[异步非阻塞I O模型提升]的搜索结果

...ava编程中的同步和异步机制后，我们可以进一步探索这一领域的发展动态和技术实践。近年来，随着云计算、大数据以及微服务架构的普及，对系统并发性能和响应速度的要求越来越高，同步与异步编程模型的重要性愈发凸显。 在Java 9及以上版本中，Reactor和Project Loom项目为异步编程带来了新的可能性。Reactor库是Spring框架基于反应式编程模型的重要组成部分，它提供了一套完整的异步非阻塞API，允许开发者构建高性能、高吞吐的服务端应用。而Project Loom正在研发虚拟线程（Virtual Threads），旨在通过简化轻量级线程的创建和管理，使得开发人员能更容易地编写和维护异步代码，同时提升系统的并发能力。 另外，JDK内置的CompletableFuture类也极大增强了Java对于异步编程的支持，它结合了Future模式和函数式编程思想，可以实现复杂的异步逻辑编排，有助于构建更加简洁且易于理解的异步程序。 在实际应用场景中，例如在处理大量I/O密集型任务时，采用异步编程能够显著提高资源利用率和系统性能。而在需要严格保证数据一致性、顺序执行的任务场景下，则需合理运用同步机制来避免并发问题。 因此，深入研究和熟练掌握Java中的同步与异步编程不仅有利于提升个人技术水平，更能帮助我们应对不断变化的技术挑战，设计出高效、可靠的并发系统。

...场景日益增多，对IO模型提出了更高的要求。近年来，NIO.2（New I/O, also known as NIO.2 or JSR-203）作为Java 7引入的新一代I/O API，在原有NIO基础上进一步增强了非阻塞和异步功能，提供了异步通道（Asynchronous Channels）以及文件系统路径（Path API）等新特性。 例如，通过异步通道，Java应用程序可以发起读写请求而不必等待操作完成，极大地提高了系统的并行处理能力。在云计算、分布式系统及大数据处理等领域，这种非阻塞和异步I/O模式已经成为提高性能和扩展性的关键技术手段之一。 此外，为应对大规模、高并发场景下的网络通信需求，Netty作为基于NIO的高性能网络通信框架被广泛应用，它简化了NIO的复杂性，使得开发者能够更专注于业务逻辑的开发，而无需过多关心底层网络通信细节。 值得注意的是，尽管NIO和NIO.2在性能上有着显著的优势，但在实际项目选型时仍需根据具体应用场景权衡利弊。对于连接数较少但数据交换频繁的服务，传统的BIO可能因其编程模型简单直观，依然具有一定的适用性。 综上所述，深入理解Java IO的不同模型及其适用场景，并关注相关领域的最新发展动态和技术实践，对于提升系统设计与开发效率至关重要。同时，紧跟Java IO库的发展步伐，如Java 9及以上版本对NIO模块的持续优化，将有助于我们更好地适应未来的技术挑战。

...机制是Node.js异步编程模型的核心部分，它允许我们在特定事件发生时执行回调函数。然而，就像咱们生活里的任何工具一样，如果你不好好使用事件监听器这个家伙，就很可能不知不觉地招来一些麻烦。其中一个常见的问题就是——事件监听器的泄露，说白了，就像是你家水龙头没关紧，一直在悄悄地漏水~这篇东西，咱们就一块儿摸透这个既微妙又关键的问题吧！我将用实例代码和超级详细的解说，手把手教你巧妙避开这个坑，包你一看就明白。 事件监听器的生命周期（2） 在Node.js中，EventEmitter类是我们实现事件驱动编程的主要手段。当你给某个东西绑定了一个事件监听器后，就像是给它安上了一只机灵的小眼睛。每当这个东西做出相应的动作引发事件时，那个绑定的小眼睛——也就是监听器，就会立马睁开眼，执行预设的任务。但请注意，除非我们主动去移除它们，否则这些监听器会一直存在于内存中。这就是所谓的“事件监听器泄露”。 javascript const EventEmitter = require('events'); class MyEmitter extends EventEmitter {} const myEmitter = new MyEmitter(); // 添加一个事件监听器 myEmitter.on('event', () => { console.log('An event occurred!'); }); // 触发事件 myEmitter.emit('event'); // 输出: An event occurred! // 即使在此之后，监听器依然存在 事件监听器泄露的影响（3） 想象一下，你的应用程序不断地向某个对象添加事件监听器，却从未或忘记移除它们。随着时间慢慢溜走，你内存里的监听器就像杂物堆一样越积越多，这可能会白白消耗很多内存空间，久而久之，就可能让你的电脑反应变慢，严重的话，程序也可能扛不住直接罢工。尤其在长期运行的服务端应用中，这种现象的危害尤为明显。 javascript let i = 0; setInterval(() => { myEmitter.on(event${i++}, () => {}); }, 1000); // 每秒添加一个新的监听器，但从未移除 // 随着时间的推移，监听器数量将持续增长 如何防止事件监听器泄露（4） 那么，如何解决这个问题呢？答案在于适时地移除不再需要的事件监听器。Node.js提供了off或removeListener方法来移除已注册的监听器。 javascript // 添加并随后移除事件监听器 myEmitter.on('cleanupEvent', doCleanup); // ... myEmitter.off('cleanupEvent', doCleanup); // 或者使用once方法，它会在事件被触发一次后自动移除监听器 myEmitter.once('oneTimeEvent', handleOneTimeEvent); 结论与思考（5） 在实际开发过程中，我们需要时刻保持警惕，确保在合适的时间点移除那些已经完成使命或者不再需要的事件监听器。这不仅有助于优化内存使用，提高应用性能，更是体现了良好的编程习惯和对资源管理的重视。就像咱们平时收拾房间那样，得及时把那些没啥用的玩意儿丢掉，这样才能让我们的“数字空间”始终保持干净利落、井井有条，高效运转起来。 记住，每个监听器都是宝贵的内存资源，让我们善待它们，合理利用，以达到最佳的应用效果。在玩转Node.js的天地里，摸透并巧妙摆平事件监听器这家伙的生命周期，那可真是咱们修炼开发大法、写出牛掰代码的必修一课啊！

...新特性，如反应式编程模型WebFlux，拦截器的设计与实现方式也将有所变化。在响应式场景下，开发者需要关注Reactive HandlerInterceptor接口，以便在异步非阻塞环境下高效地执行预处理和后处理逻辑。 综上所述，拦截器作为Spring生态乃至众多现代Java Web框架中的核心组件之一，其设计与应用值得广大开发者持续关注和深入研究。不断跟进最新的技术和实践案例，将有助于我们更好地运用拦截器解决实际业务问题，提升系统整体质量和稳定性。

...，而Netty凭借其异步非阻塞I/O模型以及高度可定制化的特性，成为众多分布式系统的首选。 此外，随着HTTP/3协议的逐渐普及，Netty已迅速跟进支持这一基于QUIC协议的新一代HTTP标准，从而确保在新的网络环境下仍能保持卓越性能。开发者不仅可以利用Netty进行高效的TCP/UDP通信，还可以在最新的互联网传输协议上构建高速、安全的应用服务。 同时，业界也涌现了不少关于Netty深度优化实践的文章与案例，如某知名互联网公司在大规模并发场景下如何调整线程模型以提升服务器响应速度，或是在特定业务场景下如何通过精细化配置Netty参数来节省内存占用、降低延迟。这些实战经验为开发人员提供了宝贵的参考，帮助他们在实际项目中更好地发挥Netty的优势，实现更优的网络性能表现。

