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MemCache
... (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
...,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
...括精细粒度的内存分配算法、LRU(最近最少使用)替换策略的改进版本,以及结合业务特点进行的数据分区和过期时间设定等方法。 值得注意的是,在确保高性能的同时,Memcached的安全问题也不容忽视。近年来已出现多起因Memcached未进行安全配置而导致的大规模DDoS攻击事件。因此,如何正确设置防火墙规则、禁用UDP端口以及实施严格的访问控制策略,也是现代开发者和运维团队在使用Memcached时必须关注的重要课题。 综上所述,Memcached的应用实践正不断演进,深入理解和掌握其最新发展动态及最佳实践,对于提升现代Web应用性能和安全性具有至关重要的意义。
2023-07-06 08:28:47
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寂静森林-t
Redis
...1关联起来。 四、过期时间和自动删除 Redis允许我们为键设置过期时间,当超过设定的时间后,键将自动被删除。即使键不存在,我们也可以设置过期时间: python r.expire('non_existent_key', 60) 设置键过期时间为60秒 r.set('non_existent_key', 'Will be deleted soon') 设置值 这里,non_existent_key将在60秒后被自动删除,即使之前不存在。 五、总结与讨论 在实际开发中,键不存在但尝试设置值的情况非常常见,尤其是当我们需要预设数据结构或者进行数据初始化的时候。Redis的这种灵活性使得它在缓存、消息队列等领域大放异彩。你知道吗,掌握那种“找不到键也能应对自如”的技巧,就像打理生活琐事一样重要,能帮咱们高效地管理数据,省下那些不必要的麻烦和资源。 总的来说,Redis的强大不仅仅在于它的性能,更在于其设计的灵活性和易用性。懂透这些基本技巧后,就像给应用程序穿上了一双疾速又稳健的红鞋,Redis能让你的应用跑得飞快又稳如老马,效率和稳定性双双升级!下次你碰到那个棘手的“按键没影子还想填值”的情况,不妨来点新鲜玩意儿——Redis,保证让你一试就爱上它的魔力!
2024-04-08 11:13:38
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岁月如歌
MemCache
...了Memcached过期时间未生效的问题后,我们了解到这与其基于LRU算法和时间精度等因素密切相关。对于进一步理解缓存系统的设计原理及优化策略,可延伸阅读以下内容: 近期,Redis Labs发布了一份关于内存数据库与缓存管理的深度报告,详细分析了各种缓存淘汰策略的实际效果,并对如何根据业务场景选择合适的过期机制提供了指导。其中提到,虽然LRU在大多数场景下表现优异,但在某些特定场景下,如需更精确控制数据生命周期时,可以考虑使用LFU(最少频率使用)或TTL+LFU混合策略。 此外,随着云原生架构的普及,Kubernetes等容器编排系统的缓存管理问题也引起了广泛关注。例如,如何确保在分布式环境中各个节点间的时间同步以精确执行缓存过期逻辑,以及如何利用Sidecar模式实现动态缓存刷新策略,这些都是现代开发人员需要面对的新挑战。 另外,一篇来自《计算机科学》期刊的研究论文,对缓存失效模式进行了详尽的数学建模和模拟实验,为理解和优化大规模分布式缓存系统的过期行为提供了理论依据。文中强调,设计高效且准确的缓存过期策略不仅依赖于技术实现,更深层次上是对业务流量特征和资源利用率的深刻洞察。 综上所述,掌握Memcached或其他缓存系统中过期时间的特性和最佳实践,结合最新的研究进展和行业趋势,有助于我们更好地解决实际应用中的缓存管理问题,提升系统性能和稳定性。
2023-06-17 20:15:55
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半夏微凉
MemCache
...--- - 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
88
蝶舞花间
Consul
...工具,其数据存储机制设计能够确保在多个节点间高效且一致地存储和检索信息,从而满足分布式系统对于服务发现、配置管理和数据同步等需求。 Key-Value存储(KV Store) , Key-Value存储是一种简单且常见的非关系型数据库模型,它将数据以键值对的形式进行存储。在Consul中,KV Store是一个核心组件,允许应用程序以键值对形式存取数据,并支持版本控制和过期时间设置。例如,一个键可以代表应用配置项的名称,对应的值则是具体的配置内容,这种存储方式便于快速查找与更新,非常适合于存储元数据、状态跟踪和临时缓存等场景。 一致性算法 , 在分布式系统中,一致性算法是指为了保证所有节点的数据视图保持一致而采用的一系列协议和策略。Consul的KV Store采用了复制和一致性算法来确保集群内节点间的数据同步,即使在网络分区或者节点故障的情况下也能尽量保证数据的一致性。当有新的数据写入时,Consul会通过多节点的写操作及必要的冲突解决机制,使得数据最终能够在所有节点上达成一致,避免了数据丢失或不一致的问题。
2024-03-04 11:46:36
433
人生如戏-t
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...联系我们,我们将第一时间进行核实并删除相应内容。 1、发布订阅模式 1.1 列表的局限 通过队列的 rpush 和 lpop 可以实现消息队列(队尾进队头出),但是消费者需要不停地调用 lpop 查看 List 中是否有等待处理的消息(比如写一个 while 循环)。 为了减少通信的消耗,可以 sleep()一段时间再消费,但是会有两个问题: 1、如果生产者生产消息的速度远大于消费者消费消息的速度,List 会占用大量的内存。 2、消息的实时性降低。 list 还提供了一个阻塞的命令:blpop,没有任何元素可以弹出的时候,连接会被阻塞。 基于 list 实现的消息队列,不支持一对多的消息分发。 1.2 发布订阅模式 除了通过 list 实现消息队列之外,Redis 还提供了一组命令实现发布/订阅模式。 这种方式,发送者和接收者没有直接关联(实现了解耦),接收者也不需要持续尝试获取消息。 1.2.1 订阅频道 首先,我们有很多的频道(channel),我们也可以把这个频道理解成 queue。订阅者可以订阅一个或者多个频道。消息的发布者(生产者)可以给指定的频道发布消息。只要有消息到达了频道,所有订阅了这个频道的订阅者都会收到这条消息。 需要注意的注意是,发出去的消息不会被持久化,因为它已经从队列里面移除了,所以消费者只能收到它开始订阅这个频道之后发布的消息。 下面我们来看一下发布订阅命令的使用方法。 订阅者订阅频道:可以一次订阅多个,比如这个客户端订阅了 3 个频道。 subscribe channel-1 channel-2 channel-3 发布者可以向指定频道发布消息(并不支持一次向多个频道发送消息): publish channel-1 2673 取消订阅(不能在订阅状态下使用): unsubscribe channel-1 1.2.2 按规则(Pattern)订阅频道 支持 ?和 占位符。? 代表一个字符, 代表 0 个或者多个字符。 消费端 1,关注运动信息: psubscribe sport 消费端 2,关注所有新闻: psubscribe news 消费端 3,关注天气新闻: psubscribe news-weather 生产者,发布 3 条信息 publish news-sport yaoming publish news-music jaychou publish news-weather rain 2、Redis 事务 2.1 为什么要用事务 我们知道 Redis 的单个命令是原子性的(比如 get set mget mset),如果涉及到多个命令的时候,需要把多个命令作为一个不可分割的处理序列,就需要用到事务。 例如我们之前说的用 setnx 实现分布式锁,我们先 set,然后设置对 key 设置 expire, 防止 del 发生异常的时候锁不会被释放,业务处理完了以后再 del,这三个动作我们就希望它们作为一组命令执行。 Redis 的事务有两个特点: 1、按进入队列的顺序执行。 2、不会受到其他客户端的请求的影响。 Redis 的事务涉及到四个命令:multi(开启事务),exec(执行事务),discard (取消事务),watch(监视) 2.2 事务的用法 案例场景:tom 和 mic 各有 1000 元,tom 需要向 mic 转账 100 元。tom 的账户余额减少 100 元,mic 的账户余额增加 100 元。 通过 multi 的命令开启事务。事务不能嵌套,多个 multi 命令效果一样。 multi 执行后,客户端可以继续向服务器发送任意多条命令,这些命令不会立即被执行,而是被放到一个队列中,当 exec 命令被调用时,所有队列中的命令才会被执行。 通过 exec 的命令执行事务。如果没有执行 exec,所有的命令都不会被执行。如果中途不想执行事务了,怎么办? 可以调用 discard 可以清空事务队列,放弃执行。 2.3 watch命令 在 Redis 中还提供了一个 watch 命令。 它可以为 Redis 事务提供 CAS 乐观锁行为(Check and Set / Compare and Swap),也就是多个线程更新变量的时候,会跟原值做比较,只有它没有被其他线程修改的情况下,才更新成新的值。 我们可以用 watch 监视一个或者多个 key,如果开启事务之后,至少有一个被监视 key 键在 exec 执行之前被修改了,那么整个事务都会被取消(key 提前过期除外)。可以用 unwatch 取消。 2.4 事务可能遇到的问题 我们把事务执行遇到的问题分成两种,一种是在执行 exec 之前发生错误,一种是在执行 exec 之后发生错误。 2.4.1 在执行 exec 之前发生错误 比如:入队的命令存在语法错误,包括参数数量,参数名等等(编译器错误)。 在这种情况下事务会被拒绝执行,也就是队列中所有的命令都不会得到执行。 2.4.2 在执行 exec 之后发生错误 比如,类型错误,比如对 String 使用了 Hash 的命令,这是一种运行时错误。 最后我们发现 set k1 1 的命令是成功的,也就是在这种发生了运行时异常的情况下, 只有错误的命令没有被执行,但是其他命令没有受到影响。 这个显然不符合我们对原子性的定义,也就是我们没办法用 Redis 的这种事务机制来实现原子性,保证数据的一致。 3、Lua脚本 Lua/ˈluə/是一种轻量级脚本语言,它是用 C 语言编写的,跟数据的存储过程有点类似。 使用 Lua 脚本来执行 Redis 命令的好处: 1、一次发送多个命令,减少网络开销。 2、Redis 会将整个脚本作为一个整体执行,不会被其他请求打断,保持原子性。 3、对于复杂的组合命令,我们可以放在文件中,可以实现程序之间的命令集复用。 3.1 在Redis中调用Lua脚本 使用 eval /ɪ’væl/ 方法,语法格式: redis> eval lua-script key-num [key1 key2 key3 ....] [value1 value2 value3 ....] eval代表执行Lua语言的命令。 lua-script代表Lua语言脚本内容。 key-num表示参数中有多少个key,需要注意的是Redis中key是从1开始的,如果没有key的参数,那么写0。 [key1key2key3…]是key作为参数传递给Lua语言,也可以不填,但是需要和key-num的个数对应起来。 [value1 value2 value3 …]这些参数传递给 Lua 语言,它们是可填可不填的。 示例,返回一个字符串,0 个参数: redis> eval "return 'Hello World'" 0 3.2 在Lua脚本中调用Redis命令 使用 redis.call(command, key [param1, param2…])进行操作。语法格式: redis> eval "redis.call('set',KEYS[1],ARGV[1])" 1 lua-key lua-value command是命令,包括set、get、del等。 key是被操作的键。 param1,param2…代表给key的参数。 注意跟 Java 不一样,定义只有形参,调用只有实参。 Lua 是在调用时用 key 表示形参,argv 表示参数值(实参)。 