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构建微服务架构：Node.js 的实践之旅 1. 引言 在现代软件开发领域，微服务架构因其解耦、灵活扩展和高效运维的特性而备受推崇。嘿，你知道吗？Node.js这家伙，它有个绝活儿，就是那个异步非阻塞I/O模型，加上事件驱动的机制，真是个性能小旋风，在搭建微服务架构时，表现得那叫一个亮眼，有着不可替代的独特优势！本文将带您深入探讨如何利用 Node.js 实现微服务，并通过具体的代码示例来帮助您理解并掌握这一过程。 2. Node.js 与微服务架构的契合点 Node.js 的轻量级和高性能使其成为实现微服务的理想选择。它的设计采用了单线程和事件循环模式，这意味着每个服务能够超级高效地同时应对大批量的请求，就像是一个技艺高超的小哥在忙碌的餐厅里轻松处理众多点单一样。这种机制特别适合搭建那种独立部署、只专心干一件事的微服务模块，让它们各司其职，把单一业务功能发挥到极致。此外，Node.js 生态系统中的大量库和框架（如Express、Koa等）也为快速搭建微服务提供了便利。 3. 利用 Node.js 创建微服务实例 下面我们将通过一个简单的 Node.js 微服务创建示例来演示其实现过程： javascript // 引入 express 框架 const express = require('express'); const app = express(); // 定义一个用户服务接口 app.get('/users', (req, res) => { // 假设我们从数据库获取用户列表 const users = [ { id: 1, name: 'Alice' }, { id: 2, name: 'Bob' } ]; res.json(users); }); // 启动微服务并监听指定端口 app.listen(3000, () => { console.log('User service is running on port 3000...'); }); 上述代码中，我们创建了一个简单的基于 Express 的微服务，它提供了一个获取用户列表的接口。这个啊，其实就是个入门级的小栗子。在真实的项目场景里，这个服务可能会跟数据库或者其他服务“打交道”，从它们那里拿到需要的数据。然后，它会通过API Gateway这位“中间人”，对外提供一个统一的服务接口，让其他应用可以方便地和它互动交流。 4. 微服务间通信 使用gRPC或HTTP 在微服务架构下，各个服务间的通信至关重要。Node.js 支持多种通信方式，例如 gRPC 和 HTTP。以下是一个使用 HTTP 进行微服务间通信的例子： javascript // 在另一个服务中调用上述用户服务 const axios = require('axios'); app.get('/orders/:userId', async (req, res) => { try { const response = await axios.get(http://user-service:3000/users/${req.params.userId}); const user = response.data; // 假设我们从订单服务获取用户的订单信息 const orders = getOrdersFromDatabase(user.id); res.json(orders); } catch (error) { res.status(500).json({ error: 'Failed to fetch user data' }); } }); 在这个例子中，我们的“订单服务”通过HTTP客户端向“用户服务”发起请求，获取特定用户的详细信息，然后根据用户ID查询订单数据。 5. 总结与思考 利用 Node.js 构建微服务架构，我们可以享受到其带来的快速响应、高并发处理能力以及丰富的生态系统支持。不过呢，每种技术都有它最适合施展拳脚的地方和需要面对的挑战。比如说，当碰到那些特别消耗CPU的任务时，Node.js可能就不是最理想的解决方案了。所以在实际操作中，咱们得瞅准具体的业务需求和技术特性，小心翼翼地掂量一下，看怎样才能恰到好处地用 Node.js 来构建一个既结实又高效的微服务架构。就像是做菜一样，要根据食材和口味来精心调配，才能炒出一盘色香味俱全的好菜。同时，随着我们提供的服务越来越多，咱们不得不面对一些额外的挑战，比如怎么管理好这些服务、如何进行有效的监控、出错了怎么快速恢复这类问题。这些问题就像是我们搭建积木过程中的隐藏关卡，需要我们在构建和完善服务体系的过程中，不断去摸索、去改进、去优化，让整个系统更健壮、更稳定。

... 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。

Redis在数据字典与微服务设计中的实践应用 1. 引言 在当今的软件开发领域，尤其是在构建高并发、高性能且具备可扩展性的微服务架构时，Redis以其独特的内存存储、高速读写和丰富的数据结构特性，成为我们解决复杂问题、优化系统性能的重要工具。这篇文儿，咱们就来唠唠Redis怎么摇身一变，成为一个超高效的数据字典储存法宝，并且在微服务设计这个大舞台上，它又是如何扮演着不可或缺的关键角色的。 2. Redis 不只是缓存 （1）Redis作为数据字典 想象一下，在日常开发过程中，我们经常需要维护一个全局共享的“数据字典”，它可能是各种静态配置信息，如权限列表、地区编码映射等。这些数据虽然不常变更，但查询频繁。利用Redis的哈希（Hash）数据结构，我们可以轻松实现这样的数据字典： python import redis r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0) 存储用户权限字典 r.hset('user:permissions', 'user1', '{"read": true, "write": false}') r.hset('user:permissions', 'user2', '{"read": true, "write": true}') 查询用户权限 user_permissions = r.hget('user:permissions', 'user1') print(user_permissions) 这段代码展示了如何使用Redis Hash存储并查询用户的权限字典，其读取速度远超传统数据库，极大地提高了系统的响应速度。 （2）Redis在微服务设计中的角色 在微服务架构中，各个服务之间往往需要进行数据共享或状态同步。Redis凭借其分布式锁、发布/订阅以及有序集合等功能，能够有效地协调多个微服务之间的交互，确保数据一致性： java import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate; import org.springframework.data.redis.core.script.DefaultRedisScript; // 使用Redis实现分布式锁 StringRedisTemplate template = new StringRedisTemplate(); String lockKey = "serviceLock"; Boolean lockAcquired = template.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, "locked", 30, TimeUnit.SECONDS); if (lockAcquired) { try { // 执行核心业务逻辑... } finally { template.delete(lockKey); } } // 使用Redis Pub/Sub 实现服务间通信 template.convertAndSend("microservice-channel", "Service A sent a message"); 上述Java示例展现了Redis如何帮助微服务获取分布式锁以处理临界资源，以及通过发布/订阅模式实现实时消息通知，从而提升微服务间的协同效率。 3. Redis在微服务设计咨询中的思考与探索 当我们考虑将Redis融入微服务设计时，有几个关键点值得深入讨论： - 数据一致性与持久化：尽管Redis提供了RDB和AOF两种持久化方式，但在实际场景中，我们仍需根据业务需求权衡性能与数据安全，适时引入其他持久化手段。 - 服务解耦与扩展性：借助Redis Cluster支持的分片功能，可以轻松应对海量数据及高并发场景，同时有效实现微服务间的松耦合。 - 实时性与性能优化：对于实时性要求高的场景，例如排行榜更新、会话管理等，Redis的排序集合（Sorted Set）、流（Stream）等数据结构能显著提升系统性能。 - 监控与运维挑战：在大规模部署Redis时，要充分关注内存使用、网络延迟等问题，合理利用Redis提供的监控工具和指标，为微服务稳定运行提供有力保障。 综上所述，Redis凭借其强大的数据结构和高效的读写能力，不仅能够作为高性能的数据字典，更能在微服务设计中扮演重要角色。然而，这其实也意味着我们的设计思路得“更上一层楼”了。说白了，就是得在实际操作中不断摸索、改进，把Redis那些牛掰的优势，充分榨干、发挥到极致，才能搞定微服务架构下的各种复杂场景需求，让它们乖乖听话。

