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..., Scanner是Java中用于接收用户输入的标准类，它提供了多种方法来读取不同数据类型（如整数、浮点数、字符串等）的输入。在程序运行时，通过创建Scanner对象并关联到System.in流，可以实现从键盘、文件或其他输入源获取用户输入的功能。 System.out.println() , 在Java编程语言中，System.out.println()是一个预定义的方法，属于java.io.PrintStream类的一部分，主要用于向控制台输出信息，并在输出内容后自动添加一个换行符。程序员可以通过该方法将变量值、字符串或者其他数据类型的表达式结果以可读的形式显示在控制台上，是Java中最常用的输出功能之一。 String.format() , String.format()是Java中的一个静态方法，属于String类，用于格式化并组合一组对象。它可以按照指定的格式规范生成一个新的字符串，类似于C语言中的printf函数。在处理输出时，String.format()允许程序员精确地控制输出内容的格式，比如对齐方式、整数和浮点数的小数位数以及如何插入变量值。例如，在文章中的应用场景中，String.format()被用来确保整数与字符串能够正确且美观地拼接在一起输出。

...n.net/grd_java/article/details/113116244。 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。 网页右边，向下滑有目录索引，可以根据标题跳转到你想看的内容 如果右边没有就找找左边 上一节：JUC锁，一些面试题和源码讲解 1、引用 java引用共4种，强软弱虚 强引用：我们普通的new一个对象，就是强引用，只有它指向为空了，或者已经没用了，才会被回收 软引用：JVM内存不够了，就回收软引用 弱引用：只要碰见垃圾回收器(System.gc())，就被回收 虚引用：对象当被回收时，会将其放在队列中 1、软引用 / 软引用 软引用是用来描述一些还有用但并非必须的对象。 对于软引用关联着的对象，在系统将要发生内存溢出异常之前，将会把这些对象列进回收范围进行第二次回收。 如果这次回收还没有足够的内存，才会抛出内存溢出异常。 -Xmx20M/import java.lang.ref.SoftReference;public class T02_SoftReference {public static void main(String[] args) {SoftReference<byte[]> m = new SoftReference<>(new byte[1024102410]);//创建软引用，分配10M//m = null;System.out.println(m.get());//获取System.gc();//垃圾回收try {Thread.sleep(500);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(m.get());//再分配一个数组，heap将装不下，这时候系统会垃圾回收，先回收一次，如果不够，会把软引用干掉byte[] b = new byte[1024102415];System.out.println(m.get());} }//软引用非常适合缓存使用 2、弱引用 public class M {@Overrideprotected void finalize() throws Throwable {System.out.println("finalize");} } 上图中，tl对象强引用指向ThreadLocal，map中key弱引用指向ThreadLocal，当tl=null时，强引用消失，此时弱引用也将自动被回收，但是此时key=null，value指向10M这个就永远访问不到，既内存泄露 下图中，18行到20行为解决内存泄露问题的，那就是通过remove()将它消除了 / 弱引用遭到gc就会回收/import java.lang.ref.WeakReference;public class T03_WeakReference {public static void main(String[] args) {WeakReference<M> m = new WeakReference<>(new M());System.out.println(m.get());System.gc();System.out.println(m.get());ThreadLocal<M> tl = new ThreadLocal<>();tl.set(new M());tl.remove();} } 3、虚引用 虚引用 虚引用不是给开发人员用的，一般是给写JVM（java虚拟机，没有它java程序运行不了），Netty等技术大牛用的 虚引用，对象当被回收时，会将其放在队列中，此时我们监听到队列中有新值了，就知道有虚引用被回收了 此时我们要做相应的处理，虚引用指向的值，是无法直接get()获取的 虚引用使用场景 一般情况（其它情况暂时没什么用），虚引用指向堆外内存(直接被操作系统管理的内存)，JVM无法对其回收 当虚引用对象被回收时，JVM的垃圾回收无法自动回收堆外内存， 但是此时，虚引用对象被回收，会将其放在队列中 操作人员，看到队列中有对象被回收，就进行相应操作，回收堆内存 如何回收堆外内存 C和C++有函数可以用 java现在也提供了Unsafe类可以操作堆外内存，具体请参考上一篇博客，总之，JDK1.8只能通过反射来用，JDK1.9以上可以通过new Unsafe对象来用 Unsafe类的方法有： copyMemory():直接访问内存 allocateMemory():直接分配内存，这就必须手动回收内存了 freeMemory():回收内存 下面是一个虚引用例子，自己看吧，懂得自然懂，现在看不懂的，先收藏或者保存上，以后回来看 / 一个对象是否有虚引用的存在，完全不会对其生存时间构成影响， 也无法通过虚引用来获取一个对象的实例。 为一个对象设置虚引用关联的唯一目的就是能在这个对象被收集器回收时收到一个系统通知。 虚引用和弱引用对关联对象的回收都不会产生影响，如果只有虚引用活着弱引用关联着对象， 那么这个对象就会被回收。它们的不同之处在于弱引用的get方法，虚引用的get方法始终返回null, 弱引用可以使用ReferenceQueue,虚引用必须配合ReferenceQueue使用。 jdk中直接内存的回收就用到虚引用，由于jvm自动内存管理的范围是堆内存， 而直接内存是在堆内存之外（其实是内存映射文件，自行去理解虚拟内存空间的相关概念）， 所以直接内存的分配和回收都是有Unsafe类去操作，java在申请一块直接内存之后， 会在堆内存分配一个对象保存这个堆外内存的引用， 这个对象被垃圾收集器管理，一旦这个对象被回收， 相应的用户线程会收到通知并对直接内存进行清理工作。 事实上，虚引用有一个很重要的用途就是用来做堆外内存的释放， DirectByteBuffer就是通过虚引用来实现堆外内存的释放的。/import java.lang.ref.PhantomReference;import java.lang.ref.Reference;import java.lang.ref.ReferenceQueue;import java.util.LinkedList;import java.util.List;public class T04_PhantomReference {private static final List<Object> LIST = new LinkedList<>();private static final ReferenceQueue<M> QUEUE = new ReferenceQueue<>();public static void main(String[] args) {PhantomReference<M> phantomReference = new PhantomReference<>(new M(), QUEUE);new Thread(() -> {while (true) {LIST.add(new byte[1024 1024]);try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();Thread.currentThread().interrupt();}System.out.println(phantomReference.get());} }).start();new Thread(() -> {while (true) {Reference<? extends M> poll = QUEUE.poll();if (poll != null) {System.out.println("--- 虚引用对象被jvm回收了 ---- " + poll);} }}).start();try {Thread.sleep(500);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} }} 2、容器 1、发展历史(一定要了解) map容器你需要了解的历史 JDK早期，java提供了Vector和Hashtable两个容器，这两个容器，很多操作都加了锁Synchronized，对于某些不需要用锁的情况下，就显得十分影响性能，所以现在基本没人用这两个容器，但是面试经常问这两个容器里面的数据结构等内容 后来，出现了HashMap，此容器完全不加锁，是用的最多的容器 但是完全不加锁未免不完善，所以java提供了如下方式，将HashMap变为加锁的 //通过Collections.synchronizedMap(HashMap)方法，将其变为加锁Map集合，其中泛型随意，UUID只是举例。static Map<UUID, UUID> m = Collections.synchronizedMap(new HashMap<UUID, UUID>()); 通过阅读源码发现，上面方法将HashMap变为加锁，也是使用Synchronized，只是锁的内容更细，但并不比HashTable效率高多少 所以衍生除了新的容器ConcurrentHashMap ConcurrentHashMap 此容器，插入效率不如上面的，因为它做了各种判断和CAS，但是差距不是特别大 读取效率很高，100个线程同时访问，每个线程读取一百万次实测 Hashtable 39s ，SynchronizedHashMap 38s ，ConcurrentHashMap 1.7s 前两个将近40秒，ConcurrentHashMap只需要不到2s，由此可见此容器读取效率极高 2、为什么推荐使用Queue来做高并发 为什么推荐Queue（队列） Queue接口提供了很多针对多线程非常友好的API（offer ，peek和poll，其中BlockingQueue还添加了put和take可以阻塞），可以说专门为多线程高并发而创造的接口，所以一般我们使用Queue而不用List 以下代码分别使用链表LinkList和ConcurrentQueue，对比一下速度 LinkList用了5s多，ConcurrentQueue几乎瞬间完成 Concurrent接口就是专为多线程设计，多线程设计要多考虑Queue(高并发用)的使用，少使用List / 有N张火车票，每张票都有一个编号 同时有10个窗口对外售票 请写一个模拟程序 分析下面的程序可能会产生哪些问题？ 重复销售？超量销售？ 使用Vector或者Collections.synchronizedXXX 分析一下，这样能解决问题吗？ 就算操作A和B都是同步的，但A和B组成的复合操作也未必是同步的，仍然需要自己进行同步 就像这个程序，判断size和进行remove必须是一整个的原子操作 @author 马士兵/import java.util.LinkedList;import java.util.List;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class TicketSeller3 {static List<String> tickets = new LinkedList<>();static {for(int i=0; i<1000; i++) tickets.add("票 编号：" + i);}public static void main(String[] args) {for(int i=0; i<10; i++) {new Thread(()->{while(true) {synchronized(tickets) {if(tickets.size() <= 0) break;try {TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(10);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("销售了--" + tickets.remove(0));} }}).start();} }} 队列 import java.util.Queue;import java.util.concurrent.ConcurrentLinkedQueue;public class TicketSeller4 {static Queue<String> tickets = new ConcurrentLinkedQueue<>();static {for(int i=0; i<1000; i++) tickets.add("票 编号：" + i);}public static void main(String[] args) {for(int i=0; i<10; i++) {new Thread(()->{while(true) {String s = tickets.poll();if(s == null) break;else System.out.println("销售了--" + s);} }).start();} }} 3、多线程常用容器 1、ConcurrentHashMap(无序)和ConcurrentSkipListMap(有序，链表，使用跳表数据结构，让查询更快) 跳表：http://blog.csdn.net/sunxianghuang/article/details/52221913 import java.util.;import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;import java.util.concurrent.ConcurrentSkipListMap;import java.util.concurrent.CountDownLatch;public class T01_ConcurrentMap {public static void main(String[] args) {Map<String, String> map = new ConcurrentHashMap<>();//Map<String, String> map = new ConcurrentSkipListMap<>(); //高并发并且排序//Map<String, String> map = new Hashtable<>();//Map<String, String> map = new HashMap<>(); //Collections.synchronizedXXX//TreeMapRandom r = new Random();Thread[] ths = new Thread[100];CountDownLatch latch = new CountDownLatch(ths.length);long start = System.currentTimeMillis();for(int i=0; i<ths.length; i++) {ths[i] = new Thread(()->{for(int j=0; j<10000; j++) map.put("a" + r.nextInt(100000), "a" + r.nextInt(100000));latch.countDown();});}Arrays.asList(ths).forEach(t->t.start());try {latch.await();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}long end = System.currentTimeMillis();System.out.println(end - start);System.out.println(map.size());} } 2、CopyOnWriteList（写时复制）和CopyOnWriteSet 适用于，高并发是，读的多，写的少的情况 当我们写的时候，将容器复制，让写线程去复制的线程写（写的时候加锁） 而读线程依旧去读旧的(读的时候不加锁) 当写完，将对象指向复制后的已经写完的容器，原来容器销毁 大大提高读的效率 / 写时复制容器 copy on write 多线程环境下，写时效率低，读时效率高 适合写少读多的环境 @author 马士兵/import java.util.ArrayList;import java.util.Arrays;import java.util.List;import java.util.Random;import java.util.Vector;import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;public class T02_CopyOnWriteList {public static void main(String[] args) {List<String> lists = //new ArrayList<>(); //这个会出并发问题！//new Vector();new CopyOnWriteArrayList<>();Random r = new Random();Thread[] ths = new Thread[100];for(int i=0; i<ths.length; i++) {Runnable task = new Runnable() {@Overridepublic void run() {for(int i=0; i<1000; i++) lists.add("a" + r.nextInt(10000));} };ths[i] = new Thread(task);}runAndComputeTime(ths);System.out.println(lists.size());}static void runAndComputeTime(Thread[] ths) {long s1 = System.currentTimeMillis();Arrays.asList(ths).forEach(t->t.start());Arrays.asList(ths).forEach(t->{try {t.join();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} });long s2 = System.currentTimeMillis();System.out.println(s2 - s1);} } 3、synchronizedList和ConcurrentLinkedQueue package com.mashibing.juc.c_025;import java.util.ArrayList;import java.util.Collections;import java.util.List;import java.util.Queue;import java.util.concurrent.ConcurrentLinkedQueue;public class T04_ConcurrentQueue {public static void main(String[] args) {List<String> strsList = new ArrayList<>();List<String> strsSync = Collections.synchronizedList(strsList);//加锁ListQueue<String> strs = new ConcurrentLinkedQueue<>();//Concurrent链表队列，就是读快for(int i=0; i<10; i++) {strs.offer("a" + i); //add添加，但是不同点是，此方法会返回一个布尔值}System.out.println(strs);System.out.println(strs.size());System.out.println(strs.poll());//取出，取完后将元素去除System.out.println(strs.size());System.out.println(strs.peek());//取出，但是不会将元素从队列删除System.out.println(strs.size());//双端队列Deque} } 4、LinkedBlockingQueue 链表阻塞队列（无界链表，可以一直装东西，直到内存满（其实，也不是无限，其长度Integer.MaxValue就是上限，毕竟最大就这么大）） 主要体现在put和take方法，put添加的时候，如果队列满了，就阻塞当前线程，直到队列有空位，继续插入。take方法取的时候，如果没有值，就阻塞，等有值了，立马去取 import java.util.Random;import java.util.concurrent.BlockingQueue;import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class T05_LinkedBlockingQueue {static BlockingQueue<String> strs = new LinkedBlockingQueue<>();static Random r = new Random();public static void main(String[] args) {new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 100; i++) {try {strs.put("a" + i); //如果满了，当前线程就会等待（实现阻塞），等多会有空位，将值插入TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(r.nextInt(1000));} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} }}, "p1").start();for (int i = 0; i < 5; i++) {new Thread(() -> {for (;;) {try {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " take -" + strs.take()); //取内容，如果空了，当前线程就会等待（实现阻塞）} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} }}, "c" + i).start();} }} 5、ArrayBlockingQueue 有界阻塞队列（因为Array需要指定长度） import java.util.Random;import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;import java.util.concurrent.BlockingQueue;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class T06_ArrayBlockingQueue {static BlockingQueue<String> strs = new ArrayBlockingQueue<>(10);static Random r = new Random();public static void main(String[] args) throws InterruptedException {for (int i = 0; i < 10; i++) {strs.put("a" + i);}//strs.put("aaa"); //满了就会等待，程序阻塞//strs.add("aaa");//strs.offer("aaa");strs.offer("aaa", 1, TimeUnit.SECONDS);System.out.println(strs);} } 6、特殊的阻塞队列1：DelayQueue 延时队列（按时间进行调度，就是隔多长时间运行，谁隔的少，谁先） 以下例子中，我们添加线程到队列顺序为t12345，正常情况下，会按照顺序运行，但是这里有了延时时间，也就是时间越短，越先执行 步骤很简单，拿到延时队列 指定构造方法 继承 implements Delayed 重写 compareTo和getDelay import java.util.Calendar;import java.util.Random;import java.util.concurrent.BlockingQueue;import java.util.concurrent.DelayQueue;import java.util.concurrent.Delayed;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class T07_DelayQueue {static BlockingQueue<MyTask> tasks = new DelayQueue<>();static Random r = new Random();static class MyTask implements Delayed {String name;long runningTime;MyTask(String name, long rt) {this.name = name;this.runningTime = rt;}@Overridepublic int compareTo(Delayed o) {if(this.getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS) < o.getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS))return -1;else if(this.getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS) > o.getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS)) return 1;else return 0;}@Overridepublic long getDelay(TimeUnit unit) {return unit.convert(runningTime - System.currentTimeMillis(), TimeUnit.MILLISECONDS);}@Overridepublic String toString() {return name + " " + runningTime;} }public static void main(String[] args) throws InterruptedException {long now = System.currentTimeMillis();MyTask t1 = new MyTask("t1", now + 1000);MyTask t2 = new MyTask("t2", now + 2000);MyTask t3 = new MyTask("t3", now + 1500);MyTask t4 = new MyTask("t4", now + 2500);MyTask t5 = new MyTask("t5", now + 500);tasks.put(t1);tasks.put(t2);tasks.put(t3);tasks.put(t4);tasks.put(t5);System.out.println(tasks);for(int i=0; i<5; i++) {System.out.println(tasks.take());//获取的是toString方法返回值} }} 7、特殊的阻塞队列2：PriorityQueque 优先队列（二叉树算法，就是排序） import java.util.PriorityQueue;public class T07_01_PriorityQueque {public static void main(String[] args) {PriorityQueue<String> q = new PriorityQueue<>();q.add("c");q.add("e");q.add("a");q.add("d");q.add("z");for (int i = 0; i < 5; i++) {System.out.println(q.poll());} }} 8、特殊的阻塞队列3：SynchronusQueue 同步队列(线程池用处非常大) 此队列容量为0，当插入元素时，必须同时有个线程往外取 就是说，当你往这个队列里面插入一个元素，它就拿着这个元素站着(阻塞)，直到有个取元素的线程来，它就把元素交给它 就是用来同步数据的，也就是线程间交互数据用的一个特殊队列 package com.mashibing.juc.c_025;import java.util.concurrent.BlockingQueue;import java.util.concurrent.SynchronousQueue;public class T08_SynchronusQueue { //容量为0public static void main(String[] args) throws InterruptedException {BlockingQueue<String> strs = new SynchronousQueue<>();new Thread(()->{//这个线程就是消费者，来取值try {System.out.println(strs.take());//和同步队列要值} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} }).start();strs.put("aaa"); //阻塞等待消费者消费，就拿着aaa站着，等线程来取//strs.put("bbb");//strs.add("aaa");System.out.println(strs.size());} } 9、特殊的阻塞队列4：TransferQueue 传递队列 此队列加入了一个方法transfer()用来向队列添加元素 但是和put()方法不同的是，put添加完元素就走了 而这个方法，添加完自己就阻塞了，直到有人将这个元素取走，它才继续工作(省去我们手动阻塞) import java.util.concurrent.LinkedTransferQueue;public class T09_TransferQueue {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {LinkedTransferQueue<String> strs = new LinkedTransferQueue<>();new Thread(() -> {try {System.out.println(strs.take());} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} }).start();strs.transfer("aaa");//放东西到队列，同时阻塞等待消费者线程，取走元素//strs.put("aaa");//如果用put就和普通队列一样，放完东西就走了/new Thread(() -> {try {System.out.println(strs.take());} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} }).start();/} } 3、线程池 线程池 由于单独创建线程，十分影响效率，而且无法对线程集中管理，一旦疏落，可能线程无限执行，浪费资源 线程池就是一个存储线程的游泳池，而每个线程就是池子里面的赛道 池子里的线程不执行任何任务，只是提供一个资源 而谁提交了任务，比如我想来游泳，那么池子就给你一个赛道，让你游泳 比如它想练憋气，那么给它一个赛道练憋气 当他们用完，走了，那么后面其它人再过来继续用 这就是线程池，始终只有这几个线程，不做实现，而是借用这几个线程的用户，自己掌控用这些线程资源做什么（提交任务给线程,线程空闲就帮他们完成任务） 线程池的两种类型（两类，不是两个） ThreadPoolExecutor（简称TPE） ForkJoinPool（分解汇总任务(将任务细化，最后汇总结果)，少量线程执行多个任务（子任务，TPE做不到先执行子任务），CPU密集型） Executors（注意这后面有s） 它可以说是线程池工厂类，我们一般通过它创建线程池，并且它为我们封装了线程 1、常用类 Executor ExecutorService 扩展了execute方法，具有一个返回值 规定了异步执行机制，提供了一些执行器方法，比如shutdown()关闭等 但是它不知道执行器中的线程何时执行完 Callable 对Runnable进行了扩展,实现Callable的调用，可以有返回值，表示线程的状态 但是无法返回线程执行结果 Future 获得未来线程执行结果 由此，我们可以得知线程池基本的一个使用步骤 其中service.submit（）:为异步提交，也就是说，主线程该干嘛干嘛，我是异步执行的，和同步不一样（当前线程执行完，主线程才能继续执行，叫同步） futuer.get():获取结果集结果，此时因为异步，主线程执行到这里，结果集可能还没封装好，所以此时如果没有值，就阻塞，直到结果集出来 public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {Callable<String> c = new Callable() {@Overridepublic String call() throws Exception {return "Hello Callable";} };ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();Future<String> future = service.submit(c); //异步System.out.println(future.get());//阻塞service.shutdown();} 2、FutureTask 可充当任务的结果集 上面我们介绍Future是用来得到任务的执行结果的 而FutureTask，可以当做一个任务用，并且返回任务的结果，也就是可以跑线程，然后还可以得到线程结果 public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {FutureTask<Integer> task = new FutureTask<>(()->{TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(500);return 1000;}); //new Callable () { Integer call();}new Thread(task).start();System.out.println(task.get()); //阻塞} 3、CompletableFuture 非常灵活的任务结果集 一个非常灵活的结果集 他可以将很多执行不同任务的线程的结果进行汇总 比如一个网站，它可以启动多个线程去各大电商网站，比如淘宝，京东，收集某些或某一个商品的价格 最后，将获取的数据进行整合封装 最终，客户就可以通过此网站，获取某类商品在各网站的价格信息 / 假设你能够提供一个服务 这个服务查询各大电商网站同一类产品的价格并汇总展示 @author 马士兵 http://mashibing.com/import java.io.IOException;import java.util.Random;import java.util.concurrent.CompletableFuture;import java.util.concurrent.ExecutionException;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class T06_01_CompletableFuture {public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {long start, end;/start = System.currentTimeMillis();priceOfTM();priceOfTB();priceOfJD();end = System.currentTimeMillis();System.out.println("use serial method call! " + (end - start));/start = System.currentTimeMillis();CompletableFuture<Double> futureTM = CompletableFuture.supplyAsync(()->priceOfTM());CompletableFuture<Double> futureTB = CompletableFuture.supplyAsync(()->priceOfTB());CompletableFuture<Double> futureJD = CompletableFuture.supplyAsync(()->priceOfJD());CompletableFuture.allOf(futureTM, futureTB, futureJD).join();//当所有结果集都获取到，才汇总阻塞CompletableFuture.supplyAsync(()->priceOfTM()).thenApply(String::valueOf).thenApply(str-> "price " + str).thenAccept(System.out::println);end = System.currentTimeMillis();System.out.println("use completable future! " + (end - start));try {System.in.read();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} }private static double priceOfTM() {delay();return 1.00;}private static double priceOfTB() {delay();return 2.00;}private static double priceOfJD() {delay();return 3.00;}/private static double priceOfAmazon() {delay();throw new RuntimeException("product not exist!");}/private static void delay() {int time = new Random().nextInt(500);try {TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(time);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.printf("After %s sleep!