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... 实现消息队列之外,Redis 还提供了一组命令实现发布/订阅模式。 这种方式,发送者和接收者没有直接关联(实现了解耦),接收者也不需要持续尝试获取消息。 1.2.1 订阅频道 首先,我们有很多的频道(channel),我们也可以把这个频道理解成 queue。订阅者可以订阅一个或者多个频道。消息的发布者(生产者)可以给指定的频道发布消息。只要有消息到达了频道,所有订阅了这个频道的订阅者都会收到这条消息。 需要注意的注意是,发出去的消息不会被持久化,因为它已经从队列里面移除了,所以消费者只能收到它开始订阅这个频道之后发布的消息。 下面我们来看一下发布订阅命令的使用方法。 订阅者订阅频道:可以一次订阅多个,比如这个客户端订阅了 3 个频道。 subscribe channel-1 channel-2 channel-3 发布者可以向指定频道发布消息(并不支持一次向多个频道发送消息): publish channel-1 2673 取消订阅(不能在订阅状态下使用): unsubscribe channel-1 1.2.2 按规则(Pattern)订阅频道 支持 ?和 占位符。? 代表一个字符, 代表 0 个或者多个字符。 消费端 1,关注运动信息: psubscribe sport 消费端 2,关注所有新闻: psubscribe news 消费端 3,关注天气新闻: psubscribe news-weather 生产者,发布 3 条信息 publish news-sport yaoming publish news-music jaychou publish news-weather rain 2、Redis 事务 2.1 为什么要用事务 我们知道 Redis 的单个命令是原子性的(比如 get set mget mset),如果涉及到多个命令的时候,需要把多个命令作为一个不可分割的处理序列,就需要用到事务。 例如我们之前说的用 setnx 实现分布式锁,我们先 set,然后设置对 key 设置 expire, 防止 del 发生异常的时候锁不会被释放,业务处理完了以后再 del,这三个动作我们就希望它们作为一组命令执行。 Redis 的事务有两个特点: 1、按进入队列的顺序执行。 2、不会受到其他客户端的请求的影响。 Redis 的事务涉及到四个命令:multi(开启事务),exec(执行事务),discard (取消事务),watch(监视) 2.2 事务的用法 案例场景:tom 和 mic 各有 1000 元,tom 需要向 mic 转账 100 元。tom 的账户余额减少 100 元,mic 的账户余额增加 100 元。 通过 multi 的命令开启事务。事务不能嵌套,多个 multi 命令效果一样。 multi 执行后,客户端可以继续向服务器发送任意多条命令,这些命令不会立即被执行,而是被放到一个队列中,当 exec 命令被调用时,所有队列中的命令才会被执行。 通过 exec 的命令执行事务。如果没有执行 exec,所有的命令都不会被执行。如果中途不想执行事务了,怎么办? 可以调用 discard 可以清空事务队列,放弃执行。 2.3 watch命令 在 Redis 中还提供了一个 watch 命令。 它可以为 Redis 事务提供 CAS 乐观锁行为(Check and Set / Compare and Swap),也就是多个线程更新变量的时候,会跟原值做比较,只有它没有被其他线程修改的情况下,才更新成新的值。 我们可以用 watch 监视一个或者多个 key,如果开启事务之后,至少有一个被监视 key 键在 exec 执行之前被修改了,那么整个事务都会被取消(key 提前过期除外)。可以用 unwatch 取消。 2.4 事务可能遇到的问题 我们把事务执行遇到的问题分成两种,一种是在执行 exec 之前发生错误,一种是在执行 exec 之后发生错误。 2.4.1 在执行 exec 之前发生错误 比如:入队的命令存在语法错误,包括参数数量,参数名等等(编译器错误)。 在这种情况下事务会被拒绝执行,也就是队列中所有的命令都不会得到执行。 2.4.2 在执行 exec 之后发生错误 比如,类型错误,比如对 String 使用了 Hash 的命令,这是一种运行时错误。 最后我们发现 set k1 1 的命令是成功的,也就是在这种发生了运行时异常的情况下, 只有错误的命令没有被执行,但是其他命令没有受到影响。 这个显然不符合我们对原子性的定义,也就是我们没办法用 Redis 的这种事务机制来实现原子性,保证数据的一致。 3、Lua脚本 Lua/ˈluə/是一种轻量级脚本语言,它是用 C 语言编写的,跟数据的存储过程有点类似。 使用 Lua 脚本来执行 Redis 命令的好处: 1、一次发送多个命令,减少网络开销。 2、Redis 会将整个脚本作为一个整体执行,不会被其他请求打断,保持原子性。 3、对于复杂的组合命令,我们可以放在文件中,可以实现程序之间的命令集复用。 3.1 在Redis中调用Lua脚本 使用 eval /ɪ’væl/ 方法,语法格式: redis> eval lua-script key-num [key1 key2 key3 ....] [value1 value2 value3 ....] eval代表执行Lua语言的命令。 lua-script代表Lua语言脚本内容。 key-num表示参数中有多少个key,需要注意的是Redis中key是从1开始的,如果没有key的参数,那么写0。 [key1key2key3…]是key作为参数传递给Lua语言,也可以不填,但是需要和key-num的个数对应起来。 [value1 value2 value3 …]这些参数传递给 Lua 语言,它们是可填可不填的。 示例,返回一个字符串,0 个参数: redis> eval "return 'Hello World'" 0 3.2 在Lua脚本中调用Redis命令 使用 redis.call(command, key [param1, param2…])进行操作。语法格式: redis> eval "redis.call('set',KEYS[1],ARGV[1])" 1 lua-key lua-value command是命令,包括set、get、del等。 key是被操作的键。 param1,param2…代表给key的参数。 注意跟 Java 不一样,定义只有形参,调用只有实参。 Lua 是在调用时用 key 表示形参,argv 表示参数值(实参)。 3.2.1 设置键值对 在 Redis 中调用 Lua 脚本执行 Redis 命令 redis> eval "return redis.call('set',KEYS[1],ARGV[1])" 1 gupao 2673 redis> get gupao 以上命令等价于 set gupao 2673。 在 redis-cli 中直接写 Lua 脚本不够方便,也不能实现编辑和复用,通常我们会把脚本放在文件里面,然后执行这个文件。 3.2.2 在 Redis 中调用 Lua 脚本文件中的命令,操作 Redis 创建 Lua 脚本文件: cd /usr/local/soft/redis5.0.5/src vim gupao.lua Lua 脚本内容,先设置,再取值: cd /usr/local/soft/redis5.0.5/src redis-cli --eval gupao.lua 0 得到返回值: root@localhost src] redis-cli --eval gupao.lua 0 "lua666" 3.2.3 案例:对 IP 进行限流 需求:在 X 秒内只能访问 Y 次。 设计思路:用 key 记录 IP,用 value 记录访问次数。 拿到 IP 以后,对 IP+1。如果是第一次访问,对 key 设置过期时间(参数 1)。否则判断次数,超过限定的次数(参数 2),返回 0。如果没有超过次数则返回 1。超过时间, key 过期之后,可以再次访问。 KEY[1]是 IP, ARGV[1]是过期时间 X,ARGV[2]是限制访问的次数 Y。 -- ip_limit.lua-- IP 限流,对某个 IP 频率进行限制 ,6 秒钟访问 10 次 local num=redis.call('incr',KEYS[1])if tonumber(num)==1 thenredis.call('expire',KEYS[1],ARGV[1])return 1elseif tonumber(num)>tonumber(ARGV[2]) thenreturn 0 elsereturn 1 end 6 秒钟内限制访问 10 次,调用测试(连续调用 10 次): ./redis-cli --eval "ip_limit.lua" app:ip:limit:192.168.8.111 , 6 10 app:ip:limit:192.168.8.111 是 key 值 ,后面是参数值,中间要加上一个空格和一个逗号,再加上一个空格 。 即:./redis-cli –eval [lua 脚本] [key…]空格,空格[args…] 多个参数之间用一个空格分割 。 代码:LuaTest.java 3.2.4 缓存 Lua 脚本 为什么要缓存 在脚本比较长的情况下,如果每次调用脚本都需要把整个脚本传给 Redis 服务端, 会产生比较大的网络开销。为了解决这个问题,Redis 提供了 EVALSHA 命令,允许开发者通过脚本内容的 SHA1 摘要来执行脚本。 如何缓存 Redis 在执行 script load 命令时会计算脚本的 SHA1 摘要并记录在脚本缓存中,执行 EVALSHA 命令时 Redis 会根据提供的摘要从脚本缓存中查找对应的脚本内容,如果找到了则执行脚本,否则会返回错误:“NOSCRIPT No matching script. Please use EVAL.” 127.0.0.1:6379> script load "return 'Hello World'" "470877a599ac74fbfda41caa908de682c5fc7d4b"127.0.0.1:6379> evalsha "470877a599ac74fbfda41caa908de682c5fc7d4b" 0 "Hello World" 3.2.5 自乘案例 Redis 有 incrby 这样的自增命令,但是没有自乘,比如乘以 3,乘以 5。我们可以写一个自乘的运算,让它乘以后面的参数: local curVal = redis.call("get", KEYS[1]) if curVal == false thencurVal = 0 elsecurVal = tonumber(curVal)endcurVal = curVal tonumber(ARGV[1]) redis.call("set", KEYS[1], curVal) return curVal 把这个脚本变成单行,语句之间使用分号隔开 local curVal = redis.call("get", KEYS[1]); if curVal == false then curVal = 0 else curVal = tonumber(curVal) end; curVal = curVal tonumber(ARGV[1]); redis.call("set", KEYS[1], curVal); return curVal script load ‘命令’ 127.0.0.1:6379> script load 'local curVal = redis.call("get", KEYS[1]); if curVal == false then curVal = 0 else curVal = tonumber(curVal) end; curVal = curVal tonumber(ARGV[1]); redis.call("set", KEYS[1], curVal); return curVal' "be4f93d8a5379e5e5b768a74e77c8a4eb0434441" 调用: 127.0.0.1:6379> set num 2OK127.0.0.1:6379> evalsha be4f93d8a5379e5e5b768a74e77c8a4eb0434441 1 num 6 (integer) 12 3.2.6 脚本超时 Redis 的指令执行本身是单线程的,这个线程还要执行客户端的 Lua 脚本,如果 Lua 脚本执行超时或者陷入了死循环,是不是没有办法为客户端提供服务了呢? eval 'while(true) do end' 0 为了防止某个脚本执行时间过长导致 Redis 无法提供服务,Redis 提供了 lua-time-limit 参数限制脚本的最长运行时间,默认为 5 秒钟。 lua-time-limit 5000(redis.conf 配置文件中) 当脚本运行时间超过这一限制后,Redis 将开始接受其他命令但不会执行(以确保脚本的原子性,因为此时脚本并没有被终止),而是会返回“BUSY”错误。 Redis 提供了一个 script kill 的命令来中止脚本的执行。新开一个客户端: script kill 如果当前执行的 Lua 脚本对 Redis 的数据进行了修改(SET、DEL 等),那么通过 script kill 命令是不能终止脚本运行的。 127.0.0.1:6379> eval "redis.call('set','gupao','666') while true do end" 0 因为要保证脚本运行的原子性,如果脚本执行了一部分终止,那就违背了脚本原子性的要求。最终要保证脚本要么都执行,要么都不执行。 127.0.0.1:6379> script kill(error) UNKILLABLE Sorry the script already executed write commands against the dataset. You can either wait the scripttermination or kill the server in a hard way using the SHUTDOWN NOSAVE command. 遇到这种情况,只能通过 shutdown nosave 命令来强行终止 redis。 shutdown nosave 和 shutdown 的区别在于 shutdown nosave 不会进行持久化操作,意味着发生在上一次快照后的数据库修改都会丢失。 4、Redis 为什么这么快? 4.1 Redis到底有多快? 根据官方的数据,Redis 的 QPS 可以达到 10 万左右(每秒请求数)。 4.2 Redis为什么这么快? 总结:1)纯内存结构、2)单线程、3)多路复用 4.2.1 内存 KV 结构的内存数据库,时间复杂度 O(1)。 第二个,要实现这么高的并发性能,是不是要创建非常多的线程? 恰恰相反,Redis 是单线程的。 4.2.2 单线程 单线程有什么好处呢? 