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MemCache
MemCache过期时间未生效问题探析与实践 1. 引言 Memcached,作为一款高性能、分布式内存对象缓存系统,被广泛应用于减轻数据库负载,提高动态Web应用的响应速度。然而,在实际开发过程中,我们偶尔会遇到设置的缓存过期时间并未如预期那样生效的情况,这无疑给我们的系统带来了一定困扰。本文将深入探讨这个问题,并通过实例代码进行解析和解决方案演示。 2. Memcached过期时间设定原理 在使用Memcached时,我们可以为每个存储的对象指定一个过期时间(TTL, Time To Live)。当达到这个时间后,该缓存项将自动从Memcached中移除。但是,这里有个关键知识点要敲黑板强调一下:Memcached这家伙并不严格按照你给它设定的时间去清理过期的数据,而是玩了个小聪明,用了一个叫LRU(最近最少使用)的算法,再搭配上数据的到期时间,来决定哪些数据该被淘汰掉。 python import memcache mc = memcache.Client(['127.0.0.1:11211'], debug=0) mc.set('key', 'value', time=60) 这里设置了60秒后过期 上述Python示例中,我们尝试设置了一个60秒后过期的缓存项。按理说,60秒一过,你应该能见到这个键变成失效状态。不过呢,实际情况可能不是那么“听话”。除非Memcached这家伙发现自己的空间快不够用了,急需存储新的数据,然后还刚好挑中了这个最不常用的键,否则它可能并不会那么痛快地立马消失不见。 3. 过期时间未生效的原因及分析 3.1 时间精度问题 首先,我们要明确的是,Memcached服务器内部对过期时间的处理并不保证绝对的精度。这就意味着,就算你把过期时间精细到秒去设置了,但Memcached这家伙由于自身内部的定时任务执行不那么准时,或者其他一些小插曲,可能会让过期时间的判断出现一点小误差。 3.2 LRU缓存淘汰策略 其次,正如前面所述,Memcached基于LRU算法以及缓存项的过期时间进行数据淘汰。只有当缓存满载并且某个缓存项已过期,Memcached才会将其淘汰。所以,就算你设置的缓存时间已经过了保质期,但如果这个缓存项是个“人气王”,被大家频频访问,或者Memcached的空间还绰绰有余,那么这个缓存项就可能还在缓存里赖着不走。 3.3 客户端与服务器时间差 另外,客户端与Memcached服务器之间的时间差异也可能导致过期时间看似未生效的问题。确保客户端和服务器时间同步一致对于正确计算缓存过期至关重要。 4. 解决方案与实践建议 4.1 确保时间同步 为了防止因时间差异导致的问题,我们需要确保所有涉及Memcached操作的服务器和客户端具有准确且一致的时间。 4.2 合理设置缓存有效期 理解并接受Memcached过期机制的非实时性特点,根据业务需求合理设置缓存的有效期,尽量避免依赖于过期时间的精确性来做关键决策。 4.3 使用touch命令更新过期时间 Memcached提供了touch命令用于更新缓存项的过期时间,可以在某些场景下帮助我们更好地控制缓存生命周期。 python mc.touch('key', 60) 更新key的过期时间为60秒后 5. 结语 总的来说,Memcached过期时间未按预期生效并非其本身缺陷,而是其基于LRU策略及自身实现机制的结果。在日常开发过程中,我们需要深入了解并适应这些特性,以便更高效地利用Memcached进行缓存管理。而且,通过灵活巧妙的设置和实际编码操作,我们完全可以成功避开这类问题引发的影响,让Memcached变成我们提升系统性能的好帮手,就像一位随时待命、给力的助手一样。在捣鼓技术的道路上,能够理解、深入思考,并且灵活机动地做出调整,这可是我们不断进步的关键招数,也是编程世界让人欲罢不能的独特趣味所在。
2023-06-17 20:15:55
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半夏微凉
MemCache
Memcached服务崩溃后丢失所有缓存数据:深入探讨与应对策略 0 1. 引言 Memcached,这个在Web开发领域久负盛名的分布式内存对象缓存系统,以其快速、简洁的设计赢得了广大开发者的心。然而,在我们尽情享受这波性能飙升带来的快感时,可别忘了有个隐藏的小危机:一旦Memcached服务突然闹脾气挂掉了,那所有的缓存数据就像肥皂泡一样,“砰”一下就消失得无影无踪了。这无疑是对应用连续性和稳定性的一大挑战。本文就以此为主题,通过实例代码和深入探讨,揭示这一问题并提供应对方案。 0 2. Memcached缓存机制及风险揭示 Memcached的工作原理是将用户临时存储在内存中的数据(如数据库查询结果)以键值对的形式暂存,当后续请求再次需要相同数据时,直接从内存中获取,避免了昂贵的磁盘IO操作,从而显著提高了响应速度。不过,因为内存这家伙的特性,一旦这服务闹罢工或者重启了,它肚子里暂存的数据就无法长久保存下来,这样一来,所有的缓存数据可就全都没啦。 python import memcache mc = memcache.Client(['localhost:11211'], debug=0) mc.set('key', 'value') 存储数据到Memcached data = mc.get('key') 从Memcached获取数据 上述Python代码展示了如何使用Memcached进行简单的数据存取,但在服务崩溃后,'key'对应的'value'将会丢失。 0 3. 面对Memcached崩溃时的数据丢失困境 面对这样的问题,首先我们需要理解的是,这不是Memcached设计上的缺陷,而是基于其内存缓存定位的选择。那么,作为开发者,我们应当如何应对呢? 03.1 理解并接受 首先,我们要理解并接受这种可能存在的数据丢失情况,并在架构设计阶段充分考虑其影响,确保即使缓存失效,系统仍能正常运作。 03.2 数据重建策略 其次,建立有效的数据重建策略至关重要。比如,假如我们发现从Memcached这小子那里获取数据时扑了个空,别担心,咱可以灵活应对,重新去数据库这个靠谱的仓库里翻出所需的数据,然后再把这些数据塞回给Memcached,让它满血复活。 python try: data = mc.get('key') except memcache.Error: 当Memcached访问异常时,从数据库重构建缓存数据 db_data = fetch_from_database('key') mc.set('key', db_data) data = db_data 03.3 使用备份和集群 另外,Memcached支持多服务器集群配置,通过在多台服务器上分散存储缓存数据,即使某一台服务器崩溃,其他服务器仍然能够提供部分缓存服务,降低整体数据丢失的影响。 03.4 数据持久化探索 虽然Memcached本身不支持数据持久化,但社区有一些变通的解决方案,如memcachedb、twemproxy等中间件,它们在一定程度上实现了缓存数据的持久化,不过这会牺牲一部分性能且增加系统复杂性,因此在选择时需权衡利弊。 0 4. 结论与思考 尽管Memcached服务崩溃会导致所有缓存数据丢失,但这并不妨碍它在提升系统性能方面发挥关键作用。作为开发者,咱们得充分意识到这个问题的重要性,并且动手去解决它。咱可以想想怎么设计出更合理的架构,重建一下数据策略,再比如利用集群技术和持久化方案这些手段,就能妥妥地应对这个问题了。每一个技术工具都有它自己的“用武之地”和“短板”,关键在于我们如何去洞察并巧妙运用,让它们在实际场景中最大程度地发光发热,发挥出最大的价值。就像一把锤子,不是所有问题都是钉子,但只要找准地方,就能敲出实实在在的效果。每一次遇到挑战,都是一次深度理解技术和优化系统的契机,让我们共同在实践中成长。
2023-09-25 18:48:16
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青山绿水
MemCache
Memcached服务器负载过高,响应延迟问题深度探讨与解决方案 0. 引言 当我们谈论Memcached——这个广泛应用于Web开发中的分布式内存对象缓存系统时,其高效性与易用性无疑是我们首要赞许的特性。不过在实际操作中,咱们可能经常会碰上个让人脑壳疼的状况:那就是Memcached服务器压力山大,负载过高,结果响应速度慢得像蜗牛,真能把人气得跳脚。这就像是一个快递小哥,当手头的包裹多到堆成山时,他再怎么努力也难以保证每个包裹都能准时准点地送到大伙儿手上。这篇东西,咱们要大刀阔斧地深挖这个问题是怎么冒出来的、它捣了什么乱,还有我们该怎么收拾这摊子事。而且啊,为了让你们看得更明白,我还特意准备了实例代码,手把手教你们怎么优化和调试,包你看完就能上手实操! 1. 问题分析 为何Memcached会负载过高? (1) 数据量过大:当我们的业务增长,缓存的数据量也随之暴增,Memcached的内存空间可能达到极限,频繁的读写操作使CPU负载升高,从而引发响应延迟。 python import memcache mc = memcache.Client(['localhost:11211'], debug=0) 假设大量并发请求都在向Memcached写入或获取数据 for i in range(500000): mc.set('key_%s' % i, 'a_large_value') (2) 键值过期策略不当:如果大量的键在同一时刻过期,Memcached需要同时处理这些键的删除和新数据的写入,可能导致瞬时负载激增。 (3) 网络带宽限制:数据传输过程中,若网络带宽成为瓶颈,也会使得Memcached响应变慢。 2. 影响与后果 高负载下的Memcached响应延迟不仅会影响用户体验,如页面加载速度变慢,也可能进一步拖垮整个系统的性能,甚至引发雪崩效应,让整个服务瘫痪。如同多米诺骨牌效应,一环出错,全链受阻。 3. 解决方案与优化策略 (1)扩容与分片:根据业务需求合理分配和扩展Memcached服务器数量,进行数据分片存储,分散单个节点压力。 bash 配置多个Memcached服务器地址 memcached -p 11211 -d -m 64 -u root localhost server1 memcached -p 11212 -d -m 64 -u root localhost server2 在客户端代码中配置多个服务器 mc = memcache.Client(['localhost:11211', 'localhost:11212'], debug=0) (2)调整键值过期策略:避免大量键值在同一时间点过期,采用分散式的过期策略,比如使用随机过期时间。 (3)增大内存与优化网络:提升Memcached服务器硬件配置,增加内存容量以应对更大规模的数据缓存;同时优化网络设备,提高带宽以减少数据传输延迟。 (4)监控与报警:建立完善的监控机制,对Memcached的各项指标(如命中率、内存使用率等)进行实时监控,并设置合理的阈值进行预警,确保能及时发现并解决问题。 4. 结语 面对Memcached服务器负载过高、响应延迟的情况,我们需要像侦探一样细致观察、精准定位问题所在,然后采取针对性的优化措施。每一个技术难题,对我们来说,都是在打造那个既快又稳的系统的旅程中的一次实实在在的锻炼和成长机会,就像升级打怪一样,让我们不断强大。要真正玩转这个超牛的缓存神器Memcached,让它为咱们的应用程序提供更稳、更快的服务,就得先彻底搞明白它的运行机制和可能遇到的各种潜在问题。只有这样,才能称得上是真正把Memcached给“驯服”了,让其在提升应用性能的道路上发挥出最大的能量。
2023-03-25 19:11:18
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柳暗花明又一村
MemCache