...，Node.js以其异步非阻塞I/O和高效的数据处理能力深受开发者喜爱。而GraphQL作为一种灵活、强大的API查询语言，因其能精确获取数据、减少冗余请求等特点，正逐渐成为现代API设计的新趋势。本文将带领你深入理解如何在Node.js环境中使用GraphQL构建优雅且高效的API。 2. GraphQL与Node.js的邂逅 为何选择它们？ - 精准的数据获取：不同于RESTful API的一对多资源映射方式，GraphQL允许客户端指定需要的数据字段，从而避免了不必要的数据传输，大大提升了应用性能。 - Node.js的实时优势：Node.js的事件驱动和非阻塞I/O模型特别适合处理高并发和实时场景，结合GraphQL的强大功能，能够轻松应对复杂API需求。 让我们通过一个实际的例子来直观感受一下： javascript // Node.js中使用express-graphql创建简单的GraphQL服务器 const express = require('express'); const { graphqlHTTP } = require('express-graphql'); const { buildSchema } = require('graphql'); const schema = buildSchema( type Query { user(id: ID!): User } type User { id: ID! name: String! email: String! } ); const users = [ { id: '1', name: 'Alice', email: 'alice@example.com' }, ]; const rootValue = { user: (args) => users.find(user => user.id === args.id), }; const app = express(); app.use('/graphql', graphqlHTTP({ schema, rootValue, graphiql: true, // 开启GraphiQL在线查询工具 })); app.listen(4000, () => console.log('Now browse to localhost:4000/graphql')); 这段代码展示了如何在Node.js中利用express-graphql库搭建一个简单的GraphQL服务端，用户可以根据ID查询到具体用户信息。 3. 在Node.js中实现GraphQL Resolvers - Resolver解析器：GraphQL的核心在于resolver函数，它负责根据查询语句中的字段，从数据源获取对应的数据。 javascript // 更复杂的Resolver示例 const resolvers = { Query: { users: () => users, user: (parent, args) => users.find(user => user.id === args.id), }, User: { posts: (parent) => getPostsByUserId(parent.id), // 假设有一个获取用户帖子的方法 }, }; function getPostsByUserId(userId) { // 这里模拟从数据库或其他数据源获取帖子数据的过程 // 实际开发中，这里可能会调用Mongoose或Sequelize等ORM操作数据库 } 在这个例子中，我们定义了Query类型下的users和user resolver，以及User类型下的posts resolver。这样一来，客户端就能够用GraphQL查询这么个工具，轻轻松松获取到用户的全部信息，还包括他们相关的帖子数据，一站式全搞定！ 4. 探讨与实践 优化与扩展 当我们基于Node.js和GraphQL构建API时，可以充分利用其灵活性，进行模块化拆分、缓存策略优化、权限控制等一系列高级操作。比如，我们能够用中间件这玩意儿来给请求做个“安检”，验证它的真实性和处理可能出现的小差错。另外，还可以借助 DataLoader 这个神器，嗖嗖地提升批量数据加载的速度，让你的数据加载效率噌噌往上涨。 - 模块化与组织结构：随着项目规模扩大，可将schema和resolver按业务逻辑拆分为多个文件，便于管理和维护。 - 缓存策略：针对频繁查询但更新不频繁的数据，可以在resolver中加入缓存机制，显著提升响应速度。 - 权限控制：结合JWT或其他认证方案，在resolver执行前验证请求权限，确保数据安全。 总结来说，Node.js与GraphQL的结合为API设计带来了新的可能性。利用Node.js的强劲性能和GraphQL的超级灵活性，我们能够打造一款既快又便捷的API，甭管多复杂的业务需求，都能妥妥地满足。在这个过程中，咱们得不断地动脑筋、动手实践，还要不断调整优化，才能把这两者的能量完全释放出来，榨干它们的每一份潜力。

...，而Netty凭借其异步非阻塞I/O模型、高度优化的设计以及丰富生态，成为了众多分布式系统构建时首选的网络通信库。 此外，Netty 5.0版本的开发工作正在积极进行中，社区开发者们正致力于引入更多的新特性以适应现代网络编程挑战，如对HTTP/3协议的支持、更深度的性能优化以及更加友好的API设计，这些都使得Netty继续保持在网络编程领域的领先地位。 同时，对于希望深入了解Netty内部原理与最佳实践的开发者来说，可以阅读《Netty In Action》一书，书中详细剖析了Netty的工作机制，并提供了大量实战案例供读者参考。通过不断跟踪最新的技术动态，结合经典文献学习，开发者能够更好地运用Netty解决实际项目中的复杂网络问题，提升应用系统的整体效能。

...Python 编写的异步 Web 服务器和网络库，以其非阻塞式 I/O 模型而闻名。在本文语境中，Tornado 被广泛应用于高性能 Web 开发场景，为开发者提供了一种能够处理大量并发连接的框架，并通过其异步编程模型提升应用程序的响应速度和资源利用率。 pip , pip 是 Python 的包管理器，用于安装和管理 Python 应用程序依赖项。在部署 Tornado 服务的过程中，pip 负责从 Python Package Index (PyPI) 或其他源下载并安装所需的软件包，确保应用环境具备所有必需的依赖组件，例如在文中提到的使用 pip install tornado 命令来安装 Tornado 库。 requirements.txt , requirements.txt 文件是 Python 项目中常见的用来记录项目依赖关系的文本文件。开发人员会在该文件中列出项目运行所必需的所有第三方库及其版本信息。当需要在新的环境中重新构建或部署项目时，可以使用 pip install -r requirements.txt 命令一次性安装所有指定版本的依赖包，从而保证不同环境下项目的运行一致性及可重复部署性。 配置文件（如 my_config.json） , 配置文件是一种存储应用程序参数和设置的文件，它允许开发人员在不修改代码的情况下更改应用程序的行为。在 Tornado 应用部署中，配置文件可能包含诸如数据库连接字符串、监听端口等重要信息。当应用启动时会读取这些配置信息以确定如何正确初始化和运行服务，如文中示例所示，若 my_config.json 中缺少关键配置项如 server.port ，可能导致服务无法正常启动。

...，Tornado以其异步非阻塞I/O模型赢得了广泛的认可。然而，你知道吗，现在Python世界里的那个AsyncIO模块可是越来越牛了，大家都在热议怎么把它和Tornado更好地搭配起来，榨干它们的性能潜力，这已经变成了开发者们茶余饭后、热烈讨论的重点话题。这篇文儿啊，咱们打算用些实实在在的代码实例，再加上抽丝剥茧般的深度解读，手把手教你如何借力AsyncIO这把利器，让你的Tornado应用跑得飞起，优化效果看得见摸得着。 1. Tornado与AsyncIO 相识相知 Tornado作为一款Python Web框架，其核心特性是基于事件驱动的异步编程模型，能够高效处理大量并发连接，特别适合构建实时Web服务。AsyncIO这个家伙，其实是Python标准库里藏着的一个超级实用的异步I/O工具箱。它就像是个厉害的角色，拥有着强大的异步任务协调本领，让咱们平时用的Python能够轻松玩转异步编程，不再受限于同步模式，变得更加灵活高效。 两者虽各有特色，但并非竞争关系，而是可以紧密结合，取长补短，共同服务于对性能有极高要求的应用场景。 2. AsyncIO在Tornado中的运用 示例1：在Tornado中直接使用AsyncIO的async/await语法编写异步处理逻辑： python import asyncio import tornado.ioloop import tornado.web class AsyncHandler(tornado.web.RequestHandler): async def get(self): 使用AsyncIO执行耗时操作 await asyncio.sleep(1) self.write("Hello, Async Tornado!") def make_app(): return tornado.web.Application([ (r"/", AsyncHandler), ]) if __name__ == "__main__": app = make_app() app.listen(8888) tornado.ioloop.IOLoop.current().start() 在这段代码中，我们创建了一个异步处理器AsyncHandler，其中的get方法使用了AsyncIO的asyncio.sleep函数模拟耗时操作。虽然Tornado自身本来就有异步功能，但是在最新版的Tornado 6.0及以上版本里，咱们能够超级顺滑地把AsyncIO的异步编程语法融入进去，这样一来，不仅让代码读起来更加通俗易懂，而且极大地简化了程序结构，变得更加清爽利落。 3. 利用AsyncIO优化Tornado网络I/O 虽然Tornado内置了异步HTTP客户端，但在某些复杂场景下，利用AsyncIO的aiohttp库或其他第三方异步库可能会带来额外的性能提升。 示例2：使用aiohttp替代Tornado HTTPClient实现异步HTTP请求： python import aiohttp import tornado.web import asyncio class AsyncHttpHandler(tornado.web.RequestHandler): async def get(self): async with aiohttp.ClientSession() as session: async with session.get('https://api.example.com/data') as response: data = await response.json() self.write(data) def make_app(): return tornado.web.Application([ (r"/fetch_data", AsyncHttpHandler), ]) if __name__ == "__main__": app = make_app() app.listen(8888) loop = asyncio.get_event_loop() tornado.platform.asyncio.AsyncIOMainLoop().install() tornado.ioloop.IOLoop.current().start() 这里我们在Tornado中引入了aiohttp库来发起异步HTTP请求。注意，为了整合AsyncIO到Tornado事件循环，我们需要安装并启动tornado.platform.asyncio.AsyncIOMainLoop。 4. 思考与讨论 结合AsyncIO优化Tornado性能的过程中，我们不仅获得了更丰富、更灵活的异步编程工具箱，而且能更好地利用操作系统级别的异步I/O机制，从而提高资源利用率和系统吞吐量。当然，具体采用何种方式优化取决于实际应用场景和需求。 总的来说，Tornado与AsyncIO的联姻，无疑为Python高性能Web服务的开发注入了新的活力。在未来的发展旅程上，我们热切期盼能看到更多新鲜、酷炫的创新和突破，让Python异步编程变得更加给力，用起来更顺手，实力也更强大。就像是给它插上翅膀，飞得更高更快，让编程小伙伴们都能轻松愉快地驾驭这门技术，享受前所未有的高效与便捷。