\n", time);} } 4、TPE型线程池1：ThreadPoolExecutor 原理及其参数 线程池由两个集合组成，一个集合存储线程，一个集合存储任务 存储线程：可以规定大小，最多可以有多少个，以及指定核心线程数量（不会被回收） 任务队列：存储任务 细节：初始线程池没有线程，当有一个任务来，线程池起一个线程，又有一个任务来，再起一个线程，直到达到核心线程数量 核心线程数量达到时，新来的任务将存储到任务队列中等待核心线程处理完成，直到任务队列也满了 当任务队列满了，此时再次启动一个线程（非核心线程，一旦空闲，达到指定时间将会消失），直到达到线程最大数量 当线程容器和任务容器都满了，又来了线程，将会执行拒绝策略 上面的细节涉及的所有步骤内容，均由创建线程池的参数执行 下面是ThreadPoolExecutor构造方法参数的源码注释 / 用给定的初始值，创建一个新的线程池 @param corePoolSize 核心线程数量 @param maximumPoolSize 最大线程数量 @param keepAliveTime 当线程数大于核心线程数量时，空闲的线程可生存的时间 @param unit 时间单位 @param workQueue 任务队列，只能包含由execute提交的Runnable任务 @param threadFactory 工厂，用于创建线程给线程池调度的工厂，可以自定义 @param handler 拒绝策略(可以自定义，JDK默认提供4种)，当线程边界和队列容量已经满了，新来线程被阻塞时使用的处理程序/public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory,RejectedExecutionHandler handler) JDK提供的4种拒绝策略，不常用，一般都是自己定义拒绝策略 Abort：抛异常 Discard：扔掉，不抛异常 DiscardOldest：扔掉排队时间最久的（将队列中排队时间最久的扔掉，然后让新来的进来） CallerRuns：调用者处理任务（谁通过execute方法提交任务，谁处理） ThreadPoolExecutor继承关系 继承关系：ThreadPoolExecutor->AbstractExectorService类->ExectorService接口->Exector接口 Executors（注意这后面有s） 它可以说是线程池工厂类，我们一般通过它创建线程池，并且它为我们封装了线程 看看下面创建线程池，哪里用到了它 使用实例 import java.io.IOException;import java.util.concurrent.;public class T05_00_HelloThreadPool {static class Task implements Runnable {private int i;public Task(int i) {this.i = i;}@Overridepublic void run() {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Task " + i);try {System.in.read();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} }@Overridepublic String toString() {return "Task{" +"i=" + i +'}';} }public static void main(String[] args) {ThreadPoolExecutor tpe = new ThreadPoolExecutor(2, 4,60, TimeUnit.SECONDS,new ArrayBlockingQueue<Runnable>(4),Executors.defaultThreadFactory(),new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());//创建线程池，核心2个，最大4个，空闲线程存活时间60s，任务队列容量4，使用默认线程工程，创建线程。拒绝策略是JDK提供的for (int i = 0; i < 8; i++) {tpe.execute(new Task(i));//供提交8次任务}System.out.println(tpe.getQueue());//查看任务队列tpe.execute(new Task(100));//提交新的任务System.out.println(tpe.getQueue());tpe.shutdown();//关闭线程池} } 5、TPE型线程池2：SingleThreadPool 单例线程池(只有一个线程) 为什么有单例线程池 有任务队列，有线程池管理机制 Executors（注意这后面有s） 它可以说是线程池工厂类，我们一般通过它创建线程池，并且它为我们封装了线程 看看下面哪里用到了它 /创建单例线程池，扔5个任务进去，查看输出结果，看看有几个线程执行任务/import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;public class T07_SingleThreadPool {public static void main(String[] args) {ExecutorService service = Executors.newSingleThreadExecutor();for(int i=0; i<5; i++) {final int j = i;service.execute(()->{System.out.println(j + " " + Thread.currentThread().getName());});} }} 6、TPE型线程池3：CachedPool 缓存，存储线程池 此线程池没有核心线程，来一个任务启动一个线程（最多Integer.MaxValue，不会放在任务队列，因为任务队列容量为0），每个线程空闲后，只能活60s 实例 import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;public class T07_SingleThreadPool {public static void main(String[] args) {ExecutorService service = Executors.newSingleThreadExecutor();//通过Executors获取池子for(int i=0; i<5; i++) {final int j = i;service.execute(()->{//提交任务System.out.println(j + " " + Thread.currentThread().getName());});}service.shutdown();} } 7、TPE型线程池4：FixedThreadPool 固定线程池 此线次池，用于创建一个固定线程数量的线程池，不会回收 实例 import java.util.ArrayList;import java.util.List;import java.util.concurrent.Callable;import java.util.concurrent.ExecutionException;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.Future;public class T09_FixedThreadPool {public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {//并发执行long start = System.currentTimeMillis();getPrime(1, 200000); long end = System.currentTimeMillis();System.out.println(end - start);//输出并发执行耗费时间final int cpuCoreNum = 4;//并行执行ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(cpuCoreNum);MyTask t1 = new MyTask(1, 80000); //1-5 5-10 10-15 15-20MyTask t2 = new MyTask(80001, 130000);MyTask t3 = new MyTask(130001, 170000);MyTask t4 = new MyTask(170001, 200000);Future<List<Integer>> f1 = service.submit(t1);Future<List<Integer>> f2 = service.submit(t2);Future<List<Integer>> f3 = service.submit(t3);Future<List<Integer>> f4 = service.submit(t4);start = System.currentTimeMillis();f1.get();f2.get();f3.get();f4.get();end = System.currentTimeMillis();System.out.println(end - start);//输出并行耗费时间}static class MyTask implements Callable<List<Integer>> {int startPos, endPos;MyTask(int s, int e) {this.startPos = s;this.endPos = e;}@Overridepublic List<Integer> call() throws Exception {List<Integer> r = getPrime(startPos, endPos);return r;} }static boolean isPrime(int num) {for(int i=2; i<=num/2; i++) {if(num % i == 0) return false;}return true;}static List<Integer> getPrime(int start, int end) {List<Integer> results = new ArrayList<>();for(int i=start; i<=end; i++) {if(isPrime(i)) results.add(i);}return results;} } 8、TPE型线程池5：ScheduledPool 预定，延时线程池 根据延时时间（隔多长时间后运行），排序，哪个线程先执行,用户只需要指定核心线程数量 此线程池返回的池对象，和提交任务方法都不一样，比较涉及到时间 import java.util.Random;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class T10_ScheduledPool {public static void main(String[] args) {ScheduledExecutorService service = Executors.newScheduledThreadPool(4);service.scheduleAtFixedRate(()->{//提交延时任务try {TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(new Random().nextInt(1000));} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName());}, 0, 500, TimeUnit.MILLISECONDS);//指定延时时间和单位，第一个任务延时0毫秒，之后的任务，延时500毫秒} } 9、手写拒绝策略小例子 import java.util.concurrent.;public class T14_MyRejectedHandler {public static void main(String[] args) {ExecutorService service = new ThreadPoolExecutor(4, 4,0, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(6),Executors.defaultThreadFactory(),new MyHandler());//将手写拒绝策略传入}static class MyHandler implements RejectedExecutionHandler {//1、继承RejectedExecutionHandler@Overridepublic void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) {//2、重写方法//log("r rejected")//伪代码，表示通过log4j.log()报一下日志，拒绝的时间，线程名//save r kafka mysql redis//可以尝试保存队列//try 3 times //可以尝试几次，比如3次，重新去抢队列，3次还不行就丢弃if(executor.getQueue().size() < 10000) {//尝试条件，如果size>10000了,就执行拒绝策略//try put again();//如果小于10000，尝试将其放到队列中} }} } 10、ForkJoinPool线程池1：ForkJoinPool 前面我们讲过线程分为两大类，TPE和FJP ForkJoinPool（分解汇总任务(将任务细化，最后汇总结果)，少量线程执行多个任务（子任务，TPE做不到先执行子任务），CPU密集型） 适合将大任务切分成多个小任务运行 两个方法，fork()：分子任务，将子任务分配到线程池中 join()：当前任务的计算结果，如果有子任务，等子任务结果返回后再汇总 下面实例实现，一百万个随机数求和，由两种方法实现，一种ForkJoinPool分任务并行，一种使用单线程做 import java.io.IOException;import java.util.Arrays;import java.util.Random;import java.util.concurrent.ForkJoinPool;import java.util.concurrent.RecursiveAction;import java.util.concurrent.RecursiveTask;public class T12_ForkJoinPool {//1000000个随机数求和static int[] nums = new int[1000000];//一堆数static final int MAX_NUM = 50000;//分任务时，每个任务的操作量不能多于50000个，否则就继续细分static Random r = new Random();//使用随机数将数组初始化static {for(int i=0; i<nums.length; i++) {nums[i] = r.nextInt(100);}System.out.println("---" + Arrays.stream(nums).sum()); //stream api 单线程就这么做，一个一个加}//分任务，需要继承，可以继承RecursiveAction(不需要返回值，一般用在不需要返回值的场景)或//RecursiveTask(需要返回值，我们用这个，因为我们需要最后获取求和结果)两个更好实现的类，//他俩继承与ForkJoinTaskstatic class AddTaskRet extends RecursiveTask<Long> {private static final long serialVersionUID = 1L;int start, end;AddTaskRet(int s, int e) {start = s;end = e;}@Overrideprotected Long compute() {if(end-start <= MAX_NUM) {//如果任务操作数小于规定的最大操作数，就进行运算，long sum = 0L;for(int i=start; i<end; i++) sum += nums[i];return sum;//返回结果} //如果分配的操作数大于规定，就继续细分（简单的重中点分，两半）int middle = start + (end-start)/2;//获取中间值AddTaskRet subTask1 = new AddTaskRet(start, middle);//传入起始值和中间值，表示一个子任务AddTaskRet subTask2 = new AddTaskRet(middle, end);//中间值和结尾值，表示一个子任务subTask1.fork();//分任务subTask2.fork();//分任务return subTask1.join() + subTask2.join();//最后返回结果汇总} }public static void main(String[] args) throws IOException {/ForkJoinPool fjp = new ForkJoinPool();AddTask task = new AddTask(0, nums.length);fjp.execute(task);/ForkJoinPool fjp = new ForkJoinPool();//创建线程池AddTaskRet task = new AddTaskRet(0, nums.length);//创建任务fjp.execute(task);//传入任务long result = task.join();//返回汇总结果System.out.println(result);//System.in.read();} } 11、ForkJoinPool线程池2：WorkStealingPool 任务偷取线程池 原来的线程池，都是有一个任务队列，而这个不同，它给每个线程都分配了一个任务队列 当某一个线程的任务队列没有任务，并且自己空闲，它就去其它线程的任务队列中偷任务，所以叫任务偷取线程池 细节：当线程自己从自己的任务队列拿任务时，不需要加锁，但是偷任务时，因为有两个线程，可能发生同步问题，需要加锁 此线程继承FJP 实例 import java.io.IOException;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class T11_WorkStealingPool {public static void main(String[] args) throws IOException {ExecutorService service = Executors.newWorkStealingPool();System.out.println(Runtime.getRuntime().availableProcessors());service.execute(new R(1000));service.execute(new R(2000));service.execute(new R(2000));service.execute(new R(2000)); //daemonservice.execute(new R(2000));//由于产生的是精灵线程（守护线程、后台线程），主线程不阻塞的话，看不到输出System.in.read(); }static class R implements Runnable {int time;R(int t) {this.time = t;}@Overridepublic void run() {try {TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(time);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(time + " " + Thread.currentThread().getName());} }} 12、流式API：ParallelStreamAPI 不懂的请参考：https://blog.csdn.net/grd_java/article/details/110265219 实例 import java.util.ArrayList;import java.util.List;import java.util.Random;public class T13_ParallelStreamAPI {public static void main(String[] args) {List<Integer> nums = new ArrayList<>();Random r = new Random();for(int i=0; i<10000; i++) nums.add(1000000 + r.nextInt(1000000));//System.out.println(nums);long start = System.currentTimeMillis();nums.forEach(v->isPrime(v));long end = System.currentTimeMillis();System.out.println(end - start);//使用parallel stream apistart = System.currentTimeMillis();nums.parallelStream().forEach(T13_ParallelStreamAPI::isPrime);//并行流，将任务切分成子任务执行end = System.currentTimeMillis();System.out.println(end - start);}static boolean isPrime(int num) {for(int i=2; i<=num/2; i++) {if(num % i == 0) return false;}return true;} } 13、总结 总结 Callable相当于一Runnable但是它有返回值 Future：存储执行完产生的结果 FutureTask 相当于Future+Runnable，既可以执行任务，又能获取任务执行的Future结果 CompletableFuture 可以多任务异步，并对多任务控制，整合任务结果，细化完美，比如可以一个任务完成就可以整合结果，也可以所有任务完成才整合结果 4、ThreadPoolExecutor源码解析 依然只讲重点，实际还需要大家按照上篇博客中看源码的方式来看 1、常用变量的解释 // 1. ctl，可以看做一个int类型的数字，高3位表示线程池状态，低29位表示worker数量private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0));// 2. COUNT_BITS，Integer.SIZE为32，所以COUNT_BITS为29private static final int COUNT_BITS = Integer.SIZE - 3;// 3. CAPACITY，线程池允许的最大线程数。1左移29位，然后减1，即为 2^29 - 1private static final int CAPACITY = (1 << COUNT_BITS) - 1;// runState is stored in the high-order bits// 4. 线程池有5种状态，按大小排序如下：RUNNING < SHUTDOWN < STOP < TIDYING < TERMINATEDprivate static final int RUNNING = -1 << COUNT_BITS;private static final int SHUTDOWN = 0 << COUNT_BITS;private static final int STOP = 1 << COUNT_BITS;private static final int TIDYING = 2 << COUNT_BITS;private static final int TERMINATED = 3 << COUNT_BITS;// Packing and unpacking ctl// 5. runStateOf()，获取线程池状态，通过按位与操作，低29位将全部变成0private static int runStateOf(int c) { return c & ~CAPACITY; }// 6. workerCountOf()，获取线程池worker数量，通过按位与操作，高3位将全部变成0private static int workerCountOf(int c) { return c & CAPACITY; }// 7. ctlOf()，根据线程池状态和线程池worker数量，生成ctl值private static int ctlOf(int rs, int wc) { return rs | wc; }/ Bit field accessors that don't require unpacking ctl. These depend on the bit layout and on workerCount being never negative./// 8. runStateLessThan()，线程池状态小于xxprivate static boolean runStateLessThan(int c, int s) {return c < s;}// 9. runStateAtLeast()，线程池状态大于等于xxprivate static boolean runStateAtLeast(int c, int s) {return c >= s;} 2、构造方法 public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable> workQueue,ThreadFactory threadFactory,RejectedExecutionHandler handler) {// 基本类型参数校验if (corePoolSize < 0 ||maximumPoolSize <= 0 ||maximumPoolSize < corePoolSize ||keepAliveTime < 0)throw new IllegalArgumentException();// 空指针校验if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)throw new NullPointerException();this.corePoolSize = corePoolSize;this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;this.workQueue = workQueue;// 根据传入参数unit和keepAliveTime，将存活时间转换为纳秒存到变量keepAliveTime 中this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);this.threadFactory = threadFactory;this.handler = handler;} 3、提交执行task的过程 public void execute(Runnable command) {if (command == null)throw new NullPointerException();/ Proceed in 3 steps: 1. If fewer than corePoolSize threads are running, try to start a new thread with the given command as its first task. The call to addWorker atomically checks runState and workerCount, and so prevents false alarms that would add threads when it shouldn't, by returning false. 2. If a task can be successfully queued, then we still need to double-check whether we should have added a thread (because existing ones died since last checking) or that the pool shut down since entry into this method. So we recheck state and if necessary roll back the enqueuing if stopped, or start a new thread if there are none. 3. If we cannot queue task, then we try to add a new thread. If it fails, we know we are shut down or saturated and so reject the task./int c = ctl.get();// worker数量比核心线程数小，直接创建worker执行任务if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {if (addWorker(command, true))return;c = ctl.get();}// worker数量超过核心线程数，任务直接进入队列if (isRunning(c) && workQueue.offer(command)) {int recheck = ctl.get();// 线程池状态不是RUNNING状态，说明执行过shutdown命令，需要对新加入的任务执行reject()操作。// 这儿为什么需要recheck，是因为任务入队列前后，线程池的状态可能会发生变化。if (! isRunning(recheck) && remove(command))reject(command);// 这儿为什么需要判断0值，主要是在线程池构造方法中，核心线程数允许为0else if (workerCountOf(recheck) == 0)addWorker(null, false);}// 如果线程池不是运行状态，或者任务进入队列失败，则尝试创建worker执行任务。// 这儿有3点需要注意：// 1. 线程池不是运行状态时，addWorker内部会判断线程池状态// 2. addWorker第2个参数表示是否创建核心线程// 3. addWorker返回false，则说明任务执行失败，需要执行reject操作else if (!addWorker(command, false))reject(command);} 4、addworker源码解析 private boolean addWorker(Runnable firstTask, boolean core) {retry:// 外层自旋for (;;) {int c = ctl.get();int rs = runStateOf(c);// 这个条件写得比较难懂，我对其进行了调整，和下面的条件等价// (rs > SHUTDOWN) || // (rs == SHUTDOWN && firstTask != null) || // (rs == SHUTDOWN && workQueue.isEmpty())// 1. 线程池状态大于SHUTDOWN时，直接返回false// 2. 线程池状态等于SHUTDOWN，且firstTask不为null，直接返回false// 3. 线程池状态等于SHUTDOWN，且队列为空，直接返回false// Check if queue empty only if necessary.if (rs >= SHUTDOWN &&! (rs == SHUTDOWN &&firstTask == null &&! workQueue.isEmpty()))return false;// 内层自旋for (;;) {int wc = workerCountOf(c);// worker数量超过容量，直接返回falseif (wc >= CAPACITY ||wc >= (core ? corePoolSize : maximumPoolSize))return false;// 使用CAS的方式增加worker数量。// 若增加成功，则直接跳出外层循环进入到第二部分if (compareAndIncrementWorkerCount(c))break retry;c = ctl.get(); // Re-read ctl// 线程池状态发生变化，对外层循环进行自旋if (runStateOf(c) != rs)continue retry;// 其他情况，直接内层循环进行自旋即可// else CAS failed due to workerCount change; retry inner loop} }boolean workerStarted = false;boolean workerAdded = false;Worker w = null;try {w = new Worker(firstTask);final Thread t = w.thread;if (t != null) {final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;// worker的添加必须是串行的，因此需要加锁mainLock.lock();try {// Recheck while holding lock.// Back out on ThreadFactory failure or if// shut down before lock acquired.// 这儿需要重新检查线程池状态int rs = runStateOf(ctl.get());if (rs < SHUTDOWN ||(rs == SHUTDOWN && firstTask == null)) {// worker已经调用过了start()方法，则不再创建workerif (t.isAlive()) // precheck that t is startablethrow new IllegalThreadStateException();// worker创建并添加到workers成功workers.add(w);// 更新largestPoolSize变量int s = workers.size();if (s > largestPoolSize)largestPoolSize = s;workerAdded = true;} } finally {mainLock.unlock();}// 启动worker线程if (workerAdded) {t.start();workerStarted = true;} }} finally {// worker线程启动失败，说明线程池状态发生了变化（关闭操作被执行），需要进行shutdown相关操作if (! workerStarted)addWorkerFailed(w);}return workerStarted;} 5、线程池worker任务单元 private final class Workerextends AbstractQueuedSynchronizerimplements Runnable{/ This class will never be serialized, but we provide a serialVersionUID to suppress a javac warning./private static final long serialVersionUID = 6138294804551838833L;/ Thread this worker is running in. Null if factory fails. /final Thread thread;/ Initial task to run. Possibly null. /Runnable firstTask;/ Per-thread task counter /volatile long completedTasks;/ Creates with given first task and thread from ThreadFactory. @param firstTask the first task (null if none)/Worker(Runnable firstTask) {setState(-1); // inhibit interrupts until runWorkerthis.firstTask = firstTask;// 这儿是Worker的关键所在，使用了线程工厂创建了一个线程。传入的参数为当前workerthis.thread = getThreadFactory().newThread(this);}/ Delegates main run loop to outer runWorker /public void run() {runWorker(this);}// 省略代码...} 6、核心线程执行逻辑-runworker final void runWorker(Worker w) {Thread wt = Thread.currentThread();Runnable task = w.firstTask;w.firstTask = null;// 调用unlock()是为了让外部可以中断w.unlock(); // allow interrupts// 这个变量用于判断是否进入过自旋（while循环）boolean completedAbruptly = true;try {// 这儿是自旋// 1. 如果firstTask不为null，则执行firstTask；// 2. 如果firstTask为null，则调用getTask()从队列获取任务。// 3. 阻塞队列的特性就是：当队列为空时，当前线程会被阻塞等待while (task != null || (task = getTask()) != null) {// 这儿对worker进行加锁，是为了达到下面的目的// 1. 降低锁范围，提升性能// 2. 保证每个worker执行的任务是串行的w.lock();// If pool is stopping, ensure thread is interrupted;// if not, ensure thread is not interrupted. This// requires a recheck in second case to deal with// shutdownNow race while clearing interrupt// 如果线程池正在停止，则对当前线程进行中断操作if ((runStateAtLeast(ctl.get(), STOP) ||(Thread.interrupted() &&runStateAtLeast(ctl.get(), STOP))) &&!wt.isInterrupted())wt.interrupt();// 执行任务，且在执行前后通过beforeExecute()和afterExecute()来扩展其功能。// 这两个方法在当前类里面为空实现。try {beforeExecute(wt, task);Throwable thrown = null;try {task.run();} catch (RuntimeException x) {thrown = x; throw x;} catch (Error x) {thrown = x; throw x;} catch (Throwable x) {thrown = x; throw new Error(x);} finally {afterExecute(task, thrown);} } finally {// 帮助gctask = null;// 已完成任务数加一 w.completedTasks++;w.unlock();} }completedAbruptly = false;} finally {// 自旋操作被退出，说明线程池正在结束processWorkerExit(w, completedAbruptly);} } 本篇文章为转载内容。原文链接：https://blog.csdn.net/grd_java/article/details/113116244。 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。

