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...Logstash管道执行顺序问题的同时，我们可以将视野扩展至更广泛的领域，即数据集成和处理技术的最新发展。近年来，随着大数据和云计算的兴起，数据处理技术正在经历一场革命性的变革。在这场变革中，Apache Kafka、Amazon Kinesis、Google Cloud Pub/Sub等分布式消息队列系统逐渐成为主流，它们在大规模数据实时处理、流式计算和数据流整合方面展现出卓越的能力，与传统的数据处理框架如Logstash相比，具有更高的并发处理能力、更好的可扩展性和容错机制。 以Apache Kafka为例，它不仅支持实时数据流的传输，还提供了强大的数据存储能力，使得数据可以被多个应用程序消费和处理，形成一个灵活的数据管道网络。Kafka的分布式架构允许在大量节点之间分发数据流任务，从而实现高性能的数据处理和实时分析。此外，Kafka还与多种开源和商业数据处理工具无缝集成，如Apache Spark、Flink和Logstash，为用户提供了一站式的数据处理解决方案。 深入解读这一技术趋势，我们可以看到，数据处理技术正朝着更加分布式、高可用和低延迟的方向发展。这意味着，未来的数据处理系统不仅要具备强大的数据处理能力，还要能够适应云环境下的动态扩展需求，以及在复杂网络环境下保证数据传输的安全性和完整性。 另一方面，随着人工智能和机器学习技术的快速发展，数据处理不仅仅是关于速度和规模，更重要的是如何从海量数据中挖掘出有价值的信息，构建预测模型和智能决策系统。因此，数据处理技术未来的发展方向之一是与AI的深度融合，通过自动化数据预处理、特征工程、模型训练和部署，实现端到端的数据驱动决策流程。 总之，Logstash管道执行顺序问题的讨论不仅是对现有技术的反思，更是对数据处理领域未来发展趋势的前瞻。随着技术的不断演进，我们需要持续关注新兴技术和实践，以便更好地应对大数据时代下日益增长的数据处理挑战。

...ink是一个开源的流处理和批处理框架，它支持对无界和有界数据进行高效、准确且灵活的处理。在实时计算领域，Flink能够提供低延迟、高吞吐量的数据流处理能力，并且具备状态管理和事件时间处理等特性，使得用户可以构建复杂的流式应用，如实时监控、预警系统、数据分析及机器学习等场景。 SourceFunction , 在Apache Flink中，SourceFunction是定义数据源的关键接口。它表示一个数据生成器，负责从外部系统读取原始数据并转换为Flink内部可处理的数据流形式。实现SourceFunction接口时，需要重写run方法来定义如何从数据源获取数据以及何时将数据发送给后续的处理步骤（通过SourceContext.collect方法）；同时，也需要实现cancel方法以确保在作业取消时能正确停止数据读取操作。 StreamExecutionEnvironment , StreamExecutionEnvironment是Apache Flink中用于执行流处理程序的核心环境类。在该环境中，用户可以定义数据源（Sources）、数据转换操作（Transformations）以及数据接收器（Sinks）。通过调用StreamExecutionEnvironment的各种方法，如addSource、map、filter等，用户可以构建出一个描述数据流处理逻辑的StreamGraph。最后，当所有组件定义完毕后，用户可以在该环境中启动作业以执行流处理任务。

如何配置SeaTunnel与Kafka进行高效的数据摄入和输出？ 在大数据领域，实时数据处理已经成为关键环节，而Apache Kafka作为一款高吞吐量、分布式的消息系统，自然成为海量实时数据传输的首选。同时呢，SeaTunnel（之前叫Waterdrop），是个超级厉害的开源数据集成工具，它的最大特点就是灵活好用。就像个万能胶一样，能够和Kafka无缝衔接，轻松实现数据的快速“吃进”和“吐出”，效率贼高！本文将带领你一步步探索如何配置SeaTunnel与Kafka进行协作，通过实际代码示例详细解析这一过程。 1. SeaTunnel与Kafka简介 1.1 SeaTunnel SeaTunnel是一个强大且高度可扩展的数据集成工具，它支持从各类数据源抽取数据并转换后加载到目标存储中。它的核心设计理念超级接地气，讲究的就是轻量、插件化和易于扩展这三个点。这样一来，用户就能像拼乐高一样，根据自家业务的需求，随心所欲地定制出最适合自己的数据处理流程啦！ 1.2 Kafka Apache Kafka作为一种分布式的流处理平台，具有高吞吐、低延迟和持久化的特性，常用于构建实时数据管道和流应用。 2. 配置SeaTunnel连接Kafka 2.1 准备工作 确保已安装并启动了Kafka服务，并创建了相关的Topic以供数据读取或写入。 2.2 创建Kafka Source & Sink插件 在SeaTunnel中，我们分别使用kafkaSource和kafkaSink插件来实现对Kafka的数据摄入和输出。 yaml 在SeaTunnel配置文件中定义Kafka Source source: type: kafkaSource topic: input_topic bootstrapServers: localhost:9092 consumerSettings: groupId: seawtunnel_consumer_group 定义Kafka Sink sink: type: kafkaSink topic: output_topic bootstrapServers: localhost:9092 producerSettings: acks: all 以上代码段展示了如何配置SeaTunnel从名为input_topic的Kafka主题中消费数据，以及如何将处理后的数据写入到output_topic。 2.3 数据处理逻辑配置 SeaTunnel的强大之处在于其数据处理能力，可以在数据从Kafka摄入后，执行一系列转换操作，如过滤、映射、聚合等： yaml transform: - type: filter condition: "columnA > 10" - type: map fieldMappings: - source: columnB target: newColumn 这段代码示例演示了如何在摄入数据过程中，根据条件过滤数据行，并进行字段映射。 3. 运行SeaTunnel任务 完成配置后，你可以运行SeaTunnel任务，开始从Kafka摄入数据并进行处理，然后将结果输出回Kafka或其他目标存储。 shell sh bin/start-waterdrop.sh --config /path/to/your/config.yaml 4. 思考与探讨 在整个配置和运行的过程中，你会发现SeaTunnel对于Kafka的支持非常友好且高效。它不仅简化了与Kafka的对接过程，还赋予了我们极大的灵活性去设计和调整数据处理流程。此外，SeaTunnel的插件化设计就像一个超级百变积木，让我们能够灵活应对未来可能出现的各种各样的数据源和目标存储需求的变化，轻轻松松，毫不费力。 总结来说，通过SeaTunnel与Kafka的结合，我们能高效地处理实时数据流，满足复杂场景下的数据摄入、处理和输出需求，这无疑为大数据领域的开发者们提供了一种极具价值的解决方案。在这个日新月异、充满无限可能的大数据世界，这种组合就像是两位实力超群的好搭档，他们手牵手，帮我们在浩瀚的数据海洋里畅游得轻松自在，尽情地挖掘那些深藏不露的价值宝藏。

...Sqoop作业在特定数据处理透明性下失败 一、Sqoop初体验 为什么我选择了它？ 嗨，朋友们！作为一个热爱折腾数据的技术爱好者，最近我在尝试用Sqoop来完成一些数据迁移任务。哈哈，Sqoop这个名字一听就觉得挺酷的，对不？它就像个超级厉害的“中间人”，一边连着Hadoop那个大数据的世界，另一边又搭在传统的数据库上，两边都能玩得转！ 说到Sqoop，它的主要功能就是从关系型数据库中抽取数据并导入到Hadoop生态系统中，或者反过来把Hadoop中的数据导出到关系型数据库里。对我来说，这简直就是个救星啊！毕竟我天天都要跟一堆 structured data（结构化数据）打交道，没有它，我的日子能过得下去才怪呢！ 不过呢，事情并没有想象中那么顺利。话说有一次我用 Sqoop 做数据迁移的时候，发现了个让人挠头的问题——只要碰到某些特别的数据处理任务，作业就突然“罢工”了，也不知道是啥原因。这事儿可把我给整郁闷了，我都觉得自己的水平挺过关的了，没想到被一个看起来超简单的题目给绊住了，真是有点糗啊！ 示例代码： bash sqoop import \ --connect jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase \ --username root \ --password mypassword \ --table employees \ --target-dir /user/hadoop/employees 这段代码看起来挺正常的，但我后来发现，当表中的数据量过大或者存在一些复杂的约束条件时，Sqoop就表现得不太友好。 --- 二、Sqoop作业失败的背后 接下来，让我们一起深入探讨一下这个问题。说实话，刚开始接触Sqoop那会儿，我对它是怎么工作的压根儿没弄明白，稀里糊涂的。我以为只要配置好连接信息，然后指定源表和目标路径就行了。但实际上，Sqoop并不是这么简单的工具。 当我第一次遇到作业失败的情况时，内心是崩溃的。屏幕上显示的错误信息密密麻麻，但仔细一看，其实都是些常见的问题。打个比方啊，Sqoop这家伙一碰到一些特别的符号，比如空格或者换行符，就容易“翻车”，直接给你整出点问题来。还有呢，有时候因为网络卡了一下，延迟太高，Sqoop就跟服务器说拜拜了，连接就这么断了，挺烦人的。 有一次，我在尝试将一张包含大量JSON字段的表导出到HDFS时，Sqoop直接报错了。我当时就在心里嘀咕：“为啥别的工具处理起来轻轻松松的事儿，到Sqoop这儿就变得这么棘手呢？”后来，我一咬牙，开始翻遍各种资料，想着一定要找出个解决办法来。 思考与尝试： 经过一番研究，我发现Sqoop默认情况下并不会对数据进行深度解析，这意味着如果数据本身存在问题，Sqoop可能无法正确处理。所以，为了验证这个假设，我又做了一次测试。 bash sqoop import \ --connect jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase \ --username root \ --password mypassword \ --table problematic_table \ --fields-terminated-by '\t' \ --lines-terminated-by '\n' 这次我特意指定了分隔符和换行符，希望能避免之前遇到的那些麻烦。嘿，没想到这次作业居然被我搞定了！中间经历了不少波折，不过好在最后算是弄懂了个中奥秘，也算没白费功夫。 --- 三、透明性的重要性 Sqoop到底懂不懂我的需求？ 说到Sqoop的透明性，我觉得这是一个非常重要的概念。所谓的透明性嘛，简单来说，就是Sqoop能不能明白咱们的心思，然后老老实实地按咱们想的去干活儿，不添乱、不出错！显然，在我遇到的这些问题中，Sqoop的表现并不能让人满意。 举个例子来说，假设你有一个包含多列的大表，其中某些列的数据类型比较复杂（例如数组、嵌套对象等）。在这种情况下，Sqoop可能会因为无法正确识别这些数据类型而失败。更糟糕的是，它并不会给出明确的提示，而是默默地报错，让你一头雾水。 为了更好地应对这种情况，我在后续的工作中加入了更多的调试步骤。比如说啊，你可以先用describe这个命令去看看表的结构，确保所有的字段都乖乖地被正确识别了；接着呢，再用--check-column这个选项去瞅一眼，看看有没有重复的记录藏在里面。这样一来，虽然增加了工作量，但至少能减少不必要的麻烦。 示例代码： bash sqoop job --create my_job \ -- import \ --connect jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase \ --username root \ --password mypassword \ --table employees \ --check-column id \ --incremental append \ --last-value 0 这段代码展示了如何创建一个增量作业，用于定期更新目标目录中的数据。通过这种方式，可以有效避免一次性加载过多数据带来的性能瓶颈。 --- 四、总结与展望 与Sqoop共舞 总的来说，尽管Sqoop在某些场景下表现得不尽人意，但它依然是一个强大的工具。通过不断学习和实践，我相信自己能够更加熟练地驾驭它。未来的计划里，我特别想试试一些更酷的功能，比如说用Sqoop直接搞出Avro文件，或者把Spark整进来做分布式计算，感觉会超级带劲！ 最后，我想说的是，技术这条路从来都不是一帆风顺的。遇到困难并不可怕，可怕的是我们因此放弃努力。正如那句话所说：“失败乃成功之母。”只要保持好奇心和求知欲，总有一天我们会找到属于自己的答案。 如果你也有类似的经历，欢迎随时交流！我们一起进步，一起成长！ --- 希望这篇文章对你有所帮助，如果有任何疑问或者想要了解更多细节，请随时告诉我哦！