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~

... 常用并发包下的类 Redis持久化方式，为什么这么快？ 自己平时如何提升的，看书或者网站？ 二面 Jvm类加载机制，分别每一步做了什么工作？ Jvm内存模型，垃圾回收机制，如何确定被清除的对象？ 了解哪些垃圾回收器和区别？ 多线程相关，线程池的参数列表和拒绝策略 Jvm如何分析出哪个对象上锁？ Mysql索引类型和区别，事务的隔离级别和事务原理 Spring scope 和设计模式 Sql优化 三面 fullgc的时候会导致接口的响应速度特别慢，该如何排查和解决？ 项目内存或者CPU占用率过高如何排查？ ConcurrentHashmap原理 数据库分库分表 MQ相关，为什么kafka这么快，什么是零拷贝？ 小算法题 http和https协议区别，具体原理 四面(Leader) 手画自己项目的架构图，并且针对架构和中间件提问 印象最深的一本技术书籍是什么？ 五面(HR) 没什么过多的问题，主要就是聊了一下自己今后的职业规划，告知了薪资组成体系等等。 插播一条福利！！！最近整理了一套1000道面试题的文档(详细内容见文首推荐文章)，以及大厂面试真题，和最近看的几本书。 需要刷题和跳槽的朋友，这些可以免费赠送给大家，帮忙转发文章，宣传一下，后台私信【面试】免费领取！ 小天：好像问了两次看书的情况诶？现在面试还问这个？ 程序员H：是啊，幸亏之前为了弄懂JVM还看了两本书，不然真不知道说啥了！ 小天：看来，我也要找几本书去看了，感情没看过两本书都不敢跳槽了！ 程序员H：对了，还有简历，告诉你一个捷径 简历尽量写好一些，项目经验突出： 1、自己的知识广度和深度 2、自身的优势 3、项目的复杂性和难度以及指标 4、自己对于项目做的贡献或者优化 程序员H：唉~这还不能走可怎么办呀！你说，我把主管打一顿，是不是马上就可以走了？ 小天：... 查看全文 http://www.taodudu.cc/news/show-3387369.html 相关文章： 阿里菜鸟面经 Java后端开发 社招三年 已拿offer 阿里 菜鸟网络(一面) 2021年阿里菜鸟网络春招实习岗面试分享，简历+面试+面经全套资料！ 阿里菜鸟国际Java研发面经(三面+总结):JVM+架构+MySQL+Redis等 2021年3月29日 阿里菜鸟实习面试（一面）（含部分总结） mongodb 子文档排序_猫鼬101：基础知识，子文档和人口简介 特征工程 计算方法Gauss-Jordan消去法求线性方程组的解 使用(VAE)生成建模,理解可变自动编码器背后的数学原理 视觉SLAM入门 -- 学习笔记 - Part2 带你入门nodejs第一天——node基础语法及使用 python3数据结构_Python3-数据结构 debezium-connect-oracle使用 相关数值分析多种算法代码 android iphone treeview,Android之IphoneTreeView带组指示器的ExpandableListView效果 nginx rewrite功能使用 3-3 OneHot编码 JavaWeb：shiro入门小案例 MySQL的定义、操作、控制、查询语言的用法 MongoDB入门学习(三)：MongoDB的增删查改 赋值、浅复制和深复制解析 以及get/set应用 他是吴恩达导师，被马云聘为「达摩院」首座 Jordan 标准型定理 列主元的Gauss-Jordan消元法-python实现 Jordan 块的几何 若尔当型（The Jordan form） 第七章 其他神经网络类型 解决迁移系统后无法配置启用WindowsRE环境的问题 宝塔面板迁移系统盘/www到数据盘/home 使用vmware vconverter从物理机迁移系统到虚拟机P2V 本篇文章为转载内容。原文链接：https://blog.csdn.net/m0_62695120/article/details/124510157。 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。

