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...理利用Impala与Spark SQL的互补优势，能够在保持实时查询性能的同时，进一步提升大数据分析的整体效率。 此外，值得关注的是，开源社区正积极推动新一代SQL-on-Hadoop查询引擎的研发，这些新兴技术有望突破现有框架在处理超大规模数据集时所面临的限制，为用户带来更为高效、灵活的数据查询体验。在此背景下，理解并深入挖掘Impala在大数据处理上的潜力，对于企业和开发者来说，既是一种应对当前挑战的有效手段，也是对未来技术趋势的一种前瞻洞察。

... 2.2 缓存设置 接着，我又检查了Solr的缓存设置。Solr提供了多种缓存机制，如Query Result Cache、Document Cache等，这些缓存可以显著提高查询性能。我调整了配置文件solrconfig.xml中的相关参数： xml size="512" initialSize="128" autowarmCount="64" eternal="true" ttiMillis="0" ttlMillis="0"/> 通过调整缓存大小和预热数量，我发现查询响应时间有所改善，但还是不够稳定。 3. 深入分析 外部依赖的影响 3.1 网络延迟 在排除了内部配置问题后，我开始怀疑是否有外部因素在作祟。经过一番排查，我发现网络延迟可能是罪魁祸首之一。Solr在处理查询时，得从好几个地方找信息，如果网速慢得像乌龟爬，那查询速度肯定也会变慢。我用ping命令测了一下和数据库服务器的连接，发现确实有点儿延时，挺磨人的。为了解决这个问题，我在想是不是可以在Solr服务器和数据库服务器中间加一台缓存服务器。这样就能少直接去查数据库了，效率应该能提高不少。 3.2 第三方API调用 除了网络延迟外，第三方API调用也可能是导致性能不稳定的另一个原因。Solr在处理某些查询时，可能需要调用外部服务来获取额外的数据。如果这些服务响应缓慢，整个查询过程也会变慢。我翻了一下Solr的日志，发现有些查询卡在那儿等外部服务回应，结果等超时了。为了搞定这个问题，我在Solr里加了个异步召唤的功能，这样Solr就能一边等着外部服务响应，一边还能接着处理别的查询请求了。具体代码如下： java public void handleExternalRequest() { CompletableFuture.supplyAsync(() -> { // 调用外部服务获取数据 return fetchDataFromExternalService(); }).thenAccept(result -> { // 处理返回的数据 processResult(result); }); } 4. 实践经验分享 配置波动与性能优化 4.1 动态配置管理 在实践中，我发现Solr的配置文件经常需要根据实际需求进行调整。然而，频繁地修改配置文件可能导致系统性能不稳定。为了更好地管理配置文件的变化，我建议使用动态配置管理工具，如Zookeeper。Zookeeper可帮我们在不耽误Solr正常运转的前提下更新配置，这样就不用担心因为调整设置而影响性能了。 4.2 监控与报警 最后，我强烈建议建立一套完善的监控和报警机制。通过实时盯着Solr的各种表现（比如查询速度咋样、CPU用得多不多等），我们就能赶紧发现状况，然后迅速出手解决。另外，咱们得设定好警报线，就像给系统设个底线。一旦性能掉到这线下，它就会自动给我们发警告。这样我们就能赶紧找出毛病，及时修好，不让小问题拖成大麻烦。例如，可以使用Prometheus和Grafana来搭建监控系统，代码示例如下： yaml Prometheus配置 global: scrape_interval: 15s scrape_configs: - job_name: 'solr' static_configs: - targets: ['localhost:8983'] json // Grafana仪表盘JSON配置 { "dashboard": { "panels": [ { "type": "graph", "title": "Solr查询响应时间", "targets": [ { "expr": "solr_query_response_time_seconds", "legendFormat": "{ {instance} }" } ] } ] } } 5. 结语 共勉与展望 总的来说，Solr查询性能不稳定是一个复杂的问题，可能涉及多方面的因素。咱们得从内部设置、外部依赖还有监控报警这些方面一起考虑，才能找出个靠谱的解决办法。在这个过程中，我也学到了很多，希望大家能够从中受益。未来，我将继续探索更多关于Solr优化的方法，希望能与大家共同进步！ 希望这篇文章对你有所帮助，如果你有任何疑问或想法，欢迎随时交流讨论。

分布式系统 , 分布式系统是由多个独立计算机组成的网络，它们通过网络协议相互通信和协调，共同完成一项任务。在本文中，讨论的是基于Dubbo框架构建的分布式微服务体系，其中服务消费者和服务提供者可能部署在不同的机器节点上，通过远程过程调用（RPC）方式进行交互，任何单一节点的故障或网络问题都可能影响整个系统的稳定性。 RPC（Remote Procedure Call）框架 , RPC是一种网络通信技术，允许程序像调用本地函数一样调用位于不同地址空间（通常是网络上的另一台机器）的过程或服务。Apache Dubbo就是一种高性能的Java RPC框架，它简化了分布式服务之间的调用流程，使得服务间的通信如同本地调用一样方便高效。 雪崩效应 , 在分布式系统中，雪崩效应是指由于某一服务节点故障引发的连锁反应，导致整个系统大面积服务失效的现象。比如，当一个服务提供者节点因过载或其他原因停止响应时，如果没有有效的隔离策略，所有依赖该服务的请求可能会迅速转移到其他提供者节点，最终可能导致所有服务节点均不堪重负，进而使整个系统崩溃。在本文中，Dubbo通过支持sentinel等隔离策略，限制并发访问数量，以防止因雪崩效应引起的服务失效。 负载均衡 , 在分布式系统中，负载均衡是一种技术手段，用来分配网络流量，均匀分散到各个服务器节点上，以防止某些节点过载，确保所有节点都能有效参与服务处理。在Dubbo框架中，通过集成多种负载均衡策略，如随机、轮询、最少活跃调用数等，可以在服务消费者发生故障或网络不稳定时，智能地将请求分发到其他健康的提供者节点上，从而提高系统的稳定性和可用性。 心跳检测 , 心跳检测是一种常见的服务健康检查机制，用于判断服务提供者是否仍然在线且能正常响应请求。在Dubbo中，服务提供者会定期向注册中心发送心跳信息，表明自己仍在运行。消费者或者其他组件可以通过检测这些心跳信号来判断服务提供者的健康状况，一旦检测到服务提供者宕机或网络不通，就会将其从可用列表中移除，直至其恢复正常连接。通过这种方式，Dubbo能够实时监控并管理服务提供者的可用性，确保服务调用的稳定性和可靠性。

...的问题，它可能由各种原因引起，如服务器超载、资源耗尽、网络故障等。本文将围绕Beego框架，深入探讨如何识别、诊断和解决服务不可用的问题，提供实用的策略和代码示例。 一、认识服务不可用错误 服务不可用错误通常在HTTP响应中表现为503状态码，表示由于服务器当前无法处理请求，请求被暂时拒绝。这可能是由于服务器过载、正在进行维护或者资源不足等原因导致的。 二、Beego框架简介 Beego是一个基于Golang的轻量级Web框架，旨在简化Web应用的开发流程。其简洁的API和强大的功能使其成为快速构建Web应用的理想选择。在处理服务不可用错误时，Beego提供了丰富的工具和机制来帮助开发者进行诊断和修复。 三、识别与诊断服务不可用 在Beego应用中，识别服务不可用错误通常通过HTTP响应的状态码来进行。当应用返回503状态码时，说明服务当前无法处理请求。哎呀，兄弟！想要更清晰地找出问题所在，咱们得好好利用Beego自带的日志系统啊。它能帮咱们记录下一大堆有用的信息，比如啥时候出的错、用户是咋操作的、到底哪一步出了问题。有了这些详细资料，咱们在后面分析问题、找解决方案的时候就方便多了，不是吗？ 示例代码： go // 在启动Beego应用时设置日志级别和格式 log.SetLevel(log.DEBUG) log.SetOutput(os.Stdout) func main() { // 初始化并启动Beego应用 app := new(beego.AppConfig) app.Run(":8080") } 在上述代码中，通过log.SetLevel(log.DEBUG)设置日志级别为DEBUG，确保在发生错误时能够获取到足够的信息进行诊断。 四、处理服务不可用错误 当检测到服务不可用错误时，Beego允许开发者通过自定义中间件来响应这些异常情况。通过创建一个中间件函数，可以优雅地处理503错误，并向用户呈现友好的提示信息，例如重试机制、缓存策略或简单的等待页面。 示例代码： go // 定义一个中间件函数处理503错误 func errorMiddleware(c beego.Context) { if c.Ctx.Input.StatusCode() == 503 { c.Data["Status"] = "503 Service Unavailable" c.Data["Message"] = "Sorry, our service is currently unavailable. Please try again later." c.ServeContent("error.html", http.StatusOK) } else { c.Next() } } // 注册中间件 func init() { beego.GlobalControllerInterceptors = append(beego.GlobalControllerInterceptors, new(errorMiddleware)) } 这段代码展示了如何在Beego应用中注册一个全局中间件，用于捕获并处理503状态码。哎呀，你遇到服务挂了的情况了吧？别急，这个中间件挺贴心的，它会给你弹出个温馨的小提示，告诉你：“嘿，稍等一下，我们正忙着处理一些事情呢。”然后，它还会给你展示一个等待页面，上面可能有好看的动画或者有趣的图片，让你在等待的时候也不觉得无聊。这样，你就不会因为服务暂时不可用了而感到烦躁了，体验感大大提升！ 五、优化与预防服务不可用 预防服务不可用的关键在于资源管理、负载均衡以及监控系统的建立。Beego虽然本身不直接涉及这些问题，但可以通过集成第三方库或服务来实现。 - 资源管理：合理分配和监控CPU、内存、磁盘空间等资源，避免过度消耗导致服务不可用。 - 负载均衡：利用Nginx、HAProxy等工具对流量进行分发，减轻单点压力。 - 监控系统：使用Prometheus、Grafana等工具实时监控应用性能和资源使用情况，及时发现潜在问题。 六、结论 服务不可用是Web应用中不可避免的一部分，但通过使用Beego框架的特性，结合适当的策略和实践，可以有效地识别、诊断和解决这类问题。嘿，兄弟！想做个靠谱的Web应用吗？那可得注意了，你得时刻盯着点，别让你的应用出岔子。得给资源好好规划规划，别让服务器喘不过气来。还有，万一哪天程序出错了，你得有个应对的机制，别让小问题搞大了。这三样，监控、资源管理和错误处理，可是你稳定可靠的三大法宝！别忘了它们，你的应用才能健健康康地跑起来！