...，朋友们！如果你对大数据处理感兴趣，那你一定听说过Hadoop这个名字。嘿，作为一个码农，我跟Hadoop的初次见面真的把我惊呆了！它的功能太牛了，感觉就像发现了一个全新的世界，简直太酷了吧！简单说呢，Hadoop就是一个开源的“大数据管家”，专门负责存东西、弄数据，而且不管数据多到啥程度，它都能应付得漂漂亮亮的！它就像是一个超级仓库，可以轻松应对各种规模的数据任务。 为什么Hadoop这么受欢迎呢？因为它解决了传统数据库在处理大规模数据时的瓶颈问题。比如说啊，你在一家电商公司当数据分析师，每天的工作就是跟上亿条用户的点击、浏览、下单这些行为记录打交道，简直就像在海量的信息海洋里淘宝一样！如果用传统的数据库，可能早就崩溃了。但Hadoop不一样，它可以将这些数据分散到多个服务器上进行并行处理，效率杠杠的！ 不过，Hadoop的魅力远不止于此。嘿，大家好！今天我想跟你们分享一个关于Hadoop的超棒功能——它居然能让你在不同的访问控制协议之间轻松切换文件！是不是听着就很带感？哎呀，是不是觉得这事听着有点绕？别慌，我这就用大白话给你说道说道，保证你一听就明白！ --- 二、什么是跨访问控制协议迁移？ 首先，我们得明白什么是访问控制协议。简单说，就是规定谁可以访问你的数据以及他们能做些什么的规则。好比说啊，你有个公共文件柜，你想让一些人只能打开看看里面的东西，啥都不能动；但另外一些人呢，不仅能看，还能随便改，甚至直接把东西清空或者拿走。这就是访问控制协议的作用。 那么，“跨访问控制协议迁移”又是什么意思呢？想象一下，你有两个不同的系统，它们各自有自己的访问控制规则。比如说，一个是Linux那边的ACL（访问控制列表）系统，另一个则是Windows里的NTFS权限系统，两者各有各的玩法。现在，你要把文件从一个系统迁移到另一个系统，而且你还想保留原来的访问控制设置。这就需要用到跨访问控制协议迁移的技术了。 为什么要关心这个功能呢？因为现实世界中，企业往往会有多种操作系统和存储环境。要是你对文件的权限管理不当，那可就麻烦了，要么重要数据被泄露出去，要么一不小心就把东西给搞砸了。而Hadoop通过其强大的灵活性，完美地解决了这个问题。 --- 三、Hadoop如何实现跨访问控制协议迁移？ 接下来，让我们来看看Hadoop是如何做到这一点的。其实，这主要依赖于Hadoop的分布式文件系统（HDFS）和它的API库。为了更好地理解，我们可以一步步来分析。 3.1 HDFS的基本概念 HDFS是Hadoop的核心组件之一，它是用来存储大量数据的分布式文件系统。这就像是一个超大号的硬盘，不过它有点特别，不是集中在一个地方存东西，而是把数据切成小块，分散到不同的“小房间”里去。这样做的好处是即使某个节点坏了，也不会影响整个系统的运行。 HDFS还提供了一套丰富的接口，允许开发者自定义文件的操作行为。这就为实现跨访问控制协议迁移提供了可能性。 3.2 实现步骤 实现跨访问控制协议迁移大致分为以下几个步骤： （1）读取源系统的访问控制信息 第一步是获取源系统的访问控制信息。比如，如果你正在从Linux系统迁移到Windows系统，你需要先读取Linux上的ACL配置。 java // 示例代码：读取Linux ACL import org.apache.hadoop.fs.FileSystem; import org.apache.hadoop.fs.Path; import java.io.IOException; public class AccessControlReader { public static void main(String[] args) throws IOException { Path path = new Path("/path/to/source/file"); FileSystem fs = FileSystem.get(new Configuration()); // 获取ACL信息 String acl = fs.getAclStatus(path).toString(); System.out.println("Source ACL: " + acl); } } 这段代码展示了如何使用Hadoop API读取Linux系统的ACL信息。可以看到，Hadoop已经为我们封装好了相关的API，调用起来非常方便。 （2）转换为目标系统的格式 接下来，我们需要将读取到的访问控制信息转换为目标系统的格式。比如，将Linux的ACL转换为Windows的NTFS权限。 java // 示例代码：模拟ACL到NTFS的转换 public class AclToNtfsConverter { public static void convert(String linuxAcl) { // 这里可以编写具体的转换逻辑 System.out.println("Converting ACL to NTFS: " + linuxAcl); } } 虽然这里只是一个简单的打印函数，但实际上你可以根据实际需求编写复杂的转换算法。 （3）应用到目标系统 最后一步是将转换后的权限应用到目标系统上。这一步同样可以通过Hadoop提供的API来完成。 java // 示例代码：应用NTFS权限 public class NtfsPermissionApplier { public static void applyPermissions(Path targetPath, String ntfsPermissions) { try { // 模拟应用权限的过程 System.out.println("Applying NTFS permissions to " + targetPath.toString() + ": " + ntfsPermissions); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } 通过这三个步骤，我们就完成了从源系统到目标系统的访问控制协议迁移。 --- 四、实战演练 一个完整的案例 为了让大家更直观地理解，我准备了一个完整的案例。好啦，想象一下，我们现在要干的事儿就是把一个文件从一台Linux服务器搬去Windows服务器，而且还得保证这个文件在新家里的“门禁权限”跟原来一模一样，不能搞错！ 4.1 准备工作 首先，确保你的开发环境中已经安装了Hadoop，并且配置好相关的依赖库。此外，还需要准备两台机器，一台装有Linux系统，另一台装有Windows系统。 4.2 编写代码 接下来，我们编写代码来实现迁移过程。首先是读取Linux系统的ACL信息。 java // 读取Linux ACL Path sourcePath = new Path("/source/file.txt"); FileSystem linuxFs = FileSystem.get(new Configuration()); String linuxAcl = linuxFs.getAclStatus(sourcePath).toString(); System.out.println("Linux ACL: " + linuxAcl); 然后，我们将这些ACL信息转换为NTFS格式。 java // 模拟ACL到NTFS的转换 AclToNtfsConverter.convert(linuxAcl); 最后，将转换后的权限应用到Windows系统上。 java // 应用NTFS权限 Path targetPath = new Path("\\\\windows-server\\file.txt"); NtfsPermissionApplier.applyPermissions(targetPath, "Full Control"); 4.3 执行结果 执行完上述代码后，你会发现文件已经被成功迁移到了Windows系统，并且保留了原有的访问控制设置。是不是很神奇？ --- 五、总结与展望 通过这篇文章，我相信你对Hadoop支持文件的跨访问控制协议迁移有了更深的理解。Hadoop不仅是一个强大的工具，更是一种思维方式的转变。它就像个聪明的老师，不仅教我们怎么用分布式的思路去搞定问题，还时不时敲打我们：嘿，别忘了数据的安全和规矩可不能丢啊！ 未来，随着技术的发展，Hadoop的功能会越来越强大。我希望你能继续探索更多有趣的话题，一起在这个充满挑战的世界里不断前行！ 加油吧，程序员们！