3.2.1 设置键值对 在 Redis 中调用 Lua 脚本执行 Redis 命令 redis> eval "return redis.call('set',KEYS[1],ARGV[1])" 1 gupao 2673 redis> get gupao 以上命令等价于 set gupao 2673。 在 redis-cli 中直接写 Lua 脚本不够方便,也不能实现编辑和复用,通常我们会把脚本放在文件里面,然后执行这个文件。 3.2.2 在 Redis 中调用 Lua 脚本文件中的命令,操作 Redis 创建 Lua 脚本文件: cd /usr/local/soft/redis5.0.5/src vim gupao.lua Lua 脚本内容,先设置,再取值: cd /usr/local/soft/redis5.0.5/src redis-cli --eval gupao.lua 0 得到返回值: root@localhost src] redis-cli --eval gupao.lua 0 "lua666" 3.2.3 案例:对 IP 进行限流 需求:在 X 秒内只能访问 Y 次。 设计思路:用 key 记录 IP,用 value 记录访问次数。 拿到 IP 以后,对 IP+1。如果是第一次访问,对 key 设置过期时间(参数 1)。否则判断次数,超过限定的次数(参数 2),返回 0。如果没有超过次数则返回 1。超过时间, key 过期之后,可以再次访问。 KEY[1]是 IP, ARGV[1]是过期时间 X,ARGV[2]是限制访问的次数 Y。 -- ip_limit.lua-- IP 限流,对某个 IP 频率进行限制 ,6 秒钟访问 10 次 local num=redis.call('incr',KEYS[1])if tonumber(num)==1 thenredis.call('expire',KEYS[1],ARGV[1])return 1elseif tonumber(num)>tonumber(ARGV[2]) thenreturn 0 elsereturn 1 end 6 秒钟内限制访问 10 次,调用测试(连续调用 10 次): ./redis-cli --eval "ip_limit.lua" app:ip:limit:192.168.8.111 , 6 10 app:ip:limit:192.168.8.111 是 key 值 ,后面是参数值,中间要加上一个空格和一个逗号,再加上一个空格 。 即:./redis-cli –eval [lua 脚本] [key…]空格,空格[args…] 多个参数之间用一个空格分割 。 代码:LuaTest.java 3.2.4 缓存 Lua 脚本 为什么要缓存 在脚本比较长的情况下,如果每次调用脚本都需要把整个脚本传给 Redis 服务端, 会产生比较大的网络开销。为了解决这个问题,Redis 提供了 EVALSHA 命令,允许开发者通过脚本内容的 SHA1 摘要来执行脚本。 如何缓存 Redis 在执行 script load 命令时会计算脚本的 SHA1 摘要并记录在脚本缓存中,执行 EVALSHA 命令时 Redis 会根据提供的摘要从脚本缓存中查找对应的脚本内容,如果找到了则执行脚本,否则会返回错误:“NOSCRIPT No matching script. Please use EVAL.” 127.0.0.1:6379> script load "return 'Hello World'" "470877a599ac74fbfda41caa908de682c5fc7d4b"127.0.0.1:6379> evalsha "470877a599ac74fbfda41caa908de682c5fc7d4b" 0 "Hello World" 3.2.5 自乘案例 Redis 有 incrby 这样的自增命令,但是没有自乘,比如乘以 3,乘以 5。我们可以写一个自乘的运算,让它乘以后面的参数: local curVal = redis.call("get", KEYS[1]) if curVal == false thencurVal = 0 elsecurVal = tonumber(curVal)endcurVal = curVal tonumber(ARGV[1]) redis.call("set", KEYS[1], curVal) return curVal 把这个脚本变成单行,语句之间使用分号隔开 local curVal = redis.call("get", KEYS[1]); if curVal == false then curVal = 0 else curVal = tonumber(curVal) end; curVal = curVal tonumber(ARGV[1]); redis.call("set", KEYS[1], curVal); return curVal script load ‘命令’ 127.0.0.1:6379> script load 'local curVal = redis.call("get", KEYS[1]); if curVal == false then curVal = 0 else curVal = tonumber(curVal) end; curVal = curVal tonumber(ARGV[1]); redis.call("set", KEYS[1], curVal); return curVal' "be4f93d8a5379e5e5b768a74e77c8a4eb0434441" 调用: 127.0.0.1:6379> set num 2OK127.0.0.1:6379> evalsha be4f93d8a5379e5e5b768a74e77c8a4eb0434441 1 num 6 (integer) 12 3.2.6 脚本超时 Redis 的指令执行本身是单线程的,这个线程还要执行客户端的 Lua 脚本,如果 Lua 脚本执行超时或者陷入了死循环,是不是没有办法为客户端提供服务了呢? eval 'while(true) do end' 0 为了防止某个脚本执行时间过长导致 Redis 无法提供服务,Redis 提供了 lua-time-limit 参数限制脚本的最长运行时间,默认为 5 秒钟。 lua-time-limit 5000(redis.conf 配置文件中) 当脚本运行时间超过这一限制后,Redis 将开始接受其他命令但不会执行(以确保脚本的原子性,因为此时脚本并没有被终止),而是会返回“BUSY”错误。 Redis 提供了一个 script kill 的命令来中止脚本的执行。新开一个客户端: script kill 如果当前执行的 Lua 脚本对 Redis 的数据进行了修改(SET、DEL 等),那么通过 script kill 命令是不能终止脚本运行的。 127.0.0.1:6379> eval "redis.call('set','gupao','666') while true do end" 0 因为要保证脚本运行的原子性,如果脚本执行了一部分终止,那就违背了脚本原子性的要求。最终要保证脚本要么都执行,要么都不执行。 127.0.0.1:6379> script kill(error) UNKILLABLE Sorry the script already executed write commands against the dataset. You can either wait the scripttermination or kill the server in a hard way using the SHUTDOWN NOSAVE command. 遇到这种情况,只能通过 shutdown nosave 命令来强行终止 redis。 shutdown nosave 和 shutdown 的区别在于 shutdown nosave 不会进行持久化操作,意味着发生在上一次快照后的数据库修改都会丢失。 4、Redis 为什么这么快? 4.1 Redis到底有多快? 根据官方的数据,Redis 的 QPS 可以达到 10 万左右(每秒请求数)。 4.2 Redis为什么这么快? 总结:1)纯内存结构、2)单线程、3)多路复用 4.2.1 内存 KV 结构的内存数据库,时间复杂度 O(1)。 第二个,要实现这么高的并发性能,是不是要创建非常多的线程? 恰恰相反,Redis 是单线程的。 4.2.2 单线程 单线程有什么好处呢? 1、没有创建线程、销毁线程带来的消耗 2、避免了上线文切换导致的 CPU 消耗 3、避免了线程之间带来的竞争问题,例如加锁释放锁死锁等等 4.2.3 异步非阻塞 异步非阻塞 I/O,多路复用处理并发连接。 4.3 Redis为什么是单线程的? 不是白白浪费了 CPU 的资源吗? 因为单线程已经够用了,CPU 不是 redis 的瓶颈。Redis 的瓶颈最有可能是机器内存或者网络带宽。既然单线程容易实现,而且 CPU 不会成为瓶颈,那就顺理成章地采用单线程的方案了。 4.4 单线程为什么这么快? 因为 Redis 是基于内存的操作,我们先从内存开始说起。 4.4.1 虚拟存储器(虚拟内存 Vitual Memory) 名词解释:主存:内存;辅存:磁盘(硬盘) 计算机主存(内存)可看作一个由 M 个连续的字节大小的单元组成的数组,每个字节有一个唯一的地址,这个地址叫做物理地址(PA)。早期的计算机中,如果 CPU 需要内存,使用物理寻址,直接访问主存储器。 这种方式有几个弊端: 1、在多用户多任务操作系统中,所有的进程共享主存,如果每个进程都独占一块物理地址空间,主存很快就会被用完。我们希望在不同的时刻,不同的进程可以共用同一块物理地址空间。 2、如果所有进程都是直接访问物理内存,那么一个进程就可以修改其他进程的内存数据,导致物理地址空间被破坏,程序运行就会出现异常。 为了解决这些问题,我们就想了一个办法,在 CPU 和主存之间增加一个中间层。CPU 不再使用物理地址访问,而是访问一个虚拟地址,由这个中间层把地址转换成物理地址,最终获得数据。这个中间层就叫做虚拟存储器(Virtual Memory)。 具体的操作如下所示: 在每一个进程开始创建的时候,都会分配一段虚拟地址,然后通过虚拟地址和物理地址的映射来获取真实数据,这样进程就不会直接接触到物理地址,甚至不知道自己调用的哪块物理地址的数据。 目前,大多数操作系统都使用了虚拟内存,如 Windows 系统的虚拟内存、Linux 系统的交换空间等等。Windows 的虚拟内存(pagefile.sys)是磁盘空间的一部分。 在 32 位的系统上,虚拟地址空间大小是 2^32bit=4G。在 64 位系统上,最大虚拟地址空间大小是多少? 是不是 2^64bit=10241014TB=1024PB=16EB?实际上没有用到 64 位,因为用不到这么大的空间,而且会造成很大的系统开销。Linux 一般用低 48 位来表示虚拟地址空间,也就是 2^48bit=256T。 cat /proc/cpuinfo address sizes : 40 bits physical, 48 bits virtual 实际的物理内存可能远远小于虚拟内存的大小。 总结:引入虚拟内存,可以提供更大的地址空间,并且地址空间是连续的,使得程序编写、链接更加简单。并且可以对物理内存进行隔离,不同的进程操作互不影响。还可以通过把同一块物理内存映射到不同的虚拟地址空间实现内存共享。 4.4.2 用户空间和内核空间 为了避免用户进程直接操作内核,保证内核安全,操作系统将虚拟内存划分为两部分,一部分是内核空间(Kernel-space)/ˈkɜːnl /,一部分是用户空间(User-space)。 内核是操作系统的核心,独立于普通的应用程序,可以访问受保护的内存空间,也有访问底层硬件设备的权限。 内核空间中存放的是内核代码和数据,而进程的用户空间中存放的是用户程序的代码和数据。不管是内核空间还是用户空间,它们都处于虚拟空间中,都是对物理地址的映射。 在 Linux 系统中, 内核进程和用户进程所占的虚拟内存比例是 1:3。 当进程运行在内核空间时就处于内核态,而进程运行在用户空间时则处于用户态。 进程在内核空间以执行任意命令,调用系统的一切资源;在用户空间只能执行简单的运算,不能直接调用系统资源,必须通过系统接口(又称 system call),才能向内核发出指令。 top 命令: us 代表 CPU 消耗在 User space 的时间百分比; sy 代表 CPU 消耗在 Kernel space 的时间百分比。 4.4.3 进程切换(上下文切换) 多任务操作系统是怎么实现运行远大于 CPU 数量的任务个数的? 当然,这些任务实际上并不是真的在同时运行,而是因为系统通过时间片分片算法,在很短的时间内,将 CPU 轮流分配给它们,造成多任务同时运行的错觉。 为了控制进程的执行,内核必须有能力挂起正在 CPU 上运行的进程,并恢复以前挂起的某个进程的执行。这种行为被称为进程切换。 什么叫上下文? 在每个任务运行前,CPU 都需要知道任务从哪里加载、又从哪里开始运行,也就是说,需要系统事先帮它设置好 CPU 寄存器和程序计数器(ProgramCounter),这个叫做 CPU 的上下文。 