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c#
...Helper类在插入数据时遇到的问题及解决策略 1. 引言 在C编程中,为了简化数据库操作和提高代码的复用性,开发者常常会封装一个通用的SqlHelper类。这个类基本上就是个“SQL Server CRUD小能手”,里头打包了各种基础操作,比如创建新记录、读取已有信息、更新数据内容,还有删除不需要的条目,涵盖了日常管理数据库的基本需求。然而,在实际往里插数据这一步,咱们免不了会撞上一些始料未及的小插曲。本文将通过实例代码与探讨性的解析,揭示这些问题并提供解决方案。 2. 插入数据的基本步骤和问题初现 首先,让我们看看一个基础的SqlHelper类中用于插入数据的示例方法: csharp public class SqlHelper { // 省略数据库连接字符串等初始化部分... public static int Insert(string tableName, Dictionary values) { string columns = String.Join(",", values.Keys); string parameters = String.Join(",", values.Keys.Select(k => "@" + k)); string sql = $"INSERT INTO {tableName} ({columns}) VALUES ({parameters})"; using (SqlCommand cmd = new SqlCommand(sql, connection)) { foreach (var pair in values) { cmd.Parameters.AddWithValue("@" + pair.Key, pair.Value); } return cmd.ExecuteNonQuery(); } } } 上述代码中,我们尝试构建一个动态SQL语句来插入数据。但在实际使用过程中,可能会出现如下问题: - SQL注入风险:由于直接拼接用户输入的数据生成SQL语句,存在SQL注入的安全隐患。 - 类型转换异常:AddWithValue方法可能因为参数值与数据库列类型不匹配而导致类型转换错误。 - 空值处理不当:当字典中的某个键值对的值为null时,可能导致插入失败或结果不符合预期。 3. 解决方案与优化策略 3.1 防止SQL注入 为了避免SQL注入,我们可以使用参数化查询,确保即使用户输入包含恶意SQL片段,也不会影响到最终执行的SQL语句: csharp string sql = "INSERT INTO {0} ({1}) VALUES ({2})"; sql = string.Format(sql, tableName, string.Join(",", values.Keys), string.Join(",", values.Keys.Select(k => "@" + k))); using (SqlCommand cmd = new SqlCommand(sql, connection)) { // ... } 3.2 明确指定参数类型 为了防止因类型转换导致的异常,我们应该明确指定参数类型: csharp foreach (var pair in values) { var param = cmd.CreateParameter(); param.ParameterName = "@" + pair.Key; param.Value = pair.Value ?? DBNull.Value; // 处理空值 // 根据数据库表结构,明确指定param.DbType cmd.Parameters.Add(param); } 3.3 空值处理 在向数据库插入数据时,对于可以接受NULL值的字段,我们应该将C中的null值转换为DBNull.Value: csharp param.Value = pair.Value ?? DBNull.Value; 4. 总结与思考 封装SqlHelper类确实大大提高了开发效率,但同时也要注意在实际应用中可能出现的各种问题。在我们往数据库里插数据的时候,可能会遇到一些捣蛋鬼,像是SQL注入啊、类型转换出岔子啊,还有空值处理这种让人头疼的问题。所以呢,咱们得采取一些应对策略和优化手段,把这些隐患通通扼杀在摇篮里。在实际编写代码的过程中,只有不断挠头琢磨、反复试验改进,才能让我们的工具箱越来越结实耐用,同时也更加得心应手,好用到飞起。 最后,尽管上述改进已极大地提升了安全性与稳定性,但我们仍需时刻关注数据库操作的最佳实践,如事务处理、并发控制等,以适应更为复杂的应用场景。毕竟,编程不仅仅是解决问题的过程,更是人类智慧和技术理解力不断提升的体现。
2024-01-17 13:56:45
538
草原牧歌_
DorisDB
...首字母缩写,是一种在数据库系统中保证事务处理可靠性的准则。在DorisDB的例子中,ACID模式确保了即使在分布式环境下,数据操作也能满足。 分布式锁 , 在分布式系统中,分布式锁是一种同步机制,用于防止多个节点同时修改同一份数据资源,从而避免出现数据不一致的情况。当一个节点获取到分布式锁时,其他节点必须等待该锁释放后才能进行相应的数据更新操作。尽管可以有效解决并发冲突问题,但过度依赖分布式锁也可能降低系统的并行处理能力和整体性能。 乐观并发控制(Optimistic Concurrency Control, OCC) , 这是一种在数据库管理系统中处理并发控制的方法,它假设大多数情况下,各个事务对数据的操作都不会相互冲突,因此在事务开始时无需加锁。事务在读取数据时记录当前的数据版本信息,在准备提交事务时检查数据版本是否发生变化,如果期间数据被其他事务修改,则认为存在冲突,事务需要重新执行或回滚。这种方法能够提高系统并发处理能力,尤其是在高并发场景下,但由于可能出现较多冲突重试,故适用于并发争用较小的场景。
2023-12-11 10:35:22
481
夜色朦胧-t
DorisDB
DorisDB:应对数据一致性挑战的实战解析 在大数据时代,数据的一致性问题,如数据不一致或重复写入,成为了许多企业数据库系统所面临的严峻挑战。这篇文咱要聊聊的,就是那个超给力、实打实能做实时分析的MPP数据库——DorisDB。咱们得钻得深一点,好好掰扯掰扯它那些独具匠心的设计和功能点,是怎么巧妙地把这些问题一一摆平的。 1. 数据一致性问题的痛点剖析 在分布式环境下,由于网络延迟、节点故障等各种不确定性因素,数据一致性问题尤为凸显。想象一下,假如我们在处理一项业务操作时,需要同时把数据塞进很多个不同的节点里头。如果没有一套相当硬核的并发控制方法保驾护航,那么这数据就很容易出岔子,可能会出现不一致的情况,甚至于重复写入的问题。这样的情况不仅影响了数据分析的准确性,还可能导致决策失误,对企业造成严重影响。 2. DorisDB 以强一致性为设计理念 DorisDB从底层架构上就对数据一致性给予了高度重视。它采用基于Raft协议的多副本一致性模型,保证在任何情况下,数据的读写都能保持强一致性。这意味着,甭管在网络出现分区啦、节点罢工等啥不正常的场景下,DorisDB都能稳稳地保证同一份数据在同一时间段里只被正确无误地写入一回,这样一来,就彻底跟数据不一致和重复写入的麻烦事儿说拜拜了。 java // 假设我们在DorisDB中进行数据插入操作 String sql = "INSERT INTO my_table (column1, column2) VALUES ('value1', 'value2')"; dorisClient.execute(sql); 上述代码展示了在DorisDB中执行一条简单的插入语句,尽管实际过程涉及到了复杂的分布式事务处理逻辑,但用户无需关心这些细节,DorisDB会自动保障数据的一致性。 3. 多版本并发控制(MVCC)实现无锁并发写入 DorisDB引入了多版本并发控制(MVCC)机制,进一步提升了并发写入的性能和数据一致性。在MVCC这个机制里头,每当有写操作的时候,它不会直接去碰原有的数据,而是巧妙地创建一个新的数据版本来进行更新。这样一来,读和写的操作就能同时开足马力进行了,完全不用担心像传统锁那样,一个操作卡住,其他的操作就得干等着的情况发生。 sql -- 在DorisDB中,即使有多个并发写入请求,也能保证数据一致性 BEGIN TRANSACTION; UPDATE my_table SET column1='new_value1' WHERE key=1; COMMIT; -- 同时发生的另一个写入操作 BEGIN TRANSACTION; UPDATE my_table SET column2='new_value2' WHERE key=1; COMMIT; 上述两个并发更新操作,即便针对的是同一行数据,DorisDB也能借助MVCC机制在保证数据一致性的前提下顺利完成,且不会产生数据冲突。 4. 高效的错误恢复与重试机制 对于可能出现的数据写入失败情况,DorisDB具备高效的错误恢复与重试机制。如果你在写东西时,突然网络抽风或者节点罢工导致没写成功,别担心,系统可机灵着呢,它能自动察觉到这个小插曲。然后,它会不厌其烦地尝试再次写入,直到你的数据稳稳当当地落到所有备份里头,确保最后数据的完整性是一致滴。 5. 总结与展望 面对数据一致性这一棘手难题,DorisDB凭借其独特的强一致性模型、多版本并发控制以及高效错误恢复机制,为企业提供了可靠的数据存储解决方案。甭管是那种超大型的实时数据分析活儿,还是对数据准确性要求严苛到极致的关键业务场景,DorisDB都能稳稳接住挑战,确保数据的价值被淋漓尽致地挖掘出来,发挥到最大效能。随着技术的不断进步和升级,我们对DorisDB寄予厚望,期待它在未来能够更加给力,提供更牛的数据一致性保障,帮助更多的企业轻松搭上数字化转型这趟高速列车,跑得更快更稳。
2023-07-01 11:32:13
485
飞鸟与鱼
PostgreSQL
...L是一种开源的关系型数据库管理系统,支持SQL标准并提供了丰富的特性集,如事务处理、视图、触发器和复杂的查询语言等。在本文中,它被用来演示如何创建不同类型的索引以提升数据检索性能。 索引(Index) , 在数据库系统中,索引是一种特殊的数据结构,通常用于加速对表中数据的检索速度。就像图书目录可以帮助读者更快地定位到具体页码一样,数据库索引能帮助查询引擎快速找到符合条件的数据行,从而显著提高查询效率。 唯一性索引(Unique Index) , 在PostgreSQL等数据库系统中,唯一性索引是一种特殊的索引类型,用于确保指定列中的数据具有唯一性,不允许出现重复值。创建唯一性索引后,如果试图插入或更新与现有索引键相同的数据,数据库将抛出错误,以此来保证数据的一致性和完整性。例如,在用户表的email列上创建唯一性索引,可以避免同一电子邮件地址对应多个账户的情况发生。
2023-11-16 14:06:06
485
晚秋落叶_t
.net
...类,它充当应用程序与数据库之间的桥梁。在实际开发中,开发者通过继承DbContext类来定义自己的上下文类,该上下文包含了对实体集合的引用以及用于执行数据库操作的方法。DbContext负责跟踪对实体对象的更改、将更改保存到数据库以及从数据库检索数据。在文章语境中,错误地管理和使用DbContext(如提前释放或未在事务范围内)会导致“InvalidOperationException”异常。 dispose() , dispose()方法是.NET框架中实现IDisposable接口的对象用来释放非托管资源和可选地释放托管资源的一种机制。在Entity Framework Core中,当DbContext实例不再需要时,调用dispose()方法可以确保数据库连接被正确关闭,避免资源泄露。若在进行数据库操作过程中,DbContext对象已被dispose(),则后续对该DbContext的操作会引发异常,因为其已无法访问数据库。 事务(Transaction) , 在数据库系统中,事务是一个包含一系列操作的完整工作单元,这些操作必须全部成功完成或者全部不执行以保持数据的一致性。在文章所讨论的Entity Framework Core场景下,如果DbContext不在有效的事务范围内,那么当需要进行事务性数据库操作(例如插入、更新或删除多条记录,并希望这些操作要么都成功,要么都不成功)时,就可能会抛出“DbContext已经被dispose或不在事务范围内”的异常。为了保证数据完整性,应确保在处理事务时,DbContext实例在整个事务生命周期内均有效且处于正确的事务上下文中。
2024-01-10 15:58:24
517
飞鸟与鱼-t
RabbitMQ
...务器,以其强大的并发处理能力和灵活性,成为许多应用中的首选。这篇东西会手把手带你摸透,怎么在RabbitMQ里头玩转发布者/订阅者模式(Producer-Consumer Model),特别是当你面对那复杂的并发环境时,怎样才能稳稳地保证消息传输和处理的万无一失。我们将结合代码示例,探讨并发访问的设计策略和潜在问题。 二、发布者/订阅者模式简介 1.1 发布者(Producer)与订阅者(Consumer)的角色 - 发布者:负责创建和发送消息到队列,通常是一个服务或者应用,如订单创建系统。 - 订阅者:从队列中接收并处理消息,可能是订单处理服务、库存更新服务等。 2.2 并发访问的挑战 - 在高并发环境下,多个发布者同时向同一个队列发送消息可能导致消息堆积,影响性能。 - 订阅者也需要处理多个消息同时到达的情况,保证处理的线程安全。 三、消息确认与并发控制 1.3 使用publisher confirms 为了确保消息的可靠传递,我们可以启用publisher confirms机制。当消息被交换机确认接收后,消费者才会真正消费该消息。Spring RabbitMQ配置示例: java @Configuration public class RabbitConfig { @Value("${rabbitmq.host}") private String host; @Value("${rabbitmq.port}") private int port; @Bean public ConnectionFactory connectionFactory() { CachingConnectionFactory factory = new CachingConnectionFactory(); factory.setHost(host); factory.setPort(port); factory.setUsername("your_username"); factory.setPassword("your_password"); factory.setPublisherConfirmations(true); // 开启publisher confirms return factory; } } 四、并发处理与消息分发 1.4 哨兵模式与任务分发 - 哨兵模式:一个特殊的消费者用于监控队列,处理来自其他消费者的错误响应(nacks),避免消息丢失。 - 任务分发:使用fanout交换机可以一次将消息广播给所有订阅者,但要确保处理并发的负载均衡和消息顺序。 java @Autowired private TaskConsumer taskConsumer; // 发布者方法 public void sendMessage(String message) { channel.basicPublish("task_queue", "", null, message.getBytes()); } 五、事务与消息重试 1.5 事务与幂等性 - 如果订阅者处理消息的业务操作支持事务,可以利用事务回滚来处理nack后的消息重试。 - 幂等性保证即使消息多次被处理,结果保持一致。 六、结论与最佳实践 2.6 总结与注意事项 - 监控和日志:密切关注队列的消费速率、延迟和确认率,确保系统稳定。 - 负载均衡:通过轮询、随机选择或者其他策略,分摊消费者之间的消息处理压力。 - 异步处理:对于耗时操作,考虑异步处理以避免阻塞队列。 在实际项目中,理解并应用这些技巧将有助于我们构建健壮、高效的发布者/订阅者架构,有效应对并发访问带来的挑战。记住了啊,每一个设计决定,其实都是为了让你用起来更顺手、系统扩展性更强。这就是RabbitMQ最吸引人的地方啦,就像是给机器装上灵活的弹簧和无限延伸的轨道,让信息传输变得轻松自如。
2024-03-03 10:52:21
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醉卧沙场-t
