已经完成； 4)使用I/O查询的磁盘读次数比预料的要多； 5)由于大量数据修改，使得数据页和索引页没有充分使用而导致空间的使用超出估算； 6)dbcc检查出索引有问题。 六、索引的使用原则 接近尾声的时候，让我们再从另一个角度认识索引的两个重要属性----唯一性索引和复合性索引。 在设计表的时候，可以对字段值进行某些限制，比如可以对字段进行主键约束或唯一性约束。 主键约束是指定某个或多个字段不允许重复，用于防止表中出现两条完全相同的记录，这样的字段称为主键，每张表都可以建立并且只能建立一个主键，构成主键的字段不允许空值。例如职员表中“身份证号”字段或成绩表中“学号、课程编号”字段组合。 而唯一性约束与主键约束类似，区别只在于构成唯一性约束的字段允许出现空值。 建立在主键约束和唯一性约束上的索引，由于其字段值具有唯一性，于是我们将这种索引叫做“唯一性索引”，如果这个唯一性索引是由两个以上字段的组合建立的，那么它又叫“复合性索引”。 注意，唯一索引不是聚集索引，如果对一个字段建立了唯一索引，你仅仅不能向这个字段输入重复的值。并不妨碍你可以对其它类型的字段也建立一个唯一性索引，它们可以是聚集的，也可以是非聚集的。 唯一性索引保证在索引列中的全部数据是唯一的，不会包含冗余数据。如果表中已经有一个主键约束或者唯一性约束，那么当创建表或者修改表时，SQLS自动创建一个唯一性索引。但出于必须保证唯一性，那么应该创建主键约束或者唯一性键约束，而不是创建一个唯一性索引。当创建唯一性索引时，应该认真考虑这些规则：当在表中创建主键约束或者唯一性键约束时， SQLS钭自动创建一个唯一性索引；如果表中已经包含有数据，那么当创建索引时，SQLS检查表中已有数据的冗余性，如果发现冗余值，那么SQLS就取消该语句的执行，并且返回一个错误消息，确保表中的每一行数据都有一个唯一值。 复合索引就是一个索引创建在两个列或者多个列上。在搜索时，当两个或者多个列作为一个关键值时，最好在这些列上创建复合索引。当创建复合索引时，应该考虑这些规则：最多可以把16个列合并成一个单独的复合索引，构成复合索引的列的总长度不能超过900字节，也就是说复合列的长度不能太长；在复合索引中，所有的列必须来自同一个表中，不能跨表建立复合列；在复合索引中，列的排列顺序是非常重要的，原则上，应该首先定义最唯一的列，例如在（COL1，COL2）上的索引与在（COL2，COL1）上的索引是不相同的，因为两个索引的列的顺序不同；为了使查询优化器使用复合索引，查询语句中的WHERE子句必须参考复合索引中第一个列；当表中有多个关键列时，复合索引是非常有用的；使用复合索引可以提高查询性能，减少在一个表中所创建的索引数量。 综上所述，我们总结了如下索引使用原则： 1)逻辑主键使用唯一的成组索引，对系统键（作为存储过程）采用唯一的非成组索引，对任何外键列采用非成组索引。考虑数据库的空间有多大，表如何进行访问，还有这些访问是否主要用作读写。 2)不要索引memo/note 字段，不要索引大型字段（有很多字符），这样作会让索引占用太多的存储空间。 3)不要索引常用的小型表 4)一般不要为小型数据表设置过多的索引，假如它们经常有插入和删除操作就更别这样作了，SQLS对这些插入和删除操作提供的索引维护可能比扫描表空间消耗更多的时间。 七、大结局 查询是一个物理过程，表面上是SQLS在东跑西跑，其实真正大部分压马路的工作是由磁盘输入输出系统(I/O)完成，全表扫描需要从磁盘上读表的每一个数据页，如果有索引指向数据值，则I/O读几次磁盘就可以了。但是，在随时发生的增、删、改操作中，索引的存在会大大增加工作量，因此，合理的索引设计是建立在对各种查询的分析和预测上的，只有正确地使索引与程序结合起来,才能产生最佳的优化方案。 一般来说建立索引的思路是： (1)主键时常作为where子句的条件，应在表的主键列上建立聚聚集索引，尤其当经常用它作为连接的时候。 (2)有大量重复值且经常有范围查询和排序、分组发生的列，或者非常频繁地被访问的列，可考虑建立聚聚集索引。　　 (3)经常同时存取多列，且每列都含有重复值可考虑建立复合索引来覆盖一个或一组查询，并把查询引用最频繁的列作为前导列，如果可能尽量使关键查询形成覆盖查询。 (4)如果知道索引键的所有值都是唯一的，那么确保把索引定义成唯一索引。 (5)在一个经常做插入操作的表上建索引时，使用fillfactor(填充因子)来减少页分裂，同时提高并发度降低死锁的发生。如果在只读表上建索引，则可以把fillfactor置为100。 (6)在选择索引字段时，尽量选择那些小数据类型的字段作为索引键，以使每个索引页能够容纳尽可能多的索引键和指针，通过这种方式，可使一个查询必须遍历的索引页面降到最小。此外，尽可能地使用整数为键值，因为它能够提供比任何数据类型都快的访问速度。 SQLS是一个很复杂的系统，让索引以及查询背后的东西真相大白，可以帮助我们更为深刻的了解我们的系统。一句话，索引就象盐，少则无味多则咸。 本篇文章为转载内容。原文链接：https://blog.csdn.net/qq_28052907/article/details/75194926。 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。

...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。

Etcd非正常关闭后的重启数据恢复问题详解 Etcd，作为一款分布式键值存储系统，被广泛应用在Kubernetes、Docker Swarm等众多容器编排平台中以实现集群的配置共享和协调服务。不过，在我们日常运维的时候，难免会遇到一些突发状况。比如硬件突然闹脾气出故障啦、网络波动捣乱不稳定啦，甚至有时候人为操作的小失误也可能让Etcd这位小伙伴意外地挂掉，没法正常工作。那么，实际情况中，当Etcd遇到重启后需要恢复数据的状况时，它是怎么巧妙应对的呢？接下来，咱们就通过一些实实在在的代码实例，来一起把这个话题掰开了、揉碎了，好好地研究探讨一番。 1. Etcd的数据持久化机制 首先，我们需要了解Etcd的数据持久化方式。Etcd采用Raft一致性算法保证数据的一致性和高可用性，其数据默认保存在本地磁盘上（可通过--data-dir配置项指定目录），并定期进行快照(snapshot)和日志记录，确保即使在异常情况下也能尽可能减少数据丢失的风险。 bash 启动etcd时设置数据存储目录 etcd --data-dir=/var/lib/etcd 2. 非正常关闭与重启恢复流程 当Etcd非正常关闭后，重启时会自动执行以下恢复流程： (1)检测数据完整性：Etcd启动时，首先会检查data-dir下的快照文件和日志文件是否完整。要是发现文件受损或者不齐全，它会像个贴心的小助手那样，主动去其它Raft节点那里借个肩膀，复制丢失的日志条目，以便把状态恢复重建起来。 (2)恢复Raft状态：基于Raft协议，Etcd通过读取并应用已有的日志和快照文件来恢复集群的最新状态。这一过程包括回放所有未提交的日志，直至达到最新的已提交状态。 (3)恢复成员关系与领导选举：Etcd根据持久化的成员信息重新建立集群成员间的联系，并参与领导选举，以恢复集群的服务能力。 go // 这是一个简化的示例，实际逻辑远比这复杂 func (s EtcdServer) start() error { // 恢复raft状态 err := s raft.Restore() if err != nil { return err } // 恢复成员关系 s.restoreCluster() // 开始参与领导选举 s.startElection() // ... } 3. 数据安全与备份策略 尽管Etcd具备一定的自我恢复能力，但为了应对极端情况下的数据丢失，我们仍需要制定合理的备份策略。例如，可以使用Etcd自带的etcdctl snapshot save命令定期创建数据快照，并将其存储到远程位置。 