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... 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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Redis
--- 1. 引子 Redis与它的单线程特质 在当今这个并发和多线程技术大放异彩的世界,Redis却以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
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夜色朦胧_
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...经常用到的 I/O 多路复用(I/O Multiplexing) 两种 I/O 事件通知的方式:水平触发和边缘触发,它们常用在套接字接口的文件描述符中。 水平触发:只要文件描述符可以非阻塞地执行 I/O ,就会触发通知。也就是说,应用程序可以随时检查文件描述符的状态,然后再根据状态,进行 I/O 操作。 边缘触发:只有在文件描述符的状态发生改变(也就是 I/O 请求达到)时,才发送一次通知。这时候,应用程序需要尽可能多地执行 I/O,直到无法继续读写,才可以停止。如果 I/O 没执行完,或者因为某种原因没来得及处理,那么这次通知也就丢失了。 I/O 多路复用的方法有很多实现方法,我带你来逐个分析一下。 第一种,使用非阻塞 I/O 和水平触发通知,比如使用 select 或者 poll。 根据刚才水平触发的原理,select 和 poll 需要从文件描述符列表中,找出哪些可以执行 I/O ,然后进行真正的网络 I/O 读写。由于 I/O 是非阻塞的,一个线程中就可以同时监控一批套接字的文件描述符,这样就达到了单线程处理多请求的目的。所以,这种方式的最大优点,是对应用程序比较友好,它的 API 非常简单。 但是,应用软件使用 select 和 poll 时,需要对这些文件描述符列表进行轮询,这样,请求数多的时候就会比较耗时。并且,select 和 poll 还有一些其他的限制。 select 使用固定长度的位相量,表示文件描述符的集合,因此会有最大描述符数量的限制。比如,在 32 位系统中,默认限制是 1024。并且,在 select 内部,检查套接字状态是用轮询的方法,再加上应用软件使用时的轮询,就变成了一个 O(n^2) 的关系。 而 poll 改进了 select 的表示方法,换成了一个没有固定长度的数组,这样就没有了最大描述符数量的限制(当然还会受到系统文件描述符限制)。但应用程序在使用 poll 时,同样需要对文件描述符列表进行轮询,这样,处理耗时跟描述符数量就是 O(N) 的关系。 除此之外,应用程序每次调用 select 和 poll 时,还需要把文件描述符的集合,从用户空间传入内核空间,由内核修改后,再传出到用户空间中。这一来一回的内核空间与用户空间切换,也增加了处理成本。 有没有什么更好的方式来处理呢?答案自然是肯定的。 第二种,使用非阻塞 I/O 和边缘触发通知,比如 epoll。既然 select 和 poll 有那么多的问题,就需要继续对其进行优化,而 epoll 就很好地解决了这些问题。 epoll 使用红黑树,在内核中管理文件描述符的集合,这样,就不需要应用程序在每次操作时都传入、传出这个集合。 epoll 使用事件驱动的机制,只关注有 I/O 事件发生的文件描述符,不需要轮询扫描整个集合。 不过要注意,epoll 是在 Linux 2.6 中才新增的功能(2.4 虽然也有,但功能不完善)。由于边缘触发只在文件描述符可读或可写事件发生时才通知,那么应用程序就需要尽可能多地执行 I/O,并要处理更多的异常事件。 第三种,使用异步 I/O(Asynchronous I/O,简称为 AIO)。 在前面文件系统原理的内容中,我曾介绍过异步 I/O 与同步 I/O 的区别。异步 I/O 允许应用程序同时发起很多 I/O 操作,而不用等待这些操作完成。而在 I/O 完成后,系统会用事件通知(比如信号或者回调函数)的方式,告诉应用程序。这时,应用程序才会去查询 I/O 操作的结果。 异步 I/O 也是到了 Linux 2.6 才支持的功能,并且在很长时间里都处于不完善的状态,比如 glibc 提供的异步 I/O 库,就一直被社区诟病。同时,由于异步 I/O 跟我们的直观逻辑不太一样,想要使用的话,一定要小心设计,其使用难度比较高。 工作模型优化 了解了 I/O 模型后,请求处理的优化就比较直观了。 使用 I/O 多路复用后,就可以在一个进程或线程中处理多个请求,其中,又有下面两种不同的工作模型。 第一种,主进程 + 多个 worker 子进程,这也是最常用的一种模型。这种方法的一个通用工作模式就是:主进程执行 bind() + listen() 后,创建多个子进程;然后,在每个子进程中,都通过 accept() 或 epoll_wait() ,来处理相同的套接字。 比如,最常用的反向代理服务器 Nginx 就是这么工作的。它也是由主进程和多个 worker 进程组成。主进程主要用来初始化套接字,并管理子进程的生命周期;而 worker 进程,则负责实际的请求处理。我画了一张图来表示这个关系。 这里要注意,accept() 和 epoll_wait() 调用,还存在一个惊群的问题。换句话说,当网络 I/O 事件发生时,多个进程被同时唤醒,但实际上只有一个进程来响应这个事件,其他被唤醒的进程都会重新休眠。 其中,accept() 的惊群问题,已经在 Linux 2.6 中解决了; 而 epoll 的问题,到了 Linux 4.5 ,才通过 EPOLLEXCLUSIVE 解决。 为了避免惊群问题, Nginx 在每个 worker 进程中,都增加一个了全局锁(accept_mutex)。这些 worker 进程需要首先竞争到锁,只有竞争到锁的进程,才会加入到 epoll 中,这样就确保只有一个 worker 子进程被唤醒。 不过,根据前面 CPU 模块的学习,你应该还记得,进程的管理、调度、上下文切换的成本非常高。那为什么使用多进程模式的 Nginx ,却具有非常好的性能呢? 这里最主要的一个原因就是,这些 worker 进程,实际上并不需要经常创建和销毁,而是在没任务时休眠,有任务时唤醒。只有在 worker 由于某些异常退出时,主进程才需要创建新的进程来代替它。 当然,你也可以用线程代替进程:主线程负责套接字初始化和子线程状态的管理,而子线程则负责实际的请求处理。由于线程的调度和切换成本比较低,实际上你可以进一步把 epoll_wait() 都放到主线程中,保证每次事件都只唤醒主线程,而子线程只需要负责后续的请求处理。 第二种,监听到相同端口的多进程模型。在这种方式下,所有的进程都监听相同的接口,并且开启 SO_REUSEPORT 选项,由内核负责将请求负载均衡到这些监听进程中去。这一过程如下图所示。 由于内核确保了只有一个进程被唤醒,就不会出现惊群问题了。比如,Nginx 在 1.9.1 中就已经支持了这种模式。 不过要注意,想要使用 SO_REUSEPORT 选项,需要用 Linux 3.9 以上的版本才可以。 C1000K 基于 I/O 多路复用和请求处理的优化,C10K 问题很容易就可以解决。不过,随着摩尔定律带来的服务器性能提升,以及互联网的普及,你并不难想到,新兴服务会对性能提出更高的要求。 很快,原来的 C10K 已经不能满足需求,所以又有了 C100K 和 C1000K,也就是并发从原来的 1 万增加到 10 万、乃至 100 万。从 1 万到 10 万,其实还是基于 C10K 的这些理论,epoll 配合线程池,再加上 CPU、内存和网络接口的性能和容量提升。大部分情况下,C100K 很自然就可以达到。 那么,再进一步,C1000K 是不是也可以很容易就实现呢?这其实没有那么简单了。 首先从物理资源使用上来说,100 万个请求需要大量的系统资源。比如, 假设每个请求需要 16KB 内存的话,那么总共就需要大约 15 GB 内存。 而从带宽上来说,假设只有 20% 活跃连接,即使每个连接只需要 1KB/s 的吞吐量,总共也需要 1.6 Gb/s 的吞吐量。千兆网卡显然满足不了这么大的吞吐量,所以还需要配置万兆网卡,或者基于多网卡 Bonding 承载更大的吞吐量。 其次,从软件资源上来说,大量的连接也会占用大量的软件资源,比如文件描述符的数量、连接状态的跟踪(CONNTRACK)、网络协议栈的缓存大小(比如套接字读写缓存、TCP 读写缓存)等等。 