[数据库连接复用在高并发场景下的优势分析]的搜索结果

...per类时遇到的插入数据问题后，我们可以进一步探索数据库操作的安全性和效率优化。近期，微软发布了.NET 5框架，其中包含了对ADO.NET的多项改进，强化了参数化查询的功能并提升了与数据库交互的性能。例如，新的DbParameterCollection API提供了一种更为安全和高效的方式来添加参数，有助于防止SQL注入攻击，并且能更好地适应各种数据库类型。 另外，随着DevOps和微服务架构的发展，数据库事务管理和错误回滚机制的重要性日益凸显。开发者在使用SqlHelper类进行数据插入时，应关注如何实现事务的一致性，确保在并发环境下数据完整性得以维持。为此，可以研究Entity Framework Core等ORM框架中的事务管理机制，它提供了更高级别的抽象，简化了数据库操作的复杂性。 同时，对于大型项目或高并发场景，数据库性能优化策略同样值得探讨。除了参数化查询、索引优化外，了解并运用分库分表、读写分离、缓存策略等手段也是提升系统整体性能的关键。例如，阿里巴巴开源的分布式数据库中间件MyCAT以及Redis等内存数据库在处理大规模数据插入和查询时表现出了显著的优势。 综上所述，在实际开发过程中，不仅要解决好封装SqlHelper类插入数据的基础问题，更要与时俱进地掌握最新的数据库操作技术和实践，以适应不断变化的技术环境和业务需求。

...实现以及常见的参数 数据结构基本都问了一遍：链表、队列等 Java内存模型：常问的JVM分代模型，以及JDK1.8后的区别，最后还问了JVM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。

...ive 是一个开源的数据仓库工具，为大型分布式存储系统如 Hadoop 提供了数据查询和管理功能。它允许用户通过 SQL 类似的语言（HiveQL）对大规模数据集进行读、写和管理操作，将结构化的数据文件转化为数据库表，并支持复杂的分析查询。 Hadoop 配置参数 , 在 Hadoop 生态系统中，配置参数是指一系列可调整的系统变量，用于控制 Hadoop 及其相关组件（如 Hive）的行为和性能。例如，在本文中提到的“mapred.job.timeout”就是一个 Hadoop 配置参数，它定义了 MapReduce 作业的执行超时时间，若超过这个设定值，任务将被终止，以防止因长时间无响应而导致的资源浪费或连接超时问题。 数据库连接池 , 数据库连接池是一种软件架构技术，用于管理和复用数据库连接资源。在高并发场景下，应用程序可以预先创建并维护一定数量的数据库连接，当有新的查询请求时，从连接池中取出已建立的空闲连接使用，而不用每次都新建连接，从而大大降低了建立数据库连接的开销和延迟，提高了系统的整体性能和稳定性，有效避免因频繁创建和关闭连接导致的数据库连接超时问题。

... Greenplum数据库连接池配置不当：资源不足与泄漏问题深度解析 1. 引言 在大规模数据分析领域，Greenplum作为一款开源的并行数据仓库解决方案，凭借其卓越的分布式处理能力广受青睐。不过在实际用起来的时候，要是数据库连接池没配置好，我们可能会遇到些头疼的问题，比如连接资源不够用啊，或者发生泄漏的情况。这不仅会严重影响系统的性能和稳定性，还可能导致无法预测的应用程序行为。这篇文咱可是要实实在在地深挖这个问题，而且我还会手把手地带你见识一下，如何巧妙地调整和优化Greenplum数据库连接池的设置，全程配合实例代码演示，包你一看就懂！ 2. 数据库连接池及其重要性 数据库连接池是一种复用数据库连接的技术，以避免频繁创建和销毁连接带来的开销。在Greenplum环境下，合理的连接池设置可以有效提高并发处理能力和系统资源利用率。但是，你晓得吧，假如配置整得不合适，比方说一开始同时能连的数太少，或者限制的最大连接数设得太低，再或者没把连接关好，就很可能出问题。可能会搞得连接资源都被耗尽了，或者悄悄泄漏掉，这就麻烦大了。 3. 连接资源不足的问题及解决办法 例子1：初始连接数设置过小 java // 一个错误的初始化连接池示例，初始连接数设置为1 HikariConfig config = new HikariConfig(); config.setJdbcUrl("jdbc:postgresql://greenplum_host:port/database"); config.setUsername("username"); config.setPassword("password"); config.setMaximumPoolSize(50); // 最大连接数为50 config.setMinimumIdle(1); // 错误配置：初始连接数仅为1 HikariDataSource ds = new HikariDataSource(config); 当并发请求量较大时，初始连接数过小会导致大量线程等待获取连接，从而引发性能瓶颈。修正方法是适当增加minimumIdle参数，使之与系统并发需求匹配： java config.setMinimumIdle(10); // 更改为适当的初始连接数 例子2：最大连接数限制过低 若最大连接数设置过低，则在高并发场景下，即使有空闲连接也无法满足新的请求，导致连接资源不足。应当根据系统负载和服务器硬件条件动态调整最大连接数。 4. 连接泄漏的问题及预防策略 例子3：未正确关闭数据库连接 java try (Connection conn = ds.getConnection()) { Statement stmt = conn.createStatement(); ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT FROM large_table"); // ... 处理结果集后忘记关闭rs和stmt } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } 上述代码中，查询执行完毕后并未正确关闭Statement和ResultSet，这可能会导致数据库连接无法释放回连接池，进而造成连接泄漏。正确的做法是在finally块中确保所有资源均被关闭： java try (Connection conn = ds.getConnection(); Statement stmt = conn.createStatement(); ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT FROM large_table")) { // ... 处理结果集 } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } finally { // 在实际使用中，Java 7+的try-with-resources已经自动处理了这些关闭操作 } 此外，定期检查和监控连接状态，利用连接超时机制以及合理配置连接生命周期也是防止连接泄漏的重要手段。 5. 结论 配置和管理好Greenplum数据库连接池是保障系统稳定高效运行的关键一环。想要真正避免那些由于配置不当引发的资源短缺或泄露问题，就得实实在在地深入理解并时刻留意资源分配与释放的操作流程。只有这样，才能确保资源管理万无一失，妥妥的！在实际操作中，咱们得不断盯着、琢磨并灵活调整连接池的各项参数，让它们更接地气地符合咱们应用程序的真实需求和环境的变动，这样一来，才能让Greenplum火力全开，发挥出最大的效能。

...Helper类并解决数据插入问题后，我们了解到参数化SQL、数据库连接管理和数据类型匹配对于保证数据库操作的安全与效率至关重要。针对这些关键点，近期的数据库开发领域也出现了诸多值得关注的研究成果和实践案例。 首先，关于SQL注入防御，微软近期在其.NET 5框架中进一步强化了对参数化查询的支持，并引入了新的SqlRaw和SqlInterpolated方法，以帮助开发者更自然地编写安全的SQL语句。同时，业界也在提倡采用ORM（对象关系映射）工具如Entity Framework Core等，它们通过抽象数据库交互过程，能够有效避免SQL注入风险，提升开发效率。 其次，在数据库连接管理方面，随着云数据库服务的发展，诸如Azure SQL Database等服务提供了智能连接复用机制，可以自动优化连接池资源，减轻开发者手动管理连接的压力。同时，一些开源数据库连接池组件，例如Pomelo.EntityFrameworkCore.MySql的连接池功能，也在持续优化性能，确保高并发场景下的稳定性和资源利用率。 再者，关于数据类型的严格校验，很多现代数据库系统开始支持更强的数据验证特性，如PostgreSQL的check约束、MySQL 8.0的generated columns等功能，能够在数据库层面就对插入数据进行严格的格式和内容检查，从而减少因数据类型不匹配引发的问题。 综上所述，紧跟技术发展潮流，关注数据库领域的最新研究动态与最佳实践，将有助于我们在日常开发工作中更好地运用SqlHelper类或其他数据库操作工具，实现更加安全高效的数据存储与访问。

