[心流在生物体中的作用机制]的搜索结果

...章中，作者将心流视为生物体中的明确现实，区别于可能存在的灵魂，它包含感觉和欲望，并指出心流是所有生物共有的特质，而非仅限于人类。 确定机与概率机模型 , 这是作者构建的一种理论框架，用以解释生物思考过程的本质。确定机模型描述的是输入确定条件下会产生确定输出的部分，在生物体内表现为对相同刺激始终作出一致反应的机制；而概率机模型则指即使输入确定，输出也存在一定的概率分布，即在特定情况下可能出现不同结果。在大脑思维过程中，这两种模型共同作用，反映了人类及其他生物思考的随机性和必然性，其中“灵魂”被比喻为旁观者，观察并体验着由概率机产生的各种心流状态。

...启动协程的组件所在的物体（GameObject.Destory(gameobject);） ==> 协程停止 4)、隐藏启动协程的组件所在的物体（gameobject.SetActive(false);） ==> 协程停止 2、MonoBehaviour.StartCoroutine StartCoroutine 方法总是立刻返回一个 Coroutine 对象（同步返回）。 无法保证协同程序按其启动顺序结束，即使他们在同一帧中完成也是如此（异步无序完成）。 可以在一个协程中启动另一个协程（支持协程嵌套）。 二、Unity中的 yield 语句类型 1、yield break; //打断协程运行 2、yield return null; //挂起协程，并从下一帧继续 3、yield return + “任意数字”; //挂起协程，并从下一帧继续 4、yield return + “bool值”; //挂起协程，并从下一帧继续 5、yield return + “任意字符串”; //挂起协程，并从下一帧继续 6、yield return + “普通Object”; //挂起协程，并从下一帧继续 7、yield return + “任意实现了 IEnumerator 接口的对象”。重要！（可嵌套） Unity 中，常见的、直接或间接实现了 IEnumerator 接口的类有： ------------------------------------------------------------------------------------------------ CustomYieldInstruction (abstarct) ——|> IEnumerator (interface) ------------------------------------------------------------------------------------------------ WaitUnitil (sealed) ——|> CustomYieldInstruction WaitWhile (sealed) ——|> CustomYieldInstruction WaitForSecondsRealtime (非sealed，但未发现子类) ——|> CustomYieldInstruction WWW (非sealed，但未发现子类) ——|> CustomYieldInstruction ------------------------------------------------------------------------------------------------ 随着Unity更新或在一些可选的Package中，可能有更多。。。 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 8、yield return + “任意继承了 YieldInstruction 类 ([UsedByNativeCode]，源码C层中无具体实现) 的对象”。重要！（可嵌套） Unity 中，常见的、直接或间接继承了 YieldInstruction 类的类有： ------------------------------------------------------------------------------------------------ WaitForSeconds (sealed) ——|> YieldInstruction Coroutine (sealed) ——|> YieldInstruction (Coroutine 是 StartCoroutine方法的返回值，意味着协程中可嵌套协程) WaitForEndOfFrame (sealed) ——|> YieldInstruction WaitForFixedUpdate (sealed) ——|> YieldInstruction AsyncOperation ——|> YieldInstruction ------------------------------------------------------------------------------------------------ AssetBundleCreateRequest (非sealed，但未发现子类) ——|> AsyncOperation AssetBundleRecompressOperation (非sealed，但未发现子类) ——|> AsyncOperation AssetBundleRequest (非sealed，但未发现子类) ——|> AsyncOperation ResourceRequest (非sealed，但未发现子类) ——|> AsyncOperation UnityEngine.Networking.UnityWebRequestAsyncOperation (非sealed，但未发现子类) ——|> AsyncOperation UnityEngine.iOS.OnDemandResourcesRequest (sealed) ——|> AsyncOperation ------------------------------------------------------------------------------------------------ 随着Unity更新或在一些可选的Package中，可能有更多。。。 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 测试验证 第2、3、4、5、6条 如下： using System.Collections;using UnityEngine;public class Test : MonoBehaviour{void Start(){StartCoroutine(Func1());}IEnumerator Func1(){Debug.Log("Time.frameCount: " + Time.frameCount);yield return null;Debug.Log("Time.frameCount: " + Time.frameCount);yield return 0;Debug.Log("Time.frameCount: " + Time.frameCount);yield return 1;Debug.Log("Time.frameCount: " + Time.frameCount);yield return 99; //其他整数Debug.Log("Time.frameCount: " + Time.frameCount);yield return 0.5f; //浮点数值Debug.Log("Time.frameCount: " + Time.frameCount);yield return false; //bool值Debug.Log("Time.frameCount: " + Time.frameCount);yield return "Hi NRatel!"; //字符串Debug.Log("Time.frameCount: " + Time.frameCount);yield return new Object(); //任意对象Debug.Log("Time.frameCount: " + Time.frameCount);} } 测试验证 第7条 如下： using System.Collections;using UnityEngine;public class Test : MonoBehaviour{void Start(){StartCoroutine(Func1());}IEnumerator Func1(){Debug.Log("Func1");yield return Func2();}IEnumerator Func2(){Debug.Log("Func2");yield return Func3();}IEnumerator Func3(){Debug.Log("Func3");yield return null;} } 三、Unity协程实现原理 1、C 的迭代器。 现在已经知道：协程肯定与IEnumerator有关，因为启动协程时需要一个 IEnumerator 对象。 而 IEnumerator 是C实现的 迭代器模式 中的 枚举器（用于迭代的游标）。 迭代器相关接口定义如下： namespace System.Collections{//可枚举（可迭代）对象接口public interface IEnumerable{IEnumerator GetEnumerator();}//迭代游标接口public interface IEnumerator{object Current { get; }bool MoveNext();void Reset();} } 参考 MSDN C文档中对于 IEnumerator、IEnumerable、迭代器 的描述。 利用 IEnumerator 对象，可以对与之关联的 IEnumerable 集合 进行迭代： 1)、通过 IEnumerator 的 Current 方法，可以获取集合中位于枚举数当前位置的元素。 2)、通过 IEnumerator 的 MoveNext 方法，可以将枚举数推进到集合的下一个元素。如果 MoveNext 越过集合的末尾, 则枚举器将定位在集合中最后一个元素之后, 同时 MoveNext 返回 false。 当枚举器位于此位置时, 对 MoveNext 的后续调用也将返回 false 。如果最后一次调用 MoveNext 时返回 false，则 Current 未定义（结果为null）。 3)、通过 IEnumerator 的 Reset 方法，可以将“迭代游标” 设置为其初始位置，该位置位于集合中第一个元素之前。 