--- 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！

1. 引言 在微服务架构中，SpringCloud作为一款强大的微服务框架，为我们提供了诸如服务治理、配置中心等一系列功能。其实呢，分布式锁就像是多服务之间防止“打架”、保持秩序的关键道具。不过呐，在实际用起来的时候，它可能时不时会闹点小情绪，比如出现死锁啊，或者状态不同步的情况，这就像是给系统的稳定性和一致性出了一道不大不小的难题，让人头疼不已。本文将深入探讨这一问题，并通过实例代码展示如何在SpringCloud中有效地避免和处理此类问题。 2. 分布式锁与死锁概念解析 在分布式系统环境下，由于服务间的独立运行，共享资源的竞争需要借助于分布式锁来协调。例如，我们可能使用SpringCloud的组件如Redisson实现一个基于Redis的分布式锁： java @Autowired private RedissonClient redissonClient; public void processSharedResource() { RLock lock = redissonClient.getLock("resourceLock"); try { lock.lock(); // 处理共享资源的逻辑 } finally { lock.unlock(); } } 然而，如果多个服务同时持有不同的锁并尝试获取对方持有的锁时，就可能出现死锁现象，导致系统陷入停滞状态。这就如同多个人互相等待对方手里的钥匙才能前进，形成了一个僵局。 3. 分布式锁死锁与状态不一致的现象及原因 当多个服务在获取分布式锁的顺序上出现循环依赖时，就会形成死锁状态。就拿服务A和B来说吧，想象一下这个场景：服务A手头正捏着锁L1呢，突然它又眼巴巴地瞅着想拿到L2；巧了不是，同一时间，服务B那儿正握着L2，心里也琢磨着要解锁L1。这下好了，俩家伙都卡住了，谁也动弹不得，于是乎，状态一致性就这么被它们给整得乱七八糟了。 4. 解决策略与实践示例 （1）预防死锁：在设计分布式锁的使用场景时，应尽量避免产生循环依赖。比如，我们可以通过一种大家都得遵守的全球统一锁排序规矩，或者在支持公平锁的工具里，比如Zookeeper这种分布式锁实现中，选择使用公平锁。这样一来，大家抢锁的时候就能按照一个既定的顺序来，保证了获取锁的公平有序。 java // 假设我们有一个全局唯一的锁ID生成器 String lockId1 = generateUniqueLockId("ServiceA", "Resource1"); String lockId2 = generateUniqueLockId("ServiceB", "Resource2"); // 获取锁按照全局排序规则 RLock lock1 = redissonClient.getFairLock(lockId1); RLock lock2 = redissonClient.getFairLock(lockId2); （2）超时与重试机制：为获取锁的操作设置合理的超时时间，一旦超时则释放已获得的锁并重新尝试，可以有效防止死锁长期存在。 java if (lock.tryLock(10, TimeUnit.SECONDS)) { try { // 处理业务逻辑 } finally { lock.unlock(); } } else { log.warn("Failed to acquire the lock within the timeout, will retry later..."); // 重新尝试或其他补偿措施 } （3）死锁检测与解除：某些高级的分布式锁实现，如Redlock算法，提供了内置的死锁检测和自动解锁机制，能够及时发现并解开死锁，从而保障系统的一致性。 5. 结语 在运用SpringCloud构建分布式系统的过程中，理解并妥善处理分布式锁的死锁问题以及由此引发的状态不一致问题是至关重要的。经过对这些策略的认真学习和动手实践，我们就能更溜地掌握分布式锁，确保不同服务之间能够既麻利又安全地协同工作，就像一个默契十足的团队一样。虽然技术难题时不时会让人头疼得抓狂，但正是这些挑战，让我们在攻克它们的过程中，技术水平像打怪升级一样蹭蹭提升。同时，对分布式系统的搭建和运维也有了越来越深入、接地气的理解，就像亲手种下一棵树，慢慢了解它的根茎叶脉一样。让我们共同面对挑战，让SpringCloud发挥出它应有的强大效能！