... 2. 性能瓶颈分析 找出问题所在 在解决任何问题之前，我们首先需要知道问题出在哪里。这里有几个常见的影响因素： - 内存不足：如果Tomcat服务器分配给Java堆的内存不够，应用程序运行时可能会频繁触发垃圾回收，导致响应时间变长。 - 线程池配置不合理：线程池大小设置不当会导致请求处理效率低下，特别是在高并发场景下。 - 数据库连接池配置：数据库连接池配置不当也会严重影响性能，比如连接池大小设置太小，导致数据库连接成为瓶颈。 代码示例： 假设我们想要增加Tomcat中Java堆的内存，可以在catalina.sh文件中添加如下参数： bash JAVA_OPTS="-Xms512m -Xmx1024m" 这里，-Xms表示初始堆大小，-Xmx表示最大堆大小。根据实际情况调整这两个值可以有效缓解内存不足的问题。 3. 调优技巧 如何让Tomcat飞起来？ 找到问题之后，接下来就是对症下药了。下面是一些实用的调优建议： - 调整JVM参数：除了前面提到的内存设置外，还可以考虑启用压缩引用（-XX:+UseCompressedOops）等JVM参数来提高性能。 - 优化线程池配置：合理设置线程池大小可以显著提高并发处理能力。例如，在server.xml文件中的元素下设置maxThreads="200"。 - 使用连接池：确保数据库连接池配置正确，比如使用HikariCP这样的高性能连接池。 代码示例： 在server.xml中配置线程池： xml connectionTimeout="20000" redirectPort="8443" maxThreads="200"/> 4. 实践案例分享 从慢到快的转变 在我自己的项目中，我发现网站响应时间过长的主要原因是数据库查询效率低。加了缓存之后，再加上SQL查询也优化了一下，网站的反应速度快了不少，用起来顺手多了！另外，我调了一下JVM参数和线程池配置，这样系统在高峰期就能扛得住更大的流量啦。 思考时刻：优化工作往往不是一蹴而就的，需要不断测试、调整、再测试。在这个过程中，耐心和细心是非常重要的品质。 结语 好了，今天的分享就到这里。希望这篇文章能给你点灵感，让你知道怎么通过调整Tomcat的设置来让网站跑得更快些。记住，技术永远是在不断进步的，保持好奇心和学习的态度是成长的关键。如果你有任何问题或见解，欢迎随时留言交流！ 最后，祝大家都能拥有一个响应迅速、用户体验优秀的网站！ --- 希望这篇技术文章能够帮助到你，如果有任何具体问题或者需要进一步的信息，请随时告诉我！

一、引言 在当今的数据驱动世界中，NoSQL数据库如MongoDB因其灵活性和高性能而备受瞩目。MongoDB是一款牛哄哄的文档型数据库，它最厉害的地方就是能灵活存储各种非关系型数据，给开发者们带来了前所未有的、超酷炫的解决方案，让他们的工作变得更轻松更高效。今天，咱们就来好好唠唠MongoDB的独门秘籍之一，那就是它如何连接数据库，以及它的异步写入到底是怎么个运作模式，让大家能有个透彻了解。 1.1 MongoDB简介 MongoDB，全名MongoDB Inc., 是一个开源的跨平台文档型数据库，其设计初衷是为了处理大量数据，特别是对于需要快速插入、读取和删除数据的应用场景。它的最大亮点就在于那个文档模型设计，就好比给数据准备了个JSON格式的房间，这样一来，甭管是半结构化的还是非结构化的数据，都能在这间房里舒舒服服地“住”下来，并且表现得格外出色。 二、连接数据库 简单易行 2.1 连接MongoDB 首先，让我们通过Node.js的官方驱动程序mongodb来连接到MongoDB服务器。这个过程其实就像这样，连接这一步呢，是同步进行的，就相当于大家一起整齐划一地行动。不过，接下来的查询操作嘛，通常会选择异步的方式来进行，这样做就像是让各个部分灵活自主地去干活，不耽误彼此的时间，从而大大提升整体的工作效率！ javascript const MongoClient = require('mongodb').MongoClient; const url = 'mongodb://localhost:27017'; const dbName = 'test'; MongoClient.connect(url, {useNewUrlParser: true}, (err, client) => { if (err) throw err; console.log("Connected to MongoDB"); const db = client.db(dbName); // ...进行数据库操作 client.close(); // 关闭连接 }); 2.2 异步与同步的区别 在上述代码中，MongoClient.connect函数会立即返回，即使连接尚未建立。这是因为它采用了异步模式，这样可以让你的代码继续执行，而不会阻塞。一旦连接成功，回调函数会被调用。这就是异步编程的魅力，它让我们的应用更加响应式。 三、异步写入 提升性能的关键 3.1 写入操作的异步性 当我们向MongoDB写入数据时，通常也采用异步方式，因为这可以避免阻塞主线程，尤其是在高并发环境下。例如，使用insertOne方法： javascript db.collection('users').insertOne({name: 'John Doe'}, (err, result) => { if (err) console.error(err); console.log(Inserted document with _id: ${result.insertedId}); }); 3.2 为什么要异步写入？ 异步写入的优势在于，如果数据库正在处理其他请求，当前请求不会被阻塞，而是立即返回。这样，应用程序可以继续处理其他任务，提高了整体的吞吐量。 四、异步操作的处理与错误处理 4.1 错误处理 在异步操作中，错误通常通过回调函数传递。我们需要确保正确处理这些可能发生的异常，以便于应用程序的健壮性。 javascript db.collection('users').insertOne({name: 'Jane Doe'}, (err, result) => { if (err) { console.error('Error inserting document:', err); } else { console.log(Inserted document with _id: ${result.insertedId}); } }); 4.2 回调地狱与Promise/Async/Await 为了避免回调地狱，我们可以利用Promise、async/await等现代JavaScript特性来更优雅地处理异步操作。 javascript async function insertUser(user) { try { const result = await db.collection('users').insertOne(user); console.log(Inserted document with _id: ${result.insertedId}); } catch (error) { console.error('Error inserting document:', error); } } insertUser({name: 'Alice Smith'}); 五、结论 MongoDB的异步特性使得数据库操作更加高效，尤其在处理大规模数据和高并发场景下。你知道吗，只要咱们掌握了异步编程的窍门，灵活运用回调、Promise或者那个超好用的async/await，就能把MongoDB的大招完全发挥出来。这样一来，咱的应用程序不仅速度嗖嗖地提升，用户体验也能蹭蹭上涨，保证让用户用得爽歪歪！同时呢，异步操作这个小东西也悄悄告诉我们，在编程的过程中，咱可千万不能忽视代码的维护性和扩展性，毕竟业务需求这玩意儿是说变就变的，咱们得随时做好准备，让代码灵活适应这些变化。