在深入了解了Memcached服务器的数据持久化问题及其应对策略之后,我们不妨将视角拓展至当前缓存技术的发展趋势以及业界如何解决类似的数据可靠性挑战。 近年来,随着云原生和微服务架构的普及,数据缓存技术也在不断演进。例如,AWS ElastiCache等云服务不仅提供了托管版的Redis和Memcached服务,还增强了数据持久化能力,并结合自动故障转移功能,确保即使在节点故障时也能保持数据完整性。此外,Apache Ignite、Couchbase Server等现代分布式缓存数据库系统也因其内建的数据持久化与高可用性特性受到广泛关注。 近日,Redis Labs(现为Redis Enterprise)发布了Redis 7.0版本,其中一项重大更新便是RediSearch模块的重大性能改进和增强的数据持久化选项,这进一步提升了Redis在处理大规模实时检索场景下的数据安全性。 另外,在实际业务场景中,很多企业采用多级缓存架构,如本地缓存(如EHCache)、分布式缓存(如Redis或Memcached)及数据库三级结构,通过灵活配置和智能失效策略,既能满足高速访问需求,又能确保数据在不同层级间的有效同步与持久存储。 总之,随着技术进步和市场需求的变化,各类缓存解决方案正在不断完善其数据持久化机制,以适应复杂多变的应用场景,确保在提升系统性能的同时,最大程度地保障数据的安全性和一致性。对于开发者而言,紧跟这些发展动态,了解并掌握相关技术手段,才能更好地设计出既高效又稳健的应用系统。
2023-05-22 18:41:39
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月影清风
MemCache
什么是缓存雪崩与缓存击穿?——一场MemCache的冒险故事 嘿,大家好!今天我们要聊聊一个挺有趣的话题——缓存雪崩与缓存击穿。这两个概念在我们使用MemCache(一种高速缓存系统)时经常会被提及。虽然听起来有点吓人,但其实只要了解了它们的本质,就能轻松应对了。咱们就从头开始讲起吧! 1. 缓存雪崩与缓存击穿的基本概念 首先,让我们了解一下什么是缓存雪崩与缓存击穿。简单说,缓存雪崩就像是在某个时间点,一大群人突然发现自己的“缓存购物券”都过期了,于是大家都跑去直接用现金(也就是直接访问数据库)买东西,结果把收银台(也就是服务器)给挤爆了。缓存击穿就是说,某个特别火的数据,比如明星的生日这种,本来缓存里是有存的,但突然间缓存失效了或者被人删掉了。这样一来,所有想看这个数据的人的请求就会一股脑儿地涌向数据库,把数据库给挤爆了。这也就是所谓的“热点问题”。 想象一下,你正坐在电影院里等待电影开场,突然影院的空调坏了,所有人都涌向门口,这就像缓存雪崩。缓存击穿就跟你的最爱电影票被抢光了一样,大家都跑去买票,结果售票处就挤爆了。 2. 为什么会出现缓存雪崩? 缓存雪崩通常发生在以下几个场景中: - 缓存过期时间设置相同:如果所有缓存数据的过期时间都设为同一时刻,那么当这一时刻到来时,所有的缓存都会同时失效,从而导致大量请求瞬间涌向数据库。 - 缓存服务宕机:如果缓存服务出现故障,所有依赖它的请求都会直接打到后端数据库上。 - 网络故障:网络问题也可能导致缓存失效,进而引发雪崩效应。 3. 如何防止缓存雪崩? 防止缓存雪崩的方法有很多,这里我给大家分享几个实用的技巧: - 设置不同的过期时间:不要让所有的缓存数据在同一时刻失效,可以通过随机化过期时间来避免这种情况。 - 部署多级缓存架构:比如可以将MemCache作为一级缓存,Redis作为二级缓存,这样即使MemCache出现问题,还有Redis可以缓冲一下。 - 使用缓存降级策略:当缓存不可用时,可以暂时返回默认值或者降级数据,减少对数据库的冲击。 4. 代码示例 MemCache的使用与缓存雪崩预防 现在,让我们通过一些代码示例来看看如何使用MemCache以及如何预防缓存雪崩。 python import memcache 初始化MemCache客户端 mc = memcache.Client(['127.0.0.1:11211'], debug=0) def get_data(key): 尝试从MemCache获取数据 data = mc.get(key) if not data: 如果没有找到,则从数据库中获取 data = fetch_from_db(key) 设置缓存过期时间为随机时间,避免雪崩 mc.set(key, data, time=random.randint(60, 300)) return data def fetch_from_db(key): 模拟从数据库获取数据的过程 print("Fetching from database...") return "Data for key: " + key 示例调用 print(get_data('key1')) 在这个例子中,我们设置了缓存的过期时间为一个随机时间,而不是固定的某个时刻,这样就可以有效避免缓存雪崩的问题。 5. 什么是缓存击穿? 接下来,我们聊聊缓存击穿。想象一下,你手头有个超级火的信息,比如说某位明星的新鲜事儿,这事儿火爆到不行,大伙儿都眼巴巴地等着第一时间瞧见呢!不过嘛,要是这个数据点刚好没在缓存里,或者因为某些原因被清理掉了,那所有的请求就都得直接去后台数据库那儿排队了。这样一来,缓存就起不到作用了,这种情况就叫“缓存击穿”。 6. 如何解决缓存击穿? 解决缓存击穿的方法主要有两种: - 加锁机制:对于同一个热点数据,只允许一个请求去加载数据,其他请求等待该请求完成后再从缓存中获取数据。 - 预先加载:在数据被删除之前,提前将其加载到缓存中,确保数据始终存在于缓存中。 7. 代码示例 加锁机制防止缓存击穿 python import threading lock = threading.Lock() def get_hot_data(key): with lock: 尝试从MemCache获取数据 data = mc.get(key) if not data: 如果没有找到,则从数据库中获取 data = fetch_from_db(key) 设置缓存过期时间 mc.set(key, data, time=300) return data 示例调用 print(get_hot_data('hot_key')) 在这个例子中,我们引入了一个线程锁lock,确保在同一时刻只有一个请求能够访问数据库,其他请求会等待锁释放后再从缓存中获取数据。 结语 好了,今天的讲解就到这里。希望读完这篇文章,你不仅能搞清楚啥是缓存雪崩和缓存击穿,还能学到一些在实际操作中怎么应对的小妙招。嘿,记得啊,碰到技术难题别慌,多琢磨琢磨,多动手试试,肯定能搞定的!如果你还有什么疑问或者想了解更多细节,欢迎随时留言讨论哦! 希望这篇文章能帮助到你,咱们下次见!
2024-11-22 15:40:26
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岁月静好
MemCache
Memcached与现代云原生架构的融合 随着云计算技术的快速发展,微服务架构、容器化部署、以及Serverless计算模式逐渐成为企业数字化转型的主流趋势。在这种背景下,如何高效地管理和优化分布式缓存,成为了支撑云原生应用稳定运行的关键因素。Memcached作为一款经典的分布式内存对象缓存系统,其在云原生环境中的应用与优化,成为当前IT领域研究的热点话题。 微服务与分布式缓存的挑战 在微服务架构中,服务的解耦和模块化带来了巨大的灵活性和可扩展性,但也带来了通信成本增加、服务间依赖复杂等问题。分布式缓存作为微服务间数据共享和状态一致性维护的重要手段,对于提升系统响应速度、降低数据库压力具有不可替代的作用。然而,在分布式系统中,缓存的一致性、失效策略、以及缓存穿透等问题日益凸显,成为影响系统稳定性和性能的关键因素。 Memcached在云原生环境中的应用 面对上述挑战,Memcached通过其轻量级的设计和高效的数据访问特性,在云原生环境中找到了新的应用场景和优化路径。例如,结合Kubernetes和Docker容器技术,Memcached可以被方便地部署到集群中,实现资源的动态扩展和负载均衡。通过使用Kubernetes的服务发现和自动缩放功能,可以确保Memcached服务在高并发场景下保持良好的性能和稳定性。 同时,借助现代云平台提供的监控和日志服务,如Prometheus和ELK Stack,可以实时监控Memcached的运行状态,及时发现并定位性能瓶颈,实现故障快速响应和自动化优化。此外,通过集成Redisson等开源库或自定义实现,Memcached可以支持更多高级特性,如事务、订阅/发布消息机制等,进一步增强其在复杂业务场景下的适用性。 结语:持续优化与技术创新 随着云原生技术的不断发展,对分布式缓存的需求也在不断演变。Memcached作为一款成熟且灵活的缓存工具,其在云原生环境中的应用与优化,是一个持续探索和创新的过程。通过结合最新的云原生技术栈,如无服务器计算、事件驱动架构等,可以进一步挖掘Memcached的潜力,为其在现代云原生应用中的角色注入新的活力。在这个过程中,不断积累实践经验,推动技术的迭代与创新,是实现系统高效、稳定运行的关键所在。 通过深入分析云原生环境下的分布式缓存需求,以及Memcached在此场景下的应用实践,我们可以看到,技术的融合与创新是推动系统性能优化、应对复杂业务挑战的重要驱动力。随着技术的不断进步和应用场景的不断丰富,Memcached在云原生架构中的角色将会变得更加重要,为构建高性能、高可用的云原生应用提供坚实的基础。
2024-09-02 15:38:39
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人生如戏
Go-Spring
...代分布式系统架构中,缓存服务的稳定性和高效性对于系统的整体性能至关重要。近期,随着微服务和云原生架构的普及,越来越多的开发者关注到如Redis、Memcached等主流缓存解决方案在高并发场景下的实践与优化策略。例如,一篇发表在InfoQ的技术文章深入探讨了如何在Go-Spring框架下结合使用Redis集群实现分布式缓存,并通过TTL(Time To Live)机制有效管理数据过期问题,从而降低由于缓存异常引发的系统风险。 同时,也有不少研究者和开发者开始关注缓存一致性和安全性的问题。今年早些时候,一项关于缓存污染攻击的研究揭示了攻击者可能利用恶意数据导致缓存失效或误导系统行为的风险,进一步强调了在设计和使用缓存服务时,不仅要考虑性能优化,还需兼顾安全防护措施的重要性。 此外,随着Service Mesh技术的发展, Istio等服务网格解决方案提供了对缓存治理更精细的控制能力,允许开发人员在不修改应用代码的情况下,动态配置缓存策略,增强了分布式缓存管理的可观测性和可控性。 综上所述,在面对缓存服务异常问题时,除了及时发现与修复外,紧跟业界最新研究成果和技术趋势,深入了解并合理运用各类工具与最佳实践,才能确保在复杂多变的分布式环境中,我们的缓存服务能够持续稳定地发挥其提升系统性能的关键作用。
2023-11-23 18:26:05
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心灵驿站-t
Redis