...策略 1. 内存池与缓存策略：合理利用内存池技术，预先分配和复用内存块，可以显著减少内存分配和释放的开销，提高程序的响应速度和资源利用率。 2. 数据结构与算法优化：选择合适的数据结构和算法对于降低内存消耗至关重要。例如，使用哈希表替代数组在某些场景下可以大幅减少内存占用，同时优化搜索效率。 3. 并发控制与资源管理：在并发环境中，正确使用同步原语如sync.WaitGroup和sync.Mutex，可以有效管理共享资源，避免竞态条件和死锁，同时减少不必要的内存使用。 4. 性能分析与调优：利用如pprof等性能分析工具，定期进行内存使用情况的监测和分析，有助于及早发现并解决问题，持续优化程序性能。 实践案例与最新动态 随着云计算、物联网等领域的快速发展，对高性能、低延迟的需求日益增长。Golang在这些领域的应用展现出强大的潜力，特别是在微服务架构、分布式系统和实时数据处理方面。例如，Google的DAGScheduler和Apache Beam等项目，均采用了Golang，充分展示了其在大规模数据处理和高并发场景下的卓越性能。 结论与展望 面对Golang生态下的现代内存管理与性能优化挑战，开发者需不断学习最新的技术动态和最佳实践，灵活运用内存管理策略，以适应快速变化的市场需求和技术发展趋势。通过持续优化内存使用、提高程序性能，不仅可以提升用户体验，还能增强系统的整体稳定性和可扩展性，推动Golang生态的健康发展。 --- 通过这篇“延伸阅读”，我们深入探讨了Golang生态下的现代内存管理与性能优化趋势，结合了实事新闻、深入解读和引经据典，旨在为开发者提供全面的指导，助力他们在实际项目中更好地应用Golang语言，应对内存管理和性能优化的挑战。

... 二、问题现象与原因分析 现象描述： 在实际应用中，一旦某个Consumer Group成员（即消费者实例）发生故障或网络中断，该成员将停止接收新的消息。哎呀，你知道的，如果团队里的小伙伴们没能在第一时间察觉并接手这部分信息的处理任务，那可就麻烦了。就像你堆了一大堆未读邮件在收件箱里，久而久之，不光显得杂乱无章，还可能拖慢你整日的工作节奏，对不对？同样的道理，信息堆积多了，整个系统的运行效率就会变慢，稳定性也容易受到威胁。所以，大家得互相帮忙，及时分担任务，保持信息流通顺畅，这样才能让我们的工作更高效，系统也更稳定！ 原因分析： 1. 成员间通信机制不足 Kafka默认不提供成员间的心跳检测机制，依赖于应用开发者自行实现。 2. 配置管理不当 如未能正确配置自动重平衡策略，可能导致成员在故障恢复后无法及时加入Group，或加入错误的Group。 3. 资源调度问题 在高并发场景下，资源调度不均可能导致部分成员承担过多的消费压力，而其他成员则处于空闲状态。 三、解决策略 1. 实现心跳检测机制 为了检测成员状态，可以实现一个简单的心跳检测机制，通过定期向Kafka集群发送心跳信号来检查成员的存活状态。如果长时间未收到某成员的心跳响应，则认为该成员可能已故障，并从Consumer Group中移除。以下是一个简单的Java示例： java import org.apache.kafka.clients.consumer.ConsumerRecord; import org.apache.kafka.clients.consumer.ConsumerRecords; public class HeartbeatConsumer extends AbstractKafkaConsumer { private static final long HEARTBEAT_INTERVAL = 60 1000; // 心跳间隔时间，单位毫秒 @Override public void onConsume() { while (true) { try { Thread.sleep(HEARTBEAT_INTERVAL); if (!isAlive()) { System.out.println("Heartbeat failure detected."); // 可以在这里添加逻辑来处理成员故障，例如重新加入组或者通知其他成员。 } } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } } } private boolean isAlive() { // 实现心跳检测逻辑，例如发送心跳请求并等待响应。 return true; // 假设总是返回true，需要根据实际情况调整。 } } 2. 自动重平衡策略 合理配置Kafka的自动重平衡策略，确保在成员故障或加入时能够快速、平滑地进行组内成员的重新分配。利用Kafka的API或自定义逻辑来监控成员状态，并在需要时触发重平衡操作。例如： java KafkaConsumer consumer = new KafkaConsumer<>(config); consumer.subscribe(Arrays.asList(topic)); while (true) { ConsumerRecords records = consumer.poll(Duration.ofMillis(100)); for (ConsumerRecord record : records) { // 处理消息... } // 检查组成员状态并触发重平衡 if (needRebalance()) { consumer.leaveGroup(); consumer.close(); consumer = new KafkaConsumer<>(config); consumer.subscribe(Arrays.asList(topic)); } } private boolean needRebalance() { // 根据实际情况判断是否需要重平衡，例如检查成员状态等。 return false; } 3. 资源均衡与优化 设计合理的资源分配策略，确保所有成员在消费负载上达到均衡。可以考虑动态调整成员的消费速度、优化网络路由策略等手段，以避免资源的过度集中或浪费。 四、总结 解决Consumer Group成员失散的问题，需要从基础的通信机制、配置管理、到高级的资源调度策略等多个层面综合考虑。哎呀，咱们得好好琢磨琢磨这事儿！要是咱们能按这些策略来操作，不仅能稳稳地扛住成员出了状况的难题，还能让整个系统变得更加强韧，处理问题的能力也大大提升呢！就像是给咱们的团队加了层保护罩，还能让咱们干活儿更顺畅，效率蹭蹭往上涨！哎呀，兄弟，你得明白，在真刀真枪地用上这套系统的时候，咱们可不能死板地照着书本念。得根据你的业务需求，就像给娃挑衣服一样，挑最合适的那一件。还得看咱们的系统架构，就像是厨房里的调料，少了哪一味都不行。得灵活调整，就像变魔术一样，让性能和稳定性这俩宝贝儿，一个不落地都达到最好状态。这样，咱们的系统才能像大厨做菜一样，色香味俱全，让人爱不释口！