...开发中，我们都需要与数据库打交道。但是，数据库操作这活儿可不是闹着玩的，它可是个耗精力的大工程，管理起来得费不少心思，维护起来也相当劳神。这就是为什么 MyBatis 出现了。它为我们提供了一种简单的方式来操作数据库。在这篇文章中，我们将讨论 MyBatis 如何处理数据库连接的打开与关闭。 一、MyBatis 数据库连接的打开与关闭 当我们使用 JDBC 连接到数据库时，我们需要自己管理数据库连接的打开与关闭。这个过程其实挺复杂的，你得先建立起跟数据库的连接，然后才能用它来干活儿，最后还别忘了把它给关掉。就像是你要进一个房间，得先打开门进去，忙完事情后，还得记得把门关上。整个一套流程下来，真是够繁琐的。为了让大伙儿省去这些麻烦的操作，MyBatis 设计了一个叫做“SqlSessionFactory”的小帮手，它的任务就是打理所有和数据库连接相关的事务，确保一切井井有条。SqlSessionFactory 是 MyBatis 的核心组件，它是一个工厂类，用于创建 SqlSession 对象。SqlSession 是 MyBatis 的主要接口，它提供了所有数据库操作的方法。SqlSessionFactory 和 SqlSession 的关系如下图所示：  当我们在应用程序中创建一个 SqlSessionFactory 对象时，它会自动打开一个数据库连接，并将其保存在内存中。这样，每次我们想要创建一个 SqlSession 对象时，就像去 SqlSessionFactory 那儿说“嗨，给我开个数据库连接”，然后它就会从内存这个大口袋里掏出一个已经为我们预先打开的数据库连接。这种方式能够显著缩短创建和释放数据库连接所需的时间，让咱们的应用程序跑得更溜、更快。 二、MyBatis 如何处理数据库连接的打开与关闭 在 MyBatis 中，我们可以使用两种方式来处理数据库连接的打开与关闭。一种是手动管理，另一种是自动管理。 1. 手动管理 手动管理是指我们在应用程序中直接控制数据库连接的打开与关闭。这是最原始的方式，也是最直观的方式。我们可以通过 JDBC API 来实现数据库连接的打开与关闭。比如，我们可以想象一下这样操作：先用 DriverManager.getConnection() 这个神奇的小功能打开通往数据库的大门，然后呢，当我们不需要再跟数据库“交流”的时候，就用 Statement.close() 或 PreparedStatement.close() 这两个小工具把门关上，这样一来，我们就完成了数据库连接的开启和关闭啦。这种方式的好处就是超级灵活，就像你定制专属T恤一样，我们可以根据应用程序的独特需求，随心所欲地调整数据库连接的表现，让它更听话、更好使。缺点是工作量大，容易出错，而且无法充分利用数据库连接池的优势。 2. 自动管理 自动管理是指 MyBatis 在内部自动管理数据库连接的打开与关闭。这种方式的优点是可以避免手动管理数据库连接的繁琐工作，提高应用程序的性能。不过呢，这种方式有个小缺憾，就是不够灵活，咱们没法随心所欲地掌控数据库连接的具体表现。另外，想象一下这个场景哈，如果我们开发的小程序里，好几个线程兄弟同时挤进去访问数据库的话，就很可能碰上并发问题这个小麻烦。 三、MyBatis 的自动管理机制 为了实现自动管理，MyBatis 提供了一个名为“StatementExecutor”的类，它负责处理 SQL 查询请求。StatementExecutor 使用一个名为“PreparedStatementCache”的缓存来存储预编译的 SQL 查询语句。每当一个新的 SQL 查询请求到来时，StatementExecutor 就会在 PreparedStatementCache 中查找是否有一个匹配的预编译的 SQL 查询语句。如果有，就直接使用这个预编译的 SQL 查询语句来执行查询请求；如果没有，就先使用 JDBC API 来编译 SQL 查询语句，然后再执行查询请求。在这个过程中，StatementExecutor 将会自动打开和关闭数据库连接。当StatementExecutor辛辛苦苦执行完一个SQL查询请求后，它会像个聪明的小助手那样，主动判断一下是否有必要把这个SQL查询语句存放到PreparedStatementCache这个小仓库里。当SQL查询语句被执行的次数蹭蹭蹭地超过了某个限定值时，StatementExecutor这个小机灵鬼就会把SQL查询语句悄悄塞进PreparedStatementCache这个“备忘录”里头，这样一来，下次再遇到同样的查询需求，咱们就可以直接从“备忘录”里拿出来用，省时又省力。 四、总结 总的来说，MyBatis 是一个强大的持久层框架，它可以方便地管理数据库连接，提高应用程序的性能。然而，在使用 MyBatis 时，我们也需要注意一些问题。首先，我们应该合理使用数据库连接，避免长时间占用数据库连接。其次，我强烈建议大家伙尽可能多用 PreparedStatement 类型的 SQL 查询语句，为啥呢？因为它比 Statement 那种类型的 SQL 查询语句可安全多了。就像是给你的查询语句戴上了防护口罩，能有效防止SQL注入这类安全隐患，让数据处理更稳当、更保险。最后，我强烈推荐你们在处理预编译的 SQL 查询语句时，用上 PreparedStatementCache 这种缓存技术。为啥呢？因为它能超级有效地提升咱应用程序的运行速度和性能，让整个系统更加流畅、响应更快，就像给程序装上了涡轮增压器一样。

...状态性和可扩展性上的优势。 2. JWT的二次认证：在某些高安全需求的场景下，JWT作为一种初始身份验证手段后，可能还需要二次认证以进一步确认用户身份。这通常通过在JWT中嵌入额外的认证信息或者使用其他验证机制完成，从而增强系统的安全性。 3. JWT的性能优化：在大规模应用中，JWT的性能优化成为一个关键议题。通过缓存、分布式存储、或者优化JWT的生成和验证逻辑，可以显著提高应用的响应速度，降低服务器负载，特别是在高并发场景下。 面临的挑战： 1. 安全性问题：尽管JWT提供了强大的安全特性，但不当使用或配置错误可能导致安全风险。例如，如果未正确管理密钥，或者JWT过期策略设置不当，都可能成为攻击者利用的途径。因此，持续的安全审计和最佳实践遵循对于保护应用至关重要。 2. 令牌管理复杂性：随着应用规模的扩大，JWT的生命周期管理变得更为复杂。有效管理令牌的生成、分发、刷新和撤销，同时确保合规性，需要精细的设计和实施。 3. 跨域支持：在现代Web应用中，跨域资源共享（CORS）是一个常见需求。然而，JWT在跨域环境下的使用可能会遇到一些限制，例如Cookie机制不适用于跨域请求。这就要求开发者寻找替代方案，如使用Fetch API或者自定义CORS策略来适配JWT的使用场景。 结论： 在探索JWT在现代Web应用中的最新趋势与挑战时，开发者需要密切关注安全最佳实践，同时利用最新的技术和工具来优化JWT的使用。通过结合OAuth 2.0、二次认证、以及性能优化策略，可以有效提升应用的安全性和用户体验。面对跨域支持的挑战，灵活运用现有技术和创新解决方案，可以克服限制，实现JWT在更广泛场景下的有效应用。随着技术的持续演进，未来JWT的应用将更加广泛和深入，同时也将面临更多新的挑战与机遇。