Netty与大数据流处理平台的优化 1. Netty是什么？为什么它这么重要？ 嗨，大家好！我是你们的老朋友，今天我们要聊聊一个超级厉害的技术——Netty。嘿，要是你对分布式系统、高能网络编程或者大数据流处理这些酷炫的东西感兴趣，那Netty可就太值得一试了！它就像是个隐藏的宝藏，能让你在这些领域玩得更溜。 首先，Netty是什么？简单来说，Netty是一个基于Java的异步事件驱动网络应用框架。它可以帮助开发者快速构建可扩展的服务器端应用程序。想象一下，你正在开发一个需要处理海量数据的大数据流处理平台，这时候Netty就显得尤为重要了。它不仅能够帮助我们高效地管理网络连接，还能让我们轻松应对高并发场景。 我第一次接触Netty的时候，真的被它的灵活性震撼到了。哎，说到程序员的烦心事，那肯定得提一提怎么让程序在被成千上万的人同时戳的时候还能稳如老狗啊！这事儿真心让人头大，尤其是看着服务器指标噌噌往上涨，心里直打鼓，生怕哪一秒就崩了。而Netty通过非阻塞I/O模型，完美解决了这个问题。这就像是一个超级能干的服务员，能够在同一时间同时服务上万个客人，而且就算有个客人纠结半天点菜（也就是某个请求拖拉），也不会耽误其他客人的服务，更不会让整个餐厅都停下来等他。 举个栗子： java EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(); // 主线程组 EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(); // 工作线程组 try { ServerBootstrap b = new ServerBootstrap(); // 启动辅助类 b.group(bossGroup, workerGroup) .channel(NioServerSocketChannel.class) // 使用NIO通道 .childHandler(new ChannelInitializer() { // 子处理器 @Override protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception { ch.pipeline().addLast(new StringDecoder()); // 解码器 ch.pipeline().addLast(new StringEncoder()); // 编码器 ch.pipeline().addLast(new SimpleChannelInboundHandler() { @Override protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, String msg) throws Exception { System.out.println("Received message: " + msg); ctx.writeAndFlush("Echo: " + msg); // 回显消息 } }); } }); ChannelFuture f = b.bind(8080).sync(); // 绑定端口并同步等待完成 f.channel().closeFuture().sync(); // 等待服务关闭 } finally { workerGroup.shutdownGracefully(); bossGroup.shutdownGracefully(); } 这段代码展示了如何用Netty创建一个简单的TCP服务器。话说回来，Netty这家伙简直太贴心了，它的API设计得特别直观，想设置啥处理器或者监听事件都超简单，用起来完全没压力，感觉开发效率直接拉满！ 2. 大数据流处理平台中的挑战 接下来，我们聊聊大数据流处理平台面临的挑战。在这个领域，我们通常会遇到以下几个问题： - 高吞吐量：我们需要处理每秒数百万条甚至更多的数据记录。 - 低延迟：对于某些实时应用场景（如股票交易），毫秒级的延迟都是不可接受的。 - 可靠性：数据不能丢失，必须保证至少一次投递。 - 扩展性：随着业务增长，系统需要能够无缝扩容。 这些问题听起来是不是很让人头大？但别担心，Netty正是为此而生的！ 让我分享一个小故事吧。嘿，有次我正忙着弄个日志收集系统，结果一测试才发现，这传统的阻塞式I/O模型简直是“人形瓶颈”啊！流量一大就直接崩溃，完全hold不住那个高峰时刻，简直让人头大！于是，我开始研究Netty，并将其引入到项目中。哈哈，结果怎么样？系统的性能直接翻了三倍！这下我可真服了，选对工具真的太重要了，感觉像是找到了开挂的装备一样爽。 为了更好地理解这些挑战，我们可以看看下面这段代码，这是Netty中用来实现高性能读写的示例： java public class HighThroughputHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter { private final ByteBuf buffer; public HighThroughputHandler() { buffer = Unpooled.buffer(1024); } @Override public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { for (int i = 0; i < 1024; i++) { buffer.writeByte((byte) i); } ctx.writeAndFlush(buffer.retain()); } @Override public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception { ctx.write(msg); } @Override public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { ctx.flush(); } @Override public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception { cause.printStackTrace(); ctx.close(); } } 在这段代码中，我们创建了一个自定义的处理器HighThroughputHandler，它能够在每次接收到数据后立即转发出去，从而实现高吞吐量的传输。 3. Netty如何优化大数据流处理平台？ 现在，让我们进入正题——Netty是如何具体优化大数据流处理平台的呢？ 3.1 异步非阻塞I/O Netty的核心优势在于其异步非阻塞I/O模型。这就相当于，当有请求进来的时候，Netty可不会给每个连接都专门安排一个“服务员”，而是让这些连接共用一个“服务团队”。这样既能节省人手，又能高效处理各种任务，多划算啊！这样做的好处是显著减少了内存占用和上下文切换开销。 假设你的大数据流处理平台每天要处理数十亿条数据记录，采用传统的阻塞式I/O模型，很可能早就崩溃了。而Netty则可以通过单线程处理数千个连接，极大地提高了资源利用率。 3.2 零拷贝技术 另一个让Netty脱颖而出的特点是零拷贝技术。嘿，咱们就拿快递打个比方吧！想象一下，你在家里等着收快递，但这个快递特别麻烦——它得先从仓库（相当于内核空间）送到快递员手里（用户空间），然后快递员再把东西送回到你家（又回到内核空间）。这就像是数据在网络通信里来回折腾了好几趟，一会儿在系统深处待着，一会儿又被搬出来给应用用，真是费劲啊！这种操作不仅耗时，还会消耗大量CPU资源。 Netty通过ZeroCopy机制，直接将数据从文件系统传递到网络套接字，避免了不必要的内存拷贝。这种做法不仅加快了数据传输速度，还降低了系统的整体负载。 这里有一个实际的例子： java FileRegion region = new DefaultFileRegion(fileChannel, 0, fileSize); ctx.write(region); 上述代码展示了如何利用Netty的零拷贝功能发送大文件，无需手动加载整个文件到内存中。 3.3 灵活的消息编解码 在大数据流处理平台中，数据格式多种多样，可能包括JSON、Protobuf、Avro等。Netty提供了一套强大的消息编解码框架，允许开发者根据需求自由定制解码逻辑。 例如，如果你的数据是以Protobuf格式传输的，可以这样做： java public class ProtobufDecoder extends MessageToMessageDecoder { @Override protected void decode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf in, List out) throws Exception { byte[] data = new byte[in.readableBytes()]; in.readBytes(data); MyProtoMessage message = MyProtoMessage.parseFrom(data); out.add(message); } } 通过这种方式，我们可以轻松解析复杂的数据结构，同时保持代码的整洁性和可维护性。 3.4 容错与重试机制 最后但同样重要的是，Netty内置了强大的容错与重试机制。在网上聊天或者传输文件的时候，有时候会出现消息没发出去、对方迟迟收不到的情况，就像快递丢了或者送慢了。Netty这个小助手可机灵了，它会赶紧发现这些问题，然后试着帮咱们把没送到的消息重新发一遍，就像是给快递员多派一个人手，保证咱们的信息能安全顺利地到达目的地。 java RetryHandler retryHandler = new RetryHandler(maxRetries); ctx.pipeline().addFirst(retryHandler); 上面这段代码展示了如何添加一个重试处理器到Netty的管道中，让它在遇到错误时自动重试。 4. 总结与展望 经过这一番探讨，相信大家已经对Netty及其在大数据流处理平台中的应用有了更深入的理解。Netty可不只是个工具库啊，它更像是个靠谱的小伙伴，陪着咱们一起在高性能网络编程的大海里劈波斩浪、寻宝探险！ 当然，Netty也有它的局限性。比如说啊，遇到那种超级复杂的业务场景，你可能就得绞尽脑汁写一堆专门定制的代码，不然根本搞不定。还有呢，这门技术的学习难度有点大，刚上手的小白很容易觉得晕头转向，不知道该怎么下手。但我相信，只要坚持实践，总有一天你会爱上它。 未来，随着5G、物联网等新技术的发展，大数据流处理的需求将会更加旺盛。而Netty凭借其卓越的性能和灵活性，必将在这一领域继续发光发热。所以，不妨大胆拥抱Netty吧，它会让你的开发之旅变得更加精彩！ 好了，今天的分享就到这里啦！如果你有任何疑问或者想法，欢迎随时交流。记住，编程之路没有终点，只有不断前进的脚步。加油，朋友们！

一、引言 在数据科学领域，我们经常需要对大量的时间序列数据进行统计分析，以便找出其中的趋势和模式。比方说，我们可能好奇某个产品在某段时间里的销售表现如何，或者想摸摸脉搏，预测一下某段时间内股票价格的走势。为了简化这种任务，我们可以使用Apache Pig。 二、什么是Apache Pig？ Apache Pig是一种用于大数据处理的语言和平台，它提供了一种简单易学的方式来编写并运行复杂的数据流操作。Pig脚本，大伙儿更习惯叫它Pig Latin，是一种声明式的语言。这就像是你对Pig说，“嘿，兄弟，我要你帮我做这个事儿”，而无需去操心它具体是怎么把这个活儿干完的。只要把任务需求告诉它，其他的就交给它自己搞定啦！这使得Pig非常适合用来处理大规模的数据集。 三、使用Apache Pig实现基于时间序列的统计分析 接下来，我们将通过一个实际的例子来展示如何使用Apache Pig实现基于时间序列的统计分析。 首先，我们需要导入我们的数据。假设我们有一个包含销售日期和销售额的CSV文件。我们可以使用以下的Pig Latin脚本来导入这个文件： python A = LOAD 'sales.csv' AS (date:chararray, amount:double); 然后，我们可以使用GROUP和SUM函数来计算每天的总销售额： python DAILY_SALES = GROUP A BY date; DAILY_AMOUNTS = FOREACH DAILY_SALES GENERATE group, SUM(A.amount) as total_amount; 在这个例子中，GROUP函数将数据按照日期分组，SUM函数则计算了每组中的销售额总和。 最后，我们可以使用ORDER BY函数来按日期排序结果，并使用LIMIT函数来只保留最近一周的数据： python WEEKLY_SALES = ORDER DAILY_AMOUNTS BY total_amount DESC; LAST_WEEK = LIMIT WEEKLY_SALES 7; 四、总结 Apache Pig是一个强大的工具，可以帮助我们轻松地处理大规模的时间序列数据。它的语法设计超简洁易懂，内置函数多到让你眼花缭乱，这使得我们能够轻松愉快地完成那些看似复杂的统计分析工作，效率杠杠的！如果你正在处理大量的时间序列数据，那么你应该考虑使用Apache Pig。 五、未来展望 随着大数据技术和人工智能的发展，我们对于时间序列数据的需求只会越来越大。我敢肯定，未来的时光里，会有越来越多的家伙开始拿起Apache Pig这把利器，来对付他们遇到的各种问题。我盼星星盼月亮地等待着那一天，同时心里也揣着对继续深入学习和解锁这个超赞工具的满满期待。

