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...ine是一种客户端批处理命令的技术，它允许客户端一次性发送多个命令而不需等待服务器响应，然后服务器会一次性执行这些命令并返回结果。通过减少网络往返延迟，Pipeline能够显著提升Redis的性能和命令执行效率。 Multi-exec , Multi-exec是Redis中的事务功能实现，用于保证一组命令以原子性的方式执行，即这一组命令要么全部执行成功，要么全部不执行。在进行批量操作时，Multi-exec可以确保数据一致性的同时提高处理效率，避免因单个命令执行失败导致整个操作序列需要回滚的情况。 哈希表ziplist编码 , 在Redis内部存储优化中，对于哈希类型的键值对数据结构，Redis提供了ziplist编码方式。ziplist是一种高效的紧凑格式，适用于存储小尺寸的数据项，如小型哈希表。使用ziplist编码能有效压缩存储空间，减少内存碎片，从而提高读写速度。用户可以通过调整配置参数hash-max-ziplist-entries（表示哈希对象最多能有多少个成员）和hash-max-ziplist-value（表示哈希对象的成员最大长度）来决定何时采用ziplist编码。

JSON是一种普遍的数据结构，而在在Java环境下，我们通常运用Map来保存键值对数据数据，因此将JSON转化成Map是一项必需的技巧。下面说明一下如何将JSON转化成在Java环境下的Map。 public static Map<String, Object> jsonToMap(String json){ ObjectMapper mapper = new ObjectMapper(); try { TypeReference<Map<String, Object>> typeRef = new TypeReference<Map<String, Object>>() {}; return mapper.readValue(json, typeRef); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } return null; } 上述代码运用Jackson库的ObjectMapper类来将JSON转化成Map，其中TypeReference用于明确转化的目标数据类型，从而获取一个包含键值对数据的Map。 运用方法很简便，调用该方法并传递JSON字符串即可： String json = "{\"name\":\"John\", \"age\":30, \"city\":\"New York\"}"; Map<String, Object> map = jsonToMap(json); System.out.println(map.get("name")); //打印John 在实际开发中，我们需要根据具体情况进行处理，例如处理JSON中的嵌套对象和数组等，这需要我们对JSON的结构有一定的了解。总之，将JSON转化成Map是一项基本的操作，掌握后能够有效地提高我们的开发效率。

...p是Java中的一种数据结构，它实现了Map接口，提供了键值对（Key-Value）的存储。在本文上下文中，HashMap用于存储ID与用户名:密码的对应关系，通过哈希算法实现高效插入、查找和删除操作。其内部采用数组+链表/红黑树的方式，保证了键值对数据的快速访问。 PreparedStatement , PreparedStatement是Java JDBC编程中的一个重要组件，它代表预编译的SQL语句。相比于普通Statement，PreparedStatement可以防止SQL注入攻击，并且支持参数化查询，即在SQL语句中使用问号“?”作为占位符，在执行时传入具体参数值。在文章示例中，通过设置PreparedStatement对象的参数并执行查询，可以根据多个ID动态地从数据库中检索用户名和密码信息。 JDBC (Java Database Connectivity) , JDBC是Java语言提供的一套用于连接和操作各种类型数据库的标准API。通过JDBC，开发者可以编写统一的Java代码来访问Oracle、MySQL等各种兼容JDBC的数据库系统。在本文应用场景下，JDBC被用来建立Java应用程序与MySQL数据库之间的连接，执行SQL查询语句，从而根据多个ID获取相关的用户名和密码数据。 MySQL , MySQL是一个开源的关系型数据库管理系统，广泛应用于互联网行业，尤其适合处理大规模的数据。在本文中，MySQL数据库被用作用户数据的持久化存储方案，通过JDBC接口，Java程序能够发送SQL查询请求到MySQL数据库，进而根据ID检索对应的用户名和密码信息。

...种开源的、基于内存的数据结构存储系统，它可以用作数据库、缓存和消息中间件。在本文语境中，Redis因其键值对数据模型、高性能以及支持多种数据结构（如字符串、列表、集合、哈希表等）而被选用来记录用户的阅读状态信息。通过设置和查询Redis中的键值对，可以高效地实现用户阅读状态的跟踪与管理。 键值对存储 , 键值对存储是一种数据存储模型，其中数据以键（key）和值（value）的形式进行组织。在这种模型中，每一个键都是唯一的，用于标识与其关联的值。在本文的应用场景下，每篇文章被视为一个键，对应的值代表用户的阅读状态，使得通过查找特定键即可快速得知该文章是否已被用户阅读过。 差分隐私 , 差分隐私是一种数学定义和方法论，旨在提供一种统计学上的保证，即在公开发布包含个人信息的数据集时，即使存在某个人是否参与了数据收集，也无法从发布的统计数据中准确推断出其具体信息。虽然本文并未直接涉及差分隐私技术，但在实际应用中，如果需要记录用户阅读状态的同时保护用户隐私，可以考虑采用差分隐私或其他隐私保护技术来确保在满足业务需求的同时不侵犯用户隐私权。

...Pig是一个开源的大数据处理平台，由Apache软件基金会开发和维护。它提供了一种高级的数据流编程语言Pig Latin，使得开发者能够更方便、高效地处理大规模数据集。在Hadoop生态系统中，Apache Pig通过将复杂的MapReduce任务转换为相对简单的Pig Latin脚本，极大地简化了数据清理、转换和加载的过程。 多维数据 , 多维数据是指在数据分析领域中，每个数据项（记录）包含多个属性或特征的数据集合。这些属性构成了不同的维度，共同描述了一个数据实例的完整状态。例如，在电子商务环境中，用户行为数据可以是多维的，包括用户ID、浏览的商品类别、购买时间等多个维度信息。 嵌套数据类型 , 嵌套数据类型是编程语言中用于表示复杂数据结构的一种方式，在Apache Pig中表现为tuple、bag和map等类型。嵌套数据类型允许数据项内部包含其他数据结构，形成层次化的数据组织形式。例如，在Apache Pig中，可以定义一个tuple数据类型来存储二维或多维数组的信息，或者使用map类型来关联键值对数据，从而更好地处理和分析多维数据。

...Java库，主要用于处理和解析HTML文档。在本文档的上下文中，Jsoup被用来从HTML文件中提取、操作数据以及清理（标准化）HTML内容。通过调用Jsoup的方法，开发者可以方便地获取到网页中的特定元素，如链接标签(LinkTag)和表格标签(TableTag)等，并进一步分析这些元素内的信息。 NodeFilter , NodeFilter是HTMLParser库中定义的一个接口，用于过滤或匹配HTML文档中的节点对象。在该文章代码示例中，作者创建了多个NodeFilter实例，比如NodeClassFilter和OrFilter，来筛选出符合特定条件的HTML节点，例如包含特定类别的TableTag和LinkTag。这样做的目的是在解析过程中仅关注与安全漏洞相关的部分。 LinkTag , 在HTML语法中，LinkTag表示超链接标签（<a>），它通常用于定义指向其他网页、资源或锚点的链接。在本文所描述的Java程序中，LinkTag是一个关键对象类型，程序会检查并提取其中的内容以识别安全漏洞的相关信息，特别是当标签内含有特定字符串时，如\ onclick\ 和\ vul-\ ，进而分析并分类（高危、中危、低危）漏洞名称。 TableTag , TableTag代表HTML中的表格标签（<table>），用于展示多行多列的数据结构。在这个Java应用案例里，TableTag同样是被重点关注的对象类型，程序会根据其属性值进行定位，并使用Jsoup解析表格内的内容，将每一行的键值对数据（如<td>元素中的文本）提取出来，作为漏洞简介或其他相关信息的一部分。

JSON数据类型 , JSON (JavaScript Object Notation) 是一种轻量级的数据交换格式，它允许数据以键值对的形式存储，易于人阅读和编写，同时也方便机器解析和生成。在MySQL 8.0中，对JSON数据类型的支持使得处理结构化和非结构化数据变得更加容易，开发者可以创建和查询包含复杂嵌套结构的数据，这在API接口和数据分析领域尤其有用。 分区功能 , 数据库分区是一种数据库管理系统的技术，它将大表拆分成多个小表，每个小表存储部分数据，这样可以提高查询性能，特别是当数据量巨大时。在MySQL中，分区有助于减少单个查询所需扫描的数据量，加快查询速度，特别是在进行范围查询或按时间戳分区时效果显著，有利于大型分布式环境的管理。 多因素认证(MFA) , MFA (Multi-Factor Authentication) 是一种身份验证方法，需要用户提供两个或以上的验证因素，通常包括密码、生物特征（如指纹或面部识别）以及一次性代码（如短信验证码）。在MySQL 8.0中，MFA的引入增强了数据库的安全性，确保只有授权的用户才能访问，即使他们知道密码，没有第二个验证因素也无法登录，从而降低了被攻击的风险。