1、没有创建线程、销毁线程带来的消耗 2、避免了上线文切换导致的 CPU 消耗 3、避免了线程之间带来的竞争问题,例如加锁释放锁死锁等等 4.2.3 异步非阻塞 异步非阻塞 I/O,多路复用处理并发连接。 4.3 Redis为什么是单线程的? 不是白白浪费了 CPU 的资源吗? 因为单线程已经够用了,CPU 不是 redis 的瓶颈。Redis 的瓶颈最有可能是机器内存或者网络带宽。既然单线程容易实现,而且 CPU 不会成为瓶颈,那就顺理成章地采用单线程的方案了。 4.4 单线程为什么这么快? 因为 Redis 是基于内存的操作,我们先从内存开始说起。 4.4.1 虚拟存储器(虚拟内存 Vitual Memory) 名词解释:主存:内存;辅存:磁盘(硬盘) 计算机主存(内存)可看作一个由 M 个连续的字节大小的单元组成的数组,每个字节有一个唯一的地址,这个地址叫做物理地址(PA)。早期的计算机中,如果 CPU 需要内存,使用物理寻址,直接访问主存储器。 这种方式有几个弊端: 1、在多用户多任务操作系统中,所有的进程共享主存,如果每个进程都独占一块物理地址空间,主存很快就会被用完。我们希望在不同的时刻,不同的进程可以共用同一块物理地址空间。 2、如果所有进程都是直接访问物理内存,那么一个进程就可以修改其他进程的内存数据,导致物理地址空间被破坏,程序运行就会出现异常。 为了解决这些问题,我们就想了一个办法,在 CPU 和主存之间增加一个中间层。CPU 不再使用物理地址访问,而是访问一个虚拟地址,由这个中间层把地址转换成物理地址,最终获得数据。这个中间层就叫做虚拟存储器(Virtual Memory)。 具体的操作如下所示: 在每一个进程开始创建的时候,都会分配一段虚拟地址,然后通过虚拟地址和物理地址的映射来获取真实数据,这样进程就不会直接接触到物理地址,甚至不知道自己调用的哪块物理地址的数据。 目前,大多数操作系统都使用了虚拟内存,如 Windows 系统的虚拟内存、Linux 系统的交换空间等等。Windows 的虚拟内存(pagefile.sys)是磁盘空间的一部分。 在 32 位的系统上,虚拟地址空间大小是 2^32bit=4G。在 64 位系统上,最大虚拟地址空间大小是多少? 是不是 2^64bit=10241014TB=1024PB=16EB?实际上没有用到 64 位,因为用不到这么大的空间,而且会造成很大的系统开销。Linux 一般用低 48 位来表示虚拟地址空间,也就是 2^48bit=256T。 cat /proc/cpuinfo address sizes : 40 bits physical, 48 bits virtual 实际的物理内存可能远远小于虚拟内存的大小。 总结:引入虚拟内存,可以提供更大的地址空间,并且地址空间是连续的,使得程序编写、链接更加简单。并且可以对物理内存进行隔离,不同的进程操作互不影响。还可以通过把同一块物理内存映射到不同的虚拟地址空间实现内存共享。 4.4.2 用户空间和内核空间 为了避免用户进程直接操作内核,保证内核安全,操作系统将虚拟内存划分为两部分,一部分是内核空间(Kernel-space)/ˈkɜːnl /,一部分是用户空间(User-space)。 内核是操作系统的核心,独立于普通的应用程序,可以访问受保护的内存空间,也有访问底层硬件设备的权限。 内核空间中存放的是内核代码和数据,而进程的用户空间中存放的是用户程序的代码和数据。不管是内核空间还是用户空间,它们都处于虚拟空间中,都是对物理地址的映射。 在 Linux 系统中, 内核进程和用户进程所占的虚拟内存比例是 1:3。 当进程运行在内核空间时就处于内核态,而进程运行在用户空间时则处于用户态。 进程在内核空间以执行任意命令,调用系统的一切资源;在用户空间只能执行简单的运算,不能直接调用系统资源,必须通过系统接口(又称 system call),才能向内核发出指令。 top 命令: us 代表 CPU 消耗在 User space 的时间百分比; sy 代表 CPU 消耗在 Kernel space 的时间百分比。 4.4.3 进程切换(上下文切换) 多任务操作系统是怎么实现运行远大于 CPU 数量的任务个数的? 当然,这些任务实际上并不是真的在同时运行,而是因为系统通过时间片分片算法,在很短的时间内,将 CPU 轮流分配给它们,造成多任务同时运行的错觉。 为了控制进程的执行,内核必须有能力挂起正在 CPU 上运行的进程,并恢复以前挂起的某个进程的执行。这种行为被称为进程切换。 什么叫上下文? 在每个任务运行前,CPU 都需要知道任务从哪里加载、又从哪里开始运行,也就是说,需要系统事先帮它设置好 CPU 寄存器和程序计数器(ProgramCounter),这个叫做 CPU 的上下文。 而这些保存下来的上下文,会存储在系统内核中,并在任务重新调度执行时再次加载进来。这样就能保证任务原来的状态不受影响,让任务看起来还是连续运行。 在切换上下文的时候,需要完成一系列的工作,这是一个很消耗资源的操作。 4.4.4 进程的阻塞 正在运行的进程由于提出系统服务请求(如 I/O 操作),但因为某种原因未得到操作系统的立即响应,该进程只能把自己变成阻塞状态,等待相应的事件出现后才被唤醒。 进程在阻塞状态不占用 CPU 资源。 4.4.5 文件描述符 FD Linux 系统将所有设备都当作文件来处理,而 Linux 用文件描述符来标识每个文件对象。 文件描述符(File Descriptor)是内核为了高效管理已被打开的文件所创建的索引,用于指向被打开的文件,所有执行 I/O 操作的系统调用都通过文件描述符;文件描述符是一个简单的非负整数,用以表明每个被进程打开的文件。 Linux 系统里面有三个标准文件描述符。 0:标准输入(键盘); 1:标准输出(显示器); 2:标准错误输出(显示器)。 4.4.6 传统 I/O 数据拷贝 以读操作为例: 当应用程序执行 read 系统调用读取文件描述符(FD)的时候,如果这块数据已经存在于用户进程的页内存中,就直接从内存中读取数据。如果数据不存在,则先将数据从磁盘加载数据到内核缓冲区中,再从内核缓冲区拷贝到用户进程的页内存中。(两次拷贝,两次 user 和 kernel 的上下文切换)。 I/O 的阻塞到底阻塞在哪里? 4.4.7 Blocking I/O 当使用 read 或 write 对某个文件描述符进行过读写时,如果当前 FD 不可读,系统就不会对其他的操作做出响应。从设备复制数据到内核缓冲区是阻塞的,从内核缓冲区拷贝到用户空间,也是阻塞的,直到 copy complete,内核返回结果,用户进程才解除 block 的状态。 为了解决阻塞的问题,我们有几个思路。 1、在服务端创建多个线程或者使用线程池,但是在高并发的情况下需要的线程会很多,系统无法承受,而且创建和释放线程都需要消耗资源。 2、由请求方定期轮询,在数据准备完毕后再从内核缓存缓冲区复制数据到用户空间 (非阻塞式 I/O),这种方式会存在一定的延迟。 能不能用一个线程处理多个客户端请求? 4.4.8 I/O 多路复用(I/O Multiplexing) I/O 指的是网络 I/O。 多路指的是多个 TCP 连接(Socket 或 Channel)。 复用指的是复用一个或多个线程。它的基本原理就是不再由应用程序自己监视连接,而是由内核替应用程序监视文件描述符。 客户端在操作的时候,会产生具有不同事件类型的 socket。在服务端,I/O 多路复用程序(I/O Multiplexing Module)会把消息放入队列中,然后通过文件事件分派器(File event Dispatcher),转发到不同的事件处理器中。 多路复用有很多的实现,以 select 为例,当用户进程调用了多路复用器,进程会被阻塞。内核会监视多路复用器负责的所有 socket,当任何一个 socket 的数据准备好了,多路复用器就会返回。这时候用户进程再调用 read 操作,把数据从内核缓冲区拷贝到用户空间。 所以,I/O 多路复用的特点是通过一种机制一个进程能同时等待多个文件描述符,而这些文件描述符(套接字描述符)其中的任意一个进入读就绪(readable)状态,select() 函数就可以返回。 Redis 的多路复用, 提供了 select, epoll, evport, kqueue 几种选择,在编译的时 候来选择一种。 evport 是 Solaris 系统内核提供支持的; epoll 是 LINUX 系统内核提供支持的; kqueue 是 Mac 系统提供支持的; select 是 POSIX 提供的,一般的操作系统都有支撑(保底方案); 源码 ae_epoll.c、ae_select.c、ae_kqueue.c、ae_evport.c 5、内存回收 Reids 所有的数据都是存储在内存中的,在某些情况下需要对占用的内存空间进行回 收。内存回收主要分为两类,一类是 key 过期,一类是内存使用达到上限(max_memory) 触发内存淘汰。 5.1 过期策略 要实现 key 过期,我们有几种思路。 5.1.1 定时过期(主动淘汰) 每个设置过期时间的 key 都需要创建一个定时器,到过期时间就会立即清除。该策略可以立即清除过期的数据,对内存很友好;但是会占用大量的 CPU 资源去处理过期的 数据,从而影响缓存的响应时间和吞吐量。 5.1.2 惰性过期(被动淘汰) 只有当访问一个 key 时,才会判断该 key 是否已过期,过期则清除。该策略可以最大化地节省 CPU 资源,却对内存非常不友好。极端情况可能出现大量的过期 key 没有再次被访问,从而不会被清除,占用大量内存。 例如 String,在 getCommand 里面会调用 expireIfNeeded server.c expireIfNeeded(redisDb db, robj key) 第二种情况,每次写入 key 时,发现内存不够,调用 activeExpireCycle 释放一部分内存。 expire.c activeExpireCycle(int type) 5.1.3 定期过期 源码:server.h typedef struct redisDb { dict dict; / 所有的键值对 /dict expires; / 设置了过期时间的键值对 /dict blocking_keys; dict ready_keys; dict watched_keys; int id;long long avg_ttl;list defrag_later; } redisDb; 每隔一定的时间,会扫描一定数量的数据库的 expires 字典中一定数量的 key,并清除其中已过期的 key。该策略是前两者的一个折中方案。通过调整定时扫描的时间间隔和每次扫描的限定耗时,可以在不同情况下使得 CPU 和内存资源达到最优的平衡效果。 Redis 中同时使用了惰性过期和定期过期两种过期策略。 5.2 淘汰策略 Redis 的内存淘汰策略,是指当内存使用达到最大内存极限时,需要使用淘汰算法来决定清理掉哪些数据,以保证新数据的存入。 5.2.1 最大内存设置 redis.conf 参数配置: maxmemory <bytes> 如果不设置 maxmemory 或者设置为 0,64 位系统不限制内存,32 位系统最多使用 3GB 内存。 动态修改: redis> config set maxmemory 2GB 到达最大内存以后怎么办? 5.2.2 淘汰策略 https://redis.io/topics/lru-cache redis.conf maxmemory-policy noeviction 先从算法来看: LRU,Least Recently Used:最近最少使用。判断最近被使用的时间,目前最远的数据优先被淘汰。 LFU,Least Frequently Used,最不常用,4.0 版本新增。 random,随机删除。 如果没有符合前提条件的 key 被淘汰,那么 volatile-lru、volatile-random、 volatile-ttl 相当于 noeviction(不做内存回收)。 动态修改淘汰策略: redis> config set maxmemory-policy volatile-lru 建议使用 volatile-lru,在保证正常服务的情况下,优先删除最近最少使用的 key。 5.2.3 LRU 淘汰原理 问题:如果基于传统 LRU 算法实现 Redis LRU 会有什么问题? 需要额外的数据结构存储,消耗内存。 Redis LRU 对传统的 LRU 算法进行了改良,通过随机采样来调整算法的精度。如果淘汰策略是 LRU,则根据配置的采样值 maxmemory_samples(默认是 5 个), 随机从数据库中选择 m 个 key, 淘汰其中热度最低的 key 对应的缓存数据。所以采样参数m配置的数值越大, 就越能精确的查找到待淘汰的缓存数据,但是也消耗更多的CPU计算,执行效率降低。 问题:如何找出热度最低的数据? Redis 中所有对象结构都有一个 lru 字段, 且使用了 unsigned 的低 24 位,这个字段用来记录对象的热度。对象被创建时会记录 lru 值。在被访问的时候也会更新 lru 的值。 但是不是获取系统当前的时间戳,而是设置为全局变量 server.lruclock 的值。 源码:server.h typedef struct redisObject {unsigned type:4;unsigned encoding:4;unsigned lru:LRU_BITS;int refcount;void ptr; } robj; server.lruclock 的值怎么来的? Redis 中有个定时处理的函数 serverCron,默认每 100 毫秒调用函数 updateCachedTime 更新一次全局变量的 server.lruclock 的值,它记录的是当前 unix 时间戳。 源码:server.c void updateCachedTime(void) { time_t unixtime = time(NULL); atomicSet(server.unixtime,unixtime); server.mstime = mstime();struct tm tm; localtime_r(&server.unixtime,&tm);server.daylight_active = tm.tm_isdst; } 问题:为什么不获取精确的时间而是放在全局变量中?不会有延迟的问题吗? 这样函数 lookupKey 中更新数据的 lru 热度值时,就不用每次调用系统函数 time,可以提高执行效率。 OK,当对象里面已经有了 LRU 字段的值,就可以评估对象的热度了。 函数 estimateObjectIdleTime 评估指定对象的 lru 热度,思想就是对象的 lru 值和全局的 server.lruclock 的差值越大(越久没有得到更新),该对象热度越低。 