最后,大量请求带来的中断处理,也会带来非常高的处理成本。这样,就需要多队列网卡、中断负载均衡、CPU 绑定、RPS/RFS(软中断负载均衡到多个 CPU 核上),以及将网络包的处理卸载(Offload)到网络设备(如 TSO/GSO、LRO/GRO、VXLAN OFFLOAD)等各种硬件和软件的优化。 C1000K 的解决方法,本质上还是构建在 epoll 的非阻塞 I/O 模型上。只不过,除了 I/O 模型之外,还需要从应用程序到 Linux 内核、再到 CPU、内存和网络等各个层次的深度优化,特别是需要借助硬件,来卸载那些原来通过软件处理的大量功能。 C10M 显然,人们对于性能的要求是无止境的。再进一步,有没有可能在单机中,同时处理 1000 万的请求呢?这也就是 C10M 问题。 实际上,在 C1000K 问题中,各种软件、硬件的优化很可能都已经做到头了。特别是当升级完硬件(比如足够多的内存、带宽足够大的网卡、更多的网络功能卸载等)后,你可能会发现,无论你怎么优化应用程序和内核中的各种网络参数,想实现 1000 万请求的并发,都是极其困难的。 究其根本,还是 Linux 内核协议栈做了太多太繁重的工作。从网卡中断带来的硬中断处理程序开始,到软中断中的各层网络协议处理,最后再到应用程序,这个路径实在是太长了,就会导致网络包的处理优化,到了一定程度后,就无法更进一步了。 要解决这个问题,最重要就是跳过内核协议栈的冗长路径,把网络包直接送到要处理的应用程序那里去。这里有两种常见的机制,DPDK 和 XDP。 第一种机制,DPDK,是用户态网络的标准。它跳过内核协议栈,直接由用户态进程通过轮询的方式,来处理网络接收。 说起轮询,你肯定会下意识认为它是低效的象征,但是进一步反问下自己,它的低效主要体现在哪里呢?是查询时间明显多于实际工作时间的情况下吧!那么,换个角度来想,如果每时每刻都有新的网络包需要处理,轮询的优势就很明显了。比如: 在 PPS 非常高的场景中,查询时间比实际工作时间少了很多,绝大部分时间都在处理网络包; 而跳过内核协议栈后,就省去了繁杂的硬中断、软中断再到 Linux 网络协议栈逐层处理的过程,应用程序可以针对应用的实际场景,有针对性地优化网络包的处理逻辑,而不需要关注所有的细节。 此外,DPDK 还通过大页、CPU 绑定、内存对齐、流水线并发等多种机制,优化网络包的处理效率。 第二种机制,XDP(eXpress Data Path),则是 Linux 内核提供的一种高性能网络数据路径。它允许网络包,在进入内核协议栈之前,就进行处理,也可以带来更高的性能。XDP 底层跟我们之前用到的 bcc-tools 一样,都是基于 Linux 内核的 eBPF 机制实现的。 XDP 的原理如下图所示: 你可以看到,XDP 对内核的要求比较高,需要的是 Linux 4.8 以上版本,并且它也不提供缓存队列。基于 XDP 的应用程序通常是专用的网络应用,常见的有 IDS(入侵检测系统)、DDoS 防御、 cilium 容器网络插件等。 总结 C10K 问题的根源,一方面在于系统有限的资源;另一方面,也是更重要的因素,是同步阻塞的 I/O 模型以及轮询的套接字接口,限制了网络事件的处理效率。Linux 2.6 中引入的 epoll ,完美解决了 C10K 的问题,现在的高性能网络方案都基于 epoll。 从 C10K 到 C100K ,可能只需要增加系统的物理资源就可以满足;但从 C100K 到 C1000K ,就不仅仅是增加物理资源就能解决的问题了。这时,就需要多方面的优化工作了,从硬件的中断处理和网络功能卸载、到网络协议栈的文件描述符数量、连接状态跟踪、缓存队列等内核的优化,再到应用程序的工作模型优化,都是考虑的重点。 再进一步,要实现 C10M ,就不只是增加物理资源,或者优化内核和应用程序可以解决的问题了。这时候,就需要用 XDP 的方式,在内核协议栈之前处理网络包;或者用 DPDK 直接跳过网络协议栈,在用户空间通过轮询的方式直接处理网络包。 当然了,实际上,在大多数场景中,我们并不需要单机并发 1000 万的请求。通过调整系统架构,把这些请求分发到多台服务器中来处理,通常是更简单和更容易扩展的方案。 本篇文章为转载内容。原文链接:https://blog.csdn.net/qq_23864697/article/details/114626793。 该文由互联网用户投稿提供,文中观点代表作者本人意见,并不代表本站的立场。 作为信息平台,本站仅提供文章转载服务,并不拥有其所有权,也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况,请及时联系我们,我们将第一时间进行核实并删除相应内容。
2023-04-11 18:25:52
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Java
...通过事件通知机制告知应用程序。NIO通过Selector组件实现多路复用,允许单个线程管理多个通道,从而极大地提升了系统资源利用率和并发处理能力,尤其适合于高并发、连接相对不活跃的场景,如长连接通信、心跳检测等。 Selector , 在Java NIO中,Selector是一个核心组件,用于监控一组注册在其上的通道(Channel),并检测它们是否已准备就绪进行I/O操作(如读取或写入)。Selector能够轮询这些通道,并找出已经就绪的通道进行后续的数据传输,避免了为每个通道分配单独线程造成的资源浪费,实现了高效且灵活的网络通信。通过Selector,程序员可以在单个线程上同时处理大量并发的网络连接请求,显著提高了服务器端程序的性能和可扩展性。
2023-06-29 14:15:34
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键盘勇士
HTML
.... 使用备用服务器和多路复用 为了应对网络不稳定的情况,我们可以考虑使用备用服务器和多路复用技术。给系统加上几个备用服务器,这样如果主服务器挂了,就能自动切换到备用的,确保服务不停摆,一切照常运作。 代码示例: html 3. 实施带宽自适应策略 另一个有效的解决方案是实施带宽自适应策略。通过动态调整视频质量和码率,可以根据当前网络状况优化用户体验。例如,当检测到网络带宽较低时,降低视频分辨率或帧率,以减少数据传输量。 代码示例: javascript const videoElement = document.querySelector('video'); let currentQualityLevel = 720; function adjustQuality() { if (isNetworkStable()) { videoElement.width = 1920; videoElement.height = 1080; currentQualityLevel = 1080; } else { videoElement.width = 720; videoElement.height = 480; currentQualityLevel = 480; } } window.addEventListener('resize', adjustQuality); 4. 使用回音消除和降噪技术 最后,为了提高音频质量,我们可以使用回音消除和降噪技术。这些技术能够有效减少背景噪音和回声,提升用户的通话体验。特别是在嘈杂的环境中,这些技术的作用尤为明显。 代码示例: javascript const audioContext = new AudioContext(); const noiseSuppression = audioContext.createNoiseSuppressor(); navigator.mediaDevices.getUserMedia({ audio: true }) .then(stream => { const source = audioContext.createMediaStreamSource(stream); source.connect(noiseSuppression); noiseSuppression.connect(audioContext.destination); }); 结论 处理WebRTC连接中的网络不稳定情况是一项复杂而重要的任务。通过上述方法,我们可以大大提升用户体验,确保通信的流畅性和可靠性。在这过程中,咱们不仅要搞定技术上的难题,还得紧盯着用户的心声和反馈,不断地调整和改进我们的方案,让大伙儿用得更舒心。希望本文能对你有所帮助,让我们一起努力,为用户提供更好的实时通信体验!