...ion）是一种简洁的数据传输格式。它的句法规则简单，容易查看和编写代码，而且很容易与其他编程语言进行交流。但是，在一些情境中，我们需要将JSON数据转化成表格形式，以便于方便地检索、处理和管控数据。 将JSON数据转化成表格形式的过程，通常包含以下几个步骤： 了解JSON数据的构造：在进行转化之前，我们需要先了解JSON数据的属性名、字段类型以及嵌套关系。 创建数据库表：根据JSON数据的构造，我们需要在数据库中创建匹配的表格。 解读JSON数据：我们可以使用各种编程语言提供的JSON解读器来解读JSON数据，将其转化成数据结构。 将数据结构添加数据库表：最后，我们可以使用SQL语句将数据结构添加数据库表中。 -- 创建数据库表 CREATE TABLE users ( id INT PRIMARY KEY, name VARCHAR(50), email VARCHAR(50), address VARCHAR(100) ); -- 解读JSON数据 var data = JSON.parse('[ { "id": 1, "name": "Alice", "email": "alice@example.com", "address": { "street": "123 Main St", "city": "Anytown", "state": "USA", "zipcode": "12345" } }, { "id": 2, "name": "Bob", "email": "bob@example.com", "address": { "street": "456 High St", "city": "Anytown", "state": "USA", "zipcode": "67890" } } ]'); -- 将数据结构添加数据库表 for(var i = 0; i< data.length; i++) { var user = data[i]; var query = "INSERT INTO users (id, name, email, address) VALUES (?, ?, ?, ?)"; db.query(query, [user.id, user.name, user.email, JSON.stringify(user.address)]); } 在上述代码中，我们使用了JavaScript语言进行示例展示，但是相应的处理在其他编程语言，例如Python、Java、PHP等，也有相应的实现方法。总的来说，将JSON数据转化成表格形式，可以方便地对数据进行增删改查等处理，提高数据的处理速度和数据管控的便捷性。

...apReduce的大数据处理系统，它可以简化对大型数据集的分析任务。在Pig中，数据可以被看作是由一系列的数据类型组成的。在Pig的世界里，要编写出真正给力的脚本，深入理解它内部的各种数据类型和数据结构可是必不可少的关键环节！这篇内容，咱们会围绕着实实在在的例子，掰开了、揉碎了，细细给你讲清楚Pig中的各种数据类型和数据结构。目标很实在，就是让你能更好地理解和掌握Pig的用法，把它玩得溜溜的！ 二、Pig中的数据类型 Pig支持多种数据类型，包括基本类型、复杂类型和特殊类型。 1. 基本类型 Pig中的基本数据类型主要包括以下几种： （1）字符型：chararray Pig中的字符型是一个字符串，可以包含任意数量的字符。例如： scss a = 'hello'; （2）整型：int Pig中的整型是一个十进制整数。例如： css b = 123; （3）浮点型：float Pig中的浮点型是一个十进制浮点数。例如： bash c = 3.14; （4）双精度浮点型：double Pig中的双精度浮点型是一个具有较高精度的十进制浮点数。例如： bash d = 3.14159265358979323846; （5）日期型：date Pig中的日期型是一个日期值。例如： python e = '2024-01-18'; （6）时间型：time Pig中的时间型是一个时间值。例如： go f = '12:00:00'; （7）时间戳型：timestamp Pig中的时间戳型是一个包含日期和时间信息的时间值。例如： go g = '2024-01-18 12:00:00'; （8）字节型：bytearray Pig中的字节型是一个二进制数据。例如： python h = {'1', '2', '3'}; （9）集合型：bag Pig中的集合型是一个包含多个相同类型元素的列表。例如： javascript i = {(1, 'apple'), (2, 'banana')}; （10）映射型：tuple Pig中的映射型是一个包含两个不同类型的键值对的元组。例如： php-template j = (1, 'apple'); （11）映射数组型：map Pig中的映射数组型是一个包含多个键值对的列表。例如： bash k = {'key1': 'value1', 'key2': 'value2'}; 2. 复杂类型 Pig中的复杂数据类型主要有两种：列表和文件。 （1）列表：list Pig中的列表是一个包含多个相同类型元素的列表。例如： php-template l = [1, 2, 3]; （2）文件：file Pig中的文件是一个包含多个行的数据文件。例如： makefile m = '/path/to/file.txt'; 3. 特殊类型 Pig中的特殊数据类型主要有三种：null、undefined和struct。 （1）null：null Pig中的null表示一个空值。例如： java n = null; （2）undefined：undefined Pig中的undefined表示一个未定义的值。例如： python o = undefined;

数据分区 , 数据分区是大数据处理中的一个关键技术手段，是指根据特定规则或属性将大规模数据集分割成多个逻辑或物理子集的过程。在文章的上下文中，数据分区就像将书籍的每一页按照页码、内容或主题分类存储到不同的架子上，使得在后续查询或操作时，系统能够迅速定位和处理相关数据，从而显著提升处理效率并降低资源消耗。 KeyedStream与keyBy()方法 , 在Apache Flink框架中，KeyedStream是一个特殊的DataStream，其中的数据已经被标记（或键控）为具有相同键值的记录流。keyBy()方法用于创建KeyedStream，它允许开发者指定一个或多个字段作为键值，进而根据这些键值对数据进行分区。例如，在处理订单流时，通过调用keyBy(orderId)，Flink会确保具有相同订单号的所有订单被分发到同一个并行任务进行处理，实现状态管理和窗口操作的局部性优化。 云原生 , 云原生是一种构建和运行应用程序的方法论，其核心思想是充分利用云计算平台的弹性伸缩、快速部署、自动化运维等特性，以容器、微服务、持续交付、声明式API和 DevOps 等技术为基础，构建可扩展、高可用、易于管理的应用程序体系结构。在本文语境下，Flink全面支持在Kubernetes等云原生环境上运行，并利用其动态扩缩容及数据分区调度能力，提供更为便捷、高效的流处理环境，体现了云原生技术在大数据处理领域的应用价值。

...一种重要的负载均衡和数据分片技术。Go-Spring这款框架，就像是Spring生态和Go语言的一场美妙联姻，它让开发者们能够轻轻松松地采用一致性哈希路由策略来开发应用。说白了，就是给咱程序员朋友提供了一种超方便的方法，在Go语言里也能享受到Spring生态的便利，实现起来那叫一个顺手又高效啊！本文将深入探讨如何在Go-Spring环境下运用一致性哈希，并通过生动的代码实例展示其实现过程。 2. 一致性哈希的基本原理 一致性哈希的核心思想是将服务节点与数据映射到一个虚拟的圆环上，使得数据与节点之间的映射关系尽可能地保持稳定。当系统添加或删除节点时，只有少量的数据映射关系需要调整，从而达到负载均衡的目的。想象一下，我们在Go-Spring构建的分布式系统中，如同在一个巨大的、刻着节点标识的“旋转餐桌”上分配任务，这就是一致性哈希的形象比喻。 3. Go-Spring中的一致性哈希实现步骤 (3.1) 创建一致性哈希结构 首先，我们需要创建一个一致性哈希结构。在Go-Spring中，我们可以借助开源库如"github.com/lovoo/goka"等来实现。以下是一个简单的示例： go import "github.com/lovoo/goka" // 初始化一致性哈希环 ring := goka.NewConsistentHashRing([]string{"node1", "node2", "node3"}) (3.2) 添加节点到哈希环 在实际应用中，我们可能需要动态地向系统中添加或移除节点。以下是添加节点的代码片段： go // 添加新节点 ring.Add("node4") // 如果有节点下线 ring.Remove("node2") (3.3) 数据路由 然后，我们需要根据键值对数据进行路由，决定其应该被分配到哪个节点上： go // 假设我们有一个数据键key key := "some_data_key" // 使用一致性哈希算法找到负责该键的节点 targetNode, err := ring.Get(key) if err != nil { panic(err) } fmt.Printf("The data with key '%s' should be routed to node: %s\n", key, targetNode) 4. 深入思考与探讨 在实践中，Go-Spring的一致性哈希实现不仅可以提高系统的可扩展性和容错性，还可以避免传统哈希表在节点增删时导致的大规模数据迁移问题。然而，我们也需注意到，尽管一致性哈希大大降低了数据迁移的成本，但在某些极端情况下（如大量节点同时加入或退出），仍然可能引起局部热点问题。所以，在咱们设计和改进的时候，可以考虑玩点儿新花样，比如引入虚拟节点啥的，或者搞些更高级的路由策略，这样一来，就能让系统的稳定性和性能噌噌噌地往上提啦！ 5. 结语 总之，Go-Spring框架为我们提供了丰富的工具和灵活的接口去实现一致性哈希路由策略，让我们能够在构建大规模分布式系统时更加得心应手。掌握了这种技术，你不仅能实实在在地解决实际项目里让人头疼的负载均衡问题，更能亲身体验一把Go-Spring框架带来的那种飞一般的速度和超清爽的简洁美。在不断摸爬滚打、动手实践的过程中，我们对一致性哈希这玩意儿的理解越来越深入了，而且，还得感谢Go-Spring这个小家伙，它一边带给我们编程的乐趣，一边又时不时抛出些挑战让我们乐此不疲。