...V8引擎，专门用来跑JavaScript程序。这样一来，我们就能轻松愉快地在服务端搭建出各种实时应用，速度快得飞起，体验超级流畅！跟那些传统的后端语言，比如 PHP、Java 和 Ruby 不一样，Node.js 可厉害了，人家采用单线程模式，也就是说，所有的请求都由一条线程来处理，别看就一条线，但人家在处理并发请求时的身手可灵活了，性能杠杠滴！ Node.js 提供了一个丰富的包管理器 npm，使得我们可以轻松地获取并安装各种第三方模块。另外，你知道吗，Node.js 社区那可是个百宝箱啊，里面装满了各种实用的框架和工具。就像Express.js、Koa.js这些服务端框架，还有Gulp.js、Webpack.js这些自动化构建工具，真是应有尽有。它们的存在，就是为了让我们能够更轻松、更快速地搭建起自己的应用程序，简直像是给开发者们插上了翅膀一样，特别给力！ 在本篇文章中，我们将探讨如何使用 Node.js 进行云服务开发。首先，咱们得先摸清楚 Node.js 在云服务这个领域里头是怎么被用起来的，接下来再给大家伙儿逐一介绍一下时下热门的云服务提供商，还会附带上他们在 Node.js 开发这块的一些实用教程，让大家能更好地掌握上手。 一、Node.js 在云服务中的应用场景 1. 实时通信应用 Node.js 的事件驱动和非阻塞 I/O 模型使其非常适合实时通信应用。比如，我们完全可以借助 Socket.IO 这个神器，搭建出像实时聊天室、在线一起编辑文档这些超级实用的应用程序。就像是你和朋友们能即时聊天的小天地，或者大家一起同时修改同一份文档的神奇工具，这些都是 Socket.IO 能帮我们实现的好玩又强大的功能。 2. 后端服务 由于 Node.js 具有高并发性和异步编程的能力，因此它可以作为后端服务的核心引擎。比如，咱们可以拿 Express.js 这个框架来搭建一个飞快的 RESTful API，要不就用 Koa.js 来整一个更轻巧灵活的服务器，随你喜欢。 3. 数据库中间件 Node.js 可以作为数据库中间件，与数据库交互并实现数据的读取、存储和更新等功能。比如，我们可以拿起 Mongoose ORM 这个工具箱，它能帮我们牵线搭桥连上 MongoDB 数据库。然后，我们就能够借助它提供的查询语句，像玩魔术一样对数据进行各种操作，插入、删除、修改，随心所欲。 二、常用的云服务提供商及其 Node.js 开发教程 1. AWS AWS 提供了一系列的云服务，包括计算、存储、数据库、安全等等。在 AWS 上，我们可以使用 Lambda 函数来实现无服务器架构，使用 EC2 或 ECS 来部署 Node.js 应用程序。此外，AWS 还提供了丰富的 SDK 和 CLI 工具，方便我们在本地开发和调试应用程序。 2. Google Cloud Platform (GCP) GCP 提供了类似的云服务，包括 Compute Engine、App Engine、Cloud Functions、Cloud SQL 等等。在 GCP（Google Cloud Platform）这个平台上，咱们完全可以利用 Node.js 这门技术来开发应用程序，然后把它们稳稳地部署到 App Engine 上。这样一来，咱们就能更轻松、更方便地管理自家的应用程序，同时还能对它进行全方位的监控，确保一切运行得妥妥当当的。就像是在自家后院种菜一样，从播种（开发）到上架（部署），再到日常照料（管理和监控），全都在掌控之中。 3. Azure Azure 是微软提供的云服务平台，支持多种编程语言和技术栈。在 Azure 上，我们可以使用 Function App 来部署 Node.js 函数，并使用 App Service 来部署完整的 Node.js 应用程序。另外，Azure还准备了一整套超级实用的DevOps工具和服务，这对我们来说可真是个大宝贝，能够帮我们在管理和发布应用程序时更加得心应手，轻松高效。 接下来，我们将详细介绍如何使用 Node.js 在 AWS Lambda 上构建无服务器应用程序。 三、在 AWS Lambda 上使用 Node.js 构建无服务器应用程序 AWS Lambda 是一种无服务器计算服务，可以让开发者无需关心服务器的操作系统、虚拟机配置等问题，只需要专注于编写和上传代码即可。在Lambda这个平台上，咱们能够用Node.js来编写函数，就像变魔术一样把函数和触发器手牵手连起来，这样一来，就能轻松实现自动执行的酷炫效果啦！ 以下是使用 Node.js 在 AWS Lambda 上构建无服务器应用程序的基本步骤： Step 1: 创建 AWS 帐户并登录 AWS 控制台 Step 2: 安装 AWS CLI 工具 Step 3: 创建 Lambda 函数 Step 4: 编写 Lambda 函数 Step 5: 配置 Lambda 函数触发器 Step 6: 测试 Lambda 函数 Step 7: 将 Lambda 函数部署到生产环境