源码 evict.c / Given an object returns the min number of milliseconds the object was never requested, using an approximated LRU algorithm. /unsigned long long estimateObjectIdleTime(robj o) {unsigned long long lruclock = LRU_CLOCK(); if (lruclock >= o->lru) {return (lruclock - o->lru) LRU_CLOCK_RESOLUTION; } else {return (lruclock + (LRU_CLOCK_MAX - o->lru)) LRU_CLOCK_RESOLUTION;} } server.lruclock 只有 24 位,按秒为单位来表示才能存储 194 天。当超过 24bit 能表 示的最大时间的时候,它会从头开始计算。 server.h define LRU_CLOCK_MAX ((1<<LRU_BITS)-1) / Max value of obj->lru / 在这种情况下,可能会出现对象的 lru 大于 server.lruclock 的情况,如果这种情况 出现那么就两个相加而不是相减来求最久的 key。 为什么不用常规的哈希表+双向链表的方式实现?需要额外的数据结构,消耗资源。而 Redis LRU 算法在 sample 为 10 的情况下,已经能接近传统 LRU 算法了。 问题:除了消耗资源之外,传统 LRU 还有什么问题? 如图,假设 A 在 10 秒内被访问了 5 次,而 B 在 10 秒内被访问了 3 次。因为 B 最后一次被访问的时间比 A 要晚,在同等的情况下,A 反而先被回收。 问题:要实现基于访问频率的淘汰机制,怎么做? 5.2.4 LFU server.h typedef struct redisObject {unsigned type:4;unsigned encoding:4;unsigned lru:LRU_BITS;int refcount;void ptr; } robj; 当这 24 bits 用作 LFU 时,其被分为两部分: 高 16 位用来记录访问时间(单位为分钟,ldt,last decrement time) 低 8 位用来记录访问频率,简称 counter(logc,logistic counter) counter 是用基于概率的对数计数器实现的,8 位可以表示百万次的访问频率。 对象被读写的时候,lfu 的值会被更新。 db.c——lookupKey void updateLFU(robj val) {unsigned long counter = LFUDecrAndReturn(val); counter = LFULogIncr(counter);val->lru = (LFUGetTimeInMinutes()<<8) | counter;} 增长的速率由,lfu-log-factor 越大,counter 增长的越慢 redis.conf 配置文件。 lfu-log-factor 10 如果计数器只会递增不会递减,也不能体现对象的热度。没有被访问的时候,计数器怎么递减呢? 减少的值由衰减因子 lfu-decay-time(分钟)来控制,如果值是 1 的话,N 分钟没有访问就要减少 N。 redis.conf 配置文件 lfu-decay-time 1 6、持久化机制 https://redis.io/topics/persistence Redis 速度快,很大一部分原因是因为它所有的数据都存储在内存中。如果断电或者宕机,都会导致内存中的数据丢失。为了实现重启后数据不丢失,Redis 提供了两种持久化的方案,一种是 RDB 快照(Redis DataBase),一种是 AOF(Append Only File)。 6.1 RDB RDB 是 Redis 默认的持久化方案。当满足一定条件的时候,会把当前内存中的数据写入磁盘,生成一个快照文件 dump.rdb。Redis 重启会通过加载 dump.rdb 文件恢复数据。 什么时候写入 rdb 文件? 6.1.1 RDB 触发 1、自动触发 a)配置规则触发。 redis.conf, SNAPSHOTTING,其中定义了触发把数据保存到磁盘的触发频率。 如果不需要 RDB 方案,注释 save 或者配置成空字符串""。 save 900 1 900 秒内至少有一个 key 被修改(包括添加) save 300 10 400 秒内至少有 10 个 key 被修改save 60 10000 60 秒内至少有 10000 个 key 被修改 注意上面的配置是不冲突的,只要满足任意一个都会触发。 RDB 文件位置和目录: 文件路径,dir ./ 文件名称dbfilename dump.rdb 是否是LZF压缩rdb文件 rdbcompression yes 开启数据校验 rdbchecksum yes 问题:为什么停止 Redis 服务的时候没有 save,重启数据还在? RDB 还有两种触发方式: b)shutdown 触发,保证服务器正常关闭。 c)flushall,RDB 文件是空的,没什么意义(删掉 dump.rdb 演示一下)。 2、手动触发 如果我们需要重启服务或者迁移数据,这个时候就需要手动触 RDB 快照保存。Redis 提供了两条命令: a)save save 在生成快照的时候会阻塞当前 Redis 服务器, Redis 不能处理其他命令。如果内存中的数据比较多,会造成 Redis 长时间的阻塞。生产环境不建议使用这个命令。 为了解决这个问题,Redis 提供了第二种方式。 执行 bgsave 时,Redis 会在后台异步进行快照操作,快照同时还可以响应客户端请求。 具体操作是 Redis 进程执行 fork 操作创建子进程(copy-on-write),RDB 持久化过程由子进程负责,完成后自动结束。它不会记录 fork 之后后续的命令。阻塞只发生在 fork 阶段,一般时间很短。 用 lastsave 命令可以查看最近一次成功生成快照的时间。 6.1.2 RDB 数据的恢复(演示) 1、shutdown 持久化添加键值 添加键值 redis> set k1 1 redis> set k2 2 redis> set k3 3 redis> set k4 4 redis> set k5 5 停服务器,触发 save redis> shutdown 备份 dump.rdb 文件 cp dump.rdb dump.rdb.bak 启动服务器 /usr/local/soft/redis-5.0.5/src/redis-server /usr/local/soft/redis-5.0.5/redis.conf 啥都没有: redis> keys 3、通过备份文件恢复数据停服务器 redis> shutdown 重命名备份文件 mv dump.rdb.bak dump.rdb 启动服务器 /usr/local/soft/redis-5.0.5/src/redis-server /usr/local/soft/redis-5.0.5/redis.conf 查看数据 redis> keys 6.1.3 RDB 文件的优势和劣势 一、优势 1.RDB 是一个非常紧凑(compact)的文件,它保存了 redis 在某个时间点上的数据集。这种文件非常适合用于进行备份和灾难恢复。 2.生成 RDB 文件的时候,redis 主进程会 fork()一个子进程来处理所有保存工作,主进程不需要进行任何磁盘 IO 操作。 3.RDB 在恢复大数据集时的速度比 AOF 的恢复速度要快。 二、劣势 1、RDB 方式数据没办法做到实时持久化/秒级持久化。因为 bgsave 每次运行都要执行 fork 操作创建子进程,频繁执行成本过高。 2、在一定间隔时间做一次备份,所以如果 redis 意外 down 掉的话,就会丢失最后一次快照之后的所有修改(数据有丢失)。 如果数据相对来说比较重要,希望将损失降到最小,则可以使用 AOF 方式进行持久化。 6.2 AOF Append Only File AOF:Redis 默认不开启。AOF 采用日志的形式来记录每个写操作,并追加到文件中。开启后,执行更改 Redis 数据的命令时,就会把命令写入到 AOF 文件中。 Redis 重启时会根据日志文件的内容把写指令从前到后执行一次以完成数据的恢复工作。 6.2.1 AOF 配置 配置文件 redis.conf 开关appendonly no 文件名appendfilename "appendonly.aof" AOF 文件的内容(vim 查看): 问题:数据都是实时持久化到磁盘吗? 由于操作系统的缓存机制,AOF 数据并没有真正地写入硬盘,而是进入了系统的硬盘缓存。什么时候把缓冲区的内容写入到 AOF 文件? 问题:文件越来越大,怎么办? 由于 AOF 持久化是 Redis 不断将写命令记录到 AOF 文件中,随着 Redis 不断的进行,AOF 的文件会越来越大,文件越大,占用服务器内存越大以及 AOF 恢复要求时间越长。 例如 set xxx 666,执行 1000 次,结果都是 xxx=666。 为了解决这个问题,Redis 新增了重写机制,当 AOF 文件的大小超过所设定的阈值时,Redis 就会启动 AOF 文件的内容压缩,只保留可以恢复数据的最小指令集。 可以使用命令 bgrewriteaof 来重写。 AOF 文件重写并不是对原文件进行重新整理,而是直接读取服务器现有的键值对,然后用一条命令去代替之前记录这个键值对的多条命令,生成一个新的文件后去替换原来的 AOF 文件。 重写触发机制 auto-aof-rewrite-percentage 100 auto-aof-rewrite-min-size 64mb 问题:重写过程中,AOF 文件被更改了怎么办? 另外有两个与 AOF 相关的参数: 6.2.2 AOF 数据恢复 重启 Redis 之后就会进行 AOF 文件的恢复。 6.2.3 AOF 优势与劣势 优点: 1、AOF 持久化的方法提供了多种的同步频率,即使使用默认的同步频率每秒同步一次,Redis 最多也就丢失 1 秒的数据而已。 缺点: 1、对于具有相同数据的的 Redis,AOF 文件通常会比 RDB 文件体积更大(RDB 存的是数据快照)。 2、虽然 AOF 提供了多种同步的频率,默认情况下,每秒同步一次的频率也具有较高的性能。在高并发的情况下,RDB 比 AOF 具好更好的性能保证。 6.3 两种方案比较 那么对于 AOF 和 RDB 两种持久化方式,我们应该如何选择呢? 如果可以忍受一小段时间内数据的丢失,毫无疑问使用 RDB 是最好的,定时生成 RDB 快照(snapshot)非常便于进行数据库备份, 并且 RDB 恢复数据集的速度也要比 AOF 恢复的速度要快。 否则就使用 AOF 重写。但是一般情况下建议不要单独使用某一种持久化机制,而是应该两种一起用,在这种情况下,当 redis 重启的时候会优先载入 AOF 文件来恢复原始的数据,因为在通常情况下 AOF 文件保存的数据集要比 RDB 文件保存的数据集要完整。 本篇文章为转载内容。原文链接:https://blog.csdn.net/zhoutaochun/article/details/120075092。 该文由互联网用户投稿提供,文中观点代表作者本人意见,并不代表本站的立场。 作为信息平台,本站仅提供文章转载服务,并不拥有其所有权,也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况,请及时联系我们,我们将第一时间进行核实并删除相应内容。
2024-03-18 12:25:04
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Redis
如何优化Redis服务器的响应时间及性能表现 Redis,作为一款高性能、内存键值型数据库,其卓越的响应速度和高效的处理能力使其在缓存、会话存储、队列服务等领域广受欢迎。然而,在实际应用中,如何进一步优化Redis服务器的响应时间和性能表现呢?本文将从四个方面进行深入探讨,并通过实例代码帮助大家更好地理解和实践。 1. 合理配置Redis服务器参数 (1)调整内存分配策略 Redis默认使用jemalloc作为内存分配器,对于不同的工作负载,可以适当调整jemalloc的相关参数以优化内存碎片和分配效率。例如,可以通过修改redis.conf文件中的maxmemory-policy来设置内存淘汰策略,如选择LRU(最近最少使用)策略: bash maxmemory-policy volatile-lru (2)限制客户端连接数 过多的并发连接可能会导致Redis资源消耗过大,降低响应速度。因此,我们需要合理设置最大客户端连接数: bash maxclients 10000 请根据实际情况调整此数值。 2. 使用Pipeline和Multi-exec批量操作 Redis Pipeline功能允许客户端一次性发送多个命令并在服务器端一次性执行,从而减少网络往返延迟,显著提升性能。以下是一个Python示例: python import redis r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0) pipe = r.pipeline() for i in range(1000): pipe.set(f'key_{i}', 'value') pipe.execute() 另外,Redis的Multi-exec命令用于事务处理,也能实现批量操作,确保原子性的同时提高效率。 3. 数据结构与编码优化 Redis支持多种数据结构,选用合适的数据结构能极大提高查询效率。比如说,如果我们经常要做一些关于集合的操作,像是找出两个集合的交集啊、并集什么的,那这时候,我们就该琢磨着别再用那个简单的键值对(Key-Value)了,而是考虑选用Set或者Sorted Set,它们在这方面更管用。 python 使用Sorted Set进行范围查询 r.zadd('sorted_set', {'user1': 100, 'user2': 200, 'user3': 300}) r.zrangebyscore('sorted_set', 150, 350) 同时,Redis提供了多种数据编码方式,比如哈希表的ziplist编码能有效压缩存储空间,提高读写速度,可通过修改hash-max-ziplist-entries和hash-max-ziplist-value进行配置。 4. 精细化监控与问题排查 定期对Redis服务器进行性能监控和日志分析至关重要。Redis自带的INFO命令能提供丰富的运行时信息,包括内存使用情况、命中率、命令统计等,结合外部工具如RedisInsight、Grafana等进行可视化展示,以便及时发现潜在性能瓶颈。 当遇到性能问题时,我们要像侦探一样去思考和探索:是由于内存不足导致频繁淘汰数据?还是因为某个命令执行过于耗时?亦或是客户端并发过高引发的问题?通过针对性的优化措施,逐步改善Redis服务器的响应时间和性能表现。 总结来说,优化Redis服务器的关键在于深入了解其内部机制,合理配置参数,巧妙利用其特性,以及持续关注和调整系统状态。让我们一起携手,打造更为迅捷、稳定的Redis服务环境吧!