... 引言 你是否曾经在处理大量数据时感到困惑？如果是这样，那么Apache Pig可能是你的救星。Apache Pig是个特别牛的工具，它就像在Hadoop这片大数据海洋中的冲浪板，让你能够轻轻松松驾驭复杂的数据处理和分析任务，完全不必头疼。在本文中，我们将深入讨论如何在Pig脚本中加载数据文件。 2. 什么是Apache Pig？ Apache Pig是一种高级平台，用于构建和执行复杂的数据流应用程序。它允许用户编写简单的脚本来处理大量的结构化和非结构化数据。 3. 如何加载数据文件？ 在Pig脚本中加载数据文件非常简单，只需要几个基本步骤： 步骤一：首先，你需要定义数据源的位置。这可以通过文件系统路径来完成。例如，如果你的数据文件位于HDFS上，你可以这样定义： python data = LOAD 'hdfs://path/to/data' AS (column1, column2); 步骤二：然后，你需要指定要加载的数据类型。这可以通过AS关键字后面的部分来完成。嘿，你看这个例子哈，咱就想象一下，咱们手头的这个数据文件里边呢，有两个关键的信息栏目。一个呢，我给它起了个名儿叫“column1”，另一个呢，也不差，叫做“column2”。因此，我们需要这样指定数据类型： python data = LOAD 'hdfs://path/to/data' AS (column1:chararray, column2:int); 步骤三：最后，你可以选择是否对数据进行清洗或转换。这其实就像我们平时处理事情一样，完全可以借助一些Pig工具的“小手段”，比如FILTER（筛选）啊，FOREACH（逐一处理）这些操作，就能妥妥地把任务搞定。 4. 代码示例 让我们来看一个具体的例子。假设我们有一个CSV文件，包含以下内容： |Name| Age| |---|---| |John| 25| |Jane| 30| |Bob| 40| 我们可以使用以下Pig脚本来加载这个文件，并计算每个人的平均年龄： python %load pig/piggybank.jar; %define AVG com.hadoopext.pig.stats.AVG; data = LOAD 'hdfs://path/to/data.csv' AS (name:chararray, age:int); ages = FOREACH data GENERATE name, AVG(age) AS avg_age; 在这个例子中，我们首先导入了Piggybank库，这是一个包含了各种统计函数的库。然后，我们定义了一个AVG函数，用于计算平均值。然后，我们麻溜地把数据文件给拽了过来，接着用FOREACH这个神奇的小工具，像变魔术似的整出一个新的数据集。在这个新的集合里，你不仅可以瞧见每个人的名字，还能瞅见他们平均年龄的秘密嘞！ 5. 结论 Apache Pig是一个强大的工具，可以帮助你快速处理和分析大量数据。了解如何在Pig脚本中加载数据文件是开始使用Pig的第一步。希望这篇文章能帮助你更好地理解和使用Apache Pig。记住了啊，甭管你眼前的数据挑战有多大，只要你手里握着正确的方法和趁手的工具，就铁定能搞定它们，没在怕的！

...我们不难发现，随着大数据技术的持续发展和应用领域的不断拓宽，查询优化已成为提升数据库性能的关键环节。近日，Cloudera（Impala背后的主要研发公司）发布了其最新版Impala产品，其中对查询优化器进行了重大升级，引入了更先进的动态规划算法和机器学习技术，使得优化器在处理复杂查询时能够实现更为精准的成本估算和执行计划选择。 此外，在实际生产环境中，查询优化不仅依赖于数据库内核的强大功能，同时也与数据表的设计、索引策略以及硬件资源配置紧密相关。例如，《大数据时代下的查询优化实战》一书通过丰富的案例分析，深度解读了如何结合业务特性和系统架构，灵活运用包括分区剪枝、谓词下推等在内的多种优化手段，以最大程度地挖掘Impala等大数据查询引擎的潜力。 同时，业界也在积极探索查询优化器未来的发展方向。Google的ZetaSQL项目就提出了一种基于统计信息和代价模型的新型查询优化框架，力求在大规模分布式环境下面对多用户并发查询时，仍能保持高效稳定的性能表现。这一创新理念为整个数据库行业提供了新的研究思路和发展路径。 综上所述，紧跟查询优化技术的前沿动态，深入理解并有效利用查询优化器进行实践操作，对于构建高效稳定的大数据分析平台至关重要。而Impala查询优化器的秘密，正是这场技术革命中不可或缺的一环。

...nnel是一款开源的数据集成工具，设计之初名为Waterdrop，主要用于从不同数据源抽取数据，并能灵活地进行数据转换和加载到多种目标系统中，如数据库、数据仓库或大数据平台。在大规模数据处理和迁移场景下，SeaTunnel因其易用性、高性能以及插件化设计而受到广泛认可。 Zeta引擎 , Zeta引擎是本文假设的一种高性能计算引擎，具备强大的并行处理能力和分布式计算优化技术，能够在实时处理海量数据或执行批量任务时提供高效稳定的解决方案。尽管在现实中并未明确指代某一具体产品，但在文章情境中，Zeta引擎被设想为能够有效提升SeaTunnel在超大规模数据处理场景下的性能表现的关键组件。 分布式并行处理 , 分布式并行处理是一种计算机科学中的计算模型，它将一个大任务分割成多个子任务，这些子任务可以在多台独立的计算机节点上同时执行，从而显著提高整体的计算效率。在本文中，SeaTunnel通过与Zeta引擎结合，利用分布式并行处理能力来解决单节点资源限制问题，实现大规模数据任务的快速分解与执行。例如，文中假想代码片段展示了如何通过Zeta_engine.parallel_execute调用，将SeaTunnel的任务调度到集群环境中并行执行。

...out在推荐系统中的数据模型构建失败探索 一、引言 你是否曾经经历过这样的情况？你的推荐系统在生产环境中突然崩溃，只因为用户对商品进行了一些看似微不足道的操作？如果你的答案是肯定的，那么你可能已经意识到了推荐系统的脆弱性，以及它们对于数据质量的依赖。 在本篇文章中，我们将深入研究推荐系统中最常见的问题之一——数据模型构建失败，并尝试利用Mahout这个强大的开源库来解决这个问题。 二、数据模型构建失败的原因 数据模型构建失败的原因有很多，例如： - 数据质量问题：这可能是由于原始数据集中的错误、缺失值或者噪声引起的。 - 模型选择问题：不同的推荐算法适用于不同类型的数据集，如果选择了不适合的模型，可能会导致模型训练失败。 - 参数调整问题：推荐系统的性能很大程度上取决于模型的参数设置，不恰当的参数设置可能导致模型过拟合或欠拟合。 三、Mahout在数据模型构建失败时的应对策略 3.1 数据清洗与预处理 在我们开始构建推荐模型之前，我们需要对原始数据进行一些基本的清理和预处理操作。这些操作包括去除重复记录、填充缺失值、处理异常值等。下面是一个简单的例子，展示了如何使用Mahout进行数据清洗： java // 创建一个MapReduce任务来读取数据 Job job = new Job(); job.setJarByClass(Mahout.class); job.setMapperClass(CSVInputFormat.class); job.setReducerClass(CSVOutputFormat.class); // 设置输入路径和输出路径 FileInputFormat.addInputPath(job, new Path("input.csv")); FileOutputFormat.setOutputPath(job, new Path("output.csv")); // 运行任务 boolean success = job.waitForCompletion(true); if (success) { System.out.println("Data cleaning and preprocessing complete!"); } else { System.out.println("Data cleaning and preprocessing failed."); } 在这个例子中，我们使用了CSVInputFormat和CSVOutputFormat这两个类来进行数据清洗和预处理。说得更直白点，CSVInputFormat就像是个数据搬运工，它的任务是从CSV文件里把我们需要的数据给拽出来；而CSVOutputFormat呢，则是个贴心的数据管家，它负责把我们已经清洗干净的数据，整整齐齐地打包好，再存进一个新的CSV文件里。 3.2 模型选择和参数调优 选择合适的推荐算法和参数设置是构建成功推荐模型的关键。Mahout提供了许多常用的推荐算法，如协同过滤、基于内容的推荐等。同时呢，它还带来了一整套给力的工具，专门帮我们微调模型的参数，让模型的表现力更上一层楼。 以下是一个简单的例子，展示了如何使用Mahout的ALS（Alternating Least Squares）算法来构建推荐模型： java // 创建一个新的推荐器 RecommenderSystem recommenderSystem = new RecommenderSystem(); // 使用 ALS 算法来构建推荐模型 Recommender alsRecommender = new MatrixFactorizationRecommender(new ItemBasedUserCF(alternatingLeastSquares(10), userItemRatings)); recommenderSystem.addRecommender(alsRecommender); // 进行参数调优 alsRecommender.setParameter(alsRecommender.getParameter(ALS.RANK), 50); // 尝试增加隐藏层维度 在这个例子中，我们首先创建了一个新的推荐器，并使用了ALS算法来构建推荐模型。然后，我们对模型的参数进行了调优，尝试增加了隐藏层的维度。 3.3 数据监控与故障恢复 最后，我们需要建立一套完善的数据监控体系，以便及时发现并修复数据模型构建失败的问题。Mahout这玩意儿，它帮我们找到了一个超简单的方法，就是利用Hadoop的Streaming API，能够实时地、像看直播一样掌握推荐系统的运行情况。 以下是一个简单的例子，展示了如何使用Mahout和Hadoop的Streaming API来实现实时监控： java // 创建一个MapReduce任务来监控数据 Job job = new Job(); job.setJarByClass(Mahout.class); job.setMapperClass(StreamingInputFormat.class); job.setReducerClass(StreamingOutputFormat.class); // 设置输入路径和输出路径 FileInputFormat.addInputPath(job, new Path("input.csv")); FileOutputFormat.setOutputPath(job, new Path("output.csv")); // 运行任务 boolean success = job.waitForCompletion(true); if (success) { System.out.println("Data monitoring and fault recovery complete!"); } else { System.out.println("Data monitoring and fault recovery failed."); } 在这个例子中，我们使用了StreamingInputFormat和StreamingOutputFormat这两个类来进行数据监控。换句话说，StreamingInputFormat这小家伙就像是个专门从CSV文件里搬运数据的勤快小工，而它的搭档StreamingOutputFormat呢，则负责把我们监控后的结果打包整理好，再稳稳当当地存放到新的CSV文件中去。 四、结论 本文介绍了推荐系统中最常见的问题之一——数据模型构建失败的原因，并提供了解决这个问题的一些策略，包括数据清洗与预处理、模型选择和参数调优以及数据监控与故障恢复。虽然这些问题确实让人头疼，不过别担心，只要我们巧妙地运用那个超给力的开源神器Mahout，就能让推荐系统的运行既稳如磐石又准得惊人，妥妥提升它的稳定性和准确性。