...nuc/sw/action/DocDownloadAction.java package nuc.sw.action;import java.io.InputStream;import org.apache.struts2.ServletActionContext;import com.opensymphony.xwork2.ActionSupport;public class DocDownloadAction extends ActionSupport { private String downPath;//返回InputStream流方法public InputStream getInputStream() throws Exception{ downPath = new String(downPath.getBytes("ISO8859-1"),"utf-8");//默认从WebAPP根目录下取资源return ServletActionContext.getServletContext().getResourceAsStream(downPath);}public String getDownPath(){return downPath;}public void setDownPath(String downPath){this.downPath=downPath;}public String getDownloadFileName(){//downPath.subString是截取downPath的一部分String downFileName=downPath.substring(7);try{downFileName = new String(downFileName.getBytes("iso8859-1"),"utf-8");//downFileName=new String(downFileName.getBytes(),"utf-8");}catch(Exception e){e.printStackTrace();}return downFileName;}@Overridepublic String execute() throws Exception { return SUCCESS;} } /20171105_shiyan_upanddown/src/nuc/sw/action/DocUploadAction.java package nuc.sw.action;import java.io.BufferedInputStream;import java.io.BufferedOutputStream;import java.io.File;import java.io.FileInputStream;import java.io.FileOutputStream;import java.io.IOException;import java.io.InputStream;import java.io.OutputStream;import java.util.Date;import org.apache.struts2.ServletActionContext;import com.opensymphony.xwork2.ActionSupport;public class DocUploadAction extends ActionSupport {private String name;private File[] upload;private String[] uploadContentType;private String[] uploadFileName;private String savePath;private Date createTime;public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public File[] getUpload() {return upload;}public void setUpload(File[] upload) {this.upload = upload;}public String[] getUploadContentType() {return uploadContentType;}public void setUploadContentType(String[] uploadContentType) {this.uploadContentType = uploadContentType;}public String[] getUploadFileName() {return uploadFileName;}public void setUploadFileName(String[] uploadFileName) {this.uploadFileName = uploadFileName;}public String getSavePath() {return savePath;}public void setSavePath(String savePath) {this.savePath = savePath;}public Date getCreateTime(){ createTime=new Date();return createTime;}public static void copy(File source,File target){ InputStream inputStream=null;OutputStream outputStream=null;try{inputStream=new BufferedInputStream(new FileInputStream(source));outputStream=new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(target));byte[] buffer=new byte[1024];int length=0;while((length=inputStream.read(buffer))>0){outputStream.write(buffer, 0, length);} }catch(Exception e){e.printStackTrace();}finally{if(null!=inputStream){try {inputStream.close();} catch (IOException e2) {e2.printStackTrace();} }if(null!=outputStream){try{outputStream.close();}catch(Exception e2){e2.printStackTrace();} }} }@Overridepublic String execute() throws Exception { for(int i=0;i<upload.length;i++){ String path=ServletActionContext.getServletContext().getRealPath(this.getSavePath())+"\\"+this.uploadFileName[i];File target=new File(path);copy(this.upload[i],target);}return SUCCESS;} } /20171105_shiyan_upanddown/src/nuc/sw/action/LoginAction.java package nuc.sw.action;import java.util.regex.Pattern;import com.opensymphony.xwork2.ActionContext;import com.opensymphony.xwork2.ActionSupport;public class LoginAction extends ActionSupport {//属性驱动校验private String username;private String password;public String getUsername() {return username;}public void setUsername(String username) {this.username = username;}public String getPassword() {return password;}public void setPassword(String password) {this.password = password;}//手动检验@Overridepublic void validate() {// TODO Auto-generated method stub//进行数据校验，长度6~15位 if(username.trim().length()<6||username.trim().length()>15||username==null) {this.addFieldError("username", "用户名长度不合法！");}if(password.trim().length()<6||password.trim().length()>15||password==null) {this.addFieldError("password", "密码长度不合法！");} }//登陆业务逻辑public String loginMethod() {if(username.equals("chenghaoran")&&password.equals("12345678")) {ActionContext.getContext().getSession().put("user", username);return "loginOK";}else {this.addFieldError("err","用户名或密码不正确！");return "loginFail";} }//手动校验validateXxxpublic void validateLoginMethod() {//使用正则校验if(username==null||username.trim().equals("")) {this.addFieldError("username","用户名不能为空！");}else {if(!Pattern.matches("[a-zA-Z]{6,15}", username.trim())) {this.addFieldError("username", "用户名格式错误！");} }if(password==null||password.trim().equals("")) {this.addFieldError("password","密码不能为空！");}else {if(!Pattern.matches("\\d{6,15}", password.trim())) {this.addFieldError("password", "密码格式错误！");} }} } /20171105_shiyan_upanddown/src/nuc/sw/interceptor/LoginInterceptor.java package nuc.sw.interceptor;import com.opensymphony.xwork2.Action;import com.opensymphony.xwork2.ActionContext;import com.opensymphony.xwork2.ActionInvocation;import com.opensymphony.xwork2.ActionSupport;import com.opensymphony.xwork2.interceptor.AbstractInterceptor;public class LoginInterceptor extends AbstractInterceptor {@Overridepublic String intercept(ActionInvocation arg0) throws Exception {// TODO Auto-generated method stub//判断是否登陆，通过ActionContext访问SessionActionContext ac=arg0.getInvocationContext();String username=(String)ac.getSession().get("user");if(username!=null&&username.equals("chenghaoran")) {return arg0.invoke();//放行}else {((ActionSupport)arg0.getAction()).addActionError("请先登录！");return Action.LOGIN;} }} /20171105_shiyan_upanddown/src/struts.xml <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><!DOCTYPE struts PUBLIC "-//Apache Software Foundation//DTD Struts Configuration 2.1.7//EN""http://struts.apache.org/dtds/struts-2.1.7.dtd"><struts><constant name="struts.i18n.encoding" value="utf-8"/><package name="default" extends="struts-default"><interceptors><interceptor name="login" class="nuc.sw.interceptor.LoginInterceptor"></interceptor></interceptors> <action name="docUpload" class="nuc.sw.action.DocUploadAction"><!-- 使用fileUpload拦截器 --><interceptor-ref name="fileUpload"><!-- 指定允许上传的文件大小最大为50000字节 --><param name="maximumSize">50000</param></interceptor-ref><!-- 配置默认系统拦截器栈 --><interceptor-ref name="defaultStack"/><!-- param子元素配置了DocUploadAction类中savePath属性值为/upload --><param name="savePath">/upload</param><result>/showFile.jsp</result><!-- 指定input逻辑视图，即不符合上传要求，被fileUpload拦截器拦截后，返回的视图页面 --><result name="input">/uploadFile.jsp</result></action> <action name="docDownload" class="nuc.sw.action.DocDownloadAction"><!-- 指定结果类型为stream --><result type="stream"><!-- 指定下载文件的文件类型 text/plain表示纯文本 --><param name="contentType">application/msword,text/plain</param><!-- 指定下载文件的入口输入流 --><param name="inputName">inputStream</param><!-- 指定下载文件的处理方式与文件保存名 attachment表示以附件形式下载，也可以用inline表示内联即在浏览器中直接显示，默认值为inline --><param name="contentDisposition">attachment;filename="${downloadFileName}"</param><!-- 指定下载文件的缓冲区大小，默认为1024 --><param name="bufferSize">40960</param></result></action><action name="loginAction" class="nuc.sw.action.LoginAction" method="loginMethod"><result name="loginOK">/uploadFile.jsp</result><result name="loginFail">/login.jsp</result><result name="input">/login.jsp</result></action> </package></struts> /20171105_shiyan_upanddown/WebContent/login.jsp <%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8"pageEncoding="UTF-8"%><%@ taglib prefix="s" uri="/struts-tags" %> <!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd"><html><head><meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8"><title>登录页</title><s:head/></head><body><s:actionerror/><s:fielderror fieldName="err"></s:fielderror><s:form action="loginAction" method="post"> <s:textfield label="用户名" name="username"></s:textfield><s:password label="密码" 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Java的输入输出（输入与输出，即读取/写入）是Java基础中的一个重要环节。Java IO操作主要划分为两种方法：同步阻塞IO（Blocking I/O，暂停I/O）和异步非阻塞IO（Non-blocking I/O，非暂停I/O）。 同步阻塞IO是Java经典的IO操作方法，即同步进行暂停IO。在同步阻塞IO中，当一个线程执行IO操作时，该线程会一直暂停等候直到操作结束，期间不能进行其他的操作。 //同步阻塞IO的读取操作示例代码 try (Socket socket = server.accept(); InputStream inputStream = socket.getInputStream()) { byte[] buffer = new byte[1024]; int len = 0; while ((len = inputStream.read(buffer)) != -1) { System.out.println(new String(buffer, 0, len)); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } 异步非阻塞IO是Java基于同步阻塞IO的一种优化IO方法，该方法是非同步非暂停IO。在异步非阻塞IO中，当一个线程执行IO操作时，如果该操作没有结束，该线程不会等候，而是继续执行后续的操作。在操作结束后，该线程再通过回调函数的方法获得操作结果。 //异步非阻塞IO的读取操作示例代码 try { Selector selector = Selector.open(); serverChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT); while (true) { if (selector.select() >0) { Set<SelectionKey> selectedKeys = selector.selectedKeys(); Iterator<SelectionKey> it = selectedKeys.iterator(); while (it.hasNext()) { SelectionKey key = it.next(); if (key.isAcceptable()) { SocketChannel socketChannel = serverChannel.accept(); socketChannel.configureBlocking(false); socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ | SelectionKey.OP_WRITE); } else if (key.isReadable()) { SocketChannel socketChannel = key.channel(); ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024); socketChannel.read(buffer); String message = new String(buffer.array()).trim(); System.out.println("收到消息：" + message); ByteBuffer outbuffer = ByteBuffer.wrap(("ACK：" + message).getBytes()); socketChannel.write(outbuffer); } it.remove(); } } } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } 总之，同步阻塞IO方法适用于连接数量较小、且连接不太频繁的情况；异步非阻塞IO方法适用于连接数量较多、但连接比较不频繁的情况（如长连接、心跳检查等），能够节约系统内存并增强处理效率。