2023-11-29 11:08:17
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初心未变
Redis
如何在Redis中实现分布式锁的隔离性? 1. 分布式锁是什么?为什么我们需要它? 兄弟们,先别急着看代码!咱们得搞清楚一个最基本的问题——什么是分布式锁?简单来说,分布式锁就是一种用来协调多个进程或者服务之间共享资源的技术手段。嘿,你有没有想过啊?就相当于你有个超大的储物间(数据库或者其他服务),里面塞满了各种好玩意儿(数据),想拿啥就能拿啥!嘿,想象一下,现在有一群小毛贼(服务实例)都盯上了你的那些值钱的小宝贝,可不能让他们随便进来顺手牵羊啊!所以呢,你就得准备一把“神奇的钥匙”(锁),谁要是想进去拿东西,就必须先拿到这把钥匙才行。没有钥匙?不好意思,请自觉退散吧! 为什么要用分布式锁呢?因为在线上系统里,多台机器可能会同时操作同一个资源,比如抢购商品这种场景。如果没有锁机制的话,就可能出现重复下单、库存超卖等问题。分布式锁嘛,简单说就是抢车位的游戏规则——在同一时间里,只能有一个家伙抢到那个“资源位”,别的家伙就只能乖乖排队等着轮到自己啦! 不过说起来容易做起来难啊,尤其是在分布式环境下,网络延迟、机器宕机等问题会带来各种意想不到的情况。嘿,今天咱们就来唠唠,在Redis这个超级工具箱里,怎么才能整出个靠谱的分布式锁! --- 2. Redis为什么适合用来做分布式锁? 嘿,说到Redis,相信很多小伙伴都对它不陌生吧?Redis是一个基于内存的高性能键值存储系统,速度贼快,而且支持多种数据结构,比如字符串、哈希表、列表等等。最重要的是,它提供了原子性的操作指令,比如SETNX(Set if Not Exists),这让我们能够轻松地实现分布式锁! 让我给你们讲个小故事:有一次我尝试用数据库来做分布式锁,结果发现性能特别差劲,查询锁状态的SQL语句每次都要扫描整个表,效率低得让人抓狂。换了Redis之后,简直像开了挂一样,整个系统都丝滑得不行!Redis这玩意儿不光跑得快,还自带一堆黑科技,像什么过期时间、消息订阅啥的,这些功能简直就是搞分布式锁的神器啊! 所以,如果你也在纠结选什么工具来做分布式锁,强烈推荐试试Redis!接下来我会结合实际案例给你们展示具体的操作步骤。 --- 3. 实现分布式锁的基本思路 首先,我们要明确分布式锁需要满足哪些条件: 1. 互斥性 同一时刻只能有一个客户端持有锁。 2. 可靠性 即使某个客户端崩溃了,锁也必须自动释放,避免死锁。 3. 公平性 排队等待的客户端应该按照请求顺序获取锁。 4. 可重入性(可选) 允许同一个客户端多次获取同一个锁。 现在我们就来一步步实现这些功能。 示例代码 1:最基本的分布式锁实现 python import redis import time def acquire_lock(redis_client, lock_key, timeout=10): 尝试加锁,设置过期时间为timeout秒 result = redis_client.set(lock_key, "locked", nx=True, ex=timeout) return bool(result) def release_lock(redis_client, lock_key): 使用Lua脚本来保证解锁的安全性 script = """ if redis.call("get", KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call("del", KEYS[1]) else return 0 end """ redis_client.eval(script, keys=[lock_key], args=["locked"]) 这段代码展示了最基础的分布式锁实现方式。我们用set命令设置了两个参数:一个是NX,意思是“只在key不存在的时候才创建”,这样就能避免重复创建;另一个是EX,给这个锁加了个过期时间,相当于设了个倒计时,万一客户端挂了或者出问题了,锁也能自动释放,就不会一直卡在那里变成死锁啦。最后,解锁的时候我们用了Lua脚本,这样可以保证操作的原子性。 --- 4. 如何解决锁的隔离性问题? 诶,说到这里,问题来了——如果两个不同的业务逻辑都需要用到同一个锁怎么办?比如订单系统和积分系统都想操作同一个用户的数据,这时候就需要考虑锁的隔离性了。换句话说,我们需要确保不同业务逻辑之间的锁不会互相干扰。 示例代码 2:基于命名空间的隔离策略 python def acquire_namespace_lock(redis_client, namespace, lock_name, timeout=10): 构造带命名空间的锁名称 lock_key = f"{namespace}:{lock_name}" result = redis_client.set(lock_key, "locked", nx=True, ex=timeout) return bool(result) def release_namespace_lock(redis_client, namespace, lock_name): lock_key = f"{namespace}:{lock_name}" script = """ if redis.call("get", KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call("del", KEYS[1]) else return 0 end """ redis_client.eval(script, keys=[lock_key], args=["locked"]) 在这个版本中,我们在锁的名字前面加上了命名空间前缀,比如orders:place_order和points:update_score。这样一来,不同业务逻辑就可以使用独立的锁,避免相互影响。 --- 5. 进阶 如何处理锁竞争与性能优化? 当然啦,现实中的分布式锁并不会总是那么顺利,有时候会出现大量请求同时争抢同一个锁的情况。这时我们可能需要引入队列机制或者批量处理的方式来降低系统的压力。 示例代码 3:使用Redis的List模拟队列 python def enqueue_request(redis_client, queue_key, request_data): redis_client.rpush(queue_key, request_data) def dequeue_request(redis_client, queue_key): return redis_client.lpop(queue_key) def process_queue(redis_client, lock_key, queue_key): while True: 先尝试获取锁 if not acquire_lock(redis_client, lock_key): time.sleep(0.1) 等待一段时间再重试 continue 获取队列中的第一个请求并处理 request = dequeue_request(redis_client, queue_key) if request: handle_request(request) 释放锁 release_lock(redis_client, lock_key) 这段代码展示了如何利用Redis的List结构来管理请求队列。想象一下,好多用户一起抢同一个东西,场面肯定乱哄哄的对吧?这时候,咱们就让他们老老实实排成一队,然后派一个专门的小哥挨个儿去处理他们的请求。这样一来,大家就不会互相“打架”了,事情也能更顺利地办妥。 --- 6. 总结与反思 兄弟们,通过今天的讨论,我相信大家都对如何在Redis中实现分布式锁有了更深刻的理解了吧?虽然Redis本身已经足够强大,但我们仍然需要根据实际需求对其进行适当的扩展和优化。比如刚才提到的命名空间隔离、队列机制等,这些都是非常实用的小技巧。 不过呢,我也希望大家能记住一点——技术永远不是一成不变的。业务越做越大,技术也日新月异的,咱们得不停地充电,学点新鲜玩意儿,试试新招数才行啊!就像今天的分布式锁一样,也许明天就会有更高效、更优雅的解决方案出现。所以,保持好奇心,勇于探索未知领域,这才是程序员最大的乐趣所在! 好了,今天就聊到这里啦,祝大家在编程的路上越走越远!如果有任何疑问或者想法,欢迎随时找我交流哦~
2025-04-22 16:00:29
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寂静森林
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...应内容。 1、分布式事务出现场景 场景描述:支付宝转账余额宝 分布式事务必须满足的条件: 1、远程RPC调用,支付宝和余额宝存在接口调用 2、支付宝和余额宝使用不同的数据库 如图: 2、分布式事务解决方案 1、基于数据库XA协议的两段提交 XA协议是数据库支持的一种协议,其核心是一个事务管理器用来统一管理两个分布式数据库,如图 事务管理器负责跟支付宝数据库和余额宝数据库打交道,一旦有一个数据库连接失败,另一个数据库的操作就不会进行,一个数据库操作失败就会导致另一个数据库回滚,只有他们全部成功两个数据库的事务才会提交。 基于XA协议的两段和三段提交是一种严格的安全确认机制,其安全性是非常高的,但是保证安全性的前提是牺牲了性能,这个就是分布式系统里面的CAP理论,做任何架构的前提需要有取舍。所以基于XA协议的分布式事务并发性不高,不适合高并发场景。 2、基于activemq的解决方案 如图: 1、支付宝扣款成功时往message表插入消息 2、message表有message_id(流水id,标识夸系统的一次转账操作),status(confirm,unconfirm) 3、timer扫描message表的unconfirm状态记录往activemq插入消息 4、余额宝收到消息消费消息时先查询message表如果有记录就不处理如果没记录就进行数据库增款操作 5、如果余额宝数据库操作成功往余额宝message表插入消息,表字段跟支付宝message一致 6、如果5操作成功,回调支付宝接口修改message表状态,把unconfirm状态转换成confirm状态 问题描述: 1、支付宝设计message表的目的 如果支付宝往activemq插入消息而余额宝消费消息异常,有可能是消费消息成功而事务操作异常,有可能是网络异常等等不确定因素。如果出现异常而activemq收到了确认消息的信号,这时候activemq中的消息是删除了的,消息丢失了。设置message表就是有一个消息存根,activemq中消息丢失了message表中的消息还在。解决了activemq消息丢失问题 2、余额宝设计message表的目的 当余额宝消费成功并且数据库操作成功时,回调支付宝的消息确认接口,如果回调接口时出现异常导致支付宝状态修改失败还是unconfirm状态,这时候还会被timer扫描到,又会往activemq插入消息,又会被余额宝消费一边,但是这条消息已经消费成功了的只是回调失败而已,所以就需要有一个这样的message表,当余额宝消费时先插入message表,如果message根据message_id能查询到记录就说明之前这条消息被消费过就不再消费只需要回调成功即可,如果查询不到消息就消费这条消息继续数据库操作,数据库操作成功就往message表插入消息。 这样就解决了消息重复消费问题,这也是消费端的幂等操作。 基于消息中间件的分布式事务是最理想的分布式事务解决方案,兼顾了安全性和并发性! 接下来贴代码: 支付宝代码: @Controller@RequestMapping("/order")public class OrderController {/ @Description TODO @param @return 参数 @return String 返回类型 @throws userID:转账的用户ID amount:转多少钱/@Autowired@Qualifier("activemq")OrderService orderService;@RequestMapping("/transfer")public @ResponseBody String transferAmount(String userId,String messageId, int amount) {try {orderService.updateAmount(amount,messageId, userId);}catch (Exception e) {e.printStackTrace();return "===============================transferAmount failed===================";}return "===============================transferAmount successfull===================";}@RequestMapping("/callback")public String callback(String param) {JSONObject parse = JSONObject.parseObject(param);String respCode = parse.getString("respCode");if(!"OK".equalsIgnoreCase(respCode)) {return null;}try {orderService.updateMessage(param);}catch (Exception e) {e.printStackTrace();return "fail";}return "ok";} } public interface OrderService {public void updateAmount(int amount, String userId,String messageId);public void updateMessage(String param);} @Service("activemq")@Transactional(rollbackFor = Exception.class)public class OrderServiceActivemqImpl implements OrderService {Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());@AutowiredJdbcTemplate jdbcTemplate;@AutowiredJmsTemplate jmsTemplate;@Overridepublic void updateAmount(final int amount, final String messageId, final String userId) {String sql = "update account set amount = amount - ?,update_time=now() where user_id = ?";int count = jdbcTemplate.update(sql, new Object[]{amount, userId});if (count == 1) {//插入到消息记录表sql = "insert into message(user_id,message_id,amount,status) values (?,?,?,?)";int row = jdbcTemplate.update(sql,new Object[]{userId,messageId,amount,"unconfirm"});if(row == 1) {//往activemq中插入消息jmsTemplate.send("zg.jack.queue", new MessageCreator() {@Overridepublic Message createMessage(Session session) throws JMSException {com.zhuguang.jack.bean.Message message = new com.zhuguang.jack.bean.Message();message.setAmount(Integer.valueOf(amount));message.setStatus("unconfirm");message.setUserId(userId);message.setMessageId(messageId);return session.createObjectMessage(message);} });} }}@Overridepublic void updateMessage(String param) {JSONObject parse = JSONObject.parseObject(param);String messageId = parse.getString("messageId");String sql = "update message set status = ? where message_id = ?";int count = jdbcTemplate.update(sql,new Object[]{"confirm",messageId});if(count == 1) {logger.info(messageId + " callback successfull");} }} activemq.xml <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><beans 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http://www.springframework.org/schema/task/spring-task-3.0.xsdhttp://www.springframework.org/schema/txhttp://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx-3.0.xsdhttp://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd"><!-- 引入同文件夹下的redis属性配置文件 --><!-- 解决springMVC响应数据乱码 text/plain就是响应的时候原样返回数据--><import resource="../activemq/activemq.xml"/><!--<context:property-placeholder ignore-unresolvable="true" location="classpath:config/core/core.properties,classpath:config/redis/redis-config.properties" />--><bean id="propertyConfigurerForProject1" class="org.springframework.beans.factory.config.PropertyPlaceholderConfigurer"><property name="order" value="1" /><property name="ignoreUnresolvablePlaceholders" value="true" /><property name="location"><value>classpath:config/core/core.properties</value></property></bean><mvc:annotation-driven><mvc:message-converters register-defaults="true"><bean class="org.springframework.http.converter.StringHttpMessageConverter"><property name="supportedMediaTypes" value = "text/plain;charset=UTF-8" /></bean></mvc:message-converters></mvc:annotation-driven><!