如何将数据集迁移到Mahout中？ 引言 在大数据的世界里，Apache Mahout是一个强大的工具，它通过提供可扩展的机器学习算法和数据挖掘库，帮助我们处理海量的数据并从中提取有价值的信息。这篇东西，我打算用大白话、接地气的方式，带你手把手、一步步揭开如何把你的数据集顺利挪到Mahout这个工具里头，进行深入分析和挖掘的神秘面纱。 1. Mahout简介 首先，让我们先来简单了解一下Mahout。Apache Mahout，这可是个相当酷的开源数学算法工具箱！它专门致力于打造那些能够灵活扩展、适应力超强的机器学习算法，特别适合在大规模分布式计算环境（比如鼎鼎大名的Hadoop）中大显身手。它的目标呢，就是让机器学习这个过程变得超级简单易懂，这样一来，开发者们不需要深究底层的复杂实现原理，也能轻轻松松地把各种高大上的统计学习模型运用自如，就像咱们平时做菜那样，不用了解厨具是怎么制造出来的，也能做出美味佳肴来。 2. 准备工作 理解数据格式与结构 要将数据集迁移到Mahout中，首要任务是对数据进行适当的预处理，并将其转换为Mahout支持的格式。常见的数据格式有CSV、JSON等，而Mahout主要支持序列文件格式。这就意味着，我们需要把原始数据变个身，把它变成SequenceFile这种格式。你可能不知道，这可是Hadoop大家族里的“通用语言”，特别擅长对付那种海量级的数据存储和处理任务，贼溜！ java // 创建一个SequenceFile.Writer实例，用于写入数据 SequenceFile.Writer writer = SequenceFile.createWriter(conf, SequenceFile.Writer.file(new Path("output/path")), SequenceFile.Writer.keyClass(Text.class), SequenceFile.Writer.valueClass(IntWritable.class)); // 假设我们有一个键值对数据，这里以文本键和整数值为例 Text key = new Text("key1"); IntWritable value = new IntWritable(1); // 将数据写入SequenceFile writer.append(key, value); // ... 其他数据写入操作 writer.close(); 3. 迁移数据到Mahout 迁移数据到Mahout的核心步骤包括数据读取、模型训练以及模型应用。以下是一个简单的示例，展示如何将SequenceFile数据加载到Mahout中进行协同过滤推荐系统的构建： java // 加载SequenceFile数据 Path path = new Path("input/path"); SequenceFile.Reader reader = new SequenceFile.Reader(fs, path, conf); Text key = new Text(); DataModel model; try { // 创建DataModel实例，这里使用了GenericUserBasedRecommender model = new GenericDataModel(reader); } finally { reader.close(); } // 使用数据模型进行协同过滤推荐系统训练 UserSimilarity similarity = new PearsonCorrelationSimilarity(model); UserNeighborhood neighborhood = new NearestNUserNeighborhood(20, similarity, model); Recommender recommender = new GenericUserBasedRecommender(model, neighborhood, similarity); // 进行推荐操作... 4. 深度探讨与思考 数据迁移的过程并不止于简单的格式转换和加载，更重要的是在此过程中对数据的理解和洞察。在处理实际业务问题时，你得像个挑西瓜的老手那样，找准最合适的Mahout算法。比如说，假如你现在正在摆弄用户行为数据这块“瓜地”，那么协同过滤或者矩阵分解这两把“好刀”也许就是你的菜。再比如，要是你正面临分类或回归这两大“关卡”，那就该果断拿起决策树、随机森林这些“秘密武器”，甚至线性回归这位“老朋友”，它们都会是助你闯关的得力帮手。 此外，在实际操作中，我们还需关注数据的质量和完整性，确保迁移后的数据能够准确反映现实世界的问题，以便后续的机器学习模型能得出有价值的预测结果。 总之，将数据集迁移到Mahout是一个涉及数据理解、预处理、模型选择及应用的复杂过程。在这个过程中，不仅要掌握Mahout的基本操作，还要灵活运用机器学习的知识去解决实际问题。每一次数据迁移都是对数据背后故事的一次探索，愿你在Mahout的世界里，发现更多关于数据的秘密！

...Cache节点，实现数据的分布式存储和同步更新？ 随着互联网业务规模的不断扩大，MemCache作为一种高效的分布式缓存系统，在处理高并发、大数据量场景中发挥着重要作用。不过，在实际动手布阵这套系统的时候，如何在满是分散节点的环境里头，既把多个MemCache节点管理得井井有条，又保证数据能在各个节点间实现靠谱的分布式存储和同步更新，这可真是个挺让人挠头的技术难题啊。本文将围绕这一主题，结合代码实例，深入探讨并给出解决方案。 1. MemCache在分布式环境中的部署策略 首先，我们需要理解MemCache在分布式环境下的工作原理。MemCache这东西吧，本身并不具备跨节点数据一致性的功能，也就是说，每个节点都是个自给自足的小缓存个体，它们之间没有那种自动化同步数据的机制。所以，当我们在实际动手部署的时候，得想办法让这些工作量分散开，就像大家分担家务一样。这里我们可以用个很巧妙的方法，就叫“一致性哈希”，这个算法就像一个超级智能的分配器，能帮我们精准地判断每一份数据应该放在哪个小仓库（节点）里头，这样一来，所有的东西都能各归其位，整整齐齐。 python from pymemcache.client.hash import ConsistentHashRing nodes = [('node1', 11211), ('node2', 11211), ('node3', 11211)] ring = ConsistentHashRing(nodes) 使用一致性哈希决定key对应的节点 node, _ = ring.get_node('your_key') 2. 数据的分布式存储 上述的一致性哈希算法能够保证当新增或减少节点时，对已存在的大部分键值对的映射关系影响较小，从而实现数据的均衡分布。此外，咱们得牢牢记住一个大原则：如果有那么些关系紧密的数据兄弟，最好让它们挤在同一台MemCache服务器上，这样可以有效避免因为跨节点访问而产生的网络开销，懂我意思吧？ 3. 同步更新问题及其解决思路 MemCache本身不具备数据同步功能，因此在分布式环境下进行数据更新时，需要通过应用层逻辑来保障一致性。常见的一种做法是“先更新数据库，再清除相关缓存”。 python 假设我们有一个更新用户信息的方法 def update_user_info(user_id, new_info): 先更新数据库 db.update_user(user_id, new_info) 清除MemCache中相关的缓存数据 memcached_client.delete(f'user_{user_id}') 另一种策略是引入消息队列，例如使用Redis Pub/Sub或者RabbitMQ等中间件，当数据库发生变更时，发布一条消息通知所有MemCache节点删除对应的缓存项。 4. MemCache节点的维护与监控 为了保证MemCache集群的稳定运行，我们需要定期对各个节点进行健康检查和性能监控，及时发现并处理可能出现的内存溢出、节点失效等问题。可以通过编写运维脚本定期检查，或者接入诸如Prometheus+Grafana这样的监控工具进行可视化管理。 bash 示例：简单的shell脚本检查MemCache节点状态 for node in $(cat memcache_nodes.txt); do echo "Checking ${node}..." telnet $node 11211 <<< stats | grep -q 'STAT bytes 0' if [ $? -eq 0 ]; then echo "${node} is down or not responding." else echo "${node} is up and running." fi done 总的来说，要在分布式环境中有效管理和维护多个MemCache节点，并实现数据的分布式存储与同步更新，不仅需要合理设计数据分布策略，还需要在应用层面对数据一致性进行把控，同时配合完善的节点监控和运维体系，才能确保整个缓存系统的高效稳定运行。在整个探险历程中，咱们得时刻动脑筋、动手尝试、灵活应变、优化咱的计划，这绝对是一个挑战多多、趣味盎然的过程，让人乐在其中。

...QL）是一种非关系型数据库管理系统，与传统的关系型数据库不同，它不依赖于固定的表结构和模式化查询语言。在MongoDB中，NoSQL数据库以文档模型存储数据，允许灵活的数据结构，并支持JSON格式的半结构化数据存储，适应了现代应用程序对于海量、高并发和快速响应的需求。 文档型数据库 , 文档型数据库是一种特殊的NoSQL数据库类型，其基本数据单元是文档，通常采用JSON、XML或者其他类似的数据格式来表示数据。在MongoDB中，文档型数据库可以存储任意复杂度的数据结构，每个文档都可以包含多个键值对，以及嵌套的文档和数组，这使得数据组织更加灵活且易于访问和管理。 异步编程 , 异步编程是一种编程范式，它允许程序在执行时不等待某个耗时操作（如I/O操作）完成就继续执行后续代码，而是在该操作完成后通过回调函数、Promise或者async/await等方式通知程序处理结果。在MongoDB与Node.js结合的场景中，异步写入能够避免由于等待数据库操作完成而导致的主线程阻塞，从而显著提高系统的并发处理能力和整体性能。