...处理 1 万个请求（并发连接 1 万）的问题 C1000K 是单机支持处理 100 万个请求（并发连接 100 万）的问题。 C10K C10K 问题最早由 Dan Kegel 在 1999 年提出。那时的服务器还只是 32 位系统，运行着 Linux 2.2 版本（后来又升级到了 2.4 和 2.6，而 2.6 才支持 x86_64），只配置了很少的内存（2GB）和千兆网卡。 怎么在这样的系统中支持并发 1 万的请求呢？ 从资源上来说，对 2GB 内存和千兆网卡的服务器来说，同时处理 10000 个请求，只要每个请求处理占用不到 200KB（2GB/10000）的内存和 100Kbit （1000Mbit/10000）的网络带宽就可以。 物理资源是足够的，是软件的问题，特别是网络的 I/O 模型问题。 I/O 的模型，文件 I/O和网络 I/O 模型也类似。 在 C10K 以前，Linux 中网络处理都用同步阻塞的方式，也就是每个请求都分配一个进程或者线程。 请求数只有 100 个时，这种方式自然没问题，但增加到 10000 个请求时，10000 个进程或线程的调度、上下文切换乃至它们占用的内存，都会成为瓶颈。 每个请求分配一个线程的方式不合适，为了支持 10000 个并发请求，有两个问题需要我们解决 第一，怎样在一个线程内处理多个请求，也就是要在一个线程内响应多个网络 I/O。以前的同步阻塞方式下，一个线程只能处理一个请求，到这里不再适用，是不是可以用非阻塞 I/O 或者异步 I/O 来处理多个网络请求呢？ 第二，怎么更节省资源地处理客户请求，也就是要用更少的线程来服务这些请求。是不是可以继续用原来的 100 个或者更少的线程，来服务现在的 10000 个请求呢？ I/O 模型优化 异步、非阻塞 I/O 的解决思路是我们在网络编程中经常用到的 I/O 多路复用（I/O Multiplexing） 两种 I/O 事件通知的方式：水平触发和边缘触发，它们常用在套接字接口的文件描述符中。 水平触发：只要文件描述符可以非阻塞地执行 I/O ，就会触发通知。也就是说，应用程序可以随时检查文件描述符的状态，然后再根据状态，进行 I/O 操作。 边缘触发：只有在文件描述符的状态发生改变（也就是 I/O 请求达到）时，才发送一次通知。这时候，应用程序需要尽可能多地执行 I/O，直到无法继续读写，才可以停止。如果 I/O 没执行完，或者因为某种原因没来得及处理，那么这次通知也就丢失了。 I/O 多路复用的方法有很多实现方法，我带你来逐个分析一下。 第一种，使用非阻塞 I/O 和水平触发通知，比如使用 select 或者 poll。 根据刚才水平触发的原理，select 和 poll 需要从文件描述符列表中，找出哪些可以执行 I/O ，然后进行真正的网络 I/O 读写。由于 I/O 是非阻塞的，一个线程中就可以同时监控一批套接字的文件描述符，这样就达到了单线程处理多请求的目的。所以，这种方式的最大优点，是对应用程序比较友好，它的 API 非常简单。 但是，应用软件使用 select 和 poll 时，需要对这些文件描述符列表进行轮询，这样，请求数多的时候就会比较耗时。并且，select 和 poll 还有一些其他的限制。 select 使用固定长度的位相量，表示文件描述符的集合，因此会有最大描述符数量的限制。比如，在 32 位系统中，默认限制是 1024。并且，在 select 内部，检查套接字状态是用轮询的方法，再加上应用软件使用时的轮询，就变成了一个 O(n^2) 的关系。 而 poll 改进了 select 的表示方法，换成了一个没有固定长度的数组，这样就没有了最大描述符数量的限制（当然还会受到系统文件描述符限制）。但应用程序在使用 poll 时，同样需要对文件描述符列表进行轮询，这样，处理耗时跟描述符数量就是 O(N) 的关系。 除此之外，应用程序每次调用 select 和 poll 时，还需要把文件描述符的集合，从用户空间传入内核空间，由内核修改后，再传出到用户空间中。这一来一回的内核空间与用户空间切换，也增加了处理成本。 有没有什么更好的方式来处理呢？答案自然是肯定的。 第二种，使用非阻塞 I/O 和边缘触发通知，比如 epoll。既然 select 和 poll 有那么多的问题，就需要继续对其进行优化，而 epoll 就很好地解决了这些问题。 epoll 使用红黑树，在内核中管理文件描述符的集合，这样，就不需要应用程序在每次操作时都传入、传出这个集合。 epoll 使用事件驱动的机制，只关注有 I/O 事件发生的文件描述符，不需要轮询扫描整个集合。 不过要注意，epoll 是在 Linux 2.6 中才新增的功能（2.4 虽然也有，但功能不完善）。由于边缘触发只在文件描述符可读或可写事件发生时才通知，那么应用程序就需要尽可能多地执行 I/O，并要处理更多的异常事件。 第三种，使用异步 I/O（Asynchronous I/O，简称为 AIO）。 在前面文件系统原理的内容中，我曾介绍过异步 I/O 与同步 I/O 的区别。异步 I/O 允许应用程序同时发起很多 I/O 操作，而不用等待这些操作完成。而在 I/O 完成后，系统会用事件通知（比如信号或者回调函数）的方式，告诉应用程序。这时，应用程序才会去查询 I/O 操作的结果。 异步 I/O 也是到了 Linux 2.6 才支持的功能，并且在很长时间里都处于不完善的状态，比如 glibc 提供的异步 I/O 库，就一直被社区诟病。同时，由于异步 I/O 跟我们的直观逻辑不太一样，想要使用的话，一定要小心设计，其使用难度比较高。 工作模型优化 了解了 I/O 模型后，请求处理的优化就比较直观了。 使用 I/O 多路复用后，就可以在一个进程或线程中处理多个请求，其中，又有下面两种不同的工作模型。 第一种，主进程 + 多个 worker 子进程，这也是最常用的一种模型。这种方法的一个通用工作模式就是：主进程执行 bind() + listen() 后，创建多个子进程；然后，在每个子进程中，都通过 accept() 或 epoll_wait() ，来处理相同的套接字。 比如，最常用的反向代理服务器 Nginx 就是这么工作的。它也是由主进程和多个 worker 进程组成。主进程主要用来初始化套接字，并管理子进程的生命周期；而 worker 进程，则负责实际的请求处理。我画了一张图来表示这个关系。 这里要注意，accept() 和 epoll_wait() 调用，还存在一个惊群的问题。换句话说，当网络 I/O 事件发生时，多个进程被同时唤醒，但实际上只有一个进程来响应这个事件，其他被唤醒的进程都会重新休眠。 其中，accept() 的惊群问题，已经在 Linux 2.6 中解决了； 而 epoll 的问题，到了 Linux 4.5 ，才通过 EPOLLEXCLUSIVE 解决。 为了避免惊群问题， Nginx 在每个 worker 进程中，都增加一个了全局锁（accept_mutex）。这些 worker 进程需要首先竞争到锁，只有竞争到锁的进程，才会加入到 epoll 中，这样就确保只有一个 worker 子进程被唤醒。 