而这些保存下来的上下文,会存储在系统内核中,并在任务重新调度执行时再次加载进来。这样就能保证任务原来的状态不受影响,让任务看起来还是连续运行。 在切换上下文的时候,需要完成一系列的工作,这是一个很消耗资源的操作。 4.4.4 进程的阻塞 正在运行的进程由于提出系统服务请求(如 I/O 操作),但因为某种原因未得到操作系统的立即响应,该进程只能把自己变成阻塞状态,等待相应的事件出现后才被唤醒。 进程在阻塞状态不占用 CPU 资源。 4.4.5 文件描述符 FD Linux 系统将所有设备都当作文件来处理,而 Linux 用文件描述符来标识每个文件对象。 文件描述符(File Descriptor)是内核为了高效管理已被打开的文件所创建的索引,用于指向被打开的文件,所有执行 I/O 操作的系统调用都通过文件描述符;文件描述符是一个简单的非负整数,用以表明每个被进程打开的文件。 Linux 系统里面有三个标准文件描述符。 0:标准输入(键盘); 1:标准输出(显示器); 2:标准错误输出(显示器)。 4.4.6 传统 I/O 数据拷贝 以读操作为例: 当应用程序执行 read 系统调用读取文件描述符(FD)的时候,如果这块数据已经存在于用户进程的页内存中,就直接从内存中读取数据。如果数据不存在,则先将数据从磁盘加载数据到内核缓冲区中,再从内核缓冲区拷贝到用户进程的页内存中。(两次拷贝,两次 user 和 kernel 的上下文切换)。 I/O 的阻塞到底阻塞在哪里? 4.4.7 Blocking I/O 当使用 read 或 write 对某个文件描述符进行过读写时,如果当前 FD 不可读,系统就不会对其他的操作做出响应。从设备复制数据到内核缓冲区是阻塞的,从内核缓冲区拷贝到用户空间,也是阻塞的,直到 copy complete,内核返回结果,用户进程才解除 block 的状态。 为了解决阻塞的问题,我们有几个思路。 1、在服务端创建多个线程或者使用线程池,但是在高并发的情况下需要的线程会很多,系统无法承受,而且创建和释放线程都需要消耗资源。 2、由请求方定期轮询,在数据准备完毕后再从内核缓存缓冲区复制数据到用户空间 (非阻塞式 I/O),这种方式会存在一定的延迟。 能不能用一个线程处理多个客户端请求? 4.4.8 I/O 多路复用(I/O Multiplexing) I/O 指的是网络 I/O。 多路指的是多个 TCP 连接(Socket 或 Channel)。 复用指的是复用一个或多个线程。它的基本原理就是不再由应用程序自己监视连接,而是由内核替应用程序监视文件描述符。 客户端在操作的时候,会产生具有不同事件类型的 socket。在服务端,I/O 多路复用程序(I/O Multiplexing Module)会把消息放入队列中,然后通过文件事件分派器(File event Dispatcher),转发到不同的事件处理器中。 多路复用有很多的实现,以 select 为例,当用户进程调用了多路复用器,进程会被阻塞。内核会监视多路复用器负责的所有 socket,当任何一个 socket 的数据准备好了,多路复用器就会返回。这时候用户进程再调用 read 操作,把数据从内核缓冲区拷贝到用户空间。 所以,I/O 多路复用的特点是通过一种机制一个进程能同时等待多个文件描述符,而这些文件描述符(套接字描述符)其中的任意一个进入读就绪(readable)状态,select() 函数就可以返回。 Redis 的多路复用, 提供了 select, epoll, evport, kqueue 几种选择,在编译的时 候来选择一种。 evport 是 Solaris 系统内核提供支持的; epoll 是 LINUX 系统内核提供支持的; kqueue 是 Mac 系统提供支持的; select 是 POSIX 提供的,一般的操作系统都有支撑(保底方案); 源码 ae_epoll.c、ae_select.c、ae_kqueue.c、ae_evport.c 5、内存回收 Reids 所有的数据都是存储在内存中的,在某些情况下需要对占用的内存空间进行回 收。内存回收主要分为两类,一类是 key 过期,一类是内存使用达到上限(max_memory) 触发内存淘汰。 5.1 过期策略 要实现 key 过期,我们有几种思路。 5.1.1 定时过期(主动淘汰) 每个设置过期时间的 key 都需要创建一个定时器,到过期时间就会立即清除。该策略可以立即清除过期的数据,对内存很友好;但是会占用大量的 CPU 资源去处理过期的 数据,从而影响缓存的响应时间和吞吐量。 5.1.2 惰性过期(被动淘汰) 只有当访问一个 key 时,才会判断该 key 是否已过期,过期则清除。该策略可以最大化地节省 CPU 资源,却对内存非常不友好。极端情况可能出现大量的过期 key 没有再次被访问,从而不会被清除,占用大量内存。 例如 String,在 getCommand 里面会调用 expireIfNeeded server.c expireIfNeeded(redisDb db, robj key) 第二种情况,每次写入 key 时,发现内存不够,调用 activeExpireCycle 释放一部分内存。 expire.c activeExpireCycle(int type) 5.1.3 定期过期 源码:server.h typedef struct redisDb { dict dict; / 所有的键值对 /dict expires; / 设置了过期时间的键值对 /dict blocking_keys; dict ready_keys; dict watched_keys; int id;long long avg_ttl;list defrag_later; } redisDb; 每隔一定的时间,会扫描一定数量的数据库的 expires 字典中一定数量的 key,并清除其中已过期的 key。该策略是前两者的一个折中方案。通过调整定时扫描的时间间隔和每次扫描的限定耗时,可以在不同情况下使得 CPU 和内存资源达到最优的平衡效果。 Redis 中同时使用了惰性过期和定期过期两种过期策略。 5.2 淘汰策略 Redis 的内存淘汰策略,是指当内存使用达到最大内存极限时,需要使用淘汰算法来决定清理掉哪些数据,以保证新数据的存入。 5.2.1 最大内存设置 redis.conf 参数配置: maxmemory <bytes> 如果不设置 maxmemory 或者设置为 0,64 位系统不限制内存,32 位系统最多使用 3GB 内存。 动态修改: redis> config set maxmemory 2GB 到达最大内存以后怎么办? 5.2.2 淘汰策略 https://redis.io/topics/lru-cache redis.conf maxmemory-policy noeviction 先从算法来看: LRU,Least Recently Used:最近最少使用。判断最近被使用的时间,目前最远的数据优先被淘汰。 LFU,Least Frequently Used,最不常用,4.0 版本新增。 random,随机删除。 如果没有符合前提条件的 key 被淘汰,那么 volatile-lru、volatile-random、 volatile-ttl 相当于 noeviction(不做内存回收)。 动态修改淘汰策略: redis> config set maxmemory-policy volatile-lru 建议使用 volatile-lru,在保证正常服务的情况下,优先删除最近最少使用的 key。 5.2.3 LRU 淘汰原理 问题:如果基于传统 LRU 算法实现 Redis LRU 会有什么问题? 需要额外的数据结构存储,消耗内存。 Redis LRU 对传统的 LRU 算法进行了改良,通过随机采样来调整算法的精度。如果淘汰策略是 LRU,则根据配置的采样值 maxmemory_samples(默认是 5 个), 随机从数据库中选择 m 个 key, 淘汰其中热度最低的 key 对应的缓存数据。所以采样参数m配置的数值越大, 就越能精确的查找到待淘汰的缓存数据,但是也消耗更多的CPU计算,执行效率降低。 问题:如何找出热度最低的数据? Redis 中所有对象结构都有一个 lru 字段, 且使用了 unsigned 的低 24 位,这个字段用来记录对象的热度。对象被创建时会记录 lru 值。在被访问的时候也会更新 lru 的值。 但是不是获取系统当前的时间戳,而是设置为全局变量 server.lruclock 的值。 源码:server.h typedef struct redisObject {unsigned type:4;unsigned encoding:4;unsigned lru:LRU_BITS;int refcount;void ptr; } robj; server.lruclock 的值怎么来的? Redis 中有个定时处理的函数 serverCron,默认每 100 毫秒调用函数 updateCachedTime 更新一次全局变量的 server.lruclock 的值,它记录的是当前 unix 时间戳。 源码:server.c void updateCachedTime(void) { time_t unixtime = time(NULL); atomicSet(server.unixtime,unixtime); server.mstime = mstime();struct tm tm; localtime_r(&server.unixtime,&tm);server.daylight_active = tm.tm_isdst; } 问题:为什么不获取精确的时间而是放在全局变量中?不会有延迟的问题吗? 这样函数 lookupKey 中更新数据的 lru 热度值时,就不用每次调用系统函数 time,可以提高执行效率。 OK,当对象里面已经有了 LRU 字段的值,就可以评估对象的热度了。 函数 estimateObjectIdleTime 评估指定对象的 lru 热度,思想就是对象的 lru 值和全局的 server.lruclock 的差值越大(越久没有得到更新),该对象热度越低。 源码 evict.c / Given an object returns the min number of milliseconds the object was never requested, using an approximated LRU algorithm. /unsigned long long estimateObjectIdleTime(robj o) {unsigned long long lruclock = LRU_CLOCK(); if (lruclock >= o->lru) {return (lruclock - o->lru) LRU_CLOCK_RESOLUTION; } else {return (lruclock + (LRU_CLOCK_MAX - o->lru)) LRU_CLOCK_RESOLUTION;} } server.lruclock 只有 24 位,按秒为单位来表示才能存储 194 天。当超过 24bit 能表 示的最大时间的时候,它会从头开始计算。 server.h define LRU_CLOCK_MAX ((1<<LRU_BITS)-1) / Max value of obj->lru / 在这种情况下,可能会出现对象的 lru 大于 server.lruclock 的情况,如果这种情况 出现那么就两个相加而不是相减来求最久的 key。 为什么不用常规的哈希表+双向链表的方式实现?需要额外的数据结构,消耗资源。而 Redis LRU 算法在 sample 为 10 的情况下,已经能接近传统 LRU 算法了。 问题:除了消耗资源之外,传统 LRU 还有什么问题? 如图,假设 A 在 10 秒内被访问了 5 次,而 B 在 10 秒内被访问了 3 次。因为 B 最后一次被访问的时间比 A 要晚,在同等的情况下,A 反而先被回收。 问题:要实现基于访问频率的淘汰机制,怎么做? 5.2.4 LFU server.h typedef struct redisObject {unsigned type:4;unsigned encoding:4;unsigned lru:LRU_BITS;int refcount;void ptr; } robj; 当这 24 bits 用作 LFU 时,其被分为两部分: 高 16 位用来记录访问时间(单位为分钟,ldt,last decrement time) 低 8 位用来记录访问频率,简称 counter(logc,logistic counter) counter 是用基于概率的对数计数器实现的,8 位可以表示百万次的访问频率。 对象被读写的时候,lfu 的值会被更新。 db.c——lookupKey void updateLFU(robj val) {unsigned long counter = LFUDecrAndReturn(val); counter = LFULogIncr(counter);val->lru = (LFUGetTimeInMinutes()<<8) | counter;} 增长的速率由,lfu-log-factor 越大,counter 增长的越慢 redis.conf 配置文件。 