-- 避免IE执行AJAX时,返回JSON出现下载文件 --><bean id="mappingJacksonHttpMessageConverter" class="org.springframework.http.converter.json.MappingJacksonHttpMessageConverter"><property name="supportedMediaTypes"><list><value>text/html;charset=UTF-8</value></list></property></bean><!-- 开启controller注解支持 --><!-- 注:如果base-package=com.avicit 则注解事务不起作用 TODO 读源码 --><context:component-scan base-package="com.zhuguang"></context:component-scan><mvc:view-controller path="/" view-name="redirect:/index" /><beanclass="org.springframework.web.servlet.mvc.annotation.DefaultAnnotationHandlerMapping" /><bean id="handlerAdapter"class="org.springframework.web.servlet.mvc.annotation.AnnotationMethodHandlerAdapter"></bean><beanclass="org.springframework.web.servlet.view.ContentNegotiatingViewResolver"><property name="mediaTypes"><map><entry key="json" value="application/json" /><entry key="xml" value="application/xml" /><entry key="html" value="text/html" /></map></property><property name="viewResolvers"><list><bean class="org.springframework.web.servlet.view.BeanNameViewResolver" /><bean class="org.springframework.web.servlet.view.UrlBasedViewResolver"><property name="viewClass" value="org.springframework.web.servlet.view.JstlView" /><property name="prefix" value="/" /><property name="suffix" value=".jsp" /></bean></list></property></bean><!-- 支持上传文件 --> <!-- 控制器异常处理 --><bean id="exceptionResolver"class="org.springframework.web.servlet.handler.SimpleMappingExceptionResolver"><property name="exceptionMappings"><props><prop key="java.lang.Exception">error</prop></props></property></bean><bean id="dataSource" class="com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource" destroy-method="close"><property name="driverClass"><value>${jdbc.driverClassName}</value></property><property name="jdbcUrl"><value>${jdbc.url}</value></property><property name="user"><value>${jdbc.username}</value></property><property name="password"><value>${jdbc.password}</value></property><property name="minPoolSize" value="10" /><property name="maxPoolSize" value="100" /><property name="maxIdleTime" value="1800" /><property name="acquireIncrement" value="3" /><property name="maxStatements" value="1000" /><property name="initialPoolSize" value="10" /><property name="idleConnectionTestPeriod" value="60" /><property name="acquireRetryAttempts" value="30" /><property name="breakAfterAcquireFailure" value="false" /><property name="testConnectionOnCheckout" value="false" /><property name="acquireRetryDelay"><value>100</value></property></bean><bean id="jdbcTemplate" class="org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate"><property name="dataSource" ref="dataSource"></property></bean><bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager"><property name="dataSource" ref="dataSource"/></bean><tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager" proxy-target-class="true" /><aop:aspectj-autoproxy expose-proxy="true"/></beans> logback.xml <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><!--scan:当此属性设置为true时,配置文件如果发生改变,将会被重新加载,默认值为true。scanPeriod:设置监测配置文件是否有修改的时间间隔,如果没有给出时间单位,默认单位是毫秒当scan为true时,此属性生效。默认的时间间隔为1分钟。debug:当此属性设置为true时,将打印出logback内部日志信息,实时查看logback运行状态。默认值为false。--><configuration scan="false" scanPeriod="60 seconds" debug="false"><!-- 定义日志的根目录 --><!-- <property name="LOG_HOME" value="/app/log" /> --><!-- 定义日志文件名称 --><property name="appName" value="netty"></property><!-- ch.qos.logback.core.ConsoleAppender 表示控制台输出 --><appender name="stdout" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender"><Encoding>UTF-8</Encoding><!--日志输出格式:%d表示日期时间,%thread表示线程名,%-5level:级别从左显示5个字符宽度%logger{50} 表示logger名字最长50个字符,否则按照句点分割。 %msg:日志消息,%n是换行符--><encoder><pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{50} - %msg%n</pattern></encoder></appender><!-- 滚动记录文件,先将日志记录到指定文件,当符合某个条件时,将日志记录到其他文件 --> <appender name="appLogAppender" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender"><Encoding>UTF-8</Encoding><!-- 指定日志文件的名称 --> <file>${appName}.log</file><!--当发生滚动时,决定 RollingFileAppender 的行为,涉及文件移动和重命名TimeBasedRollingPolicy: 最常用的滚动策略,它根据时间来制定滚动策略,既负责滚动也负责出发滚动。--><rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy"><!--滚动时产生的文件的存放位置及文件名称 %d{yyyy-MM-dd}:按天进行日志滚动 %i:当文件大小超过maxFileSize时,按照i进行文件滚动--><fileNamePattern>${appName}-%d{yyyy-MM-dd}-%i.log</fileNamePattern><!-- 可选节点,控制保留的归档文件的最大数量,超出数量就删除旧文件。假设设置每天滚动,且maxHistory是365,则只保存最近365天的文件,删除之前的旧文件。注意,删除旧文件是,那些为了归档而创建的目录也会被删除。--><MaxHistory>365</MaxHistory><!-- 当日志文件超过maxFileSize指定的大小是,根据上面提到的%i进行日志文件滚动 注意此处配置SizeBasedTriggeringPolicy是无法实现按文件大小进行滚动的,必须配置timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy--><timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedFNATP"><maxFileSize>100MB</maxFileSize></timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy></rollingPolicy><!--日志输出格式:%d表示日期时间,%thread表示线程名,%-5level:级别从左显示5个字符宽度 %logger{50} 表示logger名字最长50个字符,否则按照句点分割。 %msg:日志消息,%n是换行符--> <encoder><pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [ %thread ] - [ %-5level ] [ %logger{50} : %line ] - %msg%n</pattern></encoder></appender><!-- logger主要用于存放日志对象,也可以定义日志类型、级别name:表示匹配的logger类型前缀,也就是包的前半部分level:要记录的日志级别,包括 TRACE < DEBUG < INFO < WARN < ERRORadditivity:作用在于children-logger是否使用 rootLogger配置的appender进行输出,false:表示只用当前logger的appender-ref,true:表示当前logger的appender-ref和rootLogger的appender-ref都有效--><!-- <logger name="edu.hyh" level="info" additivity="true"><appender-ref ref="appLogAppender" /></logger> --><!-- root与logger是父子关系,没有特别定义则默认为root,任何一个类只会和一个logger对应,要么是定义的logger,要么是root,判断的关键在于找到这个logger,然后判断这个logger的appender和level。 --><root level="debug"><appender-ref ref="stdout" /><appender-ref ref="appLogAppender" /></root></configuration> 2、余额宝代码 package com.zhuguang.jack.controller;import com.alibaba.fastjson.JSONObject;import com.zhuguang.jack.service.OrderService;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.stereotype.Controller;import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;@Controller@RequestMapping("/order")public class OrderController {/ @Description TODO @param @return 参数 @return String 返回类型 @throws 模拟银行转账 userID:转账的用户ID amount:转多少钱/@AutowiredOrderService orderService;@RequestMapping("/transfer")public @ResponseBody String transferAmount(String userId, String amount) {try {orderService.updateAmount(Integer.valueOf(amount), userId);}catch (Exception e) {e.printStackTrace();return "===============================transferAmount failed===================";}return "===============================transferAmount successfull===================";} } 消息监听器 package com.zhuguang.jack.listener;import com.alibaba.fastjson.JSONObject;import com.zhuguang.jack.service.OrderService;import org.slf4j.Logger;import org.slf4j.LoggerFactory;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.http.client.SimpleClientHttpRequestFactory;import org.springframework.stereotype.Service;import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;import org.springframework.web.client.RestTemplate;import javax.jms.JMSException;import javax.jms.Message;import javax.jms.MessageListener;import javax.jms.ObjectMessage;@Service("queueMessageListener")public class QueueMessageListener implements MessageListener {private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());@AutowiredOrderService orderService;@Transactional(rollbackFor = Exception.class)@Overridepublic void onMessage(Message message) {if (message instanceof ObjectMessage) {ObjectMessage objectMessage = (ObjectMessage) message;try {com.zhuguang.jack.bean.Message message1 = (com.zhuguang.jack.bean.Message) objectMessage.getObject();String userId = message1.getUserId();int count = orderService.queryMessageCountByUserId(userId);if (count == 0) {orderService.updateAmount(message1.getAmount(), message1.getUserId());orderService.insertMessage(message1.getUserId(), message1.getMessageId(), message1.getAmount(), "ok");} else {logger.info("异常转账");}RestTemplate restTemplate = createRestTemplate();JSONObject jo = new JSONObject();jo.put("messageId", message1.getMessageId());jo.put("respCode", "OK");String url = "http://jack.bank_a.com:8080/alipay/order/callback?param="+ jo.toJSONString();restTemplate.getForObject(url,null);} catch (JMSException e) {e.printStackTrace();throw new RuntimeException("异常");} }}public RestTemplate createRestTemplate() {SimpleClientHttpRequestFactory simpleClientHttpRequestFactory = new SimpleClientHttpRequestFactory();simpleClientHttpRequestFactory.setConnectTimeout(3000);simpleClientHttpRequestFactory.setReadTimeout(2000);return new RestTemplate(simpleClientHttpRequestFactory);} } package com.zhuguang.jack.service;public interface OrderService {public void updateAmount(int amount, String userId);public int queryMessageCountByUserId(String userId);public int