...围 重点问了Java线程锁：synchronized 和ReentrantLock相关的底层实现 线程池的底层实现以及常见的参数 数据结构基本都问了一遍：链表、队列等 Java内存模型：常问的JVM分代模型，以及JDK1.8后的区别，最后还问了JVM相关的调优参数 分布式锁的实现比较技术 一面题目 自我介绍 擅长哪方面的技术？ java有哪些锁中类？（乐观锁&悲观锁、可重入锁&Synchronize等）。 比较重要的数据结构，如链表，队列，栈的基本原理及大致实现 J.U.C下的常见类的使用。Threadpool的深入考察；blockingQueue的使用 Java内存分代模型，GC算法，JVM常见的启动参数；CMS算法的过程。 Volatile关键字有什么用（包括底层原理） 线程池的调优策略 Spring cloud的服务注册与发现是怎么设计的？ 分布式系统的全局id如何实现 分布式锁的方案，redis和zookeeper那个好，如果是集群部署，高并发情况下那个性能更好。 1.2 Java中间件二面 技术二面考察范围： 问了项目相关的技术实现细节 数据库相关：索引、索引底层实现、mysql相关的行锁、表锁等 redis相关：架构设计、数据一致性问题 容器:容器的设计原理等技术 二面题目： 参与的项目，选一个，技术难度在哪里？ Collections.sort底层排序方式 负载均衡的原理设计模式与重构，谈谈你对重构的理解 谈谈redis相关的集群有哪些成熟方案？ 再谈谈一致hash算法（redis）？ 数据库索引，B+树的特性和建树过程 Mysql相关的行锁，表锁；乐观锁，悲观锁 谈谈多线程和并发工具的使用 谈谈redis的架构和组件 Redis的数据一致性问题（分布式多节点环境&单机环境） Docker容器 1.3 Java中间件三面 技术三面考察范围： 主要谈到了高并发的实现方案 以及中间件：redis、rocketmq、kafka等的架构设计思路 最后问了平时怎么提升技术的技术 三面题目 高并发情况下，系统是如何支撑大量的请求的？ 接着上面的问题，延伸到了中间件，kafka、redis、rocketmq、mycat等设计思路和适用场景等 最近上过哪些技术网站；最近再看那些书。 工作和生活中遇见最大的挑战，怎么去克服？ 未来有怎样的打算 1.4 Java中间件四面 最后，你懂的，主要就是HR走流程了，主要问了未来的职业规划。 02 头条Java后台3面 2.1 头条一面 讲讲jvm运行时数据库区 讲讲你知道的垃圾回收算法 jvm内存模型jmm 内存泄漏与内存溢出的区别 select、epool 的区别？底层的数据结构是什么？ mysql数据库默认存储引擎，有什么优点 优化数据库的方法，从sql到缓存到cpu到操作系统，知道多少说多少 什么情景下做分表，什么情景下做分库 linkedList与arrayList区别 适用场景 array list是如何扩容的 volatile 关键字的作用？Java 内存模型？ java lock的实现，公平锁、非公平锁 悲观锁和乐观锁，应用中的案例，mysql当中怎么实现，java中的实现 2.2 头条二面 Java 内存分配策略？ 多个线程同时请求内存，如何分配？ Redis 底层用到了哪些数据结构？ 使用 Redis 的 set 来做过什么？ Redis 使用过程中遇到什么问题？ 搭建过 Redis 集群吗？ 如何分析“慢查询”日志进行 SQL/索引 优化？ MySQL 索引结构解释一下？（B+ 树） MySQL Hash 索引适用情况？举下例子？ 2.3 头条三面 如何保证数据库与redis缓存一致的Redis 的并发竞争问题是什么？ 如何解决这个问题？ 了解 Redis 事务的 CAS 方案吗？ 如何保证 Redis 高并发、高可用？ Redis 的主从复制原理，以及Redis 的哨兵原理？ 如果让你写一个消息队列，该如何进行架构设计啊？说一下你的思路。 MySQL数据库主从同步怎么实现？ 秒杀模块怎么设计的，如何压测，抗压手段 03 今日头条Java后台研发三面 3.1 一面 concurrent包下面用过哪些？ countdownlatch功能实现 synchronized和lock区别，重入锁thread和runnable的区别 AtomicInteger实现原理(CAS自旋) java并发sleep与wait、notify与notifyAll的区别 如何实现高效的同步链表 java都有哪些加锁方式（synchronized、ReentrantLock、共享锁、读写锁等） 设计模式（工厂模式、单例模式（几种情况）、适配器模式、装饰者模式） maven依赖树，maven的依赖传递，循环依赖 3.2 二面 synchronized和reentrantLock的区别，synchronized用在代码快、方法、静态方法时锁的都是什么? 介绍spring的IOC和AOP，分别如何实现(classloader、动态代理)JVM的内存布局以及垃圾回收原理及过程 讲一下，讲一下CMS垃圾收集器垃圾回收的流程，以及CMS的缺点 redis如何处理分布式服务器并发造成的不一致OSGi的机制spring中bean加载机制，bean生成的具体步骤，ioc注入的方式spring何时创建- applicationContextlistener是监听哪个事件？ 介绍ConcurrentHashMap原理，用的是哪种锁，segment有没可能增大? 解释mysql索引、b树，为啥不用平衡二叉树、红黑树 Zookeeper如何同步配置 3.3 三面 Java线程池ThreadPoolEcecutor参数，基本参数，使用场景 MySQL的ACID讲一下，延伸到隔离级别 dubbo的实现原理，说说RPC的要点 GC停顿原因，如何降低停顿？ JVM如何调优、参数怎么调？ 如何用工具分析jvm状态（visualVM看堆中对象的分配，对象间的引用、是否有内存泄漏，jstack看线程状态、是否死锁等等） 描述一致性hash算法 分布式雪崩场景如何避免? 再谈谈消息队列 04 抖音Java 三面 4.1 一面： hashmap，怎么扩容，怎么处理数据冲突？ 怎么高效率的实现数据迁移？ Linux的共享内存如何实现，大概说了一下。 socket网络编程，说一下TCP的三次握手和四次挥手同步IO和异步IO的区别？ Java GC机制？GC Roots有哪些？ 红黑树讲一下，五个特性，插入删除操作,时间复杂度？ 快排的时间复杂度，最坏情况呢，最好情况呢，堆排序的时间复杂度呢，建堆的复杂度是多少 4.2 二面： 自我介绍，主要讲讲做了什么和擅长什么 设计模式了解哪些？ AtomicInteger怎么实现原子修改的？ ConcurrentHashMap 在Java7和Java8中的区别？ 为什么Java8并发效率更好？什么情况下用HashMap，什么情况用ConcurrentHashMap？ redis数据结构？ redis数据淘汰机制？ 4.3 三面（约五十分钟）： mysql实现事务的原理(MVCC) MySQL数据主从同步是如何实现的？ MySQL索引的实现，innodb的索引，b+树索引是怎么实现的，为什么用b+树做索引节点，一个节点存了多少数据，怎么规定大小，与磁盘页对应。 如果Redis有1亿个key，使用keys命令是否会影响线上服务？ Redis的持久化方式，aod和rdb，具体怎么实现，追加日志和备份文件，底层实现原理的话知道么? 遇到最大困难是什么？怎么克服？ 未来的规划是什么？ 你想问我什么？ 05 百度三面 5.1 百度一面 自我介绍 Java中的多态 为什么要同时重写hashcode和equals Hashmap的原理 Hashmap如何变线程安全，每种方式的优缺点 垃圾回收机制 Jvm的参数你知道的说一下 设计模式了解的说一下啊 手撕一个单例模式 手撕算法：反转单链表 手撕算法：实现类似微博子结构的数据结构，输入一系列父子关系，输出一个类似微博评论的父子结构图 手写java多线程 手写java的soeket编程，服务端和客户端 手撕算法： 爬楼梯，写出状态转移方程 智力题：时针分针什么时候重合 5.2 百度二面（现场） 自我介绍 项目介绍 服务器如何负载均衡，有哪些算法，哪个比较好，一致性哈希原理，怎么避免DDOS攻击请求打到少数机器。 TCP连接中的三次握手和四次挥手，四次挥手的最后一个ack的作用是什么，为什么要time wait，为什么是2msl。 数据库的备份和恢复怎么实现的，主从复制怎么做的，什么时候会出现数据不一致，如何解决。 Linux查看cpu占用率高的进程 手撕算法：给定一个数字三角形，找到从顶部到底部的最小路径和。