lfu-log-factor 10 如果计数器只会递增不会递减,也不能体现对象的热度。没有被访问的时候,计数器怎么递减呢? 减少的值由衰减因子 lfu-decay-time(分钟)来控制,如果值是 1 的话,N 分钟没有访问就要减少 N。 redis.conf 配置文件 lfu-decay-time 1 6、持久化机制 https://redis.io/topics/persistence Redis 速度快,很大一部分原因是因为它所有的数据都存储在内存中。如果断电或者宕机,都会导致内存中的数据丢失。为了实现重启后数据不丢失,Redis 提供了两种持久化的方案,一种是 RDB 快照(Redis DataBase),一种是 AOF(Append Only File)。 6.1 RDB RDB 是 Redis 默认的持久化方案。当满足一定条件的时候,会把当前内存中的数据写入磁盘,生成一个快照文件 dump.rdb。Redis 重启会通过加载 dump.rdb 文件恢复数据。 什么时候写入 rdb 文件? 6.1.1 RDB 触发 1、自动触发 a)配置规则触发。 redis.conf, SNAPSHOTTING,其中定义了触发把数据保存到磁盘的触发频率。 如果不需要 RDB 方案,注释 save 或者配置成空字符串""。 save 900 1 900 秒内至少有一个 key 被修改(包括添加) save 300 10 400 秒内至少有 10 个 key 被修改save 60 10000 60 秒内至少有 10000 个 key 被修改 注意上面的配置是不冲突的,只要满足任意一个都会触发。 RDB 文件位置和目录: 文件路径,dir ./ 文件名称dbfilename dump.rdb 是否是LZF压缩rdb文件 rdbcompression yes 开启数据校验 rdbchecksum yes 问题:为什么停止 Redis 服务的时候没有 save,重启数据还在? RDB 还有两种触发方式: b)shutdown 触发,保证服务器正常关闭。 c)flushall,RDB 文件是空的,没什么意义(删掉 dump.rdb 演示一下)。 2、手动触发 如果我们需要重启服务或者迁移数据,这个时候就需要手动触 RDB 快照保存。Redis 提供了两条命令: a)save save 在生成快照的时候会阻塞当前 Redis 服务器, Redis 不能处理其他命令。如果内存中的数据比较多,会造成 Redis 长时间的阻塞。生产环境不建议使用这个命令。 为了解决这个问题,Redis 提供了第二种方式。 执行 bgsave 时,Redis 会在后台异步进行快照操作,快照同时还可以响应客户端请求。 具体操作是 Redis 进程执行 fork 操作创建子进程(copy-on-write),RDB 持久化过程由子进程负责,完成后自动结束。它不会记录 fork 之后后续的命令。阻塞只发生在 fork 阶段,一般时间很短。 用 lastsave 命令可以查看最近一次成功生成快照的时间。 6.1.2 RDB 数据的恢复(演示) 1、shutdown 持久化添加键值 添加键值 redis> set k1 1 redis> set k2 2 redis> set k3 3 redis> set k4 4 redis> set k5 5 停服务器,触发 save redis> shutdown 备份 dump.rdb 文件 cp dump.rdb dump.rdb.bak 启动服务器 /usr/local/soft/redis-5.0.5/src/redis-server /usr/local/soft/redis-5.0.5/redis.conf 啥都没有: redis> keys 3、通过备份文件恢复数据停服务器 redis> shutdown 重命名备份文件 mv dump.rdb.bak dump.rdb 启动服务器 /usr/local/soft/redis-5.0.5/src/redis-server /usr/local/soft/redis-5.0.5/redis.conf 查看数据 redis> keys 6.1.3 RDB 文件的优势和劣势 一、优势 1.RDB 是一个非常紧凑(compact)的文件,它保存了 redis 在某个时间点上的数据集。这种文件非常适合用于进行备份和灾难恢复。 2.生成 RDB 文件的时候,redis 主进程会 fork()一个子进程来处理所有保存工作,主进程不需要进行任何磁盘 IO 操作。 3.RDB 在恢复大数据集时的速度比 AOF 的恢复速度要快。 二、劣势 1、RDB 方式数据没办法做到实时持久化/秒级持久化。因为 bgsave 每次运行都要执行 fork 操作创建子进程,频繁执行成本过高。 2、在一定间隔时间做一次备份,所以如果 redis 意外 down 掉的话,就会丢失最后一次快照之后的所有修改(数据有丢失)。 如果数据相对来说比较重要,希望将损失降到最小,则可以使用 AOF 方式进行持久化。 6.2 AOF Append Only File AOF:Redis 默认不开启。AOF 采用日志的形式来记录每个写操作,并追加到文件中。开启后,执行更改 Redis 数据的命令时,就会把命令写入到 AOF 文件中。 Redis 重启时会根据日志文件的内容把写指令从前到后执行一次以完成数据的恢复工作。 6.2.1 AOF 配置 配置文件 redis.conf 开关appendonly no 文件名appendfilename "appendonly.aof" AOF 文件的内容(vim 查看): 问题:数据都是实时持久化到磁盘吗? 由于操作系统的缓存机制,AOF 数据并没有真正地写入硬盘,而是进入了系统的硬盘缓存。什么时候把缓冲区的内容写入到 AOF 文件? 问题:文件越来越大,怎么办? 由于 AOF 持久化是 Redis 不断将写命令记录到 AOF 文件中,随着 Redis 不断的进行,AOF 的文件会越来越大,文件越大,占用服务器内存越大以及 AOF 恢复要求时间越长。 例如 set xxx 666,执行 1000 次,结果都是 xxx=666。 为了解决这个问题,Redis 新增了重写机制,当 AOF 文件的大小超过所设定的阈值时,Redis 就会启动 AOF 文件的内容压缩,只保留可以恢复数据的最小指令集。 可以使用命令 bgrewriteaof 来重写。 AOF 文件重写并不是对原文件进行重新整理,而是直接读取服务器现有的键值对,然后用一条命令去代替之前记录这个键值对的多条命令,生成一个新的文件后去替换原来的 AOF 文件。 重写触发机制 auto-aof-rewrite-percentage 100 auto-aof-rewrite-min-size 64mb 问题:重写过程中,AOF 文件被更改了怎么办? 另外有两个与 AOF 相关的参数: 6.2.2 AOF 数据恢复 重启 Redis 之后就会进行 AOF 文件的恢复。 6.2.3 AOF 优势与劣势 优点: 1、AOF 持久化的方法提供了多种的同步频率,即使使用默认的同步频率每秒同步一次,Redis 最多也就丢失 1 秒的数据而已。 缺点: 1、对于具有相同数据的的 Redis,AOF 文件通常会比 RDB 文件体积更大(RDB 存的是数据快照)。 2、虽然 AOF 提供了多种同步的频率,默认情况下,每秒同步一次的频率也具有较高的性能。在高并发的情况下,RDB 比 AOF 具好更好的性能保证。 6.3 两种方案比较 那么对于 AOF 和 RDB 两种持久化方式,我们应该如何选择呢? 如果可以忍受一小段时间内数据的丢失,毫无疑问使用 RDB 是最好的,定时生成 RDB 快照(snapshot)非常便于进行数据库备份, 并且 RDB 恢复数据集的速度也要比 AOF 恢复的速度要快。 否则就使用 AOF 重写。但是一般情况下建议不要单独使用某一种持久化机制,而是应该两种一起用,在这种情况下,当 redis 重启的时候会优先载入 AOF 文件来恢复原始的数据,因为在通常情况下 AOF 文件保存的数据集要比 RDB 文件保存的数据集要完整。 本篇文章为转载内容。原文链接:https://blog.csdn.net/zhoutaochun/article/details/120075092。 该文由互联网用户投稿提供,文中观点代表作者本人意见,并不代表本站的立场。 作为信息平台,本站仅提供文章转载服务,并不拥有其所有权,也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况,请及时联系我们,我们将第一时间进行核实并删除相应内容。
2024-03-18 12:25:04
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ZooKeeper
...性。如果服务器在预定时间内未收到客户端的心跳消息,就会认为客户端已经断开连接,从而释放相关资源;同样,客户端若连续一段时间未收到服务器对心跳包的回应,也会判断连接已失效并尝试重新连接。 分布式系统 , 分布式系统是由多个独立的计算机通过网络进行通信和协作,共同完成一项任务或提供一种服务的计算系统。在这样的系统中,各个节点相对独立且地理位置可能分散,但它们通过一定的协议和算法相互协调以实现高可用性、可扩展性和容错性。文章中的ZooKeeper正是作为此类系统的协调工具,负责管理和维护分布式系统中的各种状态信息和服务协调工作。
2024-01-15 22:22:12
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翡翠梦境-t
Cassandra
...不挤在一个地方,而是分散住在网络上不同的节点房间里。这些数据最后都会被整理好,放进一个叫做SSTable的大本子里,这个大本子很厉害,能够一直保存数据,不会丢失。Memtable,你就把它想象成一个内存里的临时小仓库,里面整整齐齐地堆放着一堆有序的键值对。这个小仓库的作用呢,就是用来暂时搁置那些还没来得及被彻底搬到磁盘上的数据,方便又高效。 三、Memtable切换异常的原因 那么,为什么会出现Memtable切换异常呢?原因主要有两个: 1. Memtable满了 当一个节点接收到大量的写操作时,它的Memtable可能会变得很大,此时就需要将Memtable的数据写入磁盘,然后释放内存空间。这个过程称为Memtable切换。 2. SSTable大小限制 在Cassandra中,我们可以设置每个SSTable的最大大小。当一个SSTable的大小超过这个限制时,Cassandra也会自动将其切换到磁盘。 四、Memtable切换异常的影响 如果不及时处理Memtable切换异常,可能会导致以下问题: 1. 数据丢失 如果Memtable中的数据还没有来得及写入磁盘就发生异常,那么这部分数据就会丢失。 2. 性能下降 Memtable切换的过程是同步进行的,这意味着在此期间,其他读写操作会被阻塞,从而影响系统的整体性能。 五、如何处理Memtable切换异常? 处理Memtable切换异常的方法主要有两种: 1. 提升硬件资源 最直接的方式就是提升硬件资源,包括增加内存和硬盘的空间。这样可以提高Memtable的容量和SSTable的大小限制,从而减少Memtable切换的频率。 2. 优化应用程序 通过优化应用程序的设计和编写,可以降低系统的写入压力,从而减少Memtable切换的需求。比如,咱们可以采用“分批慢慢写”或者“先存着稍后再写”的方法,这样一来,就能有效防止短时间内大量数据一股脑儿地往里塞,让写入操作更顺畅、不那么紧张。 六、案例分析 下面是一个具体的例子,假设我们的系统正在接收大量的写入请求,而且这些请求都比较大,这就可能导致Memtable很快满掉。为了防止这种情况的发生,我们可以采取以下措施: 1. 增加硬件资源 我们可以在服务器上增加更多的内存,使得Memtable的容量更大,能够容纳更多的数据。 2. 分批写入 我们可以将大块的数据分割成多个小块,然后逐个写入。这样不仅能有效缓解系统的写入负担,还能同步减少Memtable切换的频率,让它更省力、更高效地运转。 七、结论 总的来说,Memtable切换异常虽然看似棘手,但只要我们了解其背后的原因和影响,就可以找到相应的解决方案。同时呢,我们还可以通过把应用程序和硬件资源整得更顺溜,提前就把这类问题给巧妙地扼杀在摇篮里,防止它冒出来打扰咱们。
2023-12-10 13:05:30
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灵动之光-t