2、C 的 yield 关键字。 C编译器在生成IL代码时，会将一个返回值类型为 IEnumerator 的方法（其中包含一系列的 yield return 语句），构建为一个实现了 IEnumerator 接口的对象。 注意，yield 是C的关键字，而非Unity定义！IEnumerator 对象 也可以直接用于迭代，并非只能被Unity的 StartCoroutine 使用！ using System.Collections;using UnityEngine;public class Test : MonoBehaviour{void Start(){IEnumerator e = Func();while (e.MoveNext()){Debug.Log(e.Current);} }IEnumerator Func(){yield return 1;yield return "Hi NRatel!";yield return 3;} } 对上边C代码生成的Dll进行反编译，查看IL代码： 3、Unity 的协程。 Unity 协程是在逐帧迭代的，这点可以从 Unity 脚本生命周期 中看出。 可以大胆猜测一下，实现出自己的协程（功能相似，能够说明逐帧迭代的原理，不是Unity源码）： using System;using System.Collections;using System.Collections.Generic;using UnityEngine;public class Test : MonoBehaviour{private Dictionary<IEnumerator, IEnumerator> recoverDict; //key:当前迭代器 value:子迭代器完成后需要恢复的父迭代器private IEnumerator enumerator;private void Start(){//Unity自身的协程//StartCoroutine(Func1());//自己实现的协程StarMyCoroutine(Func1());}private void StarMyCoroutine(IEnumerator e){recoverDict = new Dictionary<IEnumerator, IEnumerator>();enumerator = e;recoverDict.Add(enumerator, null); //完成后不需要恢复任何迭代器}private void LateUpdate(){if (enumerator != null){DoEnumerate(enumerator);} }private void DoEnumerate(IEnumerator e){object current;if (e.MoveNext()){current = e.Current;}else{//迭代结束IEnumerator recoverE = recoverDict[e];if (recoverE != null){recoverDict.Remove(e);}//恢复至父迭代器, 若没有则会至为nullenumerator = recoverE;return;}//null，什么也不做，下一帧继续if (current == null) { return; }Type type = current.GetType();//基础类型，什么也不做，下一帧继续if (current is System.Int32) { return; }if (current is System.Boolean) { return; }if (current is System.String) { return; }//IEnumerator 类型, 等待内部嵌套的IEnumerator迭代完成再继续if (current is IEnumerator){//切换至子迭代器enumerator = current as IEnumerator;recoverDict.Add(enumerator, e);return;}//YieldInstruction 类型, 猜测也是类似IEnumerator的实现if (current is YieldInstruction){//省略实现return;} }IEnumerator Func1(){Debug.Log("Time.frameCount: " + Time.frameCount);yield return null;Debug.Log("Time.frameCount: " + Time.frameCount);yield return "Hi NRatel!";Debug.Log("Time.frameCount: " + Time.frameCount);yield return 3;Debug.Log("Time.frameCount: " + Time.frameCount);yield return new WaitUntil(() =>{return Time.frameCount == 20;});Debug.Log("Time.frameCount: " + Time.frameCount);yield return Func2();Debug.Log("Time.frameCount: " + Time.frameCount);}IEnumerator Func2(){Debug.Log("XXXXXXXXX");yield return null;Debug.Log("YYYYYYYYY");yield return Func3(); //嵌套 IEnumerator}IEnumerator Func3(){Debug.Log("AAAAAAAA");yield return null;Debug.Log("BBBBBBBB");yield return null;} } 对比结果，基本可以达成协程作用，包括 IEnumerator 嵌套。 但是 Time.frameCount 的结果不同，想来实现细节必然是有差别的。 四、部分Unity源码分析 1、CustomYieldInstruction 类 可以继承该类，并实现自己的、需要异步等待的类。 原理： 当协程中 yield return “一个CustomYieldInstruction的子类”; 其实就相当于在原来的 迭代器A 中，插入了一个 新的迭代器B。 当迭代程序进入 B ，如果 keepWaiting 为 true，MoveNext() 就总是返回 true。 上面已经说过，迭代器在迭代时，MoveNext() 返回false 才标志着迭代完成！ 那么，B 就总是完不成，直到 keepWaiting 变为 false。 这样 A 运行至 B处就 处于了 等待B完成的状态，相当于A挂起了。 猜测 YieldInstruction 也是类似的实现。 // Unity C reference source// Copyright (c) Unity Technologies. For terms of use, see// https://unity3d.com/legal/licenses/Unity_Reference_Only_Licenseusing System.Collections;namespace UnityEngine{public abstract class CustomYieldInstruction : IEnumerator{public abstract bool keepWaiting{get;}public object Current{get{return null;} }public bool MoveNext() { return keepWaiting; } public void Reset() {} }} 2、WaitUntil 类 语义为 “等待...直到满足...” 继承自 CustomYieldInstruction，需要等待时让 m_Predicate 返回 false (keepWating为true)。 // Unity C reference source// Copyright (c) Unity Technologies. For terms of use, see// https://unity3d.com/legal/licenses/Unity_Reference_Only_Licenseusing System;namespace UnityEngine{public sealed class WaitUntil : CustomYieldInstruction{Func<bool> m_Predicate;public override bool keepWaiting { get { return !m_Predicate(); } }public WaitUntil(Func<bool> predicate) { m_Predicate = predicate; } }} 3、WaitWhile 类 语义为 “等待...如果满足...” 继承自 CustomYieldInstruction，需要等待时让 m_Predicate 返回 true (keepWating为true)。 与 WaitUntil 的实现恰好相反。 // Unity C reference source// Copyright (c) Unity Technologies. For terms of use, see// https://unity3d.com/legal/licenses/Unity_Reference_Only_Licenseusing System;namespace UnityEngine{public sealed class WaitWhile : CustomYieldInstruction{Func<bool> m_Predicate;public override bool keepWaiting { get { return m_Predicate(); } }public WaitWhile(Func<bool> predicate) { m_Predicate = predicate; } }} 本篇文章为转载内容。原文链接：https://blog.csdn.net/NRatel/article/details/102870744。 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。