不过，根据前面 CPU 模块的学习，你应该还记得，进程的管理、调度、上下文切换的成本非常高。那为什么使用多进程模式的 Nginx ，却具有非常好的性能呢？ 这里最主要的一个原因就是，这些 worker 进程，实际上并不需要经常创建和销毁，而是在没任务时休眠，有任务时唤醒。只有在 worker 由于某些异常退出时，主进程才需要创建新的进程来代替它。 当然，你也可以用线程代替进程：主线程负责套接字初始化和子线程状态的管理，而子线程则负责实际的请求处理。由于线程的调度和切换成本比较低，实际上你可以进一步把 epoll_wait() 都放到主线程中，保证每次事件都只唤醒主线程，而子线程只需要负责后续的请求处理。 第二种，监听到相同端口的多进程模型。在这种方式下，所有的进程都监听相同的接口，并且开启 SO_REUSEPORT 选项，由内核负责将请求负载均衡到这些监听进程中去。这一过程如下图所示。 由于内核确保了只有一个进程被唤醒，就不会出现惊群问题了。比如，Nginx 在 1.9.1 中就已经支持了这种模式。 不过要注意，想要使用 SO_REUSEPORT 选项，需要用 Linux 3.9 以上的版本才可以。 C1000K 基于 I/O 多路复用和请求处理的优化，C10K 问题很容易就可以解决。不过，随着摩尔定律带来的服务器性能提升，以及互联网的普及，你并不难想到，新兴服务会对性能提出更高的要求。 很快，原来的 C10K 已经不能满足需求，所以又有了 C100K 和 C1000K，也就是并发从原来的 1 万增加到 10 万、乃至 100 万。从 1 万到 10 万，其实还是基于 C10K 的这些理论，epoll 配合线程池，再加上 CPU、内存和网络接口的性能和容量提升。大部分情况下，C100K 很自然就可以达到。 那么，再进一步，C1000K 是不是也可以很容易就实现呢？这其实没有那么简单了。 首先从物理资源使用上来说，100 万个请求需要大量的系统资源。比如， 假设每个请求需要 16KB 内存的话，那么总共就需要大约 15 GB 内存。 而从带宽上来说，假设只有 20% 活跃连接，即使每个连接只需要 1KB/s 的吞吐量，总共也需要 1.6 Gb/s 的吞吐量。千兆网卡显然满足不了这么大的吞吐量，所以还需要配置万兆网卡，或者基于多网卡 Bonding 承载更大的吞吐量。 其次，从软件资源上来说，大量的连接也会占用大量的软件资源，比如文件描述符的数量、连接状态的跟踪（CONNTRACK）、网络协议栈的缓存大小（比如套接字读写缓存、TCP 读写缓存）等等。 最后，大量请求带来的中断处理，也会带来非常高的处理成本。这样，就需要多队列网卡、中断负载均衡、CPU 绑定、RPS/RFS（软中断负载均衡到多个 CPU 核上），以及将网络包的处理卸载（Offload）到网络设备（如 TSO/GSO、LRO/GRO、VXLAN OFFLOAD）等各种硬件和软件的优化。 C1000K 的解决方法，本质上还是构建在 epoll 的非阻塞 I/O 模型上。只不过，除了 I/O 模型之外，还需要从应用程序到 Linux 内核、再到 CPU、内存和网络等各个层次的深度优化，特别是需要借助硬件，来卸载那些原来通过软件处理的大量功能。 C10M 显然，人们对于性能的要求是无止境的。再进一步，有没有可能在单机中，同时处理 1000 万的请求呢？这也就是 C10M 问题。 实际上，在 C1000K 问题中，各种软件、硬件的优化很可能都已经做到头了。特别是当升级完硬件（比如足够多的内存、带宽足够大的网卡、更多的网络功能卸载等）后，你可能会发现，无论你怎么优化应用程序和内核中的各种网络参数，想实现 1000 万请求的并发，都是极其困难的。 究其根本，还是 Linux 内核协议栈做了太多太繁重的工作。从网卡中断带来的硬中断处理程序开始，到软中断中的各层网络协议处理，最后再到应用程序，这个路径实在是太长了，就会导致网络包的处理优化，到了一定程度后，就无法更进一步了。 要解决这个问题，最重要就是跳过内核协议栈的冗长路径，把网络包直接送到要处理的应用程序那里去。这里有两种常见的机制，DPDK 和 XDP。 第一种机制，DPDK，是用户态网络的标准。它跳过内核协议栈，直接由用户态进程通过轮询的方式，来处理网络接收。 说起轮询，你肯定会下意识认为它是低效的象征，但是进一步反问下自己，它的低效主要体现在哪里呢？是查询时间明显多于实际工作时间的情况下吧！那么，换个角度来想，如果每时每刻都有新的网络包需要处理，轮询的优势就很明显了。比如： 在 PPS 非常高的场景中，查询时间比实际工作时间少了很多，绝大部分时间都在处理网络包； 而跳过内核协议栈后，就省去了繁杂的硬中断、软中断再到 Linux 网络协议栈逐层处理的过程，应用程序可以针对应用的实际场景，有针对性地优化网络包的处理逻辑，而不需要关注所有的细节。 此外，DPDK 还通过大页、CPU 绑定、内存对齐、流水线并发等多种机制，优化网络包的处理效率。 第二种机制，XDP（eXpress Data Path），则是 Linux 内核提供的一种高性能网络数据路径。它允许网络包，在进入内核协议栈之前，就进行处理，也可以带来更高的性能。XDP 底层跟我们之前用到的 bcc-tools 一样，都是基于 Linux 内核的 eBPF 机制实现的。 XDP 的原理如下图所示： 你可以看到，XDP 对内核的要求比较高，需要的是 Linux 4.8 以上版本，并且它也不提供缓存队列。基于 XDP 的应用程序通常是专用的网络应用，常见的有 IDS（入侵检测系统）、DDoS 防御、 cilium 容器网络插件等。 总结 C10K 问题的根源，一方面在于系统有限的资源；另一方面，也是更重要的因素，是同步阻塞的 I/O 模型以及轮询的套接字接口，限制了网络事件的处理效率。Linux 2.6 中引入的 epoll ，完美解决了 C10K 的问题，现在的高性能网络方案都基于 epoll。 从 C10K 到 C100K ，可能只需要增加系统的物理资源就可以满足；但从 C100K 到 C1000K ，就不仅仅是增加物理资源就能解决的问题了。这时，就需要多方面的优化工作了，从硬件的中断处理和网络功能卸载、到网络协议栈的文件描述符数量、连接状态跟踪、缓存队列等内核的优化，再到应用程序的工作模型优化，都是考虑的重点。 再进一步，要实现 C10M ，就不只是增加物理资源，或者优化内核和应用程序可以解决的问题了。这时候，就需要用 XDP 的方式，在内核协议栈之前处理网络包；或者用 DPDK 直接跳过网络协议栈，在用户空间通过轮询的方式直接处理网络包。 当然了，实际上，在大多数场景中，我们并不需要单机并发 1000 万的请求。通过调整系统架构，把这些请求分发到多台服务器中来处理，通常是更简单和更容易扩展的方案。 本篇文章为转载内容。原文链接：https://blog.csdn.net/qq_23864697/article/details/114626793。 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。