... Redis 不只是缓存 (1)Redis作为数据字典 想象一下,在日常开发过程中,我们经常需要维护一个全局共享的“数据字典”,它可能是各种静态配置信息,如权限列表、地区编码映射等。这些数据虽然不常变更,但查询频繁。利用Redis的哈希(Hash)数据结构,我们可以轻松实现这样的数据字典: python import redis r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0) 存储用户权限字典 r.hset('user:permissions', 'user1', '{"read": true, "write": false}') r.hset('user:permissions', 'user2', '{"read": true, "write": true}') 查询用户权限 user_permissions = r.hget('user:permissions', 'user1') print(user_permissions) 这段代码展示了如何使用Redis Hash存储并查询用户的权限字典,其读取速度远超传统数据库,极大地提高了系统的响应速度。 (2)Redis在微服务设计中的角色 在微服务架构中,各个服务之间往往需要进行数据共享或状态同步。Redis凭借其分布式锁、发布/订阅以及有序集合等功能,能够有效地协调多个微服务之间的交互,确保数据一致性: java import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate; import org.springframework.data.redis.core.script.DefaultRedisScript; // 使用Redis实现分布式锁 StringRedisTemplate template = new StringRedisTemplate(); String lockKey = "serviceLock"; Boolean lockAcquired = template.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, "locked", 30, TimeUnit.SECONDS); if (lockAcquired) { try { // 执行核心业务逻辑... } finally { template.delete(lockKey); } } // 使用Redis Pub/Sub 实现服务间通信 template.convertAndSend("microservice-channel", "Service A sent a message"); 上述Java示例展现了Redis如何帮助微服务获取分布式锁以处理临界资源,以及通过发布/订阅模式实现实时消息通知,从而提升微服务间的协同效率。 3. Redis在微服务设计咨询中的思考与探索 当我们考虑将Redis融入微服务设计时,有几个关键点值得深入讨论: - 数据一致性与持久化:尽管Redis提供了RDB和AOF两种持久化方式,但在实际场景中,我们仍需根据业务需求权衡性能与数据安全,适时引入其他持久化手段。 - 服务解耦与扩展性:借助Redis Cluster支持的分片功能,可以轻松应对海量数据及高并发场景,同时有效实现微服务间的松耦合。 - 实时性与性能优化:对于实时性要求高的场景,例如排行榜更新、会话管理等,Redis的排序集合(Sorted Set)、流(Stream)等数据结构能显著提升系统性能。 - 监控与运维挑战:在大规模部署Redis时,要充分关注内存使用、网络延迟等问题,合理利用Redis提供的监控工具和指标,为微服务稳定运行提供有力保障。 综上所述,Redis凭借其强大的数据结构和高效的读写能力,不仅能够作为高性能的数据字典,更能在微服务设计中扮演重要角色。然而,这其实也意味着我们的设计思路得“更上一层楼”了。说白了,就是得在实际操作中不断摸索、改进,把Redis那些牛掰的优势,充分榨干、发挥到极致,才能搞定微服务架构下的各种复杂场景需求,让它们乖乖听话。
2023-08-02 11:23:15
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昨夜星辰昨夜风_
转载文章
...库的方法,从sql到缓存到cpu到操作系统,知道多少说多少 什么情景下做分表,什么情景下做分库 linkedList与arrayList区别 适用场景 array list是如何扩容的 volatile 关键字的作用?Java 内存模型? java lock的实现,公平锁、非公平锁 悲观锁和乐观锁,应用中的案例,mysql当中怎么实现,java中的实现 2.2 头条二面 Java 内存分配策略? 多个线程同时请求内存,如何分配? Redis 底层用到了哪些数据结构? 使用 Redis 的 set 来做过什么? Redis 使用过程中遇到什么问题? 搭建过 Redis 集群吗? 如何分析“慢查询”日志进行 SQL/索引 优化? MySQL 索引结构解释一下?(B+ 树) MySQL Hash 索引适用情况?举下例子? 2.3 头条三面 如何保证数据库与redis缓存一致的Redis 的并发竞争问题是什么? 如何解决这个问题? 了解 Redis 事务的 CAS 方案吗? 如何保证 Redis 高并发、高可用? Redis 的主从复制原理,以及Redis 的哨兵原理? 如果让你写一个消息队列,该如何进行架构设计啊?说一下你的思路。 MySQL数据库主从同步怎么实现? 秒杀模块怎么设计的,如何压测,抗压手段 03 今日头条Java后台研发三面 3.1 一面 concurrent包下面用过哪些? countdownlatch功能实现 synchronized和lock区别,重入锁thread和runnable的区别 AtomicInteger实现原理(CAS自旋) java并发sleep与wait、notify与notifyAll的区别 如何实现高效的同步链表 java都有哪些加锁方式(synchronized、ReentrantLock、共享锁、读写锁等) 设计模式(工厂模式、单例模式(几种情况)、适配器模式、装饰者模式) maven依赖树,maven的依赖传递,循环依赖 3.2 二面 synchronized和reentrantLock的区别,synchronized用在代码快、方法、静态方法时锁的都是什么? 介绍spring的IOC和AOP,分别如何实现(classloader、动态代理)JVM的内存布局以及垃圾回收原理及过程 讲一下,讲一下CMS垃圾收集器垃圾回收的流程,以及CMS的缺点 redis如何处理分布式服务器并发造成的不一致OSGi的机制spring中bean加载机制,bean生成的具体步骤,ioc注入的方式spring何时创建- applicationContextlistener是监听哪个事件? 介绍ConcurrentHashMap原理,用的是哪种锁,segment有没可能增大? 解释mysql索引、b树,为啥不用平衡二叉树、红黑树 Zookeeper如何同步配置 3.3 三面 Java线程池ThreadPoolEcecutor参数,基本参数,使用场景 MySQL的ACID讲一下,延伸到隔离级别 dubbo的实现原理,说说RPC的要点 GC停顿原因,如何降低停顿? JVM如何调优、参数怎么调? 如何用工具分析jvm状态(visualVM看堆中对象的分配,对象间的引用、是否有内存泄漏,jstack看线程状态、是否死锁等等) 描述一致性hash算法 分布式雪崩场景如何避免? 再谈谈消息队列 04 抖音Java 三面 4.1 一面: hashmap,怎么扩容,怎么处理数据冲突? 怎么高效率的实现数据迁移? Linux的共享内存如何实现,大概说了一下。 socket网络编程,说一下TCP的三次握手和四次挥手同步IO和异步IO的区别? Java GC机制?GC Roots有哪些? 红黑树讲一下,五个特性,插入删除操作,时间复杂度? 快排的时间复杂度,最坏情况呢,最好情况呢,堆排序的时间复杂度呢,建堆的复杂度是多少 4.2 二面: 自我介绍,主要讲讲做了什么和擅长什么 设计模式了解哪些? AtomicInteger怎么实现原子修改的? ConcurrentHashMap 在Java7和Java8中的区别? 为什么Java8并发效率更好?什么情况下用HashMap,什么情况用ConcurrentHashMap? redis数据结构? redis数据淘汰机制? 4.3 三面(约五十分钟): mysql实现事务的原理(MVCC) MySQL数据主从同步是如何实现的? MySQL索引的实现,innodb的索引,b+树索引是怎么实现的,为什么用b+树做索引节点,一个节点存了多少数据,怎么规定大小,与磁盘页对应。 如果Redis有1亿个key,使用keys命令是否会影响线上服务? Redis的持久化方式,aod和rdb,具体怎么实现,追加日志和备份文件,底层实现原理的话知道么? 遇到最大困难是什么?怎么克服? 未来的规划是什么? 你想问我什么? 05 百度三面 5.1 百度一面 自我介绍 Java中的多态 为什么要同时重写hashcode和equals Hashmap的原理 Hashmap如何变线程安全,每种方式的优缺点 垃圾回收机制 Jvm的参数你知道的说一下 设计模式了解的说一下啊 手撕一个单例模式 手撕算法:反转单链表 手撕算法:实现类似微博子结构的数据结构,输入一系列父子关系,输出一个类似微博评论的父子结构图 手写java多线程 手写java的soeket编程,服务端和客户端 手撕算法: 爬楼梯,写出状态转移方程 智力题:时针分针什么时候重合 5.2 百度二面(现场) 自我介绍 项目介绍 服务器如何负载均衡,有哪些算法,哪个比较好,一致性哈希原理,怎么避免DDOS攻击请求打到少数机器。 TCP连接中的三次握手和四次挥手,四次挥手的最后一个ack的作用是什么,为什么要time wait,为什么是2msl。 数据库的备份和恢复怎么实现的,主从复制怎么做的,什么时候会出现数据不一致,如何解决。 Linux查看cpu占用率高的进程 手撕算法:给定一个数字三角形,找到从顶部到底部的最小路径和。每一步可以移动到下面一行的相邻数字上。 然后继续在这个问题上扩展 求出最短那条的路径 递归求出所有的路径 设计模式讲一下熟悉的 会不会滥用设计模式 多线程条件变量为什么要在while体里 你遇到什么挫折,怎么应对和处理 5.3 百度三面(现场) 自我介绍 项目介绍 Redis的特点 Redis的持久化怎么做,aof和rdb,有什么区别,有什么优缺点。 Redis使用哨兵部署会有什么问题,我说需要扩容的话还是得集群部署。 说一下JVM内存模型把,有哪些区,分别干什么的 说一下gc算法,分代回收说下 MySQL的引擎讲一下,有什么区别,使用场景呢 分布式事务了解么 反爬虫的机制,有哪些方式 06 蚂蚁中间件团队面试题 6.1 蚂蚁中间件一面: 自我介绍 JVM垃圾回收算法和垃圾回收器有哪些,最新的JDK采用什么算法。 新生代和老年代的回收机制。 讲一下ArrayList和linkedlist的区别,ArrayList与HashMap的扩容方式。 Concurrenthashmap1.8后的改动。 Java中的多线程,以及线程池的增长策略和拒绝策略了解么。 Tomcat的类加载器了解么 Spring的ioc和aop,Springmvc的基本架构,请求流程。 HTTP协议与Tcp有什么区别,http1.0和2.0的区别。 Java的网络编程,讲讲NIO的实现方式,与BIO的区别,以及介绍常用的NIO框架。 索引什么时候会失效变成全表扫描 介绍下分布式的paxos和raft算法 6.2 蚂蚁中间件二面 你在项目中怎么用到并发的。 消息队列的使用场景,谈谈Kafka。 你说了解分布式服务,那么你怎么理解分布式服务。 Dubbo和Spring Clound的区别,以及使用场景。 讲一下docker的实现原理,以及与JVM的区别。 MongoDB、Redis和Memcached的应用场景,各自优势 MongoDB有事务吗 Redis说一下sorted set底层原理 讲讲Netty为什么并发高,相关的核心组件有哪些 6.3 蚂蚁中间件三面 完整的画一个分布式集群部署图,从负载均衡到后端数据库集群。 分布式锁的方案,Redis和Zookeeper哪个好,如果是集群部署,高并发情况下哪个性能更好。 分布式系统的全局id如何实现。 数据库万级变成亿级,你如何来解决。 常见的服务器雪崩是由什么引起的,如何来防范。 异地容灾怎么实现 常用的高并发技术解决方案有哪些,以及对应的解决步骤。 07 京东4面(Java研发) 7.1 一面(基础面:约1小时) 自我介绍,主要讲讲做了什么和擅长什么 springmvc和spring-boot区别 @Autowired的实现原理 Bean的默认作用范围是什么?