...架构之后，我们发现其异步非阻塞I/O模型和事件驱动机制为现代分布式系统提供了有力支持。为了紧跟技术发展趋势，进一步理解微服务架构的前沿应用与挑战，以下是一些针对性的延伸阅读推荐： 近期，《InfoQ》发布了一篇深度分析文章《微服务架构在大规模云原生环境下的实践与挑战》，详述了在全球领先的科技企业中，Node.js等技术如何助力实现高效、灵活的微服务，并对服务间通信、服务治理、容错机制等问题提出了最新的解决方案。 此外，《TechCrunch》报道了一项关于“基于Node.js的微服务在金融行业中的创新应用”研究，揭示了在高并发交易处理场景下，Node.js微服务如何通过优化资源调度和响应速度，有效提升业务效率并降低运维成本。 同时，对于希望深化理论基础的读者，可参考《微服务设计模式》一书，作者Chris Richardson从实战角度出发，结合具体案例剖析了包括Node.js在内的多种语言和技术在微服务架构设计中的运用，以及如何应对复杂性管理、数据一致性维护等核心问题。 综上所述，随着技术的不断演进，Node.js在微服务领域的应用将更加广泛且深入，持续关注相关领域的新研究成果与实践案例，有助于我们在实际项目中更好地驾驭微服务架构，实现系统的高性能与高可用。

...性能Web框架，以其异步非阻塞的特性著称，适合构建实时性强、需要处理大量并发请求的应用程序。在本文中，Tornado被用来搭建一个简单的Web服务，能够快速响应前端请求并返回数据。与其他同步阻塞型框架相比，Tornado通过事件驱动的方式提高了系统的吞吐量和响应速度，尤其适用于需要高并发处理的场景，例如在线聊天室或实时数据分析。 Google Cloud Secret Manager , Google Cloud Secret Manager是一种云服务，专门用于安全地存储和管理敏感信息，如API密钥、密码和其他凭据。本文中，Secret Manager被用来替代传统的硬编码方式，将敏感信息集中存储并加密保护。通过使用该服务，开发者可以轻松地从存储中检索所需的密钥，并将其注入到应用程序中，从而避免了直接将敏感信息暴露在代码或配置文件中所带来的安全隐患。此外，Secret Manager还提供了精细的访问控制机制，确保只有授权用户才能访问这些敏感数据。 异步非阻塞 , 异步非阻塞是一种编程模型，旨在提高程序的并发处理能力和响应效率。在这种模式下，当某个操作（如I/O请求）正在进行时，程序不会等待结果而是继续执行其他任务。本文中，Tornado框架正是利用了这种特性来实现高效的Web服务。例如，当服务器接收到多个客户端请求时，它可以同时处理这些请求而不必逐个等待每个请求完成。这种方式极大地提升了服务器的处理能力，特别是在面对大量并发连接时表现出色。与传统的同步阻塞式编程相比，异步非阻塞减少了资源消耗并加快了整体响应时间。

...后，借助Netty的异步非阻塞I/O模型和零拷贝技术，该平台成功将订单处理延迟缩短至微秒级别，同时大幅降低了服务器资源的消耗。这一成果不仅提升了用户体验，也为企业的运营效率带来了质的飞跃。 与此同时，Netty在国际舞台上也展现出强劲的竞争力。近日，开源社区宣布Netty项目正式加入Linux基金会旗下的Open Usage Commons计划，这意味着Netty将获得更广泛的行业支持和标准化管理。此举将进一步推动Netty生态系统的健康发展，吸引更多开发者参与贡献，同时也为企业用户提供更为可靠的技术保障。 值得注意的是，尽管Netty具有诸多优势，但在实际部署过程中仍需谨慎规划。例如，在处理大规模数据流时，如何平衡内存使用与性能优化是一个重要的课题。此外，随着人工智能算法的不断演进，未来Netty或许还需要针对AI模型训练和推理任务进行专门适配，以满足新兴应用场景的需求。总之，Netty的未来充满无限可能，值得每一位开发者持续关注和探索。