Hibernate
...rnate ORM 数据库持久层工具篇 一、Introduction ORM(Object-Relational Mapping)是将对象与关系数据之间进行映射的技术。这是一种编程招数,让程序员们能够像操作对象一样轻松玩转数据库,运用的就是面向对象的编程思维。 Hibernate 是一个开源的 Java 库,它是目前最流行的 ORM 框架之一。它的主要目标是使开发人员能够更容易地管理对象状态和关系。 二、Hibernate 的基本概念 Hibernate 中的核心概念是 Session。在Hibernate的世界里,Session可真是个大忙人,它实际上是个接口,但你可别小瞧这个接口,人家可是掌管着数据库操作的“大管家”。无论是创建、读取、更新还是删除(也就是我们常说的CRUD操作),还是处理那些复杂的事务问题,全都在它的职责范围内,可以说是数据库操作的核心工具了。 此外,Hibernate 还提供了几个重要的对象:SessionFactory、Transaction 和 Query。 SessionFactory 是用于创建 Session 的工厂类,我们可以通过调用它的 openSession() 方法来打开一个新的 Session。 Transaction 是 Hibernate 提供的一种事务处理机制,我们可以使用 Transaction 来管理多个 SQL 语句的操作,保证操作的一致性和完整性。 Query 是 Hibernate 提供的一个查询 API,我们可以使用它来执行 HQL 或 SQL 查询。 三、Problem and Solution 在使用 Hibernate 时,我们经常会遇到一些错误。本文将以 "org.hibernate.ObjectDeletedException: deleted instance passed to merge" 为例,介绍其原因及解决方案。 当我们试图将已删除的对象重新合并到 Session 中时,Hibernate 就会抛出这个异常。 这是因为在 Hibernate 中,对象的状态是被 Session 管理的。当你决定删掉一个对象时,Hibernate 这个小机灵鬼就会给这个对象打上“待删除”的标签,并且麻溜地把它从 Session 的列表里踢出去。 如果我们试图将一个已被删除的对象再次提交到 Session 中,Hibernate 就会抛出 ObjectDeletedException 异常。 解决这个问题的方法是在操作对象之前先检查其状态。如果对象已经被删除,我们就不能再次提交它。 四、Example Code 以下是一个简单的示例,展示了如何在 Hibernate 中使用 Session。 java import org.hibernate.Session; import org.hibernate.Transaction; import org.hibernate.cfg.Configuration; public class HibernateExample { public static void main(String[] args) { Configuration config = new Configuration(); config.configure("hibernate.cfg.xml"); Session session = config.getCurrent_session(); Transaction tx = null; try { tx = session.beginTransaction(); User user = new User("John Doe", "john.doe@example.com"); session.save(user); tx.commit(); } catch (Exception e) { if (tx != null) { tx.rollback(); } e.printStackTrace(); } finally { session.close(); } } } 在这个示例中,我们首先配置了一个 Hibernate 配置文件(hibernate.cfg.xml),然后打开了一个新的 Session。接着,我们开始了一个新的事务,然后保存了一个 User 对象。最后,我们提交了事务并关闭了 Session。 五、Conclusion Hibernate 是一个强大的 ORM 框架,它可以帮助我们更轻松地管理对象状态和关系。虽然在用 Hibernate 这个工具的时候,免不了会遇到一些让人头疼的小错误,不过别担心,只要我们把它的基本操作和内在原理摸清楚了,就能像变魔术一样轻松解决这些问题啦。通过持续地学习和动手实践,咱们能更溜地掌握 Hibernate 这门手艺,让我们的工作效率蹭蹭上涨,代码质量也更上一层楼。
2023-05-06 21:55:27
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笑傲江湖-t
Hive
...Hive存储过程调用错误及其解决方案之后,我们发现正确使用和管理数据库存储过程对于优化数据仓库操作至关重要。近期,随着大数据技术的快速发展,Apache Hive也在持续更新以满足现代数据分析需求。例如,Hive 3.0引入了对ACID(原子性、一致性、隔离性和持久性)事务的支持,显著提升了存储过程在处理复杂业务逻辑时的数据一致性。 同时,值得关注的是,许多企业开始转向更高效、实时性强的Apache Spark SQL或Trino(原PrestoSQL)等查询引擎,并在这些平台上实现类似存储过程的功能。据Datanami在2022年的一篇报道,某知名电商公司就通过Spark SQL中的用户自定义函数(UDF)与DataFrame API结合的方式,成功地重构了原有基于Hive存储过程的部分任务,实现了性能的大幅提升和资源的有效利用。 此外,在确保数据安全方面,业界专家建议结合访问控制策略以及审计机制来加强对存储过程的管理。比如,可以参考Oracle数据库中对PL/SQL存储过程的安全管控实践,将其应用到Hive或其他大数据平台,从创建、授权到执行监控,全方位确保存储过程在大规模数据处理场景下的安全稳定运行。 因此,对于Hive存储过程的探讨不应仅停留在错误排查层面,还应关注行业发展趋势、新技术的应用以及跨平台的最佳实践,从而更好地应对大数据时代带来的挑战,提升数据处理效率与安全性。
2023-06-04 18:02:45
455
红尘漫步-t
ActiveMQ
...开发中,我们经常需要处理一些异常情况。其中一个常见的问题就是当我们尝试向一个已取消订阅的目标发送消息时,ActiveMQ会抛出一个"UnsubscribedException"。这可能会让程序闹脾气,不按咱们预期的方式好好工作,所以呢,咱们得把这个小麻烦给摸个透彻,然后找到那个对症下药的解决方案才行。 二、问题分析 首先,让我们来了解一下什么是"UnsubscribedException"?根据ActiveMQ的官方文档解释,UnsubscribedException是一个由ActiveMQ抛出的异常,表示在特定的订阅者列表中找不到相应的订阅者。换句话说,当你家的应用程序好心好意地想给一个已经没人订閱的消息队列送消息时,就会触发这么个异常情况。 三、代码示例 为了更好地理解这个问题,我们可以编写一段简单的Java代码进行测试: java import org.apache.activemq.ActiveMQConnectionFactory; import javax.jms.Connection; import javax.jms.Destination; import javax.jms.JMSException; import javax.jms.MessageProducer; import javax.jms.Session; import java.util.concurrent.CountDownLatch; public class UnsubscribeTest { private static final String QUEUE_NAME = "queue1"; public static void main(String[] args) throws JMSException, InterruptedException { ActiveMQConnectionFactory connectionFactory = new ActiveMQConnectionFactory("tcp://localhost:61616"); Connection connection = connectionFactory.createConnection(); connection.start(); Session session = connection.createSession(false, Session.AUTO_ACKNOWLEDGE); Destination destination = session.createQueue(QUEUE_NAME); MessageProducer producer = session.createProducer(destination); CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1); Thread thread = new Thread(() -> { try { latch.await(); producer.send(session.createTextMessage("Hello World")); } catch (JMSException e) { e.printStackTrace(); } }); thread.start(); // Wait for the message to be produced and sent latch.countDown(); // Now unsubscribe the queue session.unsubscribe(QUEUE_NAME); // Try to send a message to the queue again producer.send(session.createTextMessage("Hello World")); // Close the resources session.close(); connection.close(); } } 在这个例子中,我们首先创建了一个到ActiveMQ服务器的连接,并创建了一个到名为"queue1"的消息队列的Session。然后,我们创建了一个消息生产者,并发送了一条消息到该队列。然后呢,我们就在另一个小线程里头耐心等待,等到第一条消息妥妥地送出去了,立马就取消了对那个叫“queue1”的消息队列的关注。接下来,咱们又试着给它发了一条新消息。最后,我们关闭了所有的资源。 四、解决办法 那么,如何避免这种"UnsubscribedException"呢?主要有以下几种方法: 1. 使用事务 我们可以将发送消息和取消订阅操作放在一个事务中,这样如果在执行过程中发生任何错误,都可以回滚事务,从而保证数据的一致性。 2. 重试机制 如果我们知道应用程序会在一段时间后重新启动,那么我们可以使用一个简单的重试机制来发送消息。例如,我们可以设置一个计数器,在每次发送失败后递增,直到达到某个阈值(如3次)为止。 五、结论 总的来说,"UnsubscribedException"是一个我们在使用ActiveMQ时可能遇到的问题。了解透彻并跟ActiveMQ的运行机制打成一片后,咱们就能挖出真正管用的解决方案,保证咱的应用程序稳稳当当地跑起来。同时呢,咱们也得明白,在真实的开发过程里头,咱们可不能停下学习和探索的脚步。为啥呢?因为这样才能够更好地对付那些时不时冒出来的挑战和问题嘛,让咱变得更游刃有余。
2023-11-19 13:07:41
455
秋水共长天一色-t
MemCache
...过程中,我们常常需要处理大量的数据,并确保这些数据的一致性和有效性。哎呀,你知道Memcached这个东西吗?它就像是一个超级快递员,专门负责在服务器间快速传递数据。这货可厉害了,能大大提高咱们程序跑起来的速度和反应灵敏度,简直就是程序员的得力助手,能让网站运行得跟开挂了一样流畅!所以,如果你想要让自己的应用飞起来,Memcached绝对是你的不二之选!然而,随着业务复杂度的增加,数据版本控制的需求变得愈发重要。本文将探讨如何在Memcached中实现多版本控制,旨在为开发者提供一种有效管理数据版本的方法。 第一部分:理解多版本控制的必要性 在许多场景下,同一数据项可能需要多个版本来满足不同需求。例如,在电商应用中,商品信息可能需要实时更新价格、库存等数据;在社交应用中,用户评论或帖子可能需要保留历史版本以支持功能如撤销操作。这种情况下,多版本控制显得尤为重要。 第二部分:Memcached的基本原理与限制 Memcached通过键值对的方式存储数据,其设计初衷是为了提供快速的数据访问,而不涉及复杂的数据结构和事务管理。这就好比你有一款游戏,它的规则设定里就没有考虑过时间旅行或者穿越时空的事情。所以,你不能在游戏中实现回到过去修改错误或者尝试不同的未来路径。同理,这个系统也一样,它的设计初衷没有考虑到版本更新时的逻辑问题,所以自然也就无法直接支持多版本控制了。 第三部分:实现多版本控制的方法 1. 使用命名空间进行版本控制 一个简单的策略是为每个数据项创建一个命名空间,其中包含当前版本的键和历史版本的键。例如: python import memcache mc = memcache.Client(['127.0.0.1:11211'], debug=0) def set_versioned_data(key, version, data): mc.set(f'{key}_{version}', data) mc.set(key, data) 保存最新版本 设置数据 set_versioned_data('product', 'v1', {'name': 'Product A', 'price': 10}) 更新数据并设置新版本 set_versioned_data('product', 'v2', {'name': 'Product A (Updated)', 'price': 15}) 2. 利用时间戳进行版本控制 另一种方法是在数据中嵌入一个时间戳字段,作为版本标识。这种方法在数据频繁更新且版本控制较为简单的情况下适用。 python import time def set_timestamped_data(key, timestamp, data): mc.set(f'{key}_{timestamp}', data) mc.set(key, data) 设置数据 set_timestamped_data('product', int(time.time()), {'name': 'Product A', 'price': 10}) 更新数据 set_timestamped_data('product', int(time.time()) + 1, {'name': 'Product A (Updated)', 'price': 15}) 第四部分:优化与挑战 在实际应用中,选择何种版本控制策略取决于具体业务需求。比如说,假设你老是得翻查过去的数据版本,那用时间戳或者命名空间跟数据库的搜索功能搭伙用,可能会是你的最佳选择。就像你去图书馆找书,用书名和出版日期做检索,比乱翻一气效率高多了。这方法就像是给你的数据做了个时间轴或者标签系统,让你想看哪段历史一搜就出来,方便得很!同时,考虑到内存资源的限制,应合理规划版本的数量,避免不必要的内存占用。 结论 Memcached本身不提供内置的多版本控制功能,但通过一些简单的编程技巧,我们可以实现这一需求。无论是使用命名空间还是时间戳,关键在于根据业务逻辑选择最适合的实现方式。哎呀,你知不知道在搞版本控制的时候,咱们得好好琢磨琢磨性能优化和资源管理这两块儿?这可是关乎咱们系统稳不稳定的头等大事,还有能不能顺畅运行的关键!别小瞧了这些细节,它们能让你的程序像开了挂一样,不仅跑得快,而且用起来还特别省心呢!所以啊,做这些事儿的时候,可得细心点,别让它们成为你系统的绊脚石! 后记 在开发过程中,面对复杂的数据管理和版本控制需求,灵活运用现有工具和技术,往往能取得事半功倍的效果。嘿!小伙伴们,咱们一起聊聊天呗。这篇文章呢,就是想给那些正跟咱们遇到相似难题的编程大神们一点灵感和方向。咱们的目标啊,就是一块儿把技术这块宝地给深耕细作,让它开出更绚烂的花,结出更甜美的果子。加油,程序员朋友们,咱们一起努力,让代码更有灵魂,让技术更有温度!