...mCache服务器的数据持久化问题探讨：数据丢失的挑战与解决方案 1. 引言 Memcached，这个我们熟悉的高性能、分布式内存对象缓存系统，在Web应用程序中扮演着关键角色，它能极大地提升动态Web应用的性能和可扩展性。不过，你知道吗？Memcached这家伙可纯粹是个临时记忆库，它并不支持数据长期存储这功能。也就是说，一旦服务器打了个盹（重启）或者撂挑子不干了（崩溃），那存放在它脑瓜子里的所有数据，就会瞬间蒸发得无影无踪。这就是咱们今天要重点唠一唠的话题——聊聊Memcached的数据丢失那些事儿。 2. Memcached的数据特性与潜在风险 （1）内存缓存与数据丢失 Memcached的设计初衷是提供临时性的高速数据访问服务，所有的数据都存储在内存中，而非硬盘上。这就意味着，如果突然出现个意外状况，比如系统崩溃啦，或者我们有意为之的重启操作，那内存里暂存的数据就无法原地待命了，会直接消失不见，这样一来，就难免会遇到数据丢失的麻烦喽。 python import memcache mc = memcache.Client(['localhost:11211'], debug=0) mc.set('key', 'value') 将数据存入Memcached 假设此时服务器突然宕机，'key'对应的'value'在重启后将不复存在 （2）业务场景下的影响 对于一些对数据实时性要求较高但又允许一定时间内数据短暂缺失的场景，如用户会话信息、热点新闻等，Memcached的数据丢失可能带来的影响相对有限。不过，在有些场景下，我们需要长期确保数据的一致性，比如你网购时的购物车信息、积分累计记录这些情况。万一这种数据丢失了，那可能就会影响你的使用体验，严重的话，甚至会引发一些让人头疼的业务逻辑问题。 3. 面对数据丢失的应对策略 （1）备份与恢复方案 虽然Memcached本身不具备数据持久化的功能，但我们可以通过其他方式间接实现数据的持久化。例如，可以定期将Memcached中的数据备份到数据库或其他持久化存储中： python 假设有一个从Memcached获取并持久化数据到MySQL的过程 def backup_to_mysql(): all_items = mc.get_multi(mc.keys()) for key, value in all_items.items(): save_to_mysql(key, value) 自定义保存到MySQL的函数 （2）组合使用Redis等具备持久化的缓存系统 另一个可行的方案是结合使用Redis等既具有高速缓存特性和又能持久化数据的系统。Redis不仅可以提供类似Memcached的内存缓存服务，还支持RDB和AOF两种持久化机制，能在一定程度上解决数据丢失的问题。 python import redis r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0) r.set('key', 'value') 在Redis中设置键值对，即使服务器重启，数据也能通过持久化机制得以恢复 （3）架构层面优化 在大型分布式系统中，可以通过设计冗余和分布式存储策略来降低单点故障带来的影响。比如，我们可以像搭积木那样部署多个Memcached实例，然后用一致性哈希这类聪明的算法给它们分配工作量和切分数据块。这样不仅能确保整体负载均衡，还能保证每一份数据都有好几个备份，分别存放在不同的节点上，就像把鸡蛋放在不同的篮子里一样，安全又可靠。 4. 结语 人类视角的理解与思考 面对Memcached数据丢失的问题，开发者们不能止步于理解其原理，更应积极寻求有效的应对策略。这就像生活中我们对待易逝的事物，尽管明白“天下无不散之筵席”，但我们依然会拍照留念、撰写日记，以期留住美好瞬间。同样，在我们使用Memcached这玩意儿的时候，也得充分了解它的脾性，借助一些巧妙的技术手段和设计架构，让数据既能痛快地享受高速缓存带来的速度福利，又能机智地避开数据丢失的坑。只有这样，我们的系统才能在效率与可靠性之间取得最佳平衡，更好地服务于业务需求。

...如，在响应式编程中，处理异步数据流时，元组可以方便地封装多种类型的数据结果，提高代码的可读性和简洁性。 同时，随着领域驱动设计（Domain-Driven Design, DDD）的兴起，元组在实现值对象（Value Object）和聚合根（Aggregate Root）等模式时也扮演着重要角色。在处理复杂业务逻辑、简化领域模型及数据库交互时，通过元组将多个相关属性作为一个整体进行操作，既保持了数据一致性，又降低了耦合度。 此外，Apache Spark等大数据处理框架也广泛应用了元组的概念，以高效地表示和处理多维数据。在处理大规模数据分析任务时，用户可以通过创建不同类型的元组来表达复杂的键值对或更丰富的数据结构，从而更好地适应多样化的大数据场景。 在未来，随着JDK的发展和社区对数据结构需求的深入挖掘，元组类库可能会进一步丰富和完善，提供更为灵活且高性能的API，使得开发者能够更加自如地在各类项目中运用元组这一强大的工具，解决更多类型安全和数据组合的问题。而随着Java模块化系统（JPMS）的成熟，对于元组库的依赖管理也将更加便捷，有助于推动其在更多实际项目中的落地应用。

数据结构 , 数据结构是指在计算机科学中，用于组织、管理和存储数据的逻辑方法和物理布局。它不仅包括数据元素本身，还包括这些元素之间的关系以及对这些元素进行操作的一系列规则和算法。在文章中，作者强调了数据结构是编程中必不可少的基础知识，通过选择合适的数据结构可以提高程序运行效率，并与各种检索算法和索引技术密切相关。 面向对象的程序设计（OOP） , 面向对象的程序设计是一种以“对象”为核心，将现实世界中的实体抽象为类，通过封装、继承和多态等机制来构建软件系统的编程范式。在文中，作者提到面向对象的程序设计语言正是基于选择合适数据结构这一核心思想而发展起来的，体现了数据结构对于系统构造的重要影响。 哈希表（Hash Table） , 哈希表是一种特殊的数据结构，它使用哈希函数将输入（通常是字符串或其他类型的数据）转化为数组的索引，以此实现数据的快速存取。在本文中，哈希表作为考研复习阶段需要掌握的一种重要数据结构被提及，它是通过计算哈希码解决键值对高效查找问题的关键技术，在Java等编程语言中广泛应用，如JDK中的HashMap类就是一种哈希表的实现。 图（Graph） , 图是一种非线性的数据结构，由顶点（或称为节点）和边组成，用于表示对象之间的关系。在文章里，作者提到了在学习数据结构的过程中会遇到更复杂的概念，如图数据结构，它可以用来模拟实际生活中的许多复杂关系，如社交网络、交通路线等，并且涉及诸如最短路径算法等相关算法的学习与应用。 深度优先遍历（DFS, Depth-First Search） , 深度优先遍历是一种在图论和树形结构中常用的搜索算法策略。在执行过程中，该算法首先访问一个顶点，然后尽可能深地探索其邻接顶点，直到到达无法继续深入的顶点（即叶子节点或已访问过的节点），之后回溯至前一个顶点并尝试探索其他未访问的邻接顶点。在文中，深度优先遍历被列为了学习数据结构时需要掌握的基本算法之一，适用于多种与树和图相关的数据结构处理场景。