...ist 还提供了一个阻塞的命令:blpop，没有任何元素可以弹出的时候，连接会被阻塞。 基于 list 实现的消息队列，不支持一对多的消息分发。 1.2 发布订阅模式 除了通过 list 实现消息队列之外，Redis 还提供了一组命令实现发布/订阅模式。 这种方式，发送者和接收者没有直接关联(实现了解耦)，接收者也不需要持续尝试获取消息。 1.2.1 订阅频道 首先，我们有很多的频道(channel)，我们也可以把这个频道理解成 queue。订阅者可以订阅一个或者多个频道。消息的发布者(生产者)可以给指定的频道发布消息。只要有消息到达了频道，所有订阅了这个频道的订阅者都会收到这条消息。 需要注意的注意是，发出去的消息不会被持久化，因为它已经从队列里面移除了，所以消费者只能收到它开始订阅这个频道之后发布的消息。 下面我们来看一下发布订阅命令的使用方法。 订阅者订阅频道：可以一次订阅多个，比如这个客户端订阅了 3 个频道。 subscribe channel-1 channel-2 channel-3 发布者可以向指定频道发布消息(并不支持一次向多个频道发送消息): publish channel-1 2673 取消订阅(不能在订阅状态下使用): unsubscribe channel-1 1.2.2 按规则(Pattern)订阅频道 支持 ?和 占位符。? 代表一个字符， 代表 0 个或者多个字符。 消费端 1，关注运动信息: psubscribe sport 消费端 2，关注所有新闻: psubscribe news 消费端 3，关注天气新闻: psubscribe news-weather 生产者，发布 3 条信息 publish news-sport yaoming publish news-music jaychou publish news-weather rain 2、Redis 事务 2.1 为什么要用事务 我们知道 Redis 的单个命令是原子性的(比如 get set mget mset)，如果涉及到多个命令的时候，需要把多个命令作为一个不可分割的处理序列，就需要用到事务。 例如我们之前说的用 setnx 实现分布式锁，我们先 set，然后设置对 key 设置 expire， 防止 del 发生异常的时候锁不会被释放，业务处理完了以后再 del，这三个动作我们就希望它们作为一组命令执行。 Redis 的事务有两个特点: 1、按进入队列的顺序执行。 2、不会受到其他客户端的请求的影响。 Redis 的事务涉及到四个命令:multi(开启事务)，exec(执行事务)，discard (取消事务)，watch(监视) 2.2 事务的用法 案例场景:tom 和 mic 各有 1000 元，tom 需要向 mic 转账 100 元。tom 的账户余额减少 100 元，mic 的账户余额增加 100 元。 通过 multi 的命令开启事务。事务不能嵌套，多个 multi 命令效果一样。 multi 执行后，客户端可以继续向服务器发送任意多条命令，这些命令不会立即被执行，而是被放到一个队列中，当 exec 命令被调用时，所有队列中的命令才会被执行。 通过 exec 的命令执行事务。如果没有执行 exec，所有的命令都不会被执行。如果中途不想执行事务了，怎么办? 可以调用 discard 可以清空事务队列，放弃执行。 2.3 watch命令 在 Redis 中还提供了一个 watch 命令。 它可以为 Redis 事务提供 CAS 乐观锁行为(Check and Set / Compare and Swap)，也就是多个线程更新变量的时候，会跟原值做比较，只有它没有被其他线程修改的情况下，才更新成新的值。 我们可以用 watch 监视一个或者多个 key，如果开启事务之后，至少有一个被监视 key 键在 exec 执行之前被修改了，那么整个事务都会被取消(key 提前过期除外)。可以用 unwatch 取消。 2.4 事务可能遇到的问题 我们把事务执行遇到的问题分成两种，一种是在执行 exec 之前发生错误，一种是在执行 exec 之后发生错误。 2.4.1 在执行 exec 之前发生错误 比如：入队的命令存在语法错误，包括参数数量，参数名等等(编译器错误)。 在这种情况下事务会被拒绝执行，也就是队列中所有的命令都不会得到执行。 2.4.2 在执行 exec 之后发生错误 比如，类型错误，比如对 String 使用了 Hash 的命令，这是一种运行时错误。 最后我们发现 set k1 1 的命令是成功的，也就是在这种发生了运行时异常的情况下， 只有错误的命令没有被执行，但是其他命令没有受到影响。 这个显然不符合我们对原子性的定义，也就是我们没办法用 Redis 的这种事务机制来实现原子性，保证数据的一致。 3、Lua脚本 Lua/ˈluə/是一种轻量级脚本语言，它是用 C 语言编写的，跟数据的存储过程有点类似。 使用 Lua 脚本来执行 Redis 命令的好处: 1、一次发送多个命令，减少网络开销。 2、Redis 会将整个脚本作为一个整体执行，不会被其他请求打断，保持原子性。 3、对于复杂的组合命令，我们可以放在文件中，可以实现程序之间的命令集复用。 3.1 在Redis中调用Lua脚本 使用 eval /ɪ’væl/ 方法，语法格式: redis> eval lua-script key-num [key1 key2 key3 ....] [value1 value2 value3 ....] eval代表执行Lua语言的命令。 lua-script代表Lua语言脚本内容。 key-num表示参数中有多少个key，需要注意的是Redis中key是从1开始的，如果没有key的参数，那么写0。 [key1key2key3…]是key作为参数传递给Lua语言，也可以不填，但是需要和key-num的个数对应起来。 [value1 value2 value3 …]这些参数传递给 Lua 语言，它们是可填可不填的。 示例，返回一个字符串，0 个参数: redis> eval "return 'Hello World'" 0 3.2 在Lua脚本中调用Redis命令 使用 redis.call(command, key [param1, param2…])进行操作。语法格式: redis> eval "redis.call('set',KEYS[1],ARGV[1])" 1 lua-key lua-value command是命令，包括set、get、del等。 key是被操作的键。 param1,param2…代表给key的参数。 注意跟 Java 不一样，定义只有形参，调用只有实参。 Lua 是在调用时用 key 表示形参，argv 表示参数值(实参)。 3.2.1 设置键值对 在 Redis 中调用 Lua 脚本执行 Redis 命令 redis> eval "return redis.call('set',KEYS[1],ARGV[1])" 1 gupao 2673 redis> get gupao 以上命令等价于 set gupao 2673。 在 redis-cli 中直接写 Lua 脚本不够方便，也不能实现编辑和复用，通常我们会把脚本放在文件里面，然后执行这个文件。 3.2.2 在 Redis 中调用 Lua 脚本文件中的命令，操作 Redis 创建 Lua 脚本文件: cd /usr/local/soft/redis5.0.5/src vim gupao.lua Lua 脚本内容，先设置，再取值: cd /usr/local/soft/redis5.0.5/src redis-cli --eval gupao.lua 0 得到返回值: root@localhost src] redis-cli --eval gupao.lua 0 "lua666" 3.2.3 案例:对 IP 进行限流 需求：在 X 秒内只能访问 Y 次。 设计思路：用 key 记录 IP，用 value 记录访问次数。 拿到 IP 以后，对 IP+1。如果是第一次访问，对 key 设置过期时间(参数 1)。否则判断次数，超过限定的次数(参数 2)，返回 0。如果没有超过次数则返回 1。超过时间， key 过期之后，可以再次访问。 KEY[1]是 IP， ARGV[1]是过期时间 X，ARGV[2]是限制访问的次数 Y。 -- ip_limit.lua-- IP 限流，对某个 IP 频率进行限制 ，6 秒钟访问 10 次 local num=redis.call('incr',KEYS[1])if tonumber(num)==1 thenredis.call('expire',KEYS[1],ARGV[1])return 1elseif tonumber(num)>tonumber(ARGV[2]) thenreturn 0 elsereturn 1 end 6 秒钟内限制访问 10 次，调用测试(连续调用 10 次): ./redis-cli --eval "ip_limit.lua" app:ip:limit:192.168.8.111 , 6 10 app:ip:limit:192.168.8.111 是 key 值 ，后面是参数值，中间要加上一个空格和一个逗号，再加上一个空格 。 即:./redis-cli –eval [lua 脚本] [key…]空格,空格[args…] 多个参数之间用一个空格分割 。 代码:LuaTest.java 3.2.4 缓存 Lua 脚本 为什么要缓存 在脚本比较长的情况下，如果每次调用脚本都需要把整个脚本传给 Redis 服务端， 会产生比较大的网络开销。为了解决这个问题，Redis 提供了 EVALSHA 命令，允许开发者通过脚本内容的 SHA1 摘要来执行脚本。 如何缓存 Redis 在执行 script load 命令时会计算脚本的 SHA1 摘要并记录在脚本缓存中，执行 EVALSHA 命令时 Redis 会根据提供的摘要从脚本缓存中查找对应的脚本内容，如果找到了则执行脚本，否则会返回错误:“NOSCRIPT No matching script. Please use EVAL.” 127.0.0.1:6379> script load "return 'Hello World'" "470877a599ac74fbfda41caa908de682c5fc7d4b"127.0.0.1:6379> evalsha "470877a599ac74fbfda41caa908de682c5fc7d4b" 0 "Hello World" 3.2.5 自乘案例 Redis 有 incrby 这样的自增命令，但是没有自乘，比如乘以 3，乘以 5。我们可以写一个自乘的运算，让它乘以后面的参数： local curVal = redis.call("get", KEYS[1]) if curVal == false thencurVal = 0 elsecurVal = tonumber(curVal)endcurVal = curVal tonumber(ARGV[1]) redis.call("set", KEYS[1], curVal) return curVal 把这个脚本变成单行，语句之间使用分号隔开 local curVal = redis.call("get", KEYS[1]); if curVal == false then curVal = 0 else curVal = tonumber(curVal) end; curVal = curVal tonumber(ARGV[1]); redis.call("set", KEYS[1], curVal); return curVal script load ‘命令’ 127.0.0.1:6379> script load 'local curVal = redis.call("get", KEYS[1]); if curVal == false then curVal = 0 else curVal = tonumber(curVal) end; curVal = curVal tonumber(ARGV[1]); redis.call("set", KEYS[1], curVal); return curVal' "be4f93d8a5379e5e5b768a74e77c8a4eb0434441" 调用: 127.0.0.1:6379> set num 2OK127.0.0.1:6379> evalsha be4f93d8a5379e5e5b768a74e77c8a4eb0434441 1 num 6 (integer) 12 3.2.6 脚本超时 Redis 的指令执行本身是单线程的，这个线程还要执行客户端的 Lua 脚本，如果 Lua 脚本执行超时或者陷入了死循环，是不是没有办法为客户端提供服务了呢? eval 'while(true) do end' 0 为了防止某个脚本执行时间过长导致 Redis 无法提供服务，Redis 提供了 lua-time-limit 参数限制脚本的最长运行时间，默认为 5 秒钟。 lua-time-limit 5000(redis.conf 配置文件中) 当脚本运行时间超过这一限制后，Redis 将开始接受其他命令但不会执行(以确保脚本的原子性，因为此时脚本并没有被终止)，而是会返回“BUSY”错误。 Redis 提供了一个 script kill 的命令来中止脚本的执行。新开一个客户端: script kill 如果当前执行的 Lua 脚本对 Redis 的数据进行了修改(SET、DEL 等)，那么通过 script kill 命令是不能终止脚本运行的。 127.0.0.1:6379> eval "redis.call('set','gupao','666') while true do end" 0 因为要保证脚本运行的原子性，如果脚本执行了一部分终止，那就违背了脚本原子性的要求。最终要保证脚本要么都执行，要么都不执行。 127.0.0.1:6379> script kill(error) UNKILLABLE Sorry the script already executed write commands against the dataset. You can either wait the scripttermination or kill the server in a hard way using the SHUTDOWN NOSAVE command. 遇到这种情况，只能通过 shutdown nosave 命令来强行终止 redis。 shutdown nosave 和 shutdown 的区别在于 shutdown nosave 不会进行持久化操作，意味着发生在上一次快照后的数据库修改都会丢失。 4、Redis 为什么这么快? 4.1 Redis到底有多快？ 根据官方的数据，Redis 的 QPS 可以达到 10 万左右(每秒请求数)。 4.2 Redis为什么这么快? 总结:1)纯内存结构、2)单线程、3)多路复用 4.2.1 内存 KV 结构的内存数据库，时间复杂度 O(1)。 第二个，要实现这么高的并发性能，是不是要创建非常多的线程? 恰恰相反，Redis 是单线程的。 4.2.2 单线程 单线程有什么好处呢? 1、没有创建线程、销毁线程带来的消耗 2、避免了上线文切换导致的 CPU 消耗 3、避免了线程之间带来的竞争问题，例如加锁释放锁死锁等等 4.2.3 异步非阻塞 异步非阻塞 I/O，多路复用处理并发连接。 4.3 Redis为什么是单线程的? 不是白白浪费了 CPU 的资源吗? 因为单线程已经够用了，CPU 不是 redis 的瓶颈。Redis 的瓶颈最有可能是机器内存或者网络带宽。既然单线程容易实现，而且 CPU 不会成为瓶颈，那就顺理成章地采用单线程的方案了。 4.4 单线程为什么这么快? 因为 Redis 是基于内存的操作，我们先从内存开始说起。 4.4.1 虚拟存储器(虚拟内存 Vitual Memory) 名词解释:主存:内存;辅存:磁盘(硬盘) 计算机主存(内存)可看作一个由 M 个连续的字节大小的单元组成的数组，每个字节有一个唯一的地址，这个地址叫做物理地址(PA)。早期的计算机中，如果 CPU 需要内存，使用物理寻址，直接访问主存储器。 这种方式有几个弊端: 1、在多用户多任务操作系统中，所有的进程共享主存，如果每个进程都独占一块物理地址空间，主存很快就会被用完。我们希望在不同的时刻，不同的进程可以共用同一块物理地址空间。 2、如果所有进程都是直接访问物理内存，那么一个进程就可以修改其他进程的内存数据，导致物理地址空间被破坏，程序运行就会出现异常。 为了解决这些问题，我们就想了一个办法，在 CPU 和主存之间增加一个中间层。CPU 不再使用物理地址访问，而是访问一个虚拟地址，由这个中间层把地址转换成物理地址，最终获得数据。这个中间层就叫做虚拟存储器(Virtual Memory)。 具体的操作如下所示: 在每一个进程开始创建的时候，都会分配一段虚拟地址，然后通过虚拟地址和物理地址的映射来获取真实数据，这样进程就不会直接接触到物理地址，甚至不知道自己调用的哪块物理地址的数据。 目前，大多数操作系统都使用了虚拟内存，如 Windows 系统的虚拟内存、Linux 系统的交换空间等等。Windows 的虚拟内存(pagefile.sys)是磁盘空间的一部分。 在 32 位的系统上，虚拟地址空间大小是 2^32bit=4G。在 64 位系统上，最大虚拟地址空间大小是多少? 是不是 2^64bit=10241014TB=1024PB=16EB?实际上没有用到 64 位，因为用不到这么大的空间，而且会造成很大的系统开销。Linux 一般用低 48 位来表示虚拟地址空间，也就是 2^48bit=256T。 cat /proc/cpuinfo address sizes : 40 bits physical, 48 bits virtual 实际的物理内存可能远远小于虚拟内存的大小。 总结：引入虚拟内存，可以提供更大的地址空间，并且地址空间是连续的，使得程序编写、链接更加简单。并且可以对物理内存进行隔离，不同的进程操作互不影响。还可以通过把同一块物理内存映射到不同的虚拟地址空间实现内存共享。 4.4.2 用户空间和内核空间 为了避免用户进程直接操作内核，保证内核安全，操作系统将虚拟内存划分为两部分，一部分是内核空间(Kernel-space)/ˈkɜːnl /，一部分是用户空间(User-space)。 内核是操作系统的核心，独立于普通的应用程序，可以访问受保护的内存空间，也有访问底层硬件设备的权限。 内核空间中存放的是内核代码和数据，而进程的用户空间中存放的是用户程序的代码和数据。不管是内核空间还是用户空间，它们都处于虚拟空间中，都是对物理地址的映射。 在 Linux 系统中, 内核进程和用户进程所占的虚拟内存比例是 1:3。 当进程运行在内核空间时就处于内核态，而进程运行在用户空间时则处于用户态。 进程在内核空间以执行任意命令，调用系统的一切资源;在用户空间只能执行简单的运算，不能直接调用系统资源，必须通过系统接口(又称 system call)，才能向内核发出指令。 top 命令: us 代表 CPU 消耗在 User space 的时间百分比; sy 代表 CPU 消耗在 Kernel space 的时间百分比。 4.4.3 进程切换(上下文切换) 多任务操作系统是怎么实现运行远大于 CPU 数量的任务个数的? 当然，这些任务实际上并不是真的在同时运行，而是因为系统通过时间片分片算法，在很短的时间内，将 CPU 轮流分配给它们，造成多任务同时运行的错觉。 为了控制进程的执行，内核必须有能力挂起正在 CPU 上运行的进程，并恢复以前挂起的某个进程的执行。这种行为被称为进程切换。 什么叫上下文? 在每个任务运行前，CPU 都需要知道任务从哪里加载、又从哪里开始运行，也就是说，需要系统事先帮它设置好 CPU 寄存器和程序计数器(ProgramCounter)，这个叫做 CPU 的上下文。 而这些保存下来的上下文，会存储在系统内核中，并在任务重新调度执行时再次加载进来。这样就能保证任务原来的状态不受影响，让任务看起来还是连续运行。 在切换上下文的时候，需要完成一系列的工作，这是一个很消耗资源的操作。 4.4.4 进程的阻塞 正在运行的进程由于提出系统服务请求(如 I/O 操作)，但因为某种原因未得到操作系统的立即响应，该进程只能把自己变成阻塞状态，等待相应的事件出现后才被唤醒。 进程在阻塞状态不占用 CPU 资源。 4.4.5 文件描述符 FD Linux 系统将所有设备都当作文件来处理，而 Linux 用文件描述符来标识每个文件对象。 文件描述符(File Descriptor)是内核为了高效管理已被打开的文件所创建的索引，用于指向被打开的文件，所有执行 I/O 操作的系统调用都通过文件描述符;文件描述符是一个简单的非负整数，用以表明每个被进程打开的文件。 Linux 系统里面有三个标准文件描述符。 