...DNA序列分析 , 在生物学领域，DNA序列分析是一种研究方法，通过对生物体DNA分子进行测序和比对，了解基因组结构、功能及进化信息等。文中提及，回文结构在DNA序列中扮演着重要角色，往往与基因调控区域相关联，因此理解回文串特性对于遗传学研究具有重要意义。 加密算法 , 在密码学领域，加密算法是一种将明文信息转化为密文以确保信息安全传输和存储的方法。文中虽然没有直接介绍加密算法，但指出特定类型的回文串可以应用于构建加密算法的关键部分，说明回文串在高级密码学应用中具有一定价值。

...是包括人类在内的一切生物体生存的载体，土壤的质量与农作物的生长息息相关，而农作物的收成则是人类发展的基石。在工业化发展的影响下，土壤重金属污染和积累成为了一个世界性的问题，尤其在中国特别是长三角地区尤为严重[1]。   水是生命之源，水体问题直接关系到所有生物体的生存。环境中的水体问题，主要集中在工业废水的治理与监测上。工业废水中含有大量重金属元素，其难以生物降解，重金属元素会随着水体流动而扩散。   物质元素分析在土壤分析和水质分析上是常用的方式。传统的分析方法是基于实验室的元素光谱分析法，其具有高精度、高稳定的特点，如：原子吸收光谱法(Atomic absorption spectrometry, AAS)、电感耦合等离子体质谱法(Inductively coupled plasma mass spectrometry, ICP-MS)、电感耦合等离子体原子发射光谱法(Inductively coupled plasma atomic emission spectrometry, ICP-AES)等，但是此类光谱的检测样品预处理复杂、检测操作难度高、需要庞大复杂的实验设备，且对样品造成损坏，有所不便[2,3]。   激光诱导击穿光谱(Laser induced breakdown spectroscopy，LIBS)是一种基于原子光谱分析技术，与传统的光谱分析技术相比，其实验装置简单便携、操作简便、应用广泛、可远程测量，同时有在简单预处理样品或根本不预处理的情况下进行现场测量的潜力。因此，其满足在环境监测中，特别是土壤监测和水质监测此类希望可以在现场检测、快速便捷检测，同时精度较高的需求。LIBS技术很容易与其他技术如激光诱导荧光技术(Laser induced fluorescence, LIF)、拉曼光谱(Raman)等技术联用，进一步提高了 LIBS技术的检测准确度和竞争力[4]。 　 1. 技术简介 1.1 LIBS技术简介   LIBS技术最早可以追溯到20世纪60年代Brech, F.和Cross, L.所做的激光诱导火花散射实验，其中的一项实验使用红宝石激光器产生的激光照射材料后产生等离子体羽流。经过了几十年的发展，LIBS技术得到了显著发展，其在环境检测、文物保护鉴定、岩石检测、宇宙探索等领域中被广泛应用。 1.1.1 LIBS技术的基本原理   LIBS技术的装置主要由脉冲激光器、光谱仪、样品装载平台和计算机组成，光谱仪和计算机之间常常由光电倍增管或CCD等光电转换器件连接，如图 1所示[3]。 图 1 LIBS实验装置图[3]   首先，通过脉冲激光器产生强脉冲激光后由透镜聚焦到样品上，被聚焦区域的样品吸收，产生初始自由电子，并在持续的激光脉冲作用下加速。初始自由电子获取到足够高的能量之后，会轰击原子电离产生新的自由电子。随着激光脉冲作用的持续，自由电子和原子的作用如此往复碰撞，在短时间内形成等离子体，形成烧蚀坑。接着，激光脉冲结束，等离子体温度逐渐降低，产生连续背景辐射并产生原子或离子的发射光谱。通过光谱仪采集信号，在计算机上分析特征谱线的波长和强度信息就可以对样本中的元素进行定性和定量分析[2]。 1.1.2 LIBS技术的定量分析   由文献[2]可知，LIBS技术的定量分析方法通常有外标法、内标法和自由校准法(CF)。其中，最简单方便的是外标法。 外标法由光谱分析基本定量公式Lomakin-Scheibe公式 I=aCb(1)I=aC^b \tag{1} I=aCb(1) 式中III为光谱强度，aaa为比例系数，CCC为元素浓度，bbb为自吸收系数。自吸收系数bbb会随着元素浓度CCC的减小而增大，当元素浓度CCC很小时，b=1b=1b=1。使用同组仪器测量时aaa和bbb的值为定值。 将式（1）左右两边取对数，得 lg⁡I=blg⁡C+lg⁡a(2)lg⁡I=blg⁡C+lg⁡a \tag{2} lg⁡I=blg⁡C+lg⁡a(2)   由式（2）可知，当b=1时，光谱强度和元素浓度呈线性关系。因此，可以通过检验一组标准样品的元素浓度和对应的光谱强度，绘制出对应的标准曲线，从而根据曲线的得到未知样品的浓度值。   如图 2 (a)(b)所示，通过使用LIBS技术多次测定一系列含有Co元素的标准样品的光谱强度后取平均可以绘制出图 2 (b)所示的校正曲线[5]。同时可以计算出曲线的相关系数R^2、交叉验证均方差(RMSECV)和样品中Co元素的检出限(LOD)。 图 2 用LIBS和LIBS-LIF技术测定有效钴元素的光谱和校准曲线[5] (a) (b)使用LIBS技术测定，(c) (d)使用LIBS-LIF技术测定 　 1.1.3 LIBS技术的优缺点   随着LIBS技术的提高和广泛应用，其自身独特的优势也显示出来，其主要优点主要如下[6]：   （1）样品不需要进行预处理或只需要稍微预处理。   （2）样品检测时间短，相较于传统的AAS、ICP-AES等技术检测需要几分钟到几小时的时间相比，LIBS技术检测只需要3-60秒。   （3）样品的检出限LOD高，对于低浓度样品检测更加灵敏精确。   （4）实验装置结构简单，便携性高。   （5）可用于远程遥感监测   （6）对于检测样品的损伤基本没有，十分适合对于文物遗迹等方面进行应用   LIBS技术也有着自身的缺陷，其中问题最大的就是相较于传统的AAS、ICP-AES等技术来说，LIBS的检测准确性低，只有5-20%。   但LIBS还有一个优点在于很容易与其他技术如激光诱导荧光技术(Laser induced fluorescence, LIF)、拉曼光谱(Raman)等技术联用，可以弥补LIBS技术的检测准确率低的缺陷，同时结合其他技术的优势提高竞争力[7]。 1.2 LIBS-LIF技术   LIBS技术常常与LIF技术联合使用，即LIBS-LIF技术。通过LIF技术对特征曲线信号的选择性加强作用，有效的提高了检测的准确率，改善了单独使用LIBS检测准确率低的缺陷。   LIBS-LIF技术在1979年由Measures, R. M.和Kwong, H. S.首次使用，用于各种样品中微量铬元素的选择性激发。 1.2.1 LIF技术的基本原理   LIF技术，是通过激光辐射激发原子或者分子，之后被照射的原子或分子自发发射出的荧光。   首先，调节入射激光的波长，从而改变入射激光的能量。之后，当入射激光的能量与检测区域中的气态分子或原子的能级差相同时，分子或原子将被激光共振激发跃迁至激发态，但是这种激发态并不稳定，会通过自发辐射释放出另一个光子能量并向下跃迁，同时发射出分子或原子荧光，这便是激光诱导荧光。   其中，分子或原子发射荧光的跃迁过程主要有共振荧光、直越线荧光、阶跃线荧光和多光子荧光四种，如图3所示[2]。元素被激发的直跃线荧光往往强度大，散射光干扰弱，故被常用。 图 3 分子或原子发射荧光的跃迁过程[2] 　 1.2.2 Co原子的LIBS-LIF增强原理   下面将以Co元素为例，说明LIBS-LIF技术的原理。   Co元素直跃线荧光的产生原理图如图 4所示[5]。波长为304.40nm的激光能量刚好等于Co原子基态到高能态(4.07eV)的能级差，Co原子被304.40nm的激发照射后跃迁至该能级。随后，该能级上的Co原子通过自发辐射释放能量跃迁至低能态(0.43eV)，同时发出波长为304.51nm的荧光。因此，采用LIF的激发波长为304.40nm，光谱仪对应的检测波长为304.51nm。 图 4 Co元素直跃线荧光产生原理图[5]   LIBS-LIF技术的装置如图 5所示[5]，与LIBS装置不同的是其增加了一台可调激光器，如染料激光器、OPO激光器等。其用于激发特定元素的被之前LIBS激发出的等离子体。该激光平行于样品表面照射，不会对样品产生损伤。 图 5 LIBS-LIF实验装置图[5]   在本次Co元素的检测中，OPO激光器的波长为304.40nm。样品首先通过脉冲激光器垂直照射后产生等离子体，原理和LIBS技术一致。之后使用OPO激光器产生的304.40nm的激光照射等离子体，激发荧光信号，增强特征谱线的强度。最后通过光谱仪采集信号，在计算机上分析特征谱线。   LIBS-LIF技术对Co原子测定的光谱和校正曲线如图 2 (c）(d)所示。通过与(a)(b)图对可得到，使用LIBS-LIF技术明显增强了Co原子的特征谱线强度，同时定量分析得到的校正曲线的相关系数R^2、交叉验证均方差(RMSECV)和样品中Co元素的检出限(LOD)数值都有很好的改善。 　　 2. LIBS-LIF技术用于土壤监测   土壤监测是LIBS-LIF技术的最传统应用方向之一。土壤成分复杂，蕴含多种微量元素，这些元素必须维持在合理的范围内。若如铬等相关微量元素过低，则会对作物的生长产生影响；而若铅等重金属元素过高，则表明土地受到了污染，种植出的作物可能存在重金属残留的问题。 2.1 早期研究   LIBS-LIF技术用于大气压下的土壤元素检测可以最早追溯到1997年Gornushkin等人使用LIBS技术联合大气紫外线测定石墨、土壤和钢中钴元素的可行性[8]，其紫外线即起到作为LIF光源的作用。   之后，为了评估该技术在现场快速检测分析中的可行性，其使用了可以同时检测分析22种元素的Paschen-Runge光谱仪以发挥LIBS技术可以快速检测多种元素的优势。同时使用染料激光器作为LIF光源，使用LIBS-LIF技术对Cd和TI元素进行了信号选择性增强测量，排除了邻近元素谱线的干扰。但是对于Pb元素还无法检测[9]。 2.2 近期研究现状   华中科技大学GAO等人在2018年对土壤中难以检测的Sb元素使用LIBS-LIF技术进行检验，排除了检验Sb元素时邻近Si元素的干扰，并探讨了使用常规LIBS时在287nm-289nm的波长下不同的ICCD延时长度对信号强度的影响，以及使用LIBS-LIF技术时作为LIF光源的OPO激光器激光能量对Sb元素特征谱线信号强度与信噪比的影响、激光光源脉冲间延时长度对Sb元素特征谱线信号强度与信噪比的影响，由相关结果得到了最优实验条件[10]，如图 6至图 8所示。 图 6 不同ICCD延迟时间下样品在287.0-289.0 nm波段的光谱 　 图 7 LIBS-LIF和常规LIBS得到的光谱比较 　 图 8 Sb特征谱线的强度和信噪比曲线 (A)Sb特征谱线的强度和信噪比随OPO激光能量的变化关系；(B)Sb特征谱线的强度和信噪比随两个激光器之间脉冲延迟的变化关系 　 　   近期，该实验室研究了利用LIBS-LIF测定土壤中的有效钴含量。该实验着重于研究检测土壤中能被植物吸收的元素，即有效元素，强化研究的实际意义；利用DPTA提取样品，增大检测浓度；使用LIBS-LIF测定有效钴含量，排除了相邻元素的干扰。 　 3. LIBS及LIBS-LIF技术用于水质监测   LIBS及LIBS-LIF技术用于水质检测的原理和流程土壤检测基本一致，但是面临着更多的挑战。在水样的元素定量测定中，水的溅射会干扰到光的传播和收集，从而降低采集的灵敏度；由于水中羟基(OH)的猝灭作用会使得激发的等离子体寿命较短，因此等离子体的辐射强度低，进而影响分析灵敏度[2]。