...这家伙，他可是个玩转分布式系统的高手！他设计的那个系统，就像个超级快递员一样，能保证你的信息无论去哪儿，都能安全无误地送达。这背后有个秘密武器，那就是消息持久化和高可用性机制。就像是在每个包裹上都贴了个追踪标签，不管遇到啥情况，都能找到它的踪迹。这样一来，无论是你发的信息还是数据，都能稳稳当当地到达目的地，不用担心会迷路或者丢失。这不就是咱们想要的安全可靠嘛！哎呀，你知道吗？在咱们实际操作的时候，有时候会遇到一些出乎意料的小麻烦。比如说，“InvalidProducerGroupLogPartitionLogSegmentState”，这句看起来就挺专业的，但其实就是告诉我们，系统在处理数据时遇到了点小问题，可能是某个部分的状态不对劲了。得赶紧找找是哪里出了岔子，然后对症下药，把这个问题解决掉。毕竟，咱们的系统就像个大家庭，每个成员都得好好配合，才能顺畅运行啊！本文旨在深入探讨这一问题的原因、解决方法以及预防措施。 二、问题解析 理解“InvalidProducerGroupLogPartitionLogSegmentState” 当我们在Kafka的日志中看到这个错误信息时，通常意味着生产者组的日志分区或日志段的状态不正常。这可能是由于多种原因导致的，包括但不限于： - 日志段损坏：Kafka在存储消息时，会将其分割成多个日志段（log segments）。哎呀，你猜怎么着？如果某个日志段因为存储的时候出了点小差错，或者是硬件哪里有点小故障，那可就有可能导致一些问题冒出来！就像是你家电脑里的文件不小心被删了，或者硬盘突然罢工了，结果你得花时间去找回丢失的信息，这事儿在日志里也可能会发生。所以，咱们得好好照顾这些数据，别让它们乱跑乱跳，对吧？ - 日志清理策略冲突：Kafka的默认配置可能与特定场景下的需求不匹配，例如日志清理策略设置为保留时间过短或日志备份数量过多等，都可能导致日志段状态异常。 - 生产者组管理问题：生产者组内部的成员管理不当，或者组内成员的增加或减少频繁，也可能引发这种状态的错误。 三、代码示例 如何检测和修复问题 为了更直观地理解这个问题及其解决方法，下面我们将通过一些简单的代码示例来演示如何在Kafka环境中检测并修复这类问题。 示例代码1：检查和修复日志段状态 首先，我们需要使用Kafka提供的命令行工具kafka-log-consumer来检查日志段的状态。以下是一个基本的命令示例： bash 连接到Kafka集群 bin/kafka-log-consumer.sh --zookeeper localhost:2181 --topic your-topic-name --group your-group-name 检查特定日志段的状态 bin/kafka-log-consumer.sh --zookeeper localhost:2181 --topic your-topic-name --group your-group-name --log-segment-state INVALID 如果发现特定日志段的状态为“INVALID”，可以尝试使用kafka-log-cleaner工具来修复问题： bash 启动日志清理器，修复日志段 bin/kafka-log-cleaner.sh --zookeeper localhost:2181 --topic your-topic-name --group your-group-name --repair 示例代码2：调整日志清理策略 对于日志清理策略的调整，可以通过修改Kafka配置文件server.properties来实现。以下是一个示例配置，用于延长日志段的保留时间： properties 延长日志段保留时间 log.retention.hours=24 确保在进行任何配置更改后，重启Kafka服务器以使更改生效： bash 重启Kafka服务器 service kafka-server-start.sh config/server.properties 四、最佳实践与预防措施 为了预防“InvalidProducerGroupLogPartitionLogSegmentState”错误的发生，建议采取以下最佳实践： - 定期监控：使用Kafka监控工具（如Kafka Manager）定期检查集群状态，特别是日志清理和存储情况。 - 合理配置：根据实际业务需求合理配置Kafka的参数，如日志清理策略、备份策略等，避免过度清理导致数据丢失。 - 容错机制：设计具有高容错性的生产者和消费者逻辑，能够处理临时网络中断或其他不可预测的错误。 - 定期维护：执行定期的集群健康检查和日志清理任务，及时发现并解决问题。 五、结语 从失败到成长 面对“InvalidProducerGroupLogPartitionLogSegmentState”这样的问题，虽然它可能会带来暂时的困扰，但正是这些挑战促使我们深入理解Kafka的工作机制和最佳实践。哎呀，学着怎么识别问题，然后把它们解决掉，这事儿可真挺有意思的！不仅能让你的电脑或者啥设备运行得更稳当，还不停地长本事，就像个技术侦探一样，对各种情况都能看得透透的。这不是简单地提升技能，简直是开挂啊！记住，每一次挑战都是成长的机会，让我们在技术的道路上不断前行。

...che是一种高性能的分布式内存对象缓存系统，主要用于减轻数据库的压力，提升应用的响应速度。其实说白了就是这么个事儿——把数据都存到内存里，用的时候直接拿出来，省得每次都要跑去数据库翻箱倒柜找一遍，多麻烦啊！ 举个例子，假设你正在做一个电商网站，用户点击商品详情页时，如果每次都要从数据库拉取商品信息，那服务器负载肯定爆表。但如果我们将这些数据缓存在MemCache中，用户访问时直接从内存读取，岂不是快如闪电？ 不过呢，事情可没那么简单。MemCache这小子虽然挺能干的，但也不是省油的灯啊！比如说吧，你老是疯狂地去请求数据，结果服务器偏偏不给面子，连个响应都没有，那它就直接给你来个“服务连接超时”的报错，气得你直跺脚。这就像你去餐厅点菜，服务员一直不在，你说能不急吗？ --- 2. 服务连接超时到底是个啥？ 服务连接超时，简单来说就是你的程序试图与MemCache服务器建立连接，但因为某些原因（比如网络延迟、服务器过载等），连接请求迟迟得不到回应，最终超时失败。这种错误通常会伴随着一条令人沮丧的信息：“连接超时”。 让我分享一个小故事：有一次我在调试一个项目时，发现某个接口总是返回“服务连接超时”，我当时的第一反应是“天啊，是不是MemCache崩了？”于是我赶紧登录服务器检查日志，结果发现MemCache运行正常，只是偶尔响应慢了一点。后来我才意识到，可能是客户端配置的问题。 所以，当遇到这种错误时，不要慌！我们得冷静下来，分析一下可能的原因。 --- 2.1 可能的原因有哪些？ 1. 网络问题 MemCache服务器和客户端之间的网络不稳定。 2. MemCache配置不当 比如设置了太短的超时时间。 3. 服务器负载过高 MemCache服务器被太多请求压垮。 4. 客户端代码问题 比如没有正确处理异常情况。 --- 3. 如何解决服务连接超时？ 接下来，咱们就从代码层面入手，看看如何优雅地解决这个问题。我会结合实际例子，手把手教你如何避免“服务连接超时”。 --- 3.1 检查网络连接 首先，确保你的MemCache服务器和客户端之间网络通畅。你可以试试用ping命令测试一下： bash ping your-memcache-server 如果网络不通畅，那就得找运维同事帮忙优化网络环境了。不过，如果你确定网络没问题，那就继续往下看。 --- 3.2 调整超时时间 很多时候，“服务连接超时”是因为你设置的超时时间太短了。默认情况下，MemCache的超时时间可能比较保守，你需要根据实际情况调整它。 在Java中，可以这样设置超时时间： java import net.spy.memcached.AddrUtil; import net.spy.memcached.MemcachedClient; public class MemCacheExample { public static void main(String[] args) throws Exception { // 创建MemCache客户端，设置超时时间为5秒 MemcachedClient memcachedClient = new MemcachedClient(AddrUtil.getAddresses("localhost:11211"), 5000); System.out.println("成功连接到MemCache服务器！"); } } 这里的关键是5000，表示超时时间为5秒。你可以根据实际情况调整这个值，比如改成10秒或者20秒。 --- 3.3 使用重试机制 有时候，一次连接失败并不代表MemCache服务器真的挂了。在这种情况下，我们可以加入重试机制，让程序自动尝试重新连接。 下面是一个简单的Python示例： python import time from pymemcache.client.base import Client def connect_to_memcache(): attempts = 3 while attempts > 0: try: client = Client(('localhost', 11211)) print("成功连接到MemCache服务器！") return client except Exception as e: print(f"连接失败，重试中... ({attempts}次机会)") time.sleep(2) attempts -= 1 raise Exception("无法连接到MemCache服务器，请检查配置！") client = connect_to_memcache() 在这个例子中，程序会尝试三次连接MemCache服务器，每次失败后等待两秒钟再重试。如果三次都失败，就抛出异常提示用户。 --- 3.4 监控MemCache状态 最后，建议你定期监控MemCache服务器的状态。你可以通过工具（比如MemAdmin）查看服务器的健康状况，包括内存使用率、连接数等指标。 如果你发现服务器负载过高，可以考虑增加MemCache实例数量，或者优化业务逻辑减少不必要的请求。 --- 4. 总结 服务连接超时不可怕，可怕的是不去面对 好了，到这里，关于“服务连接超时”的问题基本就说完了。虽然MemCache确实容易让人踩坑，但只要我们用心去研究，总能找到解决方案。 最后想说的是，技术这条路没有捷径，遇到问题不要急躁，多思考、多实践才是王道。希望我的分享对你有所帮助，如果你还有什么疑问，欢迎随时来找我讨论！😄 祝大家编码愉快！

...手段，如负载均衡器和分布式缓存，以确保系统的稳定性和可靠性。总之，随着技术的不断进步，像Gin这样的工具将继续在实时处理领域发挥重要作用，助力各行各业实现数字化转型。

...来超时时间也不是主要原因。 “真是搞不懂啊，难道是Nacos本身的问题？”我有些泄气，但还是决定继续深挖下去。 --- 四、终极排查 代码逻辑与异常处理 最后，我决定从代码逻辑入手，看看是不是程序内部的某些逻辑出了问题。于是我打开了Nacos客户端的源码，开始逐行分析。 在Nacos客户端的实现中，有一个方法是用来获取配置的： java String content = configService.getConfig(dataId, group, timeoutMs); 我仔细检查了这个方法的调用点，发现它是在服务启动时被调用的。你瞧，服务一启动呢，就会加载一堆东西，像数据库连接池啦，缓存配置啦，各种各样的“装备”都得准备好，这样它才能顺利开工干活呀！ “会不会是某个配置项的加载顺序影响了Nacos的读取？”我突然想到这一点。我琢磨着这事儿，干脆把所有的配置加载顺序仔仔细细捋了一遍，就为了确保Nacos的配置能在服务刚启动的时候就给安排上，别拖到后面出了幺蛾子。 同时，我还加强了异常处理逻辑，给Nacos的读取操作加上了try-catch块，以便捕获具体的异常信息： java try { String content = configService.getConfig(dataId, group, timeoutMs); System.out.println("Config loaded successfully: " + content); } catch (NacosException e) { System.err.println("Failed to load config: " + e.getMessage()); } 经过一番调整后，我再次启动服务，终于看到了一条令人振奋的消息：“Config loaded successfully”。 “太好了！”我长舒一口气，“原来问题就出在这里啊。” --- 五、总结与感悟 经过这次折腾，我对Nacos有了更深的理解。Nacos这东西确实挺牛的，是个超棒的配置管理工具，但用着用着你会发现，它也不是完美无缺的，各种小问题啊、坑啊，时不时就冒出来折腾你一下。其实吧，这些问题真不一定是Nacos自己惹的祸，八成是咱们的代码写得有点问题，或者是环境配错了，带偏了Nacos。 “其实啊，调试的过程就像侦探破案一样，需要耐心和细心。我坐在电脑前忍不住感慨：“哎，有时候觉得这问题看起来平平无奇的，可谁知道背后可能藏着啥惊天大秘密呢！”” 总之，这次经历让我明白了一个道理：遇到问题不要慌，要冷静分析，逐步排查。只有这样，才能找到问题的根本原因，解决问题。希望我的经验能对大家有所帮助，如果有类似的问题，不妨按照这个思路试试看！