0:标准输入(键盘); 1:标准输出(显示器); 2:标准错误输出(显示器)。 4.4.6 传统 I/O 数据拷贝 以读操作为例: 当应用程序执行 read 系统调用读取文件描述符(FD)的时候，如果这块数据已经存在于用户进程的页内存中，就直接从内存中读取数据。如果数据不存在，则先将数据从磁盘加载数据到内核缓冲区中，再从内核缓冲区拷贝到用户进程的页内存中。(两次拷贝，两次 user 和 kernel 的上下文切换)。 I/O 的阻塞到底阻塞在哪里? 4.4.7 Blocking I/O 当使用 read 或 write 对某个文件描述符进行过读写时，如果当前 FD 不可读，系统就不会对其他的操作做出响应。从设备复制数据到内核缓冲区是阻塞的，从内核缓冲区拷贝到用户空间，也是阻塞的，直到 copy complete，内核返回结果，用户进程才解除 block 的状态。 为了解决阻塞的问题，我们有几个思路。 1、在服务端创建多个线程或者使用线程池，但是在高并发的情况下需要的线程会很多，系统无法承受，而且创建和释放线程都需要消耗资源。 2、由请求方定期轮询，在数据准备完毕后再从内核缓存缓冲区复制数据到用户空间 (非阻塞式 I/O)，这种方式会存在一定的延迟。 能不能用一个线程处理多个客户端请求? 4.4.8 I/O 多路复用(I/O Multiplexing) I/O 指的是网络 I/O。 多路指的是多个 TCP 连接(Socket 或 Channel)。 复用指的是复用一个或多个线程。它的基本原理就是不再由应用程序自己监视连接，而是由内核替应用程序监视文件描述符。 客户端在操作的时候，会产生具有不同事件类型的 socket。在服务端，I/O 多路复用程序(I/O Multiplexing Module)会把消息放入队列中，然后通过文件事件分派器(File event Dispatcher)，转发到不同的事件处理器中。 多路复用有很多的实现，以 select 为例，当用户进程调用了多路复用器，进程会被阻塞。内核会监视多路复用器负责的所有 socket，当任何一个 socket 的数据准备好了，多路复用器就会返回。这时候用户进程再调用 read 操作，把数据从内核缓冲区拷贝到用户空间。 所以，I/O 多路复用的特点是通过一种机制一个进程能同时等待多个文件描述符，而这些文件描述符(套接字描述符)其中的任意一个进入读就绪(readable)状态，select() 函数就可以返回。 Redis 的多路复用， 提供了 select, epoll, evport, kqueue 几种选择，在编译的时 候来选择一种。 evport 是 Solaris 系统内核提供支持的; epoll 是 LINUX 系统内核提供支持的; kqueue 是 Mac 系统提供支持的; select 是 POSIX 提供的，一般的操作系统都有支撑(保底方案); 源码 ae_epoll.c、ae_select.c、ae_kqueue.c、ae_evport.c 5、内存回收 Reids 所有的数据都是存储在内存中的，在某些情况下需要对占用的内存空间进行回 收。内存回收主要分为两类，一类是 key 过期，一类是内存使用达到上限(max_memory) 触发内存淘汰。 5.1 过期策略 要实现 key 过期，我们有几种思路。 5.1.1 定时过期(主动淘汰) 每个设置过期时间的 key 都需要创建一个定时器，到过期时间就会立即清除。该策略可以立即清除过期的数据，对内存很友好;但是会占用大量的 CPU 资源去处理过期的 数据，从而影响缓存的响应时间和吞吐量。 5.1.2 惰性过期(被动淘汰) 只有当访问一个 key 时，才会判断该 key 是否已过期，过期则清除。该策略可以最大化地节省 CPU 资源，却对内存非常不友好。极端情况可能出现大量的过期 key 没有再次被访问，从而不会被清除，占用大量内存。 例如 String，在 getCommand 里面会调用 expireIfNeeded server.c expireIfNeeded(redisDb db, robj key) 第二种情况，每次写入 key 时，发现内存不够，调用 activeExpireCycle 释放一部分内存。 expire.c activeExpireCycle(int type) 5.1.3 定期过期 源码:server.h typedef struct redisDb { dict dict; / 所有的键值对 /dict expires; / 设置了过期时间的键值对 /dict blocking_keys; dict ready_keys; dict watched_keys; int id;long long avg_ttl;list defrag_later; } redisDb; 每隔一定的时间，会扫描一定数量的数据库的 expires 字典中一定数量的 key，并清除其中已过期的 key。该策略是前两者的一个折中方案。通过调整定时扫描的时间间隔和每次扫描的限定耗时，可以在不同情况下使得 CPU 和内存资源达到最优的平衡效果。 Redis 中同时使用了惰性过期和定期过期两种过期策略。 5.2 淘汰策略 Redis 的内存淘汰策略，是指当内存使用达到最大内存极限时，需要使用淘汰算法来决定清理掉哪些数据，以保证新数据的存入。 5.2.1 最大内存设置 redis.conf 参数配置: maxmemory <bytes> 如果不设置 maxmemory 或者设置为 0，64 位系统不限制内存，32 位系统最多使用 3GB 内存。 动态修改: redis> config set maxmemory 2GB 到达最大内存以后怎么办? 5.2.2 淘汰策略 https://redis.io/topics/lru-cache redis.conf maxmemory-policy noeviction 先从算法来看: LRU，Least Recently Used:最近最少使用。判断最近被使用的时间，目前最远的数据优先被淘汰。 LFU，Least Frequently Used，最不常用，4.0 版本新增。 random，随机删除。 如果没有符合前提条件的 key 被淘汰，那么 volatile-lru、volatile-random、 volatile-ttl 相当于 noeviction(不做内存回收)。 动态修改淘汰策略: redis> config set maxmemory-policy volatile-lru 建议使用 volatile-lru，在保证正常服务的情况下，优先删除最近最少使用的 key。 5.2.3 LRU 淘汰原理 问题：如果基于传统 LRU 算法实现 Redis LRU 会有什么问题? 需要额外的数据结构存储，消耗内存。 Redis LRU 对传统的 LRU 算法进行了改良，通过随机采样来调整算法的精度。如果淘汰策略是 LRU，则根据配置的采样值 maxmemory_samples(默认是 5 个), 随机从数据库中选择 m 个 key, 淘汰其中热度最低的 key 对应的缓存数据。所以采样参数m配置的数值越大, 就越能精确的查找到待淘汰的缓存数据,但是也消耗更多的CPU计算,执行效率降低。 问题：如何找出热度最低的数据? Redis 中所有对象结构都有一个 lru 字段, 且使用了 unsigned 的低 24 位，这个字段用来记录对象的热度。对象被创建时会记录 lru 值。在被访问的时候也会更新 lru 的值。 但是不是获取系统当前的时间戳，而是设置为全局变量 server.lruclock 的值。 源码：server.h typedef struct redisObject {unsigned type:4;unsigned encoding:4;unsigned lru:LRU_BITS;int refcount;void ptr; } robj; server.lruclock 的值怎么来的? Redis 中有个定时处理的函数 serverCron，默认每 100 毫秒调用函数 updateCachedTime 更新一次全局变量的 server.lruclock 的值，它记录的是当前 unix 时间戳。 源码:server.c void updateCachedTime(void) { time_t unixtime = time(NULL); atomicSet(server.unixtime,unixtime); server.mstime = mstime();​struct tm tm; localtime_r(&server.unixtime,&tm);server.daylight_active = tm.tm_isdst; } 问题:为什么不获取精确的时间而是放在全局变量中?不会有延迟的问题吗? 这样函数 lookupKey 中更新数据的 lru 热度值时,就不用每次调用系统函数 time，可以提高执行效率。 OK，当对象里面已经有了 LRU 字段的值，就可以评估对象的热度了。 函数 estimateObjectIdleTime 评估指定对象的 lru 热度，思想就是对象的 lru 值和全局的 server.lruclock 的差值越大(越久没有得到更新)，该对象热度越低。 源码 evict.c / Given an object returns the min number of milliseconds the object was never requested, using an approximated LRU algorithm. /unsigned long long estimateObjectIdleTime(robj o) {unsigned long long lruclock = LRU_CLOCK(); if (lruclock >= o->lru) {return (lruclock - o->lru) LRU_CLOCK_RESOLUTION; } else {return (lruclock + (LRU_CLOCK_MAX - o->lru)) LRU_CLOCK_RESOLUTION;} } server.lruclock 只有 24 位，按秒为单位来表示才能存储 194 天。当超过 24bit 能表 示的最大时间的时候，它会从头开始计算。 server.h define LRU_CLOCK_MAX ((1<<LRU_BITS)-1) / Max value of obj->lru / 在这种情况下，可能会出现对象的 lru 大于 server.lruclock 的情况，如果这种情况 出现那么就两个相加而不是相减来求最久的 key。 为什么不用常规的哈希表+双向链表的方式实现?需要额外的数据结构，消耗资源。而 Redis LRU 算法在 sample 为 10 的情况下，已经能接近传统 LRU 算法了。 问题:除了消耗资源之外，传统 LRU 还有什么问题? 如图，假设 A 在 10 秒内被访问了 5 次，而 B 在 10 秒内被访问了 3 次。因为 B 最后一次被访问的时间比 A 要晚，在同等的情况下，A 反而先被回收。 问题:要实现基于访问频率的淘汰机制，怎么做? 5.2.4 LFU server.h typedef struct redisObject {unsigned type:4;unsigned encoding:4;unsigned lru:LRU_BITS;int refcount;void ptr; } robj; 当这 24 bits 用作 LFU 时，其被分为两部分: 高 16 位用来记录访问时间(单位为分钟，ldt，last decrement time) 低 8 位用来记录访问频率，简称 counter(logc，logistic counter) counter 是用基于概率的对数计数器实现的，8 位可以表示百万次的访问频率。 对象被读写的时候，lfu 的值会被更新。 db.c——lookupKey void updateLFU(robj val) {unsigned long counter = LFUDecrAndReturn(val); counter = LFULogIncr(counter);val->lru = (LFUGetTimeInMinutes()<<8) | counter;} 增长的速率由，lfu-log-factor 越大，counter 增长的越慢 redis.conf 配置文件。 lfu-log-factor 10 如果计数器只会递增不会递减，也不能体现对象的热度。没有被访问的时候，计数器怎么递减呢? 减少的值由衰减因子 lfu-decay-time(分钟)来控制，如果值是 1 的话，N 分钟没有访问就要减少 N。 redis.conf 配置文件 lfu-decay-time 1 6、持久化机制 https://redis.io/topics/persistence Redis 速度快，很大一部分原因是因为它所有的数据都存储在内存中。如果断电或者宕机，都会导致内存中的数据丢失。为了实现重启后数据不丢失，Redis 提供了两种持久化的方案，一种是 RDB 快照(Redis DataBase)，一种是 AOF(Append Only File)。 6.1 RDB RDB 是 Redis 默认的持久化方案。当满足一定条件的时候，会把当前内存中的数据写入磁盘，生成一个快照文件 dump.rdb。Redis 重启会通过加载 dump.rdb 文件恢复数据。 什么时候写入 rdb 文件? 6.1.1 RDB 触发 1、自动触发 a)配置规则触发。 redis.conf， SNAPSHOTTING，其中定义了触发把数据保存到磁盘的触发频率。 如果不需要 RDB 方案，注释 save 或者配置成空字符串""。 save 900 1 900 秒内至少有一个 key 被修改(包括添加) save 300 10 400 秒内至少有 10 个 key 被修改save 60 10000 60 秒内至少有 10000 个 key 被修改 注意上面的配置是不冲突的，只要满足任意一个都会触发。 RDB 文件位置和目录: 文件路径，dir ./ 文件名称dbfilename dump.rdb 是否是LZF压缩rdb文件 rdbcompression yes 开启数据校验 rdbchecksum yes 问题：为什么停止 Redis 服务的时候没有 save，重启数据还在? RDB 还有两种触发方式: b)shutdown 触发，保证服务器正常关闭。 c)flushall，RDB 文件是空的，没什么意义(删掉 dump.rdb 演示一下)。 2、手动触发 如果我们需要重启服务或者迁移数据，这个时候就需要手动触 RDB 快照保存。Redis 提供了两条命令: a)save save 在生成快照的时候会阻塞当前 Redis 服务器， Redis 不能处理其他命令。如果内存中的数据比较多，会造成 Redis 长时间的阻塞。生产环境不建议使用这个命令。 为了解决这个问题，Redis 提供了第二种方式。 执行 bgsave 时，Redis 会在后台异步进行快照操作，快照同时还可以响应客户端请求。 具体操作是 Redis 进程执行 fork 操作创建子进程(copy-on-write)，RDB 持久化过程由子进程负责，完成后自动结束。它不会记录 fork 之后后续的命令。阻塞只发生在 fork 阶段，一般时间很短。 用 lastsave 命令可以查看最近一次成功生成快照的时间。 6.1.2 RDB 数据的恢复(演示) 1、shutdown 持久化添加键值 添加键值 redis> set k1 1 redis> set k2 2 redis> set k3 3 redis> set k4 4 redis> set k5 5 停服务器，触发 save redis> shutdown 备份 dump.rdb 文件 cp dump.rdb dump.rdb.bak 启动服务器 /usr/local/soft/redis-5.0.5/src/redis-server /usr/local/soft/redis-5.0.5/redis.conf 啥都没有: redis> keys 3、通过备份文件恢复数据停服务器 redis> shutdown 重命名备份文件 mv dump.rdb.bak dump.rdb 启动服务器 /usr/local/soft/redis-5.0.5/src/redis-server /usr/local/soft/redis-5.0.5/redis.conf 查看数据 redis> keys 6.1.3 RDB 文件的优势和劣势 一、优势 1.RDB 是一个非常紧凑(compact)的文件，它保存了 redis 在某个时间点上的数据集。这种文件非常适合用于进行备份和灾难恢复。 2.生成 RDB 文件的时候，redis 主进程会 fork()一个子进程来处理所有保存工作，主进程不需要进行任何磁盘 IO 操作。 3.RDB 在恢复大数据集时的速度比 AOF 的恢复速度要快。 二、劣势 1、RDB 方式数据没办法做到实时持久化/秒级持久化。因为 bgsave 每次运行都要执行 fork 操作创建子进程，频繁执行成本过高。 2、在一定间隔时间做一次备份，所以如果 redis 意外 down 掉的话，就会丢失最后一次快照之后的所有修改(数据有丢失)。 如果数据相对来说比较重要，希望将损失降到最小，则可以使用 AOF 方式进行持久化。 6.2 AOF Append Only File AOF:Redis 默认不开启。AOF 采用日志的形式来记录每个写操作，并追加到文件中。开启后，执行更改 Redis 数据的命令时，就会把命令写入到 AOF 文件中。 Redis 重启时会根据日志文件的内容把写指令从前到后执行一次以完成数据的恢复工作。 6.2.1 AOF 配置 配置文件 redis.conf 开关appendonly no 文件名appendfilename "appendonly.aof" AOF 文件的内容(vim 查看): 问题：数据都是实时持久化到磁盘吗? 由于操作系统的缓存机制，AOF 数据并没有真正地写入硬盘，而是进入了系统的硬盘缓存。什么时候把缓冲区的内容写入到 AOF 文件? 问题:文件越来越大，怎么办? 由于 AOF 持久化是 Redis 不断将写命令记录到 AOF 文件中，随着 Redis 不断的进行，AOF 的文件会越来越大，文件越大，占用服务器内存越大以及 AOF 恢复要求时间越长。 例如 set xxx 666，执行 1000 次，结果都是 xxx=666。 为了解决这个问题，Redis 新增了重写机制，当 AOF 文件的大小超过所设定的阈值时，Redis 就会启动 AOF 文件的内容压缩，只保留可以恢复数据的最小指令集。 可以使用命令 bgrewriteaof 来重写。 AOF 文件重写并不是对原文件进行重新整理，而是直接读取服务器现有的键值对，然后用一条命令去代替之前记录这个键值对的多条命令，生成一个新的文件后去替换原来的 AOF 文件。 重写触发机制 auto-aof-rewrite-percentage 100 auto-aof-rewrite-min-size 64mb 问题:重写过程中，AOF 文件被更改了怎么办? 另外有两个与 AOF 相关的参数: 6.2.2 AOF 数据恢复 重启 Redis 之后就会进行 AOF 文件的恢复。 6.2.3 AOF 优势与劣势 优点: 1、AOF 持久化的方法提供了多种的同步频率，即使使用默认的同步频率每秒同步一次，Redis 最多也就丢失 1 秒的数据而已。 缺点: 1、对于具有相同数据的的 Redis，AOF 文件通常会比 RDB 文件体积更大(RDB 存的是数据快照)。 2、虽然 AOF 提供了多种同步的频率，默认情况下，每秒同步一次的频率也具有较高的性能。在高并发的情况下，RDB 比 AOF 具好更好的性能保证。 6.3 两种方案比较 那么对于 AOF 和 RDB 两种持久化方式，我们应该如何选择呢? 如果可以忍受一小段时间内数据的丢失，毫无疑问使用 RDB 是最好的，定时生成 RDB 快照(snapshot)非常便于进行数据库备份， 并且 RDB 恢复数据集的速度也要比 AOF 恢复的速度要快。 否则就使用 AOF 重写。但是一般情况下建议不要单独使用某一种持久化机制，而是应该两种一起用，在这种情况下,当 redis 重启的时候会优先载入 AOF 文件来恢复原始的数据，因为在通常情况下 AOF 文件保存的数据集要比 RDB 文件保存的数据集要完整。 本篇文章为转载内容。原文链接：https://blog.csdn.net/zhoutaochun/article/details/120075092。 该文由互联网用户投稿提供，文中观点代表作者本人意见，并不代表本站的立场。 作为信息平台，本站仅提供文章转载服务，并不拥有其所有权，也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况，请及时联系我们，我们将第一时间进行核实并删除相应内容。