...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。

...DBMS，它被广泛使用在工业实时数据管理中。 MySQL的优势在于它的稳定性和高效能。使用者可以使用SQL语言进行表的建立、更改、移除、检索等操作，而MySQL会自动地进行改进和运行。 CREATE TABLE example ( id int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, name varchar(255) NOT NULL, age int(11) NOT NULL, gender varchar(16) NOT NULL, PRIMARY KEY (id) ); MySQL还支持多种不同的数据存储引擎，包括InnoDB、MyISAM、Memory等。每种存储引擎有其各自的优缺点，使用者可以根据需要进行选择和配置。 SHOW ENGINES; 在工业实时数据管理中，MySQL的主要使用场景包括数据采集、生产监控、质量控制、故障诊断等。使用者可以通过对MySQL的数据表进行操作，快速地获取到所需的数据并进行实时分析和处理。 总结来说，MySQL是一种可靠、高效的工业实时数据库，可以为使用者提供完善的数据管理和分析功能。

...其中最常见的一种就是数据库插入异常。这种异常情况，可能是因为数据有重复啦、字段类型对不上茬儿，或者干脆就是网络连接闹了小脾气，这些原因都有可能导致这个问题出现。在这篇文章里，咱们打算手把手带你通过一个实际的场景案例，来摸清楚怎么用Go Gin框架巧妙地应对这种类型的异常情况，让你学得轻松又有趣。 二、案例分析 假设我们正在开发一个在线商店系统，用户可以在这个系统中注册账户并进行购物。在这个过程中，我们需要将用户的信息插入到数据库中。如果用户输入的数据有偏差，或者数据库连接闹起了小情绪，我们得赶紧把这些意外状况给捉住，然后给用户回个既友好又贴心的错误提示。 三、代码示例 首先，我们需要引入必要的包： go import ( "fmt" "github.com/gin-gonic/gin" ) 然后，我们可以定义一个路由来处理用户的注册请求： go func register(c gin.Context) { var user User if err := c.ShouldBindJSON(&user); err != nil { c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": err.Error()}) return } // 这里省略了数据库操作的具体代码 } 在这个函数中，我们首先使用ShouldBindJSON方法解析用户提交的JSON数据。这个方法会检查数据是否符合我们的结构体，并且可以自动处理一些常见的错误，比如字段不存在、字段类型不匹配等。 如果解析成功，那么我们就可以继续执行数据库操作。否则，我们就直接返回一个HTTP 400响应，告诉用户数据无效。 四、结论 通过以上的内容，我们已经了解了如何使用Go Gin框架来处理数据库插入异常。虽然这只是个小小例子，不过它可真能帮咱摸透异常处理那些最基本的道理和关键技术点。 在实际开发中，我们可能还需要处理更多复杂的异常情况，比如并发冲突、事务回滚等。为了更好地对付这些难题，我们得时刻保持学习新技能、掌握新工具的热情，而且啊，咱还得持续地给我们的代码“动手术”，让它更加精炼高效。只有这样，我们才能写出高质量、高效率的程序，为用户提供更好的服务。

...、文档型的NoSQL数据库系统，它使用JSON-like格式（称为BSON）来存储数据，并提供了高可用性、水平扩展以及灵活的数据模型。在本文中，用户遇到的“Error Establishing Connection to Database”错误就是在尝试连接MongoDB数据库时可能出现的问题。 防火墙 , 防火墙是一种计算机网络安全技术，用于监控和控制进出特定网络或系统的网络流量。在本文语境下，防火墙可能阻止了MongoDB服务器接收来自其他设备的连接请求，导致数据库连接失败。通过配置防火墙规则，可以允许特定服务如MongoDB接受合法的外部连接，确保数据库能够正常对外提供服务。 连接池 , 虽然本文未直接提到连接池，但在处理数据库连接问题时这是一个常见的概念。连接池是一种软件架构设计模式，其目的是在一个应用程序与数据库之间管理并复用多个预设的数据库连接资源，以减少频繁创建和销毁连接带来的性能开销。在高并发场景下，如果没有合理设置和管理连接池，可能会因连接数达到上限而导致新的数据库连接请求无法成功建立，从而出现“Error Establishing Connection to Database”的错误提示。

...lang实现高性能的数据持久化存储之后，我们可以进一步关注Golang在数据库处理领域以及现代云原生架构中的最新动态与应用实践。 近期，Google Cloud宣布对其Cloud SQL产品线进行全面升级，其中MySQL和PostgreSQL托管服务现全面支持Golang的cloud.google.com/go/sqlconnlib库，为开发者提供更便捷、高效且与云平台深度集成的数据库连接管理方案。这一更新不仅提升了Golang在企业级数据处理场景下的表现，也凸显出业界对Golang在高并发、低延迟环境下处理数据能力的认可。 同时，随着Kubernetes等容器编排技术的发展，Golang因其高效的性能及良好的并发支持，在构建云原生数据库代理（如ProxySQL）等方面崭露头角。这些中间件可以有效优化数据库访问，提升整体系统的稳定性和可扩展性。 此外，许多开源项目如BoltDB（键值存储）、CockroachDB（分布式SQL数据库）等也在利用Golang的独特优势探索新的数据持久化解决方案，持续推动着数据库技术领域的创新与发展。 因此，对于热衷于数据持久化存储技术并希望跟进行业趋势的开发者来说，持续跟踪Golang在数据库处理方面的最新进展，深入研究其实际案例与最佳实践，将有助于不断提升自身技术水平，并在实际项目中发挥更大价值。

...yBatis批量插入数据，MyBatis拦截器为何失效？ 在Java开发领域中，MyBatis作为一款优秀的持久层框架，以其高度灵活和可定制的特性广受开发者喜爱。然而，在实际操作的时候，尤其是当你在进行批量数据插入这种场景时，你可能会冒出一个常见又让人挠头的问题：那个之前在单条数据插入时表现得相当给力的MyBatis拦截器，怎么到了批量插入这儿，好像就突然歇菜了呢？别急，本文就要围着这个接地气的话题，通过大量鲜活的代码实例和咱们一起抽丝剥茧地探讨分析，一步步揭开这背后的真相，并且给你提供实实在在的解决方案。 1. MyBatis拦截器的基本概念 首先，让我们回顾一下MyBatis拦截器的基本概念。MyBatis拦截器是基于Java的动态代理机制实现的一种插件化设计，它允许我们在执行SQL映射语句前或后添加额外的操作。例如，我们可以利用拦截器进行日志记录、权限校验、性能监控等任务。 java @Intercepts({@Signature(type = Executor.class, method = "update", args = {MappedStatement.class, Object.class})}) public class MyInterceptor implements Interceptor { // 拦截方法的具体实现... } 2. MyBatis批量插入数据的方式 对于批量插入数据，MyBatis提供了BatchExecutor来支持这一功能。我们可以通过SqlSession的beginTransaction()开启批处理模式，然后连续调用insert()方法，最后再调用commit()提交事务。 java try (SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession(ExecutorType.BATCH)) { for (int i = 0; i < dataList.size(); i++) { User user = dataList.get(i); session.insert("com.example.mapper.UserMapper.insert", user); } session.commit(); } 3. 批量插入时拦截器为何失效？ 然而，在这种批量插入场景下，细心的开发者会发现预设的拦截器并未按预期执行。这主要是因为MyBatis在批量模式下为了优化性能，采用了延迟加载的策略，即在真正执行commit()方法时才会一次性将所有待插入的数据发送到数据库，而不是每次调用insert()方法时就立即执行SQL。 因此，当我们在拦截器中监听Executor.update()方法时，由于在批量模式下此方法并没有实际执行SQL，只是将SQL命令缓存起来，所以导致了拦截器看似“失效”。 4. 解决方案 调整拦截器触发时机 为了解决这个问题，我们需要调整拦截器的触发时机，使其能够在批量操作最终提交时执行。一个切实可行的招儿是，咱们在拦截器那里“埋伏”一下，盯紧那个Transaction.commit()方法。这样一来，每当大批量数据要提交的时候，咱们就能趁机把自定义的逻辑给顺手执行了，保证不耽误事儿。 java @Intercepts({@Signature(type = Transaction.class, method = "commit", args = {})}) public class BatchInterceptor implements Interceptor { // 在事务提交时执行自定义逻辑... } 总结来说，理解MyBatis拦截器的工作原理，以及其在批量插入场景下的行为表现，有助于我们更好地应对各种复杂情况，让拦截器在提升应用灵活性和扩展性的同时，也能在批量操作这类特定场景下发挥应有的作用。在实际编程实战中，咱们得瞅准需求的实际情况，灵活机智地调整和设计拦截器启动的时机点，这样才能让它发挥出最大的威力，达到最理想的使用效果。