2024-09-04 16:28:16
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岁月如歌
ZooKeeper
...伙老是蹦出磁盘I/O错误的消息,真是够闹心的。这不仅可能会让各个节点间的数据同步乱成一团糟,甚至可能把整个集群都搞得摇摇欲坠,稳定性大打折扣!这篇东西,我们打算从实实在在的案例开始聊起,再配上些代码实例,把这个问题掰开揉碎了讲明白,同时也会分享一些咱们想到的解决办法和对策,保证接地气儿! 2. ZooKeeper与磁盘I/O的关系 ZooKeeper作为一个高度依赖持久化存储的服务,它需要频繁地将内存中的数据变更同步到磁盘上以保证数据的一致性。当ZooKeeper节点的磁盘I/O性能不足或者磁盘空间紧张时,就容易触发此类错误。例如,当我们调用ZooKeeper的create()方法创建一个新的节点时: java ZooKeeper zookeeper = new ZooKeeper("localhost:2181", 3000, null); String path = "/my_znode"; String data = "Hello, ZooKeeper!"; zookeeper.create(path, data.getBytes(), ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT); 上述代码会在ZooKeeper服务器上创建一个持久化的节点并写入数据,这个过程就涉及到磁盘I/O操作。如果此时磁盘I/O出现问题,那么节点创建可能会失败,抛出异常。 3. 磁盘I/O错误的表现及影响 当ZooKeeper日志中频繁出现“Disk is full”、“No space left on device”或“I/O error”的警告时,表明存在磁盘I/O问题。这种状况会导致ZooKeeper没法顺利完成事务日志和快照文件的写入工作,这样一来,那些关键的数据持久化,还有服务器之间的选举、同步等核心功能都会受到连带影响。到了严重的时候,甚至会让整个服务直接罢工,无法提供服务。 4. 探究原因与解决方案 (1)磁盘空间不足 这是最直观的原因,可以通过清理不必要的数据文件或增加磁盘空间来解决。例如,定期清理ZooKeeper的事务日志和快照文件,可以使用自带的zkCleanup.sh脚本进行自动维护: bash ./zkCleanup.sh -n myServer1:2181/myZooKeeperCluster -p /data/zookeeper/version-2 (2)磁盘I/O性能瓶颈 如果磁盘读写速度过慢,也会影响ZooKeeper的正常运行。此时应考虑更换为高性能的SSD硬盘,或者优化磁盘阵列配置,提高I/O吞吐量。另外,一个蛮实用的办法就是灵活调整ZooKeeper的刷盘策略。比如说,我们可以适当地给syncLimit和tickTime这两个参数值加加油,让它们变大一些,这样一来,就能有效地降低刷盘操作的频率,让它不用那么频繁地进行写入操作,更贴近咱们日常的工作节奏啦。 (3)并发写入压力大 高并发场景下,大量写入请求可能会导致磁盘I/O瞬间飙升。对于这个问题,我们可以采取一些措施,比如运用负载均衡技术,让ZooKeeper集群的压力得到分散缓解,就像大家一起扛米袋,别让一个节点给累垮了。另外,针对实际情况,咱们也可以灵活调整,对ZooKeeper客户端API的调用来个“交通管制”,根据业务需求合理限流控制,避免拥堵,保持运行流畅。 5. 结论 面对ZooKeeper运行过程中出现的磁盘I/O错误,我们需要具体问题具体分析,结合监控数据、日志信息以及系统资源状况综合判断,采取相应措施进行优化。此外,良好的运维习惯和预防性管理同样重要,如定期检查磁盘空间、合理分配资源、优化系统配置等,都是避免这类问题的关键所在。说真的,ZooKeeper就相当于我们分布式系统的那个“底座大石头”,没它不行。只有把这块基石稳稳当当地砌好,咱们的系统才能健壮得像头牛,让人放心可靠地用起来。 以上内容,不仅是我在实践中积累的经验总结,也是我不断思考与探索的过程,希望对你理解和处理类似问题有所启发和帮助。记住,技术的魅力在于持续学习与实践,让我们一起在ZooKeeper的世界里乘风破浪!
2023-02-19 10:34:57
127
夜色朦胧
DorisDB
《面对DorisDB中的写入失败:从困惑到解决》 引言:数据之海的波涛 在数据管理的世界里,DorisDB无疑是一艘载满现代数据处理技术的巨轮。哎呀,这家伙可真是个宝啊!不仅性能杠杠的,稳定性也是没得说,而且还能轻松升级扩容,怪不得那么多大公司都离不开它,用它来做数据的存储和分析,简直是如虎添翼!然而,就像任何航海之旅,DorisDB航行中也会遭遇风浪——“写入失败”。嘿,兄弟!这篇文章就像是一场探险之旅,带你深入揭秘这个棘手问题的真相。咱们不只停留在表面,而是要挖出问题的根儿,然后一起找寻解决的钥匙。想象一下,我们是在大海捞针,但有了指南针和渔网,这场寻找就变得既刺激又充满乐趣。跟着我,咱们在数据的汪洋里畅游,找到属于你的那片宁静海港,让你不再被信息的洪流淹没,而是能稳稳驾驭,轻松自在地航行。准备好了吗?出发吧! 第一章:写入失败的初探 现象描述:当你尝试向DorisDB表中插入数据时,突然间,一切变得静止。查询返回一个错误信息,告诉你“写入失败”。这不仅让你感到沮丧,还可能影响了业务流程的连续性。 原因分析:写入失败可能是由多种因素引起的,包括但不限于网络延迟、资源限制(如磁盘空间不足)、事务冲突、以及数据库配置问题等。理解这些原因有助于我们对症下药。 第二章:案例研究:网络延迟引发的写入失败 场景还原:假设你正使用Python的dorisdb库进行数据插入操作。代码如下: python from dorisdb import DorisDBClient client = DorisDBClient(host='your_host', port=your_port, database='your_db') cursor = client.cursor() 插入数据 cursor.execute("INSERT INTO your_table (column1, column2) VALUES ('value1', 'value2')") 问题浮现:执行上述代码后,你收到了“写入失败”的消息,同时发现网络连接偶尔会中断。 解决方案:首先,检查网络连接稳定性。确保你的服务器与DorisDB实例之间的网络畅通无阻。其次,优化SQL语句的执行效率,减少网络传输的数据量。例如,可以考虑批量插入数据,而不是逐条插入。 第三章:资源限制:磁盘空间不足的挑战 场景还原:你的DorisDB实例运行在一个资源有限的环境中,某天,当你试图插入大量数据时,系统提示磁盘空间不足。 问题浮现:尽管你已经确保了网络连接稳定,但写入仍然失败。 解决方案:增加磁盘空间是显而易见的解决方法,但这需要时间和成本。哎呀,兄弟,你得知道,咱们手头的空间那可是个大问题啊!要是想在短时间内搞定它,我这儿有个小妙招给你。首先,咱们得做个大扫除,把那些用不上的数据扔掉。就像家里大扫除一样,那些过时的文件、照片啥的,该删就删,别让它占着地方。其次呢,咱们可以用更牛逼的压缩工具,比如ZIP或者RAR,它们能把文件压缩得更小,让硬盘喘口气。这样一来,不仅空间大了,还能节省点资源,挺划算的嘛!试试看,说不定你会发现自己的设备运行起来比以前流畅多了!嘿,兄弟!你听说过 DorisDB 的分片和分布式功能吗?这玩意儿超级厉害!它就像个大仓库,能把咱们的数据均匀地摆放在多个小仓库里(那些就是节点),这样不仅能让数据更高效地存储起来,还能让我们的系统跑得更快,用起来更顺畅。试试看,保管让你爱不释手! 第四章:事务冲突与并发控制 场景还原:在高并发环境下,多个用户同时尝试插入数据到同一表中,导致了写入失败。 问题浮现:即使网络连接稳定,磁盘空间充足,事务冲突仍可能导致写入失败。 解决方案:引入适当的并发控制机制是关键。在DorisDB中,可以通过设置合理的锁策略来避免或减少事务冲突。例如,使用行级锁或表级锁,根据具体需求选择最合适的锁模式。哎呀,兄弟,咱们在优化程序的时候,得注意一点,别搞那些没必要的同时进行的操作,这样能大大提升系统的稳定性。就像是做饭,你要是同时炒好几个菜,肯定得忙得团团转,而且容易出错。所以啊,咱们得一个个来,稳扎稳打,这样才能让系统跑得又快又稳! 结语:从困惑到解决的旅程 面对“写入失败”,我们需要冷静分析,从不同的角度寻找问题所在。哎呀,你知道嘛,不管是网速慢了点、硬件不够给力、操作过程中卡壳了,还是设置哪里没对劲,这些事儿啊,都有各自的小妙招来解决。就像是遇到堵车了,你得找找是哪段路的问题,然后对症下药,说不定就是换个路线或者等等红绿灯,就能顺畅起来呢!哎呀,你知道不?咱们要是能持续地学习和动手做,那咱处理问题的能力就能慢慢上个新台阶。就像给水管通了塞子,数据的流动就更顺畅了。这样一来,咱们的业务跑起来也快多了,就像是有了个贴身保镖,保护着业务高效运转呢!嘿!听好了,每回遇到难题都不是白来的,那可是让你升级打怪的好机会!咱们就一起手牵手,勇闯数据的汪洋大海,去发现那些藏在暗处的新世界吧!别怕,有我在你身边,咱俩一起探险,一起成长!
2024-10-07 15:51:26
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醉卧沙场
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...义服务器监听的端口、数据存储路径、字符集、日志输出方式、身份验证插件等多种配置选项,以满足不同应用场景的需求。例如,在Linux环境中,全局配置通常保存在/etc/my.cnf中,而特定于服务器或用户的个性化配置则分别存储在mysql-data-dir/my.cnf或用户家目录下的~/.my.cnf。 InnoDB存储引擎 , InnoDB是MySQL数据库系统中的一个事务型存储引擎,支持行级锁定和外键约束,适用于处理大量并发事务以及需要高可靠性和数据一致性的场景。在my.cnf配置文件中,可以通过配置default-storage-engine参数指定默认使用的存储引擎为InnoDB,并可进一步调整如innodb_buffer_pool_size等参数优化其性能。 SQL模式(sql-mode) , SQL模式在MySQL中用于控制SQL语句解析和执行的行为规范。通过在my.cnf配置文件中设置sql-mode变量,可以启用或禁用特定的SQL语法特性、数据完整性检查以及错误处理策略。例如,将sql-mode设置为STRICT_TRANS_TABLES,NO_ENGINE_SUBSTITUTION,意味着MySQL将采用严格模式进行事务处理,并禁止在创建表时自动选择其他存储引擎代替指定的引擎。 二进制日志(Binary Log) , 在MySQL中,二进制日志记录了所有更改数据库数据的SQL语句或事件信息,主要用于复制(Replication)和恢复(Recovery)目的。通过在my.cnf中启用log-bin参数并配置相关选项,MySQL服务器会将所有更改数据库状态的事务写入二进制日志文件,从而使得从库能够基于主库的日志信息同步更新数据。 身份验证插件(Authentication Plugin) , MySQL提供了一种灵活的身份验证机制,允许使用不同的身份验证插件来确保客户端连接的安全性。在my.cnf配置文件中,default_authentication_plugin参数用于指定MySQL服务器接受客户端连接时所使用的默认身份验证方法,例如caching_sha2_password,这是MySQL 8.0版本引入的一种更加安全的密码哈希算法实现的身份验证插件。
2023-10-08 09:56:02
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...视化操作,二是后台的数据库管理。网管对前台的管理和维护工作包括保障网络链路通畅、处理MIS终端的突发事件以及对操作员的管理、培训等,这是网管们日常做得最多、最辛苦的功课;然而MIS系统架构中同等重要的针对数据库的管理、维护和优化工作,现实中似乎并没有得到网管朋友的足够重视,看起来这都是程序员的事,事实上,一个网管如果能在MIS设计期间就数据表的规范化、表索引优化、容量设计、事务处理等诸多方面与程序员进行卓有成效的沟通和协作,那么日常的前台管理工作将会变得大为轻松,因为在某种意义上,数据库管理系统就相当于操作系统,在系统中占有同样重要的位置。 这正是SQL SERVER等数据库管理系统和dBASEX、ACCESS等数据库文件系统的本质区别,所以,对数据库管理系统操作能力的强弱在某种程度上也折射出了网管的水平——个人认为,称得上优秀的Admin,至少应该是一个称职的DBA(数据库管理员)。 下面以SQL SERVER(下称 SQLS)为例,将数据库管理中难于理解的“索引原理”问题给各位朋友作一个深入浅出的介绍。其他的数据库管理系统如Oracle、Sybase等,朋友们可以融会贯通,举一反三。 一、数据表的基本结构 建立数据库的目的是管理大量数据,而建立索引的目的就是提高数据检索效率,改善数据库工作性能,提高数据访问速度。对于索引,我们要知其然,更要知其所以然,关键在于认识索引的工作原理,才能更好的管理索引。 为认识索引工作原理,首先有必要对数据表的基本结构作一次全面的复习。 SQLS当一个新表被创建之时,系统将在磁盘中分配一段以8K为单位的连续空间,当字段的值从内存写入磁盘时,就在这一既定空间随机保存,当一个8K用完的时候,SQLS指针会自动分配一个8K的空间。这里,每个8K空间被称为一个数据页(Page),又名页面或数据页面,并分配从0-7的页号,每个文件的第0页记录引导信息,叫文件头(File header);每8个数据页(64K)的组合形成扩展区(Extent),称为扩展。全部数据页的组合形成堆(Heap)。 SQLS规定行不能跨越数据页,所以,每行记录的最大数据量只能为8K。这就是char和varchar这两种字符串类型容量要限制在8K以内的原因,存储超过8K的数据应使用text类型,实际上,text类型的字段值不能直接录入和保存,它只是存储一个指针,指向由若干8K的文本数据页所组成的扩展区,真正的数据正是放在这些数据页中。 页面有空间页面和数据页面之分。 当一个扩展区的8个数据页中既包含了空间页面又包括了数据或索引页面时,称为混合扩展(Mixed Extent),每张表都以混合扩展开始;反之,称为一致扩展(Uniform Extent),专门保存数据及索引信息。 表被创建之时,SQLS在混合扩展中为其分配至少一个数据页面,随着数据量的增长,SQLS可即时在混合扩展中分配出7个页面,当数据超过8个页面时,则从一致扩展中分配数据页面。 空间页面专门负责数据空间的分配和管理,包括:PFS页面(Page free space):记录一个页面是否已分配、位于混合扩展还是一致扩展以及页面上还有多少可用空间等信息;GAM页面(Global allocation map)和SGAM页面(Secodary global allocation map):用来记录空闲的扩展或含有空闲页面的混合扩展的位置。SQLS综合利用这三种类型的页面文件在必要时为数据表创建新空间; 数据页或索引页则专门保存数据及索引信息,SQLS使用4种类型的数据页面来管理表或索引:它们是IAM页、数据页、文本/图像页和索引页。 在WINDOWS中,我们对文件执行的每一步操作,在磁盘上的物理位置只有系统(system)才知道;SQL SERVER沿袭了这种工作方式,在插入数据的过程中,不但每个字段值在数据页面中的保存位置是随机的,而且每个数据页面在“堆”中的排列位置也只有系统(system)才知道。 这是为什么呢?