...？别急，我们一起来找原因！ 最近我在使用Hadoop的过程中，发现了一个让我非常头疼的问题——HDFS的读取速度慢得让人抓狂！作为一个对大数据技术充满热情的技术宅男（或者宅女），这种问题简直就像一道数学题里的“未知数”一样困扰着我。今天，我就想跟大家聊聊这个话题，希望能找到一些解决办法。 一、背景介绍 HDFS为什么重要？ 首先，让我们简单回顾一下HDFS是什么。HDFS（Hadoop分布式文件系统）就像是Hadoop这个大家族里的“顶梁柱”之一，它专门用来管理海量的数据，就像一个超级大的仓库，能把成千上万的数据文件整整齐齐地存放在不同的电脑上，还能保证它们既安全又容易取用。简单来说，就是把一个大文件分成很多小块，然后把这些小块分散存储在不同的服务器上。这么做的好处嘛，简直太明显了！就算哪台机器突然“罢工”了，数据也能稳稳地保住，完全不会丢。而且呢，还能同时对这些数据进行处理，效率杠杠的！ 但是，任何技术都有它的局限性。HDFS虽然功能强大，但在实际应用中也可能会遇到各种问题，比如读取速度慢。这可能是由于网络延迟、磁盘I/O瓶颈或者其他因素造成的。那么，具体有哪些原因会导致HDFS读取速度变慢呢？接下来，我们就来一一分析。 二、可能的原因及初步排查 1. 网络延迟过高 想象一下，你正在家里看电影，突然发现画面卡顿了，这是因为你的网络连接出了问题。同样地，在HDFS中，如果网络延迟过高，也会导致读取速度变慢。比如说，假如你的数据节点散落在天南海北的各种数据中心里，那数据跑来跑去就得花更多时间，就像你在城市两端都有家一样，来回折腾肯定比在同一个小区里串门费劲得多。 示例代码： java Configuration conf = new Configuration(); FileSystem fs = FileSystem.get(conf); Path filePath = new Path("/user/hadoop/input/file.txt"); FSDataInputStream in = null; try { in = fs.open(filePath); byte[] buffer = new byte[1024]; int bytesRead = in.read(buffer); while (bytesRead != -1) { bytesRead = in.read(buffer); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } finally { if (in != null) { try { in.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } 这段代码展示了如何从HDFS中读取文件。如果你发现每次执行这段代码时都需要花费很长时间，那么很可能是网络延迟的问题。 2. 数据本地性不足 还记得小时候玩过的接力赛吗？如果接力棒总是从一个人传到另一个人再传回来，效率肯定不高。这就跟生活中的事儿一样啊，在HDFS里头，要是数据没分配到离客户端最近的那个数据节点上，那不是干等着嘛，多浪费时间呀！ 解决方案： 可以通过调整副本策略来改善数据本地性。比如说，默认设置下，HDFS会把文件的备份分散存到集群里的不同机器上。不过呢，如果你想让这个过程变得更高效或者更适合自己的需求，完全可以去调整那个叫dfs.replication的参数！ xml dfs.replication 3 3. 磁盘I/O瓶颈 磁盘读写速度是影响HDFS性能的一个重要因素。要是你的服务器用的是那些老掉牙的机械硬盘，那读文件的速度肯定就慢得像乌龟爬了。 实验验证： 为了测试磁盘I/O的影响，可以尝试将一部分数据迁移到SSD上进行对比实验。好啦，想象一下，你手头有一堆日志文件要对付。先把它们丢到普通的老硬盘（HDD）里待着，然后又挪到固态硬盘（SSD）上，看看读取速度变了多少。是不是感觉像在玩拼图游戏，只不过这次是在折腾文件呢？ 三、进阶优化技巧 经过前面的分析，我们可以得出结论：要提高HDFS的读取速度，不仅仅需要关注硬件层面的问题，还需要从软件配置上下功夫。以下是一些更高级别的优化建议： 1. 增加带宽 带宽就像是高速公路的车道数量，车道越多，车辆通行就越顺畅。对于HDFS来说，增加带宽意味着可以同时传输更多的数据块。 实际操作： 联系你的网络管理员，询问是否有可能升级现有的网络基础设施，比如更换更快的交换机或者部署新的光纤线路。 2. 调整副本策略 默认情况下，HDFS会将每个文件的三个副本均匀分布在整个集群中。然而，在某些特殊场景下，这种做法并不一定是最优解。比如说，你家APP平时就爱扎堆在那几个服务器节点上干活儿，那就可以把副本都放一块儿，这样它们串门聊天、传文件啥的就方便多了，也不用跑太远浪费时间啦！ 配置修改： xml dfs.block.local-path-access.enabled true 3. 使用缓存机制 缓存就像冰箱里的剩饭，拿出来就能直接吃，不用重新加热。HDFS也有类似的机制，叫做“DataNode Cache”。打开这个功能之后啊，那些经常用到的数据就会被暂时存到内存里，这样下次再用的时候就嗖的一下快多了！ 启用步骤： bash hadoop dfsadmin -setSpaceQuota 100g /cachedir hadoop dfs -cache /inputfile /cachedir 四、总结与展望 通过今天的讨论，我相信大家都对HDFS读取速度慢的原因有了更深的理解。其实，无论是网络延迟、数据本地性还是磁盘I/O瓶颈，都不是不可克服的障碍。其实吧，只要咱们肯花点心思去琢磨、去试试，肯定能找出个适合自己情况的办法。 最后，我想说的是，作为一名技术人员，我们应该始终保持好奇心和探索精神。不要害怕失败，也不要急于求成，因为每一次挫折都是一次成长的机会。希望这篇文章能给大家带来启发，让我们一起努力，让Hadoop变得更加高效可靠吧！ --- 以上就是我对“HDFS读取速度慢”的全部看法和建议。如果你还有其他想法或者遇到类似的问题，请随时留言交流。咱们共同进步，一起探索大数据世界的奥秘！

...工”了，也不知道是啥原因。这事儿可把我给整郁闷了，我都觉得自己的水平挺过关的了，没想到被一个看起来超简单的题目给绊住了，真是有点糗啊！ 示例代码： bash sqoop import \ --connect jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase \ --username root \ --password mypassword \ --table employees \ --target-dir /user/hadoop/employees 这段代码看起来挺正常的，但我后来发现，当表中的数据量过大或者存在一些复杂的约束条件时，Sqoop就表现得不太友好。 --- 二、Sqoop作业失败的背后 接下来，让我们一起深入探讨一下这个问题。说实话，刚开始接触Sqoop那会儿，我对它是怎么工作的压根儿没弄明白，稀里糊涂的。我以为只要配置好连接信息，然后指定源表和目标路径就行了。但实际上，Sqoop并不是这么简单的工具。 当我第一次遇到作业失败的情况时，内心是崩溃的。屏幕上显示的错误信息密密麻麻，但仔细一看，其实都是些常见的问题。打个比方啊，Sqoop这家伙一碰到一些特别的符号，比如空格或者换行符，就容易“翻车”，直接给你整出点问题来。还有呢，有时候因为网络卡了一下，延迟太高，Sqoop就跟服务器说拜拜了，连接就这么断了，挺烦人的。 有一次，我在尝试将一张包含大量JSON字段的表导出到HDFS时，Sqoop直接报错了。我当时就在心里嘀咕：“为啥别的工具处理起来轻轻松松的事儿，到Sqoop这儿就变得这么棘手呢？”后来，我一咬牙，开始翻遍各种资料，想着一定要找出个解决办法来。 思考与尝试： 经过一番研究，我发现Sqoop默认情况下并不会对数据进行深度解析，这意味着如果数据本身存在问题，Sqoop可能无法正确处理。所以，为了验证这个假设，我又做了一次测试。 bash sqoop import \ --connect jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase \ --username root \ --password mypassword \ --table problematic_table \ --fields-terminated-by '\t' \ --lines-terminated-by '\n' 这次我特意指定了分隔符和换行符，希望能避免之前遇到的那些麻烦。嘿，没想到这次作业居然被我搞定了！中间经历了不少波折，不过好在最后算是弄懂了个中奥秘，也算没白费功夫。 --- 三、透明性的重要性 Sqoop到底懂不懂我的需求？ 说到Sqoop的透明性，我觉得这是一个非常重要的概念。所谓的透明性嘛，简单来说，就是Sqoop能不能明白咱们的心思，然后老老实实地按咱们想的去干活儿，不添乱、不出错！显然，在我遇到的这些问题中，Sqoop的表现并不能让人满意。 举个例子来说，假设你有一个包含多列的大表，其中某些列的数据类型比较复杂（例如数组、嵌套对象等）。在这种情况下，Sqoop可能会因为无法正确识别这些数据类型而失败。更糟糕的是，它并不会给出明确的提示，而是默默地报错，让你一头雾水。 为了更好地应对这种情况，我在后续的工作中加入了更多的调试步骤。比如说啊，你可以先用describe这个命令去看看表的结构，确保所有的字段都乖乖地被正确识别了；接着呢，再用--check-column这个选项去瞅一眼，看看有没有重复的记录藏在里面。这样一来，虽然增加了工作量，但至少能减少不必要的麻烦。 示例代码： bash sqoop job --create my_job \ -- import \ --connect jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase \ --username root \ --password mypassword \ --table employees \ --check-column id \ --incremental append \ --last-value 0 这段代码展示了如何创建一个增量作业，用于定期更新目标目录中的数据。通过这种方式，可以有效避免一次性加载过多数据带来的性能瓶颈。 --- 四、总结与展望 与Sqoop共舞 总的来说，尽管Sqoop在某些场景下表现得不尽人意，但它依然是一个强大的工具。通过不断学习和实践，我相信自己能够更加熟练地驾驭它。未来的计划里，我特别想试试一些更酷的功能，比如说用Sqoop直接搞出Avro文件，或者把Spark整进来做分布式计算，感觉会超级带劲！ 最后，我想说的是，技术这条路从来都不是一帆风顺的。遇到困难并不可怕，可怕的是我们因此放弃努力。正如那句话所说：“失败乃成功之母。”只要保持好奇心和求知欲，总有一天我们会找到属于自己的答案。 如果你也有类似的经历，欢迎随时交流！我们一起进步，一起成长！ --- 希望这篇文章对你有所帮助，如果有任何疑问或者想要了解更多细节，请随时告诉我哦！