...Reactive编程模型逐渐崭露头角，Spring WebFlux作为Spring Framework 5引入的非阻塞式、反应式编程模型，以其异步、非阻塞特性显著提升了系统性能和可伸缩性，其结果处理方式也具有鲜明的时代特色。 因此，在应对Action方法返回值映射问题时，除了掌握传统的Struts2解决方案，了解并适时运用Spring MVC等现代Java Web框架的新特性和最佳实践，无疑将助力开发者在瞬息万变的技术浪潮中游刃有余，持续提升项目的稳定性和开发效率。

...程安全的相关知识对于提升开发者的实战技能至关重要。近期，Google于其官方博客上发布了《Java与Kotlin中的并发编程最佳实践》一文，文中详述了如何在现代多核处理器环境下有效管理并发，并提供了大量实际案例，包括对synchronized、ReentrantLock以及其他并发工具类的深度解读。 此外，Kotlin团队在今年初更新了官方文档，特别强调了在设计并发程序时避免数据竞争的重要性，同时推荐使用Kotlin协程（Coroutines）来简化异步编程模型，从而减少因资源共享导致的混淆错误。通过协程，开发者可以更自然地表达复杂的并发逻辑，并利用挂起函数实现非阻塞式的资源共享。 再者，学术界对于并发问题的研究也在不断深化，《ACM通讯》最近的一篇论文探讨了软件工程领域中并发控制的各种策略和技术，其中不乏对Kotlin语言特性的应用分析，为解决类似共享资源混淆错误提供了理论支撑和前沿视角。 综上所述，无论是在实时技术动态还是学术研究中，都有丰富的资源可以帮助我们深入理解和应对Kotlin乃至其他编程语言中的并发挑战，使得我们的代码更加健壮、高效。