众所周知,OS之所以能管理DISK,是因为在系统启动时首先加载了文件分配表:FAT(File Allocation Table),正是由它管理文件系统并记录对文件的一切操作,系统才得以正常运行;同理,作为管理系统级的SQL SERVER,也有这样一张类似FAT的表存在,它就是索引分布映像页:IAM(Index Allocation Map)。 IAM的存在,使SQLS对数据表的物理管理有了可能。 IAM页从混合扩展中分配,记录了8个初始页面的位置和该扩展区的位置,每个IAM页面能管理512,000个数据页面,如果数据量太大,SQLS也可以增加更多的IAM页,可以位于文件的任何位置。第一个IAM页被称为FirstIAM,其中记录了以后的IAM页的位置。 数据页和文本/图像页互反,前者保存非文本/图像类型的数据,因为它们都不超过8K的容量,后者则只保存超过8K容量的文本或图像类型数据。而索引页顾名思义,保存的是与索引结构相关的数据信息。了解页面的问题有助我们下一步准确理解SQLS维护索引的方式,如页拆分、填充因子等。 二、索引的基本概念 索引是一种特殊类型的数据库对象,它与表有着密切的联系。 索引是为检索而存在的。如一些书籍的末尾就专门附有索引,指明了某个关键字在正文中的出现的页码位置,方便我们查找,但大多数的书籍只有目录,目录不是索引,只是书中内容的排序,并不提供真正的检索功能。可见建立索引要单独占用空间;索引也并不是必须要建立的,它们只是为更好、更快的检索和定位关键字而存在。 再进一步说,我们要在图书馆中查阅图书,该怎么办呢?图书馆的前台有很多叫做索引卡片柜的小柜子,里面分了若干的类别供我们检索图书,比如你可以用书名的笔画顺序或者拼音顺序作为查找的依据,你还可以从作者名的笔画顺序或拼音顺序去查询想要的图书,反正有许多检索方式,但有一点很明白,书库中的书并没有按照这些卡片柜中的顺序排列——虽然理论上可以这样做,事实上,所有图书的脊背上都人工的粘贴了一个特定的编号①,它们是以这个顺序在排列。索引卡片中并没有指明这本书摆放在书库中的第几个书架的第几本,仅仅指明了这个特定的编号。管理员则根据这一编号将请求的图书返回到读者手中。这是很形象的例子,以下的讲解将会反复用到它。 SQLS在安装完成之后,安装程序会自动创建master、model、tempdb等几个特殊的系统数据库,其中master是SQLS的主数据库,用于保存和管理其它系统数据库、用户数据库以及SQLS的系统信息,它在SQLS中的地位与WINDOWS下的注册表相当。 master中有一个名为sysindexes的系统表,专门管理索引。SQLS查询数据表的操作都必须用到它,毫无疑义,它是本文主角之一。 查看一张表的索引属性,可以在查询分析器中使用以下命令:select from sysindexes where id=object_id(‘tablename’) ;而要查看表的索引所占空间的大小,可以使用系统存储过程命令:sp_spaceused tablename,其中参数tablename为被索引的表名。 三、平衡树 如果你通过书后的索引知道了一个关键字所在的页码,你有可能通过随机的翻寻,最终到达正确的页码。但更科学更快捷的方法是:首先把书翻到大概二分之一的位置,如果要找的页码比该页的页码小,就把书向前翻到四分之一处,否则,就把书向后翻到四分之三的地方,依此类推,把书页续分成更小的部分,直至正确的页码。这叫“两分法”,微软在官方教程MOC里另有一种说法:叫B树(B-Tree,Balance Tree),即平衡树。 一个表索引由若干页面组成,这些页面构成了一个树形结构。B树由“根”(root)开始,称为根级节点,它通过指向另外两个页,把一个表的记录从逻辑上分成两个部分:“枝”—--非叶级节点(Non-Leaf Level);而非叶级节点又分别指向更小的部分:“叶”——叶级节点(Leaf Level)。根节点、非叶级节点和叶级节点都位于索引页中,统称为索引节点,属于索引页的范筹。这些“枝”、“叶”最终指向了具体的数据页(Page)。在根级节点和叶级节点之间的叶又叫数据中间页。 “根”(root)对应了sysindexes表的Root字段,其中记载了非叶级节点的物理位置(即指针);非叶级节点位于根节点和叶节点之间,记载了指向叶级节点的指针;而叶级节点则最终指向数据页。这就是“平衡树”。 四、聚集索引和非聚集索引 从形式上而言,索引分为聚集索引(Clustered Indexes)和非聚集索引(NonClustered Indexes)。 聚集索引相当于书籍脊背上那个特定的编号。如果对一张表建立了聚集索引,其索引页中就包含着建立索引的列的值(下称索引键值),那么表中的记录将按照该索引键值进行排序。比如,我们如果在“姓名”这一字段上建立了聚集索引,则表中的记录将按照姓名进行排列;如果建立了聚集索引的列是数值类型的,那么记录将按照该键值的数值大小来进行排列。 非聚集索引用于指定数据的逻辑顺序,也就是说,表中的数据并没有按照索引键值指定的顺序排列,而仍然按照插入记录时的顺序存放。其索引页中包含着索引键值和它所指向该行记录在数据页中的物理位置,叫做行定位符(RID:Row ID)。好似书后面的的索引表,索引表中的顺序与实际的页码顺序也是不一致的。而且一本书也许有多个索引。比如主题索引和作者索引。 SQL Server在默认的情况下建立的索引是非聚集索引,由于非聚集索引不对表中的数据进行重组,而只是存储索引键值并用一个指针指向数据所在的页面。一个表如果没有聚集索引时,理论上可以建立249个非聚集索引。每个非聚集索引提供访问数据的不同排序顺序。 五、数据是怎样被访问的 若能真正理解了以上索引的基础知识,那么再回头来看索引的工作原理就简单和轻松多了。 (一)SQLS怎样访问没有建立任何索引数据表: Heap译成汉语叫做“堆”,其本义暗含杂乱无章、无序的意思,前面提到数据值被写进数据页时,由于每一行记录之间并没地有特定的排列顺序,所以行与行的顺序就是随机无序的,当然表中的数据页也就是无序的了,而表中所有数据页就形成了“堆”,可以说,一张没有索引的数据表,就像一个只有书柜而没有索引卡片柜的图书馆,书库里面塞满了一堆乱七八糟的图书。当读者对管理员提交查询请求后,管理员就一头钻进书库,对照查找内容从头开始一架一柜的逐本查找,运气好的话,在第一个书架的第一本书就找到了,运气不好的话,要到最后一个书架的最后一本书才找到。 SQLS在接到查询请求的时候,首先会分析sysindexes表中一个叫做索引标志符(INDID: Index ID)的字段的值,如果该值为0,表示这是一张数据表而不是索引表,SQLS就会使用sysindexes表的另一个字段——也就是在前面提到过的FirstIAM值中找到该表的IAM页链——也就是所有数据页集合。 这就是对一个没有建立索引的数据表进行数据查找的方式,是不是很没效率?对于没有索引的表,对于一“堆”这样的记录,SQLS也只能这样做,而且更没劲的是,即使在第一行就找到了被查询的记录,SQLS仍然要从头到尾的将表扫描一次。这种查询称为“遍历”,又叫“表扫描”。 可见没有建立索引的数据表照样可以运行,不过这种方法对于小规模的表来说没有什么太大的问题,但要查询海量的数据效率就太低了。 (二)SQLS怎样访问建立了非聚集索引的数据表: 如前所述,非聚集索引可以建多个,具有B树结构,其叶级节点不包含数据页,只包含索引行。假定一个表中只有非聚集索引,则每个索引行包含了非聚集索引键值以及行定位符(ROW ID,RID),他们指向具有该键值的数据行。每一个RID由文件ID、页编号和在页中行的编号组成。 当INDID的值在2-250之间时,意味着表中存在非聚集索引页。此时,SQLS调用ROOT字段的值指向非聚集索引B树的ROOT,在其中查找与被查询最相近的值,根据这个值找到在非叶级节点中的页号,然后顺藤摸瓜,在叶级节点相应的页面中找到该值的RID,最后根据这个RID在Heap中定位所在的页和行并返回到查询端。 例如:假定在Lastname上建立了非聚集索引,则执行Select From Member Where Lastname=’Ota’时,查询过程是:①SQLS查询INDID值为2;②立即从根出发,在非叶级节点中定位最接近Ota的值“Martin”,并查到其位于叶级页面的第61页;③仅在叶级页面的第61页的Martin下搜寻Ota的RID,其RID显示为N∶706∶4,表示Lastname字段中名为Ota的记录位于堆的第707页的第4行,N表示文件的ID值,与数据无关;④根据上述信息,SQLS立马在堆的第 707页第4行将该记录“揪”出来并显示于前台(客户端)。视表的数据量大小,整个查询过程费时从百分之几毫秒到数毫秒不等。 在谈到索引基本概念的时候,我们就提到了这种方式: 图书馆的前台有很多索引卡片柜,里面分了若干的类别,诸如按照书名笔画或拼音顺序、作者笔画或拼音顺序等等,但不同之处有二:① 索引卡片上记录了每本书摆放的具体位置——位于某柜某架的第几本——而不是“特殊编号”;② 书脊上并没有那个“特殊编号”。管理员在索引柜中查到所需图书的具体位置(RID)后,根据RID直接在书库中的具体位置将书提出来。 显然,这种查询方式效率很高,但资源占用极大,因为书库中书的位置随时在发生变化,必然要求管理员花费额外的精力和时间随时做好索引更新。 (三)SQLS怎样访问建立了聚集索引的数据表: 在聚集索引中,数据所在的数据页是叶级,索引数据所在的索引页是非叶级。 查询原理和上述对非聚集索引的查询相似,但由于记录是按照聚集索引中索引键值进行排序,换句话说,聚集索引的索引键值也就是具体的数据页。 这就好比书库中的书就是按照书名的拼音在排序,而且也只按照这一种排序方式建立相应的索引卡片,于是查询起来要比上述只建立非聚集索引的方式要简单得多。仍以上面的查询为例: 假定在Lastname字段上建立了聚集索引,则执行Select From Member Where Lastname=’Ota’时,查询过程是:①SQLS查询INDID值为1,这是在系统中只建立了聚集索引的标志;②立即从根出发,在非叶级节点中定位最接近Ota的值“Martin”,并查到其位于叶级页面的第120页;③在位于叶级页面第120页的Martin下搜寻到Ota条目,而这一条目已是数据记录本身;④将该记录返回客户端。 这一次的效率比第二种方法更高,以致于看起来更美,然而它最大的优点也恰好是它最大的缺点——由于同一张表中同时只能按照一种顺序排列,所以在任何一种数据表中的聚集索引只能建立一个;并且建立聚集索引需要至少相当于源表120%的附加空间,以存放源表的副本和索引中间页! 难道鱼和熊掌就不能兼顾了吗?办法是有的。 (四)SQLS怎样访问既有聚集索引、又有非聚集索引的数据表: 如果我们在建立非聚集索引之前先建立了聚集索引的话,那么非聚集索引就可以使用聚集索引的关键字进行检索,就像在图书馆中,前台卡片柜中的可以有不同类别的图书索引卡,然而每张卡片上都载明了那个特殊编号——并不是书籍存放的具体位置。这样在最大程度上既照顾了数据检索的快捷性,又使索引的日常维护变得更加可行,这是最为科学的检索方法。 也就是说,在只建立了非聚集索引的情况下,每个叶级节点指明了记录的行定位符(RID);而在既有聚集索引又有非聚集索引的情况下,每个叶级节点所指向的是该聚集索引的索引键值,即数据记录本身。 假设聚集索引建立在Lastname上,而非聚集索引建立在Firstname上,当执行Select From Member Where Firstname=’Mike’时,查询过程是:①SQLS查询INDID值为2;②立即从根出发,在Firstname的非聚集索引的非叶级节点中定位最接近Mike的值“Jose”条目;③从Jose条目下的叶级页面中查到Mike逻辑位置——不是RID而是聚集索引的指针;④根据这一指针所指示位置,直接进入位于Lastname的聚集索引中的叶级页面中到达Mike数据记录本身;⑤将该记录返回客户端。 这就完全和我们在“索引的基本概念”中讲到的现实场景完全一样了,当数据发生更新的时候,SQLS只负责对聚集索引的健值驾以维护,而不必考虑非聚集索引,只要我们在ID类的字段上建立聚集索引,而在其它经常需要查询的字段上建立非聚集索引,通过这种科学的、有针对性的在一张表上分别建立聚集索引和非聚集索引的方法,我们既享受了索引带来的灵活与快捷,又相对规避了维护索引所导致的大量的额外资源消耗。 六、索引的优点和不足 索引有一些先天不足:1:建立索引,系统要占用大约为表的1.2倍的硬盘和内存空间来保存索引。2:更新数据的时候,系统必须要有额外的时间来同时对索引进行更新,以维持数据和索引的一致性——这就如同图书馆要有专门的位置来摆放索引柜,并且每当库存图书发生变化时都需要有人将索引卡片重整以保持索引与库存的一致。 当然建立索引的优点也是显而易见的:在海量数据的情况下,如果合理的建立了索引,则会大大加强SQLS执行查询、对结果进行排序、分组的操作效率。 实践表明,不恰当的索引不但于事无补,反而会降低系统性能。因为大量的索引在进行插入、修改和删除操作时比没有索引花费更多的系统时间。比如在如下字段建立索引应该是不恰当的:1、很少或从不引用的字段;2、逻辑型的字段,如男或女(是或否)等。 综上所述,提高查询效率是以消耗一定的系统资源为代价的,索引不能盲目的建立,必须要有统筹的规划,一定要在“加快查询速度”与“降低修改速度”之间做好平衡,有得必有失,此消则彼长。这是考验一个DBA是否优秀的很重要的指标。 至此,我们一直在说SQLS在维护索引时要消耗系统资源,那么SQLS维护索引时究竟消耗了什么资源?会产生哪些问题?究竟应该才能优化字段的索引? 在上篇中,我们就索引的基本概念和数据查询原理作了详细阐述,知道了建立索引时一定要在“加快查询速度”与“降低修改速度”之间做好平衡,有得必有失,此消则彼长。那么,SQLS维护索引时究竟怎样消耗资源?应该从哪些方面对索引进行管理与优化?以下就从七个方面来回答这些问题。 一、页分裂 微软MOC教导我们:当一个数据页达到了8K容量,如果此时发生插入或更新数据的操作,将导致页的分裂(又名页拆分): 1、有聚集索引的情况下:聚集索引将被插入和更新的行指向特定的页,该页由聚集索引关键字决定; 2、只有堆的情况下:只要有空间就可以插入新的行,但是如果我们对行数据的更新需要更多的空间,以致大于了当前页的可用空间,行就被移到新的页中,并且在原位置留下一个转发指针,指向被移动的新行,如果具有转发指针的行又被移动了,那么原来的指针将重新指向新的位置; 3、如果堆中有非聚集索引,那么尽管插入和更新操作在堆中不会发生页分裂,但是在非聚集索引上仍然产生页分裂。 无论有无索引,大约一半的数据将保留在老页面,而另一半将放入新页面,并且新页面可能被分配到任何可用的页。所以,频繁页分裂,后果很严重,将使物理表产生大量数据碎片,导致直接造成I/O效率的急剧下降,最后,停止SQLS的运行并重建索引将是我们的唯一选择! 二、填充因子 然而在“混沌之初”,就可以在一定程度上避免不愉快出现:在创建索引时,可以为这个索引指定一个填充因子,以便在索引的每个叶级页面上保留一定百分比的空间,将来数据可以进行扩充和减少页分裂。填充因子是从0到100的百分比数值,设为100时表示将数据页填满。只有当不会对数据进行更改时(例如只读表中)才用此设置。值越小则数据页上的空闲空间越大,这样可以减少在索引增长过程中进行页分裂的需要,但这一操作需要占用更多的硬盘空间。 填充因子只在创建索引时执行,索引创建以后,当表中进行数据的添加、删除或更新时,是不会保持填充因子的,如果想在数据页上保持额外的空间,则有悖于使用填充因子的本意,因为随着数据的输入,SQLS必须在每个页上进行页拆分,以保持填充因子指定的空闲空间。因此,只有在表中的数据进行了较大的变动,才可以填充数据页的空闲空间。这时,可以从容的重建索引,重新指定填充因子,重新分布数据。 反之,填充因子指定不当,就会降低数据库的读取性能,其降低量与填充因子设置值成反比。例如,当填充因子的值为50时,数据库的读取性能会降低两倍!所以,只有在表中根据现有数据创建新索引,并且可以预见将来会对这些数据进行哪些更改时,设置填充因子才有意义。 