2025-01-10 16:06:48
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冬日暖阳_
Javascript
...术的不断进步和Web应用复杂度的提升,JavaScript脚本的调试与优化愈发关键。例如,现代前端框架如React、Vue等在处理异步逻辑和状态管理时,可能会引入更深层次的运行时错误,这些错误并不总是表现为简单的“Script did not run”,而是需要开发者借助更强大的工具进行定位,比如利用Chrome DevTools的Async Stack Traces功能追踪异步调用链。 近期,浏览器厂商对JavaScript引擎性能的持续优化也提供了新的解决方案。V8引擎的新特性允许开发者在遇到未捕获异常时获取更详尽的堆栈信息,这对于排查服务端渲染或Web Workers中的脚本错误尤为有用。同时,诸如ESLint这类静态代码检查工具的广泛应用,使得开发者能在编码阶段就及时发现并修复可能导致“Script did not run”的潜在语法或逻辑错误。 此外,对于资源加载问题,HTTP/3协议的普及有望显著降低脚本加载失败的概率,通过多路复用和QUIC传输层协议改进了网络性能,从而减少了因网络原因导致的脚本加载不成功的情况。 综上所述,在解决“Script did not run”问题的过程中,不仅需要扎实的基本功,还需紧跟技术潮流,利用最新工具和技术手段来应对日益复杂的Web开发挑战。而持续学习和实践,正是每一位前端开发者不断提升自己解决问题能力的关键所在。
2023-03-26 16:40:33
374
柳暗花明又一村
Tomcat
...活地管理和部署Web应用。Tomcat作为一款经典的Java Web服务器,虽然依然受到广泛欢迎,但在面对现代应用开发的需求时,也面临着一些挑战。例如,如何在云环境中高效地扩展和管理多个Tomcat实例,以及如何利用容器化技术如Docker来简化部署流程。 以阿里巴巴集团为例,他们采用了一种名为Pandora的解决方案,通过结合Kubernetes和Docker技术,实现了Tomcat应用的自动化部署和弹性伸缩。Pandora不仅提升了系统的可维护性和可靠性,还显著降低了运维成本。这一实践表明,传统Web服务器如Tomcat仍然具有广阔的应用前景,但需要借助现代技术手段来提升其适应性和效率。 此外,随着HTTP/2协议的推广,如何优化Tomcat以支持这一新标准也成为了一个热点话题。HTTP/2提供了多路复用、头部压缩等特性,可以显著提升Web应用的加载速度和用户体验。为了充分利用这些优势,开发者需要了解并调整Tomcat的相关配置,如启用HTTP/2支持、优化连接池设置等。这些改进不仅能增强应用性能,还能为用户提供更加流畅的浏览体验。 最后,随着安全意识的不断提高,确保Web应用的安全性变得尤为重要。除了传统的防火墙和入侵检测系统外,还可以通过配置Tomcat的SSL/TLS证书来加密通信数据,保护用户隐私。同时,定期更新Tomcat版本和依赖库,修补已知漏洞,也是保障应用安全不可或缺的一环。 总之,尽管Tomcat是一款成熟稳定的Web服务器,但在快速变化的技术环境中,仍需不断学习和采用新技术,才能更好地满足现代应用开发的需求。
2024-11-23 16:20:14
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山涧溪流
HessianRPC
...的定义 连接池是一种复用资源的技术,用于管理和维护一个预先创建好的连接集合,当有新的请求时,从连接池中获取,使用完毕后归还,避免频繁创建和销毁连接带来的性能损耗。 2.2 连接池在HessianRPC中的作用 对于HessianRPC,连接池可以显著减少网络开销,特别是在高并发场景下,避免了频繁的TCP三次握手,提高了响应速度。不过嘛,我们要琢磨的是怎么恰当地摆弄那个连接池,别整得太过了反而浪费资源,这是接下来的头等大事。 四、连接池优化策略 3.1 连接池大小设置 - 理论上,连接池大小应根据系统的最大并发请求量来设定。要是设置得不够给力,咱们的新链接就可能像赶集似的不断涌现,让服务器压力山大;可要是设置得太过豪放,又会像个大胃王一样猛吞内存,资源紧张啊。 - 示例代码: java HessianProxyFactory factory = new HessianProxyFactory(); factory.setConnectionPoolSize(100); // 设置连接池大小为100 MyService service = (MyService) factory.create("http://example.com/api"); 3.2 连接超时和重试策略 - 针对网络不稳定的情况,我们需要设置合理的连接超时时间,并在超时后尝试重试。 - 示例代码: java factory.setConnectTimeout(5000); // 设置连接超时时间为5秒 factory.setRetryCount(3); // 设置最多重试次数为3次 3.3 连接池维护 - 定期检查连接池的状态,清理无用连接,防止连接老化导致性能下降。 - 示例代码(使用Apache HttpClient的PoolingHttpClientConnectionManager): java CloseableHttpClient httpClient = HttpClients.custom() .setConnectionManager(new PoolingHttpClientConnectionManager()) .build(); 五、连接池优化实践与反思 4.1 实践案例 在实际项目中,我们可以通过监控系统的连接数、请求成功率等指标,结合业务场景调整连接池参数。例如,根据负载均衡器的流量数据动态调整连接池大小。 4.2 思考与挑战 尽管连接池优化有助于提高性能,但过度优化也可能带来复杂性。你知道吗,我们总是在找寻那个奇妙的平衡点,就是在提升功能强大度的同时,还能让代码像诗一样简洁,易读又易修,这事儿挺有意思的,对吧? 六、结论 HessianRPC的连接池优化是一个持续的过程,需要根据具体环境和需求进行动态调整。要想真正摸透它的运作机制,还得把你实践经验的那套和实时监控的数据结合起来,这样咱才能找出那个最对路的项目优化妙招,懂吧?记住,优化不是目的,提升用户体验才是关键。希望这篇文章能帮助你更好地理解和应用HessianRPC连接池优化技术。
2024-03-31 10:36:28
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寂静森林
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...ocket技术的最新应用与发展显得尤为重要。近期,随着Web实时通信需求的增长,WebSocket协议的应用场景愈发广泛,如在线协作工具、实时交易系统、游戏开发、物联网设备数据同步等领域。 2021年,Mozilla发布了一篇关于WebSocket性能优化的文章,其中详细介绍了如何针对现代浏览器进行WebSocket连接的性能调优,包括握手过程、数据帧压缩以及多路复用等高级特性。同时,随着HTTP/3的推进,WebSocket在QUIC协议上的实验性支持也在逐步展开,未来有望实现更快速、更稳定的长连接通信。 另外,各大云服务商如AWS、阿里云等也纷纷推出了对WebSocket服务的支持,通过Serverless架构和WebSocket API,开发者可以更加便捷地构建基于WebSocket的应用程序,并能有效解决WebSocket服务器的运维与扩展问题。 此外,对于安全性方面,最新的WebSocket安全实践指南强调了加密传输、防篡改机制以及权限验证等方面的重要性,确保在提供实时通信能力的同时,保障用户数据的安全。 总之,在WebSocket技术不断发展的今天,掌握其原理并关注相关领域的前沿动态,将有助于开发者更好地应对实际项目中的挑战,提升用户体验和系统性能。
2023-03-19 12:00:21
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...rvice已成为现代应用开发的标准实践。最新的API网关技术如Kong、Envoy等,不仅提供了统一的安全认证、限流熔断等治理能力,还能简化WebService接口的管理和部署。例如,一篇近期的技术文章《使用Kong构建可扩展的微服务API网关》深入探讨了如何利用此类工具优化WebService性能,并确保其在大规模分布式环境中的高可用性。 另外,HTTP/3作为HTTP协议的最新版本,正在逐步被各大主流浏览器及服务器支持。相较于HTTP/1.1和HTTP/2,HTTP/3引入了QUIC协议,提供更快的连接建立速度、多路复用无阻塞传输,有效解决了延迟和丢包问题。阅读关于HTTP/3的最新研究与实践案例,比如《HTTP/3:下一代互联网传输协议的变革与应用》,将有助于我们掌握未来WebService通信的新趋势和技术细节。 此外,对于安全防护方面,随着网络攻击手段的日益复杂化,保障WebService的安全性至关重要。一篇题为《深度解析:如何强化你的WebService安全防护体系》的文章详述了多种常见的安全威胁及应对策略,包括但不限于DDoS防御、SQL注入防范、OAuth2.0授权机制的应用等,这对于提升自建WebService的安全等级具有极高的参考价值。 综上所述,在实际开发和运维过程中,结合最新的技术和最佳实践,不断优化和完善WebService的实现方案,既能提高系统的稳定性和效率,也能确保其在面对各种挑战时具备足够的安全性和适应性。
2023-05-30 18:31:58
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Spark