其他的作用范围? 索引是什么概念有什么作用?MySQL里主要有哪些索引结构?哈希索引和B+树索引比较? Java线程池的原理?线程池有哪些?线程池工厂有哪些线程池类型,及其线程池参数是什么? hashmap原理,处理哈希冲突用的哪种方法? 还知道什么处理哈希冲突的方法? Java GC机制?GC Roots有哪些? Java怎么进行垃圾回收的?什么对象会进老年代?垃圾回收算法有哪些?为什么新生代使用复制算法? HashMap的时间复杂度?HashMap中Hash冲突是怎么解决的?链表的上一级结构是什么?Java8中的HashMap有什么变化?红黑树需要比较大小才能进行插入,是依据什么进行比较的?其他Hash冲突解决方式? hash和B+树的区别?分别应用于什么场景?哪个比较好? 项目里有个数据安全的,aes和md5的区别?详细点 7.2 二面(问数据库较多) 自我介绍 为什么MyISAM查询性能好? 事务特性(acid) 隔离级别 SQL慢查询的常见优化步骤? 说下乐观锁,悲观锁(select for update),并写出sql实现 TCP协议的三次握手和四次挥手过程? 用到过哪些rpc框架 数据库连接池怎么实现 Java web过滤器的生命周期 7.3 三面(综合面;约一个小时) 自我介绍。 ConcurrentHashMap 在Java7和Java8中的区别?为什么Java8并发效率更好?什么情况下用HashMap,什么情况用ConcurrentHashMap? 加锁有什么机制? ThreadLocal?应用场景? 数据库水平切分,垂直切分的设计思路和切分顺序 Redis如何解决key冲突 soa和微服务的区别? 单机系统演变为分布式系统,会涉及到哪些技术的调整?请从前面负载到后端详细描述。 设计一个秒杀系统? 7.4 四面(HR面) 你自己最大优势和劣势是什么 平时遇见过什么样的挑战,怎么去克服的 工作中遇见了技术解决不了的问题,你的应对思路? 你的兴趣爱好? 未来的职业规划是什么? 08 美团java高级开发3面 8.1 美团一面 自我介绍 项目介绍 Redis介绍 了解redis源码么 了解redis集群么 Hashmap的原理,增删的情况后端数据结构如何位移 hashmap容量为什么是2的幂次 hashset的源码 object类你知道的方法 hashcode和equals 你重写过hashcode和equals么,要注意什么 假设现在一个学生类,有学号和姓名,我现在hashcode方法重写的时候,只将学号参与计算,会出现什么情况? 往set里面put一个学生对象,然后将这个学生对象的学号改了,再put进去,可以放进set么?并讲出为什么 Redis的持久化?有哪些方式,原理是什么? 讲一下稳定的排序算法和不稳定的排序算法 讲一下快速排序的思想 8.2 美团二面 自我介绍 讲一下数据的acid 什么是一致性 什么是隔离性 Mysql的隔离级别 每个隔离级别是如何解决 Mysql要加上nextkey锁,语句该怎么写 Java的内存模型,垃圾回收 线程池的参数 每个参数解释一遍 然后面试官设置了每个参数,给了是个线程,让描述出完整的线程池执行的流程 Nio和IO有什么区别 Nio和aio的区别 Spring的aop怎么实现 Spring的aop有哪些实现方式 动态代理的实现方式和区别 Linux了解么 怎么查看系统负载 Cpu load的参数如果为4,描述一下现在系统处于什么情况 Linux,查找磁盘上最大的文件的命令 Linux,如何查看系统日志文件 手撕算法:leeetcode原题 22,Generate Parentheses,给定 n 对括号,请- 写一个函数以将其生成新的括号组合,并返回所有组合结果。 8.3 美团三面(现场) 三面没怎么问技术,问了很多技术管理方面的问题 自我介绍 项目介绍 怎么管理项目成员 当意见不一致时,如何沟通并说服开发成员,并举个例子 怎么保证项目的进度 数据库的索引原理 非聚簇索引和聚簇索引 索引的使用注意事项 联合索引 从底层解释最左匹配原则 Mysql对联合索引有优化么?会自动调整顺序么?哪个版本开始优化? Redis的应用 Redis的持久化的方式和原理 技术选型,一个新技术和一个稳定的旧技术,你会怎么选择,选择的考虑有哪些 说你印象最深的美团点评技术团队的三篇博客 最近在学什么新技术 你是怎么去接触一门新技术的 会看哪些书 怎么选择要看的书 最后 由于篇幅限制,小编在此截出几张知识讲解的图解,有需要的程序猿(媛)可以点赞后戳这里免费领取全部资料获取哦 子 怎么保证项目的进度 数据库的索引原理 非聚簇索引和聚簇索引 索引的使用注意事项 联合索引 从底层解释最左匹配原则 Mysql对联合索引有优化么?会自动调整顺序么?哪个版本开始优化? Redis的应用 Redis的持久化的方式和原理 技术选型,一个新技术和一个稳定的旧技术,你会怎么选择,选择的考虑有哪些 说你印象最深的美团点评技术团队的三篇博客 最近在学什么新技术 你是怎么去接触一门新技术的 会看哪些书 怎么选择要看的书 最后 由于篇幅限制,小编在此截出几张知识讲解的图解,有需要的程序猿(媛)可以点赞后戳这里免费领取全部资料获取哦 [外链图片转存中…(img-SFREePIJ-1624074891834)] [外链图片转存中…(img-5kF3pkiC-1624074891834)] [外链图片转存中…(img-HDVXfOMR-1624074891835)] [外链图片转存中…(img-RyaAC5jy-1624074891836)] [外链图片转存中…(img-iV32C5Ok-1624074891837)] 本篇文章为转载内容。原文链接:https://blog.csdn.net/m0_57285325/article/details/118051767。 该文由互联网用户投稿提供,文中观点代表作者本人意见,并不代表本站的立场。 作为信息平台,本站仅提供文章转载服务,并不拥有其所有权,也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况,请及时联系我们,我们将第一时间进行核实并删除相应内容。
2023-11-13 23:43:59
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...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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MemCache
...性能的分布式内存对象缓存系统,主要用于减轻数据库的压力,提升应用的响应速度。其实说白了就是这么个事儿——把数据都存到内存里,用的时候直接拿出来,省得每次都要跑去数据库翻箱倒柜找一遍,多麻烦啊! 举个例子,假设你正在做一个电商网站,用户点击商品详情页时,如果每次都要从数据库拉取商品信息,那服务器负载肯定爆表。但如果我们将这些数据缓存在MemCache中,用户访问时直接从内存读取,岂不是快如闪电? 不过呢,事情可没那么简单。MemCache这小子虽然挺能干的,但也不是省油的灯啊!比如说吧,你老是疯狂地去请求数据,结果服务器偏偏不给面子,连个响应都没有,那它就直接给你来个“服务连接超时”的报错,气得你直跺脚。这就像你去餐厅点菜,服务员一直不在,你说能不急吗? --- 2. 服务连接超时到底是个啥? 服务连接超时,简单来说就是你的程序试图与MemCache服务器建立连接,但因为某些原因(比如网络延迟、服务器过载等),连接请求迟迟得不到回应,最终超时失败。这种错误通常会伴随着一条令人沮丧的信息:“连接超时”。 让我分享一个小故事:有一次我在调试一个项目时,发现某个接口总是返回“服务连接超时”,我当时的第一反应是“天啊,是不是MemCache崩了?”于是我赶紧登录服务器检查日志,结果发现MemCache运行正常,只是偶尔响应慢了一点。后来我才意识到,可能是客户端配置的问题。 所以,当遇到这种错误时,不要慌!我们得冷静下来,分析一下可能的原因。 --- 2.1 可能的原因有哪些? 1. 网络问题 MemCache服务器和客户端之间的网络不稳定。 2. MemCache配置不当 比如设置了太短的超时时间。 3. 服务器负载过高 MemCache服务器被太多请求压垮。 4. 客户端代码问题 比如没有正确处理异常情况。 --- 3. 如何解决服务连接超时? 接下来,咱们就从代码层面入手,看看如何优雅地解决这个问题。我会结合实际例子,手把手教你如何避免“服务连接超时”。 --- 3.1 检查网络连接 首先,确保你的MemCache服务器和客户端之间网络通畅。你可以试试用ping命令测试一下: bash ping your-memcache-server 如果网络不通畅,那就得找运维同事帮忙优化网络环境了。不过,如果你确定网络没问题,那就继续往下看。 --- 3.2 调整超时时间 很多时候,“服务连接超时”是因为你设置的超时时间太短了。默认情况下,MemCache的超时时间可能比较保守,你需要根据实际情况调整它。 在Java中,可以这样设置超时时间: java import net.spy.memcached.AddrUtil; import net.spy.memcached.MemcachedClient; public class MemCacheExample { public static void main(String[] args) throws Exception { // 创建MemCache客户端,设置超时时间为5秒 MemcachedClient memcachedClient = new MemcachedClient(AddrUtil.getAddresses("localhost:11211"), 5000); System.out.println("成功连接到MemCache服务器!"); } } 这里的关键是5000,表示超时时间为5秒。你可以根据实际情况调整这个值,比如改成10秒或者20秒。 --- 3.3 使用重试机制 有时候,一次连接失败并不代表MemCache服务器真的挂了。在这种情况下,我们可以加入重试机制,让程序自动尝试重新连接。 下面是一个简单的Python示例: python import time from pymemcache.client.base import Client def connect_to_memcache(): attempts = 3 while attempts > 0: try: client = Client(('localhost', 11211)) print("成功连接到MemCache服务器!") return client except Exception as e: print(f"连接失败,重试中... ({attempts}次机会)") time.sleep(2) attempts -= 1 raise Exception("无法连接到MemCache服务器,请检查配置!") client = connect_to_memcache() 在这个例子中,程序会尝试三次连接MemCache服务器,每次失败后等待两秒钟再重试。如果三次都失败,就抛出异常提示用户。 --- 3.4 监控MemCache状态 最后,建议你定期监控MemCache服务器的状态。你可以通过工具(比如MemAdmin)查看服务器的健康状况,包括内存使用率、连接数等指标。 如果你发现服务器负载过高,可以考虑增加MemCache实例数量,或者优化业务逻辑减少不必要的请求。 --- 4. 总结 服务连接超时不可怕,可怕的是不去面对 好了,到这里,关于“服务连接超时”的问题基本就说完了。虽然MemCache确实容易让人踩坑,但只要我们用心去研究,总能找到解决方案。 最后想说的是,技术这条路没有捷径,遇到问题不要急躁,多思考、多实践才是王道。希望我的分享对你有所帮助,如果你还有什么疑问,欢迎随时来找我讨论!😄 祝大家编码愉快!