...ist 中是否有等待处理的消息(比如写一个 while 循环)。 为了减少通信的消耗，可以 sleep()一段时间再消费，但是会有两个问题: 1、如果生产者生产消息的速度远大于消费者消费消息的速度，List 会占用大量的内存。 2、消息的实时性降低。 list 还提供了一个阻塞的命令:blpop，没有任何元素可以弹出的时候，连接会被阻塞。 基于 list 实现的消息队列，不支持一对多的消息分发。 1.2 发布订阅模式 除了通过 list 实现消息队列之外，Redis 还提供了一组命令实现发布/订阅模式。 这种方式，发送者和接收者没有直接关联(实现了解耦)，接收者也不需要持续尝试获取消息。 1.2.1 订阅频道 首先，我们有很多的频道(channel)，我们也可以把这个频道理解成 queue。订阅者可以订阅一个或者多个频道。消息的发布者(生产者)可以给指定的频道发布消息。只要有消息到达了频道，所有订阅了这个频道的订阅者都会收到这条消息。 需要注意的注意是，发出去的消息不会被持久化，因为它已经从队列里面移除了，所以消费者只能收到它开始订阅这个频道之后发布的消息。 下面我们来看一下发布订阅命令的使用方法。 订阅者订阅频道：可以一次订阅多个，比如这个客户端订阅了 3 个频道。 subscribe channel-1 channel-2 channel-3 发布者可以向指定频道发布消息(并不支持一次向多个频道发送消息): publish channel-1 2673 取消订阅(不能在订阅状态下使用): unsubscribe channel-1 1.2.2 按规则(Pattern)订阅频道 支持 ?和 占位符。? 代表一个字符， 代表 0 个或者多个字符。 消费端 1，关注运动信息: psubscribe sport 消费端 2，关注所有新闻: psubscribe news 消费端 3，关注天气新闻: psubscribe news-weather 生产者，发布 3 条信息 publish news-sport yaoming publish news-music jaychou publish news-weather rain 2、Redis 事务 2.1 为什么要用事务 我们知道 Redis 的单个命令是原子性的(比如 get set mget mset)，如果涉及到多个命令的时候，需要把多个命令作为一个不可分割的处理序列，就需要用到事务。 例如我们之前说的用 setnx 实现分布式锁，我们先 set，然后设置对 key 设置 expire， 防止 del 发生异常的时候锁不会被释放，业务处理完了以后再 del，这三个动作我们就希望它们作为一组命令执行。 Redis 的事务有两个特点: 1、按进入队列的顺序执行。 2、不会受到其他客户端的请求的影响。 Redis 的事务涉及到四个命令:multi(开启事务)，exec(执行事务)，discard (取消事务)，watch(监视) 2.2 事务的用法 案例场景:tom 和 mic 各有 1000 元，tom 需要向 mic 转账 100 元。tom 的账户余额减少 100 元，mic 的账户余额增加 100 元。 通过 multi 的命令开启事务。事务不能嵌套，多个 multi 命令效果一样。 multi 执行后，客户端可以继续向服务器发送任意多条命令，这些命令不会立即被执行，而是被放到一个队列中，当 exec 命令被调用时，所有队列中的命令才会被执行。 通过 exec 的命令执行事务。如果没有执行 exec，所有的命令都不会被执行。如果中途不想执行事务了，怎么办? 可以调用 discard 可以清空事务队列，放弃执行。 2.3 watch命令 在 Redis 中还提供了一个 watch 命令。 它可以为 Redis 事务提供 CAS 乐观锁行为(Check and Set / Compare and Swap)，也就是多个线程更新变量的时候，会跟原值做比较，只有它没有被其他线程修改的情况下，才更新成新的值。 我们可以用 watch 监视一个或者多个 key，如果开启事务之后，至少有一个被监视 key 键在 exec 执行之前被修改了，那么整个事务都会被取消(key 提前过期除外)。可以用 unwatch 取消。 2.4 事务可能遇到的问题 我们把事务执行遇到的问题分成两种，一种是在执行 exec 之前发生错误，一种是在执行 exec 之后发生错误。 2.4.1 在执行 exec 之前发生错误 比如：入队的命令存在语法错误，包括参数数量，参数名等等(编译器错误)。 在这种情况下事务会被拒绝执行，也就是队列中所有的命令都不会得到执行。 2.4.2 在执行 exec 之后发生错误 比如，类型错误，比如对 String 使用了 Hash 的命令，这是一种运行时错误。 最后我们发现 set k1 1 的命令是成功的，也就是在这种发生了运行时异常的情况下， 只有错误的命令没有被执行，但是其他命令没有受到影响。 这个显然不符合我们对原子性的定义，也就是我们没办法用 Redis 的这种事务机制来实现原子性，保证数据的一致。 3、Lua脚本 Lua/ˈluə/是一种轻量级脚本语言，它是用 C 语言编写的，跟数据的存储过程有点类似。 使用 Lua 脚本来执行 Redis 命令的好处: 1、一次发送多个命令，减少网络开销。 2、Redis 会将整个脚本作为一个整体执行，不会被其他请求打断，保持原子性。 3、对于复杂的组合命令，我们可以放在文件中，可以实现程序之间的命令集复用。 3.1 在Redis中调用Lua脚本 使用 eval /ɪ’væl/ 方法，语法格式: redis> eval lua-script key-num [key1 key2 key3 ....] [value1 value2 value3 ....] eval代表执行Lua语言的命令。 lua-script代表Lua语言脚本内容。 key-num表示参数中有多少个key，需要注意的是Redis中key是从1开始的，如果没有key的参数，那么写0。 [key1key2key3…]是key作为参数传递给Lua语言，也可以不填，但是需要和key-num的个数对应起来。 [value1 value2 value3 …]这些参数传递给 Lua 语言，它们是可填可不填的。 示例，返回一个字符串，0 个参数: redis> eval "return 'Hello World'" 0 3.2 在Lua脚本中调用Redis命令 使用 redis.call(command, key [param1, param2…])进行操作。语法格式: redis> eval "redis.call('set',KEYS[1],ARGV[1])" 1 lua-key lua-value command是命令，包括set、get、del等。 key是被操作的键。 param1,param2…代表给key的参数。 注意跟 Java 不一样，定义只有形参，调用只有实参。 Lua 是在调用时用 key 表示形参，argv 表示参数值(实参)。 3.2.1 设置键值对 在 Redis 中调用 Lua 脚本执行 Redis 命令 redis> eval "return redis.call('set',KEYS[1],ARGV[1])" 1 gupao 2673 redis> get gupao 以上命令等价于 set gupao 2673。 在 redis-cli 中直接写 Lua 脚本不够方便，也不能实现编辑和复用，通常我们会把脚本放在文件里面，然后执行这个文件。 3.2.2 在 Redis 中调用 Lua 脚本文件中的命令，操作 Redis 创建 Lua 脚本文件: cd /usr/local/soft/redis5.0.5/src vim gupao.lua Lua 脚本内容，先设置，再取值: cd /usr/local/soft/redis5.0.5/src redis-cli --eval gupao.lua 0 得到返回值: root@localhost src] redis-cli --eval gupao.lua 0 "lua666" 3.2.3 案例:对 IP 进行限流 需求：在 X 秒内只能访问 Y 次。 设计思路：用 key 记录 IP，用 value 记录访问次数。 拿到 IP 以后，对 IP+1。如果是第一次访问，对 key 设置过期时间(参数 1)。否则判断次数，超过限定的次数(参数 2)，返回 0。如果没有超过次数则返回 1。超过时间， key 过期之后，可以再次访问。 KEY[1]是 IP， ARGV[1]是过期时间 X，ARGV[2]是限制访问的次数 Y。 -- ip_limit.lua-- IP 限流，对某个 IP 频率进行限制 ，6 秒钟访问 10 次 local num=redis.call('incr',KEYS[1])if tonumber(num)==1 thenredis.call('expire',KEYS[1],ARGV[1])return 1elseif tonumber(num)>tonumber(ARGV[2]) thenreturn 0 elsereturn 1 end 6 秒钟内限制访问 10 次，调用测试(连续调用 10 次): ./redis-cli --eval "ip_limit.lua" app:ip:limit:192.168.8.111 , 6 10 app:ip:limit:192.168.8.111 是 key 值 ，后面是参数值，中间要加上一个空格和一个逗号，再加上一个空格 。 即:./redis-cli –eval [lua 脚本] [key…]空格,空格[args…] 多个参数之间用一个空格分割 。 代码:LuaTest.java 3.2.4 缓存 Lua 脚本 为什么要缓存 在脚本比较长的情况下，如果每次调用脚本都需要把整个脚本传给 Redis 服务端， 会产生比较大的网络开销。为了解决这个问题，Redis 提供了 EVALSHA 命令，允许开发者通过脚本内容的 SHA1 摘要来执行脚本。 如何缓存 Redis 在执行 script load 命令时会计算脚本的 SHA1 摘要并记录在脚本缓存中，执行 EVALSHA 命令时 Redis 会根据提供的摘要从脚本缓存中查找对应的脚本内容，如果找到了则执行脚本，否则会返回错误:“NOSCRIPT No matching script. Please use EVAL.” 127.0.0.1:6379> script load "return 'Hello World'" "470877a599ac74fbfda41caa908de682c5fc7d4b"127.0.0.1:6379> evalsha "470877a599ac74fbfda41caa908de682c5fc7d4b" 0 "Hello World" 3.2.5 自乘案例 Redis 有 incrby 这样的自增命令，但是没有自乘，比如乘以 3，乘以 5。我们可以写一个自乘的运算，让它乘以后面的参数： local curVal = redis.call("get", KEYS[1]) if curVal == false thencurVal = 0 elsecurVal = tonumber(curVal)endcurVal = curVal tonumber(ARGV[1]) redis.call("set", KEYS[1], curVal) return curVal 把这个脚本变成单行，语句之间使用分号隔开 local curVal = redis.call("get", KEYS[1]); if curVal == false then curVal = 0 else curVal = tonumber(curVal) end; curVal = curVal tonumber(ARGV[1]); redis.call("set", KEYS[1], curVal); return curVal script load ‘命令’ 127.0.0.1:6379> script load 'local curVal = redis.call("get", KEYS[1]); if curVal == false then curVal = 0 else curVal = tonumber(curVal) end; curVal = curVal tonumber(ARGV[1]); redis.call("set", KEYS[1], curVal); return curVal' "be4f93d8a5379e5e5b768a74e77c8a4eb0434441" 调用: 127.0.0.1:6379> set num 2OK127.0.0.1:6379> evalsha be4f93d8a5379e5e5b768a74e77c8a4eb0434441 1 num 6 (integer) 12 3.2.6 脚本超时 Redis 的指令执行本身是单线程的，这个线程还要执行客户端的 Lua 脚本，如果 Lua 脚本执行超时或者陷入了死循环，是不是没有办法为客户端提供服务了呢? eval 'while(true) do end' 0 为了防止某个脚本执行时间过长导致 Redis 无法提供服务，Redis 提供了 lua-time-limit 参数限制脚本的最长运行时间，默认为 5 秒钟。 lua-time-limit 5000(redis.conf 配置文件中) 当脚本运行时间超过这一限制后，Redis 将开始接受其他命令但不会执行(以确保脚本的原子性，因为此时脚本并没有被终止)，而是会返回“BUSY”错误。 Redis 提供了一个 script kill 的命令来中止脚本的执行。新开一个客户端: script kill 如果当前执行的 Lua 脚本对 Redis 的数据进行了修改(SET、DEL 等)，那么通过 script kill 命令是不能终止脚本运行的。 127.0.0.1:6379> eval "redis.call('set','gupao','666') while true do end" 0 因为要保证脚本运行的原子性，如果脚本执行了一部分终止，那就违背了脚本原子性的要求。最终要保证脚本要么都执行，要么都不执行。 127.0.0.1:6379> script kill(error) UNKILLABLE Sorry the script already executed write commands against the dataset. You can either wait the scripttermination or kill the server in a hard way using the SHUTDOWN NOSAVE command. 遇到这种情况，只能通过 shutdown nosave 命令来强行终止 redis。 shutdown nosave 和 shutdown 的区别在于 shutdown nosave 不会进行持久化操作，意味着发生在上一次快照后的数据库修改都会丢失。 4、Redis 为什么这么快? 4.1 Redis到底有多快？ 根据官方的数据，Redis 的 QPS 可以达到 10 万左右(每秒请求数)。 4.2 Redis为什么这么快? 总结:1)纯内存结构、2)单线程、3)多路复用 4.2.1 内存 KV 结构的内存数据库，时间复杂度 O(1)。 第二个，要实现这么高的并发性能，是不是要创建非常多的线程? 恰恰相反，Redis 是单线程的。 4.2.2 单线程 单线程有什么好处呢? 1、没有创建线程、销毁线程带来的消耗 2、避免了上线文切换导致的 CPU 消耗 3、避免了线程之间带来的竞争问题，例如加锁释放锁死锁等等 4.2.3 异步非阻塞 异步非阻塞 I/O，多路复用处理并发连接。 4.3 Redis为什么是单线程的? 不是白白浪费了 CPU 的资源吗? 因为单线程已经够用了，CPU 不是 redis 的瓶颈。Redis 的瓶颈最有可能是机器内存或者网络带宽。既然单线程容易实现，而且 CPU 不会成为瓶颈，那就顺理成章地采用单线程的方案了。 4.4 单线程为什么这么快? 因为 Redis 是基于内存的操作，我们先从内存开始说起。 4.4.1 虚拟存储器(虚拟内存 Vitual Memory) 名词解释:主存:内存;辅存:磁盘(硬盘) 计算机主存(内存)可看作一个由 M 个连续的字节大小的单元组成的数组，每个字节有一个唯一的地址，这个地址叫做物理地址(PA)。早期的计算机中，如果 CPU 需要内存，使用物理寻址，直接访问主存储器。 这种方式有几个弊端: 1、在多用户多任务操作系统中，所有的进程共享主存，如果每个进程都独占一块物理地址空间，主存很快就会被用完。我们希望在不同的时刻，不同的进程可以共用同一块物理地址空间。 2、如果所有进程都是直接访问物理内存，那么一个进程就可以修改其他进程的内存数据，导致物理地址空间被破坏，程序运行就会出现异常。 为了解决这些问题，我们就想了一个办法，在 CPU 和主存之间增加一个中间层。CPU 不再使用物理地址访问，而是访问一个虚拟地址，由这个中间层把地址转换成物理地址，最终获得数据。这个中间层就叫做虚拟存储器(Virtual Memory)。 具体的操作如下所示: 在每一个进程开始创建的时候，都会分配一段虚拟地址，然后通过虚拟地址和物理地址的映射来获取真实数据，这样进程就不会直接接触到物理地址，甚至不知道自己调用的哪块物理地址的数据。 目前，大多数操作系统都使用了虚拟内存，如 Windows 系统的虚拟内存、Linux 系统的交换空间等等。Windows 的虚拟内存(pagefile.sys)是磁盘空间的一部分。 在 32 位的系统上，虚拟地址空间大小是 2^32bit=4G。在 64 位系统上，最大虚拟地址空间大小是多少? 是不是 2^64bit=10241014TB=1024PB=16EB?实际上没有用到 64 位，因为用不到这么大的空间，而且会造成很大的系统开销。Linux 一般用低 48 位来表示虚拟地址空间，也就是 2^48bit=256T。 cat /proc/cpuinfo address sizes : 40 bits physical, 48 bits virtual 实际的物理内存可能远远小于虚拟内存的大小。 总结：引入虚拟内存，可以提供更大的地址空间，并且地址空间是连续的，使得程序编写、链接更加简单。并且可以对物理内存进行隔离，不同的进程操作互不影响。还可以通过把同一块物理内存映射到不同的虚拟地址空间实现内存共享。 4.4.2 用户空间和内核空间 为了避免用户进程直接操作内核，保证内核安全，操作系统将虚拟内存划分为两部分，一部分是内核空间(Kernel-space)/ˈkɜːnl /，一部分是用户空间(User-space)。 内核是操作系统的核心，独立于普通的应用程序，可以访问受保护的内存空间，也有访问底层硬件设备的权限。 内核空间中存放的是内核代码和数据，而进程的用户空间中存放的是用户程序的代码和数据。不管是内核空间还是用户空间，它们都处于虚拟空间中，都是对物理地址的映射。 在 Linux 系统中, 内核进程和用户进程所占的虚拟内存比例是 1:3。 当进程运行在内核空间时就处于内核态，而进程运行在用户空间时则处于用户态。 进程在内核空间以执行任意命令，调用系统的一切资源;在用户空间只能执行简单的运算，不能直接调用系统资源，必须通过系统接口(又称 system call)，才能向内核发出指令。 top 命令: us 代表 CPU 消耗在 User space 的时间百分比; sy 代表 CPU 消耗在 Kernel space 的时间百分比。 4.4.3 进程切换(上下文切换) 多任务操作系统是怎么实现运行远大于 CPU 数量的任务个数的? 当然，这些任务实际上并不是真的在同时运行，而是因为系统通过时间片分片算法，在很短的时间内，将 CPU 轮流分配给它们，造成多任务同时运行的错觉。 为了控制进程的执行，内核必须有能力挂起正在 CPU 上运行的进程，并恢复以前挂起的某个进程的执行。这种行为被称为进程切换。 什么叫上下文? 在每个任务运行前，CPU 都需要知道任务从哪里加载、又从哪里开始运行，也就是说，需要系统事先帮它设置好 CPU 寄存器和程序计数器(ProgramCounter)，这个叫做 CPU 的上下文。 而这些保存下来的上下文，会存储在系统内核中，并在任务重新调度执行时再次加载进来。这样就能保证任务原来的状态不受影响，让任务看起来还是连续运行。 在切换上下文的时候，需要完成一系列的工作，这是一个很消耗资源的操作。 4.4.4 进程的阻塞 正在运行的进程由于提出系统服务请求(如 I/O 操作)，但因为某种原因未得到操作系统的立即响应，该进程只能把自己变成阻塞状态，等待相应的事件出现后才被唤醒。 进程在阻塞状态不占用 CPU 资源。 4.4.5 文件描述符 FD Linux 系统将所有设备都当作文件来处理，而 Linux 用文件描述符来标识每个文件对象。 文件描述符(File Descriptor)是内核为了高效管理已被打开的文件所创建的索引，用于指向被打开的文件，所有执行 I/O 操作的系统调用都通过文件描述符;文件描述符是一个简单的非负整数，用以表明每个被进程打开的文件。 