...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
Beego
...关注当前业界在Web应用性能优化领域的最新动态和研究成果。近期,Google发布了一项针对其开源数据库连接池库“pgx”的新特性,通过智能预热、并发控制等技术显著提升了数据库连接复用效率,这对于使用类似Beego框架进行开发的项目具有极高的参考价值和实践意义。 同时,随着HTTP/3协议的逐步普及,其基于QUIC的低延迟传输特性为Web请求处理带来了新的优化可能。例如,Cloudflare等云服务提供商已经开始支持HTTP/3,并公开分享了在实际业务场景中采用HTTP/3后带来的性能提升数据,这对于Beego这类Web框架在HTTP请求处理层面的优化提供了前瞻性的指导。 此外,对于缓存策略的研究也在不断深化,Redis Labs近期推出的RediSearch模块,增强了Redis对复杂查询的支持,使得开发者能够在缓存层实现更高效的检索操作,从而在保证响应速度的同时减轻数据库压力,这也是Beego应用性能优化的一个重要方向。 总之,在持续探索性能优化的过程中,密切关注行业前沿技术和最佳实践,结合具体应用场景灵活运用,才能确保我们的应用程序始终保持高效稳定的运行状态。
2024-01-18 18:30:40
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清风徐来-t
Redis
Redis的数据结构使用技巧:解锁内存世界的奥秘 引言 Redis,这个由Antirez创造的内存数据结构存储系统,自诞生以来便以其高效、灵活的特点成为了开发者们不可或缺的工具。Redis,这可是个全能选手!它不仅能当个高效数据库和缓存系统,还能像个小邮差一样,把消息从这边送到那边。它的厉害之处,全靠支持各种各样的数据结构,就像是个万能工具箱,啥都能搞定!在这篇文章中,我们将深入探讨Redis的几个核心数据结构:字符串、哈希表、列表以及集合,并通过实际代码示例展示它们的使用技巧。 1. 字符串(Strings) Redis的字符串类型是所有数据结构的基础,适用于存储键值对、短文本、数字等数据。使用字符串进行操作时,我们可以利用其简洁的API来增强应用程序的性能。 代码示例: bash 设置一个字符串 redis-cli set mykey "Hello, Redis!" 获取字符串内容 redis-cli get mykey 思考过程: 在实际应用中,字符串经常用于存储配置信息或者简单键值对。通过设置和获取操作,我们可以轻松地管理这些数据。 2. 哈希表(Hashes) 哈希表是一种将键映射到值的结构,非常适合用于存储关联数据,如用户信息、产品详情等。Redis的哈希表允许我们以键-值对的形式存储数据,并且可以通过键访问特定的值。 代码示例: bash 创建一个哈希表并添加键值对 redis-cli hset user:1 name "Alice" age "25" 获取哈希表中的值 redis-cli hget user:1 name redis-cli hget user:1 age 删除哈希表中的键值对 redis-cli hdel user:1 age 思考过程: 哈希表的灵活性使得我们在构建复杂对象时能够更方便地组织和访问数据。比如说,在咱们的用户认证系统里头,要是你想知道某个用户的年纪或者别的啥信息,直接输入用户名,嗖的一下就全搞定了。就像是在跟老朋友聊天,一说出口,他最近的动态、年龄这些事儿,咱心里门儿清。 3. 列表(Lists) 列表是一种双端链表,可以插入和删除元素,适合用于实现队列、栈或者保存事件历史记录。列表的特性使其在处理序列化数据或消息队列时非常有用。 代码示例: bash 向列表尾部添加元素 redis-cli rpush messages "Hello" redis-cli rpush messages "World" 从列表头部弹出元素 redis-cli lpop messages 查看列表中的元素 redis-cli lrange messages 0 -1 移除列表中的指定元素 redis-cli lrem messages "World" 1 思考过程: 列表的动态性质使得它们成为处理实时数据流的理想选择。比如说,在咱们常用的聊天软件里头,新来的消息就像新鲜出炉的面包一样,被放到了面包篮的最底下,而那些老掉牙的消息就给挤到一边去了,这样做的目的就是为了保证咱们聊天界面能一直保持最新鲜、最实时的状态。就像是在超市里,你每次买完东西,最前面的架子上总是最新的商品,那些旧货就被推到后面去一样。 4. 集合(Sets) 集合是无序、不重复的元素集合,适合用于存储唯一项或进行元素计数。Redis的集合操作既高效又安全,是实现去重、投票系统或用户兴趣聚合的理想选择。 代码示例: bash 向集合添加元素 redis-cli sadd users alice bob charlie 检查元素是否在集合中 redis-cli sismember users alice 移除集合中的元素 redis-cli srem users bob 计算集合的大小 redis-cli scard users 思考过程: 集合的唯一性保证了数据的纯净度,同时其高效的操作速度使其成为处理大量用户交互数据的首选。在投票系统中,用户的选择会被自动去重,确保了统计的准确性。 结语 Redis提供的这些数据结构,无论是单独使用还是结合使用,都能极大地提升应用的性能和灵活性。通过上述代码示例和思考过程的展示,我们可以看到,Redis不仅仅是一个简单的键值存储系统,而是内存世界中的一把万能钥匙,帮助我们解决各种复杂问题。哎呀,不管你是想捣鼓个能秒回消息的聊天软件,还是想要打造个能精准推荐的神器,亦或是设计一套复杂到让人头大的分布式计算平台,Redis这货简直就是你的秘密武器啊!它就像个全能的魔法师,能搞定各种棘手的问题,让你在编程的路上顺风顺水,轻松应对各种挑战。在未来的开发旅程中,掌握这些数据结构的使用技巧,将使你能够更加游刃有余地应对各种挑战。
2024-08-20 16:11:43
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百转千回
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...- 引入同文件夹下的redis属性配置文件 --><!-- 解决springMVC响应数据乱码 text/plain就是响应的时候原样返回数据--><import resource="../activemq/activemq.xml"/><!--<context:property-placeholder ignore-unresolvable="true" location="classpath:config/core/core.properties,classpath:config/redis/redis-config.properties" />--><bean id="propertyConfigurerForProject1" class="org.springframework.beans.factory.config.PropertyPlaceholderConfigurer"><property name="order" value="1" /><property name="ignoreUnresolvablePlaceholders" value="true" /><property name="location"><value>classpath:config/core/core.properties</value></property></bean><mvc:annotation-driven><mvc:message-converters register-defaults="true"><bean class="org.springframework.http.converter.StringHttpMessageConverter"><property name="supportedMediaTypes" value = "text/plain;charset=UTF-8" /></bean></mvc:message-converters></mvc:annotation-driven><!-- 避免IE执行AJAX时,返回JSON出现下载文件 --><bean id="mappingJacksonHttpMessageConverter" class="org.springframework.http.converter.json.MappingJacksonHttpMessageConverter"><property name="supportedMediaTypes"><list><value>text/html;charset=UTF-8</value></list></property></bean><!-- 开启controller注解支持 --><!