每一步可以移动到下面一行的相邻数字上。 然后继续在这个问题上扩展 求出最短那条的路径 递归求出所有的路径 设计模式讲一下熟悉的 会不会滥用设计模式 多线程条件变量为什么要在while体里 你遇到什么挫折，怎么应对和处理 5.3 百度三面（现场） 自我介绍 项目介绍 Redis的特点 Redis的持久化怎么做，aof和rdb，有什么区别，有什么优缺点。 Redis使用哨兵部署会有什么问题，我说需要扩容的话还是得集群部署。 说一下JVM内存模型把，有哪些区，分别干什么的 说一下gc算法，分代回收说下 MySQL的引擎讲一下，有什么区别，使用场景呢 分布式事务了解么 反爬虫的机制，有哪些方式 06 蚂蚁中间件团队面试题 6.1 蚂蚁中间件一面： 自我介绍 JVM垃圾回收算法和垃圾回收器有哪些，最新的JDK采用什么算法。 新生代和老年代的回收机制。 讲一下ArrayList和linkedlist的区别，ArrayList与HashMap的扩容方式。 Concurrenthashmap1.8后的改动。 Java中的多线程，以及线程池的增长策略和拒绝策略了解么。 Tomcat的类加载器了解么 Spring的ioc和aop，Springmvc的基本架构，请求流程。 HTTP协议与Tcp有什么区别，http1.0和2.0的区别。 Java的网络编程，讲讲NIO的实现方式，与BIO的区别，以及介绍常用的NIO框架。 索引什么时候会失效变成全表扫描 介绍下分布式的paxos和raft算法 6.2 蚂蚁中间件二面 你在项目中怎么用到并发的。 消息队列的使用场景，谈谈Kafka。 你说了解分布式服务，那么你怎么理解分布式服务。 Dubbo和Spring Clound的区别，以及使用场景。 讲一下docker的实现原理，以及与JVM的区别。 MongoDB、Redis和Memcached的应用场景，各自优势 MongoDB有事务吗 Redis说一下sorted set底层原理 讲讲Netty为什么并发高，相关的核心组件有哪些 6.3 蚂蚁中间件三面 完整的画一个分布式集群部署图，从负载均衡到后端数据库集群。 分布式锁的方案，Redis和Zookeeper哪个好，如果是集群部署，高并发情况下哪个性能更好。 分布式系统的全局id如何实现。 数据库万级变成亿级，你如何来解决。 常见的服务器雪崩是由什么引起的，如何来防范。 异地容灾怎么实现 常用的高并发技术解决方案有哪些，以及对应的解决步骤。 07 京东4面(Java研发） 7.1 一面（基础面：约1小时） 自我介绍，主要讲讲做了什么和擅长什么 springmvc和spring-boot区别 @Autowired的实现原理 Bean的默认作用范围是什么？其他的作用范围？ 索引是什么概念有什么作用？MySQL里主要有哪些索引结构？哈希索引和B+树索引比较？ Java线程池的原理？线程池有哪些？线程池工厂有哪些线程池类型，及其线程池参数是什么？ hashmap原理，处理哈希冲突用的哪种方法？ 还知道什么处理哈希冲突的方法？ Java GC机制？GC Roots有哪些？ Java怎么进行垃圾回收的？什么对象会进老年代？垃圾回收算法有哪些？为什么新生代使用复制算法？ HashMap的时间复杂度？HashMap中Hash冲突是怎么解决的？链表的上一级结构是什么？Java8中的HashMap有什么变化？红黑树需要比较大小才能进行插入，是依据什么进行比较的？其他Hash冲突解决方式？ hash和B+树的区别？分别应用于什么场景？哪个比较好？ 项目里有个数据安全的，aes和md5的区别？详细点 7.2 二面（问数据库较多） 自我介绍 为什么MyISAM查询性能好？ 事务特性（acid） 隔离级别 SQL慢查询的常见优化步骤？ 说下乐观锁，悲观锁（select for update），并写出sql实现 TCP协议的三次握手和四次挥手过程？ 用到过哪些rpc框架 数据库连接池怎么实现 Java web过滤器的生命周期 7.3 三面（综合面；约一个小时） 自我介绍。 ConcurrentHashMap 在Java7和Java8中的区别？为什么Java8并发效率更好？什么情况下用HashMap，什么情况用ConcurrentHashMap？ 加锁有什么机制？ ThreadLocal？应用场景？ 数据库水平切分，垂直切分的设计思路和切分顺序 Redis如何解决key冲突 soa和微服务的区别？ 单机系统演变为分布式系统，会涉及到哪些技术的调整？请从前面负载到后端详细描述。 设计一个秒杀系统？ 7.4 四面（HR面） 你自己最大优势和劣势是什么 平时遇见过什么样的挑战，怎么去克服的 工作中遇见了技术解决不了的问题，你的应对思路？ 你的兴趣爱好？ 未来的职业规划是什么？ 08 美团java高级开发3面 8.1 美团一面 自我介绍 项目介绍 Redis介绍 了解redis源码么 了解redis集群么 Hashmap的原理，增删的情况后端数据结构如何位移 hashmap容量为什么是2的幂次 hashset的源码 object类你知道的方法 hashcode和equals 你重写过hashcode和equals么，要注意什么 假设现在一个学生类，有学号和姓名，我现在hashcode方法重写的时候，只将学号参与计算，会出现什么情况？ 往set里面put一个学生对象，然后将这个学生对象的学号改了，再put进去，可以放进set么？并讲出为什么 Redis的持久化？有哪些方式，原理是什么？ 讲一下稳定的排序算法和不稳定的排序算法 讲一下快速排序的思想 8.2 美团二面 自我介绍 讲一下数据的acid 什么是一致性 什么是隔离性 Mysql的隔离级别 每个隔离级别是如何解决 Mysql要加上nextkey锁，语句该怎么写 Java的内存模型，垃圾回收 线程池的参数 每个参数解释一遍 然后面试官设置了每个参数，给了是个线程，让描述出完整的线程池执行的流程 Nio和IO有什么区别 Nio和aio的区别 Spring的aop怎么实现 Spring的aop有哪些实现方式 动态代理的实现方式和区别 Linux了解么 怎么查看系统负载 Cpu load的参数如果为4，描述一下现在系统处于什么情况 Linux，查找磁盘上最大的文件的命令 Linux，如何查看系统日志文件 手撕算法：leeetcode原题 22，Generate Parentheses，给定 n 对括号，请- 写一个函数以将其生成新的括号组合，并返回所有组合结果。 8.3 美团三面（现场） 三面没怎么问技术，问了很多技术管理方面的问题 自我介绍 项目介绍 怎么管理项目成员 当意见不一致时，如何沟通并说服开发成员，并举个例子 怎么保证项目的进度 数据库的索引原理 非聚簇索引和聚簇索引 索引的使用注意事项 联合索引 从底层解释最左匹配原则 Mysql对联合索引有优化么？会自动调整顺序么？哪个版本开始优化？ Redis的应用 Redis的持久化的方式和原理 技术选型，一个新技术和一个稳定的旧技术，你会怎么选择，选择的考虑有哪些 说你印象最深的美团点评技术团队的三篇博客 最近在学什么新技术 你是怎么去接触一门新技术的 会看哪些书 怎么选择要看的书 最后 由于篇幅限制，小编在此截出几张知识讲解的图解，有需要的程序猿（媛）可以点赞后戳这里免费领取全部资料获取哦 子 怎么保证项目的进度 数据库的索引原理 非聚簇索引和聚簇索引 索引的使用注意事项 联合索引 从底层解释最左匹配原则 Mysql对联合索引有优化么？会自动调整顺序么？哪个版本开始优化？ Redis的应用 Redis的持久化的方式和原理 技术选型，一个新技术和一个稳定的旧技术，你会怎么选择，选择的考虑有哪些 说你印象最深的美团点评技术团队的三篇博客 最近在学什么新技术 你是怎么去接触一门新技术的 会看哪些书 怎么选择要看的书 最后 由于篇幅限制，小编在此截出几张知识讲解的图解，有需要的程序猿（媛）可以点赞后戳这里免费领取全部资料获取哦 [外链图片转存中…(img-SFREePIJ-1624074891834)] [外链图片转存中…(img-5kF3pkiC-1624074891834)] [外链图片转存中…(img-HDVXfOMR-1624074891835)] [外链图片转存中…(img-RyaAC5jy-1624074891836)] [外链图片转存中…(img-iV32C5Ok-1624074891837)] 本篇文章为转载内容。原文链接：https://blog.csdn.net/m0_57285325/article/details/118051767。 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。