...处理能力的要求进一步提升。例如，在大型在线教育平台中，需要实现低延迟的多人视频互动和即时消息传递，Tornado凭借其非阻塞I/O模型和异步处理机制的优势，成为了此类应用场景的理想选择。 实际上，不少知名公司如Uber在其内部系统构建时，就曾采用Tornado作为关键组件，以应对海量并发请求带来的挑战。同时，随着Python生态的不断壮大和完善，越来越多的开发者开始关注并使用Tornado进行高效能Web服务的开发，各类针对Tornado的优化策略和最佳实践也在社区内不断涌现。 此外，值得注意的是，尽管Tornado在实时性和并发性能上表现卓越，但在微服务架构日渐流行的当下，结合Kubernetes等容器编排工具，将Tornado与其他更适合处理长任务或批量处理的框架（如Celery）相结合，已成为一种新的趋势和解决方案。这种混合架构既能充分利用Tornado的优势，又能解决复杂业务场景下的问题，从而实现全方位、多层次的服务性能优化。 总之，Tornado作为一款灵活且高效的Web服务器框架，在现代互联网应用开发中的地位日益凸显，它不仅是实时应用程序和HTTP服务器开发的良好伙伴，更是适应未来技术发展趋势的重要基石。对于广大开发者来说，深入理解和掌握Tornado的应用原理及实战技巧，无疑将为打造高质量、高性能的Web服务提供有力支持。

...模块，以更好地支持非阻塞、异步编程模型处理HTTP请求，其中包括对JSON数据处理的优化。 同时，随着OpenAPI规范（原Swagger）和Springfox等工具的发展，开发者能够更便捷地为使用@RequestBody注解的方法生成交互式API文档，并通过自动化测试确保JSON数据格式的有效性和完整性。例如，结合SpringDoc OpenAPI，不仅可以可视化地展示API接口及其所需的JSON结构，还可以自动生成客户端SDK，显著提升前后端协作效率。 此外，对于JSON数据的安全性问题，Spring Security也提供了相应的防护措施，如通过JsonParseException处理非法或恶意构造的JSON数据，以及利用Jackson库提供的@JsonFilter进行敏感字段的过滤。随着Spring生态系统的不断演进，开发者在享受便捷高效的JSON数据处理能力的同时，也能兼顾安全性与合规性要求，以应对愈发复杂多变的现代软件工程挑战。