insertMessage(String userId,String messageId,int amount,String status);} package com.zhuguang.jack.service;import org.slf4j.Logger;import org.slf4j.LoggerFactory;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.http.client.SimpleClientHttpRequestFactory;import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;import org.springframework.stereotype.Service;import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;import org.springframework.web.client.RestTemplate;@Service@Transactional(rollbackFor = Exception.class)public class OrderServiceImpl implements OrderService {private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());@AutowiredJdbcTemplate jdbcTemplate;/ 更新数据库表,把账户余额减去amountd/@Overridepublic void updateAmount(int amount, String userId) {//1、农业银行转账3000,也就说农业银行jack账户要减3000String sql = "update account set amount = amount + ?,update_time=now() where user_id = ?";int count = jdbcTemplate.update(sql, new Object[] {amount, userId});if (count != 1) {throw new RuntimeException("订单创建失败,农业银行转账失败!");} }public RestTemplate createRestTemplate() {SimpleClientHttpRequestFactory simpleClientHttpRequestFactory = new SimpleClientHttpRequestFactory();simpleClientHttpRequestFactory.setConnectTimeout(3000);simpleClientHttpRequestFactory.setReadTimeout(2000);return new RestTemplate(simpleClientHttpRequestFactory);}@Overridepublic int queryMessageCountByUserId(String messageId) {String sql = "select count() from message where message_id = ?";int count = jdbcTemplate.queryForInt(sql, new Object[]{messageId});return count;}@Overridepublic int insertMessage(String userId, String message_id,int amount, String status) {String sql = "insert into message(user_id,message_id,amount,status) values(?,?,?)";int count = jdbcTemplate.update(sql, new Object[]{userId, message_id,amount, status});if(count == 1) {logger.info("Ok");}return count;} } activemq.xml <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xmlns:amq="http://activemq.apache.org/schema/core"xmlns:jms="http://www.springframework.org/schema/jms"xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beanshttp://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.1.xsdhttp://www.springframework.org/schema/contexthttp://www.springframework.org/schema/context/spring-context-4.1.xsdhttp://www.springframework.org/schema/mvchttp://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc-4.1.xsdhttp://www.springframework.org/schema/jmshttp://www.springframework.org/schema/jms/spring-jms-4.1.xsdhttp://activemq.apache.org/schema/corehttp://activemq.apache.org/schema/core/activemq-core-5.12.1.xsd"><context:component-scan base-package="com.zhuguang.jack" /><mvc:annotation-driven /><amq:connectionFactory id="amqConnectionFactory"brokerURL="tcp://192.168.88.131:61616"userName="system"password="manager" /><!-- 配置JMS连接工长 --><bean id="connectionFactory"class="org.springframework.jms.connection.CachingConnectionFactory"><constructor-arg ref="amqConnectionFactory" /><property name="sessionCacheSize" value="100" /></bean><!-- 定义消息队列(Queue) --><bean id="demoQueueDestination" class="org.apache.activemq.command.ActiveMQQueue"><!-- 设置消息队列的名字 --><constructor-arg><value>zg.jack.queue</value></constructor-arg></bean><!-- 显示注入消息监听容器(Queue),配置连接工厂,监听的目标是demoQueueDestination,监听器是上面定义的监听器 --><bean id="queueListenerContainer"class="org.springframework.jms.listener.DefaultMessageListenerContainer"><property name="connectionFactory" ref="connectionFactory" /><property name="destination" ref="demoQueueDestination" /><property name="messageListener" ref="queueMessageListener" /></bean><!-- 配置JMS模板(Queue),Spring提供的JMS工具类,它发送、接收消息。 --><bean id="jmsTemplate" class="org.springframework.jms.core.JmsTemplate"><property name="connectionFactory" ref="connectionFactory" /><property name="defaultDestination" ref="demoQueueDestination" /><property name="receiveTimeout" value="10000" /><!-- true是topic,false是queue,默认是false,此处显示写出false --><property name="pubSubDomain" value="false" /></bean></beans> OK~~~~~~~~~~~~大功告成!!!, 如果大家觉得满意并且对技术感兴趣请加群:171239762, 纯技术交流群,非诚勿扰。 本篇文章为转载内容。原文链接:https://blog.csdn.net/luoyang_java/article/details/84953241。 该文由互联网用户投稿提供,文中观点代表作者本人意见,并不代表本站的立场。 作为信息平台,本站仅提供文章转载服务,并不拥有其所有权,也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况,请及时联系我们,我们将第一时间进行核实并删除相应内容。
2023-04-16 22:34:52
499
转载
Ruby
...用时,它的内部操作是原子性的。换句话说,甭管有多少线程同时跑这个方法,数据一致性的问题压根就不会冒出来。 然而,如果我们想要改变这个行为,让多线程可以同时修改@counter的值,我们可以这样修改increment方法: ruby def increment synchronize do @counter += 1 end end 在这个版本的increment方法中,我们使用了Ruby中的synchronize方法来保护对@counter的修改。这就意味着,每次只能有一个线程“独享”执行这个方法里面的小秘密,这样一来,数据一致性的问题就妥妥地被我们甩掉了。 这就是并发写入数据库的一个典型问题。在同时做很多件事的场景下,为了让数据不乱套,保持准确无误,我们得采取一些特别的办法来保驾护航。 三、解决方案 那么,我们该如何解决这个问题呢? 一种常见的解决方案是使用锁。锁是一种同步机制,它可以防止多个线程同时修改同一个资源。在Ruby中,我们可以使用synchronize方法来创建一个锁,然后在需要保护的代码块前面加上synchronize方法,如下所示: ruby def increment synchronize do @counter += 1 end end 另外,我们还可以使用更高级的锁,比如RabbitMQ的交换机锁、Redis的自旋锁等。 另一种解决方案是使用乐观锁。乐观锁,这个概念嘛,其实是一种应对多线程操作的“小妙招”。它的核心理念就是,当你想要读取某个数据的时候,要先留个心眼儿,确认一下这个数据是不是已经被其他线程的小手手给偷偷改过啦。假如数据没被人动过手脚,那咱们就痛痛快快地执行更新操作;可万一数据有变动,那咱就得“倒车”一下,先把事务回滚,再重新把数据抓取过来。 在Ruby中,我们可以使用ActiveRecord的lock_for_update方法来实现乐观锁,如下所示: ruby User.where(id: user_id).lock_for_update.first.update_columns(name: 'New Name') 四、结论 总的来说,并发写入数据库是一个非常复杂的问题,它涉及到线程安全、数据一致性和性能等多个方面。在Ruby中,我们可以使用各种方法来解决这个问题,包括使用锁、使用乐观锁等。 但是,无论我们选择哪种方法,都需要充分理解并发编程的基本原理和技术,这样才能正确地解决问题。希望这篇文章能对你有所帮助,如果你有任何疑问,欢迎随时联系我。
2023-06-25 17:55:39
51
林中小径-t
Cassandra
...并发的分布式系统时,保证数据的一致性和操作的原子性成为了一项至关重要的挑战。分布式锁,就是解决这个问题的神器之一。想象一下,在一个有很多节点的大环境里,它能确保同一时刻只有一个节点能够独享执行某个特定操作的权利,就像一个严格的交通警察,只允许一辆车通过路口一样。虽然Redis、ZooKeeper这些家伙在处理分布式锁这事上更常见一些,不过Apache Cassandra这位NoSQL数据库界的扛把子,扩展性超强、一致性牛哄哄的,它同样也能妥妥地支持分布式锁的功能,一点儿也不含糊。这篇文章会手把手带你玩转Cassandra,教你如何机智地用它来搭建分布式锁,并且通过实实在在的代码实例,一步步展示我们在实现过程中的脑洞大开和实战心得。 2. 利用Cassandra的数据模型设计分布式锁 首先,我们需要理解Cassandra的数据模型特点,它基于列族存储,具有天然的分布式特性。对于分布式锁的设计,我们可以创建一个专门的表来模拟锁的存在状态: cql CREATE TABLE distributed_lock ( lock_id text, owner text, timestamp timestamp, PRIMARY KEY (lock_id) ) WITH default_time_to_live = 60; 这里,lock_id表示要锁定的资源标识,owner记录当前持有锁的节点信息,timestamp用于判断锁的有效期。设置TTL(Time To Live)这玩意儿,其实就像是给一把锁定了个“保质期”,为的是防止出现死锁这么个尴尬情况。想象一下,某个节点正握着一把锁,结果突然嗝屁了还没来得及把锁解开,这时候要是没个机制在一定时间后自动让锁失效,那不就僵持住了嘛。所以呢,这个TTL就是来扮演救场角色的,到点就把锁给自动释放了。 3. 使用Cassandra实现分布式锁的基本逻辑 为了获取锁,一个节点需要执行以下步骤: 1. 尝试插入锁定记录 - 使用INSERT IF NOT EXISTS语句尝试向distributed_lock表中插入一条记录。 cql INSERT INTO distributed_lock (lock_id, owner, timestamp) VALUES ('resource_1', 'node_A', toTimestamp(now())) IF NOT EXISTS; 如果插入成功,则说明当前无其他节点持有该锁,因此本节点获得了锁。 2. 检查插入结果 - Cassandra的INSERT语句会返回一个布尔值,指示插入是否成功。只有当插入成功时,节点才认为自己成功获取了锁。 3. 锁维护与释放 - 节点在持有锁期间应定期更新timestamp以延长锁的有效期,避免因超时而被误删。 - 在完成临界区操作后,节点通过DELETE语句释放锁: cql DELETE FROM distributed_lock WHERE lock_id = 'resource_1'; 4. 实际应用中的挑战与优化 然而,在实际场景中,直接使用上述简单方法可能会遇到一些挑战: - 竞争条件:多个节点可能同时尝试获取锁,单纯依赖INSERT IF NOT EXISTS可能导致冲突。 - 网络延迟:在网络分区或高延迟情况下,一个节点可能无法及时感知到锁已被其他节点获取。 为了解决这些问题,我们可以在客户端实现更复杂的算法,如采用CAS(Compare and Set)策略,或者引入租约机制并结合心跳维持,确保在获得锁后能够稳定持有并最终正确释放。 5. 结论与探讨 虽然Cassandra并不像Redis那样提供了内置的分布式锁API,但它凭借其强大的分布式能力和灵活的数据模型,仍然可以通过精心设计的查询语句和客户端逻辑实现分布式锁功能。当然,在真实生产环境中,实施这样的方案之前,需要充分考虑性能、容错性以及系统的整体复杂度。每个团队会根据自家业务的具体需求和擅长的技术工具箱,挑选出最合适、最趁手的解决方案。就像有时候,面对复杂的协调难题,还不如找一个经验丰富的“老司机”帮忙,比如用那些久经沙场、深受好评的分布式协调服务,像是ZooKeeper或者Consul,它们往往能提供更加省时省力又高效的解决之道。不过,对于已经深度集成Cassandra的应用而言,直接在Cassandra内实现分布式锁也不失为一种有创意且贴合实际的策略。
2023-03-13 10:56:59
503
追梦人
Redis
--- 1. 引子 Redis与它的单线程特质 在当今这个并发和多线程技术大放异彩的世界,Redis却以其独特的单进程单线程设计,展现出卓越的性能表现。这真是让人忍不住挠头:在这么个架构下,Redis究竟是怎么做到一边hold住高并发,一边又能在不掉进串行化瓶颈的坑里,还把事务处理得妥妥的呢?接下来,咱们就一起动手揭开这层神秘面纱,深入Redis的背后,瞧瞧它到底藏着什么秘密。 2. Redis为何选择单线程? 首先,我们需要理解Redis之所以采用单线程模型,是因为其数据结构内存存储、操作原子性以及I/O多路复用机制(例如使用epoll或kqueue)的设计优势。这些特性让Redis能够在单个进程中超级给力地应对海量客户端的请求,完全不用担心线程切换和锁竞争引发的那些额外开销,就跟玩儿似的轻松。 3. Redis事务的本质 Redis中的事务并非像传统数据库那样严格遵循ACID原则,它更倾向于提供一种批量执行命令的能力。在Redis中,我们可以通过MULTI命令开启一个事务,然后通过EXEC命令来执行之前放入队列的所有命令。虽然Redis是单线程,但这里的“事务”并不意味着所有的命令都会被串行执行。 redis redis> MULTI OK redis> SET key1 value1 QUEUED redis> INCR key2 QUEUED redis> EXEC 1) OK 2) (integer) 1 上述代码展示了Redis事务的基本使用方式,当执行MULTI后,所有后续的命令会被排队,直到EXEC才真正一次性执行。从客户端角度看,仿佛是一个独立的事务流程。 4. 并发控制下的事务处理 虽然Redis服务器只有一个线程处理命令,但这并不妨碍多个客户端同时发起事务请求。Redis这小家伙有个绝活,当它接收到“MULTI”这个命令时,就像接到通知要准备做一系列任务一样,但它并不着急立马动手。而是把这些接下来的命令悄悄地、有序地放进自己的小口袋——内部队列里,等到合适的时机再执行它们。这样,即使多个用户同时在客户端上开启事务操作,他们各自的命令就会像排队一样,一个个乖乖地进入自己专属的事务队列里面耐心等待被执行。 当Redis主线程轮询到某个客户端的EXEC请求时,会依次执行该事务队列中的所有命令,由于数据结构操作的原子性,不会发生数据冲突。等一个事情办妥了,咱再接着处理下一个客户的请求,这就像是排队一个个来,确保同一时间只有一个事务在真正动手改数据。这样一来,就巧妙地避免了可能出现的“撞车”问题,也就是并发问题啦。 5. 探讨 无锁并发的优势与挑战 Redis单线程对事务的处理方式看似简单,实则巧妙地避开了复杂的并发控制问题。不过,这同时也带来了一些小麻烦。比如,各个事务之间并没有设立什么“隔离门槛”,这样一来,要是某个事务磨磨蹭蹭地执行太久,就可能会挡着其他客户端的道儿,让它们的请求被迫等待。所以在实际操作的时候,咱们得根据不同的业务需求灵活运用Redis事务,就好比烹饪时选用合适的调料一样。同时,也要像打牌时巧妙地分散手牌那样,通过读写分离、分片这些招数,让整个系统的性能蹭蹭往上涨。 总结: Redis的单线程事务处理机制揭示了一个重要理念:通过精简的设计和合理的数据结构操作,可以在特定场景下实现高效的并发控制。虽然没有老派的锁机制,也不硬性追求那种一丝不苟的事务串行化,Redis却能依靠自己独特的设计架构,在面对高并发环境时照样把事务处理得妥妥当当。这可真是给开发者们带来了不少脑洞大开的启示和思考机会呢!