Linux 系统里面有三个标准文件描述符。 0:标准输入(键盘); 1:标准输出(显示器); 2:标准错误输出(显示器)。 4.4.6 传统 I/O 数据拷贝 以读操作为例: 当应用程序执行 read 系统调用读取文件描述符(FD)的时候，如果这块数据已经存在于用户进程的页内存中，就直接从内存中读取数据。如果数据不存在，则先将数据从磁盘加载数据到内核缓冲区中，再从内核缓冲区拷贝到用户进程的页内存中。(两次拷贝，两次 user 和 kernel 的上下文切换)。 I/O 的阻塞到底阻塞在哪里? 4.4.7 Blocking I/O 当使用 read 或 write 对某个文件描述符进行过读写时，如果当前 FD 不可读，系统就不会对其他的操作做出响应。从设备复制数据到内核缓冲区是阻塞的，从内核缓冲区拷贝到用户空间，也是阻塞的，直到 copy complete，内核返回结果，用户进程才解除 block 的状态。 为了解决阻塞的问题，我们有几个思路。 1、在服务端创建多个线程或者使用线程池，但是在高并发的情况下需要的线程会很多，系统无法承受，而且创建和释放线程都需要消耗资源。 2、由请求方定期轮询，在数据准备完毕后再从内核缓存缓冲区复制数据到用户空间 (非阻塞式 I/O)，这种方式会存在一定的延迟。 能不能用一个线程处理多个客户端请求? 4.4.8 I/O 多路复用(I/O Multiplexing) I/O 指的是网络 I/O。 多路指的是多个 TCP 连接(Socket 或 Channel)。 复用指的是复用一个或多个线程。它的基本原理就是不再由应用程序自己监视连接，而是由内核替应用程序监视文件描述符。 客户端在操作的时候，会产生具有不同事件类型的 socket。在服务端，I/O 多路复用程序(I/O Multiplexing Module)会把消息放入队列中，然后通过文件事件分派器(File event Dispatcher)，转发到不同的事件处理器中。 多路复用有很多的实现，以 select 为例，当用户进程调用了多路复用器，进程会被阻塞。内核会监视多路复用器负责的所有 socket，当任何一个 socket 的数据准备好了，多路复用器就会返回。这时候用户进程再调用 read 操作，把数据从内核缓冲区拷贝到用户空间。 所以，I/O 多路复用的特点是通过一种机制一个进程能同时等待多个文件描述符，而这些文件描述符(套接字描述符)其中的任意一个进入读就绪(readable)状态，select() 函数就可以返回。 Redis 的多路复用， 提供了 select, epoll, evport, kqueue 几种选择，在编译的时 候来选择一种。 evport 是 Solaris 系统内核提供支持的; epoll 是 LINUX 系统内核提供支持的; kqueue 是 Mac 系统提供支持的; select 是 POSIX 提供的，一般的操作系统都有支撑(保底方案); 源码 ae_epoll.c、ae_select.c、ae_kqueue.c、ae_evport.c 5、内存回收 Reids 所有的数据都是存储在内存中的，在某些情况下需要对占用的内存空间进行回 收。内存回收主要分为两类，一类是 key 过期，一类是内存使用达到上限(max_memory) 触发内存淘汰。 5.1 过期策略 要实现 key 过期，我们有几种思路。 5.1.1 定时过期(主动淘汰) 每个设置过期时间的 key 都需要创建一个定时器，到过期时间就会立即清除。该策略可以立即清除过期的数据，对内存很友好;但是会占用大量的 CPU 资源去处理过期的 数据，从而影响缓存的响应时间和吞吐量。 5.1.2 惰性过期(被动淘汰) 只有当访问一个 key 时，才会判断该 key 是否已过期，过期则清除。该策略可以最大化地节省 CPU 资源，却对内存非常不友好。极端情况可能出现大量的过期 key 没有再次被访问，从而不会被清除，占用大量内存。 例如 String，在 getCommand 里面会调用 expireIfNeeded server.c expireIfNeeded(redisDb db, robj key) 第二种情况，每次写入 key 时，发现内存不够，调用 activeExpireCycle 释放一部分内存。 expire.c activeExpireCycle(int type) 5.1.3 定期过期 源码:server.h typedef struct redisDb { dict dict; / 所有的键值对 /dict expires; / 设置了过期时间的键值对 /dict blocking_keys; dict ready_keys; dict watched_keys; int id;long long avg_ttl;list defrag_later; } redisDb; 每隔一定的时间，会扫描一定数量的数据库的 expires 字典中一定数量的 key，并清除其中已过期的 key。该策略是前两者的一个折中方案。通过调整定时扫描的时间间隔和每次扫描的限定耗时，可以在不同情况下使得 CPU 和内存资源达到最优的平衡效果。 Redis 中同时使用了惰性过期和定期过期两种过期策略。 5.2 淘汰策略 Redis 的内存淘汰策略，是指当内存使用达到最大内存极限时，需要使用淘汰算法来决定清理掉哪些数据，以保证新数据的存入。 5.2.1 最大内存设置 redis.conf 参数配置: maxmemory <bytes> 如果不设置 maxmemory 或者设置为 0，64 位系统不限制内存，32 位系统最多使用 3GB 内存。 动态修改: redis> config set maxmemory 2GB 到达最大内存以后怎么办? 5.2.2 淘汰策略 https://redis.io/topics/lru-cache redis.conf maxmemory-policy noeviction 先从算法来看: LRU，Least Recently Used:最近最少使用。判断最近被使用的时间，目前最远的数据优先被淘汰。 LFU，Least Frequently Used，最不常用，4.0 版本新增。 random，随机删除。 如果没有符合前提条件的 key 被淘汰，那么 volatile-lru、volatile-random、 volatile-ttl 相当于 noeviction(不做内存回收)。 动态修改淘汰策略: redis> config set maxmemory-policy volatile-lru 建议使用 volatile-lru，在保证正常服务的情况下，优先删除最近最少使用的 key。 5.2.3 LRU 淘汰原理 问题：如果基于传统 LRU 算法实现 Redis LRU 会有什么问题? 需要额外的数据结构存储，消耗内存。 Redis LRU 对传统的 LRU 算法进行了改良，通过随机采样来调整算法的精度。如果淘汰策略是 LRU，则根据配置的采样值 maxmemory_samples(默认是 5 个), 随机从数据库中选择 m 个 key, 淘汰其中热度最低的 key 对应的缓存数据。所以采样参数m配置的数值越大, 就越能精确的查找到待淘汰的缓存数据,但是也消耗更多的CPU计算,执行效率降低。 问题：如何找出热度最低的数据? Redis 中所有对象结构都有一个 lru 字段, 且使用了 unsigned 的低 24 位，这个字段用来记录对象的热度。对象被创建时会记录 lru 值。在被访问的时候也会更新 lru 的值。 但是不是获取系统当前的时间戳，而是设置为全局变量 server.lruclock 的值。 源码：server.h typedef struct redisObject {unsigned type:4;unsigned encoding:4;unsigned lru:LRU_BITS;int refcount;void ptr; } robj; server.lruclock 的值怎么来的? Redis 中有个定时处理的函数 serverCron，默认每 100 毫秒调用函数 updateCachedTime 更新一次全局变量的 server.lruclock 的值，它记录的是当前 unix 时间戳。 源码:server.c void updateCachedTime(void) { time_t unixtime = time(NULL); atomicSet(server.unixtime,unixtime); server.mstime = mstime();​struct tm tm; localtime_r(&server.unixtime,&tm);server.daylight_active = tm.tm_isdst; } 问题:为什么不获取精确的时间而是放在全局变量中?不会有延迟的问题吗? 这样函数 lookupKey 中更新数据的 lru 热度值时,就不用每次调用系统函数 time，可以提高执行效率。 OK，当对象里面已经有了 LRU 字段的值，就可以评估对象的热度了。 函数 estimateObjectIdleTime 评估指定对象的 lru 热度，思想就是对象的 lru 值和全局的 server.lruclock 的差值越大(越久没有得到更新)，该对象热度越低。 源码 evict.c / Given an object returns the min number of milliseconds the object was never requested, using an approximated LRU algorithm. /unsigned long long estimateObjectIdleTime(robj o) {unsigned long long lruclock = LRU_CLOCK(); if (lruclock >= o->lru) {return (lruclock - o->lru) LRU_CLOCK_RESOLUTION; } else {return (lruclock + (LRU_CLOCK_MAX - o->lru)) LRU_CLOCK_RESOLUTION;} } server.lruclock 只有 24 位，按秒为单位来表示才能存储 194 天。当超过 24bit 能表 示的最大时间的时候，它会从头开始计算。 server.h define LRU_CLOCK_MAX ((1<<LRU_BITS)-1) / Max value of obj->lru / 在这种情况下，可能会出现对象的 lru 大于 server.lruclock 的情况，如果这种情况 出现那么就两个相加而不是相减来求最久的 key。 为什么不用常规的哈希表+双向链表的方式实现?需要额外的数据结构，消耗资源。而 Redis LRU 算法在 sample 为 10 的情况下，已经能接近传统 LRU 算法了。 问题:除了消耗资源之外，传统 LRU 还有什么问题? 如图，假设 A 在 10 秒内被访问了 5 次，而 B 在 10 秒内被访问了 3 次。因为 B 最后一次被访问的时间比 A 要晚，在同等的情况下，A 反而先被回收。 问题:要实现基于访问频率的淘汰机制，怎么做? 5.2.4 LFU server.h typedef struct redisObject {unsigned type:4;unsigned encoding:4;unsigned lru:LRU_BITS;int refcount;void ptr; } robj; 当这 24 bits 用作 LFU 时，其被分为两部分: 高 16 位用来记录访问时间(单位为分钟，ldt，last decrement time) 低 8 位用来记录访问频率，简称 counter(logc，logistic counter) counter 是用基于概率的对数计数器实现的，8 位可以表示百万次的访问频率。 对象被读写的时候，lfu 的值会被更新。 db.c——lookupKey void updateLFU(robj val) {unsigned long counter = LFUDecrAndReturn(val); counter = LFULogIncr(counter);val->lru = (LFUGetTimeInMinutes()<<8) | counter;} 增长的速率由，lfu-log-factor 越大，counter 增长的越慢 redis.conf 配置文件。 lfu-log-factor 10 如果计数器只会递增不会递减，也不能体现对象的热度。没有被访问的时候，计数器怎么递减呢? 减少的值由衰减因子 lfu-decay-time(分钟)来控制，如果值是 1 的话，N 分钟没有访问就要减少 N。 redis.conf 配置文件 lfu-decay-time 1 6、持久化机制 https://redis.io/topics/persistence Redis 速度快，很大一部分原因是因为它所有的数据都存储在内存中。如果断电或者宕机，都会导致内存中的数据丢失。为了实现重启后数据不丢失，Redis 提供了两种持久化的方案，一种是 RDB 快照(Redis DataBase)，一种是 AOF(Append Only File)。 6.1 RDB RDB 是 Redis 默认的持久化方案。当满足一定条件的时候，会把当前内存中的数据写入磁盘，生成一个快照文件 dump.rdb。Redis 重启会通过加载 dump.rdb 文件恢复数据。 什么时候写入 rdb 文件? 6.1.1 RDB 触发 1、自动触发 a)配置规则触发。 redis.conf， SNAPSHOTTING，其中定义了触发把数据保存到磁盘的触发频率。 如果不需要 RDB 方案，注释 save 或者配置成空字符串""。 save 900 1 900 秒内至少有一个 key 被修改(包括添加) save 300 10 400 秒内至少有 10 个 key 被修改save 60 10000 60 秒内至少有 10000 个 key 被修改 注意上面的配置是不冲突的，只要满足任意一个都会触发。 RDB 文件位置和目录: 文件路径，dir ./ 文件名称dbfilename dump.rdb 是否是LZF压缩rdb文件 rdbcompression yes 开启数据校验 rdbchecksum yes 问题：为什么停止 Redis 服务的时候没有 save，重启数据还在? RDB 还有两种触发方式: b)shutdown 触发，保证服务器正常关闭。 c)flushall，RDB 文件是空的，没什么意义(删掉 dump.rdb 演示一下)。 2、手动触发 如果我们需要重启服务或者迁移数据，这个时候就需要手动触 RDB 快照保存。Redis 提供了两条命令: a)save save 在生成快照的时候会阻塞当前 Redis 服务器， Redis 不能处理其他命令。如果内存中的数据比较多，会造成 Redis 长时间的阻塞。生产环境不建议使用这个命令。 为了解决这个问题，Redis 提供了第二种方式。 执行 bgsave 时，Redis 会在后台异步进行快照操作，快照同时还可以响应客户端请求。 具体操作是 Redis 进程执行 fork 操作创建子进程(copy-on-write)，RDB 持久化过程由子进程负责，完成后自动结束。它不会记录 fork 之后后续的命令。阻塞只发生在 fork 阶段，一般时间很短。 用 lastsave 命令可以查看最近一次成功生成快照的时间。 6.1.2 RDB 数据的恢复(演示) 1、shutdown 持久化添加键值 添加键值 redis> set k1 1 redis> set k2 2 redis> set k3 3 redis> set k4 4 redis> set k5 5 停服务器，触发 save redis> shutdown 备份 dump.rdb 文件 cp dump.rdb dump.rdb.bak 启动服务器 /usr/local/soft/redis-5.0.5/src/redis-server /usr/local/soft/redis-5.0.5/redis.conf 啥都没有: redis> keys 3、通过备份文件恢复数据停服务器 redis> shutdown 重命名备份文件 mv dump.rdb.bak dump.rdb 启动服务器 /usr/local/soft/redis-5.0.5/src/redis-server /usr/local/soft/redis-5.0.5/redis.conf 查看数据 redis> keys 6.1.3 RDB 文件的优势和劣势 一、优势 1.RDB 是一个非常紧凑(compact)的文件，它保存了 redis 在某个时间点上的数据集。这种文件非常适合用于进行备份和灾难恢复。 2.生成 RDB 文件的时候，redis 主进程会 fork()一个子进程来处理所有保存工作，主进程不需要进行任何磁盘 IO 操作。 3.RDB 在恢复大数据集时的速度比 AOF 的恢复速度要快。 二、劣势 1、RDB 方式数据没办法做到实时持久化/秒级持久化。因为 bgsave 每次运行都要执行 fork 操作创建子进程，频繁执行成本过高。 2、在一定间隔时间做一次备份，所以如果 redis 意外 down 掉的话，就会丢失最后一次快照之后的所有修改(数据有丢失)。 如果数据相对来说比较重要，希望将损失降到最小，则可以使用 AOF 方式进行持久化。 6.2 AOF Append Only File AOF:Redis 默认不开启。AOF 采用日志的形式来记录每个写操作，并追加到文件中。开启后，执行更改 Redis 数据的命令时，就会把命令写入到 AOF 文件中。 Redis 重启时会根据日志文件的内容把写指令从前到后执行一次以完成数据的恢复工作。 6.2.1 AOF 配置 配置文件 redis.conf 开关appendonly no 文件名appendfilename "appendonly.aof" AOF 文件的内容(vim 查看): 问题：数据都是实时持久化到磁盘吗? 由于操作系统的缓存机制，AOF 数据并没有真正地写入硬盘，而是进入了系统的硬盘缓存。什么时候把缓冲区的内容写入到 AOF 文件? 问题:文件越来越大，怎么办? 由于 AOF 持久化是 Redis 不断将写命令记录到 AOF 文件中，随着 Redis 不断的进行，AOF 的文件会越来越大，文件越大，占用服务器内存越大以及 AOF 恢复要求时间越长。 例如 set xxx 666，执行 1000 次，结果都是 xxx=666。 为了解决这个问题，Redis 新增了重写机制，当 AOF 文件的大小超过所设定的阈值时，Redis 就会启动 AOF 文件的内容压缩，只保留可以恢复数据的最小指令集。 可以使用命令 bgrewriteaof 来重写。 AOF 文件重写并不是对原文件进行重新整理，而是直接读取服务器现有的键值对，然后用一条命令去代替之前记录这个键值对的多条命令，生成一个新的文件后去替换原来的 AOF 文件。 重写触发机制 auto-aof-rewrite-percentage 100 auto-aof-rewrite-min-size 64mb 问题:重写过程中，AOF 文件被更改了怎么办? 另外有两个与 AOF 相关的参数: 6.2.2 AOF 数据恢复 重启 Redis 之后就会进行 AOF 文件的恢复。 6.2.3 AOF 优势与劣势 优点: 1、AOF 持久化的方法提供了多种的同步频率，即使使用默认的同步频率每秒同步一次，Redis 最多也就丢失 1 秒的数据而已。 缺点: 1、对于具有相同数据的的 Redis，AOF 文件通常会比 RDB 文件体积更大(RDB 存的是数据快照)。 2、虽然 AOF 提供了多种同步的频率，默认情况下，每秒同步一次的频率也具有较高的性能。在高并发的情况下，RDB 比 AOF 具好更好的性能保证。 6.3 两种方案比较 那么对于 AOF 和 RDB 两种持久化方式，我们应该如何选择呢? 如果可以忍受一小段时间内数据的丢失，毫无疑问使用 RDB 是最好的，定时生成 RDB 快照(snapshot)非常便于进行数据库备份， 并且 RDB 恢复数据集的速度也要比 AOF 恢复的速度要快。 否则就使用 AOF 重写。但是一般情况下建议不要单独使用某一种持久化机制，而是应该两种一起用，在这种情况下,当 redis 重启的时候会优先载入 AOF 文件来恢复原始的数据，因为在通常情况下 AOF 文件保存的数据集要比 RDB 文件保存的数据集要完整。 本篇文章为转载内容。原文链接：https://blog.csdn.net/zhoutaochun/article/details/120075092。 该文由互联网用户投稿提供，文中观点代表作者本人意见，并不代表本站的立场。 作为信息平台，本站仅提供文章转载服务，并不拥有其所有权，也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况，请及时联系我们，我们将第一时间进行核实并删除相应内容。