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...联系我们,我们将第一时间进行核实并删除相应内容。 java实现点赞(顶)功能 需求分析 分析:1.必须先登录,否则提示2.第一次点赞(顶),点赞操作,点赞数+1,提示顶成功2.第二次点赞(顶),没有操作,提示今天顶过了---------------------------------------------核心问题:1>怎么区分当前请求时顶成功操作(第一次顶)还是今天已经顶过(第二次顶)2>怎么考虑今天已顶过 ----------------------------------------------核心问题需要区分是第一次顶还是的二次顶,这种请求操作属于有状态请求操作,需要后端设计一个记号,这个记号注意需要设置时效性(今天最后一秒到当前时间间隔[单位是秒])//如何设计记号?------------------------------------------------方案1:可以参照之前攻略收藏记号操作方式,设计一个key,用户uid做区分(保证唯一),value值是攻略id集合,一顶将攻略uid添加集合中方案2:设计一个key,使用用户uid跟攻略sid进行区分,value值随意,需要设置有效性 实现步骤 1.创建一个点赞接口,传入当前点赞攻略sid,获取当前登录用户uid2.通过sid跟uid拼接记号的key3.判断key是否存在如果存在,说明今天已经点赞(顶)过,不做任何处理,页面提示如果不存在,说明具体没点赞(顶)过,获取vo对象,点赞数属性+1,将记号缓存到redis中,设置过期时间:今天最后一秒到当前时间间隔[单位是秒]4.更新vo对象 具体实现 //判断是否顶过@Overridepublic boolean strategyThumbup(String id, String sid) {String key = RedisKeys.USER_STRATEGY_THUMBUP.join(id, sid);//如果不包含,表示没有顶过,执行点赞,点赞数+1,并设置key有效时间if (!template.hasKey(key)) {StrategyStatisVO statisVO = this.getStrategyStatisVO(sid);statisVO.setThumbsupnum(statisVO.getThumbsupnum() + 1);this.setStrategyStatisVO(statisVO);//拿到最晚时间Date endDate = DateUtil.getEndDate(new Date());//计算时间间隔long time = DateUtil.getDateBetween(endDate, new Date());//设置有效时间template.opsForValue().set(key, "1", time, TimeUnit.SECONDS);return true;}return false;}-----------------------------------------------------------------------------------//时间工具类public class DateUtil {/ 获取两个时间的间隔(秒) /public static long getDateBetween(Date d1, Date d2){return Math.abs((d1.getTime()-d2.getTime())/1000);//取绝对值}public static Date getEndDate(Date date) {if (date == null) {return null;}Calendar c = Calendar.getInstance();c.setTime(date);c.set(Calendar.HOUR_OF_DAY,23);c.set(Calendar.MINUTE,59);c.set(Calendar.SECOND,59);return c.getTime();} } 小结 1.核心问题需要区分是第一次顶还是的二次顶,这种请求操作属于有状态请求操作2.有状态请求操作我们需要设置记号,问题的关键在于记号的设计3.这个记号,我们也可以使用与点赞/收藏功能类似的记号,就是以用户id为key,然后将顶的文章id放到集合中为value4.但是更推荐使用以用户id和攻略id拼接而成的为key,value随意取5.我们操作时只需要判断key是否存在,存在,我们什么操作也不用做,不存在,我们就将点赞(数)+1,然后设置key的时间即可6.最后更新vo对象7.难点在于时间的设置,看工具类,这个key键设置体现了key键的唯一性,灵活性和时效性 本篇文章为转载内容。原文链接:https://blog.csdn.net/weixin_47555380/article/details/108081752。 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。
2023-08-31 21:48:44
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MemCache
...据最先被淘汰”。这个算法啊,它玩的是时间局部性原理的把戏,通俗点讲呢,就是它特别擅长猜哪些数据短时间内大概率不会再蹦跶出来和我们见面啦。在一些特别复杂的应用场合,LRU的预测功能可能就不太好使了,这时候我们就得深入地去探究它背后的运行原理,然后用实际的代码案例把这些失效的情况给演示出来,并且附带上我们的解决对策。 2. LRU失效策略浅析 想象一下,当MemCache缓存空间满载时,新加入的数据就需要挤掉一些旧的数据。此时,按照LRU策略,系统会淘汰最近最少使用过的数据。不过,假如一个应用程序访问数据的方式不按“局部性”这个规矩来玩,比如有时候会周期性或者突然冒出对某个热点数据的频繁访问,这时LRU(最近最少使用)算法可能就抓瞎了。它可能会误删掉一些虽然最近没被翻牌子、但马上就要用到的数据,这样一来,整个系统的运行效率可就要受影响喽。 2.1 实际案例模拟 python import memcache 创建一个MemCache客户端连接 mc = memcache.Client(['127.0.0.1:11211'], debug=0) 假设缓存大小为3个键值对 for i in range(4): 随机访问并设置四个键值对 key = f'key_{i}' value = 'some_value' mc.set(key, value) 模拟LRU失效情况:每次循环都将访问第一个键值对,导致其余三个虽然新近设置,但因为未被访问而被删除 mc.get('key_0') 在这种情况下,尽管'key_1', 'key_2', 'key_3'是最新设置的,但由于它们没有被及时访问,因此可能会被LRU策略误删 3. LRU失效的思考与对策 面对LRU可能失效的问题,我们需要更灵活地运用MemCache的策略。比如,我们可以根据实际业务的情况,灵活调整缓存策略,就像烹饪时根据口味加调料一样。还可以给缓存数据设置一个合理的“保鲜期”,也就是过期时间(TTL),确保信息新鲜不过期。更进一步,我们可以引入一些有趣的淘汰法则,比如LFU(最近最少使用)算法,简单来说,就是让那些长时间没人搭理的数据,自觉地给常用的数据腾地方。 3.1 调整缓存策略 对于周期性访问的数据,我们可以尝试在每个周期开始时重新加载这部分数据,避免LRU策略将其淘汰。 3.2 设定合理的TTL 给每个缓存项设置合适的过期时间,确保即使在LRU策略失效的情况下,也能通过过期自动清除不再需要的数据。 python 设置键值对时添加过期时间 mc.set('key_0', 'some_value', time=60) 这个键值对将在60秒后过期 3.3 结合LFU或其他算法 部分MemCache的高级版本支持多种淘汰算法,我们可以根据实际情况选择或定制混合策略,以最大程度地优化缓存效果。 4. 结语 MemCache的LRU策略在多数情况下确实表现优异,但在某些特定场景下也难免会有失效的时候。作为开发者,咱们得把这一策略的精髓吃透,然后在实际操作中灵活运用,像炒菜一样根据不同的“食材”和“火候”,随时做出调整优化,真正做到接地气,让策略活起来。只有这样,才能充分发挥MemCache的效能,使其成为提升我们应用性能的利器。如同人生的每一次抉择,技术选型与调优亦需审时度势,智勇兼备,方能游刃有余。
2023-09-04 10:56:10
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凌波微步
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...联系我们,我们将第一时间进行核实并删除相应内容。 文章目录 制作炫酷烟花特效 一、普通烟花(分散形) HTML代码 CSS代码 JS代码 二、圆形烟花 HTML代码 CSS代码 JS代码 三、爱心形烟花 HTML代码 CSS代码 JS代码 四、源码获取 在线下载 制作炫酷烟花特效 💡本篇内容使用html+css+js制作鼠标点击出现烟花效果,分别介绍了分散型烟花,圆形烟花和爱心形烟花,爱心形烟花算法比较复杂,需要源码的小伙伴可以通过文章末尾链接下载。 一、普通烟花(分散形) 效果展示 HTML代码 引入js 文件 <script type="text/javascript" src="buffermove1.js"></script> CSS代码 创建一个黑色背景 <style type="text/css">{padding: 0px;margin: 0px;}body{background: 000;width: 100%;height:100%;overflow: hidden;}</style> JS代码 <script type="text/javascript">//this绑定的属性可以在整个构造函数内部都可以使用,而变量只能在函数内部使用。function Fireworks(x,y){//x,y鼠标的位置this.x=x;this.y=y;var that=this;//1.创建烟花。this.ceratefirework=function(){this.firework=document.createElement('div');//整个构造函数内部都可以使用this.firework.style.cssText=width:5px;height:5px;background:fff;position:absolute;left:${this.x}px;top:${document.documentElement.clientHeight}px;;document.body.appendChild(this.firework);this.fireworkmove();};//2.烟花运动和消失this.fireworkmove=function(){buffermove(this.firework,{top:this.y},function(){document.body.removeChild(that.firework);//烟花消失,碎片产生that.fireworkfragment();});};//3.创建烟花的碎片this.fireworkfragment=function(){for(var i=0;i<this.ranNum(30,60);i++){this.fragment=document.createElement('div');this.fragment.style.cssText=width:5px;height:5px;background:rgb(${this.ranNum(0,255)},${this.ranNum(0,255)},${this.ranNum(0,255)});position:absolute;left:${this.x}px;top:${this.y}px;;document.body.appendChild(this.fragment);this.fireworkboom(this.fragment);//将当前创建的碎片传过去,方便运动和删除} }//4.碎片运动this.fireworkboom=function(obj){//obj:创建的碎片//设点速度(值不同,正负符号不同)var speedx=parseInt((Math.random()>0.5?'-':'')+this.ranNum(1,15));var speedy=parseInt((Math.random()>0.5?'