...的研究也在不断深化，Redis Labs近期推出的RediSearch模块，增强了Redis对复杂查询的支持，使得开发者能够在缓存层实现更高效的检索操作，从而在保证响应速度的同时减轻数据库压力，这也是Beego应用性能优化的一个重要方向。 总之，在持续探索性能优化的过程中，密切关注行业前沿技术和最佳实践，结合具体应用场景灵活运用，才能确保我们的应用程序始终保持高效稳定的运行状态。

《Java多线程实践与最新进展》 随着云计算和大数据时代的到来，Java作为企业级应用开发的首选语言，其多线程技术的重要性日益凸显。近日，Oracle发布了Java 17版本，其中对并发编程的支持有了显著提升。新版本引入了Actor模型的改进版——JSR 4204，使得Java开发者能够更轻松地构建无状态、无并发问题的分布式系统。 此外，Java 17引入了JEP 395，即“Coroutines for the Java Virtual Machine”，这允许程序员在单线程环境中编写异步代码，提高了代码的简洁性和可读性。Coroutine技术结合了轻量级线程和协程的优点，使得Java程序员能更好地处理高并发场景下的任务切换。 对于线程池管理，Java 17也提供了新的优化，如对线程池大小动态调整的支持，有助于在保证系统性能的同时避免资源浪费。而Java社区对于并行计算和GPU加速的探索也在不断深入，例如Project Loom计划中的ZGC垃圾收集器，旨在提供更好的线程安全性与性能。 同时，随着微服务架构的流行，Java并发编程的挑战也转向了如何设计和管理复杂的分布式系统。研究者们正在探索如何在分布式环境中实现高效的线程通信，如零拷贝、低延迟网络编程等。 总的来说，Java多线程技术的发展不仅体现在语言层面的更新，更在于如何帮助开发者解决实际问题，提高系统的并发性能和可扩展性。无论是企业级应用开发还是新兴技术领域，Java的并发编程能力都将发挥关键作用。

...耦合度和并发环境下的线程安全问题。在设计模式领域，如单例模式、策略模式等，都可见静态成员变量与实例成员变量灵活而巧妙的应用。 深入理解并恰当运用成员变量和局部变量，不仅可以提高代码质量，还有助于我们在面对大规模复杂系统时更好地进行架构设计与性能优化。同时，结合最新的语言特性及框架更新，不断探索和完善这两种变量在现代软件工程实践中的新用途和最佳实践，是每个Java开发者持续精进的方向之一。

...服务（JMS）客户端单线程消费模式后，我们可以进一步探索如何优化多线程环境下的消息处理性能。近期，随着微服务架构和分布式系统的广泛应用，高效、稳定的并发消息消费成为开发人员关注的焦点。 一篇来自InfoQ的最新报道《提升ActiveMQ并行消费能力：多会话与消费者策略解析》中提到，在高并发场景下，为每个工作线程分配独立的JMS会话和消费者是关键。通过合理配置和管理多个会话，能够确保即使在处理大量消息时也能避免线程阻塞，提高整体系统吞吐量。 此外，《Java并发编程实战：基于JMS实现高效消息队列处理》一文从理论和实践两个层面剖析了如何在Java项目中运用多线程技术来优化JMS消息队列的读取效率。文章强调了正确设置会话的Acknowledgement模式以及利用JMS的MessageSelector进行精细化过滤的重要性。 另外，Apache ActiveMQ官方网站提供了关于“多消费者共享订阅”的官方文档及示例代码，展示了如何在一个TCP连接上创建多个消费者，从而实现在一个队列或主题上的真正并行消费。通过借鉴此类最佳实践，开发者能更好地设计出适应复杂业务需求的消息处理方案，进而有效提升系统的稳定性和响应速度。 综上所述，针对文中提及的单线程消息消费问题，我们可以通过学习最新的技术文章、行业报告以及官方资源，深入了解并发消息处理的最佳实践，以便在实际项目中实现高效的多线程JMS消息消费机制。

在现代互联网架构设计中，缓存技术的应用已成常态，尤其在高并发、大数据量的场景下，其对于提升系统性能和用户体验的作用不言而喻。Go-Spring框架中的ehcache配置与使用仅是众多实现方案之一，实际上，随着云原生技术的发展，新型的分布式缓存服务如Redis、Memcached以及云服务商提供的托管缓存服务也逐渐崭露头角。 近期，AWS宣布对其Amazon ElastiCache服务进行升级，提供了更为强大的内存数据库功能，支持自动扩展、多可用区部署以及数据持久化，使开发者能够更加便捷高效地构建高可用、高性能的应用。同时，Google Cloud Platform也推出了Cloud Memorystore，一款全托管的Redis和Memcached服务，旨在简化大规模Web应用和服务的数据缓存管理。 此外，对于缓存策略的设计与优化亦至关重要，比如LRU（最近最少使用）算法、LFU（最不经常使用）算法等淘汰策略的选择及应用场景分析，都是深入研究缓存技术时不可或缺的内容。因此，在实际项目开发中，结合业务特性和资源条件灵活运用并持续优化缓存机制，方能最大程度发挥其效能，为系统的整体性能保驾护航。