-- 注:如果base-package=com.avicit 则注解事务不起作用 TODO 读源码 --><context:component-scan base-package="com.zhuguang"></context:component-scan><mvc:view-controller path="/" view-name="redirect:/index" /><beanclass="org.springframework.web.servlet.mvc.annotation.DefaultAnnotationHandlerMapping" /><bean id="handlerAdapter"class="org.springframework.web.servlet.mvc.annotation.AnnotationMethodHandlerAdapter"></bean><beanclass="org.springframework.web.servlet.view.ContentNegotiatingViewResolver"><property name="mediaTypes"><map><entry key="json" value="application/json" /><entry key="xml" value="application/xml" /><entry key="html" value="text/html" /></map></property><property name="viewResolvers"><list><bean class="org.springframework.web.servlet.view.BeanNameViewResolver" /><bean class="org.springframework.web.servlet.view.UrlBasedViewResolver"><property name="viewClass" value="org.springframework.web.servlet.view.JstlView" /><property name="prefix" value="/" /><property name="suffix" value=".jsp" /></bean></list></property></bean><!-- 支持上传文件 --> <!-- 控制器异常处理 --><bean id="exceptionResolver"class="org.springframework.web.servlet.handler.SimpleMappingExceptionResolver"><property name="exceptionMappings"><props><prop key="java.lang.Exception">error</prop></props></property></bean><bean id="dataSource" class="com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource" destroy-method="close"><property name="driverClass"><value>${jdbc.driverClassName}</value></property><property name="jdbcUrl"><value>${jdbc.url}</value></property><property name="user"><value>${jdbc.username}</value></property><property name="password"><value>${jdbc.password}</value></property><property name="minPoolSize" value="10" /><property name="maxPoolSize" value="100" /><property name="maxIdleTime" value="1800" /><property name="acquireIncrement" value="3" /><property name="maxStatements" value="1000" /><property name="initialPoolSize" value="10" /><property name="idleConnectionTestPeriod" value="60" /><property name="acquireRetryAttempts" value="30" /><property name="breakAfterAcquireFailure" value="false" /><property name="testConnectionOnCheckout" value="false" /><property name="acquireRetryDelay"><value>100</value></property></bean><bean id="jdbcTemplate" class="org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate"><property name="dataSource" ref="dataSource"></property></bean><bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager"><property name="dataSource" ref="dataSource"/></bean><tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager" proxy-target-class="true" /><aop:aspectj-autoproxy expose-proxy="true"/></beans> logback.xml <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><!--scan:当此属性设置为true时,配置文件如果发生改变,将会被重新加载,默认值为true。scanPeriod:设置监测配置文件是否有修改的时间间隔,如果没有给出时间单位,默认单位是毫秒当scan为true时,此属性生效。默认的时间间隔为1分钟。debug:当此属性设置为true时,将打印出logback内部日志信息,实时查看logback运行状态。默认值为false。--><configuration scan="false" scanPeriod="60 seconds" debug="false"><!-- 定义日志的根目录 --><!-- <property name="LOG_HOME" value="/app/log" /> --><!-- 定义日志文件名称 --><property name="appName" value="netty"></property><!-- ch.qos.logback.core.ConsoleAppender 表示控制台输出 --><appender name="stdout" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender"><Encoding>UTF-8</Encoding><!--日志输出格式:%d表示日期时间,%thread表示线程名,%-5level:级别从左显示5个字符宽度%logger{50} 表示logger名字最长50个字符,否则按照句点分割。 %msg:日志消息,%n是换行符--><encoder><pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{50} - %msg%n</pattern></encoder></appender><!-- 滚动记录文件,先将日志记录到指定文件,当符合某个条件时,将日志记录到其他文件 --> <appender name="appLogAppender" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender"><Encoding>UTF-8</Encoding><!-- 指定日志文件的名称 --> <file>${appName}.log</file><!--当发生滚动时,决定 RollingFileAppender 的行为,涉及文件移动和重命名TimeBasedRollingPolicy: 最常用的滚动策略,它根据时间来制定滚动策略,既负责滚动也负责出发滚动。--><rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy"><!--滚动时产生的文件的存放位置及文件名称 %d{yyyy-MM-dd}:按天进行日志滚动 %i:当文件大小超过maxFileSize时,按照i进行文件滚动--><fileNamePattern>${appName}-%d{yyyy-MM-dd}-%i.log</fileNamePattern><!-- 可选节点,控制保留的归档文件的最大数量,超出数量就删除旧文件。假设设置每天滚动,且maxHistory是365,则只保存最近365天的文件,删除之前的旧文件。注意,删除旧文件是,那些为了归档而创建的目录也会被删除。--><MaxHistory>365</MaxHistory><!-- 当日志文件超过maxFileSize指定的大小是,根据上面提到的%i进行日志文件滚动 注意此处配置SizeBasedTriggeringPolicy是无法实现按文件大小进行滚动的,必须配置timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy--><timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedFNATP"><maxFileSize>100MB</maxFileSize></timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy></rollingPolicy><!--日志输出格式:%d表示日期时间,%thread表示线程名,%-5level:级别从左显示5个字符宽度 %logger{50} 表示logger名字最长50个字符,否则按照句点分割。 %msg:日志消息,%n是换行符--> <encoder><pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [ %thread ] - [ %-5level ] [ %logger{50} : %line ] - %msg%n</pattern></encoder></appender><!-- logger主要用于存放日志对象,也可以定义日志类型、级别name:表示匹配的logger类型前缀,也就是包的前半部分level:要记录的日志级别,包括 TRACE < DEBUG < INFO < WARN < ERRORadditivity:作用在于children-logger是否使用 rootLogger配置的appender进行输出,false:表示只用当前logger的appender-ref,true:表示当前logger的appender-ref和rootLogger的appender-ref都有效--><!-- <logger name="edu.hyh" level="info" additivity="true"><appender-ref ref="appLogAppender" /></logger> --><!-- root与logger是父子关系,没有特别定义则默认为root,任何一个类只会和一个logger对应,要么是定义的logger,要么是root,判断的关键在于找到这个logger,然后判断这个logger的appender和level。 --><root level="debug"><appender-ref ref="stdout" /><appender-ref ref="appLogAppender" /></root></configuration> 2、余额宝代码 package com.zhuguang.jack.controller;import com.alibaba.fastjson.JSONObject;import com.zhuguang.jack.service.OrderService;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.stereotype.Controller;import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;@Controller@RequestMapping("/order")public class OrderController {/ @Description TODO @param @return 参数 @return String 返回类型 @throws 模拟银行转账 userID:转账的用户ID amount:转多少钱/@AutowiredOrderService orderService;@RequestMapping("/transfer")public @ResponseBody String transferAmount(String userId, String amount) {try {orderService.updateAmount(Integer.valueOf(amount), userId);}catch (Exception e) {e.printStackTrace();return "===============================transferAmount failed===================";}return "===============================transferAmount successfull===================";} } 消息监听器 package com.zhuguang.jack.listener;import com.alibaba.fastjson.JSONObject;import com.zhuguang.jack.service.OrderService;import org.slf4j.Logger;import org.slf4j.LoggerFactory;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.http.client.SimpleClientHttpRequestFactory;import org.springframework.stereotype.Service;import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;import org.springframework.web.client.RestTemplate;import javax.jms.JMSException;import javax.jms.Message;import javax.jms.MessageListener;import javax.jms.ObjectMessage;@Service("queueMessageListener")public class QueueMessageListener implements MessageListener {private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());@AutowiredOrderService orderService;@Transactional(rollbackFor = Exception.class)@Overridepublic void onMessage(Message message) {if (message instanceof ObjectMessage) {ObjectMessage objectMessage = (ObjectMessage) message;try {com.zhuguang.jack.bean.Message message1 = (com.zhuguang.jack.bean.Message) objectMessage.getObject();String userId = message1.getUserId();int count = orderService.queryMessageCountByUserId(userId);if (count == 0) {orderService.updateAmount(message1.getAmount(), message1.getUserId());orderService.insertMessage(message1.getUserId(), message1.getMessageId(), message1.getAmount(), "ok");} else {logger.info("异常转账");}RestTemplate restTemplate = createRestTemplate();JSONObject jo = new JSONObject();jo.put("messageId", message1.getMessageId());jo.put("respCode", "OK");String url = "http://jack.bank_a.com:8080/alipay/order/callback?param="+ jo.toJSONString();restTemplate.getForObject(url,null);} catch (JMSException e) {e.printStackTrace();throw new RuntimeException("异常");} }}public RestTemplate createRestTemplate() {SimpleClientHttpRequestFactory simpleClientHttpRequestFactory = new SimpleClientHttpRequestFactory();simpleClientHttpRequestFactory.setConnectTimeout(3000);simpleClientHttpRequestFactory.setReadTimeout(2000);return new RestTemplate(simpleClientHttpRequestFactory);} } package com.zhuguang.jack.service;public interface OrderService {public void updateAmount(int amount, String userId);public int queryMessageCountByUserId(String userId);public int insertMessage(String userId,String messageId,int amount,String status);} package com.zhuguang.jack.service;import org.slf4j.Logger;import org.slf4j.LoggerFactory;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.http.client.SimpleClientHttpRequestFactory;import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;import org.springframework.stereotype.Service;import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;import