...采用同步方式处理，会阻塞后续代码执行，影响程序性能。因此，在本文语境下，I/O密集型任务特指那些需要异步处理以保证程序高效运行的任务。 事件驱动编程 , 事件驱动编程是一种编程范式，它基于“事件”这一核心概念，程序的执行流程由事件触发。在Node.js中，事件驱动机制意味着当某个特定事件（如网络连接建立、数据接收完毕等）发生时，会触发相应的回调函数进行处理，而不是等待整个任务线性执行完毕。这种模型允许Node.js能够同时处理多个并发请求，实现非阻塞I/O操作，极大地提升了服务端应用程序的性能和效率。 回调函数 , 回调函数是作为参数传递给另一个函数的函数，这个函数会在预定条件满足或特定事件发生时被调用。在Node.js异步编程中，回调函数尤为常见，例如HTTP请求完成后的响应处理。文章中的http.get()方法就接受一个回调函数作为参数，该函数在HTTP请求完成后被执行，从而实现了异步处理。当在错误处理或数据流事件（如 data 和 end ）上设置回调函数时，可以确保相关逻辑在合适的时机得到执行，而不会阻塞主线程的其他任务。

...tty是一个高性能、异步事件驱动的网络应用程序框架，主要用于Java语言环境。它极大地简化了TCP/UDP服务器和客户端的开发工作，通过非阻塞I/O模型、内存池以及各种协议支持（如HTTP、WebSocket等），使得开发者能够构建出可扩展性好、高并发、低延迟的网络应用。 Unix Domain Socket , Unix Domain Socket（UDS）是一种在Unix或类Unix系统中进程间通信的方式，它允许同一主机上的不同进程通过文件系统路径进行高效的数据交换。相比于基于网络堆栈的TCP/IP通信，Unix Domain Socket具有更快的速度和更少的资源消耗，因为它完全在内核空间完成通信，无需经过网络协议栈。 服务发现 , 服务发现是分布式系统中的一个重要概念，指的是系统自动发现并管理网络服务实例的能力。例如，在微服务架构中，服务发现组件（如Consul、Eureka或Istio的服务网格）可以帮助客户端动态查找并连接到提供特定服务的实例地址列表，从而适应服务实例的增加、减少、故障转移等变化情况，保证系统的弹性和可靠性。在文中提到的场景下，合理使用服务发现可以有效避免手动配置带来的“CannotFindServerSelection”问题。

...务。相比传统的多线程模型，协程更加灵活，也更容易控制。这么说吧，协程就像是在一个线程里开了好几个“小窗口”，每个窗口都忙着干不同的活儿，但它们共用同一个线程的资源。这样一来，就不用为了多干点活儿而去创建一堆线程，那样反而会拖慢速度。 思考一下： - 你有没有遇到过因为创建太多线程而导致应用程序变慢的情况？ - 如果有一种方式可以让你更高效地管理这些任务，你会不会感兴趣？ 2. 协程的基本使用 现在，让我们通过一些简单的代码来了解一下如何在Kotlin中使用协程。 kotlin import kotlinx.coroutines. fun main() = runBlocking { launch { // 在主线程中执行 println("Hello") } launch { delay(1000L) // 暂停1秒 println("World!") } } 上面这段代码展示了最基本的协程使用方法。我们用runBlocking开启了一个协程环境，然后在里面扔了两个launch，启动了两个协程一起干活。这两个协程会同时跑，一个家伙会马上蹦出“Hello”，另一个则要磨蹭个一秒钟才打出“World!”。这就是协程的酷炫之处——你可以像切西瓜一样轻松地同时处理多个任务，完全不用去管那些复杂的线程管理问题。 思考一下： - 你是否觉得这种方式比手动管理线程要简单得多？ - 如果你以前没有尝试过协程，现在是不是有点跃跃欲试了呢？ 3. 高级协程特性 挂起函数 接下来，我们来看看协程的另一个重要概念——挂起函数。挂起函数可是协程的一大绝招，用好了就能让你的协程暂停一下，而不会卡住整个线程，简直不要太爽！这对于编写非阻塞代码非常重要，尤其是在处理I/O操作时。 kotlin import kotlinx.coroutines. suspend fun doSomeWork(): String { delay(1000L) return "Done!" } fun main() = runBlocking { val job = launch { val result = doSomeWork() println(result) } // 主线程可以继续做其他事情... println("Doing other work...") job.join() // 等待协程完成 } 在这段代码中，doSomeWork是一个挂起函数，它会在执行到delay时暂停协程，但不会阻塞主线程。这样，主线程可以继续执行其他任务（如打印"Doing other work..."），直到协程完成后再获取结果。 思考一下： - 挂起函数是如何帮助你编写非阻塞代码的？ - 你能想象在你的应用中使用这种技术来提升用户体验吗？ 4. 协程上下文与调度器 最后，我们来谈谈协程的上下文和调度器。协程上下文包含了运行协程所需的所有信息，包括调度器、异常处理器等。调度器决定了协程在哪个线程上执行。Kotlin提供了多种调度器，如Dispatchers.Default用于CPU密集型任务，Dispatchers.IO用于I/O密集型任务。 kotlin import kotlinx.coroutines. fun main() = runBlocking { withContext(Dispatchers.IO) { println("Running on ${Thread.currentThread().name}") } } 在这段代码中，我们使用withContext切换到了Dispatchers.IO调度器，这样协程就会在专门处理I/O操作的线程上执行。这种方式可以帮助你更好地管理和优化协程的执行环境。 思考一下： - 你知道如何根据不同的任务类型选择合适的调度器吗？ - 这种策略对于提高应用性能有多大的影响？ 结语 好了，朋友们，这就是今天的分享。读了这篇文章后，我希望大家能对Kotlin里的协程和并发编程有个初步的认识，说不定还能勾起大家深入了解协程的兴趣呢！记住，编程不仅仅是解决问题，更是享受创造的过程。希望你们在学习的过程中也能找到乐趣！ 如果你有任何问题或者想了解更多内容，请随时留言交流。我们一起进步，一起成长！

...深入了解了Flink异步I/O操作对提升大数据实时处理效率的关键作用后，我们可以进一步关注近期相关领域的技术动态与研究进展。近日，Apache Flink社区发布了新版本，其中对异步I/O接口进行了优化升级，不仅增强了对各类外部系统的兼容性，还提供了更完善的错误处理机制，使得开发者能够更加便捷、高效地利用异步I/O操作来应对大规模流数据处理场景中的延迟挑战。 与此同时，阿里巴巴集团在其海量数据实时计算实践中，公开分享了如何借助Flink的异步I/O特性，成功实现了与多种存储系统如Hadoop HDFS和阿里云OSS的无缝对接，显著提升了整体业务流程的响应速度和吞吐量。这一实战经验为行业内外的大数据从业者提供了宝贵参考。 此外，针对异步编程模型的深入解读与探讨也不容忽视。例如，知名论文《Asynchronous Programming Models for Big Data Processing》中，作者从理论层面剖析了异步I/O在分布式系统及大数据处理中的核心价值，并结合具体案例阐述了其在降低延迟、提高资源利用率等方面的优越表现。这些前沿研究成果对于指导实际工程实践以及未来技术创新具有重要意义。

...送或接收数据，极大地提升了Web应用的实时交互能力。 Tornado , Tornado是一个开源的Python Web框架和异步网络库，以其非阻塞IO模型和高效的事件处理机制而著称，特别适用于构建长连接、实时通信以及高并发的应用程序。在本文语境中，Tornado提供了对WebSocket协议的支持，开发者可以通过其WebSocketHandler类来处理WebSocket握手及数据传输等操作。 WebSocketHandshakeError , WebSocketHandshakeError是Tornado框架中的一个异常类型，当WebSocket握手过程发生错误时抛出。这通常意味着客户端和服务器在尝试建立WebSocket连接的过程中，由于某些原因（如不正确的HTTP状态码、无效的Sec-WebSocket-Accept头信息等）未能按照规范完成握手流程，从而导致连接无法正常建立。 Sec-WebSocket-Key/Sec-WebSocket-Accept , 这两个HTTP头部字段是WebSocket协议握手阶段的关键部分。Sec-WebSocket-Key由客户端在Upgrade Request中生成并发送给服务器，通常是一个随机生成的base64编码值。服务器接收到这个值后，会根据RFC 6455规范，结合一个固定GUID和Sec-WebSocket-Key计算得出一个新的安全字符串，然后将其设置为HTTP响应中的Sec-WebSocket-Accept头部字段返回给客户端。客户端将验证Sec-WebSocket-Accept的值以确保握手成功，这是WebSocket连接建立过程中必不可少的安全校验环节。