...着微服务架构的普及，分布式锁的应用场景愈发广泛。特别是在双十一这样的高并发购物节期间，各大电商平台频繁面临库存超卖、重复下单等问题。例如，今年某知名电商平台在促销活动中因未妥善处理分布式锁机制，导致部分商品短时间内被恶意刷单，造成了数百万的经济损失。这一事件再次提醒我们，分布式锁不仅仅是理论上的技术难题，更是直接影响业务成败的关键环节。 从技术角度来看，Redis作为一种轻量级的分布式缓存解决方案，其性能优势毋庸置疑，但同时也存在一些潜在风险。例如，文章中提到的Lua脚本虽然能够保障原子性，但如果脚本编写不当，可能会引发意外行为。此外，过期时间的设置也需要权衡，过短可能导致频繁重试，增加系统负担；过长则可能造成死锁隐患。这些问题在实际生产环境中往往需要结合具体的业务场景进行调优。 值得注意的是，近年来分布式事务技术逐渐兴起，如Seata框架便试图从更高层次解决跨服务一致性问题。相比传统的分布式锁，这种方案减少了对单一存储引擎的依赖，同时提高了系统的容错能力。然而，它也带来了额外的学习成本和技术复杂度。因此，企业在选择技术方案时，应综合考虑团队技术水平、项目规模以及预算等因素。 此外，随着云原生理念深入人心，越来越多的企业开始采用Kubernetes等容器编排平台来管理分布式应用。在这种背景下，分布式锁的实现方式也迎来了新机遇。例如，可以通过CRD（Custom Resource Definition）自定义资源，将锁的状态信息存储于Etcd等分布式存储系统中，从而实现更灵活、更高效的锁管理。这类创新实践不仅提升了系统的可用性，也为开发者提供了更大的自由度。 总而言之，分布式锁作为分布式系统中的基石技术，其重要性不容忽视。无论是从技术选型还是架构设计的角度出发，我们都应保持敏锐的洞察力，紧跟行业趋势，不断优化现有方案，以适应快速变化的市场需求。