org.springframework.web.client.RestTemplate;@Service@Transactional(rollbackFor = Exception.class)public class OrderServiceImpl implements OrderService {private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());@AutowiredJdbcTemplate jdbcTemplate;/ 更新数据库表,把账户余额减去amountd/@Overridepublic void updateAmount(int amount, String userId) {//1、农业银行转账3000,也就说农业银行jack账户要减3000String sql = "update account set amount = amount + ?,update_time=now() where user_id = ?";int count = jdbcTemplate.update(sql, new Object[] {amount, userId});if (count != 1) {throw new RuntimeException("订单创建失败,农业银行转账失败!");} }public RestTemplate createRestTemplate() {SimpleClientHttpRequestFactory simpleClientHttpRequestFactory = new SimpleClientHttpRequestFactory();simpleClientHttpRequestFactory.setConnectTimeout(3000);simpleClientHttpRequestFactory.setReadTimeout(2000);return new RestTemplate(simpleClientHttpRequestFactory);}@Overridepublic int queryMessageCountByUserId(String messageId) {String sql = "select count() from message where message_id = ?";int count = jdbcTemplate.queryForInt(sql, new Object[]{messageId});return count;}@Overridepublic int insertMessage(String userId, String message_id,int amount, String status) {String sql = "insert into message(user_id,message_id,amount,status) values(?,?,?)";int count = jdbcTemplate.update(sql, new Object[]{userId, message_id,amount, status});if(count == 1) {logger.info("Ok");}return count;} } activemq.xml <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xmlns:amq="http://activemq.apache.org/schema/core"xmlns:jms="http://www.springframework.org/schema/jms"xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beanshttp://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.1.xsdhttp://www.springframework.org/schema/contexthttp://www.springframework.org/schema/context/spring-context-4.1.xsdhttp://www.springframework.org/schema/mvchttp://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc-4.1.xsdhttp://www.springframework.org/schema/jmshttp://www.springframework.org/schema/jms/spring-jms-4.1.xsdhttp://activemq.apache.org/schema/corehttp://activemq.apache.org/schema/core/activemq-core-5.12.1.xsd"><context:component-scan base-package="com.zhuguang.jack" /><mvc:annotation-driven /><amq:connectionFactory id="amqConnectionFactory"brokerURL="tcp://192.168.88.131:61616"userName="system"password="manager" /><!-- 配置JMS连接工长 --><bean id="connectionFactory"class="org.springframework.jms.connection.CachingConnectionFactory"><constructor-arg ref="amqConnectionFactory" /><property name="sessionCacheSize" value="100" /></bean><!-- 定义消息队列(Queue) --><bean id="demoQueueDestination" class="org.apache.activemq.command.ActiveMQQueue"><!-- 设置消息队列的名字 --><constructor-arg><value>zg.jack.queue</value></constructor-arg></bean><!-- 显示注入消息监听容器(Queue),配置连接工厂,监听的目标是demoQueueDestination,监听器是上面定义的监听器 --><bean id="queueListenerContainer"class="org.springframework.jms.listener.DefaultMessageListenerContainer"><property name="connectionFactory" ref="connectionFactory" /><property name="destination" ref="demoQueueDestination" /><property name="messageListener" ref="queueMessageListener" /></bean><!-- 配置JMS模板(Queue),Spring提供的JMS工具类,它发送、接收消息。 --><bean id="jmsTemplate" class="org.springframework.jms.core.JmsTemplate"><property name="connectionFactory" ref="connectionFactory" /><property name="defaultDestination" ref="demoQueueDestination" /><property name="receiveTimeout" value="10000" /><!-- true是topic,false是queue,默认是false,此处显示写出false --><property name="pubSubDomain" value="false" /></bean></beans> OK~~~~~~~~~~~~大功告成!!!, 如果大家觉得满意并且对技术感兴趣请加群:171239762, 纯技术交流群,非诚勿扰。 本篇文章为转载内容。原文链接:https://blog.csdn.net/luoyang_java/article/details/84953241。 该文由互联网用户投稿提供,文中观点代表作者本人意见,并不代表本站的立场。 作为信息平台,本站仅提供文章转载服务,并不拥有其所有权,也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况,请及时联系我们,我们将第一时间进行核实并删除相应内容。
2023-04-16 22:34:52
499
转载
HTML
...HTTP/2协议支持多路复用,或者采用懒加载技术优化图片资源,既能改善用户体验,又能有效避免因src属性错误导致的加载失败问题。 总之,在实际项目开发中,遵循HTML编码规范、利用先进的开发工具及密切关注行业动态是预防和解决HTML网页代码问题的关键所在。不断学习和适应新的最佳实践,才能在瞬息万变的Web开发世界中保持竞争力。
2023-11-24 17:21:17
464
程序媛
CSS