在深入理解了如何利用Hadoop进行高效的数据转换和处理后，我们发现其在大数据生态中的地位无可替代。然而，技术的发展永无止境，随着实时计算需求的日益增长以及对数据处理速度要求的提升，Apache Spark等流处理框架逐渐崭露头角。Spark以其内存计算与微批处理机制，大大提升了数据处理的速度，并且提供了对SQL、流处理、机器学习等多种计算范式的统一支持。 近日，Databricks公司发布了最新的Spark 3.2版本，进一步优化了性能并增强了对Apache Arrow内存格式的支持，使得数据处理效率再上新台阶。此外，对于需要低延迟响应的场景，Kafka与Spark Streaming的集成使用已成为行业标准，能够实现实时数据流的无缝接入与处理。 与此同时，为了满足不同业务场景下的多元化需求，现代大数据架构设计中常常会结合运用多种工具和技术。例如，在构建企业级大数据平台时，除了Hadoop与Spark外，可能还会引入Flink用于实时计算，Hive或Presto用于SQL查询，以及HBase或Cassandra作为NoSQL存储解决方案，从而构建起一个既包含批处理又能应对实时分析的全方位大数据处理体系。 总之，Hadoop在大数据领域依然扮演着重要角色，但我们也需紧跟时代步伐，关注如Spark、Flink等新兴技术的演进与发展，以便更好地应对不断变化的大数据挑战，挖掘数据背后的价值。

...nPlan：解锁实时数据处理的秘密 嘿，朋友们！今天我要带你们一起探索一个神奇的世界——Apache Flink中的JobGraph和ExecutionPlan。这两个概念可是Flink实时数据处理架构里的大明星，有了它们，咱们就能打造出又快又稳的数据流应用啦！在这篇文章中，我们将深入探讨它们的作用，以及如何通过实际的例子来更好地理解和运用它们。 1. JobGraph 构建数据流的蓝图 首先，让我们从JobGraph开始。想一想吧，在Flink里写数据流程序的时候，其实你就是在画一幅任务的蓝图，这幅蓝图就叫JobGraph。JobGraph就像是一个虚拟的工作流程图，里面装着所有干活的小工具（我们叫它们“算子”）和数据的来源（也就是“数据源”），还有这些小工具和来源之间是怎么串在一起的。 为什么JobGraph如此重要？ - 抽象与简化：它将复杂的业务逻辑抽象成一系列简单的算子和数据流，使得开发者能够专注于核心业务逻辑，而无需关心底层的执行细节。 - 灵活性：由于它是基于算子的模型，因此可以根据需要轻松地添加、删除或修改算子，以适应不同的业务需求。 示例代码： java StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment(); DataStream source = env.addSource(new SocketTextStreamFunction("localhost", 9999)); DataStream transformed = source.map(new MapFunction() { @Override public String map(String value) throws Exception { return value.toUpperCase(); } }); transformed.print(); env.execute("Simple Flink Job"); 这段代码展示了如何创建一个简单的Flink任务，该任务从一个Socket接收字符串数据，将其转换为大写，并打印结果。这里的source和transformed就是构成JobGraph的一部分。 2. ExecutionPlan 通往高效执行的道路 接下来，我们来看看ExecutionPlan。当你的JobGraph准备好之后，Flink会根据它生成一个ExecutionPlan。这个计划详细说明了怎么在集群上同时跑数据流，包括怎么安排任务、分配资源之类的。 为什么ExecutionPlan至关重要？ - 性能优化：ExecutionPlan考虑到了各种因素（如网络延迟、机器负载等）来优化任务的执行效率，确保数据流能够快速准确地流动。 - 容错机制：通过合理的任务划分和错误恢复策略，ExecutionPlan可以保证即使在某些节点失败的情况下，整个系统也能稳定运行。 示例代码： 虽然ExecutionPlan本身并不直接提供给用户进行编程操作，但你可以通过配置参数来影响它的生成。例如： java env.setParallelism(4); // 设置并行度为4 这条语句会影响ExecutionPlan中任务的并行执行方式。更高的并行度通常能让吞吐量变得更好，但同时也可能会让网络通信变得更复杂，增加不少额外的工作量。 3. 探索背后的秘密 JobGraph与ExecutionPlan的互动 现在，让我们思考一下JobGraph和ExecutionPlan之间的关系。可以说，JobGraph是ExecutionPlan的基础，没有一个清晰的JobGraph，就无法生成有效的ExecutionPlan。ExecutionPlan就是JobGraph的具体操作指南，它告诉你怎么把这些抽象的想法变成实实在在的计算任务。 思考与探讨： - 在设计你的Flink应用程序时，是否考虑过JobGraph的结构对最终性能的影响？ - 你有没有尝试过调整ExecutionPlan的某些参数来提升应用程序的效率？ 4. 实践中的挑战与解决方案 最后，我想分享一些我在使用Flink过程中遇到的实际问题及解决方案。 问题1：数据倾斜导致性能瓶颈 - 原因分析：数据分布不均匀可能导致某些算子处理的数据量远大于其他算子，从而形成性能瓶颈。 - 解决办法：可以通过重新设计JobGraph，比如引入更多的分区策略或调整算子的并行度来缓解这个问题。 问题2：内存溢出 - 原因分析：长时间运行的任务可能会消耗大量内存，尤其是在处理大数据集时。 - 解决办法：合理设置Flink的内存管理策略，比如增加JVM堆内存或利用Flink的内存管理API来控制内存使用。 --- 好了，朋友们，这就是我对Flink中的JobGraph和ExecutionPlan的理解和分享。希望这篇文章能让你深深体会到它们的价值，然后在你的项目里大展身手，随意挥洒！如果你有任何疑问或者想要进一步讨论的话题，欢迎随时留言交流！ 记住，学习技术就像一场旅行，重要的是享受过程，不断探索未知的领域。希望我们在数据流的世界里都能成为勇敢的探险家！