三、两道数学题 假定数据库设计没有问题,那么是否象上篇中分析的那样,当你建立了众多的索引,在查询工作中SQLS就只能按照“最高指示”用索引处理每一个提交的查询呢?答案是否定的! 上篇“数据是怎样被访问的”章节中提到的四种索引方案只是一种静态的、标准的和理论上的分析比较,实际上,将在外,军令有所不从,SQLS几乎完全是“自主”的决定是否使用索引或使用哪一个索引! 这是怎么回事呢? 让我们先来算一道题:如果某表的一条记录在磁盘上占用1000字节(1K)的话,我们对其中10字节的一个字段建立索引,那么该记录对应的索引大小只有10字节(0.01K)。上篇说过,SQLS的最小空间分配单元是“页(Page)”,一个页面在磁盘上占用8K空间,所以一页只能存储8条“记录”,但可以存储800条“索引”。现在我们要从一个有8000条记录的表中检索符合某个条件的记录(有Where子句),如果没有索引的话,我们需要遍历8000条×1000字节/8K字节=1000个页面才能够找到结果。如果在检索字段上有上述索引的话,那么我们可以在8000条×10字节/8K字节=10个页面中就检索到满足条件的索引块,然后根据索引块上的指针逐一找到结果数据块,这样I/O访问量肯定要少得多。 然而有时用索引还不如不用索引快! 同上,如果要无条件检索全部记录(不用Where子句),不用索引的话,需要访问8000条×1000字节/8K字节=1000个页面;而使用索引的话,首先检索索引,访问8000条×10字节/8K字节=10个页面得到索引检索结果,再根据索引检索结果去对应数据页面,由于是检索全部数据,所以需要再访问8000条×1000字节/8K字节=1000个页面将全部数据读取出来,一共访问了1010个页面,这显然不如不用索引快。 SQLS内部有一套完整的数据索引优化技术,在上述情况下,SQLS会自动使用表扫描的方式检索数据而不会使用任何索引。那么SQLS是怎么知道什么时候用索引,什么时候不用索引的呢?因为SQLS除了维护数据信息外,还维护着数据统计信息! 四、统计信息 打开企业管理器,单击“Database”节点,右击Northwind数据库→单击“属性”→选择“Options”选项卡,观察“Settings”下的各项复选项,你发现了什么? 从Settings中我们可以看到,在数据库中,SQLS将默认的自动创建和更新统计信息,这些统计信息包括数据密度和分布信息,正是它们帮助SQLS确定最佳的查询策略:建立查询计划和是否使用索引以及使用什么样的索引。 在创建索引时,SQLS会创建分布数据页来存放有关索引的两种统计信息:分布表和密度表。查询优化器使用这些统计信息估算使用该索引进行查询的成本(Cost),并在此基础上判断该索引对某个特定查询是否有用。 随着表中的数据发生变化,SQLS自动定期更新这些统计信息。采样是在各个数据页上随机进行。从磁盘读取一个数据页后,该数据页上的所有行都被用来更新统计信息。统计信息更新的频率取决于字段或索引中的数据量以及数据更改量。比如,对于有一万条记录的表,当1000个索引键值发生改变时,该表的统计信息便可能需要更新,因为1000 个值在该表中占了10%,这是一个很大的比例。而对于有1千万条记录的表来说,1000个索引值发生更改的意义则可以忽略不计,因此统计信息就不会自动更新。 至于它们帮助SQLS建立查询计划的具体过程,限于篇幅,这里就省略了,请有兴趣的朋友们自己研究。 顺便多说一句,SQLS除了能自动记录统计信息之外,还可以记录服务器中所发生的其它活动的详细信息,包括I/O 统计信息、CPU 统计信息、锁定请求、T-SQL 和 RPC 统计信息、索引和表扫描、警告和引发的错误、数据库对象的创建/除去、连接/断开、存储过程操作、游标操作等等。这些信息的读取、设置请朋友们在SQLS联机帮助文档(SQL Server Books Online)中搜索字符串“Profiler”查找。 五、索引的人工维护 上面讲到,某些不合适的索引将影响到SQLS的性能,随着应用系统的运行,数据不断地发生变化,当数据变化达到某一个程度时将会影响到索引的使用。这时需要用户自己来维护索引。 随着数据行的插入、删除和数据页的分裂,有些索引页可能只包含几页数据,另外应用在执行大量I/O的时候,重建非聚聚集索引可以维护I/O的效率。重建索引实质上是重新组织B树。需要重建索引的情况有: 1) 数据和使用模式大幅度变化; 2)排序的顺序发生改变; 3)要进行大量插入操作或已经完成; 4)使用I/O查询的磁盘读次数比预料的要多; 5)由于大量数据修改,使得数据页和索引页没有充分使用而导致空间的使用超出估算; 6)dbcc检查出索引有问题。 六、索引的使用原则 接近尾声的时候,让我们再从另一个角度认识索引的两个重要属性----唯一性索引和复合性索引。 在设计表的时候,可以对字段值进行某些限制,比如可以对字段进行主键约束或唯一性约束。 主键约束是指定某个或多个字段不允许重复,用于防止表中出现两条完全相同的记录,这样的字段称为主键,每张表都可以建立并且只能建立一个主键,构成主键的字段不允许空值。例如职员表中“身份证号”字段或成绩表中“学号、课程编号”字段组合。 而唯一性约束与主键约束类似,区别只在于构成唯一性约束的字段允许出现空值。 建立在主键约束和唯一性约束上的索引,由于其字段值具有唯一性,于是我们将这种索引叫做“唯一性索引”,如果这个唯一性索引是由两个以上字段的组合建立的,那么它又叫“复合性索引”。 注意,唯一索引不是聚集索引,如果对一个字段建立了唯一索引,你仅仅不能向这个字段输入重复的值。并不妨碍你可以对其它类型的字段也建立一个唯一性索引,它们可以是聚集的,也可以是非聚集的。 唯一性索引保证在索引列中的全部数据是唯一的,不会包含冗余数据。如果表中已经有一个主键约束或者唯一性约束,那么当创建表或者修改表时,SQLS自动创建一个唯一性索引。但出于必须保证唯一性,那么应该创建主键约束或者唯一性键约束,而不是创建一个唯一性索引。当创建唯一性索引时,应该认真考虑这些规则:当在表中创建主键约束或者唯一性键约束时, SQLS钭自动创建一个唯一性索引;如果表中已经包含有数据,那么当创建索引时,SQLS检查表中已有数据的冗余性,如果发现冗余值,那么SQLS就取消该语句的执行,并且返回一个错误消息,确保表中的每一行数据都有一个唯一值。 复合索引就是一个索引创建在两个列或者多个列上。在搜索时,当两个或者多个列作为一个关键值时,最好在这些列上创建复合索引。当创建复合索引时,应该考虑这些规则:最多可以把16个列合并成一个单独的复合索引,构成复合索引的列的总长度不能超过900字节,也就是说复合列的长度不能太长;在复合索引中,所有的列必须来自同一个表中,不能跨表建立复合列;在复合索引中,列的排列顺序是非常重要的,原则上,应该首先定义最唯一的列,例如在(COL1,COL2)上的索引与在(COL2,COL1)上的索引是不相同的,因为两个索引的列的顺序不同;为了使查询优化器使用复合索引,查询语句中的WHERE子句必须参考复合索引中第一个列;当表中有多个关键列时,复合索引是非常有用的;使用复合索引可以提高查询性能,减少在一个表中所创建的索引数量。 综上所述,我们总结了如下索引使用原则: 1)逻辑主键使用唯一的成组索引,对系统键(作为存储过程)采用唯一的非成组索引,对任何外键列采用非成组索引。考虑数据库的空间有多大,表如何进行访问,还有这些访问是否主要用作读写。 2)不要索引memo/note 字段,不要索引大型字段(有很多字符),这样作会让索引占用太多的存储空间。 3)不要索引常用的小型表 4)一般不要为小型数据表设置过多的索引,假如它们经常有插入和删除操作就更别这样作了,SQLS对这些插入和删除操作提供的索引维护可能比扫描表空间消耗更多的时间。 七、大结局 查询是一个物理过程,表面上是SQLS在东跑西跑,其实真正大部分压马路的工作是由磁盘输入输出系统(I/O)完成,全表扫描需要从磁盘上读表的每一个数据页,如果有索引指向数据值,则I/O读几次磁盘就可以了。但是,在随时发生的增、删、改操作中,索引的存在会大大增加工作量,因此,合理的索引设计是建立在对各种查询的分析和预测上的,只有正确地使索引与程序结合起来,才能产生最佳的优化方案。 一般来说建立索引的思路是: (1)主键时常作为where子句的条件,应在表的主键列上建立聚聚集索引,尤其当经常用它作为连接的时候。 (2)有大量重复值且经常有范围查询和排序、分组发生的列,或者非常频繁地被访问的列,可考虑建立聚聚集索引。 (3)经常同时存取多列,且每列都含有重复值可考虑建立复合索引来覆盖一个或一组查询,并把查询引用最频繁的列作为前导列,如果可能尽量使关键查询形成覆盖查询。 (4)如果知道索引键的所有值都是唯一的,那么确保把索引定义成唯一索引。 (5)在一个经常做插入操作的表上建索引时,使用fillfactor(填充因子)来减少页分裂,同时提高并发度降低死锁的发生。如果在只读表上建索引,则可以把fillfactor置为100。 (6)在选择索引字段时,尽量选择那些小数据类型的字段作为索引键,以使每个索引页能够容纳尽可能多的索引键和指针,通过这种方式,可使一个查询必须遍历的索引页面降到最小。此外,尽可能地使用整数为键值,因为它能够提供比任何数据类型都快的访问速度。 SQLS是一个很复杂的系统,让索引以及查询背后的东西真相大白,可以帮助我们更为深刻的了解我们的系统。一句话,索引就象盐,少则无味多则咸。 本篇文章为转载内容。原文链接:https://blog.csdn.net/qq_28052907/article/details/75194926。 该文由互联网用户投稿提供,文中观点代表作者本人意见,并不代表本站的立场。 作为信息平台,本站仅提供文章转载服务,并不拥有其所有权,也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况,请及时联系我们,我们将第一时间进行核实并删除相应内容。
2023-04-30 23:10:07
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...ist 中是否有等待处理的消息(比如写一个 while 循环)。 为了减少通信的消耗,可以 sleep()一段时间再消费,但是会有两个问题: 1、如果生产者生产消息的速度远大于消费者消费消息的速度,List 会占用大量的内存。 2、消息的实时性降低。 list 还提供了一个阻塞的命令:blpop,没有任何元素可以弹出的时候,连接会被阻塞。 基于 list 实现的消息队列,不支持一对多的消息分发。 1.2 发布订阅模式 除了通过 list 实现消息队列之外,Redis 还提供了一组命令实现发布/订阅模式。 这种方式,发送者和接收者没有直接关联(实现了解耦),接收者也不需要持续尝试获取消息。 1.2.1 订阅频道 首先,我们有很多的频道(channel),我们也可以把这个频道理解成 queue。订阅者可以订阅一个或者多个频道。消息的发布者(生产者)可以给指定的频道发布消息。只要有消息到达了频道,所有订阅了这个频道的订阅者都会收到这条消息。 需要注意的注意是,发出去的消息不会被持久化,因为它已经从队列里面移除了,所以消费者只能收到它开始订阅这个频道之后发布的消息。 下面我们来看一下发布订阅命令的使用方法。 订阅者订阅频道:可以一次订阅多个,比如这个客户端订阅了 3 个频道。 subscribe channel-1 channel-2 channel-3 发布者可以向指定频道发布消息(并不支持一次向多个频道发送消息): publish channel-1 2673 取消订阅(不能在订阅状态下使用): unsubscribe channel-1 1.2.2 按规则(Pattern)订阅频道 支持 ?和 占位符。? 代表一个字符, 代表 0 个或者多个字符。 消费端 1,关注运动信息: psubscribe sport 消费端 2,关注所有新闻: psubscribe news 消费端 3,关注天气新闻: psubscribe news-weather 生产者,发布 3 条信息 publish news-sport yaoming publish news-music jaychou publish news-weather rain 2、Redis 事务 2.1 为什么要用事务 我们知道 Redis 的单个命令是原子性的(比如 get set mget mset),如果涉及到多个命令的时候,需要把多个命令作为一个不可分割的处理序列,就需要用到事务。 例如我们之前说的用 setnx 实现分布式锁,我们先 set,然后设置对 key 设置 expire, 防止 del 发生异常的时候锁不会被释放,业务处理完了以后再 del,这三个动作我们就希望它们作为一组命令执行。 Redis 的事务有两个特点: 1、按进入队列的顺序执行。 2、不会受到其他客户端的请求的影响。 Redis 的事务涉及到四个命令:multi(开启事务),exec(执行事务),discard (取消事务),watch(监视) 2.2 事务的用法 案例场景:tom 和 mic 各有 1000 元,tom 需要向 mic 转账 100 元。tom 的账户余额减少 100 元,mic 的账户余额增加 100 元。 通过 multi 的命令开启事务。事务不能嵌套,多个 multi 命令效果一样。 multi 执行后,客户端可以继续向服务器发送任意多条命令,这些命令不会立即被执行,而是被放到一个队列中,当 exec 命令被调用时,所有队列中的命令才会被执行。 通过 exec 的命令执行事务。如果没有执行 exec,所有的命令都不会被执行。如果中途不想执行事务了,怎么办? 可以调用 discard 可以清空事务队列,放弃执行。 2.3 watch命令 在 Redis 中还提供了一个 watch 命令。 它可以为 Redis 事务提供 CAS 乐观锁行为(Check and Set / Compare and Swap),也就是多个线程更新变量的时候,会跟原值做比较,只有它没有被其他线程修改的情况下,才更新成新的值。 我们可以用 watch 监视一个或者多个 key,如果开启事务之后,至少有一个被监视 key 键在 exec 执行之前被修改了,那么整个事务都会被取消(key 提前过期除外)。可以用 unwatch 取消。 2.4 事务可能遇到的问题 我们把事务执行遇到的问题分成两种,一种是在执行 exec 之前发生错误,一种是在执行 exec 之后发生错误。 2.4.1 在执行 exec 之前发生错误 比如:入队的命令存在语法错误,包括参数数量,参数名等等(编译器错误)。 在这种情况下事务会被拒绝执行,也就是队列中所有的命令都不会得到执行。 2.4.2 在执行 exec 之后发生错误 比如,类型错误,比如对 String 使用了 Hash 的命令,这是一种运行时错误。 最后我们发现 set k1 1 的命令是成功的,也就是在这种发生了运行时异常的情况下, 只有错误的命令没有被执行,但是其他命令没有受到影响。 这个显然不符合我们对原子性的定义,也就是我们没办法用 Redis 的这种事务机制来实现原子性,保证数据的一致。 3、Lua脚本 Lua/ˈluə/是一种轻量级脚本语言,它是用 C 语言编写的,跟数据的存储过程有点类似。 使用 Lua 脚本来执行 Redis 命令的好处: 1、一次发送多个命令,减少网络开销。 2、Redis 会将整个脚本作为一个整体执行,不会被其他请求打断,保持原子性。 3、对于复杂的组合命令,我们可以放在文件中,可以实现程序之间的命令集复用。 3.1 在Redis中调用Lua脚本 使用 eval /ɪ’væl/ 方法,语法格式: redis> eval lua-script key-num [key1 key2 key3 ....] [value1 value2 value3 ....] eval代表执行Lua语言的命令。 lua-script代表Lua语言脚本内容。 key-num表示参数中有多少个key,需要注意的是Redis中key是从1开始的,如果没有key的参数,那么写0。 [key1key2key3…]是key作为参数传递给Lua语言,也可以不填,但是需要和key-num的个数对应起来。 [value1 value2 value3 …]这些参数传递给 Lua 语言,它们是可填可不填的。 示例,返回一个字符串,0 个参数: redis> eval "return 'Hello World'" 0 3.2 在Lua脚本中调用Redis命令 使用 redis.call(command, key [param1, param2…])进行操作。语法格式: redis> eval "redis.call('set',KEYS[1],ARGV[1])" 1 lua-key lua-value command是命令,包括set、get、del等。 key是被操作的键。 param1,param2…代表给key的参数。 注意跟 Java 不一样,定义只有形参,调用只有实参。 Lua 是在调用时用 key 表示形参,argv 表示参数值(实参)。 3.2.1 设置键值对 在 Redis 中调用 Lua 脚本执行 Redis 命令 redis> eval "return redis.call('set',KEYS[1],ARGV[1])" 1 gupao 2673 redis> get gupao 以上命令等价于 set gupao 2673。 在 redis-cli 中直接写 Lua 脚本不够方便,也不能实现编辑和复用,通常我们会把脚本放在文件里面,然后执行这个文件。 3.2.2 在 Redis 中调用 Lua 脚本文件中的命令,操作 Redis 创建 Lua 脚本文件: cd /usr/local/soft/redis5.0.5/src vim gupao.lua Lua 脚本内容,先设置,再取值: cd /usr/local/soft/redis5.0.5/src redis-cli --eval gupao.lua 0 得到返回值: root@localhost src] redis-cli --eval gupao.lua 0 "lua666" 3.2.3 案例:对 IP 进行限流 需求:在 X 秒内只能访问 Y 次。 设计思路:用 key 记录 IP,用 value 记录访问次数。 拿到 IP 以后,对 IP+1。如果是第一次访问,对 key 设置过期时间(参数 1)。否则判断次数,超过限定的次数(参数 2),返回 0。如果没有超过次数则返回 1。超过时间, key 过期之后,可以再次访问。 KEY[1]是 IP, ARGV[1]是过期时间 X,ARGV[2]是限制访问的次数 Y。 -- ip_limit.lua-- IP 限流,对某个 IP 频率进行限制 ,6 秒钟访问 10 次 local num=redis.call('incr',KEYS[1])if tonumber(num)==1 thenredis.call('expire',KEYS[1],ARGV[1])return 1elseif tonumber(num)>tonumber(ARGV[2]) thenreturn 0 elsereturn 1 end 6 秒钟内限制访问 10 次,调用测试(连续调用 10 次): ./redis-cli --eval "ip_limit.lua" app:ip:limit:192.168.8.111 , 6 10 app:ip:limit:192.168.8.111 是 key 值 ,后面是参数值,中间要加上一个空格和一个逗号,再加上一个空格 。 即:./redis-cli –eval [lua 脚本] [key…]空格,空格[args…] 多个参数之间用一个空格分割 。 代码:LuaTest.java 3.2.4 缓存 Lua 脚本 为什么要缓存 在脚本比较长的情况下,如果每次调用脚本都需要把整个脚本传给 Redis 服务端, 会产生比较大的网络开销。为了解决这个问题,Redis 提供了 EVALSHA 命令,允许开发者通过脚本内容的 SHA1 摘要来执行脚本。 如何缓存 Redis 在执行 script load 命令时会计算脚本的 SHA1 摘要并记录在脚本缓存中,执行 EVALSHA 命令时 Redis 会根据提供的摘要从脚本缓存中查找对应的脚本内容,如果找到了则执行脚本,否则会返回错误:“NOSCRIPT No matching script. Please use EVAL.” 127.0.0.1:6379> script load "return 'Hello World'" "470877a599ac74fbfda41caa908de682c5fc7d4b"127.0.0.1:6379> evalsha "470877a599ac74fbfda41caa908de682c5fc7d4b" 0 "Hello World" 3.2.5 自乘案例 Redis 有 incrby 这样的自增命令,但是没有自乘,比如乘以 3,乘以 5。我们可以写一个自乘的运算,让它乘以后面的参数: local curVal = redis.call("get", KEYS[1]) if curVal == false thencurVal = 0 elsecurVal = tonumber(curVal)endcurVal = curVal tonumber(ARGV[1]) redis.call("set", KEYS[1], curVal) return curVal 把这个脚本变成单行,语句之间使用分号隔开 local curVal = redis.call("get", KEYS[1]); if curVal == false then curVal = 0 else curVal = tonumber(curVal) end; curVal = curVal tonumber(ARGV[1]); redis.call("set", KEYS[1], curVal); return curVal script load ‘命令’ 127.0.0.1:6379> script load 'local curVal = redis.call("get", KEYS[1]); if curVal == false then curVal = 0 else curVal = tonumber(curVal) end; curVal = curVal tonumber(ARGV[1]); redis.call("set", KEYS[1], curVal); return curVal' "be4f93d8a5379e5e5b768a74e77c8a4eb0434441" 调用: 127.0.0.1:6379> set num 2OK127.0.0.1:6379> evalsha be4f93d8a5379e5e5b768a74e77c8a4eb0434441 1 num 6 (integer) 12 3.2.6 脚本超时 Redis 的指令执行本身是单线程的,这个线程还要执行客户端的 Lua 脚本,如果 Lua 脚本执行超时或者陷入了死循环,是不是没有办法为客户端提供服务了呢? eval 'while(true) do end' 0 为了防止某个脚本执行时间过长导致 Redis 无法提供服务,Redis 提供了 lua-time-limit 参数限制脚本的最长运行时间,默认为 5 秒钟。 lua-time-limit 5000(redis.conf 配置文件中) 当脚本运行时间超过这一限制后,Redis 将开始接受其他命令但不会执行(以确保脚本的原子性,因为此时脚本并没有被终止),而是会返回“BUSY”错误。 Redis 提供了一个 script kill 的命令来中止脚本的执行。新开一个客户端: script kill 如果当前执行的 Lua 脚本对 Redis 的数据进行了修改(SET、DEL 等),那么通过 script kill 命令是不能终止脚本运行的。 127.0.0.1:6379> eval "redis.call('set','gupao','666') while true do end" 0 因为要保证脚本运行的原子性,如果脚本执行了一部分终止,那就违背了脚本原子性的要求。最终要保证脚本要么都执行,要么都不执行。 127.0.0.1:6379> script kill(error) UNKILLABLE Sorry the script already executed write commands against the dataset. You can either wait the scripttermination or kill the server in a hard way using the SHUTDOWN NOSAVE command. 遇到这种情况,只能通过 shutdown nosave 命令来强行终止 redis。 shutdown nosave 和 shutdown 的区别在于 shutdown nosave 不会进行持久化操作,意味着发生在上一次快照后的数据库修改都会丢失。 4、Redis 为什么这么快? 4.1 Redis到底有多快? 根据官方的数据,Redis 的 QPS 可以达到 10 万左右(每秒请求数)。 4.2 Redis为什么这么快? 总结:1)纯内存结构、2)单线程、3)多路复用 4.2.1 内存 KV 结构的内存数据库,时间复杂度 O(1)。 第二个,要实现这么高的并发性能,是不是要创建非常多的线程? 恰恰相反,Redis 是单线程的。 4.2.2 单线程 单线程有什么好处呢? 1、没有创建线程、销毁线程带来的消耗 2、避免了上线文切换导致的 CPU 消耗 3、避免了线程之间带来的竞争问题,例如加锁释放锁死锁等等 4.2.3 异步非阻塞 异步非阻塞 I/O,多路复用处理并发连接。 4.3 Redis为什么是单线程的? 不是白白浪费了 CPU 的资源吗? 因为单线程已经够用了,CPU 不是 redis 的瓶颈。Redis 的瓶颈最有可能是机器内存或者网络带宽。既然单线程容易实现,而且 CPU 不会成为瓶颈,那就顺理成章地采用单线程的方案了。 4.4 单线程为什么这么快? 因为 Redis 是基于内存的操作,我们先从内存开始说起。 4.4.1 虚拟存储器(虚拟内存 Vitual Memory) 名词解释:主存:内存;辅存:磁盘(硬盘) 计算机主存(内存)可看作一个由 M 个连续的字节大小的单元组成的数组,每个字节有一个唯一的地址,这个地址叫做物理地址(PA)。早期的计算机中,如果 CPU 需要内存,使用物理寻址,直接访问主存储器。 这种方式有几个弊端: 1、在多用户多任务操作系统中,所有的进程共享主存,如果每个进程都独占一块物理地址空间,主存很快就会被用完。我们希望在不同的时刻,不同的进程可以共用同一块物理地址空间。 2、如果所有进程都是直接访问物理内存,那么一个进程就可以修改其他进程的内存数据,导致物理地址空间被破坏,程序运行就会出现异常。 为了解决这些问题,我们就想了一个办法,在 CPU 和主存之间增加一个中间层。CPU 不再使用物理地址访问,而是访问一个虚拟地址,由这个中间层把地址转换成物理地址,最终获得数据。这个中间层就叫做虚拟存储器(Virtual Memory)。 具体的操作如下所示: 在每一个进程开始创建的时候,都会分配一段虚拟地址,然后通过虚拟地址和物理地址的映射来获取真实数据,这样进程就不会直接接触到物理地址,甚至不知道自己调用的哪块物理地址的数据。 目前,大多数操作系统都使用了虚拟内存,如 Windows 系统的虚拟内存、Linux 系统的交换空间等等。Windows 的虚拟内存(pagefile.sys)是磁盘空间的一部分。 在 32 位的系统上,虚拟地址空间大小是 2^32bit=4G。在 64 位系统上,最大虚拟地址空间大小是多少? 是不是 2^64bit=10241014TB=1024PB=16EB?实际上没有用到 64 位,因为用不到这么大的空间,而且会造成很大的系统开销。Linux 一般用低 48 位来表示虚拟地址空间,也就是 2^48bit=256T。 cat /proc/cpuinfo address sizes : 40 bits physical, 48 bits virtual 实际的物理内存可能远远小于虚拟内存的大小。 总结:引入虚拟内存,可以提供更大的地址空间,并且地址空间是连续的,使得程序编写、链接更加简单。并且可以对物理内存进行隔离,不同的进程操作互不影响。还可以通过把同一块物理内存映射到不同的虚拟地址空间实现内存共享。 4.4.2 用户空间和内核空间 为了避免用户进程直接操作内核,保证内核安全,操作系统将虚拟内存划分为两部分,一部分是内核空间(Kernel-space)/ˈkɜːnl /,一部分是用户空间(User-space)。 内核是操作系统的核心,独立于普通的应用程序,可以访问受保护的内存空间,也有访问底层硬件设备的权限。 内核空间中存放的是内核代码和数据,而进程的用户空间中存放的是用户程序的代码和数据。不管是内核空间还是用户空间,它们都处于虚拟空间中,都是对物理地址的映射。 在 Linux 系统中, 内核进程和用户进程所占的虚拟内存比例是 1:3。 当进程运行在内核空间时就处于内核态,而进程运行在用户空间时则处于用户态。 进程在内核空间以执行任意命令,调用系统的一切资源;在用户空间只能执行简单的运算,不能直接调用系统资源,必须通过系统接口(又称 system call),才能向内核发出指令。 top 命令: us 代表 CPU 消耗在 User space 的时间百分比; sy 代表 CPU 消耗在 Kernel space 的时间百分比。 4.4.3 进程切换(上下文切换) 多任务操作系统是怎么实现运行远大于 CPU 数量的任务个数的? 当然,这些任务实际上并不是真的在同时运行,而是因为系统通过时间片分片算法,在很短的时间内,将 CPU 轮流分配给它们,造成多任务同时运行的错觉。 为了控制进程的执行,内核必须有能力挂起正在 CPU 上运行的进程,并恢复以前挂起的某个进程的执行。这种行为被称为进程切换。 什么叫上下文? 在每个任务运行前,CPU 都需要知道任务从哪里加载、又从哪里开始运行,也就是说,需要系统事先帮它设置好 CPU 寄存器和程序计数器(ProgramCounter),这个叫做 CPU 的上下文。 而这些保存下来的上下文,会存储在系统内核中,并在任务重新调度执行时再次加载进来。这样就能保证任务原来的状态不受影响,让任务看起来还是连续运行。 在切换上下文的时候,需要完成一系列的工作,这是一个很消耗资源的操作。 4.4.4 进程的阻塞 正在运行的进程由于提出系统服务请求(如 I/O 操作),但因为某种原因未得到操作系统的立即响应,该进程只能把自己变成阻塞状态,等待相应的事件出现后才被唤醒。 进程在阻塞状态不占用 CPU 资源。 4.4.5 文件描述符 FD Linux 系统将所有设备都当作文件来处理,而 Linux 用文件描述符来标识每个文件对象。 文件描述符(File Descriptor)是内核为了高效管理已被打开的文件所创建的索引,用于指向被打开的文件,所有执行 I/O 操作的系统调用都通过文件描述符;文件描述符是一个简单的非负整数,用以表明每个被进程打开的文件。 Linux 系统里面有三个标准文件描述符。 0:标准输入(键盘); 1:标准输出(显示器); 2:标准错误输出(显示器)。 4.4.6 传统 I/O 数据拷贝 以读操作为例: 当应用程序执行 read 系统调用读取文件描述符(FD)的时候,如果这块数据已经存在于用户进程的页内存中,就直接从内存中读取数据。如果数据不存在,则先将数据从磁盘加载数据到内核缓冲区中,再从内核缓冲区拷贝到用户进程的页内存中。(两次拷贝,两次 user 和 kernel 的上下文切换)。 I/O 的阻塞到底阻塞在哪里? 4.4.7 Blocking I/O 当使用 read 或 write 对某个文件描述符进行过读写时,如果当前 FD 不可读,系统就不会对其他的操作做出响应。