-':'')+this.ranNum(1,15));//初始速度var initx=this.x;var inity=this.y;obj.timer=setInterval(function(){//一个盒子运动initx+=speedx;inity+=speedy;if(inity>=document.documentElement.clientHeight){clearInterval(obj.timer);document.body.removeChild(obj);}obj.style.left=initx+'px';obj.style.top=inity+'px';},20);}//随机方法this.ranNum=function (min,max){return Math.round(Math.random()(max-min))+min;};}document.onclick=function(ev){var ev=ev||window.event;new Fireworks(ev.clientX,ev.clientY).ceratefirework();}</script> 二、圆形烟花 效果展示 HTML代码 引入js 文件 <script type="text/javascript" src="buffermove1.js"></script> CSS代码 创建一个黑色背景 <style type="text/css">{padding: 0px;margin: 0px;}body{background: 000;width: 100%;height:100%;overflow: hidden;}</style> JS代码 <script type="text/javascript">//this绑定的属性可以在整个构造函数内部都可以使用,而变量只能在函数内部使用。function Fireworks(x,y){//x,y鼠标的位置this.x=x;this.y=y;var that=this;//1.创建烟花。this.ceratefirework=function(){this.firework=document.createElement('div');//整个构造函数内部都可以使用this.firework.style.cssText=width:5px;height:5px;background:fff;position:absolute;left:${this.x}px;top:${document.documentElement.clientHeight}px;;document.body.appendChild(this.firework);this.fireworkmove();};//2.烟花运动和消失this.fireworkmove=function(){var that=this;buffermove(this.firework,{top:this.y},function(){document.body.removeChild(that.firework);//烟花消失,碎片产生that.fireworkfragment();});};//3.创建烟花的碎片this.fireworkfragment=function(){var num=this.ranNum(30,60);//盒子的个数this.perRadio=2Math.PI/num;//弧度for(var i=0;i<num;i++){this.fragment=document.createElement('div');this.fragment.style.cssText=width:5px;height:5px;background:rgb(${this.ranNum(0,255)},${this.ranNum(0,255)},${this.ranNum(0,255)});position:absolute;left:${this.x}px;top:${this.y}px;;document.body.appendChild(this.fragment);this.fireworkboom(this.fragment,i);//将当前创建的碎片传过去,方便运动和删除} }//4.碎片运动this.fireworkboom=function(obj,i){//obj:创建的碎片var r=10;obj.timer=setInterval(function(){//一个盒子运动r+=4;if(r>=200){clearInterval(obj.timer);document.body.removeChild(obj);}obj.style.left=that.x+Math.sin(that.perRadioi)r+'px';obj.style.top=that.y+Math.cos(that.perRadioi)r+'px';},20);}//随机方法this.ranNum=function (min,max){return Math.round(Math.random()(max-min))+min;};}document.onclick=function(ev){var ev=ev||window.event;new Fireworks(ev.clientX,ev.clientY).ceratefirework();}</script> 三、爱心形烟花 效果展示 HTML代码 引入js 文件 <script type="text/javascript" src="buffermove1.js"></script> CSS代码 创建一个黑色背景 <style type="text/css">{padding: 0px;margin: 0px;}body{background: 000;width: 100%;height:100%;overflow: hidden;}</style> JS代码 <script type="text/javascript">//this绑定的属性可以在整个构造函数内部都可以使用,而变量只能在函数内部使用。function Fireworks(x,y){//x,y鼠标的位置this.x=x;this.y=y;var that=this;//1.创建烟花。this.ceratefirework=function(){this.firework=document.createElement('div');//整个构造函数内部都可以使用this.firework.style.cssText=width:5px;height:5px;background:fff;position:absolute;left:${this.x}px;top:${document.documentElement.clientHeight}px;;document.body.appendChild(this.firework);this.fireworkmove();};//2.烟花运动和消失this.fireworkmove=function(){buffermove(this.firework,{top:this.y},function(){document.body.removeChild(that.firework);//烟花消失,碎片产生that.fireworkfragment();});};//3.创建烟花的碎片this.fireworkfragment=function(){var num=this.ranNum(30,60);//盒子的个数this.perRadio=2Math.PI/num;//弧度for(var i=0;i<num;i++){this.fragment=document.createElement('div');this.fragment.style.cssText=width:5px;height:5px;background:rgb(${this.ranNum(0,255)},${this.ranNum(0,255)},${this.ranNum(0,255)});position:absolute;left:${this.x}px;top:${this.y}px;;document.body.appendChild(this.fragment);this.fireworkboom(this.fragment,i);//将当前创建的碎片传过去,方便运动和删除} }//x=16Math.pow(sint,3); //Math.sin(perRadioi)//y=13Cost-5Cos2t-2Cos3t-Cos4t//4.碎片运动this.fireworkboom=function(obj,i){//obj:创建的碎片var r=0.1;obj.timer=setInterval(function(){//一个盒子运动r+=0.4;if(r>=10){clearInterval(obj.timer);document.body.removeChild(obj);}obj.style.left=that.x+16Math.pow(Math.sin(that.perRadioi),3)r+'px';obj.style.top=that.y-(13Math.cos(that.perRadioi)-5Math.cos(2that.perRadioi)-2Math.cos(3that.perRadioi)-Math.cos(4that.perRadioi))r+'px';},20);}//随机方法this.ranNum=function (min,max){return Math.round(Math.random()(max-min))+min;};}document.onclick=function(ev){var ev=ev||window.event;new Fireworks(ev.clientX,ev.clientY).ceratefirework();}</script> 四、源码获取 在线下载 资源链接:https://gitee.com/huang_weifu/JavaScript_demo.git 本篇文章为转载内容。原文链接:https://blog.csdn.net/huangwfu/article/details/128754023。 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。
2023-02-15 08:02:38
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Cassandra
...Cassandra的设计理念中,数据可靠性与高可用性是至关重要的考量因素。Hinted Handoff这个机制,就好比是你在玩传球游戏时,队友短暂离开了一下,你先帮他把球稳稳接住,等他回来再顺顺当当地传给他。在数据存储的世界里,它就是一种超级重要的技术保障手段,专门应对那种节点临时掉线的情况。一旦某个节点暂时下线了,其他在线的节点就会热心地帮忙暂存原本要写入那个节点的数据。等到那个节点重新上线了,它们再把这些数据及时、准确地“传”过去。不过,在某些特定情况下,HintedHandoff这个队列可能会有点儿“堵车”,数据没法及时“出发”,这就尴尬了。今天咱就来好好唠唠这个问题,扒一扒背后的原因。 2. Hinted Handoff机制详解 (代码示例1) java // Cassandra的HintedHandoff实现原理简化的伪代码 public void handleWriteRequest(Replica replica, Mutation mutation) { if (replica.isDown()) { hintStore.saveHint(replica, mutation); } else { sendMutationTo(replica, mutation); } } public void processHints() { List hints = hintStore.retrieveHints(); for (Hint hint : hints) { if (hint.getTarget().isUp()) { sendMutationFromHint(hint); hintStore.removeHint(hint); } } } 如上述伪代码所示,当目标副本节点不可用时,Cassandra首先会将待写入的数据存储为Hint,然后在目标节点恢复正常后,从Hint存储中取出并发送这些数据。 3. HintedHandoff队列积压问题及其影响 在大规模集群中,如果某个节点频繁宕机或网络不稳定,导致Hint生成速度远大于处理速度,那么HintedHandoff队列就可能出现严重积压。这种情况下的直接影响是: - 数据一致性可能受到影响:部分数据未能按时同步到目标节点。 - 系统资源消耗增大:大量的Hint占用存储空间,并且后台处理Hint的任务也会增加CPU和内存的压力。 4. 寻找问题根源与应对策略 (思考过程) 面对HintedHandoff队列积压的问题,我们首先需要分析其产生的原因,是否源于硬件故障、网络问题或是配置不合理等。比如说,就像是检查每两个小家伙之间“say hello”(心跳检测)的间隔时间合不合适,还有那个给提示信息“Say goodbye”(Hint删除策略)的规定是不是恰到好处。 (代码示例2) yaml Cassandra配置文件cassandra.yaml的部分配置项 hinted_handoff_enabled: true 是否开启Hinted Handoff功能,默认为true max_hint_window_in_ms: 3600000 Hint的有效期,默认1小时 batchlog_replay_throttle_in_kb: 1024 Hint批量重放速率限制,单位KB 针对HintedHandoff队列积压,我们可以考虑以下优化措施: - 提升目标节点稳定性:加强运维监控,减少非计划内停机时间,确保网络连通性良好。 - 调整配置参数:适当延长Hint的有效期或提高批量重放速率限制,给系统更多的时间去处理积压的Hint。 - 扩容或负载均衡:若积压问题是由于单个节点处理能力不足导致,可以通过增加节点或者优化数据分布来缓解压力。 5. 结论与探讨 在实际生产环境中,虽然HintedHandoff机制极大增强了Cassandra的数据可靠性,但过度依赖此机制也可能引发性能瓶颈。所以,对于HintedHandoff这玩意儿出现的队列拥堵问题,咱们得根据实际情况来灵活应对,采取多种招数进行优化。同时,也得重视整体架构的设计和运维管理这块儿,这样才能确保系统的平稳、高效运转。此外,随着技术的发展和业务需求的变化,我们应持续关注和研究更优的数据同步机制,不断提升分布式数据库的健壮性和可用性。