...一个Flink的异步IO操作，也就是一个实现了AsyncFunction接口的类。在我们的实现中，我们可以模拟一个异步客户端，比如说一个数据库客户端。 java import scala.concurrent.Future; import ExecutionContext.Implicits.global; public class DatabaseClient { public Future query() { return Future.successful(System.currentTimeMillis() / 1000); } } 在这个例子中，我们使用了Scala的Future来模拟异步操作。当我们调用query方法时，其实并不会立即返回结果，而是会返回一个Future对象。这个Future对象表示了一个异步任务，当异步任务完成后，就会将结果传递给我们。 五、在DataStream上应用异步I/O操作 有了异步IO操作之后，我们还需要在DataStream上应用它。 java StreamExecutionEnvironment env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment(); env.setParallelism(1); DataStream input = env.socketTextStream("localhost", 9999); DataStream output = input.map(new AsyncMapFunction() { @Override public void map(String value, Collector out) throws Exception { long result = databaseClient.query().get(); out.collect(result); } @Override public Future asyncInvoke(String value, ResultFuture resultFuture) { Future future = databaseClient.query(); future.whenComplete((result, error) -> { if (error != null) { resultFuture.completeExceptionally(error); } else { resultFuture.complete(result); } }); return null; } }); output.print(); env.execute("Socket Consumer"); 在这个例子中，我们创建了一个DataStream，然后在这个DataStream上应用了一个异步Map函数。这个异步Map函数就像是个勤劳的小助手，每当它收到任何一项输入数据时，就会立刻派出一个小小的异步查询小分队，火速前往数据库进行查找工作。当数据库给出回应，这个超给力的异步Map函数就会像勤劳的小蜜蜂一样，把结果一个个收集起来，接着马不停蹄地去处理下一条待输入的数据。 六、总结 总的来说，Flink的异步I/O操作可以帮助我们在处理大量外部系统交互时，减少系统间的通信延迟，提高系统的吞吐量和实时性。当然啦，异步I/O这东西也不是十全十美的，它也有一些小瑕疵。比如说，开发起来可没那么容易，你得亲自上阵去管那些异步任务的状态，一个不小心就可能让你头疼。再者呢，用了异步操作，系统整体的复杂程度也会噌噌往上涨，这就给咱们带来了一定的挑战性。不过，考虑到其带来的好处，我认为异步I/O操作是非常值得推广和使用的。 附：这是部分HTML格式的文本，请注意核对

...求。 为什么在Java中要使用Netty而不是直接使用NIO？ 首先，我们来了解一下什么是NIO（Non-blocking I/O）。NIO是Java中一种新的I/O模型，相比传统的BIO（Blocking I/O），NIO具有更高的性能和更好的并发能力。在NIO这套机制里，所有的IO操作都是非阻塞模式的，这就意味着一个线程能够同时hold住处理多个连接任务，完全不用傻傻地等待某个连接慢慢悠悠地完成所有操作。就像你一只手可以同时操作几个手机聊天一样，无需等一个聊完再换下一个，高效又灵活。 那么，既然有了NIO，为什么还要引入Netty呢？接下来我们将从以下几个方面进行探讨： 1. 简单易用 在NIO中，我们需要手动管理很多复杂的细节，如连接的建立、维护和关闭等，这使得NIO的学习曲线非常陡峭。而Netty则提供了一种更加简单易用的方式来进行网络编程，只需要很少的代码就可以实现基本的功能，极大地降低了开发者的工作难度。 例如，我们可以使用以下代码来启动一个Netty的服务端： csharp EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(); EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(); ServerBootstrap b = new ServerBootstrap(); b.group(bossGroup, workerGroup) .channel(NioServerSocketChannel.class) .childHandler(new ChannelInitializer() { @Override protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception { ch.pipeline().addLast(new EchoServerHandler()); } }) .bind(8080).sync() .channel() .closeFuture() .sync(); 可以看到，这段代码非常简洁，只需要定义了一个EchoServerHandler处理器，然后将这个处理器添加到管道中即可。 2. 强大的可扩展性 在NIO中，如果我们想要增加更多的功能，就需要编写大量的代码，并且可能还需要修改原有的代码。在Netty这个家伙里头，它的设计可是模块化的，这就意味着咱们能够超级轻松地塞进新的功能，而且压根儿不用去碰原先的那些代码，简直太方便啦！ 例如，我们可以使用以下代码来实现一个HTTP服务端： less EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(); EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(); ServerBootstrap b = new ServerBootstrap(); b.group(bossGroup, workerGroup) .channel(NioServerSocketChannel.class) .childHandler(new ChannelInitializer() { @Override protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception { HttpServerCodec httpServerCodec = new HttpServerCodec(); HttpObjectAggregator aggregator = new HttpObjectAggregator(8192); Channels.pipeline().addLast(httpServerCodec, aggregator, new HttpHandler() { @Override public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception { FullHttpRequest request = (FullHttpRequest) msg; if (!request.decoderResult().isSuccess()) { return; } HttpResponse response = new DefaultHttpResponse(HttpVersion.HTTP_1_1, HttpResponseStatus.OK); ByteBuf content = Unpooled.copiedBuffer("Hello, World!".getBytes()); response.content().writeBytes(content); response.headers().set(HttpHeaders.Names.CONTENT_LENGTH, content.readableBytes()); ctx.writeAndFlush(response).addListener(ChannelFutureListener.CLOSE); } }); } }) .bind(8080).sync() .channel() .closeFuture() .sync(); 可以看到，这段代码只是在原有的管道中添加了一个HTTP处理器，而且没有修改任何原有的代码。这就是Netty的强大之处。 3. 高度优化 Netty不仅支持多种协议，还内置了许多高级特性，如流量控制、拥塞控制、心跳检测等。这些特性的存在可以使我们的应用在高并发的情况下保持良好的稳定性和性能。 例如，我们可以使用以下代码来实现一个心跳检测的功能： kotlin void doHeartbeat(ChannelHandlerContext ctx) { if (System.currentTimeMillis() - lastWriteTime > HEARTBEAT_INTERVAL_MS) { ctx.writeAndFlush(new Heartbeat()).addListener(ChannelFutureListener.CLOSE); lastWriteTime = System.currentTimeMillis(); } else { ctx.close().addListener(ChannelFutureListener.CLOSE); } } 可以看到，这段代码只是一段简单的Java代码，但是在Netty的帮助下，它可以有效地防止长时间无响应而导致的连接断开。 4. 社区活跃，生态丰富 最后，还有一个重要的因素是社区的活跃程度和生态的丰富程度。Netty拥有庞大的用户群体和技术社区，有大量的第三方组件和插件可供选择，大大降低了开发成本和复杂性。 总的来说，虽然NIO是一种强大的I/O模型，但是它并不是万能的，也无法解决所有的问题。你知道吗，跟别的工具一比，Netty可真是个了不得的网络编程神器！它超级简单好上手，扩展性那叫一个强大，优化程度极高，而且周边生态丰富得不要不要的，简直就是我们心中的理想型工具嘛！