...内容。 从开发人员到机器学习从业人员 14天 Python是应用机器学习发展最快的平台之一。 在本小课程中，您将发现如何在14天内使用Python入门，建立准确的模型以及自信地完成预测建模机器学习项目。 这是重要的职位。您可能要为其添加书签。 在我的新书中，通过16个循序渐进的教程，3个项目和完整的python代码，探索如何用熊猫准备数据，使用scikit-learn拟合和评估模型，以及更多内容。 让我们开始吧。 2016年10月更新：更新了sklearn v0.18的示例。 2018年2月更新：更新Python和库版本。 2018年3月更新：增加了备用链接以下载一些数据集，因为原始文件似乎已被删除。 2019年5月更新：修复了scikit-learn最新版本的警告消息。 Dave Young的 Python机器学习迷你课程 照片，保留一些权利。 迷你课程面向谁？ 在开始之前，请确保您在正确的位置。 下面的列表提供了有关本课程针对谁的一些一般指导。 如果您没有完全匹配这些点，请不要惊慌，您可能只需要在一个或另一个区域刷牙以跟上。 知道如何编写一些代码的开发人员。这意味着，一旦您了解基本语法，就可以选择像Python这样的新编程语言，这对您来说并不重要。这并不意味着您是一名向导编码员，而是可以毫不费力地遵循基本的类似于C的语言。 懂一点机器学习的开发人员。这意味着您了解机器学习的基础知识，例如交叉验证，一些算法和偏差方差折衷。这并不意味着您是机器学习博士，而是您知道地标或知道在哪里查找。 这门迷你课程既不是Python的教科书，也不是机器学习的教科书。 从一个懂一点机器学习的开发人员到一个可以使用Python生态系统获得结果的开发人员，Python生态系统是专业机器学习的新兴平台。 在Python机器学习方面需要帮助吗？ 参加我为期2周的免费电子邮件课程，发现数据准备，算法等（包括代码）。 单击立即注册，并获得该课程的免费PDF电子书版本。 立即开始免费的迷你课程！ 迷你课程概述 该微型课程分为14节课。 您可以每天完成一堂课（推荐），也可以在一天内完成所有课程（核心！）。这实际上取决于您有空的时间和您的热情水平。 以下是14个课程，可帮助您入门并提高使用Python进行机器学习的效率： 第1课：下载并安装Python和SciPy生态系统。 第2课：深入了解Python，NumPy，Matplotlib和Pandas。 第3课：从CSV加载数据。 第4课：了解具有描述性统计信息的数据。 第5课：通过可视化了解数据。 第6课：通过预处理数据准备建模。 第7课：使用重采样方法进行算法评估。 第8课：算法评估指标。 第9课：现场检查算法。 第10课：模型比较和选择。 第11课：通过算法调整提高准确性。 第12课：利用集合预测提高准确性。 第13课：完成并保存模型。 第14课：Hello World端到端项目。 每节课可能需要您60秒钟或最多30分钟。花点时间按照自己的进度完成课程。提出问题，甚至在以下评论中发布结果。 这些课程希望您能开始学习并做事。我会给您提示，但每节课的重点是迫使您学习从哪里寻求有关Python平台的帮助（提示，我直接在此博客上获得了所有答案，请使用搜索特征）。 在早期课程中，我确实提供了更多帮助，因为我希望您树立一些信心和惯性。 挂在那里，不要放弃！ 第1课：下载并安装Python和SciPy 您必须先访问平台才能开始使用Python进行机器学习。 今天的课程很简单，您必须在计算机上下载并安装Python 3.6平台。 访问Python主页并下载适用于您的操作系统（Linux，OS X或Windows）的Python。在计算机上安装Python。您可能需要使用特定于平台的软件包管理器，例如OS X上的macports或RedHat Linux上的yum。 您还需要安装SciPy平台和scikit-learn库。我建议使用与安装Python相同的方法。 您可以使用Anaconda一次安装所有内容（更加容易）。推荐给初学者。 通过在命令行中键入“ python”来首次启动Python。 使用以下代码检查所有您需要的版本： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Python version import sys print('Python: {}'.format(sys.version)) scipy import scipy print('scipy: {}'.format(scipy.__version__)) numpy import numpy print('numpy: {}'.format(numpy.__version__)) matplotlib import matplotlib print('matplotlib: {}'.format(matplotlib.__version__)) pandas import pandas print('pandas: {}'.format(pandas.__version__)) scikit-learn import sklearn print('sklearn: {}'.format(sklearn.__version__)) 如果有任何错误，请停止。现在该修复它们了。 需要帮忙？请参阅本教程： 如何使用Anaconda设置用于机器学习和深度学习的Python环境 第2课：深入了解Python，NumPy，Matplotlib和Pandas。 您需要能够读写基本的Python脚本。 作为开发人员，您可以很快选择新的编程语言。Python区分大小写，使用哈希（＃）进行注释，并使用空格指示代码块（空格很重要）。 今天的任务是在Python交互环境中练习Python编程语言的基本语法和重要的SciPy数据结构。 练习作业，在Python中使用列表和流程控制。 练习使用NumPy数组。 练习在Matplotlib中创建简单图。 练习使用Pandas Series和DataFrames。 例如，以下是创建Pandas DataFrame的简单示例。 1 2 3 4 5 6 7 8 dataframe import numpy import pandas myarray = numpy.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]]) rownames = ['a', 'b'] colnames = ['one', 'two', 'three'] mydataframe = pandas.DataFrame(myarray, index=rownames, columns=colnames) print(mydataframe) 第3课：从CSV加载数据 机器学习算法需要数据。您可以从CSV文件加载自己的数据，但是当您开始使用Python进行机器学习时，应该在标准机器学习数据集上进行练习。 今天课程的任务是让您轻松地将数据加载到Python中并查找和加载标准的机器学习数据集。 您可以在UCI机器学习存储库上下载和练习许多CSV格式的出色标准机器学习数据集。 练习使用标准库中的CSV.reader（）将CSV文件加载到Python 中。 练习使用NumPy和numpy.loadtxt（）函数加载CSV文件。 练习使用Pandas和pandas.read_csv（）函数加载CSV文件。 为了让您入门，下面是一个片段，该片段将直接从UCI机器学习存储库中使用Pandas来加载Pima Indians糖尿病数据集。 1 2 3 4 5 6 Load CSV using Pandas from URL import pandas url = "https://raw.githubusercontent.com/jbrownlee/Datasets/master/pima-indians-diabetes.data.csv" names = ['preg', 'plas', 'pres', 'skin', 'test', 'mass', 'pedi', 'age', 'class'] data = pandas.read_csv(url, names=names) print(data.shape) 到现在为止做得很好！等一下 到目前为止有什么问题吗？在评论中提问。 第4课：使用描述性统计数据理解数据 将数据加载到Python之后，您需要能够理解它。 您越了解数据，可以构建的模型就越精确。了解数据的第一步是使用描述性统计数据。 今天，您的课程是学习如何使用描述性统计信息来理解您的数据。我建议使用Pandas DataFrame上提供的帮助程序功能。 使用head（）函数了解您的数据以查看前几行。 使用shape属性查看数据的维度。 使用dtypes属性查看每个属性的数据类型。 使用describe（）函数查看数据的分布。 使用corr（）函数计算变量之间的成对相关性。 以下示例加载了皮马印第安人糖尿病发病数据集，并总结了每个属性的分布。 1 2 3 4 5 6 7 Statistical Summary import pandas url = "https://raw.githubusercontent.com/jbrownlee/Datasets/master/pima-indians-diabetes.data.csv" names = ['preg', 'plas', 'pres', 'skin', 'test', 'mass', 'pedi', 'age', 'class'] data = pandas.read_csv(url, names=names) description = data.describe() print(description) 试试看！ 第5课：通过可视化了解数据 从昨天的课程继续，您必须花一些时间更好地了解您的数据。 增进对数据理解的第二种方法是使用数据可视化技术（例如，绘图）。 今天，您的课程是学习如何在Python中使用绘图来单独理解属性及其相互作用。再次，我建议使用Pandas DataFrame上提供的帮助程序功能。 使用hist（）函数创建每个属性的直方图。 使用plot（kind ='box'）函数创建每个属性的箱须图。 使用pandas.scatter_matrix（）函数创建所有属性的成对散点图。 例如，下面的代码片段将加载糖尿病数据集并创建数据集的散点图矩阵。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Scatter Plot Matrix import matplotlib.pyplot as plt import pandas from pandas.plotting import scatter_matrix url = "https://raw.githubusercontent.com/jbrownlee/Datasets/master/pima-indians-diabetes.data.csv" names = ['preg', 'plas', 'pres', 'skin', 'test', 'mass', 'pedi', 'age', 'class'] data = pandas.read_csv(url, names=names) scatter_matrix(data) plt.show() 样本散点图矩阵 第6课：通过预处理数据准备建模 您的原始数据可能未设置为最佳建模形式。 有时您需要对数据进行预处理，以便最好地将问题的固有结构呈现给建模算法。在今天的课程中，您将使用scikit-learn提供的预处理功能。 scikit-learn库提供了两个用于转换数据的标准习语。每种变换在不同的情况下都非常有用：拟合和多重变换以及组合的拟合与变换。 您可以使用多种技术来准备数据以进行建模。例如，尝试以下一些方法 使用比例和中心选项将数值数据标准化（例如，平均值为0，标准偏差为1）。 使用范围选项将数值数据标准化（例如，范围为0-1）。 探索更高级的功能工程，例如Binarizing。 例如，下面的代码段加载了Pima Indians糖尿病发病数据集，计算了标准化数据所需的参数，然后创建了输入数据的标准化副本。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Standardize data (0 mean, 1 stdev) from sklearn.preprocessing import StandardScaler import pandas import numpy url = "https://raw.githubusercontent.com/jbrownlee/Datasets/master/pima-indians-diabetes.data.csv" names = ['preg', 'plas', 'pres', 'skin', 'test', 'mass', 'pedi', 'age', 'class'] dataframe = pandas.read_csv(url, names=names) array = dataframe.values separate array into input and output components X = array[:,0:8] Y = array[:,8] scaler = StandardScaler().fit(X) rescaledX = scaler.transform(X) summarize transformed data numpy.set_printoptions(precision=3) print(rescaledX[0:5,:]) 第7课：使用重采样方法进行算法评估 用于训练机器学习算法的数据集称为训练数据集。用于训练算法的数据集不能用于为您提供有关新数据的模型准确性的可靠估计。这是一个大问题，因为创建模型的整个思路是对新数据进行预测。 您可以使用称为重采样方法的统计方法将训练数据集划分为子集，一些方法用于训练模型，而另一些则被保留，并用于估计看不见的数据的模型准确性。 今天课程的目标是练习使用scikit-learn中可用的不同重采样方法，例如： 将数据集分为训练集和测试集。 使用k倍交叉验证来估计算法的准确性。 使用留一法交叉验证来估计算法的准确性。 下面的代码段使用scikit-learn通过10倍交叉验证来评估Pima Indians糖尿病发作的Logistic回归算法的准确性。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Evaluate using Cross Validation from pandas import read_csv from sklearn.model_selection import KFold from sklearn.model_selection import cross_val_score from sklearn.linear_model import LogisticRegression url = "https://raw.githubusercontent.com/jbrownlee/Datasets/master/pima-indians-diabetes.data.csv" names = ['preg', 'plas', 'pres', 'skin', 'test', 'mass', 'pedi', 'age', 'class'] dataframe = read_csv(url, names=names) array = dataframe.values X = array[:,0:8] Y = array[:,8] kfold = KFold(n_splits=10, random_state=7) model = LogisticRegression(solver='liblinear') results = cross_val_score(model, X, Y, cv=kfold) print("Accuracy: %.3f%% (%.3f%%)") % (results.mean()100.0, results.std()100.0) 您获得了什么精度？在评论中让我知道。 您是否意识到这是中间点？做得好！ 第8课：算法评估指标 您可以使用许多不同的指标来评估数据集上机器学习算法的技能。 您可以通过cross_validation.cross_val_score（）函数在scikit-learn中指定用于测试工具的度量，默认值可用于回归和分类问题。今天课程的目标是练习使用scikit-learn软件包中可用的不同算法性能指标。 在分类问题上练习使用“准确性”和“ LogLoss”度量。 练习生成混淆矩阵和分类报告。 在回归问题上练习使用RMSE和RSquared指标。 下面的代码段演示了根据Pima Indians糖尿病发病数据计算LogLoss指标。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Cross Validation Classification LogLoss from pandas import read_csv from sklearn.model_selection import KFold from sklearn.model_selection import cross_val_score from sklearn.linear_model import LogisticRegression url = "https://raw.githubusercontent.com/jbrownlee/Datasets/master/pima-indians-diabetes.data.csv" names = ['preg', 'plas', 'pres', 'skin', 'test', 'mass', 'pedi', 'age', 'class'] dataframe = read_csv(url, names=names) array = dataframe.values X = array[:,0:8] Y = array[:,8] kfold = KFold(n_splits=10, random_state=7) model = LogisticRegression(solver='liblinear') scoring = 'neg_log_loss' results = cross_val_score(model, X, Y, cv=kfold, scoring=scoring) print("Logloss: %.3f (%.3f)") % (results.mean(), results.std()) 您得到了什么日志损失？在评论中让我知道。 第9课：抽查算法 您可能无法事先知道哪种算法对您的数据效果最好。 您必须使用反复试验的过程来发现它。我称之为现场检查算法。scikit-learn库提供了许多机器学习算法和工具的接口，以比较这些算法的估计准确性。 在本课程中，您必须练习抽查不同的机器学习算法。 对数据集进行抽查线性算法（例如线性回归，逻辑回归和线性判别分析）。 抽查数据集上的一些非线性算法（例如KNN，SVM和CART）。 抽查数据集上一些复杂的集成算法（例如随机森林和随机梯度增强）。 例如，下面的代码片段对Boston House Price数据集上的K最近邻居算法进行了抽查。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 KNN Regression from pandas import read_csv from sklearn.model_selection import KFold from sklearn.model_selection import cross_val_score from sklearn.neighbors import KNeighborsRegressor url = "https://raw.githubusercontent.com/jbrownlee/Datasets/master/housing.data" names = ['CRIM', 'ZN', 'INDUS', 'CHAS', 'NOX', 'RM', 'AGE', 'DIS', 'RAD', 'TAX', 'PTRATIO', 'B', 'LSTAT', 'MEDV'] dataframe = read_csv(url, delim_whitespace=True, names=names) array = dataframe.values X = array[:,0:13] Y = array[:,13] kfold = KFold(n_splits=10, random_state=7) model = KNeighborsRegressor() scoring = 'neg_mean_squared_error' results = cross_val_score(model, X, Y, cv=kfold, scoring=scoring) print(results.mean()) 您得到的平方误差是什么意思？在评论中让我知道。 第10课：模型比较和选择 既然您知道了如何在数据集中检查机器学习算法，那么您需要知道如何比较不同算法的估计性能并选择最佳模型。 在今天的课程中，您将练习比较Python和scikit-learn中的机器学习算法的准确性。 在数据集上相互比较线性算法。 在数据集上相互比较非线性算法。 相互比较同一算法的不同配置。 创建比较算法的结果图。 下面的示例在皮马印第安人发病的糖尿病数据集中将Logistic回归和线性判别分析进行了比较。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Compare Algorithms from pandas import read_csv from sklearn.model_selection import KFold from sklearn.model_selection import cross_val_score from sklearn.linear_model import LogisticRegression from sklearn.discriminant_analysis import LinearDiscriminantAnalysis load dataset url = "https://raw.githubusercontent.com/jbrownlee/Datasets/master/pima-indians-diabetes.data.csv" names = ['preg', 'plas', 'pres', 'skin', 'test', 'mass', 'pedi', 'age', 'class'] dataframe = read_csv(url, names=names) array = dataframe.values X = array[:,0:8] Y = array[:,8] prepare models models = [] models.append(('LR', LogisticRegression(solver='liblinear'))) models.append(('LDA', LinearDiscriminantAnalysis())) evaluate each model in turn results = [] names = [] scoring = 'accuracy' for name, model in models: kfold = KFold(n_splits=10, random_state=7) cv_results = cross_val_score(model, X, Y, cv=kfold, scoring=scoring) results.append(cv_results) names.append(name) msg = "%s: %f (%f)" % (name, cv_results.mean(), cv_results.std()) print(msg) 哪种算法效果更好？你能做得更好吗？在评论中让我知道。 第11课：通过算法调整提高准确性 一旦找到一种或两种在数据集上表现良好的算法，您可能希望提高这些模型的性能。 提高算法性能的一种方法是将其参数调整为特定的数据集。 scikit-learn库提供了两种方法来搜索机器学习算法的参数组合。在今天的课程中，您的目标是练习每个。 使用您指定的网格搜索来调整算法的参数。 使用随机搜索调整算法的参数。 下面使用的代码段是一个示例，该示例使用网格搜索在Pima Indians糖尿病发病数据集上的Ridge回归算法。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Grid Search for Algorithm Tuning from pandas import read_csv import numpy from sklearn.linear_model import Ridge from sklearn.model_selection import GridSearchCV url = "https://raw.githubusercontent.com/jbrownlee/Datasets/master/pima-indians-diabetes.data.csv" names = ['preg', 'plas', 'pres', 'skin', 'test', 'mass', 'pedi', 'age', 'class'] dataframe = read_csv(url, names=names) array = dataframe.values X = array[:,0:8] Y = array[:,8] alphas = numpy.array([1,0.1,0.01,0.001,0.0001,0]) param_grid = dict(alpha=alphas) model = Ridge() grid = GridSearchCV(estimator=model, param_grid=param_grid, cv=3) grid.fit(X, Y) print(grid.best_score_) print(grid.best_estimator_.alpha) 哪些参数取得最佳效果？你能做得更好吗？在评论中让我知道。 第12课：利用集合预测提高准确性 您可以提高模型性能的另一种方法是组合来自多个模型的预测。 一些模型提供了内置的此功能，例如用于装袋的随机森林和用于增强的随机梯度增强。可以使用另一种称为投票的合奏将来自多个不同模型的预测组合在一起。 在今天的课程中，您将练习使用合奏方法。 使用随机森林和多余树木算法练习装袋。 使用梯度增强机和AdaBoost算法练习增强合奏。 通过将来自多个模型的预测组合在一起来练习投票合奏。 下面的代码段演示了如何在Pima Indians糖尿病发病数据集上使用随机森林算法（袋装决策树集合）。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Random Forest Classification from pandas import read_csv from sklearn.model_selection import KFold from sklearn.model_selection import cross_val_score from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier url = "https://raw.githubusercontent.com/jbrownlee/Datasets/master/pima-indians-diabetes.data.csv" names = ['preg', 'plas', 'pres', 'skin', 'test', 'mass', 'pedi', 'age', 'class'] dataframe = read_csv(url, names=names) array = dataframe.values X = array[:,0:8] Y = array[:,8] num_trees = 100 max_features = 3 kfold = KFold(n_splits=10, random_state=7) model = RandomForestClassifier(n_estimators=num_trees, max_features=max_features) results = cross_val_score(model, X, Y, cv=kfold) print(results.mean()) 你能设计出更好的合奏吗？在评论中让我知道。 第13课：完成并保存模型 找到有关机器学习问题的良好模型后，您需要完成该模型。 在今天的课程中，您将练习与完成模型有关的任务。 练习使用模型对新数据（在训练和测试过程中看不到的数据）进行预测。 练习将经过训练的模型保存到文件中，然后再次加载。 例如，下面的代码片段显示了如何创建Logistic回归模型，将其保存到文件中，之后再加载它以及对看不见的数据进行预测。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 Save Model Using Pickle from pandas import read_csv from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.linear_model import LogisticRegression import pickle url = "https://raw.githubusercontent.com/jbrownlee/Datasets/master/pima-indians-diabetes.data.csv" names = ['preg', 'plas', 'pres', 'skin', 'test', 'mass', 'pedi', 'age', 'class'] dataframe = read_csv(url, names=names) array = dataframe.values X = array[:,0:8] Y = array[:,8] test_size = 0.33 seed = 7 X_train, X_test, Y_train, Y_test = train_test_split(X, Y, test_size=test_size, random_state=seed) Fit the model on 33% model = LogisticRegression(solver='liblinear') model.fit(X_train, Y_train) save the model to disk filename = 'finalized_model.sav' pickle.dump(model, open(filename, 'wb')) some time later... load the model from disk loaded_model = pickle.load(open(filename, 'rb')) result = loaded_model.score(X_test, Y_test) print(result) 第14课：Hello World端到端项目 您现在知道如何完成预测建模机器学习问题的每个任务。 在今天的课程中，您需要练习将各个部分组合在一起，并通过端到端的标准机器学习数据集进行操作。 端到端遍历虹膜数据集（机器学习的世界） 这包括以下步骤： 使用描述性统计数据和可视化了解您的数据。 预处理数据以最好地揭示问题的结构。 使用您自己的测试工具抽查多种算法。 使用算法参数调整来改善结果。 使用集成方法改善结果。 最终确定模型以备将来使用。 慢慢进行，并记录结果。 您使用什么型号？您得到了什么结果？在评论中让我知道。 结束！ （看你走了多远） 你做到了。做得好！ 花一点时间，回头看看你已经走了多远。 您最初对机器学习感兴趣，并强烈希望能够使用Python练习和应用机器学习。 您可能是第一次下载，安装并启动Python，并开始熟悉该语言的语法。 在许多课程中，您逐渐地，稳定地学习了预测建模机器学习项目的标准任务如何映射到Python平台上。 基于常见机器学习任务的配方，您使用Python端到端解决了第一个机器学习问题。 使用标准模板，您所收集的食谱和经验现在可以自行解决新的和不同的预测建模机器学习问题。 不要轻描淡写，您在短时间内就取得了长足的进步。 这只是您使用Python进行机器学习的起点。继续练习和发展自己的技能。 喜欢点下关注，你的关注是我写作的最大支持 本篇文章为转载内容。原文链接：https://blog.csdn.net/m0_37337849/article/details/104016531。 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。