2025-04-08 15:44:16
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雪落无痕
MemCache
正文: 一、引言 Memcached是一种分布式键值存储系统,它被广泛应用于Web应用程序中的缓存处理,以提高网站性能。然而,在实际应用过程中,我们可能会遇到Memcached进程占用CPU过高的问题。这不仅会影响系统的运行效率,还可能引发一系列问题。这篇文章会手把手教你一步步弄明白,为啥Memcached这个小家伙有时候会使劲霸占CPU资源,然后咱再一起商量商量怎么把它给“治”好,让它恢复正常运作。 二、Memcached进程占用CPU高的原因分析 1. Memcached配置不当 当Memcached配置不当时,会导致其频繁进行数据操作,从而增加CPU负担。比如说,要是你给数据设置的过期时间太长了,让Memcached这个家伙没法及时把没用的数据清理掉,那可能会造成CPU这老兄压力山大,消耗过多的资源。 示例代码如下: python import memcache mc = memcache.Client(['localhost:11211']) mc.set('key', 'value', 120) 上述代码中,设置的数据过期时间为120秒,即两分钟。这就意味着,即使数据已经没啥用了,Memcached这家伙还是会死拽着这些数据不放,在接下来的两分钟里持续占据着CPU资源不肯放手。 2. Memcached与大量客户端交互 当Memcached与大量客户端频繁交互时,会加重其CPU负担。这是因为每次交互都需要进行复杂的计算和数据处理操作。比如,想象一下你运营的Web应用火爆到不行,用户请求多得不得了,每个请求都得去Memcached那儿抓取数据。这时候,Memcached这个家伙可就压力山大了,CPU资源被消耗得嗷嗷叫啊! 示例代码如下: python import requests for i in range(1000): response = requests.get('http://localhost/memcached/data') print(response.text) 上述代码中,循环执行了1000次HTTP GET请求,每次请求都会从Memcached获取数据。这会导致Memcached的CPU资源消耗过大。 三、排查Memcached进程占用CPU高的方法 1. 使用top命令查看CPU使用情况 在排查Memcached进程占用CPU过高的问题时,我们可以首先使用top命令查看系统中哪些进程正在占用大量的CPU资源。例如,以下输出表示PID为31063的Memcached进程正在占用大量的CPU资源: javascript top - 13:34:47 up 1 day, 6:13, 2 users, load average: 0.24, 0.36, 0.41 Tasks: 174 total, 1 running, 173 sleeping, 0 stopped, 0 zombie %Cpu(s): 0.2 us, 0.3 sy, 0.0 ni, 99.5 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st KiB Mem : 16378080 total, 16163528 free, 182704 used, 122848 buff/cache KiB Swap: 0 total, 0 free, 0 used. 2120360 avail Mem PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 3106 root 20 0 1058688 135484 4664 S 45.9 8.3 1:23.79 python memcached_client.py 我们可以看到,PID为31063的Python程序正在占用大量的CPU资源。接着,我们可以使用ps命令进一步了解这个进程的情况: bash ps -p 3106 2. 查看Memcached配置文件 在确认Memcached进程是否异常后,我们需要查看其配置文件,以确定是否存在配置错误导致的高CPU资源消耗。例如,以下是一个默认的Memcached配置文件(/etc/memcached.conf)的一部分: php-template Default MaxItems per key (65536). default_maxbytes 67108864 四、解决Memcached进程占用CPU高的方案 1. 调整Memcached配置 根据Memcached配置不当的原因,我们可以调整相关参数来降低CPU资源消耗。例如,可以减少过期时间、增大最大数据大小等。以下是修改过的配置文件的一部分: php-template Default MaxItems per key (131072). default_maxbytes 134217728 Increase expiration time to reduce CPU usage. default_time_to_live 14400 2. 控制与Memcached的交互频率 对于因大量客户端交互导致的高CPU资源消耗问题,我们可以采取一些措施来限制与Memcached的交互频率。例如,可以在服务器端添加限流机制,防止短时间内产生大量请求。或者,优化客户端代码,减少不必要的网络通信。 3. 提升硬件设备性能 最后,如果其他措施都无法解决问题,我们也可以考虑提升硬件设备性能,如增加CPU核心数量、扩大内存容量等。但这通常不是最佳解决方案,因为这可能会带来更高的成本。 五、结论 总的来说,Memcached进程占用CPU过高是一个常见的问题,其产生的原因是多种多样的。要真正把这个问题给揪出来,咱们得把系统工具和实际操作的经验都使上劲儿,得像钻井工人一样深入挖掘Memcached这家伙的工作内幕和使用门道。只有这样,才能真正找到问题的关键所在,并提出有效的解决方案。 感谢阅读这篇文章,希望对你有所帮助!
2024-01-19 18:02:16
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醉卧沙场-t
MemCache
...che,这个在分布式缓存领域中久负盛名的角色,以其快速、高效的内存对象缓存能力,在提升系统性能和降低数据库负载方面发挥着关键作用。然而,在实际使用过程中,我们偶尔会遇到“Value too large to be stored in a single chunk”这样的错误提示。今天,咱们就手拉手,一起去揭开这个看似神神秘秘的错误面纱,用实际的代码例子,像破案一样摸清它的来龙去脉,最后把这个问题给妥妥地解决掉。 2. MemCache的工作原理与chunk概念解析 在MemCache内部,它将存储的数据项分割成固定大小的chunks进行存储(默认为1MB)。当一个值(value)过大以至于无法一次性放入一个chunk时,就会抛出“Value too large to be stored in a single chunk”的异常。这就像是你硬要把一只大大的熊宝宝塞进一个超级迷你的小口袋里,任凭你怎么使劲、怎么折腾,这个艰巨的任务都几乎不可能完成。 python import memcache mc = memcache.Client(['127.0.0.1:11211'], debug=1) 假设这里有一个超大的数据对象,比如一个非常长的字符串或复杂的数据结构 huge_value = 'A' (1024 1024 2) 大于默认chunk大小的字符串 try: mc.set('huge_key', huge_value) except ValueError as e: print(f"Oops! We got an error: {e}") 输出:"Value too large to be stored in a single chunk" 3. 解决“Value too large to be stored in a single chunk”问题的方法 面对这种情况,我们可以从两个角度来应对: 3.1 优化数据结构或压缩数据 首先,考虑是否可以对存储的数据进行优化。比如,假如你现在要缓存的是文本信息,你可以尝试简化一下内容,或者换个更省空间的数据格式,就拿JSON来说吧,比起XML它能让你的数据体积变得更小巧。另外,也可以使用压缩算法来减少数据大小,如Gzip。 python import zlib from io import BytesIO compressed_value = zlib.compress(huge_value.encode()) mc.set('compressed_key', compressed_value) 3.2 调整MemCache的chunk大小 其次,如果优化数据结构或压缩后仍无法满足需求,且确实需要缓存大型数据,那么可以尝试调整Memcached服务器的chunk大小。通常情况下,为了让MemCache启动时能分配更大的单个内存块,你需要动手调整一下启动参数,也就是那个 -I 参数(或者,你也可以选择在配置文件里设置 chunk_size 这个选项),把它调大一些。这样就好比给 MemCache 扩大了每个“小仓库”的容量,让它能装下更多的数据。但是,亲,千万要留意,增大chunk大小可是会吃掉更多的内存资源呢。所以在动手做这个调整之前,一定要先摸清楚你的内存使用现状和业务需求,不然的话,可能会有点小麻烦。 bash memcached -m 64 -I 4m 上述命令启动了一个内存大小为64MB且每个chunk大小为4MB的MemCached服务。 4. 总结与思考 在MemCache的世界里,“Value too large to be stored in a single chunk”并非不可逾越的鸿沟,而是一个促使我们反思数据处理策略和资源利用效率的机会。无论是捣鼓数据结构,把数据压缩得更小,还是摆弄MemCache的配置设置,这些都是我们在追求那个超给力缓存解决方案的过程中,实实在在踩过、试过的有效招数。同时呢,这也给我们提了个醒,在捣鼓和构建系统的时候,可别忘了时刻关注并妥善处理好性能、内存使用和业务需求这三者之间那种既微妙又关键的平衡关系。就像亲手做一道美味的大餐,首先得像个挑剔的美食家那样,用心选好各种新鲜上乘的食材(也就是我们需要的数据);然后呢,你得像玩俄罗斯方块一样,巧妙地把它们在有限的空间(也就是内存)里合理摆放好;最后,掌握好火候可是大厨的必杀技,这就好比我们得精准配置各项参数。只有这样,才能烹制出一盘让人垂涎欲滴的佳肴——那就是我们的高效缓存系统啦!
2023-06-12 16:06:00
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清风徐来
ActiveMQ
...列的高可用性和持久化需求愈发强烈。为此,Kafka、RabbitMQ等其他主流消息中间件也在不断优化其订阅机制以适应现代分布式系统的要求。 例如,Apache Kafka利用其分区和副本机制确保了消息的持久化和高可用性,即使Broker重启或故障,消费者也能通过跟踪偏移量恢复消费状态。而RabbitMQ则提供了镜像队列功能,使得即使节点失效,订阅者仍可以从其它包含相同数据的队列中继续获取消息。 同时,在ActiveMQ社区,开发者们也正在积极探讨如何进一步改进非持久订阅的可靠性。比如,通过引入新的配置选项或者结合外部存储方案,可能在未来版本中提供更为灵活且兼顾实时性和可靠性的订阅模式。 此外,深入理解CAP理论(一致性、可用性和分区容错性)对于设计和选择合适的消息中间件至关重要。在实际应用场景中,我们需根据业务需求权衡并确定是优先保证消息的实时传递还是数据的完整性,从而更好地指导我们在ActiveMQ或其他消息队列产品中的技术选型与实现策略。
2023-03-05 16:49:49
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青春印记-t
Kibana
...ch 作为一款强大的实时分布式搜索分析引擎备受瞩目,而Kibana则是其可视化界面的重要组成部分。在实际操作中,咱们可能会遇到这么个情况:打开Kibana的Discover页面加载数据时,那速度慢得简直能让人急出白头发,更糟的是,有时候它还可能调皮地给你来个大空白,真叫人摸不着头脑。这种问题不仅影响数据分析效率,也给用户带来困扰。本文将带您一同探寻这个问题的背后原因,并通过实例和解决方案来解决这一痛点。 2. Kibana Discover页面的基本工作原理 Kibana Discover页面主要用于交互式地探索Elasticsearch中的索引数据。当你点开Discover页面,选好一个索引后,Kibana就像个贴心的小助手,会悄悄地向Elasticsearch发出查询请求,然后把那些符合你条件的数据给挖出来,以一种可视化的方式展示给你看,就像变魔术一样。如果这个过程耗时较长或者返回为空,通常涉及到以下几个可能因素: - 查询语句过于复杂或宽泛 - Elasticsearch集群性能瓶颈 - 网络延迟或带宽限制 - Kibana自身的配置问题 3. 深入排查原因(举例说明) 示例1:查询语句分析 json GET /my_index/_search { "query": { "match_all": {} }, "size": 5000 } 上述代码是一个简单的match_all查询,试图从my_index中获取5000条记录。如果您的索引数据量巨大,这样的查询将会消耗大量资源,导致Discover页面加载缓慢。此时,可以尝试优化查询条件,比如添加时间范围过滤、字段筛选等。 示例2:检查Elasticsearch性能指标 借助Elasticsearch的监控API,我们可以获取节点、索引及查询的性能指标: bash curl -X GET 'localhost:9200/_nodes/stats/indices,query_cache?human&pretty' 通过观察查询缓存命中率、分片分配状态以及CPU、内存使用情况,可以帮助我们判断是否因ES集群性能瓶颈导致Discover加载慢。 4. 解决策略与实践 策略1:优化查询条件与DSL 确保在Discover页面使用的查询语句高效且有针对性。例如,使用range查询限定时间范围,使用term或match精确匹配特定字段,或利用bool查询进行复杂的组合条件过滤。 策略2:调整Elasticsearch集群配置 - 增加硬件资源,如提升CPU核数、增加内存大小。 - 调整索引设置,如合理设置分片数量和副本数量,优化refresh interval以平衡写入性能与实时性需求。 - 启用并适当调整查询缓存大小。 策略3:优化Kibana配置 在Kibana.yml配置文件中,可以对discover页面的默认查询参数进行调整,如设置默认时间范围、最大返回文档数等,以降低一次性加载数据量。 5. 结论与探讨 解决Kibana Discover页面加载数据慢或空白的问题,需要结合实际情况,从查询语句优化、Elasticsearch集群调优以及Kibana自身配置多方面着手。在实际操作的过程中,我们得像个福尔摩斯那样,一探究竟,把问题的根源挖个底朝天。然后,咱们得冷静分析,理性思考,不断尝试各种可能的优化方案,这样才能够让咱们的数据分析之路走得更加顺风顺水,畅通无阻。记住,每一次的成功优化都是对我们技术理解与应用能力的一次锤炼和提升!