2023-12-17 15:24:07
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林中小径
Cassandra
...andra的数据模型设计分布式锁 首先,我们需要理解Cassandra的数据模型特点,它基于列族存储,具有天然的分布式特性。对于分布式锁的设计,我们可以创建一个专门的表来模拟锁的存在状态: cql CREATE TABLE distributed_lock ( lock_id text, owner text, timestamp timestamp, PRIMARY KEY (lock_id) ) WITH default_time_to_live = 60; 这里,lock_id表示要锁定的资源标识,owner记录当前持有锁的节点信息,timestamp用于判断锁的有效期。设置TTL(Time To Live)这玩意儿,其实就像是给一把锁定了个“保质期”,为的是防止出现死锁这么个尴尬情况。想象一下,某个节点正握着一把锁,结果突然嗝屁了还没来得及把锁解开,这时候要是没个机制在一定时间后自动让锁失效,那不就僵持住了嘛。所以呢,这个TTL就是来扮演救场角色的,到点就把锁给自动释放了。 3. 使用Cassandra实现分布式锁的基本逻辑 为了获取锁,一个节点需要执行以下步骤: 1. 尝试插入锁定记录 - 使用INSERT IF NOT EXISTS语句尝试向distributed_lock表中插入一条记录。 cql INSERT INTO distributed_lock (lock_id, owner, timestamp) VALUES ('resource_1', 'node_A', toTimestamp(now())) IF NOT EXISTS; 如果插入成功,则说明当前无其他节点持有该锁,因此本节点获得了锁。 2. 检查插入结果 - Cassandra的INSERT语句会返回一个布尔值,指示插入是否成功。只有当插入成功时,节点才认为自己成功获取了锁。 3. 锁维护与释放 - 节点在持有锁期间应定期更新timestamp以延长锁的有效期,避免因超时而被误删。 - 在完成临界区操作后,节点通过DELETE语句释放锁: cql DELETE FROM distributed_lock WHERE lock_id = 'resource_1'; 4. 实际应用中的挑战与优化 然而,在实际场景中,直接使用上述简单方法可能会遇到一些挑战: - 竞争条件:多个节点可能同时尝试获取锁,单纯依赖INSERT IF NOT EXISTS可能导致冲突。 - 网络延迟:在网络分区或高延迟情况下,一个节点可能无法及时感知到锁已被其他节点获取。 为了解决这些问题,我们可以在客户端实现更复杂的算法,如采用CAS(Compare and Set)策略,或者引入租约机制并结合心跳维持,确保在获得锁后能够稳定持有并最终正确释放。 5. 结论与探讨 虽然Cassandra并不像Redis那样提供了内置的分布式锁API,但它凭借其强大的分布式能力和灵活的数据模型,仍然可以通过精心设计的查询语句和客户端逻辑实现分布式锁功能。当然,在真实生产环境中,实施这样的方案之前,需要充分考虑性能、容错性以及系统的整体复杂度。每个团队会根据自家业务的具体需求和擅长的技术工具箱,挑选出最合适、最趁手的解决方案。就像有时候,面对复杂的协调难题,还不如找一个经验丰富的“老司机”帮忙,比如用那些久经沙场、深受好评的分布式协调服务,像是ZooKeeper或者Consul,它们往往能提供更加省时省力又高效的解决之道。不过,对于已经深度集成Cassandra的应用而言,直接在Cassandra内实现分布式锁也不失为一种有创意且贴合实际的策略。
2023-03-13 10:56:59
503
追梦人
Apache Solr
... // 设置自动提交时间 solrClient.request(req); 3. 并发写入冲突引发的问题实例 设想这样一个场景:有两个并发请求A和B,它们试图更新同一个文档。假设请求A先到达,成功更新了文档并增加了版本号。这时,请求B才到达,但由于它携带的是旧的版本号信息,因此更新操作会失败。 java // 请求B的示例代码,假设携带的是旧版本号 SolrInputDocument conflictingDoc = new SolrInputDocument(); conflictingDoc.addField("id", "1"); // 同一唯一键 conflictingDoc.addField("_version_", 1); // 这是过期的版本号 conflictingDoc.addField("content", "conflicting content"); UpdateRequest conflictReq = new UpdateRequest(); conflictReq.add(conflictingDoc); solrClient.request(conflictReq); // 此请求将因为版本号不匹配而失败 4. 解决策略与优化方案 面对这种并发写入冲突导致的数据插入失败问题,我们可以从以下几个方面入手: - 重试策略:当出现版本冲突时,可以设计一种重试机制,让客户端获取最新的版本号后重新发起更新请求。但需要注意避免无限循环和性能开销。 - 分布式事务:对于复杂业务场景,可能需要引入分布式事务管理,如使用Solr的TransactionLog功能实现ACID特性,确保在高并发环境下的数据一致性。 - 应用层控制:在应用层设计合理的并发控制策略,例如使用队列、锁等机制,确保在同一时刻只有一个请求在处理特定文档的更新。 - 合理设置Solr配置:比如调整autoCommit和softCommit的参数,以减少因频繁提交而导致的并发冲突。 5. 总结与思考 在实际开发过程中,我们不仅要了解Apache Solr提供的并发控制机制,更要结合具体业务场景灵活运用,适时采取合适的并发控制策略。当碰上并发写入冲突,导致数据插不进去的尴尬情况时,咱们得主动出击,找寻并实实在在地执行那些能解决问题的好法子,这样才能确保咱们系统的平稳运行,保证数据的准确无误、前后一致。在摸爬滚打的探索旅程中,我们不断吸收新知识,理解奥秘,改进不足,这正是技术所散发出的独特魅力,也是咱们这群开发者能够持续进步、永不止步的原动力。
2023-12-03 12:39:15
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岁月静好
ClickHouse
...- 优化业务逻辑:在设计业务流程时,充分考虑并发控制,避免在同一时间窗口内对同一张表进行多次DDL操作。 - 监控与报警:建立完善的监控体系,实时关注ClickHouse集群中的表锁定情况,一旦发现长时间锁定,及时通知相关人员排查解决。 - 版本管理与发布策略:在进行大规模架构变更或表结构调整时,采用灰度发布、分批次更新等策略,降低对线上服务的影响。 总结来说,“TableAlreadyLockedException”是ClickHouse保障数据一致性和完整性的一个重要机制体现。搞明白它产生的来龙去脉以及应对策略,不仅能让我们在平时运维时迅速找到问题的症结所在,还能手把手教我们打造出更为结实耐用、性能强大的大数据分析系统。所以,让我们在实践中不断探索和学习,让ClickHouse更好地服务于我们的业务需求吧!
2024-02-21 10:37:14
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秋水共长天一色
RabbitMQ
...就头疼了,得花老鼻子时间去查问题,还得费老大劲儿才能搞定。 2. 为什么会发生磁盘空间不足? 要解决这个问题,我们首先要搞清楚为什么会出现磁盘空间不足的情况。这里有几个常见的原因: - 消息堆积:当消费者处理消息的速度跟不上生产者发送消息的速度时,消息就会在队列中堆积,占用更多的磁盘空间。 - 持久化消息:为了确保消息的可靠传递,RabbitMQ允许将消息设置为持久化模式。然而,这也意味着这些消息会被保存到磁盘上,从而消耗更多的存储空间。 - 交换器配置不当:如果你没有正确地配置交换器(Exchange),可能会导致消息被错误地路由到队列中,进而增加磁盘使用量。 - 死信队列:当消息无法被消费时,它们会被发送到死信队列(Dead Letter Queue)。如果不及时清理这些队列,也会导致磁盘空间逐渐耗尽。 3. 如何预防磁盘空间不足? 既然已经知道了问题的原因,那么接下来就是如何预防这些问题的发生。下面是一些实用的建议: - 监控磁盘使用情况:定期检查磁盘空间使用情况,并设置警报机制。这样可以在问题变得严重之前就采取行动。 - 优化消息存储策略:考虑减少消息的持久化级别,或者只对关键消息进行持久化处理。 - 合理配置交换器:确保交换器的配置符合业务需求,避免不必要的消息堆积。 - 清理无用消息:定期清理过期的消息或死信队列中的消息,保持系统的健康运行。 - 扩展存储容量:如果条件允许,可以考虑增加磁盘容量或者采用分布式存储方案来分散压力。 4. 实战演练 代码示例 接下来,让我们通过一些具体的代码示例来看看如何实际操作上述建议。假设我们有一个简单的RabbitMQ应用,其中包含了一个生产者和一个消费者。我们的目标是通过一些基本的策略来管理磁盘空间。 示例1:监控磁盘使用情况 python import psutil def check_disk_usage(): 获取磁盘使用率 disk_usage = psutil.disk_usage('/') if disk_usage.percent > 80: print("警告:磁盘使用率超过80%") else: print(f"当前磁盘使用率为:{disk_usage.percent}%") check_disk_usage() 这段代码可以帮助你监控系统磁盘的使用率,并在达到某个阈值时发出警告。 示例2:调整消息持久化级别 python import pika 连接到RabbitMQ服务器 connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters('localhost')) channel = connection.channel() 创建队列 channel.queue_declare(queue='hello', durable=True) 发送消息 channel.basic_publish(exchange='', routing_key='hello', body='Hello World!', properties=pika.BasicProperties( delivery_mode=2, 消息持久化 )) print(" [x] Sent 'Hello World!'") connection.close() 在这个例子中,我们设置了消息的delivery_mode属性为2,表示该消息是持久化的。这样就能保证消息在服务器重启后还在,不过也得留意它会占用多少硬盘空间。 示例3:清理死信队列 python import pika 连接到RabbitMQ服务器 connection = pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters('localhost')) channel = connection.channel() 清理死信队列 channel.queue_purge(queue='dead_letter_queue') print("Dead letter queue has been purged.") connection.close() 这段代码展示了如何清空死信队列中的消息,释放宝贵的磁盘空间。 5. 结语 让我们一起成为“兔子”的守护者吧! 好了,今天的分享就到这里啦!希望这些信息对你有所帮助。记得,咱们用RabbitMQ的时候,得好好保护自己的“地盘”。别让磁盘空间不够用,把自己给坑了。当然,如果你还有其他方法或者技巧想要分享,欢迎留言讨论!让我们一起努力,成为“兔子”的守护者吧! --- 以上就是今天的全部内容,感谢阅读,希望你能从中获得启发并有所收获。如果你有任何疑问或想了解更多关于RabbitMQ的内容,请随时告诉我!