...ist 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。

...ing Boot这个Java Web框架吗？它可是个超级好用的小工具！为什么这么说呢？因为它超级简洁，上手快，部署起来也特别方便，所以很多搞程序的大佬们都特别喜欢用它来开发项目。就像是你去超市买菜，选了个特别省事儿的购物车，推起来既轻松又快捷，Spring Boot就是那个购物车，让你的编程之旅更顺畅，效率更高！本文将详细讲解如何使用Spring Boot进行文件上传，包括配置、编码示例以及一些最佳实践。 1. 配置文件上传 在开始之前，确保你的项目中包含了必要的依赖。通常，Spring Boot会自动配置文件上传功能，但为了明确和控制，我们可以通过application.properties或application.yml文件来设置文件上传的目录和大小限制。 properties application.properties spring.servlet.multipart.max-file-size=2MB spring.servlet.multipart.max-request-size=10MB upload.path=/path/to/upload/files 这里，我们设置了单个文件的最大大小为2MB，整个请求的最大大小为10MB，并指定了上传文件的保存路径。 2. 创建Controller处理文件上传 接下来，在你的Spring Boot项目中创建一个控制器（Controller）来处理文件上传请求。下面是一个简单的例子： java import org.springframework.core.io.InputStreamResource; import org.springframework.http.MediaType; import org.springframework.http.ResponseEntity; import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam; import org.springframework.web.multipart.MultipartFile; import java.io.File; import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; import java.nio.file.Files; import java.nio.file.Paths; @Controller public class FileUploadController { @PostMapping("/upload") public ResponseEntity uploadFile(@RequestParam("file") MultipartFile file) { try { // 检查文件是否存在 if (file.isEmpty()) { return ResponseEntity.badRequest().body("Failed to upload empty file."); } // 获取文件名和类型 String fileName = file.getOriginalFilename(); String contentType = file.getContentType(); // 保存文件到指定路径 File targetFile = new File(upload.path + fileName); Files.copy(file.getInputStream(), Paths.get(targetFile.getAbsolutePath())); return ResponseEntity.ok("File uploaded successfully: " + fileName); } catch (IOException e) { return ResponseEntity.internalServerError().body("Failed to upload file: " + e.getMessage()); } } } 3. 测试文件上传功能 在完成上述配置和编码后，你可以通过Postman或其他HTTP客户端向/upload端点发送一个包含文件的POST请求。确保在请求体中正确添加了文件参数，如： json { "file": "path/to/your/file" } 4. 处理异常与错误 在实际应用中，文件上传可能会遇到各种异常情况，如文件过大、文件类型不匹配、服务器存储空间不足等。在这次的案例里，我们已经用了一段 try-catch 的代码来应对一些常见的错误情况了。就像你在日常生活中遇到小问题时，会先尝试解决，如果解决不了，就会求助于他人或寻找其他方法一样。我们也是这样，先尝试执行一段代码，如果出现预料之外的问题，我们就用 catch 部分来处理这些意外状况，确保程序能继续运行下去，而不是直接崩溃。对于更复杂的场景，例如检查文件类型或大小限制，可以引入更精细的逻辑： java @PostMapping("/upload") public ResponseEntity uploadFile(@RequestParam("file") MultipartFile file) { if (!isValidFileType(file)) { return ResponseEntity.badRequest().body("Invalid file type."); } if (!isValidFileSize(file)) { return ResponseEntity.badRequest().body("File size exceeds limit."); } // ... } private boolean isValidFileType(MultipartFile file) { // Check file type logic here } private boolean isValidFileSize(MultipartFile file) { // Check file size logic here } 结语 通过以上步骤，你不仅能够实现在Spring Boot应用中进行文件上传的基本功能，还能根据具体需求进行扩展和优化。记住，良好的错误处理和用户反馈是提高用户体验的关键。希望这篇文章能帮助你更好地理解和运用Spring Boot进行文件上传操作。嘿，兄弟！你听过这样一句话吗？“实践出真知”，尤其是在咱们做项目的时候，更是得这么干！别管你是编程高手还是设计大师，多试错，多调整，才能找到最适合那个场景的那套方案。就像是做菜一样，不试试加点这个，少放点那个，怎么知道哪个味道最对路呢？所以啊，提升技能，咱们就得在实际操作中摸爬滚打，这样才能把技术玩儿到炉火纯青的地步！

Java并发编程：从理论到实践的深度探索 随着现代软件系统的复杂性日益增加，多线程编程成为了构建高性能、高可用系统的关键技术之一。然而，多线程编程并非易事，它涉及到复杂的同步、互斥、并发控制等问题，稍有不慎就可能导致死锁、竞态条件等严重后果。Java作为一种广泛应用于企业级应用和大型分布式系统的编程语言，其并发编程能力尤其受到重视。本文旨在深入探讨Java并发编程的理论基础与实践应用，以期帮助开发者构建更加健壮、高效的多线程系统。 理论基础：Java并发工具与API Java提供了一系列强大的并发工具和API，如java.util.concurrent包下的ExecutorService、Semaphore、CountDownLatch、CyclicBarrier等，这些工具能够帮助开发者更简洁、高效地实现并发控制。例如，ExecutorService提供了一种灵活的任务执行框架，支持线程池、任务提交、任务取消等功能，极大地简化了并发编程的实现过程。理解这些工具的工作原理和适用场景，是构建并发系统的第一步。 实践应用：案例分析与最佳实践 实践是检验理论的唯一标准。通过分析经典的并发编程案例，如生产者-消费者模型、银行账户余额更新等，可以深入了解并发控制的难点和解决方案。例如，在生产者-消费者模型中，通过合理使用信号量、锁等机制，可以避免资源竞争和死锁的发生。此外，遵循一些最佳实践，如使用原子变量、避免过早同步、合理设计线程间的通信方式等，可以在实践中有效减少并发编程的复杂性。 时效性与实时更新：并发编程的新趋势 随着云计算、大数据、人工智能等领域的快速发展，多线程编程的应用场景不断扩展，同时也带来了新的挑战。例如，异步编程、非阻塞算法、无锁编程等新兴技术正在逐步改变传统的并发编程范式。同时，JDK的不断迭代也引入了诸如NIO、Stream API、CompletableFuture等新特性，为并发编程提供了更多便利。因此，持续关注并发编程领域的最新研究动态和技术发展，对于提升系统性能、增强软件鲁棒性具有重要意义。 结语：从理论到实践的桥梁 Java并发编程是一门深奥且实用的技术，它既考验着开发者对语言特性的深刻理解，又要求具备良好的工程实践能力。通过理论学习与实践探索相结合的方式，可以逐步掌握并发编程的核心技巧，构建出既高效又稳定的多线程系统。在这个过程中，不断积累经验、反思错误、优化方案，是通往高手之路的必经之路。 通过本文的探讨，希望能激发读者对Java并发编程的兴趣，鼓励他们在实践中不断探索，最终成为精通并发编程的高手。

Scala编程中的MalformedURLException: URL格式错误 引言 嘿，各位程序员们！今天我们要聊一个在Scala编程中可能遇到的小麻烦——MalformedURLException（URL格式错误）。这事儿可不只是搞定个异常处理那么简单，它还能让我们好好琢磨琢磨URL的构造、字符串怎么摆弄，还有怎么管好各种异常呢。在这过程中，我们会学到怎么正确处理URL，还会分享一些编程小窍门，让我们的代码变得更结实耐用，不容易出问题。 什么是MalformedURLException？ 1. 定义与背景 MalformedURLException是Java世界里常见的一个异常，当程序尝试解析一个不符合标准格式的URL时，就会抛出这个异常。简单来说，就是你的URL地址格式不对，程序就无法识别它。在Scala中，由于Scala本质上是基于JVM的，因此我们也会遇到这个问题。 2. 实际案例分析 假设你正在编写一个Web爬虫程序，需要从网页上抓取链接并进行进一步处理。要是链接格式不对劲，比如忘了加“http://”这样的协议头，或者是里面夹杂了一些奇怪的字符，那你创建URL对象的时候就可能会碰到MalformedURLException这个麻烦事儿。想象一下，你满怀期待地运行程序，结果却因为一个小小的URL格式错误而崩溃，那种感觉就像是你心爱的代码花园里突然被一只调皮的小猫撒了泡尿，真是让人抓狂啊！ 如何避免MalformedURLException？ 3. 预防措施 检查URL格式 首先，我们需要确保提供的URL字符串是有效的。最简单的方法就是在生成URL对象之前，自己先手动检查一下这个字符串是不是符合咱们想要的格式。这里我们可以借助正则表达式来完成这一任务： scala import scala.util.matching.Regex val urlRegex: Regex = """https?://[\w.-]+(/[\w.-])""".r def isValidUrl(url: String): Boolean = url match { case urlRegex() => true case _ => false } // 测试 println(isValidUrl("http://example.com")) // 输出: true println(isValidUrl("www.example.com")) // 输出: false 使用try-catch块 其次，在实际创建URL对象时，可以将这部分代码包裹在一个try-catch块中，这样即使发生MalformedURLException，程序也不会完全崩溃，而是能够优雅地处理错误： scala try { val url = new java.net.URL("http://example.com") println(s"URL is valid: $url") } catch { case e: java.net.MalformedURLException => println("MalformedURLException occurred.") } 4. 处理异常 除了基本的异常捕获之外，我们还可以采取一些额外措施来增强程序的鲁棒性。例如，在catch块内部，我们可以记录错误日志，甚至向用户提供友好的提示信息，告知他们输入的URL存在格式问题，并建议正确的格式： scala try { val url = new java.net.URL("http://example.com") println(s"URL is valid: $url") } catch { case e: java.net.MalformedURLException => println("MalformedURLException occurred. Please ensure your URL is properly formatted.") // 记录错误日志 import java.io.PrintWriter import java.io.StringWriter val sw = new StringWriter() val pw = new PrintWriter(sw) e.printStackTrace(pw) println(sw.toString) } 进阶技巧：自定义URL验证函数 5. 自定义验证逻辑 为了进一步提高代码的可读性和复用性，我们可以封装上述功能，创建一个专门用于验证URL的函数。该函数不仅会检查URL格式，还会执行一些额外的安全检查，比如防止SQL注入等恶意行为： scala import java.net.URL def validateUrl(urlString: String): Option[URL] = { if (!isValidUrl(urlString)) { None } else { try { Some(new URL(urlString)) } catch { case _: MalformedURLException => None } } } // 测试 validateUrl("http://example.com") match { case Some(url) => println(s"Valid URL: $url") case None => println("Invalid URL.") } 结论 通过本文的学习，希望大家对Scala中处理URL相关的问题有了更深刻的理解。记住，预防总是优于治疗。在写代码的时候，提前想到可能会出的各种岔子，并且想办法避开它们，这样我们的程序就能更稳当、更靠谱了。当然，面对MalformedURLException这样的常见异常，保持冷静、合理应对同样重要。希望今天的分享能帮助大家写出更好的Scala代码！ 最后，别忘了在日常开发中多实践、多总结经验，编程之路虽充满挑战，但每一步都值得骄傲。祝大家代码愉快！

...lin中的协程与并发编程的高级技巧 嗨，朋友们！今天我们要聊的是一个非常酷的技术话题——Kotlin中的协程与并发编程。要是你对写那种跑得快又容易看懂的并发程序挺感兴趣的话，那你真的应该抽空读读这篇文章。咱们一起来挖一挖这个坑，看看怎么用Kotlin的协程让多线程编程变得轻松又愉快！ 1. 什么是协程？ 首先，我们得明确一下什么是协程。协程是一种轻量级的线程，它允许开发者在单个线程中管理多个任务。相比传统的多线程模型，协程更加灵活，也更容易控制。这么说吧，协程就像是在一个线程里开了好几个“小窗口”，每个窗口都忙着干不同的活儿，但它们共用同一个线程的资源。这样一来，就不用为了多干点活儿而去创建一堆线程，那样反而会拖慢速度。 思考一下： - 你有没有遇到过因为创建太多线程而导致应用程序变慢的情况？ - 如果有一种方式可以让你更高效地管理这些任务，你会不会感兴趣？ 2. 协程的基本使用 现在，让我们通过一些简单的代码来了解一下如何在Kotlin中使用协程。 kotlin import kotlinx.coroutines. fun main() = runBlocking { launch { // 在主线程中执行 println("Hello") } launch { delay(1000L) // 暂停1秒 println("World!") } } 上面这段代码展示了最基本的协程使用方法。我们用runBlocking开启了一个协程环境，然后在里面扔了两个launch，启动了两个协程一起干活。这两个协程会同时跑，一个家伙会马上蹦出“Hello”，另一个则要磨蹭个一秒钟才打出“World!”。这就是协程的酷炫之处——你可以像切西瓜一样轻松地同时处理多个任务，完全不用去管那些复杂的线程管理问题。 思考一下： - 你是否觉得这种方式比手动管理线程要简单得多？ - 如果你以前没有尝试过协程，现在是不是有点跃跃欲试了呢？ 3. 高级协程特性 挂起函数 接下来，我们来看看协程的另一个重要概念——挂起函数。挂起函数可是协程的一大绝招，用好了就能让你的协程暂停一下，而不会卡住整个线程，简直不要太爽！这对于编写非阻塞代码非常重要，尤其是在处理I/O操作时。 kotlin import kotlinx.coroutines. suspend fun doSomeWork(): String { delay(1000L) return "Done!" } fun main() = runBlocking { val job = launch { val result = doSomeWork() println(result) } // 主线程可以继续做其他事情... println("Doing other work...") job.join() // 等待协程完成 } 在这段代码中，doSomeWork是一个挂起函数，它会在执行到delay时暂停协程，但不会阻塞主线程。这样，主线程可以继续执行其他任务（如打印"Doing other work..."），直到协程完成后再获取结果。 思考一下： - 挂起函数是如何帮助你编写非阻塞代码的？ - 你能想象在你的应用中使用这种技术来提升用户体验吗？ 4. 协程上下文与调度器 最后，我们来谈谈协程的上下文和调度器。协程上下文包含了运行协程所需的所有信息，包括调度器、异常处理器等。调度器决定了协程在哪个线程上执行。Kotlin提供了多种调度器，如Dispatchers.Default用于CPU密集型任务，Dispatchers.IO用于I/O密集型任务。 kotlin import kotlinx.coroutines. fun main() = runBlocking { withContext(Dispatchers.IO) { println("Running on ${Thread.currentThread().name}") } } 在这段代码中，我们使用withContext切换到了Dispatchers.IO调度器，这样协程就会在专门处理I/O操作的线程上执行。这种方式可以帮助你更好地管理和优化协程的执行环境。 思考一下： - 你知道如何根据不同的任务类型选择合适的调度器吗？ - 这种策略对于提高应用性能有多大的影响？ 结语 好了，朋友们，这就是今天的分享。读了这篇文章后，我希望大家能对Kotlin里的协程和并发编程有个初步的认识，说不定还能勾起大家深入了解协程的兴趣呢！记住，编程不仅仅是解决问题，更是享受创造的过程。希望你们在学习的过程中也能找到乐趣！ 如果你有任何问题或者想了解更多内容，请随时留言交流。我们一起进步，一起成长！