同时，由于部分实验方式造成使用LIBS-LIF技术不太方便，只能使用传统LIBS技术。   因此，在使用LIBS技术进行检验时还需要做相关改进。最常见的就是进行样品的预处理，在样品制备上进行改进。   由文献[11]整理可知，样品的预处理主要可以分为液体直接检测、液固转换检测、液气转换检测三种。 3.1液体直接检测   液体直接检测主要有两种方式：将光聚焦在静态液体测量和将光聚焦在流动的液体测量两种。   最早期使用LIBS技术进行检验的就是直接将光聚焦在静态液体表面测量。但其精确度和灵敏度往往比将光聚焦在流动的液体测量低。Barreda等人比较了在静态、液体喷射态和液体流动态下硅油中的铂元素使用LIBS进行检测，最后液体喷射态和液体流动态下的LOD比静态下降低了7倍[12]。   但上述实验是在有气体保护下进行的结果。总体上看，液体直接检测并不是一个很好的选择。 图 9 液体分析的三种不同实验装置图[12] a液体喷射分析，b静态液体分析，c通道流动液体分析 　 3.2液固转换检测   液固转换法是检测中最常用的方法，其主要可以分为以下几类： 3.2.1吸附法   吸附法是最常用的预处理方式，利用可吸附材料吸收液体中的微量元素。常用的材料有碳平板、离子交换聚合物膜，或者滤纸、竹片等将液体转换为固体，从而进行分析。   2008年，华南理工大学Chen等人以木片作为基底吸附水溶液的方式测定了Cr、Mn、Cu、Cd、Pb五种金属元素在微量浓度下的校正曲线，其检出限比激光聚焦在页面上直接分析高出2-3个数量级[13]。之后2017年，同实验室的Kang等人以木片作为基底吸附水溶液的方式，使用LIBS-LIF技术对水中的痕量铅进行了高灵敏度测量，最后得到的铅元素的LOD为~0.32ppb，超过了传统实验室检测技术ICP-AES的检测方式，为国际领先水平[14]。 3.2.2成膜法   与吸附法相反，成膜法是将水样滴在非吸水性衬底上，如Si+SiO2衬底和多空电纺超细纤维等，然后干燥成膜，从而转化为固体进行分析。 3.2.3微萃取法   微萃取法是利用萃取剂和溶液中的微量元素化学反应来实现富集。其中，分散液液体微萃取(Dispersion liquid-liquid microextraction, DLLME)是一种简单、经济、富集倍数高、萃取效率高的方法，被广泛使用。 3.2.4冷冻法   将液体冷冻成为冰是液固转化的一种直接预处理方式，冰的消融可以防止液体飞溅和摇晃，从而改善液体分析性能。 3.2.5电沉积法   电沉积法是利用电化学反应，将液体中的样品转化为固体样品并进行预浓缩，之后用于检测。该方法可以使得灵敏度大大提高，但是实验设备也变得复杂，预处理工作量也有变大。 3.3液气转换检测   将液体转化为气溶胶可以使得样品更加稳定，从而产生更稳定的检测信号。可以使用超声波雾化器和膜干燥器等产生气溶胶，再进行常规的LIBS-LIF检测。   Aras等人使用超声波雾化器和薄膜干燥器单元产生亚微米级的气溶胶，实现了液气体转换，并在实际水样上测试了该超声雾化-LIBS系统的适用性，相关实验装置如图 10、图 11所示[15]。 图 10 用于金属气溶胶分析的LIBS实验装置图[15] M：532 nm反射镜，L：聚焦准直透镜，W：石英，P：泵浦，BD：光束转储 　 图 11 样品导入部分结构图[15] (A)与薄膜干燥器相连的USN颗粒发生器去溶装置(加热器和冷凝器)；(B)与5个武装聚四氟乙烯等离子电池相连的薄膜干燥器。G：进气口，DU：脱溶装置，W：废料，MD：薄膜干燥机，L：激光束方向，C：样品池，M：反射镜，F.L.：聚焦透镜 　 　 　 4. 总结与展望   本文简要介绍了LIBS和LIBS-LIF的原理，并对LIBS-LIF在环境监测中的土壤监测和水质检测做了简要的介绍和分类。   LIBS-LIF在土壤监测的技术已经逐渐成熟，基本实现了土壤的快速检测，同时也有相关便携式设备的研究正在进行。对于水质监测方面，使用LIBS-LIF检测往往集中在液固转换法的使用上，对于气体和液体直接检测，由于部分实验装置的限制，联用LIF技术往往比较困难，只能使用传统的LIBS技术。   LIBS-LIF技术快速检测、不需要样品预处理或只需要简单处理、可以实现就地检测等优势与传统实验室检测相比有着独到的优势，虽然目前由于技术限制精度还不够高，但是在当前该领域的火热研究趋势下，相信未来该技术必定可以大放异彩，为绿色中国奉献光学领域的智慧。 　 　 　 参考文献 [1] Hu B, Jia X, Hu J, et al.Assessment of Heavy Metal Pollution and Health Risks in the Soil-Plant-Human System in the Yangtze River Delta, China[J].International Journal of Environmental Research and Public Health,2017, 14 (9): 1042. [2] 康娟. 基于激光剥离的物质元素高分辨高灵敏分析的新技术研究[D]. 华南理工大学,2020. [3] 马菲, 周健民, 杜昌文.激光诱导击穿原子光谱在土壤分析中的应用[J].土壤学报: 1-11. [4] Gaudiuso R, Dell'aglio M, De Pascale O, et al.Laser Induced Breakdown Spectroscopy for Elemental Analysis in Environmental, Cultural Heritage and Space Applications: A Review of Methods and Results[J].Sensors,2010, 10 (8): 7434-7468. [5] Zhou R, Liu K, Tang Z, et al.High-sensitivity determination of available cobalt in soil using laser-induced breakdown spectroscopy assisted with laser-induced fluorescence[J].Applied Optics,2021, 60 (29): 9062-9066. [6] Hussain Shah S K, Iqbal J, Ahmad P, et al.Laser induced breakdown spectroscopy methods and applications: A comprehensive review[J].Radiation Physics and Chemistry,2020, 170. [7] V S D, George S D, Kartha V B, et al.Hybrid LIBS-Raman-LIF systems for multi-modal spectroscopic applications: a topical review[J].Applied Spectroscopy Reviews,2020, 56 (6): 1-29. [8] Gornushkin I B, Kim J E, Smith B W, et al.Determination of Cobalt in Soil, Steel, and Graphite Using Excited-State Laser Fluorescence Induced in a Laser Spark[J].Applied Spectroscopy,1997, 51 (7): 1055-1059. [9] Hilbk-Kortenbruck F, Noll R, Wintjens P, et al.Analysis of heavy metals in soils using laser-induced breakdown spectrometry combined with laser-induced fluorescence[J].Spectrochimica Acta Part B-Atomic Spectroscopy,2001, 56 (6): 933-945. [10] Gao P, Yang P, Zhou R, et al.Determination of antimony in soil using laser-induced breakdown spectroscopy assisted with laser-induced fluorescence[J].Appl Opt,2018, 57 (30): 8942-8946. [11] Zhang Y, Zhang T, Li H.Application of laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) in environmental monitoring[J].Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy,2021, 181: 106218. [12] Barreda F A, Trichard F, Barbier S, et al.Fast quantitative determination of platinum in liquid samples by laser-induced breakdown spectroscopy[J].Anal Bioanal Chem,2012, 403 (9): 2601-10. [13] Chen Z, Li H, Liu M, et al.Fast and sensitive trace metal analysis in aqueous solutions by laser-induced breakdown spectroscopy using wood slice substrates[J].Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy,2008, 63 (1): 64-68. [14] Kang J, Li R, Wang Y, et al.Ultrasensitive detection of trace amounts of lead in water by LIBS-LIF using a wood-slice substrate as a water absorber[J].Journal of Analytical Atomic Spectrometry,2017, 32 (11): 2292-2299. [15] Aras N, Yeşiller S Ü, Ateş D A, et al.Ultrasonic nebulization-sample introduction system for quantitative analysis of liquid samples by laser-induced breakdown spectroscopy[J].Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy,2012, 74-75: 87-94. 本篇文章为转载内容。原文链接：https://blog.csdn.net/yyyyang666/article/details/129210164。 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。