...加便捷地在实际项目中应用这一技术。 另一方面,CSS-in-JS理念倡导将CSS直接编写在JavaScript中,利用JS的强大功能如变量、函数、条件语句等实现动态样式,这不仅可以减少全局作用域下的样式污染,还能实现按需加载,提高页面性能。 近期,框架社区围绕Tailwind CSS展开了热议,它提供了一套实用、可复用的原子类库,提倡使用预定义的实用类替代自定义CSS,从源头上避免了样式重复的问题,并与组件化开发模式完美契合,成为当下热门的CSS实践方案。 此外,关注未来的Web标准,如层叠样式表层级(CSS Houdini)项目的推进,为开发者提供了更低级别的CSS API,有望在未来解决更多复杂场景下的样式难题,进一步推动前端CSS模块化的深度发展。 综上所述,在应对样式重复引用问题时,我们不仅可以通过传统的CSS模块化策略进行优化,更应关注并探索新的技术和设计理念,以适应不断变化的前端开发需求,提升代码质量和开发效率。
2023-09-11 12:29:02
408
算法侠
VUE
...组件化的方式来组织和复用代码,通过数据绑定和指令系统提供了声明式的数据绑定及DOM操作方式。在本文中,Vue.js因其组件化和数据响应式特性被广泛应用在复杂Web应用开发中,并且提供了一系列内置的性能优化技术,如计算属性、过滤器等,以解决随着页面复杂度提高而带来的噪点问题,提升页面性能。 计算属性(Computed Properties) , 在Vue.js框架中,计算属性是一种特殊的属性,它的值依赖于其他数据的变化并自动进行重新计算。开发者可以定义一个计算属性方法,当其依赖的数据发生变化时,Vue会自动调用该方法来更新视图。在文章中,计算属性被用来处理含有噪点的数据,通过封装复杂的逻辑处理,确保渲染的是经过优化后的数据,从而避免了不必要的重复计算和渲染,提升了页面性能。 过滤器(Filters) , Vue.js中的过滤器主要用于数据预处理,它们可以在Vue模板表达式中方便地对变量的值进行格式化或转换。过滤器通常应用于展示层,例如对文本进行格式化、对数组进行筛选或排序等操作。在本文上下文中,过滤器作为一种去噪技术,被用来对原始数据进行筛选、排序、去重等处理,减少页面渲染的工作量,从而优化页面性能。 去噪技术(Noise Reduction Techniques) , 在前端开发领域,去噪技术主要是指通过特定的方法去除影响页面性能的无效、冗余或无关的数据,这些数据被称为“噪点”。在Vue.js中,通过使用计算属性和过滤器等机制,开发者能够有针对性地清理和优化需要渲染的数据,降低页面渲染负担,进而提升页面加载速度和运行流畅度。
2023-10-30 09:32:35
105
算法侠
Python
...存放是项目组织和代码复用的核心环节。最近,随着Python 3.9版本的发布,引入了一项名为"PyPA PEP 582 -- Standardizing the "importlib.resources" module"的新特性,进一步优化了对内置资源(包括模块)的访问和管理方式。这项改进使得开发者可以直接在特定目录下读取或写入包内的文件,无需通过添加到sys.path来实现,从而简化了局部模块的使用流程,并提升了安全性。 此外,在大型项目开发中,像虚拟环境(Virtual Environment)这样的工具也越来越受到重视,它允许开发者为每个独立项目创建一个隔离的Python环境,其中包含项目的特定模块及其依赖库,这样可以避免全局Python环境下的模块冲突问题,进一步规范模块存放与使用。 同时,随着开源社区的发展,诸如PyPI(Python Package Index)等第三方模块仓库已成为Python开发者共享和获取模块的重要平台。如何正确地发布和引用这些模块,涉及到模块存放路径、版本控制等一系列复杂问题,值得深入研究和探讨。 对于企业级应用来说,遵循最佳实践如采用模块化设计原则,结合像Conda这样的包管理器以及容器化技术(如Docker),能够更好地实现跨团队协作和持续集成/部署(CI/CD),有效提升Python模块的管理效率和整个软件开发生命周期的质量。 总之,Python模块的存放与管理是一个不断演进的话题,了解最新技术和工具动态,结合实际应用场景进行策略选择和实践操作,有助于提升工作效率,确保代码的可维护性和扩展性。
2023-01-16 18:22:18
157
键盘勇士
Java
...何在实际项目中更好地应用设计模式,如工厂模式、策略模式等,结合泛型实现更高程度的解耦和复用。在这些场景下,泛型T扮演的角色不仅仅是类型安全的保证,更是提高程序设计抽象层次的关键工具。 另一方面,尽管Object类作为所有Java类的基类在处理多态问题时展现出强大的灵活性,但在大型项目或框架设计中,过度依赖Object可能导致类型混乱,影响代码质量。因此,一些现代框架(如Spring Framework)在设计之初就充分考虑了类型安全性,巧妙地融合了泛型与特定类型转换机制,从而在保持灵活性的同时,也兼顾了编译时期的类型检查。 综上所述,随着Java语言的发展和社区实践的积累,泛型T与Object类的关系及其在不同类型安全策略中的运用愈发值得我们关注和深思。开发者应当根据具体业务需求,适时选择并合理搭配使用这两种机制,以提升代码质量和开发效率。
2023-11-01 23:14:18
399
算法侠
Python
...理解Python桌面应用开发的优势后,我们可以进一步探索近年来Python在跨平台桌面应用领域的实际应用与发展动态。例如,2021年,JetBrains发布了PyCharm 2021.3版本,这一Python IDE强化了对桌面GUI应用开发的支持,特别优化了对Tkinter和PyQt的集成,使得开发者能更轻松地利用Python构建现代化、高性能的桌面应用。 同时,开源社区中的一些项目如Electron与Python结合的尝试也日益增多。通过Electron框架,Python开发者可以将他们的脚本嵌入到跨平台的原生应用程序中,这种混合模式为Python桌面应用提供了全新的可能性和更为丰富的用户体验。 此外,Python在科学计算、数据分析和机器学习领域的广泛使用,也带动了一批专注于数据可视化和交互式应用的桌面工具诞生,比如Plotly Dash和Jupyter Notebook的桌面版应用,它们不仅实现了复杂的数据处理功能,而且具备良好的用户界面设计,展示了Python在跨平台桌面应用开发方面的巨大潜力。 另外,Python社区也在持续改进其GUI库,以适应不断变化的用户需求和技术趋势。近期,Pyside6(基于Qt6)等项目的更新迭代,增强了Python桌面应用在高清屏幕适配、多线程处理等方面的性能表现,进一步推动了Python在桌面软件开发行业的广泛应用。 综上所述,Python在桌面应用开发领域展现出了强大的生命力和广阔的应用前景,无论是专业开发人员还是业余爱好者,都能从中找到适合自己的解决方案,并借助Python语言及其实时更新的生态系统优势,打造更具竞争力的跨平台桌面应用产品。
2023-09-13 12:11:56
294
算法侠
Docker
...cker进行Java应用JAR包的打包与运行后,我们不妨关注一下容器技术领域的一些最新动态和发展趋势。近期,Docker公司在2022年发布了Docker Desktop 4.3版本,新增了一系列提升开发体验和效率的功能,如改进了Compose V2的兼容性和性能,使得通过Docker Compose管理多容器服务更加流畅便捷。 此外,随着云原生技术的普及,Kubernetes作为容器编排领域的主流工具,其与Docker的整合使用也愈发重要。开发者不仅可以通过Kubernetes来部署和管理包含多个Docker容器的应用,还能实现滚动更新、自动扩展等高级功能,进一步提升资源利用率和系统稳定性。 同时,值得注意的是,由于运行时安全问题日益凸显,开源社区正积极研究和推进容器镜像安全扫描工具的发展,比如Trivy、Clair等,这些工具能够无缝集成到Docker构建流程中,帮助开发者检测并修复潜在的安全漏洞,确保Java应用在Docker容器中的安全运行。 未来,随着微服务架构和云原生理念的深化落地,Docker等容器技术将在DevOps流程优化、混合云环境适配以及边缘计算等领域发挥更大的作用,为开发者提供更为强大且灵活的应用交付解决方案。
2023-05-01 20:23:48
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桃李春风一杯酒-t
Go-Spring
...构设计中,缓存技术的应用已成常态,尤其在高并发、大数据量的场景下,其对于提升系统性能和用户体验的作用不言而喻。Go-Spring框架中的ehcache配置与使用仅是众多实现方案之一,实际上,随着云原生技术的发展,新型的分布式缓存服务如Redis、Memcached以及云服务商提供的托管缓存服务也逐渐崭露头角。 近期,AWS宣布对其Amazon ElastiCache服务进行升级,提供了更为强大的内存数据库功能,支持自动扩展、多可用区部署以及数据持久化,使开发者能够更加便捷高效地构建高可用、高性能的应用。同时,Google Cloud Platform也推出了Cloud Memorystore,一款全托管的Redis和Memcached服务,旨在简化大规模Web应用和服务的数据缓存管理。 此外,对于缓存策略的设计与优化亦至关重要,比如LRU(最近最少使用)算法、LFU(最不经常使用)算法等淘汰策略的选择及应用场景分析,都是深入研究缓存技术时不可或缺的内容。因此,在实际项目开发中,结合业务特性和资源条件灵活运用并持续优化缓存机制,方能最大程度发挥其效能,为系统的整体性能保驾护航。
2023-12-01 09:24:43
447
半夏微凉-t
站内搜索
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知识学习
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dig +short myip.opendns.com @resolver1.opendns.com
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