...理解了如何从JSON数据中获取数组名字的值之后，我们可以进一步探索更复杂的JSON操作场景以及JavaScript中处理JSON的高级技巧。近日，随着Web服务和API接口的广泛应用，JSON作为数据交换的标准格式，其解析与操作的重要性日益凸显。 例如，2023年5月，Node.js社区发布了一篇关于优化JSON性能的文章，其中详述了如何利用最新版本V18中的JSON.parse()方法的新特性提高大数据量JSON解析速度。通过引入新的Streaming API和改进的内存管理机制，开发者可以更高效地处理大规模JSON数据流，并动态获取嵌套数组或对象的名字及其对应值。 另外，对于那些需要深度访问JSON结构的应用场景，如配置文件解析、复杂状态管理等，JavaScript提供了诸如Lodash这样的工具库，提供了诸如_.get()、_.set()等便捷方法，使得根据路径字符串动态获取或设置JSON任意层级的数据成为可能，大大提升了开发效率及代码可读性。 同时，针对安全性考量，在实际项目中处理JSON时应确保进行有效的数据验证和错误处理，防止因恶意构造或意外损坏的JSON数据导致的安全漏洞。例如，使用AJV等JSON Schema验证库，可以在数据解析前对其进行严格校验，从而降低潜在风险。 综上所述，对JSON数组名值获取的基础理解是前端乃至全栈开发者的必备技能之一，而随着技术发展和安全需求的提升，掌握更多先进的JSON处理策略与工具将为开发者应对各种复杂应用场景提供有力支持。