...执行完，或者因为某种原因没来得及处理，那么这次通知也就丢失了。 I/O 多路复用的方法有很多实现方法，我带你来逐个分析一下。 第一种，使用非阻塞 I/O 和水平触发通知，比如使用 select 或者 poll。 根据刚才水平触发的原理，select 和 poll 需要从文件描述符列表中，找出哪些可以执行 I/O ，然后进行真正的网络 I/O 读写。由于 I/O 是非阻塞的，一个线程中就可以同时监控一批套接字的文件描述符，这样就达到了单线程处理多请求的目的。所以，这种方式的最大优点，是对应用程序比较友好，它的 API 非常简单。 但是，应用软件使用 select 和 poll 时，需要对这些文件描述符列表进行轮询，这样，请求数多的时候就会比较耗时。并且，select 和 poll 还有一些其他的限制。 select 使用固定长度的位相量，表示文件描述符的集合，因此会有最大描述符数量的限制。比如，在 32 位系统中，默认限制是 1024。并且，在 select 内部，检查套接字状态是用轮询的方法，再加上应用软件使用时的轮询，就变成了一个 O(n^2) 的关系。 而 poll 改进了 select 的表示方法，换成了一个没有固定长度的数组，这样就没有了最大描述符数量的限制（当然还会受到系统文件描述符限制）。但应用程序在使用 poll 时，同样需要对文件描述符列表进行轮询，这样，处理耗时跟描述符数量就是 O(N) 的关系。 除此之外，应用程序每次调用 select 和 poll 时，还需要把文件描述符的集合，从用户空间传入内核空间，由内核修改后，再传出到用户空间中。这一来一回的内核空间与用户空间切换，也增加了处理成本。 有没有什么更好的方式来处理呢？答案自然是肯定的。 第二种，使用非阻塞 I/O 和边缘触发通知，比如 epoll。既然 select 和 poll 有那么多的问题，就需要继续对其进行优化，而 epoll 就很好地解决了这些问题。 epoll 使用红黑树，在内核中管理文件描述符的集合，这样，就不需要应用程序在每次操作时都传入、传出这个集合。 epoll 使用事件驱动的机制，只关注有 I/O 事件发生的文件描述符，不需要轮询扫描整个集合。 不过要注意，epoll 是在 Linux 2.6 中才新增的功能（2.4 虽然也有，但功能不完善）。由于边缘触发只在文件描述符可读或可写事件发生时才通知，那么应用程序就需要尽可能多地执行 I/O，并要处理更多的异常事件。 第三种，使用异步 I/O（Asynchronous I/O，简称为 AIO）。 在前面文件系统原理的内容中，我曾介绍过异步 I/O 与同步 I/O 的区别。异步 I/O 允许应用程序同时发起很多 I/O 操作，而不用等待这些操作完成。而在 I/O 完成后，系统会用事件通知（比如信号或者回调函数）的方式，告诉应用程序。这时，应用程序才会去查询 I/O 操作的结果。 异步 I/O 也是到了 Linux 2.6 才支持的功能，并且在很长时间里都处于不完善的状态，比如 glibc 提供的异步 I/O 库，就一直被社区诟病。同时，由于异步 I/O 跟我们的直观逻辑不太一样，想要使用的话，一定要小心设计，其使用难度比较高。 工作模型优化 了解了 I/O 模型后，请求处理的优化就比较直观了。 使用 I/O 多路复用后，就可以在一个进程或线程中处理多个请求，其中，又有下面两种不同的工作模型。 第一种，主进程 + 多个 worker 子进程，这也是最常用的一种模型。这种方法的一个通用工作模式就是：主进程执行 bind() + listen() 后，创建多个子进程；然后，在每个子进程中，都通过 accept() 或 epoll_wait() ，来处理相同的套接字。 比如，最常用的反向代理服务器 Nginx 就是这么工作的。它也是由主进程和多个 worker 进程组成。主进程主要用来初始化套接字，并管理子进程的生命周期；而 worker 进程，则负责实际的请求处理。我画了一张图来表示这个关系。 这里要注意，accept() 和 epoll_wait() 调用，还存在一个惊群的问题。换句话说，当网络 I/O 事件发生时，多个进程被同时唤醒，但实际上只有一个进程来响应这个事件，其他被唤醒的进程都会重新休眠。 其中，accept() 的惊群问题，已经在 Linux 2.6 中解决了； 而 epoll 的问题，到了 Linux 4.5 ，才通过 EPOLLEXCLUSIVE 解决。 为了避免惊群问题， Nginx 在每个 worker 进程中，都增加一个了全局锁（accept_mutex）。这些 worker 进程需要首先竞争到锁，只有竞争到锁的进程，才会加入到 epoll 中，这样就确保只有一个 worker 子进程被唤醒。 不过，根据前面 CPU 模块的学习，你应该还记得，进程的管理、调度、上下文切换的成本非常高。那为什么使用多进程模式的 Nginx ，却具有非常好的性能呢？ 这里最主要的一个原因就是，这些 worker 进程，实际上并不需要经常创建和销毁，而是在没任务时休眠，有任务时唤醒。只有在 worker 由于某些异常退出时，主进程才需要创建新的进程来代替它。 当然，你也可以用线程代替进程：主线程负责套接字初始化和子线程状态的管理，而子线程则负责实际的请求处理。由于线程的调度和切换成本比较低，实际上你可以进一步把 epoll_wait() 都放到主线程中，保证每次事件都只唤醒主线程，而子线程只需要负责后续的请求处理。 第二种，监听到相同端口的多进程模型。在这种方式下，所有的进程都监听相同的接口，并且开启 SO_REUSEPORT 选项，由内核负责将请求负载均衡到这些监听进程中去。这一过程如下图所示。 由于内核确保了只有一个进程被唤醒，就不会出现惊群问题了。比如，Nginx 在 1.9.1 中就已经支持了这种模式。 不过要注意，想要使用 SO_REUSEPORT 选项，需要用 Linux 3.9 以上的版本才可以。 C1000K 基于 I/O 多路复用和请求处理的优化，C10K 问题很容易就可以解决。不过，随着摩尔定律带来的服务器性能提升，以及互联网的普及，你并不难想到，新兴服务会对性能提出更高的要求。 很快，原来的 C10K 已经不能满足需求，所以又有了 C100K 和 C1000K，也就是并发从原来的 1 万增加到 10 万、乃至 100 万。从 1 万到 10 万，其实还是基于 C10K 的这些理论，epoll 配合线程池，再加上 CPU、内存和网络接口的性能和容量提升。大部分情况下，C100K 很自然就可以达到。 那么，再进一步，C1000K 是不是也可以很容易就实现呢？这其实没有那么简单了。 首先从物理资源使用上来说，100 万个请求需要大量的系统资源。比如， 假设每个请求需要 16KB 内存的话，那么总共就需要大约 15 GB 内存。 而从带宽上来说，假设只有 20% 活跃连接，即使每个连接只需要 1KB/s 的吞吐量，总共也需要 1.6 Gb/s 的吞吐量。千兆网卡显然满足不了这么大的吞吐量，所以还需要配置万兆网卡，或者基于多网卡 Bonding 承载更大的吞吐量。 其次，从软件资源上来说，大量的连接也会占用大量的软件资源，比如文件描述符的数量、连接状态的跟踪（CONNTRACK）、网络协议栈的缓存大小（比如套接字读写缓存、TCP 读写缓存）等等。 最后，大量请求带来的中断处理，也会带来非常高的处理成本。这样，就需要多队列网卡、中断负载均衡、CPU 绑定、RPS/RFS（软中断负载均衡到多个 CPU 核上），以及将网络包的处理卸载（Offload）到网络设备（如 TSO/GSO、LRO/GRO、VXLAN OFFLOAD）等各种硬件和软件的优化。 C1000K 的解决方法，本质上还是构建在 epoll 的非阻塞 I/O 模型上。只不过，除了 I/O 模型之外，还需要从应用程序到 Linux 内核、再到 CPU、内存和网络等各个层次的深度优化，特别是需要借助硬件，来卸载那些原来通过软件处理的大量功能。 C10M 显然，人们对于性能的要求是无止境的。再进一步，有没有可能在单机中，同时处理 1000 万的请求呢？这也就是 C10M 问题。 实际上，在 C1000K 问题中，各种软件、硬件的优化很可能都已经做到头了。特别是当升级完硬件（比如足够多的内存、带宽足够大的网卡、更多的网络功能卸载等）后，你可能会发现，无论你怎么优化应用程序和内核中的各种网络参数，想实现 1000 万请求的并发，都是极其困难的。 究其根本，还是 Linux 内核协议栈做了太多太繁重的工作。从网卡中断带来的硬中断处理程序开始，到软中断中的各层网络协议处理，最后再到应用程序，这个路径实在是太长了，就会导致网络包的处理优化，到了一定程度后，就无法更进一步了。 要解决这个问题，最重要就是跳过内核协议栈的冗长路径，把网络包直接送到要处理的应用程序那里去。这里有两种常见的机制，DPDK 和 XDP。 第一种机制，DPDK，是用户态网络的标准。它跳过内核协议栈，直接由用户态进程通过轮询的方式，来处理网络接收。 说起轮询，你肯定会下意识认为它是低效的象征，但是进一步反问下自己，它的低效主要体现在哪里呢？是查询时间明显多于实际工作时间的情况下吧！那么，换个角度来想，如果每时每刻都有新的网络包需要处理，轮询的优势就很明显了。比如： 在 PPS 非常高的场景中，查询时间比实际工作时间少了很多，绝大部分时间都在处理网络包； 而跳过内核协议栈后，就省去了繁杂的硬中断、软中断再到 Linux 网络协议栈逐层处理的过程，应用程序可以针对应用的实际场景，有针对性地优化网络包的处理逻辑，而不需要关注所有的细节。 此外，DPDK 还通过大页、CPU 绑定、内存对齐、流水线并发等多种机制，优化网络包的处理效率。 第二种机制，XDP（eXpress Data Path），则是 Linux 内核提供的一种高性能网络数据路径。它允许网络包，在进入内核协议栈之前，就进行处理，也可以带来更高的性能。XDP 底层跟我们之前用到的 bcc-tools 一样，都是基于 Linux 内核的 eBPF 机制实现的。 XDP 的原理如下图所示： 你可以看到，XDP 对内核的要求比较高，需要的是 Linux 4.8 以上版本，并且它也不提供缓存队列。基于 XDP 的应用程序通常是专用的网络应用，常见的有 IDS（入侵检测系统）、DDoS 防御、 cilium 容器网络插件等。 总结 C10K 问题的根源，一方面在于系统有限的资源；另一方面，也是更重要的因素，是同步阻塞的 I/O 模型以及轮询的套接字接口，限制了网络事件的处理效率。Linux 2.6 中引入的 epoll ，完美解决了 C10K 的问题，现在的高性能网络方案都基于 epoll。 从 C10K 到 C100K ，可能只需要增加系统的物理资源就可以满足；但从 C100K 到 C1000K ，就不仅仅是增加物理资源就能解决的问题了。这时，就需要多方面的优化工作了，从硬件的中断处理和网络功能卸载、到网络协议栈的文件描述符数量、连接状态跟踪、缓存队列等内核的优化，再到应用程序的工作模型优化，都是考虑的重点。 再进一步，要实现 C10M ，就不只是增加物理资源，或者优化内核和应用程序可以解决的问题了。这时候，就需要用 XDP 的方式，在内核协议栈之前处理网络包；或者用 DPDK 直接跳过网络协议栈，在用户空间通过轮询的方式直接处理网络包。 当然了，实际上，在大多数场景中，我们并不需要单机并发 1000 万的请求。通过调整系统架构，把这些请求分发到多台服务器中来处理，通常是更简单和更容易扩展的方案。 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...种存储格式呢？ 其实原因也比较容易理解：统一字库表的目的是为了能够涵盖世界上所有的字符，但实际使用过程中会发现真正用的上的字符相对整个字库表来说比例非常低。例如中文地区的程序几乎不会需要日语字符，而一些英语国家甚至简单的ASCII字库表就能满足基本需求。而如果把每个字符都用字库表中的序号来存储的话，每个字符就需要3个字节（这里以Unicode字库为例），这样对于原本用仅占一个字符的ASCII编码的英语地区国家显然是一个额外成本（存储体积是原来的三倍）。算的直接一些，同样一块硬盘，用ASCII可以存1500篇文章，而用3字节Unicode序号存储只能存500篇。于是就出现了UTF-8这样的变长编码。在UTF-8编码中原本只需要一个字节的ASCII字符，仍然只占一个字节。而像中文及日语这样的复杂字符就需要2个到3个字节来存储。 关于字符编码知识的详细讲解请见：《字符编码那点事：快速理解ASCII、Unicode、GBK和UTF-8》。 7、UTF-8和Unicode的关系 看完上面两个概念解释，那么解释UTF-8和Unicode的关系就比较简单了。 Unicode就是上文中提到的编码字符集，而UTF-8就是字符编码，即Unicode规则字库的一种实现形式。 随着互联网的发展，对同一字库集的要求越来越迫切，Unicode标准也就自然而然的出现。它几乎涵盖了各个国家语言可能出现的符号和文字，并将为他们编号。详见：Unicode百科介绍。 Unicode的编号从 0000 开始一直到10FFFF 共分为17个Plane，每个Plane中有65536个字符。而UTF-8则只实现了第一个Plane，可见UTF-8虽然是一个当今接受度最广的字符集编码，但是它并没有涵盖整个Unicode的字库，这也造成了它在某些场景下对于特殊字符的处理困难（下文会有提到）。 8、UTF-8编码简介 为了更好的理解后面的实际应用，我们这里简单的介绍下UTF-8的编码实现方法。即UTF-8的物理存储和Unicode序号的转换关系。 UTF-8编码为变长编码，最小编码单位（code unit）为一个字节。