...据转换过程： java import java.io.IOException; import org.apache.hadoop.io.IntWritable; import org.apache.hadoop.io.LongWritable; import org.apache.hadoop.io.Text; import org.apache.hadoop.mapreduce.Mapper; public class WordCountMapper extends Mapper { private final static IntWritable one = new IntWritable(1); private Text word = new Text(); public void map(LongWritable key, Text value, Context context) throws IOException, InterruptedException { String line = value.toString(); for (String eachWord : line.split("\\s+")) { word.set(eachWord); context.write(word, one); // 将单词作为key，计数值1作为value输出 } } } 这段代码是Hadoop实现词频统计任务的Mapper部分，它实现了数据从原始文本格式到键值对形式的转换。当Map阶段读取每行文本时，将其拆分为单个单词，并以单词为键、值为1的形式输出，实现了初步的数据转换。 3. 数据处理 Reduce阶段 接下来，我们看下Reduce阶段如何进一步处理这些键值对，完成最终的数据聚合： java import java.io.IOException; import org.apache.hadoop.io.IntWritable; import org.apache.hadoop.io.Text; import org.apache.hadoop.mapreduce.Reducer; public class WordCountReducer extends Reducer { public void reduce(Text key, Iterable values, Context context) throws IOException, InterruptedException { int sum = 0; for (IntWritable val : values) { sum += val.get(); // 对所有相同键的值进行累加 } context.write(key, new IntWritable(sum)); // 输出每个单词及其出现次数 } } 在上述Reducer类中，对于每一个输入的单词（键），我们将所有关联的计数值（值）相加，得到该单词在整个文本中的出现次数，从而完成了数据的聚合处理。 4. 思考与讨论 Hadoop的魅力在于，通过分解复杂的计算任务为一系列简单的Map和Reduce操作，我们可以轻松地应对海量数据的转换和处理。这种并行计算模型就像是给电脑装上了超级引擎，让数据处理速度嗖嗖地往上窜。而且更棒的是，它把数据分散存放在一整个集群的各个节点上，就像把鸡蛋放在不同的篮子里一样。这样一来，不仅能够轻松应对大规模运算，就算某个节点出个小差错，其他的节点也能稳稳接住，保证整个系统的稳定性和可扩展性杠杠的！ 然而，尽管Hadoop在数据处理方面表现出色，但并非所有场景都适用。比如，在那种需要迅速反馈或者频繁做大量计算的情况下，像Spark这类流处理框架或许会是个更棒的选择。这就意味着在咱们实际操作的项目里，面对不同的需求和技术特点时，咱们得像个精明的小侦探，灵活机智地挑出最对味、最适合的数据处理武器和战术方案。 总的来说，借助Hadoop，我们能够构建出高效的数据转换和处理流程，从容应对大数据挑战。不过呢，咱们也得时刻想着把它的原理摸得更透彻些，还有怎么跟其他的技术工具灵活搭配使用。这样一来，咱就能在那些乱七八糟、变来变去的业务环境里头，发挥出更大的作用，创造更大的价值啦！

...于处理大量数据的一种编程模型。MapReduce的运作方式就像这么回事儿：它先把一个超大的数据集给剁成一小块一小块，然后把这些小块分发给一群计算节点，大家一起手拉手并肩作战，同时处理各自的数据块。最后，将所有结果汇总起来得到最终的结果。 下面是一段使用MapReduce计算两个整数之和的Java代码： java import java.io.IOException; import org.apache.hadoop.conf.Configuration; import org.apache.hadoop.fs.Path; import org.apache.hadoop.io.IntWritable; import org.apache.hadoop.io.LongWritable; import org.apache.hadoop.mapreduce.Job; import org.apache.hadoop.mapreduce.Mapper; import org.apache.hadoop.mapreduce.Reducer; import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.input.FileInputFormat; import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.output.FileOutputFormat; public class WordCount { public static class TokenizerMapper extends Mapper { private final static IntWritable one = new IntWritable(1); private Text word = new Text(); public void map(LongWritable key, Text value, Context context ) throws IOException, InterruptedException { String line = value.toString(); StringTokenizer itr = new StringTokenizer(line); while (itr.hasMoreTokens()) { word.set(itr.nextToken()); context.write(word, one); } } } public static class IntSumReducer extends Reducer { private IntWritable result = new IntWritable(); public void reduce(Text key, Iterable values, Context context ) throws IOException, InterruptedException { int sum = 0; for (IntWritable val : values) { sum += val.get(); } result.set(sum); context.write(key, result); } } public static void main(String[] args) throws Exception { Configuration conf = new Configuration(); Job job = Job.getInstance(conf, "word count"); job.setJarByClass(WordCount.class); job.setMapperClass(TokenizerMapper.class); job.setCombinerClass(IntSumReducer.class); job.setReducerClass(IntSumReducer.class); job.setOutputKeyClass(Text.class); job.setOutputValueClass(IntWritable.class); FileInputFormat.addInputPath(job, new Path(args[0])); FileOutputFormat.setOutputPath(job, new Path(args[1])); System.exit(job.waitForCompletion(true) ? 0 : 1); } } 在这个例子中，我们首先定义了一个Mapper类，它负责将文本切分成单词，并将每个单词作为一个键值对输出。然后呢，我们捣鼓出了一个Reducer类，它的职责就是把所有相同的单词出现的次数统统加起来。 以上就是Hadoop的一些基本信息以及它的主要组件介绍。如果你对此还有任何疑问或者想要深入了解，欢迎留言讨论！

...src/main/java目录里，找起来可就要费一番功夫了。 代码示例： 假设我们的config.properties文件应该放在src/main/resources目录下。我们可以这样编写一个简单的Action类来读取这个文件： java package com.example; import com.opensymphony.xwork2.ActionSupport; import java.io.InputStream; import java.util.Properties; public class ConfigAction extends ActionSupport { private Properties props = new Properties(); public String execute() throws Exception { InputStream inputStream = getClass().getClassLoader().getResourceAsStream("config.properties"); if (inputStream == null) { throw new RuntimeException("Could not find config.properties file!"); } props.load(inputStream); return SUCCESS; } } 在这个例子中，我们使用getClass().getClassLoader().getResourceAsStream方法来获取资源流。如果文件不存在，会抛出异常。 2.2 文件编码问题 另一个常见的问题是文件编码问题。确保你的properties文件用的是UTF-8编码，有些系统默认可不是这种编码。 代码示例： 你可以通过IDE的设置来修改文件的编码。例如，在IntelliJ IDEA中，右键点击文件，选择File Encoding，然后选择UTF-8。 3. 解决方案 现在我们已经了解了问题的原因，接下来就来谈谈具体的解决办法。 3.1 检查文件路径 最简单的方法是检查文件路径是否正确。确保文件确实存在于src/main/resources目录下，并且没有拼写错误。 代码示例： 如果你不确定文件路径是否正确，可以在控制台打印出文件路径进行检查： java System.out.println(getClass().getClassLoader().getResource("config.properties").getPath()); 这段代码会输出文件的实际路径，帮助你确认文件是否存在以及路径是否正确。 3.2 验证文件编码 如果文件路径没有问题，那么可能是文件编码问题。确保你的properties文件是以UTF-8编码保存的。 代码示例： 如果你是在Eclipse中开发，可以通过以下步骤更改文件编码： 1. 右键点击文件 -> Properties。 2. 在Resource选项卡下找到Text file encoding。 3. 选择Other，然后选择UTF-8。 3.3 使用Spring集成 如果你的应用使用了Spring框架，可以考虑将properties文件作为Spring Bean来管理。这样一来，不仅能轻松地用在其他的Bean里，还能统一搞定配置文件的加载呢。 代码示例： 在Spring配置文件中添加如下配置： xml classpath:config.properties 然后在其他Bean中可以直接引用配置属性： java @Autowired private Environment env; public void someMethod() { String dbUrl = env.getProperty("db.url"); // ... } 4. 总结 通过以上步骤，你应该能够解决“Could not load the following properties file: config.properties”这个问题。其实问题本身并不复杂，关键是要细心排查每一个可能的原因。希望本文能对你有所帮助！ 最后，我想说的是，编程路上总会有各种各样的问题等着我们去解决。别担心会犯错，也别害怕遇到难题。多动脑筋，多动手试试，办法总比困难多，你一定能找到解决的办法！加油，我们一起前行！

...portException: Could not export data from database 2. java.sql.SQLException: ORA-00955: 名称已经存在 3. java.io.IOException: Could not find or load main class com.cloudera.sqoop.lib.SqoopTool 这些错误往往会让初学者感到困惑，不知道如何解决。因此，下面我们将逐一分析这些错误，并给出相应的解决方案。 二、解决方案 （1）org.apache.sqoop.mapreduce.ExportException: Could not export data from database 这个问题通常是因为 sqoop 的数据库连接配置不正确导致的。解决这个问题的办法就是，你得亲自去瞅瞅 sqoop.xml 文件里边关于数据库连接的那些参数设置，保证这些参数都和实际情况对得上号哈。另外，你也可以试试重启 sqoop 服务这个法子，同时把临时文件夹清理一下。这样一来，就能确保 sqoop 在运行时稳稳当当，不闹脾气出状况啦。 （2）java.sql.SQLException: ORA-00955: 名称已经存在 这个问题是因为你在创建表的时候，名称已经被其他表使用了。解决方法是在创建表的时候，给表起一个新的名字，避免与其他表重名。 （3）java.io.IOException: Could not find or load main class com.cloudera.sqoop.lib.SqoopTool 这个问题是因为你的 Sqoop 版本过低，或者没有正确安装。解决方法是更新你的 Sqoop 到最新版本，或者重新安装 Sqoop。 三、实例演示 为了让大家更好地理解和掌握以上的方法，下面我将通过具体的实例来演示如何使用 Sqoop 导出数据。 首先，假设我们要从 Oracle 数据库中导出一个名为 "orders" 的表。首先，我们需要在 Sqoop.xml 文件中添加以下内容： xml connect.url jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:ORCL connect.username scott connect.password tiger export.query select from orders 然后，我们可以使用以下命令来执行 Sqoop 导出操作： bash sqoop export --connect jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:ORCL --username scott --password tiger --table orders --target-dir /tmp/orders 这个命令将会把 "orders" 表中的所有数据导出到 "/tmp/orders" 目录下。 四、总结 通过以上的讲解和实例演示，我相信大家已经对如何使用 Sqoop 导出数据有了更深的理解。同时呢，我真心希望大家都能在实际操作中摸爬滚打，不断去尝试、去探索、去学习，让自己的技术水平像火箭一样嗖嗖地往上窜。 最后，我要说的是，虽然在使用 Sqoop 的过程中可能会遇到各种各样的问题，但只要我们有足够的耐心和毅力，就一定能够找到解决问题的办法。所以，无论何时何地，我们都应该保持一颗积极向上的心态，勇往直前！ 好了，今天的分享就到这里，感谢大家的阅读和支持！希望我的分享能对大家有所帮助，也希望大家在以后的工作和学习中取得更大的进步！

在Java开发中，处理图像数据并将其转换为适合网络传输和文件上传的格式是一项常见任务。如上所述，我们可以通过将BufferedImage对象转换为MultipartFile实现二维码图片的上传功能。然而，在实际应用中，这一过程可能涉及到更复杂的场景和技术点。 近期，随着微服务架构的普及以及云存储服务的广泛应用，高效、安全地上传和管理各类文件资源的需求日益凸显。例如，某公司近日推出了全新的图片处理中间件，它不仅可以生成高质量的二维码，还内置了丰富的图像转换工具，包括将BufferedImage无缝转换为多种文件格式（如MultipartFile），以便直接与Spring Boot框架的文件上传接口集成。 同时，开发者需要注意的是，虽然上述流程能够完成基本的转换操作，但在大数据量或高并发环境下，还需要考虑内存优化、流式处理及异步上传等策略。例如，通过使用Java NIO（非阻塞I/O）技术提高大文件上传效率，或者利用多线程技术进行并发处理，减少单个请求的响应时间。 此外，对于安全性要求较高的场景，还可以结合现代加密算法对图像数据进行加密处理，确保在流转过程中不被篡改或泄露敏感信息。一些前沿研究甚至探讨了如何在保证数据安全的同时，实现对图像内容的部分模糊处理以保护用户隐私。 总之，从BufferedImage到MultipartFile的转换仅仅是Java图形处理及文件上传功能中的一个环节，深入理解和掌握相关的底层原理和技术方案，有助于开发者应对更多复杂的应用需求，并在实际项目中提供更加稳定、高效的服务。