...on，是一种轻量级的数据交换格式。它基于纯文本，采用完全独立于语言的、简洁且易于读写的人类可读格式，以键值对的形式来表示数据对象，同时支持数组和嵌套结构。在Web开发中，JSON被广泛用于服务器与网页或应用程序之间传输和交换数据。 JSON.parse() , 这是JavaScript内置的一个全局方法，用于将一个JSON字符串解析成等效的JavaScript值（通常是对象或数组）。例如，在处理从服务器获取到的JSON格式的响应数据时，开发者可以利用JSON.parse()方法将其转换为JavaScript对象，以便进一步操作和遍历其中的数据。 嵌套数组 , 在JSON数据结构中，嵌套数组是指数组中的元素本身又是一个数组。这样的结构使得JSON能够表示更复杂的数据集合。例如，在文章给出的示例中，JSON数组的最后一个元素是一个包含数值1、2和3的子数组。当遍历这种嵌套数组时，需要进行递归处理或者额外的循环遍历内部数组的所有元素。

...on，是一种轻量级的数据交换格式。它基于JavaScript的一个子集，采用完全独立于语言的文本格式来存储和表示数据，易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成。在文中提到，由于JSON的简洁、易读易写性，使得其在开发中被广泛应用于数据传输与交换场景，通过JSON Util等工具能更方便地处理这类数据。 JSONObject , 在JSON语法结构中，JSONObject代表一个无序集合，由一系列键值对组成，键是字符串类型，值可以是各种数据类型，包括数字（整数或浮点数）、字符串、Boolean值、数组、另一个JSONObject，甚至是null。在Java JSON Util库中，JSONObject是一个用于表示JSON对象的核心类，可以通过构造方法将JSON字符串转换为JSONObject实例，并提供了一系列方法用于获取、设置、检查其中的属性值。 Java Bean , 在Java编程领域，Java Bean是一种特殊的Java类，通常指符合特定规范的对象。这些规范主要包括。

...on，是一种轻量级的数据交换格式。它基于JavaScript的一个子集，采用完全独立于语言的文本格式来存储和表示数据。在文章语境中，JSON被广泛应用于前后端的数据传输，其简洁的键值对结构使得数据易于阅读、编写和解析，同时兼容多种编程语言。 AJAX , Asynchronous JavaScript and XML，异步JavaScript和XML技术，但实际应用中并不限于XML，而是广泛使用JSON等数据格式。AJAX是一种创建快速动态网页的技术，在不重新加载整个页面的情况下，能够更新部分网页内容。在jQuery库中，$.getJSON()方法即实现了一种AJAX请求，用于从服务器获取并处理JSON格式的数据。 DOM , Document Object Model，文档对象模型，是HTML和XML文档的编程接口，将网页中的各个元素抽象为树形结构的对象集合。在jQuery中，开发者可以通过DOM操作方法（如选择器、属性修改、节点插入与删除等）便捷地处理网页内容，同时也可结合JSON数据进行动态内容更新和交互实现。例如，当通过AJAX获取到JSON数据后，可以利用jQuery的DOM操作功能将JSON数据渲染到网页相应位置上。