2023-08-21 15:24:10
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醉卧沙场
Greenplum
...Greenplum的缓存优化策略之后,我们不难发现,数据库性能优化是一个持续迭代且需紧跟技术发展潮流的过程。近期,随着云原生和容器化技术的普及,Greenplum也正积极拥抱这些前沿技术,以适应大数据时代更高的效率与灵活性需求。 例如,在今年初发布的Greenplum 6.16版本中,官方对内存管理和缓存机制进行了进一步优化,引入了更为精细的资源隔离控制,使得在多用户、多并发场景下,系统能够更高效地利用缓存资源,避免“内存饥饿”问题。同时,新版本还增强了对实时数据处理的支持,通过改进缓存策略,使得在处理高并发查询时,能够更快地响应并返回结果。 此外,对于大型企业级应用而言,结合硬件层面的SSD存储与智能缓存技术也是提升Greenplum性能的重要途径。有实践证明,合理运用SSD作为高速缓存层,可以显著降低I/O延迟,提高数据读取速度,进而整体上优化Greenplum的工作负载表现。 总之,理解并熟练运用缓存优化策略只是提升Greenplum性能的一个维度,结合最新的软件版本更新、先进的硬件设施以及不断发展的云原生架构,将有助于我们全方位地挖掘和释放Greenplum在大数据处理中的巨大潜力。对于有兴趣深入研究的读者,建议关注Greenplum官方社区、博客和技术文档的最新动态,以便获取第一手的实践经验和优化指南。
2023-12-21 09:27:50
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半夏微凉-t
Kibana
...仪表板刷新频率异常与实时更新失效问题及其解决方案后,我们不难发现,在大数据时代,数据可视化工具的性能优化和稳定性对于企业决策、运维监控等方面至关重要。近期,Elastic公司发布了Elasticsearch 7.15版本,其中包含了对Kibana多项性能改进和新功能增强,如更精细化的时间序列数据处理机制和增强型实时监控视图,这有助于用户在面对大规模实时数据流时,有效避免类似刷新频率异常的问题。 与此同时,随着云原生架构的普及,越来越多的企业选择将Elastic Stack部署在云端,这也对Kibana的数据获取速度与实时性提出了新的挑战。AWS、Azure等云服务提供商针对Elasticsearch服务提供了专门的优化配置建议和最佳实践,帮助企业更好地管理Elasticsearch集群资源,确保Kibana在高负载下仍能保持高效稳定的数据刷新。 此外,行业专家们也不断从系统架构层面进行深度解读,强调合理设计索引策略、充分利用缓存机制以及适时调整查询参数的重要性,这些都是确保Kibana实现真正意义上的“实时”更新不可或缺的环节。通过持续关注这些前沿技术动态与最佳实践案例,我们可以为解决类似问题提供更全面、更与时俱进的方案,从而在大数据分析与可视化领域始终保持领先地位。
2023-10-10 23:10:35
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梦幻星空
Apache Solr
...ache Solr的实时搜索功能体验与改进 1. 引言 在大数据时代,信息检索的效率和准确性显得至关重要。Apache Solr,这可是个基于Lucene的大咖级全文搜索引擎工具,在业界那可是响当当的。它凭借着超级给力的性能、无比灵活的扩展性和让人拍案叫绝的实时搜索功能,赢得了大家伙儿的一致点赞和热烈追捧。这篇文咱们要接地气地聊聊Solr的实时搜索功能,我打算手把手地带你通过一些实际的代码案例,揭秘它是怎么一步步实现的。而且,咱还会一起脑暴一下,探讨如何把它磨得更锋利,也就是提升其性能的各种优化小窍门,敬请期待! 2. Apache Solr实时搜索功能初体验 实时搜索是Solr的一大亮点,它允许用户在数据更新后几乎立即进行查询,无需等待索引刷新。这一特性在新闻资讯、电商产品搜索等场景下尤为实用。比如,当一篇崭新的博客文章刚刚出炉,或者一个新产品热乎乎地上架时,用户就能在短短几秒钟内,通过输入关键词,像变魔术一样找到它们。 java // 假设我们有一个Solr客户端实例solrClient SolrInputDocument doc = new SolrInputDocument(); doc.addField("id", "unique_id"); doc.addField("title", "Real-Time Search with Apache Solr"); doc.addField("content", "This article explores the real-time search capabilities..."); UpdateResponse response = solrClient.add(doc); solrClient.commit(); // 提交更改,实现实时搜索 上述代码展示了如何向Solr添加一个新的文档并立即生效,实现了实时搜索的基本流程。 3. Solr实时搜索背后的原理 Solr的实时搜索主要依赖于Near Real-Time (NRT)搜索机制,即在文档被索引后,虽然不会立即写入硬盘,但会立刻更新内存中的索引结构,使得新数据可以迅速被搜索到。这个过程中,Solr巧妙地平衡了索引速度和搜索响应时间。 4. 实时搜索功能的优化与改进 尽管Solr的实时搜索功能强大,但在大规模数据处理中,仍需关注性能调优问题。以下是一些可能的改进措施: (1)合理配置UpdateLog Solr的NRT搜索使用UpdateLog来跟踪未提交的更新。你晓得不,咱们可以通过在solrconfig.xml这个配置文件里头动动手脚,调整一下那个updateLog参数,这样一来,就能灵活把控日志的大小和滚动规则了。这样做主要是为了应对各种不同的实时性需求,同时也能考虑到系统资源的实际限制,让整个系统运作起来更顺畅、更接地气儿。 xml ${solr.ulog.dir:} 5000 ... (2)利用软硬件优化 使用更快的存储设备(如SSD),增加内存容量,或者采用分布式部署方式,都可以显著提升Solr的实时搜索性能。 (3)智能缓存策略 Solr提供了丰富的查询缓存机制,如过滤器缓存、文档值缓存等,合理设置这些缓存策略,能有效减少对底层索引的访问频率,提高实时搜索性能。 (4)并发控制与批量提交 对于大量频繁的小规模更新,可以考虑适当合并更新请求,进行批量提交,既能减轻服务器压力,又能降低因频繁提交导致的I/O开销。 结语:Apache Solr的实时搜索功能为用户提供了一种高效、便捷的数据检索手段。然而,要想最大化发挥其效能,还需根据实际业务场景灵活运用各项优化策略。在这个过程中,技术人的思考、探索与实践,如同绘制一幅精准而生动的信息地图,让海量数据的价值得以快速呈现。
2023-07-27 17:26:06
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雪落无痕
MemCache
... MemCache与缓存雪崩风险:深入探讨及实战示例 1. 引言 --- MemCache,这位久经沙场的高性能分布式内存对象缓存系统,因其卓越的性能和简单易用的API深受开发者的喜爱。在应对那种很多人同时在线、数据量贼大的情况时,这个家伙可机灵了,它会先把那些经常被访问的热点数据暂时存到内存里头。这样一来,数据库的压力瞬间就减轻了不少,系统的反应速度也是蹭蹭地往上飙,效果拔群!然而,就像任何一把锋利的工具一样,如果使用方法不对头,就可能惹出些麻烦来。这当中一个常见的问题就是所谓的“缓存雪崩”。 2. 缓存雪崩的概念解析 --- 缓存雪崩是指缓存系统在同一时刻大面积失效或者无法提供服务,导致所有请求直接涌向后端数据库,进而引发数据库压力激增甚至崩溃的情况。这种情况如同雪崩一般,瞬间释放出巨大的破坏力。 3. 缓存雪崩的风险源分析 --- - 缓存集中过期:例如,如果大量缓存在同一时间点过期,那么这些原本可以通过缓存快速响应的请求,会瞬时全部转向数据库查询。 - 缓存集群故障:当整个MemCache集群出现故障或重启时,所有缓存数据丢失,也会触发缓存雪崩。 - 网络异常:网络抖动或分区可能导致客户端无法访问到MemCache服务器,从而引发雪崩效应。 4. MemCache应对缓存雪崩的策略与实战代码示例 --- (1)设置合理的过期时间分散策略 为避免大量缓存在同一时间点过期,可以采用随机化过期时间的方法,例如: python import random def set_cache(key, value, expire_time): 基础过期时间 base_expire = 60 60 1小时 随机增加一个范围内的过期时间 delta_expire = random.randint(0, 60 5) 在0-5分钟内随机 total_expire = base_expire + delta_expire memcache_client.set(key, value, time=total_expire) (2)引入二级缓存或本地缓存备份 在MemCache之外,还可以设置如Redis等二级缓存,或者在应用本地进行临时缓存,以防止MemCache集群整体失效时完全依赖数据库。 (3)限流降级与熔断机制 当检测到缓存雪崩可能发生时(如缓存大量未命中),可以启动限流策略,限制对数据库的访问频次,并返回降级内容(如默认值、错误页面等)。下面是一个简单的限流实现示例: python from ratelimiter import RateLimiter limiter = RateLimiter(max_calls=100, period=60) 每分钟最多100次数据库查询 def get_data_from_db(key): if not limiter.hit(): raise Exception("Too many requests, fallback to default value.") 实际执行数据库查询操作... data = db.query_data(key) return data 同时,结合熔断器模式,如Hystrix,可以在短时间内大量失败后自动进入短路状态,不再尝试访问数据库。 (4)缓存预热与更新策略 在MemCache重启或大规模缓存失效后,可预先加载部分热点数据,即缓存预热。另外,我们可以采用异步更新或者懒加载的方式来耍个小聪明,处理缓存更新的问题。这样一来,就不会因为网络偶尔闹情绪、卡个壳什么的,引发可怕的雪崩效应了。 总结起来,面对MemCache中的缓存雪崩风险,我们需要理解其根源,运用多维度的防御策略,并结合实际业务场景灵活调整,才能确保我们的系统具备更高的可用性和韧性。在这个过程里,我们不断摸爬滚打,亲身实践、深刻反思,然后再一步步优化提升。这正是技术引人入胜之处,同样也是每一位开发者在成长道路上必经的重要挑战和修炼课题。