从设备复制数据到内核缓冲区是阻塞的,从内核缓冲区拷贝到用户空间,也是阻塞的,直到 copy complete,内核返回结果,用户进程才解除 block 的状态。 为了解决阻塞的问题,我们有几个思路。 1、在服务端创建多个线程或者使用线程池,但是在高并发的情况下需要的线程会很多,系统无法承受,而且创建和释放线程都需要消耗资源。 2、由请求方定期轮询,在数据准备完毕后再从内核缓存缓冲区复制数据到用户空间 (非阻塞式 I/O),这种方式会存在一定的延迟。 能不能用一个线程处理多个客户端请求? 4.4.8 I/O 多路复用(I/O Multiplexing) I/O 指的是网络 I/O。 多路指的是多个 TCP 连接(Socket 或 Channel)。 复用指的是复用一个或多个线程。它的基本原理就是不再由应用程序自己监视连接,而是由内核替应用程序监视文件描述符。 客户端在操作的时候,会产生具有不同事件类型的 socket。在服务端,I/O 多路复用程序(I/O Multiplexing Module)会把消息放入队列中,然后通过文件事件分派器(File event Dispatcher),转发到不同的事件处理器中。 多路复用有很多的实现,以 select 为例,当用户进程调用了多路复用器,进程会被阻塞。内核会监视多路复用器负责的所有 socket,当任何一个 socket 的数据准备好了,多路复用器就会返回。这时候用户进程再调用 read 操作,把数据从内核缓冲区拷贝到用户空间。 所以,I/O 多路复用的特点是通过一种机制一个进程能同时等待多个文件描述符,而这些文件描述符(套接字描述符)其中的任意一个进入读就绪(readable)状态,select() 函数就可以返回。 Redis 的多路复用, 提供了 select, epoll, evport, kqueue 几种选择,在编译的时 候来选择一种。 evport 是 Solaris 系统内核提供支持的; epoll 是 LINUX 系统内核提供支持的; kqueue 是 Mac 系统提供支持的; select 是 POSIX 提供的,一般的操作系统都有支撑(保底方案); 源码 ae_epoll.c、ae_select.c、ae_kqueue.c、ae_evport.c 5、内存回收 Reids 所有的数据都是存储在内存中的,在某些情况下需要对占用的内存空间进行回 收。内存回收主要分为两类,一类是 key 过期,一类是内存使用达到上限(max_memory) 触发内存淘汰。 5.1 过期策略 要实现 key 过期,我们有几种思路。 5.1.1 定时过期(主动淘汰) 每个设置过期时间的 key 都需要创建一个定时器,到过期时间就会立即清除。该策略可以立即清除过期的数据,对内存很友好;但是会占用大量的 CPU 资源去处理过期的 数据,从而影响缓存的响应时间和吞吐量。 5.1.2 惰性过期(被动淘汰) 只有当访问一个 key 时,才会判断该 key 是否已过期,过期则清除。该策略可以最大化地节省 CPU 资源,却对内存非常不友好。极端情况可能出现大量的过期 key 没有再次被访问,从而不会被清除,占用大量内存。 例如 String,在 getCommand 里面会调用 expireIfNeeded server.c expireIfNeeded(redisDb db, robj key) 第二种情况,每次写入 key 时,发现内存不够,调用 activeExpireCycle 释放一部分内存。 expire.c activeExpireCycle(int type) 5.1.3 定期过期 源码:server.h typedef struct redisDb { dict dict; / 所有的键值对 /dict expires; / 设置了过期时间的键值对 /dict blocking_keys; dict ready_keys; dict watched_keys; int id;long long avg_ttl;list defrag_later; } redisDb; 每隔一定的时间,会扫描一定数量的数据库的 expires 字典中一定数量的 key,并清除其中已过期的 key。该策略是前两者的一个折中方案。通过调整定时扫描的时间间隔和每次扫描的限定耗时,可以在不同情况下使得 CPU 和内存资源达到最优的平衡效果。 Redis 中同时使用了惰性过期和定期过期两种过期策略。 5.2 淘汰策略 Redis 的内存淘汰策略,是指当内存使用达到最大内存极限时,需要使用淘汰算法来决定清理掉哪些数据,以保证新数据的存入。 5.2.1 最大内存设置 redis.conf 参数配置: maxmemory <bytes> 如果不设置 maxmemory 或者设置为 0,64 位系统不限制内存,32 位系统最多使用 3GB 内存。 动态修改: redis> config set maxmemory 2GB 到达最大内存以后怎么办? 5.2.2 淘汰策略 https://redis.io/topics/lru-cache redis.conf maxmemory-policy noeviction 先从算法来看: LRU,Least Recently Used:最近最少使用。判断最近被使用的时间,目前最远的数据优先被淘汰。 LFU,Least Frequently Used,最不常用,4.0 版本新增。 random,随机删除。 如果没有符合前提条件的 key 被淘汰,那么 volatile-lru、volatile-random、 volatile-ttl 相当于 noeviction(不做内存回收)。 动态修改淘汰策略: redis> config set maxmemory-policy volatile-lru 建议使用 volatile-lru,在保证正常服务的情况下,优先删除最近最少使用的 key。 5.2.3 LRU 淘汰原理 问题:如果基于传统 LRU 算法实现 Redis LRU 会有什么问题? 需要额外的数据结构存储,消耗内存。 Redis LRU 对传统的 LRU 算法进行了改良,通过随机采样来调整算法的精度。如果淘汰策略是 LRU,则根据配置的采样值 maxmemory_samples(默认是 5 个), 随机从数据库中选择 m 个 key, 淘汰其中热度最低的 key 对应的缓存数据。所以采样参数m配置的数值越大, 就越能精确的查找到待淘汰的缓存数据,但是也消耗更多的CPU计算,执行效率降低。 问题:如何找出热度最低的数据? Redis 中所有对象结构都有一个 lru 字段, 且使用了 unsigned 的低 24 位,这个字段用来记录对象的热度。对象被创建时会记录 lru 值。在被访问的时候也会更新 lru 的值。 但是不是获取系统当前的时间戳,而是设置为全局变量 server.lruclock 的值。 源码:server.h typedef struct redisObject {unsigned type:4;unsigned encoding:4;unsigned lru:LRU_BITS;int refcount;void ptr; } robj; server.lruclock 的值怎么来的? Redis 中有个定时处理的函数 serverCron,默认每 100 毫秒调用函数 updateCachedTime 更新一次全局变量的 server.lruclock 的值,它记录的是当前 unix 时间戳。 源码:server.c void updateCachedTime(void) { time_t unixtime = time(NULL); atomicSet(server.unixtime,unixtime); server.mstime = mstime();struct tm tm; localtime_r(&server.unixtime,&tm);server.daylight_active = tm.tm_isdst; } 问题:为什么不获取精确的时间而是放在全局变量中?不会有延迟的问题吗? 这样函数 lookupKey 中更新数据的 lru 热度值时,就不用每次调用系统函数 time,可以提高执行效率。 OK,当对象里面已经有了 LRU 字段的值,就可以评估对象的热度了。 函数 estimateObjectIdleTime 评估指定对象的 lru 热度,思想就是对象的 lru 值和全局的 server.lruclock 的差值越大(越久没有得到更新),该对象热度越低。 源码 evict.c / Given an object returns the min number of milliseconds the object was never requested, using an approximated LRU algorithm. /unsigned long long estimateObjectIdleTime(robj o) {unsigned long long lruclock = LRU_CLOCK(); if (lruclock >= o->lru) {return (lruclock - o->lru) LRU_CLOCK_RESOLUTION; } else {return (lruclock + (LRU_CLOCK_MAX - o->lru)) LRU_CLOCK_RESOLUTION;} } server.lruclock 只有 24 位,按秒为单位来表示才能存储 194 天。当超过 24bit 能表 示的最大时间的时候,它会从头开始计算。 server.h define LRU_CLOCK_MAX ((1<<LRU_BITS)-1) / Max value of obj->lru / 在这种情况下,可能会出现对象的 lru 大于 server.lruclock 的情况,如果这种情况 出现那么就两个相加而不是相减来求最久的 key。 为什么不用常规的哈希表+双向链表的方式实现?需要额外的数据结构,消耗资源。而 Redis LRU 算法在 sample 为 10 的情况下,已经能接近传统 LRU 算法了。 问题:除了消耗资源之外,传统 LRU 还有什么问题? 如图,假设 A 在 10 秒内被访问了 5 次,而 B 在 10 秒内被访问了 3 次。因为 B 最后一次被访问的时间比 A 要晚,在同等的情况下,A 反而先被回收。 问题:要实现基于访问频率的淘汰机制,怎么做? 5.2.4 LFU server.h typedef struct redisObject {unsigned type:4;unsigned encoding:4;unsigned lru:LRU_BITS;int refcount;void ptr; } robj; 当这 24 bits 用作 LFU 时,其被分为两部分: 高 16 位用来记录访问时间(单位为分钟,ldt,last decrement time) 低 8 位用来记录访问频率,简称 counter(logc,logistic counter) counter 是用基于概率的对数计数器实现的,8 位可以表示百万次的访问频率。 对象被读写的时候,lfu 的值会被更新。 db.c——lookupKey void updateLFU(robj val) {unsigned long counter = LFUDecrAndReturn(val); counter = LFULogIncr(counter);val->lru = (LFUGetTimeInMinutes()<<8) | counter;} 增长的速率由,lfu-log-factor 越大,counter 增长的越慢 redis.conf 配置文件。 lfu-log-factor 10 如果计数器只会递增不会递减,也不能体现对象的热度。没有被访问的时候,计数器怎么递减呢? 减少的值由衰减因子 lfu-decay-time(分钟)来控制,如果值是 1 的话,N 分钟没有访问就要减少 N。 redis.conf 配置文件 lfu-decay-time 1 6、持久化机制 https://redis.io/topics/persistence Redis 速度快,很大一部分原因是因为它所有的数据都存储在内存中。如果断电或者宕机,都会导致内存中的数据丢失。为了实现重启后数据不丢失,Redis 提供了两种持久化的方案,一种是 RDB 快照(Redis DataBase),一种是 AOF(Append Only File)。 6.1 RDB RDB 是 Redis 默认的持久化方案。当满足一定条件的时候,会把当前内存中的数据写入磁盘,生成一个快照文件 dump.rdb。Redis 重启会通过加载 dump.rdb 文件恢复数据。 什么时候写入 rdb 文件? 6.1.1 RDB 触发 1、自动触发 a)配置规则触发。 redis.conf, SNAPSHOTTING,其中定义了触发把数据保存到磁盘的触发频率。 如果不需要 RDB 方案,注释 save 或者配置成空字符串""。 save 900 1 900 秒内至少有一个 key 被修改(包括添加) save 300 10 400 秒内至少有 10 个 key 被修改save 60 10000 60 秒内至少有 10000 个 key 被修改 注意上面的配置是不冲突的,只要满足任意一个都会触发。 RDB 文件位置和目录: 文件路径,dir ./ 文件名称dbfilename dump.rdb 是否是LZF压缩rdb文件 rdbcompression yes 开启数据校验 rdbchecksum yes 问题:为什么停止 Redis 服务的时候没有 save,重启数据还在? RDB 还有两种触发方式: b)shutdown 触发,保证服务器正常关闭。 c)flushall,RDB 文件是空的,没什么意义(删掉 dump.rdb 演示一下)。 2、手动触发 如果我们需要重启服务或者迁移数据,这个时候就需要手动触 RDB 快照保存。Redis 提供了两条命令: a)save save 在生成快照的时候会阻塞当前 Redis 服务器, Redis 不能处理其他命令。如果内存中的数据比较多,会造成 Redis 长时间的阻塞。生产环境不建议使用这个命令。 为了解决这个问题,Redis 提供了第二种方式。 执行 bgsave 时,Redis 会在后台异步进行快照操作,快照同时还可以响应客户端请求。 具体操作是 Redis 进程执行 fork 操作创建子进程(copy-on-write),RDB 持久化过程由子进程负责,完成后自动结束。它不会记录 fork 之后后续的命令。阻塞只发生在 fork 阶段,一般时间很短。 用 lastsave 命令可以查看最近一次成功生成快照的时间。 6.1.2 RDB 数据的恢复(演示) 1、shutdown 持久化添加键值 添加键值 redis> set k1 1 redis> set k2 2 redis> set k3 3 redis> set k4 4 redis> set k5 5 停服务器,触发 save redis> shutdown 备份 dump.rdb 文件 cp dump.rdb dump.rdb.bak 启动服务器 /usr/local/soft/redis-5.0.5/src/redis-server /usr/local/soft/redis-5.0.5/redis.conf 啥都没有: redis> keys 3、通过备份文件恢复数据停服务器 redis> shutdown 重命名备份文件 mv dump.rdb.bak dump.rdb 启动服务器 /usr/local/soft/redis-5.0.5/src/redis-server /usr/local/soft/redis-5.0.5/redis.conf 查看数据 redis> keys 6.1.3 RDB 文件的优势和劣势 一、优势 1.RDB 是一个非常紧凑(compact)的文件,它保存了 redis 在某个时间点上的数据集。