...探讨。文中指出，在多线程或多进程环境下，虽然序列生成器能确保生成的数字唯一，但如果不采取适当的并发控制策略，可能会导致序列号之间的间隙增大或序列生成效率降低。为此，建议采用“缓存”策略（例如通过设置CACHE大小），预先生成一组序列号，从而减少对序列对象的争用，提高并发性能。 此外，对于分布式系统中的全局唯一序列号生成需求，PostgreSQL提供的逻辑复制功能可以与序列生成器结合，实现跨多个数据库节点的全局唯一序列号分配。但这一过程涉及更复杂的架构设计与配置，开发者需深入理解并合理运用。 综上所述，尽管PostgreSQL的序列生成器为开发者提供了便利，但在实际应用时还需根据具体业务场景进行针对性优化，并时刻关注社区发布的最新技术动态，以便更好地利用数据库特性，提升系统的稳定性和性能。

...0.x系列不仅改进了线程池管理机制，还针对HTTP/2协议提供了更深度的支持，这些改进有助于降低网络延迟、提高并发处理能力，从而有效缓解服务器端性能瓶颈。此外，通过结合使用Java Flight Recorder与JDK Mission Control等现代Java性能监控工具，开发人员能够获取到更详尽的应用运行数据，实现更精准的性能瓶颈定位与调优。 同时，业内专家强调，在面对性能问题时，除了技术层面的优化措施外，也应注重系统架构设计和DevOps实践的持续改进。例如，采用微服务架构可以分散负载，避免单一节点成为性能瓶颈；而CI/CD流程中融入性能测试，则能确保代码变更不会引入新的性能隐患。 总之，在应对Tomcat性能瓶颈的实际操作中，既要紧随技术发展潮流，掌握最新工具和技术手段，也要回归软件工程的基本原则，从架构、编码习惯乃至运维全流程多维度地审视和提升系统的整体性能表现。

...也在不断提升。近期，Redis等新兴的内存数据库因其支持数据持久化和主从复制等特性，逐渐成为开发者在构建高可靠分布式缓存系统时的重要选择。 例如，2022年某知名电商平台在进行架构升级时，就选择了Redis集群来替代部分Memcached服务，以解决数据易失性问题。通过Redis的AOF（Append Only File）持久化机制，该平台确保了即使在服务器宕机的情况下也能最大程度恢复缓存数据，从而极大地提升了系统的稳定性和连续性。 同时，一些云服务商如阿里云、AWS也推出了基于Redis优化的企业级缓存服务，不仅提供了自动故障切换、备份恢复等功能，还整合了多层缓存架构设计，助力企业在面对大规模并发访问时仍能保持高效的数据读取性能。 然而，值得注意的是，在引入更复杂、功能更全面的缓存解决方案时，也需要权衡其带来的额外运维成本与资源开销。因此，如何根据实际业务场景和技术栈特点，合理选用和配置缓存系统，将是每一位开发者和架构师持续探索和实践的重要课题。

...布式系统和服务高可用架构设计至关重要。近期，随着云计算和微服务架构的普及，服务间的通信效率与稳定性问题愈发凸显，SO_REUSEADDR等TCP/IP参数的合理配置成为优化服务性能的关键一环。 实际上，不仅Netty这样的高性能框架重视此类参数的应用，在Kubernetes等容器编排平台中，也出现了对SO_REUSEADDR的深度集成与优化。例如，有开发者在处理服务滚动更新或故障恢复时，发现由于端口占用导致新Pod无法启动的问题，通过调整kubelet启动容器时的网络参数，启用SO_REUSEADDR选项，有效解决了端口冲突并显著提升了集群内服务的重启速度和连续性。 此外，针对SO_REUSEADDR的安全性和适用场景，业界也在不断进行深入探讨和实践总结。部分专家指出，在特定安全策略下（如防火墙规则严格控制），过度依赖SO_REUSEADDR可能导致意外的数据包接收，因此强调在采用此选项的同时，应结合具体业务场景和安全性要求，做好风险评估和防控措施。 综上所述，SO_REUSEADDR在网络编程中的应用远不止于Netty框架，它已逐渐渗透到更广泛的云原生、微服务领域，并对现代系统架构的设计与优化产生深远影响。了解其原理并掌握灵活运用方法，将有助于我们在构建高并发、高可用的服务体系时取得事半功倍的效果。

...并行处理是一种数据库架构设计，它通过将计算任务分解并在多个独立的处理单元上同时执行来实现高效的数据处理。在Greenplum数据库中，MPP架构意味着系统能够将数据分布到多个节点上，并在这些节点间并行执行SQL查询，从而极大地提高了大数据集上的查询和分析性能。 分区表 , 分区表是数据库管理中的一种策略，允许将大表逻辑分割为较小、更易管理的部分，通常基于某一列的值或范围进行划分。在Greenplum数据库中，分区表能将海量数据分门别类地存储在不同的节点上，使得读取和写入数据时可以根据分区规则并行操作，提高整体性能。 gpfdist , gpfdist是Greenplum提供的一个高性能数据加载工具，专门用于从文件系统高效地导入或导出大量数据。它作为一个独立的服务运行，支持多线程并行读取源文件并将数据传输到Greenplum数据库中的多个段（Segment）。通过gpfdist，用户可以充分利用Greenplum的并行处理能力，显著提升批量数据加载的速度。