bash 创建Etcd快照并保存到指定路径 etcdctl snapshot save /path/to/snapshot.db \ --endpoint=https://etcd-cluster-0:2379,https://etcd-cluster-1:2379 如遇数据丢失，可使用etcdctl snapshot restore命令从快照恢复数据，并重新加入至集群。 bash 从快照恢复数据并启动一个新的etcd节点 etcdctl snapshot restore /path/to/snapshot.db \ --data-dir=/var/lib/etcd-restore \ --initial-cluster-token=etcd-cluster-unique-token 4. 结语与思考 面对Etcd非正常关闭后的重启数据恢复问题，我们可以看到Etcd本身已经做了很多工作来保障数据的安全性和系统的稳定性。但这可不代表咱们能对此放松警惕，摸透并熟练掌握Etcd的运行原理，再适时采取一些实打实的备份策略，对提高咱整个系统的稳定性、坚韧性可是至关重要滴！就像人的心跳一旦不给力，虽然身体自带修复技能，但还是得靠医生及时出手治疗，才能最大程度地把生命危险降到最低。同样，我们在运维Etcd集群时，也应该做好“医生”的角色，确保数据的“心跳”永不停息。

...和掌握了如何通过查看etcd日志来定位并解决问题的基础上，进一步了解etcd的最新发展动态和实践案例将有助于我们更好地运用这一分布式键值存储系统。 近期，etcd项目团队发布了3.5版本的重大更新，其中包括性能优化、增强稳定性以及对TLS 1.3的支持，这不仅提升了数据安全性，也使得etcd在大规模集群环境中的运行更加高效稳定。同时，社区不断涌现出关于etcd运维实践与故障排查的深度文章，例如《深入解析etcd在Kubernetes集群中的应用与问题排查》，该文结合实际场景详细介绍了etcd在Kubernetes中作为核心组件的角色及其常见问题解决方案。 此外，随着云原生架构的普及，etcd在微服务配置管理、服务发现等方面的应用愈发广泛。例如，阿里巴巴集团在其大规模分布式系统中就充分利用了etcd的强一致性保证和高可用特性，构建了一套完善的配置管理中心，并在公开的技术博客中分享了相关的设计思路和实战经验，为业界提供了极具参考价值的实践案例。 因此，持续关注etcd的最新技术进展，学习借鉴行业内的实践经验，能够帮助我们在遇到类似节点启动失败等问题时，以更全局的视角和更专业的手段进行问题定位与解决。同时，也能启发我们如何基于etcd这类强大工具进行创新性应用，提升整个系统的可靠性和可维护性。

Etcd：分布式系统中的“时间守门人” 在构建分布式系统时，我们经常需要确保各个节点之间能够共享和同步数据。Etcd正是这样一个强大的工具，它提供了一种可靠的方式来存储和管理这些关键信息。哎呀，小伙伴们在操作Etcd这个超级棒的工具时，有时候可能会遇到一些小波折。比如说，“Request timeout while waiting for Raft term change”，这可是一个挺常见的小麻烦呢！想象一下，就像你在跟朋友玩儿接力赛，突然发现时间到了，但是你还没能顺利把棒子传过去一样，这事儿也挺让人着急的嘛。别担心，咱们找找原因，一步步解决，很快就能让Etcd继续飞快地跑起来啦！本文将深入探讨这个问题，了解其背后的原理，并提供解决策略。 1. Etcd与Raft协议 Etcd基于Raft协议来实现分布式一致性，这是一种用于多节点环境中的高效算法。在Etcd中，数据被组织成键值对的形式，并通过一个中心节点（称为leader）进行管理和分发。当一个节点想要修改数据或获取最新版本的数据时，它会与leader通信。哎呀，这事儿可真不是总能一帆风顺的，特别是当网速慢得跟蜗牛爬似的，或者服务器那边节点多到数不清的时候，你可能就得头疼了。遇到这种情况，最烦的就是请求老是半天没反应，像是跟服务器玩起了捉迷藏，怎么喊都不答应。 