这种文件非常适合用于进行备份和灾难恢复。 2.生成 RDB 文件的时候,redis 主进程会 fork()一个子进程来处理所有保存工作,主进程不需要进行任何磁盘 IO 操作。 3.RDB 在恢复大数据集时的速度比 AOF 的恢复速度要快。 二、劣势 1、RDB 方式数据没办法做到实时持久化/秒级持久化。因为 bgsave 每次运行都要执行 fork 操作创建子进程,频繁执行成本过高。 2、在一定间隔时间做一次备份,所以如果 redis 意外 down 掉的话,就会丢失最后一次快照之后的所有修改(数据有丢失)。 如果数据相对来说比较重要,希望将损失降到最小,则可以使用 AOF 方式进行持久化。 6.2 AOF Append Only File AOF:Redis 默认不开启。AOF 采用日志的形式来记录每个写操作,并追加到文件中。开启后,执行更改 Redis 数据的命令时,就会把命令写入到 AOF 文件中。 Redis 重启时会根据日志文件的内容把写指令从前到后执行一次以完成数据的恢复工作。 6.2.1 AOF 配置 配置文件 redis.conf 开关appendonly no 文件名appendfilename "appendonly.aof" AOF 文件的内容(vim 查看): 问题:数据都是实时持久化到磁盘吗? 由于操作系统的缓存机制,AOF 数据并没有真正地写入硬盘,而是进入了系统的硬盘缓存。什么时候把缓冲区的内容写入到 AOF 文件? 问题:文件越来越大,怎么办? 由于 AOF 持久化是 Redis 不断将写命令记录到 AOF 文件中,随着 Redis 不断的进行,AOF 的文件会越来越大,文件越大,占用服务器内存越大以及 AOF 恢复要求时间越长。 例如 set xxx 666,执行 1000 次,结果都是 xxx=666。 为了解决这个问题,Redis 新增了重写机制,当 AOF 文件的大小超过所设定的阈值时,Redis 就会启动 AOF 文件的内容压缩,只保留可以恢复数据的最小指令集。 可以使用命令 bgrewriteaof 来重写。 AOF 文件重写并不是对原文件进行重新整理,而是直接读取服务器现有的键值对,然后用一条命令去代替之前记录这个键值对的多条命令,生成一个新的文件后去替换原来的 AOF 文件。 重写触发机制 auto-aof-rewrite-percentage 100 auto-aof-rewrite-min-size 64mb 问题:重写过程中,AOF 文件被更改了怎么办? 另外有两个与 AOF 相关的参数: 6.2.2 AOF 数据恢复 重启 Redis 之后就会进行 AOF 文件的恢复。 6.2.3 AOF 优势与劣势 优点: 1、AOF 持久化的方法提供了多种的同步频率,即使使用默认的同步频率每秒同步一次,Redis 最多也就丢失 1 秒的数据而已。 缺点: 1、对于具有相同数据的的 Redis,AOF 文件通常会比 RDB 文件体积更大(RDB 存的是数据快照)。 2、虽然 AOF 提供了多种同步的频率,默认情况下,每秒同步一次的频率也具有较高的性能。在高并发的情况下,RDB 比 AOF 具好更好的性能保证。 6.3 两种方案比较 那么对于 AOF 和 RDB 两种持久化方式,我们应该如何选择呢? 如果可以忍受一小段时间内数据的丢失,毫无疑问使用 RDB 是最好的,定时生成 RDB 快照(snapshot)非常便于进行数据库备份, 并且 RDB 恢复数据集的速度也要比 AOF 恢复的速度要快。 否则就使用 AOF 重写。但是一般情况下建议不要单独使用某一种持久化机制,而是应该两种一起用,在这种情况下,当 redis 重启的时候会优先载入 AOF 文件来恢复原始的数据,因为在通常情况下 AOF 文件保存的数据集要比 RDB 文件保存的数据集要完整。 本篇文章为转载内容。原文链接:https://blog.csdn.net/zhoutaochun/article/details/120075092。 该文由互联网用户投稿提供,文中观点代表作者本人意见,并不代表本站的立场。 作为信息平台,本站仅提供文章转载服务,并不拥有其所有权,也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况,请及时联系我们,我们将第一时间进行核实并删除相应内容。
2024-03-18 12:25:04
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转载
Docker
...导致程序产生异常或者错误。 这种情况的原因通常是容器内部的时钟与主机系统的时钟存在差异。当容器内的时钟发生偏移时,我们可以使用 Docker 提供的命令行工具来手动进行时钟同步化,例如: docker run --rm -it --privileged alpine /bin/sh hwclock -s 上述命令将登录 Alpine 容器,并使用 hwclock 命令将内部时钟与主机时钟同步化。在其它容器中,您可以使用相同的方法处理时钟不同步化的问题。 另外,如果您需要在容器中执行数据库或其它需要精确时间的应用程序时,您可以考虑使用特定的 Docker 镜像来处理时钟同步化问题,例如: docker run --rm -it --privileged centos /bin/sh yum -y install ntp ntpdate pool.ntp.org 上述命令将在 CentOS 容器中安装 NTP 服务,并使用 ntpdate 命令从 pool.ntp.org 同步化时钟。在其它镜像中,您也可以使用类似的方法来处理时钟同步化问题。 总而言之,时钟不正确是 Docker 容器中常见的问题,但是我们可以使用 Docker 提供的命令行工具或者特定镜像来手动同步化时钟,从而处理这个问题。
2023-10-26 12:53:07
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程序媛
MySQL
关系型数据库管理系统 , 关系型数据库管理系统(RDBMS)是一种基于关系模型的数据库管理系统,它以表格的形式存储数据,并通过预定义的关系或键将这些表格连接起来。在MySQL中,这种系统允许用户使用结构化查询语言(SQL)对数据进行操作,如插入、更新、删除和查询记录。其特点是数据结构化强、易于理解且支持事务处理。 Web应用程序 , Web应用程序是一种可以通过互联网访问的应用程序,通常由客户端(浏览器)和服务器端两部分构成。用户通过浏览器向服务器发送请求,服务器则运行相应的程序并返回HTML、CSS、JavaScript等构建的动态网页给客户端。MySQL作为后台数据库,可以为Web应用程序提供数据存储和检索服务,例如存储用户信息、产品列表、订单数据等。 SQL语法 , SQL(Structured Query Language)是用于管理关系型数据库的标准计算机语言。在MySQL中,SQL语句用于执行各种数据库操作,包括创建表、插入数据、更新记录、删除数据以及从数据库中检索信息等。例如,MySQL中的插入数据语句“INSERT INTO table_name (column1, column2,...) VALUES (value1, value2,...)”就是遵循SQL语法,用于将新行数据插入到指定表中的特定字段。
2023-09-26 10:25:10
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编程狂人
DorisDB
一、引言 在大数据处理中,数据一致性是一个至关重要的问题。无论是存东西、找信息还是分析数据,数据一致性这玩意儿都直接关系到结果靠不靠谱、准不准。在这篇文章里,我们打算好好聊聊DorisDB在应对数据文件重复或者发生冲突时,可能会遇到的一些头疼问题,并且还会送上咱们精心准备的解决大招~ 二、数据文件重复与冲突的影响 1. 数据冗余 当同一个数据被多个文件重复存储时,就会出现数据冗余。这不仅浪费了存储空间,还可能导致数据更新时出现问题。 2. 数据一致性 如果数据文件之间存在冲突,那么可能会导致数据的一致性受到影响。比如,假设有两个文件同时对一个数据进行修改,如果没有靠谱的冲突解决办法,那么最后的数据结果就可能会乱套,一致性就无法得到保障啦。 三、使用DorisDB处理数据文件重复或冲突 1. 使用唯一索引 在DorisDB中,我们可以为表中的每个字段设置唯一的索引,以此来防止数据文件的重复。例如: java alter table my_table add unique index idx_my_field (my_field); 2. 使用事务 如果存在多个文件需要对同一份数据进行操作的情况,可以使用DorisDB的事务功能来确保数据的一致性。例如: java begin; update my_table set my_field = 1 where id = 1; commit; 四、结论 虽然数据文件的重复或冲突可能会给DorisDB带来一些挑战,但通过正确的使用DorisDB的功能,我们完全可以有效地管理和处理这些问题。在接下来的工作里,我们还要继续钻研和搜寻更多给力的方法,目标是让DorisDB在应对数据文件重复或冲突这类问题时,能够更高效、更稳当地运转起来,就像跑车换上了更强悍的引擎一样。
2023-03-25 12:27:57
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雪落无痕-t
Mongo
NoSQL数据库 , NoSQL(Not Only SQL)是一种不同于传统关系型数据库的非关系型数据库管理系统,它不依赖于固定的表结构和模式,能够处理大规模半结构化和非结构化的数据。在MongoDB中,数据以文档形式存储,每个文档可以有不同的字段和结构,这使得NoSQL数据库如MongoDB更适应现代Web应用对灵活数据模型的需求,并且通常能提供更高的水平扩展能力和读写性能。 Bulk Write Operations , Bulk Write Operations是MongoDB提供的一个功能强大的API,允许用户在一个操作中执行多个写入操作,包括插入、更新和删除等。这个特性极大地提升了数据库批量操作的效率,同时提供了详细的错误报告和部分成功事务的支持,即使在处理大量数据时出现网络中断或其他问题,也能确保数据的一致性和完整性。 分片技术(Sharding) , 在MongoDB中,分片是一种水平扩展策略,用于将大型集合的数据分割成多个部分,这些部分分布在不同的服务器上,从而实现海量数据的存储与高效查询。通过分片,MongoDB能够将数据自动分散到集群中的多个分片节点,有效解决了单一节点存储容量和处理能力的瓶颈问题,进而支持TB甚至PB级别的数据规模,并保持良好的查询性能。
2023-09-16 14:14:15
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心灵驿站-t
MySQL
...一种普遍应用的关系型数据库管理系统,它能够应用于多种多样的的应用软件,涵盖数据挖掘,信息管理和网上交易。MySQL供给了一些有效手段来查阅数据库启动的过程,以协助你更好地管理你的数据库服务器。以下是如何查阅MySQL数据库启动的方法: 1.在命令行中输入以下命令启动MySQL服务器。sudo /etc/init.d/mysql start2.输入以下命令查阅MySQL的启动状态。sudo /etc/init.d/mysql status3.使用以下命令来启动MySQL服务器,如果MySQL未能启动,将会打印出错误信息。sudo /usr/sbin/mysqld --skip-grant-tables --skip-networking &4.使用以下命令重新启动MySQL服务器。sudo /etc/init.d/mysql restart5.使用以下命令停止MySQL服务器。sudo /etc/init.d/mysql stop 在查阅MySQL数据库启动的过程时,需要密切关注终端显示的信息。如果MySQL启动遇到错误或问题,你能够使用这些信息来解决它们。保持经常使用上面的命令能够协助你及时了解数据库服务器的启动情况。
2023-06-06 17:14:58
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逻辑鬼才
MySQL
...一种广泛使用的关系型数据库管理系统(RDBMS),采用SQL结构化查询语言进行数据操作。在现代互联网和移动应用开发中,MySQL因其开源、稳定、高效和可扩展性等特点而被广泛应用,支持多用户访问控制、事务处理、安全备份以及与其他系统的高度兼容性。 数据同步 , 数据同步是指在多个数据库或数据存储系统之间保持数据一致性的过程。在手机MySQL管理工具如Navicat for MySQL中,数据同步功能能够让用户实现不同MySQL服务器间的数据实时更新或者按计划任务更新,确保所有相关系统中的数据时刻保持最新状态,减少数据冗余和不一致的风险。 数据迁移 , 数据迁移是指将一个数据库中的数据转移到另一个数据库的过程,通常在数据库升级、系统重构或者跨平台迁移时发生。在本文提到的手机MySQL管理工具中,数据迁移功能可以方便地帮助开发者将MySQL数据库从一个环境迁移到另一个环境,比如从开发环境迁移到生产环境,或者在不同的MySQL版本之间迁移数据。 关系型数据库管理系统(RDBMS) , 关系型数据库管理系统是一种建立在关系模型基础上的数据库管理系统,它以表格的形式存储数据,并通过预定义的数据结构和关系来组织数据。在MySQL中,数据以表的形式存在,各表之间可以通过设定键值关联形成复杂的逻辑关系,便于数据检索、更新和管理。 手机MySQL管理工具 , 这类工具是专为移动设备设计的数据库管理软件应用程序,允许开发人员在智能手机或平板电脑上远程连接并管理MySQL数据库。它们通常提供数据查询、编辑、报表生成、备份恢复、权限管理等一系列与MySQL数据库相关的功能,旨在提升开发团队在移动办公场景下的数据管理效率和协作能力。
2024-01-03 20:49:40
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数据库专家
Hibernate
...象模型与传统的关系型数据库进行映射的工具,简化了Java应用程序对数据库的操作,如查询、更新和事务处理等。在本文语境中,Hibernate允许开发者通过面向对象的方式来操作数据库,并支持JOIN查询功能。 Criteria API , Criteria API是Hibernate提供的一种API接口,用于构建动态SQL查询。它允许开发人员在运行时创建并执行面向对象的查询,而无需编写硬编码的HQL或原生SQL语句。在本文中,通过使用Criteria API,可以灵活地构造JOIN查询条件,实现表间数据关联查询。 HQL (Hibernate Query Language) , HQL是Hibernate特有的查询语言,类似于SQL但更面向对象。它允许开发人员以类和属性的方式来查询数据库,而不是直接操作数据库表。在本文上下文中,HQL被用来编写JOIN查询语句,可以根据实体类之间的关联关系来检索多个表中的数据,使得查询更具可读性和移植性。 JOIN , JOIN是SQL中的一个关键概念,用于合并来自两个或更多表的行。根据JOIN类型的不同(INNER JOIN, LEFT OUTER JOIN, RIGHT OUTER JOIN, FULL OUTER JOIN),可以从这些表中选择满足特定连接条件的数据行进行组合。在Hibernate中,可以通过Criteria API或HQL来执行JOIN操作,以便从多个相关联的实体类中获取所需数据。
2023-01-23 14:43:22
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