...杂志的一篇报道指出，在生物信息学领域，信息熵已被用于评估基因序列复杂性和功能区域预测，研究人员通过计算DNA或蛋白质序列的信息熵，揭示了物种进化过程中的遗传信息变化规律。 另一方面，深度学习领域的研究者们也正在积极探索信息熵在优化模型性能上的作用。2021年的一项研究中，科学家们运用交叉熵作为损失函数改进神经网络模型的分类准确率，特别是在图像识别和自然语言处理任务上，这一策略有效降低了模型过拟合风险并提高了泛化能力。 此外，信息熵还在金融风控、网络流量分析等领域发挥着重要作用。例如，金融机构利用交易数据的信息熵来评估市场风险与不确定性，帮助投资者做出更精准的投资决策。而在网络安全方面，信息熵被用来检测异常网络行为，通过量化网络流量的随机性，可有效发现潜在的攻击行为。 总之，从理论到实践，信息熵无处不在，它不仅是一个强大的数学工具，更是推动各领域技术进步的关键要素。随着算法和计算能力的不断提升，信息熵的应用将更加广泛且深入，值得广大科研工作者和工程师持续关注和研究。

...数据绑定和声明式渲染机制，在处理复杂交互逻辑时表现得游刃有余。通过v-for指令进行列表渲染，v-model实现双向数据绑定，配合事件处理机制，轻松应对SKU多维度筛选的需求。此外，Vue.js生态系统的丰富插件和库也为开发者提供了更多可能，如Element UI、Vuetify等，使得界面设计更符合现代审美，进一步优化了用户的购物体验。 值得注意的是，Vue.js 3.0版本发布后，凭借Composition API、Teleport等新特性，为前端开发带来了更多灵活性和可维护性。未来，随着前端技术的不断发展，Vue.js将在电商乃至更多领域发挥更大的作用，帮助开发者更好地应对日益增长的交互需求和用户体验挑战。 同时，Vue.js社区活跃，不断涌现出优秀的实战教程和项目经验分享，比如《Vue.js实战：从零构建电商应用》一书，深入剖析了如何使用Vue.js搭建完整的电商系统，包括但不限于Sku选择器的设计与实现，为开发者提供了宝贵的实践参考。 总之，Vue.js以其独特的优势持续赋能电商Web开发，无论是实时更新的商品列表展示，还是复杂的SKU选择器设计，都能借力Vue.js实现高效的开发和卓越的用户体验。对于致力于提升网站互动性和流畅度的电商企业而言，Vue.js无疑是值得深入研究和广泛应用的技术利器。

...开发挑战中发挥着关键作用。实际上，Docker不仅可以用于部署Nginx以实现跨域解决方案，还可以与其他服务如API网关、负载均衡器等结合使用，构建更为复杂且灵活的网络架构。 近期，Docker发布了一系列更新，强化了对安全性和网络功能的支持。例如，通过改进的Docker Compose V2版本，开发者可以更便捷地管理多容器应用和服务间的网络配置，进一步简化CORS设置过程，确保不同服务之间的数据交互符合同源策略要求。 另外，随着Kubernetes在生产环境中的广泛应用，Nginx Ingress Controller成为处理跨域请求的另一种常见方案。它允许在集群入口级别集中配置CORS策略，使得跨越多个服务或命名空间的资源访问得以顺利进行。 同时，业界也在深入研究如何在遵循安全原则的前提下优化浏览器的跨域限制。例如，W3C关于CORS标准的最新讨论与修订，可能会影响未来Web应用程序跨域资源共享的最佳实践。 综上所述，理解并掌握Docker与Nginx在解决浏览器跨域问题上的应用，以及关注相关领域技术的发展动态，对于提升Web应用的开发效率与安全性具有重要意义。

...、系统集成和容器通信机制有了更深层次的认识。以下是一些相关的延伸阅读推荐： 1. Docker安全实践：近日，Docker官方发布了最新的安全指南，详尽阐述了如何在生产环境中正确配置Docker Daemon以增强安全性，包括使用TLS加密通信、严格控制访问权限及更新策略等关键措施。通过阅读这份指南，您可以了解到最新、最权威的Docker安全配置方法。 2. rootless Docker的普及与挑战：随着容器技术的发展，rootless Docker逐渐成为提高容器安全性的重要手段。一篇深度解析文章讨论了rootless模式下Docker的配置优化、性能影响及其在多用户环境下的应用案例，对于理解文中提及的rootless模式Docker Daemon配置有直接指导意义。 3. containerd与Docker整合的未来趋势：作为Docker生态中的底层容器运行时，containerd的动态备受关注。近期有技术博主撰文剖析了containerd.sock在Docker运行时所扮演的角色，并探讨了其与Docker Daemon协同工作时的性能提升和功能扩展，有助于读者进一步理解文中提到的containerd通信sock路径的作用。 4. TLS证书管理最佳实践：针对Docker中TLS证书的路径选择和管理问题，InfoQ发布了一篇关于现代DevOps环境中TLS证书全生命周期管理的文章，其中详细介绍了如何根据实际业务场景设置DOCKER_CERT_PATH等环境变量，以及自动化证书更新和轮换的策略。 5. 深入解读Docker daemon.json配置：为了帮助开发者更好地定制Docker守护进程行为，《Linux Journal》杂志的一篇文章对daemon.json配置文件进行了全面细致的解读，不仅涵盖了基础配置项，还涉及到了一些高级特性如日志驱动、存储驱动、网络配置等方面的内容，使您能更灵活地利用Docker进行开发和部署。 以上这些延伸阅读将帮助您紧跟Docker技术和安全实践的发展潮流，深化对Docker配置的理解并有效应用于实际项目之中。

...间件起到了至关重要的作用。而作为国内首款开源的分布式消息中间件，RocketMQ以其高性能、高可靠性、高扩展性和易用性赢得了广大开发者的喜爱。 二、RocketMQ基础知识 RocketMQ的核心概念主要包括生产者、消费者、主题（Topic）、队列（Queue）等。其中，生产者负责发送消息到指定的主题；消费者负责从指定的主题订阅并消费消息；主题是生产者发布消息的目标，同时也是消费者获取消息的来源；队列则是用来存储待处理的消息。 三、如何使用RocketMQ进行消息的延迟投递和定时投递 1. 延迟投递 RocketMQ提供了延时队列的功能，可以实现消息的延迟投递。在发送消息的时候，可以通过设置DelayLevel属性来控制消息的延迟时间。例如： java // 创建一个延迟队列的生产者 ProducerConfig producerConfig = new DefaultMQProducerConfig(); producerConfig.setInstanceName("instance"); DefaultMQProducer producer = new DefaultMQProducer(producerConfig); producer.start(); // 创建一个消息对象，并设置DelayLevel为2 Message msg = new Message(topic, tag, ("hello world").getBytes(), 2); msg.putUserProperty(MessageConst.PROPERTY_DELAY_TIME_LEVEL, "2"); // 发送消息 producer.send(msg); 在这个例子中，我们创建了一个延迟时间为2秒的消息，并通过生产者发送到了RocketMQ。 2. 定时投递 除了延迟投递之外，RocketMQ还提供了定时消息的功能。在发送消息的时候，可以通过设置MessageExt属性来控制消息的投递时间。例如： java // 创建一个定时队列的生产者 ProducerConfig producerConfig = new DefaultMQProducerConfig(); producerConfig.setInstanceName("instance"); DefaultMQProducer producer = new DefaultMQProducer(producerConfig); producer.start(); // 创建一个消息对象，并设置Tag为"mytag" Message msg = new Message(topic, "mytag", ("hello world").getBytes()); // 设置投递时间为2小时后 long timestamp = System.currentTimeMillis() + (2 60 60 1000L); msg.setBornTimestamp(timestamp); // 发送消息 producer.send(msg); 在这个例子中，我们创建了一个在2小时后投递的消息，并通过生产者发送到了RocketMQ。 四、如何实现定时任务的调度和触发机制 在微服务架构中，定时任务的调度和触发是非常常见的需求。RocketMQ提供了消息监听器的功能，可以通过监听特定主题的消息来触发定时任务。具体来说，我们可以创建一个定时任务类，然后通过消息监听器来监听指定主题的消息，当接收到消息的时候，就执行这个定时任务。 下面是一个简单的例子： java // 创建一个定时任务类 public class MyTask implements Runnable { @Override public void run() { // 执行定时任务 System.out.println("Execute my task..."); } } // 创建一个消息监听器 public class MyListener extends AbstractModelBasedRebalanceListener { private MyTask myTask; public MyListener(MyTask myTask) { this.myTask = myTask; } @Override public void messagePullBacked(List msgs, PullResult pullResult) { // 当接收到消息的时候，就执行定时任务 for (MessageExt msg : msgs) { if (msg.getTopic().equals("mytopic")) { myTask.run(); break; } } } } 在这个例子中，我们首先创建了一个定时任务类MyTask，然后创建了一个消息监听器MyListener，当接收到主题为mytopic的消息的时候，就调用MyTask的run方法来执行定时任务。 五、结论 RocketMQ作为一款高性能、高可靠性的消息中间件，为企业级应用提供了一种简单、有效的解决方案。无论是进行消息的延迟投递还是定时投递，还是实现定时任务的调度和触发机制，都可以通过 RocketMQ 来轻松实现。对于开发人员来说，只要把 RocketMQ 的核心原理摸清楚，熟练掌握它的使用方法，就能轻轻松松打造出既稳定又高效的酷炫应用系统。