2023-12-27 23:36:59
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蝶舞花间
Superset
...的速度发展,而数据的实时性和准确性成为了推动这一发展的关键因素。在这样的背景下,数据可视化工具,如Superset,扮演着越来越重要的角色。它们不仅帮助我们以直观的方式理解复杂数据,还提供了强大的分析能力,助力企业做出更明智的决策。然而,随着数据规模的不断扩大,数据更新延迟的问题也日益凸显,成为数据分析师和IT专业人士必须面对的挑战。 近期,一项由数据科学领域的权威机构发布的报告指出,数据更新延迟已经成为影响数据分析效率和准确性的主要因素之一。报告指出,数据源配置不当、数据加载时间过长、缓存机制失效以及网络延迟等问题,不仅降低了数据分析的实时性,还可能导致决策失误。因此,寻找有效的解决方案变得尤为重要。 为了应对这一挑战,业界专家提出了多方面的建议。首先,优化数据源配置是关键。这包括使用更高效的数据获取方式,如实时流式数据处理,以及对SQL查询进行优化,减少数据加载时间。其次,合理配置缓存机制,确保数据的即时更新,是提升用户体验和分析效率的重要手段。此外,增强网络监控和优化网络连接,可以显著降低数据传输延迟,从而提高数据的实时性。 在实践层面,一些企业已经开始采用自动化工具和流程,定期检查数据更新状态,自动触发数据刷新或异常处理,进一步提升了数据管理的智能化水平。同时,随着云计算和边缘计算技术的发展,越来越多的企业开始探索在数据产生源头或靠近数据消费端进行数据处理,以减少数据传输延迟,实现真正的实时数据分析。 综上所述,面对数据更新延迟的挑战,企业需要从数据源配置、数据加载优化、缓存管理、网络优化以及自动化流程等多个维度入手,采取综合策略。随着技术的不断进步和创新,未来有望看到更多高效、智能的数据管理和分析解决方案,助力企业更好地利用数据驱动的决策优势。
2024-08-21 16:16:57
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青春印记
Spark
...术的快速发展,分布式缓存技术的应用场景愈发广泛。除了Spark之外,Redis、Memcached等工具也在企业级应用中占据了重要地位。最近的一项研究表明,全球分布式缓存市场预计将在未来五年内以超过15%的年复合增长率扩张,这表明越来越多的企业开始意识到数据高效管理的重要性。 例如,亚马逊AWS最近推出了全新的DynamoDB Accelerator(DAX)服务,这是一种托管的缓存解决方案,专为高吞吐量、低延迟的数据库查询设计。DAX能够将响应时间缩短至毫秒级别,这对于实时数据分析和大规模用户交互场景至关重要。这一举措不仅展示了云服务商在提升数据处理效率上的持续投入,也为开发者提供了更多灵活的选择。 与此同时,国内互联网巨头阿里巴巴也宣布对其自主研发的Tair缓存系统进行全面升级。新版Tair支持更高的并发能力,并引入了更先进的冷热数据分离机制,大幅降低了内存占用率。这一改进尤其适用于电商促销活动期间的流量洪峰场景,有效缓解了服务器的压力。 此外,学术界对于分布式缓存的研究也在不断深入。一篇发表于《IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems》的论文提出了一种基于机器学习的缓存预取算法,可以根据历史访问模式预测未来的请求热点,从而提前将数据加载到缓存中。这种方法理论上可以进一步降低查询延迟,但实际部署仍面临模型训练成本高昂等问题。 值得注意的是,尽管分布式缓存带来了诸多便利,但它并非没有挑战。隐私保护、数据一致性以及跨地域同步等问题仍然是业界亟待解决的难题。随着GDPR等法规的出台,企业在使用缓存技术时还需格外注意合规性,确保用户数据的安全与合法使用。在未来,我们或许可以看到更多结合区块链技术的去中心化缓存解决方案,为用户提供更加透明和安全的服务体验。
2025-05-02 15:46:14
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素颜如水
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这个问题实际非常容易回答。问问自己为什么我们的插头拿到英国就不能用了呢?为什么显示器同时有DVI、VGA、HDMI、DP这么多接口呢?很多规范和标准在最初制定时并不会意识到这将会是以后全球普适的准则,或者处于组织本身利益就想从本质上区别于现有标准。于是,就产生了那么多具有相同效果但又不相互兼容的标准了。 说了那么多我们来看一个实际例子,下面就是“屌”这个字在各种编码下的十六进制和二进制编码结果,怎么样有没有一种很屌的感觉? 6、什么是字符编码 字符集只是一个规则集合的名字,对应到真实生活中,字符集就是对某种语言的称呼。例如:英语,汉语,日语。 对于一个字符集来说要正确编码转码一个字符需要三个关键元素: 1)字库表(character repertoire):是一个相当于所有可读或者可显示字符的数据库,字库表决定了整个字符集能够展现表示的所有字符的范围; 2)编码字符集(coded character set):即用一个编码值code point来表示一个字符在字库中的位置; 3)字符编码(character encoding form):将编码字符集和实际存储数值之间的转换关系。 一般来说都会直接将code point的值作为编码后的值直接存储。例如在ASCII中“A”在表中排第65位,而编码后A的数值是 0100 0001 也即十进制的65的二进制转换结果。 看到这里,可能很多读者都会有和我当初一样的疑问:字库表和编码字符集看来是必不可少的,那既然字库表中的每一个字符都有一个自己的序号,直接把序号作为存储内容就好了。为什么还要多此一举通过字符编码把序号转换成另外一种存储格式呢? 其实原因也比较容易理解:统一字库表的目的是为了能够涵盖世界上所有的字符,但实际使用过程中会发现真正用的上的字符相对整个字库表来说比例非常低。例如中文地区的程序几乎不会需要日语字符,而一些英语国家甚至简单的ASCII字库表就能满足基本需求。而如果把每个字符都用字库表中的序号来存储的话,每个字符就需要3个字节(这里以Unicode字库为例),这样对于原本用仅占一个字符的ASCII编码的英语地区国家显然是一个额外成本(存储体积是原来的三倍)。算的直接一些,同样一块硬盘,用ASCII可以存1500篇文章,而用3字节Unicode序号存储只能存500篇。于是就出现了UTF-8这样的变长编码。在UTF-8编码中原本只需要一个字节的ASCII字符,仍然只占一个字节。而像中文及日语这样的复杂字符就需要2个到3个字节来存储。 关于字符编码知识的详细讲解请见:《字符编码那点事:快速理解ASCII、Unicode、GBK和UTF-8》。 7、UTF-8和Unicode的关系 看完上面两个概念解释,那么解释UTF-8和Unicode的关系就比较简单了。 Unicode就是上文中提到的编码字符集,而UTF-8就是字符编码,即Unicode规则字库的一种实现形式。 随着互联网的发展,对同一字库集的要求越来越迫切,Unicode标准也就自然而然的出现。它几乎涵盖了各个国家语言可能出现的符号和文字,并将为他们编号。详见:Unicode百科介绍。 Unicode的编号从 0000 开始一直到10FFFF 共分为17个Plane,每个Plane中有65536个字符。而UTF-8则只实现了第一个Plane,可见UTF-8虽然是一个当今接受度最广的字符集编码,但是它并没有涵盖整个Unicode的字库,这也造成了它在某些场景下对于特殊字符的处理困难(下文会有提到)。 8、UTF-8编码简介 为了更好的理解后面的实际应用,我们这里简单的介绍下UTF-8的编码实现方法。即UTF-8的物理存储和Unicode序号的转换关系。 UTF-8编码为变长编码,最小编码单位(code unit)为一个字节。一个字节的前1-3个bit为描述性部分,后面为实际序号部分: 1)如果一个字节的第一位为0,那么代表当前字符为单字节字符,占用一个字节的空间。0之后的所有部分(7个bit)代表在Unicode中的序号; 2)如果一个字节以110开头,那么代表当前字符为双字节字符,占用2个字节的空间。110之后的所有部分(5个bit)加上后一个字节的除10外的部分(6个bit)代表在Unicode中的序号。且第二个字节以10开头; 3)如果一个字节以1110开头,那么代表当前字符为三字节字符,占用3个字节的空间。110之后的所有部分(5个bit)加上后两个字节的除10外的部分(12个bit)代表在Unicode中的序号。且第二、第三个字节以10开头; 4)如果一个字节以10开头,那么代表当前字节为多字节字符的第二个字节。10之后的所有部分(6个bit)和之前的部分一同组成在Unicode中的序号。 具体每个字节的特征可见下表,其中“x”代表序号部分,把各个字节中的所有x部分拼接在一起就组成了在Unicode字库中的序号。如下图所示。 我们分别看三个从一个字节到三个字节的UTF-8编码例子: 细心的读者不难从以上的简单介绍中得出以下规律: 1)3个字节的UTF-8十六进制编码一定是以E开头的; 2)2个字节的UTF-8十六进制编码一定是以C或D开头的; 3)1个字节的UTF-8十六进制编码一定是以比8小的数字开头的。 9、为什么会出现乱码 乱码也就是英文常说的mojibake(由日语的文字化け音译)。 简单的说乱码的出现是因为:编码和解码时用了不同或者不兼容的字符集。 对应到真实生活中:就好比是一个英国人为了表示祝福在纸上写了bless(编码过程)。而一个法国人拿到了这张纸,由于在法语中bless表示受伤的意思,所以认为他想表达的是受伤(解码过程)。这个就是一个现实生活中的乱码情况。 在计算机科学中一样:一个用UTF-8编码后的字符,用GBK去解码。由于两个字符集的字库表不一样,同一个汉字在两个字符表的位置也不同,最终就会出现乱码。 我们来看一个例子,假设我们用UTF-8编码存储“很屌”两个字,会有如下转换: 于是我们得到了E5BE88E5B18C这么一串数值,而显示时我们用GBK解码进行展示,通过查表我们获得以下信息: 解码后我们就得到了“寰堝睂”这么一个错误的结果,更要命的是连字符个数都变了。 10、如何识别乱码的本来想要表达的文字 要从乱码字符中反解出原来的正确文字需要对各个字符集编码规则有较为深刻的掌握。但是原理很简单,这里用以MySQL数据库中的数据操纵中最常见的UTF-8被错误用GBK展示时的乱码为例,来说明具体反解和识别过程。 10.1 第1步:编码 假设我们在页面上看到“寰堝睂”这样的乱码,而又得知我们的浏览器当前使用GBK编码。那么第一步我们就能先通过GBK把乱码编码成二进制表达式。 