2023-09-24 23:23:00
330
夜色朦胧_
HBase
...个高大上的分布式锁,保证让你看得明明白白、学得轻轻松松! 2. HBase基础理解 首先,让我们先对HBase有个基本的认识。HBase基于Google的Bigtable设计思想,利用Hadoop HDFS提供存储支持,并通过Zookeeper管理集群状态和服务协调。他们家这玩意儿,独门绝技就是RowKey的设计,再加上那牛哄哄的原子性操作,妥妥地帮咱们在分布式锁这块儿打开了新世界的大门。 3. 利用HBase实现分布式锁的基本思路 在HBase中,我们可以创建一个特定的表,用于表示锁的状态。每一行代表一把锁,RowKey可以是锁的名称或者需要锁定的资源标识。每个行只有一个列族(例如:"Lock"),并且这个列族下的唯一一个列(例如:"lock")的值并不重要,我们只需要关注它的存在与否来判断锁是否被占用。 4. 示例代码详解 下面是一个使用Java API实现HBase分布式锁的示例: java import org.apache.hadoop.hbase.TableName; import org.apache.hadoop.hbase.client.Connection; import org.apache.hadoop.hbase.client.ConnectionFactory; import org.apache.hadoop.hbase.client.Put; import org.apache.hadoop.hbase.client.Table; public class HBaseDistributedLock { private final Connection connection; private final TableName lockTable = TableName.valueOf("distributed_locks"); public HBaseDistributedLock(Configuration conf) throws IOException { this.connection = ConnectionFactory.createConnection(conf); } // 尝试获取锁 public boolean tryLock(String lockName) throws IOException { Table table = connection.getTable(lockTable); Put put = new Put(Bytes.toBytes(lockName)); put.addColumn("Lock".getBytes(), "lock".getBytes(), System.currentTimeMillis(), null); try { table.put(put); // 如果这行已存在,则会抛出异常,表示锁已被占用 return true; // 无异常则表示成功获取锁 } catch (ConcurrentModificationException e) { return false; // 表示锁已被其他客户端占有 } finally { table.close(); } } // 释放锁 public void unlock(String lockName) throws IOException { Table table = connection.getTable(lockTable); Delete delete = new Delete(Bytes.toBytes(lockName)); table.delete(delete); table.close(); } } 5. 分析与讨论 上述代码展示了如何借助HBase实现分布式锁的核心逻辑。当你试着去拿锁的时候,就相当于你要在一张表里插一条新记录。如果发现这条记录竟然已经存在了(这就意味着这把锁已经被别的家伙抢先一步拿走了),系统就会毫不客气地抛出一个异常,然后告诉你“没戏,锁没拿到”,也就是返回个false。而在解锁时,只需删除对应的行即可。 然而,这种简单实现并未考虑超时、锁续期等问题,实际应用中还需要结合Zookeeper进行优化,如借助Zookeeper的临时有序节点特性实现更完善的分布式锁服务。 6. 结语 HBase的分布式锁实现是一种基于数据库事务特性的方法,它简洁且直接。不过呢,每种技术方案都有它能施展拳脚的地方,也有它的局限性。就好比选择分布式锁的实现方式,咱们得看实际情况,比如应用场景的具体需求、对性能的高标准严要求,还有团队掌握的技术工具箱。这就好比选工具干活,得看活儿是什么、要干得多精细,再看看咱手头有什么趁手的家伙事儿,综合考虑才能选对最合适的那个。明白了这个原理之后,咱们就可以动手实操起来,并且不断摸索、优化它,让这玩意儿更好地为我们设计的分布式系统架构服务,让它发挥更大的作用。
2023-11-04 13:27:56
437
晚秋落叶
Redis
在进一步理解Redis在分布式锁实现中的应用与挑战后,近期的一篇报道《Redisson:为Java开发者提供更安全高效的Redis分布式锁解决方案》引起了广泛关注。这篇文章深入剖析了开源库Redisson如何解决Redis原生setnx命令在并发控制中可能存在的问题。 Redisson作为一款基于Redis的高级Java客户端,提供了丰富的数据结构和分布式服务,其中就包括对分布式锁的优化实现。它采用Redis的Lua脚本、Redis事务以及watch命令等多种机制相结合的方式,确保了在高并发场景下获取和释放锁的操作是原子性的,有效避免了本文所述的“两人同时获得锁”的诡异现象。 此外,Redisson还支持可重入锁、公平锁、读写锁等多种锁类型,满足不同业务场景下的需求。通过定期自动续期功能,可以防止因网络抖动或进程阻塞导致的锁超时失效问题,极大地提高了系统的稳定性和可靠性。 与此同时,随着云原生技术的发展,Kubernetes等容器编排工具日益普及,Redis Cluster或者Sentinel集群部署模式成为主流。Redisson对此提供了良好的支持,使得开发者能够更加便捷地在分布式环境中利用Redis构建高性能、高可用的服务。 总之,在面对复杂的分布式系统开发时,深入理解和合理运用诸如Redisson这样的工具库,不仅可以解决Redis在实现分布式锁时的并发难题,更能提升整体系统的架构水平和运维效率。对于关注此类话题的技术人员而言,不断跟进并学习这些最新实践无疑具有极高的价值。
2023-05-29 08:16:28
269
草原牧歌_t
Redis
Redis的数据结构使用技巧:解锁内存世界的奥秘 引言 Redis,这个由Antirez创造的内存数据结构存储系统,自诞生以来便以其高效、灵活的特点成为了开发者们不可或缺的工具。Redis,这可是个全能选手!它不仅能当个高效数据库和缓存系统,还能像个小邮差一样,把消息从这边送到那边。它的厉害之处,全靠支持各种各样的数据结构,就像是个万能工具箱,啥都能搞定!在这篇文章中,我们将深入探讨Redis的几个核心数据结构:字符串、哈希表、列表以及集合,并通过实际代码示例展示它们的使用技巧。 1. 字符串(Strings) Redis的字符串类型是所有数据结构的基础,适用于存储键值对、短文本、数字等数据。使用字符串进行操作时,我们可以利用其简洁的API来增强应用程序的性能。 代码示例: bash 设置一个字符串 redis-cli set mykey "Hello, Redis!" 获取字符串内容 redis-cli get mykey 思考过程: 在实际应用中,字符串经常用于存储配置信息或者简单键值对。通过设置和获取操作,我们可以轻松地管理这些数据。 2. 哈希表(Hashes) 哈希表是一种将键映射到值的结构,非常适合用于存储关联数据,如用户信息、产品详情等。Redis的哈希表允许我们以键-值对的形式存储数据,并且可以通过键访问特定的值。 代码示例: bash 创建一个哈希表并添加键值对 redis-cli hset user:1 name "Alice" age "25" 获取哈希表中的值 redis-cli hget user:1 name redis-cli hget user:1 age 删除哈希表中的键值对 redis-cli hdel user:1 age 思考过程: 哈希表的灵活性使得我们在构建复杂对象时能够更方便地组织和访问数据。比如说,在咱们的用户认证系统里头,要是你想知道某个用户的年纪或者别的啥信息,直接输入用户名,嗖的一下就全搞定了。就像是在跟老朋友聊天,一说出口,他最近的动态、年龄这些事儿,咱心里门儿清。 3. 列表(Lists) 列表是一种双端链表,可以插入和删除元素,适合用于实现队列、栈或者保存事件历史记录。列表的特性使其在处理序列化数据或消息队列时非常有用。 代码示例: bash 向列表尾部添加元素 redis-cli rpush messages "Hello" redis-cli rpush messages "World" 从列表头部弹出元素 redis-cli lpop messages 查看列表中的元素 redis-cli lrange messages 0 -1 移除列表中的指定元素 redis-cli lrem messages "World" 1 思考过程: 列表的动态性质使得它们成为处理实时数据流的理想选择。比如说,在咱们常用的聊天软件里头,新来的消息就像新鲜出炉的面包一样,被放到了面包篮的最底下,而那些老掉牙的消息就给挤到一边去了,这样做的目的就是为了保证咱们聊天界面能一直保持最新鲜、最实时的状态。就像是在超市里,你每次买完东西,最前面的架子上总是最新的商品,那些旧货就被推到后面去一样。 4. 集合(Sets) 集合是无序、不重复的元素集合,适合用于存储唯一项或进行元素计数。Redis的集合操作既高效又安全,是实现去重、投票系统或用户兴趣聚合的理想选择。 代码示例: bash 向集合添加元素 redis-cli sadd users alice bob charlie 检查元素是否在集合中 redis-cli sismember users alice 移除集合中的元素 redis-cli srem users bob 计算集合的大小 redis-cli scard users 思考过程: 集合的唯一性保证了数据的纯净度,同时其高效的操作速度使其成为处理大量用户交互数据的首选。在投票系统中,用户的选择会被自动去重,确保了统计的准确性。 结语 Redis提供的这些数据结构,无论是单独使用还是结合使用,都能极大地提升应用的性能和灵活性。通过上述代码示例和思考过程的展示,我们可以看到,Redis不仅仅是一个简单的键值存储系统,而是内存世界中的一把万能钥匙,帮助我们解决各种复杂问题。哎呀,不管你是想捣鼓个能秒回消息的聊天软件,还是想要打造个能精准推荐的神器,亦或是设计一套复杂到让人头大的分布式计算平台,Redis这货简直就是你的秘密武器啊!它就像个全能的魔法师,能搞定各种棘手的问题,让你在编程的路上顺风顺水,轻松应对各种挑战。在未来的开发旅程中,掌握这些数据结构的使用技巧,将使你能够更加游刃有余地应对各种挑战。
2024-08-20 16:11:43
98
百转千回
DorisDB
...深入探索区块链技术在保证数据一致性和解决冲突中的应用潜力。以IBM、微软等科技巨头为例,他们正在研究利用区块链的分布式账本特性,实现对数据库操作的原子性、一致性、隔离性和持久性(ACID)属性的强化,从而为复杂环境下的数据一致性难题提供新的思路和方案。 综上所述,结合当前数据库领域的前沿技术和研究成果,将有助于我们更全面地审视和应对数据文件重复或冲突的问题,不断提升DorisDB及类似数据库产品的性能表现与稳定性,满足日益增长的大数据处理需求。
2023-03-25 12:27:57
560
雪落无痕-t
MyBatis
...MyBatis并不会保证多个SQL语句的执行顺序,因为它们通常是根据业务逻辑独立调用的。但实际应用中,有时我们需要确保一组SQL按照预设的顺序执行,例如先插入数据再更新相关统计信息。 示例代码: java public interface UserMapper { // 插入用户信息 int insertUser(User user); // 更新用户总数 int updateUserCount(); } 在Service层我们可以显式控制其执行顺序: java @Transactional public void processUser(User user) { userMapper.insertUser(user); userMapper.updateUserCount(); } 利用Spring的@Transactional注解可以确保这两个操作在一个事务内按序执行。 3. SQL语句间的依赖关系处理 在某些情况下,一个SQL的执行结果可能会影响到其他SQL的执行条件或内容,这时就需要处理好SQL之间的依赖关系。MyBatis提供了一种灵活的方式来处理这种依赖,即通过动态SQL标签(如、、等)在运行时决定SQL的具体内容。 示例代码: 假设有这样一个场景:根据已存在的订单状态删除某个用户的订单,只有当该用户有未完成的订单时才更新用户的积分。 xml DELETE FROM orders WHERE user_id = {userId} AND status != 'COMPLETED' UPDATE users SET points = points + 100 WHERE id = {userId} 在对应的Java方法中,可以通过resultHandler获取到DELETE操作影响的行数,从而决定是否更新用户的积分。 java public interface OrderMapper { void deleteOrdersAndUpdatePoints(@Param("userId") String userId, @ResultHandler(DeleteResultHandler.class) Integer result); } class DeleteResultHandler implements ResultHandler { private boolean ordersDeleted; @Override public void handleResult(ResultContext context) { ordersDeleted = context.getResultCount() > 0; } } 4. 总结与思考 在MyBatis中处理SQL语句的执行顺序和依赖关系时,我们可以借助事务管理机制来确保SQL执行的先后顺序,并利用MyBatis强大的动态SQL功能来灵活应对SQL间的依赖关系。在实际操作中,咱们得瞅准具体的业务需求,把那些特性真正理解透彻,并且灵活机智地用起来,这样才能确保数据操作不仅高效,还超级准确,达到我们的目标。这就是MyBatis框架的魔力所在,它可不只是让数据库操作变得简单轻松,更是让我们在面对复杂业务场景时,也能像老司机一样稳稳把握,游刃有余。每一次面对问题,都是一次探索与成长的过程,希望这次对MyBatis处理SQL执行顺序和依赖关系的探讨能帮助你更好地理解和掌握这一重要技能。
2023-07-04 14:47:40
149
凌波微步
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...用其提供的会话管理、事务处理等功能实现数据的增删改查操作。 事务处理 , 事务处理是数据库系统中的核心概念之一,用于保证数据库操作的原子性、一致性、隔离性和持久性(ACID原则)。在Python Flask框架结合MySQL数据库的操作中,通过db.session.commit()提交事务和db.session.rollback()回滚事务的方式,确保了在一系列数据库操作过程中,要么所有更改全部成功并永久保存,要么在发生错误时撤销所有更改,以维护数据的一致性和完整性。 批量插入 , 批量插入是指一次性向数据库表中插入多条记录的操作。在文中提及的第二种方式中,通过创建多个对象实例并将它们添加到一个列表中,然后调用db.session.add_all(stus_list)或db.session.add_all(grades_list)方法,实现了批量插入功能,相比单个插入,这种方式能有效提高数据库操作的性能,尤其是在需要插入大量数据的场景下。
2023-11-19 23:52:58
113
转载
Hibernate