2024-12-04 15:45:21
132
红尘漫步
Redis
...其独特的单进程单线程设计,展现出卓越的性能表现。这真是让人忍不住挠头:在这么个架构下,Redis究竟是怎么做到一边hold住高并发,一边又能在不掉进串行化瓶颈的坑里,还把事务处理得妥妥的呢?接下来,咱们就一起动手揭开这层神秘面纱,深入Redis的背后,瞧瞧它到底藏着什么秘密。 2. Redis为何选择单线程? 首先,我们需要理解Redis之所以采用单线程模型,是因为其数据结构内存存储、操作原子性以及I/O多路复用机制(例如使用epoll或kqueue)的设计优势。这些特性让Redis能够在单个进程中超级给力地应对海量客户端的请求,完全不用担心线程切换和锁竞争引发的那些额外开销,就跟玩儿似的轻松。 3. Redis事务的本质 Redis中的事务并非像传统数据库那样严格遵循ACID原则,它更倾向于提供一种批量执行命令的能力。在Redis中,我们可以通过MULTI命令开启一个事务,然后通过EXEC命令来执行之前放入队列的所有命令。虽然Redis是单线程,但这里的“事务”并不意味着所有的命令都会被串行执行。 redis redis> MULTI OK redis> SET key1 value1 QUEUED redis> INCR key2 QUEUED redis> EXEC 1) OK 2) (integer) 1 上述代码展示了Redis事务的基本使用方式,当执行MULTI后,所有后续的命令会被排队,直到EXEC才真正一次性执行。从客户端角度看,仿佛是一个独立的事务流程。 4. 并发控制下的事务处理 虽然Redis服务器只有一个线程处理命令,但这并不妨碍多个客户端同时发起事务请求。Redis这小家伙有个绝活,当它接收到“MULTI”这个命令时,就像接到通知要准备做一系列任务一样,但它并不着急立马动手。而是把这些接下来的命令悄悄地、有序地放进自己的小口袋——内部队列里,等到合适的时机再执行它们。这样,即使多个用户同时在客户端上开启事务操作,他们各自的命令就会像排队一样,一个个乖乖地进入自己专属的事务队列里面耐心等待被执行。 当Redis主线程轮询到某个客户端的EXEC请求时,会依次执行该事务队列中的所有命令,由于数据结构操作的原子性,不会发生数据冲突。等一个事情办妥了,咱再接着处理下一个客户的请求,这就像是排队一个个来,确保同一时间只有一个事务在真正动手改数据。这样一来,就巧妙地避免了可能出现的“撞车”问题,也就是并发问题啦。 5. 探讨 无锁并发的优势与挑战 Redis单线程对事务的处理方式看似简单,实则巧妙地避开了复杂的并发控制问题。不过,这同时也带来了一些小麻烦。比如,各个事务之间并没有设立什么“隔离门槛”,这样一来,要是某个事务磨磨蹭蹭地执行太久,就可能会挡着其他客户端的道儿,让它们的请求被迫等待。所以在实际操作的时候,咱们得根据不同的业务需求灵活运用Redis事务,就好比烹饪时选用合适的调料一样。同时,也要像打牌时巧妙地分散手牌那样,通过读写分离、分片这些招数,让整个系统的性能蹭蹭往上涨。 总结: Redis的单线程事务处理机制揭示了一个重要理念:通过精简的设计和合理的数据结构操作,可以在特定场景下实现高效的并发控制。虽然没有老派的锁机制,也不硬性追求那种一丝不苟的事务串行化,Redis却能依靠自己独特的设计架构,在面对高并发环境时照样把事务处理得妥妥当当。这可真是给开发者们带来了不少脑洞大开的启示和思考机会呢!
2023-09-24 23:23:00
330
夜色朦胧_
Impala
...出了一种新的数据压缩算法,能够在保持查询性能的同时大幅降低存储成本。 这项研究由某知名大学的研究团队完成,他们发现传统的数据压缩方法在应用于大规模数据集时,往往会导致查询性能下降。为此,研究团队开发了一种基于深度学习的自适应压缩算法,该算法能够自动识别不同类型的数据,并采用最适合的压缩方式。实验结果显示,与传统方法相比,新算法在保持查询性能的同时,能够将存储空间减少30%以上。 此外,该研究还强调了数据类型选择的重要性。研究人员指出,虽然正确选择数据类型对于提升查询性能至关重要,但在实际应用中,很多企业仍然忽视了这一点。因此,他们呼吁企业在设计数据架构时,不仅要关注数据的存储和查询效率,还要重视数据类型的合理选择,从而实现真正的性能优化。 这项研究成果不仅为Impala用户提供了新的性能优化思路,也为其他大数据处理平台的数据压缩和查询优化提供了参考。未来,随着深度学习技术的进一步发展,相信会有更多创新性的解决方案涌现,助力大数据技术的发展。
2025-01-15 15:57:58
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夜色朦胧
Go-Spring
...g Boot的理念和设计模式,为Golang开发者提供了一套便捷、高效的微服务解决方案。它就像一个超级智能的交通指挥员,肚子里装着好几种调配工作量的“小妙招”,比如轮流分配、随机挑选、最少连接数原则等。这样一来,服务间的相互呼叫就能灵活地分散到多个不同的干活机器上,就像是大家一起分担任务一样,既能让整个系统更麻溜地处理大量同时涌进来的请求,又能增强系统的抗故障能力,即使有个别机器罢工了,其他机器也能顶上,保证工作的正常进行。 2. 使用Go-Spring实现负载均衡的基本步骤 2.1 配置服务消费者 首先,我们需要在服务消费者端配置负载均衡器。想象一下,我们的服务使用者需要联系一个叫做“.UserService”的小伙伴来帮忙干活儿,这个小伙伴呢,有很多个分身,分别在不同的地方待命。 go import ( "github.com/go-spring/spring-core" "github.com/go-spring/spring-cloud-loadbalancer" ) func main() { spring.NewApplication(). RegisterBean(new(UserServiceConsumer)). AddCloudLoadBalancer("userService", func(c loadbalancer.Config) { c.Name = "userService" // 设置服务名称 c.LbStrategy = loadbalancer.RandomStrategy // 设置负载均衡策略为随机 c.AddServer("localhost:8080") // 添加服务实例地址 c.AddServer("localhost:8081") }). Run() } 2.2 调用远程服务 在服务消费者内部,通过@Service注解注入远程服务,并利用Go-Spring提供的Invoke方法进行调用,此时请求会自动根据配置的负载均衡策略分发到不同的服务实例。 go import ( "github.com/go-spring/spring-core" "github.com/go-spring/spring-web" ) type UserServiceConsumer struct { UserService spring.Service service:"userService" } func (uc UserServiceConsumer) Handle(ctx spring.WebContext) { user, err := uc.UserService.Invoke(func(service UserService) (User, error) { return service.GetUser(1) }) if err != nil { // 处理错误 } // 处理用户数据 ... } 3. 深入理解负载均衡策略 Go-Spring支持多种负载均衡策略,每种策略都有其适用场景: - 轮询(RoundRobin):每个请求按顺序轮流分配到各个服务器,适用于所有服务器性能相近的情况。 - 随机(Random):从服务器列表中随机选择一个,适用于服务器性能差异不大且希望尽可能分散请求的情况。 - 最少连接数(LeastConnections):优先选择当前连接数最少的服务器,适合于处理时间长短不一的服务。 根据实际业务需求和系统特性,我们可以灵活选择并调整这些策略,以达到最优的负载均衡效果。 4. 思考与讨论 在实践过程中,我们发现Go-Spring的负载均衡机制不仅简化了开发者的配置工作,而且提供了丰富的策略选项,使得我们能够针对不同场景采取最佳策略。不过呢,负载均衡可不是什么万能灵药,想要搭建一个真正结实耐造的分布式系统,咱们还得把它和健康检查、熔断降级这些好兄弟一起,手拉手共同协作才行。 总结来说,Go-Spring以其人性化的API设计和全面的功能集,极大地降低了我们在Golang中实施负载均衡的难度。而真正让它火力全开、大显神通的秘诀,就在于我们对业务特性有如数家珍般的深刻理解,以及对技术工具能够手到擒来的熟练掌握。让我们一起,在Go-Spring的世界里探索更多可能,打造更高性能、更稳定的分布式服务吧!
2023-12-08 10:05:20
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繁华落尽
HessianRPC
...在网络编程中,指在短时间内有大量的并发请求同时到达服务器的情况。在这样的场景下,连接池的优化对提高系统性能至关重要,因为它可以有效管理并发连接,避免资源耗尽。 负载均衡 , 一种分布式系统设计策略,旨在将请求分发到多个服务器,以分散工作负载,提高系统的稳定性和响应速度。在连接池优化中,负载均衡器可以根据实际负载动态调整连接池的大小,确保服务的高效提供。 服务网格 , 一种基础设施层,用于管理和监控微服务间的通信,提供服务发现、安全、跟踪和流量管理等功能。在HessianRPC的连接池优化中,服务网格可以帮助集中管理连接池,实现全局的流量控制和故障恢复。 API Gateway , 一种软件服务,用于接收和转发API请求,通常提供认证、缓存、路由、监控等功能。在云环境中,API Gateway可以帮助优化HessianRPC连接池,通过自动调整连接数量来适应流量变化。 gRPC , Google开源的高性能RPC框架,支持多种协议(如HTTP/2)和流处理,相比HessianRPC,它提供了更好的性能和可扩展性。在连接池优化中,gRPC可能成为替代选项,尤其在大型分布式系统中。
2024-03-31 10:36:28
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寂静森林
站内搜索
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知识学习
实践的时候请根据实际情况谨慎操作。
随机学习一条linux命令:
pkill process_name
- 结束与指定名称匹配的进程。
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