...它以其强大的依赖管理机制深受开发者喜爱。然而，在实际项目中，尤其对于刚入门的小白来说，如何在用Gradle打包时把依赖包给整明白、放对地方，绝对是个需要你去深入探索、亲手实践一番的挑战。这篇东西咱们要来好好唠唠这个话题，咱会结合实际的代码案例，掰开了、揉碎了详细讲讲，让你能更扎实地掌握Gradle依赖管理这块知识。 1. 理解Gradle依赖声明 在Gradle的世界里，依赖包的引入和管理主要在build.gradle文件中的dependencies块进行。想象一下，当你像拼乐高积木一样搭建你的项目结构时，Gradle就是那个帮你找到并装配好每个“积木”（依赖包）的智能助手。 例如，如果你想在项目中添加对Junit单元测试框架的依赖，只需如下声明： groovy dependencies { testImplementation 'junit:junit:4.13' } 上述代码中，testImplementation是配置名称，用于指定依赖的作用范围（这里是只在测试编译阶段使用）。'junit:junit:4.13'则是标准的Maven坐标格式，由groupId、artifactId和version三部分组成，分别代表组织名、模块名和版本号。 2. 不同依赖范围的选择 Gradle提供了多种依赖范围，以适应不同的应用场景： - implementation：这是最常用的配置，表示编译和运行时都依赖这个库，但不会传递给依赖该项目的其他模块。 - api：类似于implementation，但它的接口会暴露给依赖此项目的模块。 - compileOnly：仅在编译时需要此依赖，运行时不需要。 - runtimeOnly：仅在运行时需要此依赖，编译时不需要。 - testImplementation：只在测试编译和执行阶段需要此依赖。 根据实际需求选择合适的依赖范围，有助于提高构建效率和避免不必要的依赖冲突。 3. 多项目依赖与子项目引用 在大型多模块项目中，各个子项目间可能存在相互依赖关系。在Gradle中，可以这样声明子项目依赖： groovy dependencies { implementation project(':moduleA') } 这里的:moduleA代表项目中的子模块，Gradle会自动处理这些内部模块间的依赖关系。 4. 版本控制与动态版本 为了保持依赖库的更新，Gradle允许使用动态版本号，如1.+或latest.release等。不过，这种方法可能导致构建结果不一致，建议在生产环境中锁定具体版本。 groovy dependencies { implementation 'com.google.guava:guava:29.0-jre' // 或者使用动态版本 implementation 'com.squareup.retrofit2:retrofit:2.+' } 5. 总结与思考 理解并熟练掌握Gradle的依赖管理，就像掌握了项目构建过程中的关键钥匙。每一个正确的依赖声明，都是项目稳健运行的重要基石。在实际操作的时候，咱们不仅要瞅瞅怎么把依赖引入进来，更得留意如何给这些依赖设定合适的“地盘”，把握好更新和固定版本的时机，还有就是要妥善处理各个模块之间的“你离不开我、我离不开你”的依赖关系。这是一个不断探索和优化的过程，让我们共同在这个过程中享受Gradle带来的高效与便捷吧！

...界的广泛关注。比如，在生物信息学领域，基因表达调控网络常被建模为有向加权图，通过研究不同基因之间的调控关系，科学家可以发现潜在的关键调控节点（相当于故障节点），从而揭示疾病的发生机制或制定新的治疗策略。 总之，从ACM竞赛问题出发，故障节点检测算法的实际应用涵盖了众多高科技领域，不断推动着相关理论和技术的发展与创新。随着大数据和人工智能技术的进步，未来对复杂系统中故障节点识别和管理的研究将更加深入且具有时效性。

...在方法的参数那儿发挥作用，告诉Spring框架，你得把HTTP请求里边那个大段的内容，对号入座地塞进我指定的对象参数里头去。这就意味着，当我们平常发送一个POST或者PUT请求，并且这个请求里面包含了JSON格式的数据时，“@RequestBody”这个小家伙就像个超级翻译员，它可以自动把我们提交的JSON数据给神奇地变成相应的Java对象。这样一来，我们的工作流程就轻松简单多了，省去了不少麻烦步骤。 例如，假设我们有一个名为User的Java类： java public class User { private String username; private String email; // getters and setters... } 2. 如何使用@RequestBody装配JSON数据 现在，让我们在Controller层创建一个处理POST请求的方法，利用@RequestBody接收并解析JSON数据： java import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody; import org.springframework.web.bind.annotation.RestController; @RestController public class UserController { @PostMapping("/users") public String createUser(@RequestBody User user) { System.out.println("Creating user with username: " + user.getUsername() + ", email: " + user.getEmail()); // 这里实际上会调用持久层逻辑进行用户创建，这里为了简单演示只打印信息 return "User created successfully!"; } } 在这个例子中，当客户端向"/users"端点发送一个带有JSON格式数据的POST请求时，如 {"username": "testUser", "email": "test@example.com"}，SpringBoot会自动将JSON数据转换成User对象，并将其传递给createUser方法的参数user。 3. 深入理解@RequestBody的工作原理 那么，你可能会好奇，@RequestBody是如何做到如此神奇的事情呢？其实背后离不开Spring的HttpMessageConverter机制。HttpMessageConverter是一个接口，Spring为其提供了多种实现，如MappingJackson2HttpMessageConverter用于处理JSON格式的数据。当你在方法参数上用上@RequestBody这个小家伙的时候，Spring这家伙就会超级智能地根据请求里边的Content-Type，挑一个最合适的HttpMessageConverter来帮忙。它会把那些请求体里的内容，咔嚓一下，变成我们Java对象需要的那种类型，是不是很神奇？ 这个过程就像是一个聪明的翻译官，它能识别不同的“语言”（即各种数据格式），并将其转换为我们熟悉的Java对象，这样我们就能够直接操作这些对象，而无需手动解析JSON字符串，极大地提高了开发效率和代码可读性。 4. 总结与探讨 在实际开发过程中，@RequestBody无疑是我们处理HTTP请求体中JSON数据的强大工具。然而，值得注意的是，对于复杂的JSON结构，确保你的Java模型类与其匹配至关重要。另外，你知道吗？SpringBoot在处理那些出错的或者格式不合规矩的JSON数据时，也相当有一套。比如，我们可以自己动手定制异常处理器，这样一来，当出现错误的时候，就能返回一些让人一看就明白的友好提示信息，是不是很贴心呢？ 总而言之，在SpringBoot的世界里，借助@RequestBody，我们得以轻松应对JSON数据的装配问题，让API的设计与实现更为流畅、高效。这不仅体现了SpringBoot对开发者体验的重视，也展示了其设计理念——简化开发，提升生产力。希望这次深入浅出的讨论能帮助你在日常开发中更好地运用这一特性，让你的代码更加健壮和优雅。

...Autotools的作用不容忽视。它们能够简化多平台下的编译流程，并有效管理静态库与共享库的生成与链接（参考“Mastering CMake for Effective Project Configuration and Build System”）。 针对预处理和头文件管理，LLVM的Header Include Optimization (HIO) 技术提供了一种新的解决方案，它能够在编译时智能地分析和包含必要的头文件，从而提高编译速度和减少冗余（查阅“LLVM’s Header Include Optimization: Smarter Inclusion of Headers”）。 同时，对于希望深入了解底层机制的开发者，可以阅读《深入理解计算机系统》一书，书中详细介绍了从源码到可执行程序的完整过程，涵盖了预处理、编译、汇编和链接等各阶段原理，有助于读者更好地运用GCC编译选项和相关技术。 总之，在掌握GCC基本用法的基础上，结合最新的编译器技术和构建工具发展动态，以及深入研究编译原理，都能帮助开发者更高效地构建高质量的C语言项目。