...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。

...本不平衡问题 , 在机器学习任务中，样本不平衡问题指的是训练数据集中各类别的样本数量差异显著的现象。具体到二元分类问题中，若正例和反例的数量差距较大，模型可能会过于偏向多数类（即数量多的类别），导致少数类（数量少的类别）的预测准确率降低，影响整体模型性能。 欠采样 , 欠采样是解决样本不平衡问题的一种策略，通过随机地移除多数类的部分样本以达到平衡不同类别数量的目的。在Python的imblearn库中，RandomUnderSampler类提供了欠采样的实现方式，它会从多数类中去除部分样本，使得整个数据集中的各个类别分布更加均衡。 过采样 , 过采样是另一种处理样本不平衡问题的方法，与欠采样相反，它是通过对少数类样本进行复制来增加其在总体样本中的比例，从而达到类别平衡的效果。同样在Python的imblearn库中，RandomOverSampler类可以实现过采样，该方法会选择少数类中的部分或全部样本进行复制，以提高模型对少数类的识别能力。 RandomUnderSampler , 这是一个来自Python imblearn库的类，用于执行欠采样操作。在处理样本不平衡问题时，RandomUnderSampler随机选择并删除多数类的部分样本，使得少数类和多数类在最终的数据集中具有更接近的样本数量。 RandomOverSampler , 这也是一个Python imblearn库提供的类，专门用于过采样操作。当面临样本不平衡问题时，RandomOverSampler会选择少数类样本，并对其进行随机复制，目的是增大少数类在数据集中的比重，进而改善模型对少数类的识别性能。