当然查表编码效率很低,我们也可以用以下SQL语句直接通过MySQL客户端来做编码工作: mysql [localhost] {msandbox} > selecthex(convert('寰堝睂'using gbk)); +-------------------------------------+ | hex(convert('寰堝睂'using gbk)) | +-------------------------------------+ | E5BE88E5B18C | +-------------------------------------+ 1 row inset(0.01 sec) 10.2 第2步:识别 现在我们得到了解码后的二进制字符串E5BE88E5B18C。然后我们将它按字节拆开。 然后套用之前UTF-8编码介绍章节中总结出的规律,就不难发现这6个字节的数据符合UTF-8编码规则。如果整个数据流都符合这个规则的话,我们就能大胆假设乱码之前的编码字符集是UTF-8。 10.3 第3步:解码 然后我们就能拿着 E5BE88E5B18C 用UTF-8解码,查看乱码前的文字了。 当然我们可以不查表直接通过SQL获得结果: mysql [localhost] {msandbox} ((none)) > selectconvert(0xE5BE88E5B18C using utf8); +------------------------------------+ | convert(0xE5BE88E5B18C using utf8) | +------------------------------------+ | 很屌 | +------------------------------------+ 1 row inset(0.00 sec) 11、常见的IM乱码问题处理之MySQL中的Emoji字符 所谓Emoji就是一种在Unicode位于 \u1F601-\u1F64F 区段的字符。这个显然超过了目前常用的UTF-8字符集的编码范围 \u0000-\uFFFF。Emoji表情随着IOS的普及和微信的支持越来越常见。 下面就是几个常见的Emoji(IM聊天软件中经常会被用到): 那么Emoji字符表情会对我们平时的开发运维带来什么影响呢? 最常见的问题就在于将他存入MySQL数据库的时候。一般来说MySQL数据库的默认字符集都会配置成UTF-8(三字节),而utf8mb4在5.5以后才被支持,也很少会有DBA主动将系统默认字符集改成utf8mb4。 那么问题就来了,当我们把一个需要4字节UTF-8编码才能表示的字符存入数据库的时候就会报错:ERROR 1366: Incorrect string value: '\xF0\x9D\x8C\x86' for column 。 如果认真阅读了上面的解释,那么这个报错也就不难看懂了:我们试图将一串Bytes插入到一列中,而这串Bytes的第一个字节是 \xF0 意味着这是一个四字节的UTF-8编码。但是当MySQL表和列字符集配置为UTF-8的时候是无法存储这样的字符的,所以报了错。 那么遇到这种情况我们如何解决呢? 有两种方式: 1)升级MySQL到5.6或更高版本,并且将表字符集切换至utf8mb4; 2)在把内容存入到数据库之前做一次过滤,将Emoji字符替换成一段特殊的文字编码,然后再存入数据库中。之后从数据库获取或者前端展示时再将这段特殊文字编码转换成Emoji显示。 第二种方法我们假设用 --1F601-- 来替代4字节的Emoji,那么具体实现python代码可以参见Stackoverflow上的回答。 12、参考文献 [1] 如何配置Python默认字符集 [2] 字符编码那点事:快速理解ASCII、Unicode、GBK和UTF-8 [3] Unicode中文编码表 [4] Emoji Unicode Table [5] Every Developer Should Know About The Encoding 附录:更多IM开发方面的文章 [1] IM开发综合文章: 《新手入门一篇就够:从零开发移动端IM》 《移动端IM开发者必读(一):通俗易懂,理解移动网络的“弱”和“慢”》 《移动端IM开发者必读(二):史上最全移动弱网络优化方法总结》 《从客户端的角度来谈谈移动端IM的消息可靠性和送达机制》 《现代移动端网络短连接的优化手段总结:请求速度、弱网适应、安全保障》 《腾讯技术分享:社交网络图片的带宽压缩技术演进之路》 《小白必读:闲话HTTP短连接中的Session和Token》 《IM开发基础知识补课:正确理解前置HTTP SSO单点登陆接口的原理》 《移动端IM开发需要面对的技术问题》 《开发IM是自己设计协议用字节流好还是字符流好?》 《请问有人知道语音留言聊天的主流实现方式吗?》 《一个低成本确保IM消息时序的方法探讨》 《完全自已开发的IM该如何设计“失败重试”机制?》 《通俗易懂:基于集群的移动端IM接入层负载均衡方案分享》 《微信对网络影响的技术试验及分析(论文全文)》 《即时通讯系统的原理、技术和应用(技术论文)》 《开源IM工程“蘑菇街TeamTalk”的现状:一场有始无终的开源秀》 《QQ音乐团队分享:Android中的图片压缩技术详解(上篇)》 《QQ音乐团队分享:Android中的图片压缩技术详解(下篇)》 《腾讯原创分享(一):如何大幅提升移动网络下手机QQ的图片传输速度和成功率》 《腾讯原创分享(二):如何大幅压缩移动网络下APP的流量消耗(上篇)》 《腾讯原创分享(三):如何大幅压缩移动网络下APP的流量消耗(下篇)》 《如约而至:微信自用的移动端IM网络层跨平台组件库Mars已正式开源》 《基于社交网络的Yelp是如何实现海量用户图片的无损压缩的?》 《腾讯技术分享:腾讯是如何大幅降低带宽和网络流量的(图片压缩篇)》 《腾讯技术分享:腾讯是如何大幅降低带宽和网络流量的(音视频技术篇)》 《字符编码那点事:快速理解ASCII、Unicode、GBK和UTF-8》 《全面掌握移动端主流图片格式的特点、性能、调优等》 《子弹短信光鲜的背后:网易云信首席架构师分享亿级IM平台的技术实践》 《微信技术分享:微信的海量IM聊天消息序列号生成实践(算法原理篇)》 《自已开发IM有那么难吗?手把手教你自撸一个Andriod版简易IM (有源码)》 《融云技术分享:解密融云IM产品的聊天消息ID生成策略》 《适合新手:从零开发一个IM服务端(基于Netty,有完整源码)》 《拿起键盘就是干:跟我一起徒手开发一套分布式IM系统》 >> 更多同类文章 …… [2] 有关IM架构设计的文章: 《浅谈IM系统的架构设计》 《简述移动端IM开发的那些坑:架构设计、通信协议和客户端》 《一套海量在线用户的移动端IM架构设计实践分享(含详细图文)》 《一套原创分布式即时通讯(IM)系统理论架构方案》 《从零到卓越:京东客服即时通讯系统的技术架构演进历程》 《蘑菇街即时通讯/IM服务器开发之架构选择》 《腾讯QQ1.4亿在线用户的技术挑战和架构演进之路PPT》 《微信后台基于时间序的海量数据冷热分级架构设计实践》 《微信技术总监谈架构:微信之道——大道至简(演讲全文)》 《如何解读《微信技术总监谈架构:微信之道——大道至简》》 《快速裂变:见证微信强大后台架构从0到1的演进历程(一)》 《17年的实践:腾讯海量产品的技术方法论》 《移动端IM中大规模群消息的推送如何保证效率、实时性?》 《现代IM系统中聊天消息的同步和存储方案探讨》 《IM开发基础知识补课(二):如何设计大量图片文件的服务端存储架构?》 《IM开发基础知识补课(三):快速理解服务端数据库读写分离原理及实践建议》 《IM开发基础知识补课(四):正确理解HTTP短连接中的Cookie、Session和Token》 《WhatsApp技术实践分享:32人工程团队创造的技术神话》 《微信朋友圈千亿访问量背后的技术挑战和实践总结》 《王者荣耀2亿用户量的背后:产品定位、技术架构、网络方案等》 《IM系统的MQ消息中间件选型:Kafka还是RabbitMQ?》 《腾讯资深架构师干货总结:一文读懂大型分布式系统设计的方方面面》 《以微博类应用场景为例,总结海量社交系统的架构设计步骤》 《快速理解高性能HTTP服务端的负载均衡技术原理》 《子弹短信光鲜的背后:网易云信首席架构师分享亿级IM平台的技术实践》 《知乎技术分享:从单机到2000万QPS并发的Redis高性能缓存实践之路》 《IM开发基础知识补课(五):通俗易懂,正确理解并用好MQ消息队列》 《微信技术分享:微信的海量IM聊天消息序列号生成实践(算法原理篇)》 《微信技术分享:微信的海量IM聊天消息序列号生成实践(容灾方案篇)》 《新手入门:零基础理解大型分布式架构的演进历史、技术原理、最佳实践》 《一套高可用、易伸缩、高并发的IM群聊、单聊架构方案设计实践》 《阿里技术分享:深度揭秘阿里数据库技术方案的10年变迁史》 《阿里技术分享:阿里自研金融级数据库OceanBase的艰辛成长之路》 《社交软件红包技术解密(一):全面解密QQ红包技术方案——架构、技术实现等》 《社交软件红包技术解密(二):解密微信摇一摇红包从0到1的技术演进》 《社交软件红包技术解密(三):微信摇一摇红包雨背后的技术细节》 《社交软件红包技术解密(四):微信红包系统是如何应对高并发的》 《社交软件红包技术解密(五):微信红包系统是如何实现高可用性的》 《社交软件红包技术解密(六):微信红包系统的存储层架构演进实践》 《社交软件红包技术解密(七):支付宝红包的海量高并发技术实践》 《社交软件红包技术解密(八):全面解密微博红包技术方案》 《社交软件红包技术解密(九):谈谈手Q红包的功能逻辑、容灾、运维、架构等》 《即时通讯新手入门:一文读懂什么是Nginx?它能否实现IM的负载均衡?》 《即时通讯新手入门:快速理解RPC技术——基本概念、原理和用途》 《多维度对比5款主流分布式MQ消息队列,妈妈再也不担心我的技术选型了》 《从游击队到正规军(一):马蜂窝旅游网的IM系统架构演进之路》 《从游击队到正规军(二):马蜂窝旅游网的IM客户端架构演进和实践总结》 《IM开发基础知识补课(六):数据库用NoSQL还是SQL?读这篇就够了!》 《瓜子IM智能客服系统的数据架构设计(整理自现场演讲,有配套PPT)》 《阿里钉钉技术分享:企业级IM王者——钉钉在后端架构上的过人之处》 >> 更多同类文章 …… (本文同步发布于:http://www.52im.net/thread-2868-1-1.html) 本篇文章为转载内容。原文链接:https://blog.csdn.net/hellojackjiang2011/article/details/103586305。 该文由互联网用户投稿提供,文中观点代表作者本人意见,并不代表本站的立场。 作为信息平台,本站仅提供文章转载服务,并不拥有其所有权,也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况,请及时联系我们,我们将第一时间进行核实并删除相应内容。
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