...了一种可靠的消息传递机制。RabbitMQ，这可是一个基于AMQP协议的开源消息“快递员”，在微服务架构的世界里，它可是大显身手，被广泛用于各种消息传递的重要场合，堪称信息流通的桥梁。 本篇文章将重点介绍如何利用RabbitMQ实现发布/订阅模式。 二、什么是发布/订阅模式？ 发布/订阅模式是一种软件设计模式，主要用于处理事件驱动的应用程序。在这种模式下，咱们可以这么理解：生产者，也可以叫它“发布君”，它的工作就是往一个特定的“消息中心”——也就是主题或者交换机那儿发送消息。而消费者呢，换个接地气的名字就是“订阅达人”，它们会先关注这个“消息中心”。这样一来，只要“发布君”有新消息发出，“订阅达人”就能第一时间接收到所有这些消息啦！ 三、如何在RabbitMQ中实现发布/订阅模式？ 在RabbitMQ中，我们可以通过以下几个步骤来实现发布/订阅模式： 1. 创建并配置RabbitMQ环境 首先，我们需要在本地安装RabbitMQ，并启动服务。启动后，我们可以使用管理控制台查看RabbitMQ的状态和信息。 2. 创建交换机和队列 在RabbitMQ中，交换机和队列是两个基本的概念。交换机负责路由消息，而队列则用于存储消息。在接下来这一步，咱要做的是构建一个直通交换机和两个队列。其中一个队列呢，是专门用来接住生产者发过来的消息；另一个队列呢，则是用来给消费者传递他们的回复消息滴。 3. 编写生产者代码 在生产者代码中，我们将通过RabbitMQ的客户端API发送消息。首先，咱们得先捯饬出一个连接和通道，就像是搭起一座桥，然后像变魔术一样整出一个交换机，再配上两个队列，这两个队列就想象成是咱的消息暂存站。最后一步，就是把消息往这个交换机上一放，就像把信投进邮筒那样，完成发布啦！ python import pika 创建连接和通道 connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters('localhost')) channel = connection.channel() 创建交换机和队列 channel.exchange_declare(exchange='direct_logs', exchange_type='direct') 发布消息到交换机上 routing_key = 'INFO' message = "This is an info message" channel.basic_publish(exchange='direct_logs', routing_key=routing_key, body=message) print(" [x] Sent %r" % message) 关闭连接和通道 connection.close() 4. 编写消费者代码 在消费者代码中，我们将通过RabbitMQ的客户端API接收消息。首先，咱们得先搭起一座桥梁，建立起一条通道。然后，把队列和交换机牢牢地绑在一起。最后，从队列里取出消息，好好地“享用”一番。 python import pika 创建连接和通道 connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters('localhost')) channel = connection.channel() 绑定队列到交换机上 queue_name = 'log_queue' channel.queue_bind(queue=queue_name, exchange='direct_logs', routing_key='INFO') 消费消息 def callback(ch, method, properties, body): print(" [x] Received %r" % body) channel.basic_consume(queue=queue_name, on_message_callback=callback, auto_ack=True) 启动消费者 print(' [] Waiting for logs. To exit press CTRL+C') channel.start_consuming() 5. 运行代码并观察结果 现在，我们已经编写好了生产者和消费者的代码，接下来只需要运行这两个脚本就可以观察到发布/订阅模式的效果了。当生产者发送一条消息时，消费者会立即接收到这条消息，并打印出来。 四、总结 通过以上步骤，我们成功地在RabbitMQ中实现了发布/订阅模式。这简直就是个超级实用的编程模型，特别是在那些复杂的分布式系统里头，它能神奇地让不同应用程序之间的交流变得松耦合，这样一来，整个系统的稳定性和可靠性嗖嗖往上涨，就像给系统吃了颗定心丸一样。

Flink容错机制在生产环境中的稳定效果 一、引言 Apache Flink，作为一款强大的流处理和批处理开源框架，以其卓越的实时计算能力和高效的容错机制，在大数据领域备受青睐。嘿，伙计们，这篇文咱就一起钻探钻探Flink这家伙在实际生产环境里，是如何靠着它的容错机制稳稳当当地发挥作用的。咱们会手把手通过实例代码，扒开它的“内脏”，瞅瞅这背后的运作原理究竟是啥。再结合几个实实在在的应用场景，来场接地气儿的讨论。现在，大伙儿准备好，咱们这就踏入Flink的世界，亲自体验一下它是如何帮助企业在汹涌澎湃的数据海洋中，稳稳地把舵，赢得胜利的！ 二、Flink容错机制概述 1. Checkpointing与Savepoints Flink的核心容错机制基于checkpointing和savepoints。Checkpointing，这个过程就像是Flink系统的“备忘录机制”。它会时不时地把运行状态给记下来，存到一个超级稳定、不会丢数据的地方。设想一下，如果系统突然闹个小脾气，出个故障啥的，别担心，Flink能够迅速翻开最近一次顺利完成的那个“备忘录”，接着从那里继续干活儿，这样一来，处理数据的时候就能保证绝对精确无误，实现我们常说的“精确一次”语义啦。而Savepoints则是在用户自定义的时间点创建的检查点，常用于计划内的维护或作业升级等操作。 java env.enableCheckpointing(5000); // 每5秒生成一个checkpoint env.getCheckpointConfig().setCheckpointingMode(CheckpointingMode.EXACTLY_ONCE); 2. 状态后端与异步快照 Flink支持多种状态后端，如MemoryStateBackend、FileSystemStateBackend和 RocksDBStateBackend等，它们负责在checkpoint过程中持久化和恢复状态。同时，Flink采用了异步快照技术来最小化checkpoint对正常数据处理的影响，确保性能和稳定性。 三、Flink容错机制实战分析 3.1 故障恢复示例 假设我们正在使用Flink处理实时交易流，如下所示： java DataStream transactions = env.addSource(new TransactionSource()); transactions .keyBy(Transaction::getAccountId) .process(new AccountProcessor()) .addSink(new TransactionSink()); 在此场景下，若某个TaskManager节点突然宕机，由于Flink已经开启了checkpoint功能，系统会自动检测到故障并从最新的checkpoint重新启动任务，使得整个应用状态恢复到故障前的状态，从而避免数据丢失和重复处理的问题。 3.2 保存及恢复Savepoints java // 创建并触发Savepoint String savepointPath = "hdfs://path/to/savepoint"; env.executeSavepoint(savepointPath, true); // 从Savepoint恢复作业 StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment(); env.restore(savepointPath); 四、Flink容错机制在生产环境中的价值体现 在真实的生产环境中，硬件故障、网络抖动等问题难以避免，Flink的容错机制就显得尤为重要。它就像是企业的“守护神”，每当遇到突发状况，都能以迅雷不及掩耳之势，把系统瞬间恢复到正常状态。这样一来，业务中断的时间就能被压缩到最小，保证数据的完整性和一致性，让整体服务更加坚韧、更值得信赖，就像一位永不疲倦的超级英雄，时刻为企业保驾护航。 五、总结与思考 当我们深度剖析并实践Flink的容错机制后，不难发现它的设计之精妙与实用。Flink这个家伙可厉害了，它不仅能确保数据处理的精准无误，就像个严谨的会计师，连一分钱都不会算错。而且在实际工作中，面对各类突发状况，它都能稳如泰山，妥妥地hold住全场，为咱们打造那个既靠谱又高效的大型数据处理系统提供了强大的后盾支持。今后，越来越多的企业会把Flink当作自家数据处理的主力工具，我敢肯定，它的容错机制将在更多实际生产场景中大显身手，效果绝对会越来越赞！ 然而，每个技术都有其适用范围和优化空间，我们在享受Flink带来的便利的同时，也应持续关注其发展动态，根据业务特点灵活调整和优化容错策略，以期在瞬息万变的数据世界中立于不败之地。

...架构和强大的数据复制机制，成功应对了部分挑战，但面对极端的数据负载和复杂的应用场景，仍然存在瓶颈和优化空间。 技术进步与应对策略 面对“CommitLogTooManySnapshotsInProgressException”等问题，一方面，Cassandra社区和开发者不断探索和改进，通过优化系统配置、增强硬件资源、开发新的数据处理算法等方式，提升系统的整体性能。另一方面，开源社区的活跃也为用户提供了一个丰富的资源库，包括各种性能优化指南、故障排查手册以及最佳实践分享，帮助用户在实践中解决问题，提高系统效率。 实践与案例 以某大型电商平台为例，该平台在采用Cassandra作为核心数据库后，面临了数据处理高峰时段的性能瓶颈。通过引入更高效的快照管理策略、优化系统配置、升级硬件设施以及利用云服务的弹性扩展能力，该平台成功提升了数据处理能力，降低了异常事件的发生概率，保障了用户的购物体验和系统的稳定运行。 结论与展望 随着技术的不断演进，分布式数据库系统在应对海量数据处理方面的挑战也将得到更多解决之道。未来，通过结合人工智能、机器学习等先进技术，进一步优化资源分配、预测和预防系统异常，将有望实现更加智能、高效的数据管理和存储。同时，持续的技术创新和社区合作将为分布式数据库系统的发展注入新的活力，推动其在更广泛的领域内发挥重要作用。 总之，“CommitLogTooManySnapshotsInProgressException”问题不仅是Cassandra面临的挑战，也是分布式系统发展过程中共同的课题。通过技术创新、优化实践和社区协作，我们可以期待未来更加高效、可靠的数据管理与存储解决方案的出现。