一个字节的前1-3个bit为描述性部分，后面为实际序号部分： 1）如果一个字节的第一位为0，那么代表当前字符为单字节字符，占用一个字节的空间。0之后的所有部分（7个bit）代表在Unicode中的序号； 2）如果一个字节以110开头，那么代表当前字符为双字节字符，占用2个字节的空间。110之后的所有部分（5个bit）加上后一个字节的除10外的部分（6个bit）代表在Unicode中的序号。且第二个字节以10开头； 3）如果一个字节以1110开头，那么代表当前字符为三字节字符，占用3个字节的空间。110之后的所有部分（5个bit）加上后两个字节的除10外的部分（12个bit）代表在Unicode中的序号。且第二、第三个字节以10开头； 4）如果一个字节以10开头，那么代表当前字节为多字节字符的第二个字节。10之后的所有部分（6个bit）和之前的部分一同组成在Unicode中的序号。 具体每个字节的特征可见下表，其中“x”代表序号部分，把各个字节中的所有x部分拼接在一起就组成了在Unicode字库中的序号。如下图所示。 我们分别看三个从一个字节到三个字节的UTF-8编码例子： 细心的读者不难从以上的简单介绍中得出以下规律： 1）3个字节的UTF-8十六进制编码一定是以E开头的； 2）2个字节的UTF-8十六进制编码一定是以C或D开头的； 3）1个字节的UTF-8十六进制编码一定是以比8小的数字开头的。 9、为什么会出现乱码 乱码也就是英文常说的mojibake（由日语的文字化け音译）。 简单的说乱码的出现是因为：编码和解码时用了不同或者不兼容的字符集。 对应到真实生活中：就好比是一个英国人为了表示祝福在纸上写了bless（编码过程）。而一个法国人拿到了这张纸，由于在法语中bless表示受伤的意思，所以认为他想表达的是受伤（解码过程）。这个就是一个现实生活中的乱码情况。 在计算机科学中一样：一个用UTF-8编码后的字符，用GBK去解码。由于两个字符集的字库表不一样，同一个汉字在两个字符表的位置也不同，最终就会出现乱码。 我们来看一个例子，假设我们用UTF-8编码存储“很屌”两个字，会有如下转换： 于是我们得到了E5BE88E5B18C这么一串数值，而显示时我们用GBK解码进行展示，通过查表我们获得以下信息： 解码后我们就得到了“寰堝睂”这么一个错误的结果，更要命的是连字符个数都变了。 10、如何识别乱码的本来想要表达的文字 要从乱码字符中反解出原来的正确文字需要对各个字符集编码规则有较为深刻的掌握。但是原理很简单，这里用以MySQL数据库中的数据操纵中最常见的UTF-8被错误用GBK展示时的乱码为例，来说明具体反解和识别过程。 10.1 第1步：编码 假设我们在页面上看到“寰堝睂”这样的乱码，而又得知我们的浏览器当前使用GBK编码。那么第一步我们就能先通过GBK把乱码编码成二进制表达式。 当然查表编码效率很低，我们也可以用以下SQL语句直接通过MySQL客户端来做编码工作： mysql [localhost] {msandbox} > selecthex(convert('寰堝睂'using gbk)); +-------------------------------------+ | hex(convert('寰堝睂'using gbk)) | +-------------------------------------+ | E5BE88E5B18C | +-------------------------------------+ 1 row inset(0.01 sec) 10.2 第2步：识别 现在我们得到了解码后的二进制字符串E5BE88E5B18C。然后我们将它按字节拆开。 然后套用之前UTF-8编码介绍章节中总结出的规律，就不难发现这6个字节的数据符合UTF-8编码规则。如果整个数据流都符合这个规则的话，我们就能大胆假设乱码之前的编码字符集是UTF-8。 10.3 第3步：解码 然后我们就能拿着 E5BE88E5B18C 用UTF-8解码，查看乱码前的文字了。 当然我们可以不查表直接通过SQL获得结果： mysql [localhost] {msandbox} ((none)) > selectconvert(0xE5BE88E5B18C using utf8); +------------------------------------+ | convert(0xE5BE88E5B18C using utf8) | +------------------------------------+ | 很屌 | +------------------------------------+ 1 row inset(0.00 sec) 11、常见的IM乱码问题处理之MySQL中的Emoji字符 所谓Emoji就是一种在Unicode位于 \u1F601-\u1F64F 区段的字符。这个显然超过了目前常用的UTF-8字符集的编码范围 \u0000-\uFFFF。Emoji表情随着IOS的普及和微信的支持越来越常见。 下面就是几个常见的Emoji（IM聊天软件中经常会被用到）： 那么Emoji字符表情会对我们平时的开发运维带来什么影响呢？ 最常见的问题就在于将他存入MySQL数据库的时候。一般来说MySQL数据库的默认字符集都会配置成UTF-8（三字节），而utf8mb4在5.5以后才被支持，也很少会有DBA主动将系统默认字符集改成utf8mb4。 那么问题就来了，当我们把一个需要4字节UTF-8编码才能表示的字符存入数据库的时候就会报错：ERROR 1366: Incorrect string value: '\xF0\x9D\x8C\x86' for column 。 如果认真阅读了上面的解释，那么这个报错也就不难看懂了：我们试图将一串Bytes插入到一列中，而这串Bytes的第一个字节是 \xF0 意味着这是一个四字节的UTF-8编码。但是当MySQL表和列字符集配置为UTF-8的时候是无法存储这样的字符的，所以报了错。 那么遇到这种情况我们如何解决呢？ 有两种方式： 1）升级MySQL到5.6或更高版本，并且将表字符集切换至utf8mb4； 2）在把内容存入到数据库之前做一次过滤，将Emoji字符替换成一段特殊的文字编码，然后再存入数据库中。之后从数据库获取或者前端展示时再将这段特殊文字编码转换成Emoji显示。 第二种方法我们假设用 --1F601-- 来替代4字节的Emoji，那么具体实现python代码可以参见Stackoverflow上的回答。 12、参考文献 [1] 如何配置Python默认字符集 [2] 字符编码那点事：快速理解ASCII、Unicode、GBK和UTF-8 [3] Unicode中文编码表 [4] Emoji Unicode Table [5] Every Developer Should Know About The Encoding 附录：更多IM开发方面的文章 [1] IM开发综合文章： 《新手入门一篇就够：从零开发移动端IM》 《移动端IM开发者必读(一)：通俗易懂，理解移动网络的“弱”和“慢”》 《移动端IM开发者必读(二)：史上最全移动弱网络优化方法总结》 《从客户端的角度来谈谈移动端IM的消息可靠性和送达机制》 《现代移动端网络短连接的优化手段总结：请求速度、弱网适应、安全保障》 《腾讯技术分享：社交网络图片的带宽压缩技术演进之路》 《小白必读：闲话HTTP短连接中的Session和Token》 《IM开发基础知识补课：正确理解前置HTTP SSO单点登陆接口的原理》 《移动端IM开发需要面对的技术问题》 《开发IM是自己设计协议用字节流好还是字符流好？》 《请问有人知道语音留言聊天的主流实现方式吗？》 《一个低成本确保IM消息时序的方法探讨》 《完全自已开发的IM该如何设计“失败重试”机制？》 《通俗易懂：基于集群的移动端IM接入层负载均衡方案分享》 《微信对网络影响的技术试验及分析（论文全文）》 《即时通讯系统的原理、技术和应用（技术论文）》 《开源IM工程“蘑菇街TeamTalk”的现状：一场有始无终的开源秀》 《QQ音乐团队分享：Android中的图片压缩技术详解（上篇）》 《QQ音乐团队分享：Android中的图片压缩技术详解（下篇）》 《腾讯原创分享(一)：如何大幅提升移动网络下手机QQ的图片传输速度和成功率》 《腾讯原创分享(二)：如何大幅压缩移动网络下APP的流量消耗（上篇）》 《腾讯原创分享(三)：如何大幅压缩移动网络下APP的流量消耗（下篇）》 《如约而至：微信自用的移动端IM网络层跨平台组件库Mars已正式开源》 《基于社交网络的Yelp是如何实现海量用户图片的无损压缩的？》 《腾讯技术分享：腾讯是如何大幅降低带宽和网络流量的(图片压缩篇)》 《腾讯技术分享：腾讯是如何大幅降低带宽和网络流量的(音视频技术篇)》 《字符编码那点事：快速理解ASCII、Unicode、GBK和UTF-8》 《全面掌握移动端主流图片格式的特点、性能、调优等》 《子弹短信光鲜的背后：网易云信首席架构师分享亿级IM平台的技术实践》 《微信技术分享：微信的海量IM聊天消息序列号生成实践（算法原理篇）》 《自已开发IM有那么难吗？手把手教你自撸一个Andriod版简易IM (有源码)》 《融云技术分享：解密融云IM产品的聊天消息ID生成策略》 《适合新手：从零开发一个IM服务端（基于Netty，有完整源码）》 《拿起键盘就是干：跟我一起徒手开发一套分布式IM系统》 >> 更多同类文章 …… [2] 有关IM架构设计的文章： 《浅谈IM系统的架构设计》 《简述移动端IM开发的那些坑：架构设计、通信协议和客户端》 《一套海量在线用户的移动端IM架构设计实践分享(含详细图文)》 《一套原创分布式即时通讯(IM)系统理论架构方案》 《从零到卓越：京东客服即时通讯系统的技术架构演进历程》 《蘑菇街即时通讯/IM服务器开发之架构选择》 《腾讯QQ1.4亿在线用户的技术挑战和架构演进之路PPT》 《微信后台基于时间序的海量数据冷热分级架构设计实践》 《微信技术总监谈架构：微信之道——大道至简(演讲全文)》 《如何解读《微信技术总监谈架构：微信之道——大道至简》》 《快速裂变：见证微信强大后台架构从0到1的演进历程（一）》 《17年的实践：腾讯海量产品的技术方法论》 《移动端IM中大规模群消息的推送如何保证效率、实时性？》 《现代IM系统中聊天消息的同步和存储方案探讨》 《IM开发基础知识补课(二)：如何设计大量图片文件的服务端存储架构？》 《IM开发基础知识补课(三)：快速理解服务端数据库读写分离原理及实践建议》 《IM开发基础知识补课(四)：正确理解HTTP短连接中的Cookie、Session和Token》 《WhatsApp技术实践分享：32人工程团队创造的技术神话》 《微信朋友圈千亿访问量背后的技术挑战和实践总结》 《王者荣耀2亿用户量的背后：产品定位、技术架构、网络方案等》 《IM系统的MQ消息中间件选型：Kafka还是RabbitMQ？》 《腾讯资深架构师干货总结：一文读懂大型分布式系统设计的方方面面》 《以微博类应用场景为例，总结海量社交系统的架构设计步骤》 《快速理解高性能HTTP服务端的负载均衡技术原理》 《子弹短信光鲜的背后：网易云信首席架构师分享亿级IM平台的技术实践》 《知乎技术分享：从单机到2000万QPS并发的Redis高性能缓存实践之路》 《IM开发基础知识补课(五)：通俗易懂，正确理解并用好MQ消息队列》 《微信技术分享：微信的海量IM聊天消息序列号生成实践（算法原理篇）》 《微信技术分享：微信的海量IM聊天消息序列号生成实践（容灾方案篇）》 《新手入门：零基础理解大型分布式架构的演进历史、技术原理、最佳实践》 《一套高可用、易伸缩、高并发的IM群聊、单聊架构方案设计实践》 《阿里技术分享：深度揭秘阿里数据库技术方案的10年变迁史》 《阿里技术分享：阿里自研金融级数据库OceanBase的艰辛成长之路》 《社交软件红包技术解密(一)：全面解密QQ红包技术方案——架构、技术实现等》 《社交软件红包技术解密(二)：解密微信摇一摇红包从0到1的技术演进》 《社交软件红包技术解密(三)：微信摇一摇红包雨背后的技术细节》 《社交软件红包技术解密(四)：微信红包系统是如何应对高并发的》 《社交软件红包技术解密(五)：微信红包系统是如何实现高可用性的》 《社交软件红包技术解密(六)：微信红包系统的存储层架构演进实践》 《社交软件红包技术解密(七)：支付宝红包的海量高并发技术实践》 《社交软件红包技术解密(八)：全面解密微博红包技术方案》 《社交软件红包技术解密(九)：谈谈手Q红包的功能逻辑、容灾、运维、架构等》 《即时通讯新手入门：一文读懂什么是Nginx？它能否实现IM的负载均衡？》 《即时通讯新手入门：快速理解RPC技术——基本概念、原理和用途》 《多维度对比5款主流分布式MQ消息队列，妈妈再也不担心我的技术选型了》 《从游击队到正规军(一)：马蜂窝旅游网的IM系统架构演进之路》 《从游击队到正规军(二)：马蜂窝旅游网的IM客户端架构演进和实践总结》 《IM开发基础知识补课(六)：数据库用NoSQL还是SQL？读这篇就够了！》 《瓜子IM智能客服系统的数据架构设计（整理自现场演讲，有配套PPT）》 《阿里钉钉技术分享：企业级IM王者——钉钉在后端架构上的过人之处》 >> 更多同类文章 …… （本文同步发布于：http://www.52im.net/thread-2868-1-1.html） 本篇文章为转载内容。原文链接：https://blog.csdn.net/hellojackjiang2011/article/details/103586305。 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。