在Java编程中，非同步和同时是经常听到的两个概念，很多初学者很难理解两者之间的区别，下面我们就来分别介绍一下两者： 同时： 在Java中，同时指的是当一个进程使用了某个对象时，制约其他进程不能同时使用该对象。为了确保进程安全，只有获取了这个同步锁的进程才能运行其中的代码，其他进程必须等候该进程解除同步锁对象后才可以进行操作。 public synchronized void doSomethingSynchronized(){ //do something } 非同步： 非同步指的是当一个调用发送出去后，不需要等候反馈结果，而是可以连续运行后续任务。Java在非同步编程中常用的是Future模式和Callback模式。其中，Future模式是非同步编程的一种通用模式，它可以用于多个情景，两个进程之间的交流可以得到深度优化，提高了代码的复用性和可扩展性；Callback模式则是一种在程序实现某些操作后，将结果作为参数发回调函数中的模式。 ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10); Futurefuture = executorService.submit(new Callable() { @Override public String call() throws Exception { //do something return "result"; } }); //do something else while waiting for the result String result = future.get(); 通过上述介绍，可以看出同时和非同步各有优点，我们在编程中应该根据具体需求来选择使用。

...RM已全面支持反应式编程模型，结合Quarkus、Micronaut等现代Java框架，可以实现基于R2DBC的非阻塞JOIN查询，有效提升系统并发处理能力和响应速度。 深入探究Hibernate JOIN背后的设计理念，我们可以发现它遵循了SQL标准，并在此基础上进行了面向对象的封装和扩展，使得开发者在享受便捷的同时，也能充分运用数据库底层的JOIN优化策略。因此，理解并熟练掌握Hibernate中的JOIN操作，是构建高性能、高可维护性持久层的重要基础，也是紧跟时代步伐，应对未来更复杂数据处理挑战的关键技能之一。

...ptedException）。这个问题，对任何一个在运行时需要用到线程和同步机制的系统来说，都是个不得了的大问题！今天，咱们就来唠唠嗑，聊聊在 ZooKeeper 这个家伙里头，到底该怎么准确无误地应对那个 InterruptedException 的小妖精吧！ 二、什么是 InterruptedException？ InterruptedException 是一个在 Java 中表示线程被中断的运行时异常。当线程突然被中断时，它会毫不犹豫地抛出一个异常，这种情况常常发生在我们让线程苦苦等待某个操作完成的时刻，就像我们在等一个IO操作顺利完成那样。 三、为什么我们需要处理 InterruptedException？ 在多线程编程中，我们经常需要在一个线程等待另一个线程执行某些操作，这时就可能会发生 InterruptedException。如果不处理这个异常，程序就会崩溃。因此，我们需要学会正确地捕获和处理 InterruptedException。 四、如何在 ZooKeeper 中处理 InterruptedException？ 在 ZooKeeper 中，我们可以使用 zookeeper.create 方法创建节点，并设置 createMode 参数为 CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL，这样创建的节点会自动删除，而不需要手动删除。这种方式可以避免因长时间未删除节点而导致的数据泄露问题。 下面是一个简单的示例： java try { ZooKeeper zk = new ZooKeeper("localhost:2181", 3000, new Watcher() { @Override public void process(WatchedEvent event) { System.out.println("Received watch event : " + event); } }); byte[] data = new byte[10]; String path = "/node"; try { zk.create(path, data, ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL); } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); throw new RuntimeException(e); } } catch (IOException | KeeperException e) { e.printStackTrace(); } 在这个示例中，我们首先创建了一个 ZooKeeper 对象，并设置了超时时间为 3 秒钟。然后，我们创建了一个节点，并将节点的数据设置为 null。如果在创建过程中不小心遇到 InterruptedException 这个小插曲，我们会把当前线程的状态给恢复原状，然后抛出一个新的 RuntimeException，就像把一个突然冒出来的小麻烦重新打包成一个新异常扔出去一样。 五、总结 在 ZooKeeper 中，我们可以通过设置创建模式为 EPHEMERAL_SEQUENTIAL 来自动删除节点，从而避免因长时间未删除节点而导致的数据泄露问题。同时呢，咱们也得留意一下，得妥善处理那个 InterruptedException，可别小看了它，要是没整对的话，可能会让程序闹脾气直接罢工。

...$EOFException: End of stream 错误谈起 引言：文本检索的魔法与挑战 在浩瀚的互联网海洋中，如何快速准确地定位到用户所需的那片信息岛屿？这就是全文检索引擎如 Apache Lucene 所承担的使命。哎呀，Lucene这玩意儿，那可是真挺牛的！在处理海量文本数据的时候，无论是建立索引还是进行搜索，它都能玩得飞起，简直就像是个搜索界的超级英雄！它的效率高，用起来又非常灵活，想怎么调整都行，真是让人大呼过瘾。然而，即便是如此强大的工具，也并非没有挑战。本文将深入探讨一个常见的错误——org.apache.lucene.analysis.TokenStream$EOFException: End of stream，并尝试通过实例代码来揭示其背后的原因与解决之道。 第一部分：理解 TokenStream 和 EOFException TokenStream 是 Lucene 提供的一个抽象类，它负责将输入的文本分割成一系列可处理的令牌（tokens），这些令牌是构成文本的基本单位，例如单词、符号等。当 TokenStream 遇到文件末尾（EOF），即无法获取更多令牌时，就会抛出 EOFException。 示例代码：创建 TokenStream 并处理 EOFException 首先，我们编写一段简单的代码来生成一个 TokenStream，并观察如何处理可能出现的 EOFException。 java import org.apache.lucene.analysis.standard.StandardAnalyzer; import org.apache.lucene.analysis.tokenattributes.CharTermAttribute; import org.apache.lucene.analysis.tokenattributes.OffsetAttribute; import org.apache.lucene.document.Document; import org.apache.lucene.index.DirectoryReader; import org.apache.lucene.index.IndexReader; import org.apache.lucene.index.IndexWriter; import org.apache.lucene.index.IndexWriterConfig; import org.apache.lucene.search.IndexSearcher; import org.apache.lucene.store.Directory; import org.apache.lucene.store.RAMDirectory; import org.apache.lucene.util.Version; import java.io.IOException; public class TokenStreamDemo { public static void main(String[] args) throws IOException { // 创建 RAMDirectory 实例 Directory directory = new RAMDirectory(); // 初始化 IndexWriterConfig IndexWriterConfig config = new IndexWriterConfig(Version.LATEST, new StandardAnalyzer()); // 创建 IndexWriter 并初始化索引 IndexWriter writer = new IndexWriter(directory, config); // 添加文档至索引 Document doc = new Document(); doc.add(new TextField("content", "这是一个测试文档，用于演示 Lucene 的 TokenStream 功能。", Field.Store.YES, Field.Index.ANALYZED)); writer.addDocument(doc); // 关闭 IndexWriter writer.close(); // 创建 IndexReader IndexReader reader = DirectoryReader.open(directory); // 使用 IndexSearcher 查找文档 IndexSearcher searcher = new IndexSearcher(reader); // 获取 TokenStream 对象 org.apache.lucene.search.IndexSearcher.SearchContext context = searcher.createSearchContext(); org.apache.lucene.analysis.standard.StandardAnalyzer analyzer = new org.apache.lucene.analysis.standard.StandardAnalyzer(Version.LATEST); org.apache.lucene.analysis.TokenStream tokenStream = analyzer.tokenStream("content", context.reader().getTermVector(0, 0).getPayload().toString()); // 检查是否有异常抛出 while (tokenStream.incrementToken()) { System.out.println("Token: " + tokenStream.getAttribute(CharTermAttribute.class).toString()); } // 关闭 TokenStream 和 IndexReader tokenStream.end(); reader.close(); } } 在这段代码中，我们首先创建了一个 RAMDirectory，并使用它来构建一个索引。接着，我们添加了一个包含测试文本的文档到索引中。之后，我们创建了 IndexSearcher 来搜索文档，并使用 StandardAnalyzer 来创建 TokenStream。在循环中，我们逐个输出令牌，直到遇到 EOFException，这通常意味着已经到达了文本的末尾。 第二部分：深入分析 EOFException 的原因与解决策略 在实际应用中，EOFException 通常意味着 TokenStream 已经到达了文本的结尾，这可能是由于以下原因： - 文本过短：如果输入的文本长度不足以产生足够的令牌，TokenStream 可能会过早地报告结束。 - 解析问题：在复杂的文本结构下，解析器可能未能正确地分割文本，导致部分文本未被识别为有效的令牌。 为了应对这种情况，我们可以采取以下策略： - 增加文本长度：确保输入的文本足够长，以生成多个令牌。 - 优化解析器配置：根据特定的应用场景调整分析器的配置，例如使用不同的分词器（如 CJKAnalyzer）来适应不同语言的需求。 - 错误处理机制：在代码中加入适当的错误处理逻辑，以便在遇到 EOFException 时进行相应的处理，例如记录日志、提示用户重新输入更长的文本等。 结语：拥抱挑战，驾驭全文检索 面对 org.apache.lucene.analysis.TokenStream$EOFException: End of stream 这样的挑战，我们的目标不仅仅是解决问题，更是通过这样的经历深化对 Lucene 工作原理的理解。哎呀，你猜怎么着？咱们在敲代码、调参数的过程中，不仅技术越来越溜，还能在处理那些乱七八糟的数据时，感觉自己就像个数据处理的小能手，得心应手的呢！就像是在厨房里，熟练地翻炒各种食材，做出来的菜品色香味俱全，让人赞不绝口。编程也是一样，每一次的实践和调试，都是在给我们的技能加料，让我们的作品越来越美味，越来越有营养！嘿！兄弟，听好了，每次遇到难题都像是在给咱的成长加个buff，咱们得一起揭开全文检索的神秘面纱，掌控技术的大棒，让用户体验到最棒、最快的搜索服务，让每一次敲击键盘都能带来惊喜！ --- 以上内容不仅涵盖了理论解释与代码实现，还穿插了人类在面对技术难题时的思考与探讨，旨在提供一种更加贴近实际应用、充满情感与主观色彩的技术解读方式。

...ed for action method return value”在Struts2中的探讨与解决 --- 1. 引言 当我们深入使用Struts2进行Java Web开发时，可能会遇到一种常见的运行时错误——"No result type defined for action method return value". 这种错误通常出现在我们配置的Action类方法返回值无法匹配到预定义的结果类型时。这次，咱将手牵手、一步步深挖这个错误背后的真相，不仅限于理论讲解，还会结合实际的代码实例，让大家真真切切地看到如何解决这个问题，以及如何提前做好防范，让这类错误无处遁形。 2. 错误的理解与解读 首先，让我们来共同剖析一下这个错误信息。在Struts2这个框架里，当你执行完一个Action方法后，它会像个聪明的小助手一样，根据你这个方法返回的结果字符串，去找到对应的那个结果类型处理器。这就像是拿着一把钥匙去找对应的锁一样，结果字符串就是钥匙，结果类型处理器就是那个特定的锁。若Struts2找不到与之匹配的结果类型，就会抛出此异常。这就像是你给一位厨房大厨一张满载神秘食材的任务卡，可关键的是，菜单上并没有教他具体怎么料理这些稀奇古怪的玩意儿，这样一来，大厨可就懵圈了，完全不知道从何下手。 3. 示例代码与解析 为了更好地理解这个问题，我们先看一段简单的Struts2 Action类代码示例： java public class SampleAction extends ActionSupport { public String execute() { // 执行一些业务逻辑... return "customResult"; // 返回自定义结果字符串 } } 然后，在struts.xml配置文件中，如果我们没有为"customResult"定义相应的结果类型： xml 运行程序并调用该Action时，Struts2就无法找到对应的“customResult”的结果处理器，从而抛出"No result type defined for action method return value: customResult"的错误。 4. 解决方案 要解决这个问题，我们需要在struts.xml配置文件中为"customResult"添加相应结果类型定义： xml /WEB-INF/pages/success.jsp 在这个例子中，我们指定了当execute方法返回"customResult"时，系统应该跳转到"/WEB-INF/pages/success.jsp"页面。这样一来，Struts2就能准确无误地处理Action方法的返回值了。 5. 预防与优化 为了避免这类问题的发生，我们在设计和编写Action类时应遵循以下原则： - 明确每个Action方法可能返回的所有结果类型，并在struts.xml中预先配置好。 - 在团队协作中，统一结果类型命名规则，保持良好的文档记录，方便后续维护和扩展。 - 利用Struts2的通配符结果类型或者默认结果类型等特性，简化配置过程，提高开发效率。 6. 总结 在我们的编程实践中，理解和掌握Struts2框架的工作机制至关重要。当你遇到像"No result type defined for action method return value"这样的怪咖问题时，咱们不光得摸清怎么把它摆平，更关键的是，得学会从这个坑里爬出来的同时，顺手拔点“经验值”，让自己在编程这条路上的修养越来越深厚。这样子做，咱们才能在未来的开发道路上越走越远、越走越稳当，确保每次编程的旅程都充满刺激的挑战和满满的收获。