...度直接影响了用户的购物体验。据报道，该公司最近对HBase集群进行了全面升级，不仅将RegionServer的堆内存从8GB提升至16GB，还引入了新的Compaction算法，大幅减少了数据碎片化问题。这一系列调整使得查询延迟降低了约30%，整体吞吐量提升了近50%。 与此同时，开源社区也在不断推进HBase的功能迭代。最新发布的HBase 2.5版本引入了多项性能增强特性，包括支持异步I/O操作以减少网络延迟，以及改进了Region分裂和合并逻辑，从而提高了数据分布的均匀性。此外，社区还特别强调了监控的重要性，建议用户充分利用Prometheus和Grafana等现代监控工具，实现对HBase集群的全方位观测。 值得注意的是，HBase的性能优化并非一蹴而就，而是需要结合实际业务场景进行细致调优。例如，在金融行业中，高频交易系统对数据一致性要求极高，因此需要特别关注GC时间对事务处理的影响；而在物联网领域，则可能更侧重于降低单点延迟，确保海量设备的数据上报能够及时响应。 回顾历史，HBase自2008年开源以来，一直致力于为企业级应用场景提供可靠的数据存储解决方案。正如Apache基金会主席比尔·霍普金斯所说：“HBase的成功离不开全球开发者社区的支持。”未来，随着5G、边缘计算等新技术的普及，HBase有望在更多新兴领域发挥重要作用，成为企业数字化转型不可或缺的一部分。

...ubbo的基本概念与作用 首先，咱们得聊聊Dubbo是什么。Dubbo嘛，就是一个特别牛的Java工具，简单讲，它能让咱们的服务像住在不同房间的小伙伴一样，虽然不在一个屋檐下，但还能互相串门、干活儿。就像你家里的电视、冰箱、空调这些家伙，插上电就能一起工作，超方便！ 举个例子，假设你开发了一个电商系统，用户下单时，订单服务要调用库存服务来检查商品是否还有货。在这种情况下，Dubbo就能很好地完成这个任务。哎呀，Dubbo这东西确实挺牛的，功能强大到让人爱不释手，但也不是完美无缺啦！时不时地就会给你来个“报错警告”，而且这些错误啊，很多时候都跟你的环境配置脱不了干系，一不小心就中招了。 记得有一次我调试一个Dubbo项目的时候，就遇到了这个问题。我当时在本地测的时候，那叫一个顺风顺水，啥问题都没有，结果一到生产环境，各种错误蹦出来，看得我头都大了，心里直犯嘀咕：这是不是选错了人生路啊？后来才反应过来，哎呀妈呀，原来是生产环境的网络设置跟本地的不一样，这就搞不定啦，服务之间压根连不上话！所以说啊，在解决Dubbo问题的时候，咱们得结合实际情况来分析，不能一概而论。就像穿衣服一样，得看天气、场合啥的，对吧？ --- 二、Dubbo报错信息的特点与常见原因 Dubbo的报错信息通常会包含一些关键信息，比如服务名称、接口版本、错误堆栈等。不过啊，这些东西通常不会直接告诉我们哪里出了岔子，得我们自己去刨根问底才行。 比如说，你可能会看到这样的报错： Failed to invoke remote method: sayHello, on 127.0.0.1:20880 看到这个错误，你是不是会觉得很懵？其实这可能是因为你的服务端没有正确启动，或者客户端的配置不对。又或者是网络不通畅，导致客户端无法连接到服务端。 再比如，你可能会遇到这种错误： No provider available for the service com.example.UserService on the consumer 192.168.1.100 use dubbo version 2.7.8 这表明你的消费者（也就是客户端）找不到提供者（也就是服务端）。哎呀，这问题八成是服务注册中心没整利索，要不就是服务提供方压根没成功注册上。 我的建议是，遇到这种问题时，先别急着改代码，而是要冷静下来分析一下，是不是配置文件出了问题。比如说，你是不是忘记在dubbo.properties里填对了服务地址？ --- 三、排查报错的具体步骤 接下来，咱们来聊聊怎么排查这些问题。首先，你需要确认服务端是否正常运行。你可以通过以下命令查看服务端的状态： bash netstat -tuln | grep 20880 如果看不到监听的端口，那肯定是服务端没启动成功。 然后，检查服务注册中心是否正常工作。Dubbo支持多种注册中心，比如Zookeeper、Nacos等。如果你用的是Zookeeper，可以试试进入Zookeeper的客户端，看看服务是否已经注册： bash zkCli.sh -server 127.0.0.1:2181 ls /dubbo/com.example.UserService 如果这里看不到服务，那就说明服务注册中心可能有问题。 最后，别忘了检查客户端的配置。客户端的配置文件通常是dubbo-consumer.xml，里面需要填写服务提供者的地址。例如： xml 如果地址写错了，当然就会报错了。 --- 四、代码示例与实际案例分析 下面我给大家举几个具体的例子，让大家更直观地了解Dubbo的报错排查过程。 示例1：服务启动失败 假设你在本地启动服务端时，发现服务一直无法启动，报错如下： Failed to bind URL: dubbo://192.168.1.100:20880/com.example.UserService?anyhost=true&application=demo-provider&dubbo=2.7.8&interface=com.example.UserService&methods=sayHello&pid=12345&side=provider×tamp=123456789 经过检查，你会发现是因为服务端的application.name配置错了。修改后，重新启动服务端，问题就解决了。 示例2：服务找不到 假设你在客户端调用服务时，发现服务找不到，报错如下： No provider available for the service com.example.UserService on the consumer 192.168.1.100 use dubbo version 2.7.8 经过排查，你发现服务注册中心的地址配置错了。正确的配置应该是： xml 示例3：网络不通 假设你在生产环境中，发现客户端和服务端之间的网络不通，报错如下： ConnectException: Connection refused 这时候，你需要检查防火墙设置，确保服务端的端口是开放的。同时，也要检查客户端的网络配置，确保能够访问服务端。 --- 五、总结与感悟 总的来说，Dubbo的报错信息确实有时候让人摸不着头脑，但它并不是不可战胜的。只要你细心排查，结合具体的环境和配置，总能找到问题的根源。 在这个过程中，我学到的东西太多了。比如说啊，别啥都相信默认设置，每一步最好自己动手试一遍，心里才踏实。再比如说，碰到问题的时候，先别忙着去找同事求助，自己多琢磨琢磨，说不定就能找到解决办法了呢！毕竟，编程的乐趣就在于不断解决问题的过程嘛！ 最后，我想说的是，Dubbo虽然复杂，但它真的很棒。希望大家都能掌握它，让它成为我们技术生涯中的一把利器！

...题诊断和审计有着重要作用。学习如何通过配置慢查询日志、错误日志以及二进制日志实现对系统运行状况的有效监控，并借助相关工具分析日志数据来发现并解决潜在问题。 4. 高可用性和复制策略：在生产环境中，MySQL往往需要部署为集群或采用主从复制模式以确保服务的高可用性。深入研究server-id、binlog_format等相关配置项如何影响复制行为，并结合GTID（全局事务标识符）等高级复制特性进行实战演练。 5. 操作系统级优化配合MySQL：除了直接修改MySQL配置文件外，系统级别的优化也相当重要，包括合理分配内存、磁盘I/O调度策略、网络参数调整等，这些都会间接影响到MySQL服务器的性能表现。及时跟踪Linux或Windows操作系统的最佳实践指南，以实现软硬件层面的协同优化。 综上所述，MySQL服务器配置文件只是数据库运维中的一个环节，后续的学习应结合当前的技术发展动态、行业最佳实践以及自身业务需求，不断深化对MySQL以及其他相关技术栈的理解与应用能力。

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

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