在大数据处理领域，Apache Pig作为Hadoop生态系统中的重要组件，其对数据类型的全面支持极大地提升了大规模数据分析的效率。随着近年来数据量爆炸性增长和实时计算需求的提升，Pig也在不断进化以适应新的挑战。例如，Apache社区正积极推动Pig与Spark、Flink等现代大数据处理框架的集成，使得用户可以在Pig脚本中利用这些框架的高性能特性。 此外，Pig还引入了对更复杂数据类型如Avro、Parquet等的支持，这些列式存储格式大大优化了读写性能并节省存储空间。通过结合Pig的数据类型体系与这些先进的数据格式，数据工程师可以构建更为高效且易于维护的数据管道。 近期，有研究者进一步探索了如何在Pig中实现深度学习模型的应用，将原本需要在Python或Scala环境中运行的机器学习任务，通过Pig UDF（用户自定义函数）的形式进行封装，从而实现在大数据平台上无缝执行深度学习推理任务。这一发展趋势充分体现了Pig作为数据预处理工具的强大扩展性和生命力，也揭示了未来大数据处理技术向着跨平台整合、多元化数据类型支持及智能化应用方向迈进的趋势。

在对UCI肿瘤数据集进行逻辑回归分析后，进一步的延伸阅读可聚焦于以下几个方面： 1. 最新医学研究进展：近期，《Nature Medicine》发表的一项研究表明，通过深度学习算法结合基因组学和转录组学数据，科学家们能够更精准预测癌症类型及预后。这不仅展示了大数据与AI技术在肿瘤诊断领域的潜力，也为未来改进和优化基于逻辑回归等传统机器学习方法提供新的启示。 2. 医疗数据分析的伦理考量：随着人工智能在医疗数据分析中的广泛应用，数据隐私保护和患者权益问题愈发凸显。《Science》最近的一篇报道探讨了如何在确保数据安全性和匿名性的同时，最大化利用医疗数据提升疾病预测准确率，这对于理解并合理应用包括UCI肿瘤数据集在内的公开资源具有现实指导意义。 3. 特征工程的重要性：针对肿瘤数据集的特征处理，一篇由《Machine Learning in Medicine》发布的论文详述了特征选择、缺失值填充、标准化等各种预处理技术对模型性能的影响，并强调了深入理解医学背景知识对于有效特征工程设计的关键作用。 4. 逻辑回归模型的局限与改进：尽管逻辑回归在许多分类任务中表现良好，但面对高维、非线性或多重共线性的医学数据时可能存在局限。《Journal of Machine Learning Research》上有一篇文章介绍了集成学习、神经网络以及梯度提升机等更复杂模型如何克服这些问题，提高肿瘤预测的准确性和泛化能力。 综上所述，围绕肿瘤数据集的分析与建模，读者可以关注最新的科研成果以了解前沿动态，同时思考数据伦理、特征工程的具体实践以及模型优化的可能性，不断拓宽视野，深化对机器学习在肿瘤研究领域应用的理解。

...于MPP（大规模并行处理）架构的分布式数据库管理系统，其核心引擎源自PostgreSQL。在本文语境中，Greenplum因其出色的扩展性和对大数据量结构化数据处理的能力而被强调，同时它还提供了对JSON和XML等非关系型数据类型的原生支持，并拥有丰富的内置函数以方便用户进行复杂的数据操作。 JSONB , JSONB是“Binary JSON”的缩写，在Greenplum及PostgreSQL中，这是一种存储JSON数据的二进制格式数据类型。相较于传统的JSON文本格式，JSONB不仅提高了查询性能，还允许直接在数据库内执行索引查找、更新及其他更高效的操作。文中提到，通过CREATE TABLE语句可以创建包含JSONB列的表，进而实现JSON数据的存储和管理。 XML数据类型 , XML（eXtensible Markup Language）是一种标记语言，用于描述数据结构和存储数据内容。在数据库领域，XML数据类型是指能够将符合XML规范的文档直接作为数据库字段值进行存储和检索的数据类型。文中举例说明了Greenplum如何通过CREATE TABLE语句创建包含XML数据类型的表，并利用内置函数如xmlagg和xmlelement来处理和操作XML数据内容，满足了处理复杂结构化信息的需求。

...，随着Scala在大数据处理和机器学习领域的广泛应用，越来越多的开发者开始关注如何利用Scala的类型系统来提升代码的质量和性能。例如，最近Apache Spark框架的更新中，引入了一些新的API设计，这些设计充分利用了Scala的泛型和类型别名功能，从而使得Spark应用程序的开发变得更加安全和高效。这一改进不仅减少了运行时错误，还显著提升了代码的可读性和可维护性。 另一个值得关注的例子是，Netflix公司在其内部项目中大量使用Scala，特别是在构建微服务架构时。Netflix工程师们发现，通过深度利用Scala的类型系统，他们能够更好地管理和维护大规模分布式系统。特别是在处理复杂的数据流和实时数据处理任务时，类型安全成为确保系统稳定性和可靠性的关键因素之一。 此外，一些研究机构和开源社区也在不断探索Scala类型系统的新用法。例如，近期发布的一篇论文详细分析了如何结合Scala的类型系统和函数式编程范式，以优化大数据处理算法的性能。该论文指出，通过精确的类型定义和模式匹配，可以显著减少内存消耗和计算时间，这对于处理海量数据集尤为重要。 这些实例不仅展示了Scala类型系统的强大功能，也为广大开发者提供了宝贵的实践经验。对于希望深入理解和应用Scala类型安全特性的开发者来说，持续关注这些前沿技术和实际案例将大有裨益。

...络分区问题可能会导致任务失败或者数据处理不一致。 举个栗子，想象一下，你在家里和朋友玩一个多人在线游戏。突然，你们家的路由器断了，你的电脑和路由器之间的连接就中断了。这就相当于网络分区了。在Flink里，如果某个节点和其他节点的网络连线断了，那这个节点上的任务可就麻烦了。 3 2. 网络分区的影响 了解了网络分区是什么之后，我们来看看它会对Flink产生什么影响。最直观的就是，网络分区会导致任务失败。要是某个节点和其他节点没法聊天了，它们就没办法好好分享信息，那整个任务可能就搞砸了。 但是，别灰心，Flink提供了一些机制来应对网络分区问题。比如，通过检查点（Checkpoint）和保存点（Savepoint）来保证数据的一致性和任务的可恢复性。下面，我会展示如何使用这些机制来确保我们的任务能够顺利运行。 3 3. 如何应对网络分区 现在我们来看看如何在Flink中处理网络分区问题。首先，我们需要启用检查点。在Flink里，有一个超实用的功能叫检查点。它会定时把你的工作状态保存起来，存到一个安全的地方。万一出了问题，你就可以从最近保存的那个状态重新开始，完全不会耽误事儿。 java StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment(); env.enableCheckpointing(5000); // 每隔5秒创建一次检查点 上面这段代码展示了如何在Flink中启用检查点，并设置每5秒创建一次检查点。这样，即使发生网络分区，任务也能够从最近的检查点恢复。 除了检查点，Flink还支持保存点。保存点与检查点类似，但它们是在用户主动触发的情况下创建的。你可以手动创建保存点，然后在需要的时候恢复任务。 java env.setStateBackend(new FsStateBackend("hdfs://namenode:8020/flink-checkpoints")); env.saveCheckpoint(12345, "hdfs://namenode:8020/flink-checkpoints/my-savepoint"); 这段代码展示了如何设置状态后端并创建保存点。通过这种方式，我们可以更加灵活地管理任务的状态。 3 4. 实践中的经验分享 最后，我想分享一些我在实际工作中遇到的问题以及解决方案。有一次，我在部署一个实时数据分析任务时，遇到了网络分区的问题。那时候，我们正忙着执行任务，突然间就卡住了。一查日志，发现原来是网络出了问题，分成了几个小块儿，导致任务没法继续进行。 我第一时间想到的是启用检查点和保存点。我调整了一下配置文件，打开了检查点功能，并设定了一个合适的间隔时间。然后，我又创建了一个保存点，以便在需要时可以快速恢复任务。 经过这些调整后，任务果然变得更加稳定了。虽然网络分区的问题依然存在，但至少我们现在有了应对措施。这也让我深刻体会到，Flink的检查点和保存点是多么的重要。 结语 好了，今天的分享就到这里。虽然网络分区会带来一些麻烦，但只要我们手握合适的工具和技术，就能很好地搞定它。希望大家在使用Flink的过程中也能遇到并解决类似的问题。如果你有任何疑问或建议，欢迎随时交流讨论。让我们一起享受编程的乐趣吧！

...Spark社区和业界在数据分区与负载均衡领域的最新进展。例如，Apache Spark 3.0引入了一种新的动态分区优化策略，它能够根据实际数据分布自动调整reduce端的分区数量，从而有效避免了因预设分区数不准确导致的数据倾斜问题。 另外，针对大规模数据处理场景下的性能瓶颈，一些研究者提出了基于机器学习预测模型的智能分区算法，通过学习历史数据特征，动态预测并优化数据分发策略。例如，一篇2021年发表在《Journal of Big Data》上的论文就详细探讨了如何利用强化学习方法训练一个自适应Partitioner，以应对复杂且不断变化的分布式系统环境。 同时，在工业界，阿里巴巴集团在实践中也分享了他们如何借助自定义Partitioner优化内部大数据平台MaxCompute的案例。通过对业务特性和数据特性进行深度分析，设计出针对性的分区方案，显著提升了关联查询等复杂计算任务的执行效率。 综上所述，随着大数据技术的不断发展和完善，Spark Partitioner的优化与定制已经成为提升整个数据处理流水线性能的关键一环。持续关注相关领域的最新研究成果和技术实践，对于更好地运用Spark解决实际生产问题、挖掘其在大数据处理领域的潜力具有重要意义。