...于那些想要进一步提升数据分析技能的开发者来说，以下几篇新闻和文章值得深入阅读： 1. "MongoDB 4.0新特性：聚合管道改进与性能优化"（日期）：MongoDB 4.0版本引入了一系列增强的聚合功能，包括新的操作符和性能优化。了解这些新特性如何提升你的数据处理效率，是紧跟技术潮流的关键。 2. "MongoDB与Apache Spark的集成：大数据分析新视角"（日期）：这篇深度解析文章阐述了如何利用MongoDB的实时数据流和Spark的分布式计算能力，构建高效的大数据处理平台。 3. "MongoDB在实时数据分析中的实战应用"（日期）：一篇实战案例分析，展示如何在高并发场景下，通过MongoDB的聚合框架处理实时数据，提供即时决策支持。 4. "MongoDB性能调优实践指南"（日期）：这篇文章提供了实用的性能调优技巧，帮助你解决在大规模数据处理中可能遇到的问题，确保聚合操作的顺畅运行。 5. "MongoDB 5.0新特性：AI驱动的智能索引"（日期）：最新的MongoDB版本引入了AI技术，智能索引可以自动优化查询性能，这无疑是对聚合框架的又一次重大升级。 通过这些文章，你可以了解到MongoDB在不断演进中如何适应现代数据处理需求，以及如何将聚合框架的优势最大化，提升你的数据分析能力和项目竞争力。

...，Go语言社区中有关数据库优化的话题热度不减，特别是在应对大规模数据处理、高并发场景时，ORM的性能表现尤为重要。 一篇名为《深度优化：探究Golang ORM框架中的SQL执行效率》的技术文章深入剖析了各类ORM框架（包括但不限于Beego ORM）在实际项目中的性能瓶颈，并提出了针对性的解决方案。文中不仅详述了预编译语句缓存机制的原理，还结合最新的Go版本特性以及数据库驱动库的更新，讨论了如何通过合理配置和策略调整来最大化利用缓存优势，同时避免潜在的内存泄漏风险。 此外，《Go语言内存管理实战：追踪与预防内存泄漏》一文从Go语言内存管理的角度出发，以实例代码演示了如何通过pprof等工具进行内存分析，帮助开发者识别并解决如ORM中的隐性内存泄漏问题。文中强调了在开发过程中不仅要关注功能实现，更要注重性能调优和资源管理，确保应用程序长期稳定运行。 最后，针对数据库查询优化的前沿研究，《数据库查询优化技术新进展及其在Golang中的应用》一文则介绍了学术界及工业界最新的查询优化算法和技术趋势，并探讨了这些理论成果如何在Go语言生态系统中落地实施，为提升诸如Beego ORM等数据库操作组件的性能提供了新的思路和方向。

...发布了一项针对其开源数据库连接池库“pgx”的新特性，通过智能预热、并发控制等技术显著提升了数据库连接复用效率，这对于使用类似Beego框架进行开发的项目具有极高的参考价值和实践意义。 同时，随着HTTP/3协议的逐步普及，其基于QUIC的低延迟传输特性为Web请求处理带来了新的优化可能。例如，Cloudflare等云服务提供商已经开始支持HTTP/3，并公开分享了在实际业务场景中采用HTTP/3后带来的性能提升数据，这对于Beego这类Web框架在HTTP请求处理层面的优化提供了前瞻性的指导。 此外，对于缓存策略的研究也在不断深化，Redis Labs近期推出的RediSearch模块，增强了Redis对复杂查询的支持，使得开发者能够在缓存层实现更高效的检索操作，从而在保证响应速度的同时减轻数据库压力，这也是Beego应用性能优化的一个重要方向。 总之，在持续探索性能优化的过程中，密切关注行业前沿技术和最佳实践，结合具体应用场景灵活运用，才能确保我们的应用程序始终保持高效稳定的运行状态。

...问题。当线程苦苦等待数据库连接或者网络请求这些资源时，整个系统就会变得磨磨蹭蹭的，响应速度明显下降。 示例代码： java public class ThreadBlockingExample { public void blockThread() { try { Thread.sleep(5000); // 模拟5秒的阻塞 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } 这段代码中的Thread.sleep()方法会导致当前线程阻塞5秒钟，如果这种阻塞频繁发生，就会严重影响系统性能。 2.3 数据库查询效率低下 数据库查询效率低下也是常见的性能瓶颈之一。例如，执行复杂的SQL查询或未优化的索引可能导致查询速度变慢。 示例代码： sql SELECT FROM users WHERE age > 20; -- 这条查询语句可能会导致全表扫描 这条SQL查询语句没有使用索引，会导致全表扫描，进而降低查询效率。 3. 解决方案 3.1 优化内存管理 要解决内存泄漏问题，我们可以采用以下几种方法： - 定期重启Tomcat：虽然不太优雅，但确实是一种简单有效的方法。 - 使用Profiler工具：如VisualVM、JProfiler等工具可以帮助我们定位内存泄漏的位置。 - 优化代码逻辑：确保及时释放不再使用的对象。 示例代码： java public class OptimizedMemoryExample { private static List list = new ArrayList<>(); public void optimizeMemoryUsage() { for (int i = 0; i < 1024 1024; i++) { byte[] b = new byte[1024]; list.add(b); } list.clear(); // 清空列表，释放内存 } } 这段代码在创建完数组后立即清空列表，释放了内存，避免了内存泄漏。 3.2 减少线程阻塞 减少线程阻塞的方法包括： - 异步处理：将耗时操作放在后台线程中执行。 - 设置超时时间：为网络请求、数据库查询等操作设置合理的超时时间。 示例代码： java public class AsyncProcessingExample { public void processAsync() throws InterruptedException { Thread thread = new Thread(() -> { try { Thread.sleep(5000); // 模拟耗时操作 System.out.println("Async task completed"); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }); thread.start(); // 主线程继续执行其他任务 } } 这段代码通过创建一个新的线程来执行耗时操作，主线程可以继续执行其他任务，从而减少了线程阻塞。 3.3 优化数据库查询 优化数据库查询的方法包括： - 使用索引：确保经常使用的字段上有索引。 - 优化SQL语句：避免使用SELECT ，只选择需要的列。 示例代码： sql CREATE INDEX idx_users_age ON users(age); -- 创建索引 SELECT id, name FROM users WHERE age > 20; -- 使用索引查询 这条SQL语句使用了索引，并且只选择了需要的列，从而提高了查询效率。 4. 结论 总之，解决Tomcat中的性能瓶颈需要从多个角度入手。内存泄漏、线程阻塞和数据库查询效率低下都是常见的问题。要想让系统跑得飞快，咱们就得动动手，好好捯饬一下代码。比如理顺逻辑，用上异步操作，再把那些SQL语句打磨得漂漂亮亮的。这样子一来，系统性能蹭蹭上涨，用起来也更顺畅了。希望这篇文章对你有所帮助，如果你还有其他好的解决方案，欢迎留言分享！ 加油，我们一起让Tomcat跑得更快更稳！