...驱动、非阻塞I/O的设计模式，对内存的精打细算和优化简直太关键了，好比咱们过日子得会省着花钱一样。 三、Node.js中的内存泄漏 1. 示例代码 javascript function createTimer() { setInterval(function () { console.log('This is timer'); }, 1000); } createTimer(); 上述代码会持续创建一个新的定时器，并在每秒打印一次消息。虽然这个函数表面上看没啥毛病，但实际上每执行一次，它都会悄咪咪地生成一个新的定时器小家伙。这些小家伙们就像赖在内存里的钉子户，垃圾回收机制也拿它们没辙，这样一来，就造成了内存泄漏的问题。 2. 解决方案 对于这个问题，我们需要确保定时器只被创建一次，并且在不再需要时清除。例如： javascript var intervalId = null; function createTimer() { if (!intervalId) { intervalId = setInterval(function () { console.log('This is timer'); }, 1000); } } createTimer(); // 在不需要时清除定时器 function stopTimer() { clearInterval(intervalId); intervalId = null; } 四、内存泄露的原因 内存泄漏的根本原因在于JavaScript的垃圾回收机制并不完美。JavaScript这门语言呢，它有个特点，就是“单线程”，这就意味着同一时间只能做一件事情。所以嘞，对于那些变量们，它们都得在各自的地盘，也就是“作用域”里待着，如果不乖乖待在自己的作用域内，咱们就甭想找到它们，也就没法用上啦。这就意味着，假如一个变量没人再用了，就像个被丢弃在角落的旧玩具一样，垃圾回收机制这个勤劳的小清洁工会过来把它收拾掉，给内存空间腾地儿。不过呢，这可不总是板上钉钉的事儿，特别是在处理那种耗时贼长的任务，或者遇到“你中有我、我中有你”的循环引用情况时。 五、如何避免内存泄漏 1. 避免全局变量 全局变量始终处于活动状态，可能会导致内存泄漏。如果必须使用全局变量，应该尽可能地减少它们的数量。 2. 使用let和const代替var let和const可以让我们更好地控制变量的作用域，从而减少不必要的内存占用。 3. 清除不再使用的定时器 如前面的例子所示，我们应该在不再需要定时器时清除它们。 六、结论 Node.js是一个强大的工具，但就像其他技术一样，它也有其局限性和挑战。理解并掌握Node.js的内存管理问题是提高应用程序性能的关键。通过不断学习和亲身实践，我们完全有能力搞定这些问题，进而打造出更为稳如磐石、性能更上一层楼的Node.js应用。

...的channel机制设计微服务间的高效通信协议，通过减少不必要的锁竞争和数据复制，显著提升了系统的整体吞吐量。同时，sync.WaitGroup的应用也在大规模并行计算场景下得到体现，如在Kubernetes等容器编排系统中，WaitGroup用于确保所有Pod成功启动或结束任务后再进行下一步操作，从而保障了集群的稳定运行。 此外，学术界对Go的并发模型也有深度研究，《Communicating Sequential Processes》一书中的理论基础为Go的设计提供了灵感，其channel设计理念源自CSP（Communicating Sequential Processes）理论，强调通过通信共享内存而非通过共享内存进行通信，这一原则有效降低了并发编程的复杂度，减少了竞态条件的发生。 因此，无论是在实时应用开发、云原生架构设计还是学术研究领域，深入理解并掌握Go语言的并发特性和同步手段都显得至关重要，它们不仅有助于开发者应对日益复杂的并发挑战，更能在未来软件工程实践中发挥关键作用。

...etMQ生产者默认的线程池大小和消息发送并发数可能不适合当前业务负载，从而影响发送效率。 - 消息批量发送策略不当：未充分利用RocketMQ提供的批量发送功能，导致大量小消息频繁发送，增加网络开销和MQ服务器压力。 - 其他因素：例如消息大小过大、Broker节点响应时间过长、事务消息处理耗时较长等。 2. 优化实践 从代码层面提高生产者发送速率 2.1 调整并发度设置 java DefaultMQProducer producer = new DefaultMQProducer("ProducerGroupName"); // 设置并行发送消息的最大线程数，默认为DefaultThreadPoolExecutor.CORE_POOL_SIZE（即CPU核心数） producer.setSendMsgThreadNums(20); // 启动生产者 producer.start(); 通过调整setSendMsgThreadNums方法可以增大并发发送消息的线程数，以适应更高的负载需求，但要注意避免过度并发造成系统资源紧张。 2.2 利用批量发送 java List messages = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < 1000; i++) { Message msg = new Message("TopicTest", "TagA", ("Hello RocketMQ " + i).getBytes(RemotingHelper.DEFAULT_CHARSET)); messages.add(msg); } SendResult sendResult = producer.send(messages); 批量发送消息可以显著减少网络交互次数，降低RTT（Round Trip Time）延迟，提高消息发送速率。上例展示了如何构建一个包含多个消息的列表并一次性发送。 2 3. 控制消息大小与优化编码方式 确保消息体大小适中，并选择高效的序列化方式，比如JSON、Hessian2或Protobuf等，可有效减少网络传输时间和RocketMQ存储空间占用，间接提升消息发送速度。 2.4 分区策略与负载均衡 根据业务场景合理设计消息的Topic分区策略，并利用RocketMQ的负载均衡机制，使得生产者能更均匀地将消息分布到不同的Broker节点，避免单一节点成为性能瓶颈。 3. 思考与总结 解决RocketMQ生产者发送消息速度慢的问题，不仅需要从代码层面进行调优，还要关注整体架构的设计，包括但不限于硬件资源配置、消息模型选择、MQ集群部署策略等。同时，实时盯着RocketMQ的各项性能数据，像心跳一样持续监测并深入分析，这可是让消息队列始终保持高效运转的不可或缺的重要步骤。所以呢，咱们来琢磨一下优化RocketMQ生产者发送速度这件事儿，其实就跟给系统做一次全方位、深度的大体检和精密调养一样，每一个小细节都值得咱们好好琢磨研究一番。

...，随着云计算和微服务架构的普及，越来越多的企业开始关注如何通过这些新技术来进一步提升网站的性能和响应速度。一项最新的研究显示，采用容器化技术如Docker和Kubernetes，可以显著提升系统的可扩展性和响应速度。Kubernetes作为当前最流行的容器编排平台，不仅可以实现自动化的部署、扩展和管理，还能有效地管理复杂的微服务架构，确保每个服务都能高效运行，从而大幅提升网站的整体性能。 此外，云服务商提供的弹性计算资源也成为了许多企业优化性能的重要手段。阿里云ECS（Elastic Compute Service）等产品，可以根据实时流量自动调整计算资源，避免因资源不足而导致的性能下降。同时，云服务商还提供了丰富的监控和日志分析工具，帮助企业快速定位和解决问题，进一步提升网站的响应速度。 值得注意的是，除了技术层面的优化，合理的架构设计同样关键。例如，采用CDN（内容分发网络）可以将静态资源缓存在全球各地的边缘节点，减少用户访问延迟。而微前端架构则可以实现前端应用的解耦和模块化管理，提升前端渲染速度，从而改善用户体验。 总之，随着技术的不断发展，网站性能优化不再局限于单一的技术手段，而是需要综合运用多种技术和策略。通过结合容器化、弹性计算、CDN和合理的架构设计，企业可以构建更加高效、响应迅速的网站，为用户提供更好的体验。