...果你没有正确地在一个事务上下文中执行这些操作,Hibernate将会抛出一个org.hibernate.TransactionRequiredException异常。这个状况常常意味着,你正打算进行的SQL更新或删除操作,就像是在跟数据库玩一场“原子游戏”,需要在一个完整的“交易回合”里完成。而现在呢,就像你两手空空,发现并没有一个有效的“交易回合”正在进行,所以游戏暂时没法玩下去啦。 例如,假设我们有一个简单的User实体类,并尝试在没有开启事务的情况下直接删除: java Session session = sessionFactory.openSession(); session.createQuery("delete from User where id = :id").setParameter("id", userId).executeUpdate(); 运行上述代码,你会遭遇TransactionRequiredException,这是因为Hibernate要求对数据库状态修改的操作必须在一个事务中进行,以确保数据的一致性和完整性。 3. 事务的重要性 为什么Hibernate要求在事务中执行更新/删除操作? 在数据库领域,事务是一个非常重要的概念,它保证了数据库操作的ACID特性(原子性、一致性、隔离性和持久性)。当你在进行更新或者删除这类操作的时候,如果没有事务安全机制保驾护航,一旦碰上个啥意外状况,比如程序突然罢工、网络说断就断,很可能出现的情况就是:有的操作成功了,有的却失败了。这样一来,数据的一致性可就被破坏得乱七八糟啦。 因此,Hibernate强制要求我们必须在一个开启的事务内执行这类可能改变数据库状态的操作,确保即使在出现问题时,也能通过事务的回滚机制恢复到一个一致的状态。 4. 解决方案及示例代码 如何正确地在Hibernate中开启并管理事务? 对于上述问题,我们需要在执行更新/删除操作前显式地开启一个事务,并在操作完成后根据业务需求提交或回滚事务。 下面是一个使用Hibernate Session API手动管理事务的例子: java Session session = sessionFactory.openSession(); Transaction transaction = null; try { // 开启事务 transaction = session.beginTransaction(); // 执行删除操作 session.createQuery("delete from User where id = :id").setParameter("id", userId).executeUpdate(); // 提交事务,确认更改 transaction.commit(); } catch (Exception e) { if (transaction != null && transaction.isActive()) { // 如果有异常发生,回滚事务 transaction.rollback(); } throw e; } finally { // 关闭Session session.close(); } 另外,对于更复杂的场景,我们可以借助Spring框架提供的事务管理功能,让事务管理变得更加简洁高效: java @Transactional public void deleteUser(Long userId) { Session session = sessionFactory.getCurrentSession(); session.createQuery("delete from User where id = :id").setParameter("id", userId).executeUpdate(); } 在此例子中,通过Spring的@Transactional注解,我们可以在方法级别自动管理事务,无需手动控制事务的开启、提交和回滚。 5. 结论 理解并正确处理Hibernate中的TransactionRequiredException异常是每个Hibernate开发者必备技能之一。通过妥善处理各项事务,咱们不仅能有效防止这类异常情况的发生,更能稳稳地保证系统数据的完整无缺和一致性,这样一来,整个应用程序就会健壮得像头牛,坚如磐石。希望本文能帮助你在面对类似问题时,能够迅速定位原因并采取恰当措施解决。记住,无论何时,当你打算修改数据库状态时,请始终不忘那个守护数据安全的“金钟罩”——事务。
2023-05-10 14:05:31
574
星辰大海
DorisDB
...叫做ACID的模式来保证数据的一致性。具体来说,它实现了以下四个特性: - 原子性(Atomicity):一次操作要么全部执行,要么全部不执行。 - 一致性(Consistency):在任何时刻,数据库的状态都是合法的。 - 隔离性(Isolation):在同一时刻,不同的事务之间不能相互干扰。 - 持久性(Durability):一旦一个事务被提交,它的结果就会永久保存下来。 有了这些特性,DorisDB就能够保证分布式节点间的数据一致性了。 六、结论 总的来说,分布式节点间的数据不一致是一个非常严重的问题,我们需要找到合适的方法来解决它。而对于具体的解决方案,我们需要根据实际情况来进行选择。最后呢,咱们还要持续地给现有的解决方案“动手术”,精益求精,让整个系统的性能更上一层楼,稳定性也杠杠的。
2023-12-11 10:35:22
481
夜色朦胧-t
RabbitMQ
...业务场合,我们常常得保证消息能够像百米赛跑那样,稳稳当当地跑到接收方手中,一个字儿都不能错。而且,就算半路上出了什么岔子,也得有办法把那完整的消息给抢救回来,不丢一分一毫。这时,我们就需要利用RabbitMQ中的事务性消息发送功能。 二、什么是事务性消息发送? 在RabbitMQ中,事务性消息发送是一种特殊的处理方式,它可以在消息传递过程中提供原子性的操作保障,即所有的操作要么全部成功,要么全部失败,不存在中间状态。说白了,就是假设有这么个情况,我们在发消息的时候突然出了点岔子,这时候RabbitMQ可机灵着呢,它会自动把已经发出的所有消息都撤回来,这样一来,咱的消息就能保持原汁原味,完整性妥妥的得到保障啦。 三、如何在RabbitMQ中实现事务性消息发送? 要实现事务性消息发送,我们需要首先创建一个事务管理器,并将其绑定到RabbitMQ连接上。接下来,我们可以直接用这个事务管理器开启一个新的交易,然后在新开的这个交易里头,放心大胆地发送消息就对了。最后,我们需要调用事务管理器的commit方法来提交事务,或者调用其rollback方法来回滚事务。 下面是一个具体的示例: java import com.rabbitmq.client.; public class TransactionalProducer { private final Connection connection; private final Channel channel; public TransactionalProducer(String host, int port) throws IOException { // 创建连接和通道 this.connection = new Connection(host, port); this.channel = connection.createChannel(); } public void sendMessage(String exchangeName, String routingKey, String message) throws IOException { // 开始一个新的事务 channel.txSelect(); // 发送消息 channel.basicPublish(exchangeName, routingKey, null, message.getBytes()); // 提交事务 channel.txCommit(); } public static void main(String[] args) throws IOException { TransactionalProducer producer = new TransactionalProducer("localhost", 5672); producer.sendMessage("hello-exchange", "hello-routing-key", "Hello World!"); } } 在这个示例中,我们首先创建了一个新的交易连接,并从中获取到了一个交易频道。接着呢,我们就像这样操作的:在把消息发送出去之前,先启动了一个全新的事务,这一步就是通过调用txSelect方法来完成的。而等到消息成功发送出去之后,咱们再潇洒地执行txCommit方法,这就意味着那个事务被顺利提交啦。这样,即使在发送消息的过程中出现了异常,RabbitMQ也会自动撤销已经发送的所有消息,从而保证了消息的完整性和一致性。 四、结论 总的来说,在RabbitMQ中实现事务性消息发送是一项非常重要的功能,它可以为我们提供原子性的操作保障,避免因为单个操作失败而导致的数据丢失或损坏。而通过上面的示例,我们也看到其实现起来并不复杂,只需要简单地几步操作即可。所以,如果你正在用RabbitMQ搞数据传输、处理消息这些活儿,那你就得把这个功能玩得溜溜的,确保在关键时刻能把它物尽其用,一点儿不浪费。
2023-02-21 09:23:08
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青春印记-t
Hibernate
...D操作,同时还能处理事务管理和缓存管理。当关闭Session时,未提交的更改会被自动同步到数据库中。 Transaction(在Hibernate中的含义) , 在Hibernate框架中,Transaction代表了一个数据库事务,用于确保多个数据库操作作为一个工作单元来执行。通过Hibernate Transaction API,开发人员可以轻松实现ACID(原子性、一致性、隔离性和持久性)事务特性,保证在一次数据库事务中包含的所有操作要么全部成功执行,要么全部回滚,以维护数据库的一致性和完整性。例如,在Hibernate中,可以通过begin()方法开始一个事务,通过commit()方法提交事务,以及通过rollback()方法在发生错误时回滚事务内的所有操作。
2023-05-06 21:55:27
478
笑傲江湖-t
Redis
Redis:深入理解与应对“命令不支持当前的数据类型或状态”问题 在Redis的世界中,我们常常会遇到一个让人困扰的问题——“命令不支持当前的数据类型或状态”。本文将通过实例解析这一问题,并探讨其背后的原理及解决策略。 1. Redis数据类型的多样性及其影响 Redis以其丰富的数据类型著称,包括字符串(String)、哈希(Hash)、列表(List)、集合(Set)、有序集合(Sorted Set)等。每种数据类型都有一套特定的操作命令。比如说,如果我们心血来潮,想要在一个Set集合里使出“LPOP”大法(也就是从列表的左边头儿弹出个元素),Redis可不会买账,它会立马抛出一个错误消息:“哎呀喂,这个命令和你现在处理的数据类型或者状态不搭嘎!”哎呀,你看啊,这LPOP指令呢,它就像是专门为List这种类型定制的法宝,压根没法在Set或者其他类型的“领地”里施展拳脚。 redis > SADD mySet item1 (integer) 1 > LPOP mySet (error) WRONGTYPE Operation against a key holding the wrong kind of value 上述代码试图从一个集合中使用列表操作,显然不符合Redis的规定,因此产生了错误。 2. 理解“状态”的含义 这里的“状态”,通常指的是Redis键的状态,比如某个键是否处于已过期状态,或者是否正在被事务、监视器等锁定。比方说,假如一个键已经被咱用WATCH命令给盯上了,但是呢,咱们还没执行EXEC来圆满地结束这个事务,这时候你要去修改这个键,那很可能就会蹦出个“命令当前状态下不支持”的错误提示。 redis > WATCH myKey OK > SET myKey newValue (without executing UNWATCH or EXEC) (error) READONLY You can't write against a read only replica. 在此例中,Redis为了保证事务的一致性,对被监视的键进行了写保护,从而拒绝了非事务内的SET操作。 3. 应对策略与实战示例 面对这类问题,我们的首要任务是对Redis的数据类型和相关命令有清晰的理解,并确保在操作时选择正确的方法。下面是一些应对策略: - 策略一:检查并明确数据类型 在执行任何Redis命令前,务必了解目标键所存储的数据类型。可以通过TYPE命令获取键的数据类型。 redis > TYPE myKey set - 策略二:合理使用多态命令 Redis提供了一些支持多种数据类型的命令,如DEL、EXPIRE等,它们可以用于不同类型的数据。但大多数命令都是针对特定类型设计的,需谨慎使用。 - 策略三:处理特定状态下的键 对于因键状态引发的错误,要根据具体情况采取相应措施,例如在事务结束后解除键的监视状态,或确认Redis实例的角色(主库还是只读副本)以决定是否允许写操作。 4. 思考与探讨 Redis的严格命令约束机制虽然在初次接触时可能带来一些困惑,但它也确保了数据操作的严谨性和一致性。这种设计呢,就逼着开发者们得更使劲地去钻研Redis的精髓,把它摸得门儿清,要不然一不小心用错了命令,那可就要捅娄子了。实际上,这正是Redis性能优异、稳定可靠的重要保障。 总结来说,当遇到“命令不支持当前的数据类型或状态”的情况时,我们应该先回到原点,审视我们的数据模型设计以及操作流程,结合Redis的特性进行调整,而非盲目寻找绕过的技巧。在我们实际做开发的时候,每次遇到这样的挑战,那可都是个大好机会,能让我们更深入地理解Redis这门学问,同时也能让我们的技术水平蹭蹭往上涨。
2024-03-12 11:22:48
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追梦人
SeaTunnel
...检查点恢复执行,从而保证了状态一致性以及在某些场景下实现 ExactlyOnce 语义。在 SeaTunnel 中启用 Checkpoint 功能后,可以设定间隔时间并选择 exactly_once 模式,以支持在故障恢复后仍能准确无误地继续处理数据。 事务处理功能 , 事务处理是一种保证数据库操作原子性、一致性、隔离性和持久性的机制。在大数据领域,事务处理功能扩展到了流式数据源和目标上,如 Kafka 的事务消息特性允许生产者在一个事务内发送一组消息,并确保这些消息要么全部成功提交,要么全部回滚,在消费端则可以确保消息的 ExactlyOnce 语义。SeaTunnel 利用这种事务处理能力与计算引擎结合,实现在数据集成过程中端到端的数据一致性保障。
2023-05-22 10:28:27
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夜色朦胧
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...、多主复制等机制,在保证事务处理能力的同时,有效降低数据冗余和异常情况的发生。 实际上,很多现代数据库设计实践中,并不完全拘泥于三大范式,而是根据业务需求权衡规范化与性能的关系。例如,对于频繁查询且更新较少的关联数据,即使违反第三范式而进行适度冗余,只要配合恰当的数据同步策略,也能在确保数据一致性的同时提高系统整体性能。 总而言之,虽然三大范式为数据库设计提供了基本准则,但实际应用场景中的复杂性和多样性使得我们不能机械地套用规范,而应结合新技术的发展与业务需求变化,灵活运用并适时调整数据库设计策略,以实现最优的数据存储与访问效果。同时,对于那些追求更高级别的数据完整性和一致性的场景,比如金融交易系统、医疗信息系统等领域,三大范式及其实现原理仍然是不可或缺的核心知识基础。
2023-02-25 18:48:38
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Hive
...性的增强。 ACID事务 , ACID是Atomic(原子性)、Consistency(一致性)、Isolation(隔离性)和Durability(持久性)四个单词的首字母缩写,它是关系型数据库管理系统确保数据完整性和一致性的核心原则。在Hive 3.0版本中,引入了对ACID事务的支持,意味着Hive能够支持满足这四项特性的事务处理,保证即使在并发环境下,对数据的操作也能保持如同单个操作那样的效果,确保数据的一致性和可靠性。 Apache Spark SQL , Apache Spark SQL是Apache Spark项目的一部分,它提供了一种用于处理结构化数据和进行SQL查询的接口。Spark SQL不仅支持传统的SQL查询语法,还与Spark Core API无缝集成,允许开发者使用DataFrame和Dataset API进行编程,实现高效的数据处理和分析。相较于Hive,Spark SQL具有更低的延迟和更强的实时处理能力,在现代大数据处理场景下得到了广泛应用,也可以实现类似于存储过程的功能,如通过用户自定义函数(UDF)和DataFrame API组合实现复杂业务逻辑的封装与执行。
2023-06-04 18:02:45
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红尘漫步-t
Hive
...分析操作。 ACID事务特性 , ACID是Atomicity(原子性)、Consistency(一致性)、Isolation(隔离性)和Durability(持久性)四个英文单词首字母的缩写,代表了数据库事务所需满足的四个基本属性。在本文语境下,Apache Hive 3.x及以上版本开始支持ACID特性,意味着其能够确保在并发写入场景下的数据操作具有原子性(即事务中的所有操作要么全部成功,要么全部失败)、一致性(保证事务执行前后数据状态符合预设规则)、隔离性(多个事务并发执行时互不影响)和持久性(一旦事务提交,其结果即使在系统故障后也能永久保存)。 HDFS快照功能 , HDFS(Hadoop Distributed File System)快照功能是一种用于创建文件系统某一时间点副本的技术。在大数据环境下,通过对HDFS目录进行快照,可以在不打断正常业务流程的情况下快速备份数据,并在发生数据丢失或错误时,能够根据时间点回滚到之前的状态,从而实现高效的数据恢复。在本文中,作者建议结合HDFS快照功能实现增量备份,以提高数据恢复效率并保障数据安全。
2023-07-14 11:23:28
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凌波微步
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随机学习一条linux命令:
rm -rf dir/*
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