...线程特质 在当今这个并发和多线程技术大放异彩的世界，Redis却以其独特的单进程单线程设计，展现出卓越的性能表现。这真是让人忍不住挠头：在这么个架构下，Redis究竟是怎么做到一边hold住高并发，一边又能在不掉进串行化瓶颈的坑里，还把事务处理得妥妥的呢？接下来，咱们就一起动手揭开这层神秘面纱，深入Redis的背后，瞧瞧它到底藏着什么秘密。 2. Redis为何选择单线程？ 首先，我们需要理解Redis之所以采用单线程模型，是因为其数据结构内存存储、操作原子性以及I/O多路复用机制（例如使用epoll或kqueue）的设计优势。这些特性让Redis能够在单个进程中超级给力地应对海量客户端的请求，完全不用担心线程切换和锁竞争引发的那些额外开销，就跟玩儿似的轻松。 3. Redis事务的本质 Redis中的事务并非像传统数据库那样严格遵循ACID原则，它更倾向于提供一种批量执行命令的能力。在Redis中，我们可以通过MULTI命令开启一个事务，然后通过EXEC命令来执行之前放入队列的所有命令。虽然Redis是单线程，但这里的“事务”并不意味着所有的命令都会被串行执行。 redis redis> MULTI OK redis> SET key1 value1 QUEUED redis> INCR key2 QUEUED redis> EXEC 1) OK 2) (integer) 1 上述代码展示了Redis事务的基本使用方式，当执行MULTI后，所有后续的命令会被排队，直到EXEC才真正一次性执行。从客户端角度看，仿佛是一个独立的事务流程。 4. 并发控制下的事务处理 虽然Redis服务器只有一个线程处理命令，但这并不妨碍多个客户端同时发起事务请求。Redis这小家伙有个绝活，当它接收到“MULTI”这个命令时，就像接到通知要准备做一系列任务一样，但它并不着急立马动手。而是把这些接下来的命令悄悄地、有序地放进自己的小口袋——内部队列里，等到合适的时机再执行它们。这样，即使多个用户同时在客户端上开启事务操作，他们各自的命令就会像排队一样，一个个乖乖地进入自己专属的事务队列里面耐心等待被执行。 当Redis主线程轮询到某个客户端的EXEC请求时，会依次执行该事务队列中的所有命令，由于数据结构操作的原子性，不会发生数据冲突。等一个事情办妥了，咱再接着处理下一个客户的请求，这就像是排队一个个来，确保同一时间只有一个事务在真正动手改数据。这样一来，就巧妙地避免了可能出现的“撞车”问题，也就是并发问题啦。 5. 探讨 无锁并发的优势与挑战 Redis单线程对事务的处理方式看似简单，实则巧妙地避开了复杂的并发控制问题。不过，这同时也带来了一些小麻烦。比如，各个事务之间并没有设立什么“隔离门槛”，这样一来，要是某个事务磨磨蹭蹭地执行太久，就可能会挡着其他客户端的道儿，让它们的请求被迫等待。所以在实际操作的时候，咱们得根据不同的业务需求灵活运用Redis事务，就好比烹饪时选用合适的调料一样。同时，也要像打牌时巧妙地分散手牌那样，通过读写分离、分片这些招数，让整个系统的性能蹭蹭往上涨。 总结： Redis的单线程事务处理机制揭示了一个重要理念：通过精简的设计和合理的数据结构操作，可以在特定场景下实现高效的并发控制。虽然没有老派的锁机制，也不硬性追求那种一丝不苟的事务串行化，Redis却能依靠自己独特的设计架构，在面对高并发环境时照样把事务处理得妥妥当当。这可真是给开发者们带来了不少脑洞大开的启示和思考机会呢！

...用时，我们通常需要与数据库进行交互。为了提高效率和降低开销，我们会使用数据库连接池。然而，在某些情况下，可能会遇到“数据库连接池耗尽”的问题。本文将详细介绍这个问题以及如何在Beego框架中解决它。 2. 什么是数据库连接池？ 数据库连接池是一种管理数据库连接的技术。它可以预先创建多个数据库连接，并将它们放入一个池中。当应用程序需要访问数据库时，可以从连接池中获取一个可用的连接。使用完后，将连接放回池中，而不是立即关闭，以便下次再使用。这种方式可以避免频繁地打开和关闭数据库连接，从而提高了性能。 3. 为什么会出现“数据库连接池耗尽”？ 数据库连接池中的连接数量是有限的。要是请求量太大，把连接池的承受极限给顶破了，那么新的请求就得暂时等等啦，等到有足够的连接资源能用的时候才能继续进行。这就是“数据库连接池耗尽”的原因。 4. 如何解决“数据库连接池耗尽”？ 以下是几种解决“数据库连接池耗尽”的方法： 4.1 增加数据库连接池的大小 如果你的应用对数据库的访问量很大，但是连接池的大小不足以满足需求，那么你可以考虑增加连接池的大小。这可以通过修改配置文件来实现。比如，在使用Beego时，你完全可以调整DBConfig.MaxIdleConns和DBConfig.MaxOpenConns这两个属性，这样一来，就能轻松控制数据库的最大空闲连接数和最大活跃连接数了，就像在管理你的小团队一样，灵活调配人手。 go beego.BConfig.WebConfig.Database = "mysql" beego.BConfig.WebConfig.DbName = "testdb" beego.BConfig.WebConfig.Driver = "github.com/go-sql-driver/mysql" beego.BConfig.WebConfig.DefaultDb = "default" beego.BConfig.WebConfig.MaxIdleConns = 100 beego.BConfig.WebConfig.MaxOpenConns = 200 4.2 使用连接池分片策略 这种方法可以将连接池划分为多个子池，每个子池独立处理来自不同用户的应用程序请求。这样可以防止单个子池由于过高的并发访问而耗尽连接。在Beego中，你可以在启动服务器时自定义数据库连接池，如下所示： go db, err := sql.Open("mysql", "root:password@/dbname") if err != nil { log.Fatal(err) } defer db.Close() pool := &sqlx.Pool{ DSN: "user=root password=pass dbname=testdb sslmode=disable", MaxIdleTime: time.Minute 5, } beego.InsertFilter("", beego.BeforeRouter, pool.Ping问一) 4.3 使用更高效的查询语句 高效的查询语句可以减少数据库连接的使用。例如，你可以避免在查询中使用不必要的表连接，尽量使用索引等。另外，我跟你说啊，尽量别一次性从数据库里捞太多数据，你想想哈，拿的数据越多，那连接数据库的“负担”就越重。就跟你一次性提太多东西，手上的袋子不也得承受更多压力嘛，道理是一样的。所以呢，咱悠着点，分批少量地拿数据才更明智。 4.4 调整应用负载均衡策略 如果你的应用在一个多台机器上运行，那么你可以通过调整负载均衡策略来平衡数据库连接的分配。比如，你完全可以根据每台机器上当前的实际连接使用状况，灵活地给它们分配对数据库的访问权限，就像在舞池里根据音乐节奏调整舞步那样自然流畅。 5. 结论 以上就是我在Beego中解决“数据库连接池耗尽”问题的一些方法。需要注意的是，不同的应用场景可能需要采用不同的解决方案。所以在实际动手干的时候，你得根据自己具体的需求和所处的环境，灵活机动地挑出最适合自己的方法。就像是在超市选商品，不同的需求对应不同的货架，不同的环境就像不同的购物清单，你需要智慧地“淘宝”，选出最对的那个“宝贝”方式。