2. “Request timeout while waiting for Raft term change”错误详解 这个错误通常发生在客户端尝试获取数据更新或执行操作时，Etcd的leader在响应之前发生了切换。在Raft协议中，leader的角色由选举决定，而选举的过程涉及到节点状态的转换。当一个节点成为新的leader时，它会通知所有其他节点更新他们的状态，这一过程被称为term变更。如果客户端在等待这个变更完成之前超时，就会抛出上述错误。 3. 导致错误的常见原因 - 网络延迟：在网络条件不稳定或延迟较高的情况下，客户端可能无法在规定时间内收到leader的响应。 - 大规模操作：大量并发请求可能导致leader处理能力饱和，从而无法及时响应客户端。 - 配置问题：Etcd的配置参数，如客户端超时设置，可能不适用于实际运行环境。 4. 解决方案与优化策略 1. 调整客户端超时参数 在Etcd客户端中，可以调整请求超时时间以适应实际网络状况。例如，在Golang的Etcd客户端中，可以通过修改以下代码来增加超时时间： go client, err := etcd.New("http://localhost:2379", &etcd.Config{Timeout: time.Second 5}) 这里的Timeout参数设置为5秒，可以根据实际情况进行调整。 2. 使用心跳机制 Etcd提供了心跳机制来检测leader的状态变化。客户端可以定期发送心跳请求给leader，以保持连接活跃。这有助于减少由于leader变更导致的超时错误。 3. 平衡负载 确保Etcd集群中的节点分布均匀，避免单个节点过载。嘿，兄弟！你知道吗？要让系统稳定得像磐石一样，咱们得用点小技巧。比如说，咱们可以用负载均衡器或者设计一些更精细的路径规则，这样就能把各种请求合理地分摊开，避免某个部分压力山大，导致系统卡顿或者崩溃。这样一来，整个系统就像一群蚂蚁搬粮食，分工明确，效率超高，稳定性自然就上去了！ 4. 网络优化 优化网络配置，如使用更快的网络连接、减少中间跳转节点等，可以显著降低网络延迟，从而减少超时情况。 5. 实践案例 假设我们正在开发一个基于Etcd的应用，需要频繁读取和更新数据。在实现过程中，我们发现客户端请求经常因网络延迟导致超时。通过调整客户端超时参数并启用心跳机制，我们成功降低了错误率。 go // 创建Etcd客户端实例 client, err := etcd.New("http://localhost:2379", &etcd.Config{Timeout: time.Second 5}) if err != nil { log.Fatalf("Failed to connect to Etcd: %v", err) } // 执行读取操作 resp, err := client.Get(context.Background(), "/key") if err != nil { log.Fatalf("Failed to get key: %v", err) } // 输出结果 fmt.Println("Key value:", resp.Node.Value) 通过实践，我们可以看到，合理配置和优化Etcd客户端能够有效应对“Request timeout while waiting for Raft term change”的挑战，确保分布式系统的稳定性和高效运行。 结语 面对分布式系统中的挑战，“Request timeout while waiting for Raft term change”只是众多问题之一。哎呀，兄弟！要是咱们能彻底搞懂Etcd这个家伙到底是怎么运作的，还有它怎么被优化的，那咱们系统的稳定性和速度肯定能上一个大台阶！就像给你的自行车加了涡轮增压器，骑起来又快又稳，那感觉简直爽翻天！所以啊，咱们得好好研究，把这玩意儿玩到炉火纯青，让系统跑得飞快，稳如泰山！在实际应用中，持续监控和调整系统配置是保证服务稳定性的关键步骤。希望本文能为你的Etcd之旅提供有价值的参考和指导。