...杀活动，企业普遍采用分布式缓存、数据库读写分离、队列服务以及异步处理等手段来提升系统性能和稳定性。例如，在商品秒杀开始前，将商品信息预加载至Redis等缓存中，减少实时查询数据库的压力；同时通过消息队列实现削峰填谷，避免瞬间涌入的请求压垮服务器，保证下单流程的平稳进行。 此外，结合最新的Serverless架构理念，部分企业已尝试利用阿里云函数计算等服务，实现按需扩容、自动弹性伸缩，有效应对秒杀高峰期流量突增的问题。在数据一致性方面，则可通过分布式事务解决方案如TCC（Try-Confirm-Cancel）模式确保在高并发环境下的交易数据准确无误。 深入探讨这一话题，可以参考《大型电商网站架构实战》一书，作者详细剖析了包括秒杀在内的各类复杂业务场景下，如何运用微服务、容器化、服务网格等前沿技术构建高性能、高可用的电商系统。同时，《Java并发编程实战》也从并发控制角度提供了宝贵的实践指导，对于开发高效稳定的秒杀功能具有重要意义。综上所述，关注最新技术和实战案例，将帮助开发者更好地应对类似秒杀场景的技术挑战，为用户带来更流畅的购物体验。

...的 XSS 攻击」的原因是由于浏览器在 meta 没有指定 charset 的时候有自动识别编码的机制，所以这类攻击通常就是发生在没有指定或者没来得及指定 meta 标签的 charset 的情况下。 所以我们有什么办法避免这种 XSS 呢？ 记住指定 XML 中不仅要指定字符集为 utf-8，而且标签要闭合 牛文推荐：http://drops.wooyun.org/papers/1327 （这个讲的很详细） 基于 Flash 的跨站 XSS 基于 Flash 的跨站 XSS 也是属于反射型 XSS 的一种，虽然现在开发 ActionScript 的产品线几乎没有了，但还是提一句吧，AS 脚本可以接受用户输入并操作 cookie，攻击者可以配合其他 XSS（持久型或者非持久型）方法将恶意 swf 文件嵌入页面中。主要是因为 AS 有时候需要和 JS 传参交互，攻击者会通过恶意的 XSS 注入篡改参数，窃取并操作cookie。 避免方法： 严格管理 cookie 的读写权限 对 Flash 能接受用户输入的参数进行过滤 escape 转义处理 未经验证的跳转 XSS 有一些场景是后端需要对一个传进来的待跳转的 URL 参数进行一个 302 跳转，可能其中会带有一些用户的敏感（cookie）信息。如果服务器端做302 跳转，跳转的地址来自用户的输入，攻击者可以输入一个恶意的跳转地址来执行脚本。 这时候需要通过以下方式来防止这类漏洞： 对待跳转的 URL 参数做白名单或者某种规则过滤 后端注意对敏感信息的保护, 比如 cookie 使用来源验证。 CSRF CSRF（Cross-Site Request Forgery），中文名称：跨站请求伪造攻击 那么 CSRF 到底能够干嘛呢？你可以这样简单的理解：攻击者可以盗用你的登陆信息，以你的身份模拟发送各种请求。攻击者只要借助少许的社会工程学的诡计，例如通过 QQ 等聊天软件发送的链接(有些还伪装成短域名，用户无法分辨)，攻击者就能迫使 Web 应用的用户去执行攻击者预设的操作。例如，当用户登录网络银行去查看其存款余额，在他没有退出时，就点击了一个 QQ 好友发来的链接，那么该用户银行帐户中的资金就有可能被转移到攻击者指定的帐户中。 所以遇到 CSRF 攻击时，将对终端用户的数据和操作指令构成严重的威胁。当受攻击的终端用户具有管理员帐户的时候，CSRF 攻击将危及整个 Web 应用程序。 CSRF 原理 下图大概描述了 CSRF 攻击的原理，可以理解为有一个小偷在你配钥匙的地方得到了你家的钥匙，然后拿着要是去你家想偷什么偷什么。 csrf原理 完成 CSRF 攻击必须要有三个条件： 用户已经登录了站点 A，并在本地记录了 cookie 在用户没有登出站点 A 的情况下（也就是 cookie 生效的情况下），访问了恶意攻击者提供的引诱危险站点 B (B 站点要求访问站点A)。 站点 A 没有做任何 CSRF 防御 你也许会问：「如果我不满足以上三个条件中的任意一个，就不会受到 CSRF 的攻击」。其实可以这么说的，但你不能保证以下情况不会发生： 你不能保证你登录了一个网站后，不再打开一个 tab 页面并访问另外的网站，特别现在浏览器都是支持多 tab 的。 你不能保证你关闭浏览器了后，你本地的 cookie 立刻过期，你上次的会话已经结束。 上图中所谓的攻击网站 B，可能是一个存在其他漏洞的可信任的经常被人访问的网站。 预防 CSRF CSRF 的防御可以从服务端和客户端两方面着手，防御效果是从服务端着手效果比较好，现在一般的 CSRF 防御也都在服务端进行。服务端的预防 CSRF 攻击的方式方法有多种，但思路上都是差不多的，主要从以下两个方面入手： 正确使用 GET，POST 请求和 cookie 在非 GET 请求中增加 token 一般而言，普通的 Web 应用都是以 GET、POST 请求为主，还有一种请求是 cookie 方式。我们一般都是按照如下规则设计应用的请求： GET 请求常用在查看，列举，展示等不需要改变资源属性的时候（数据库 query 查询的时候） POST 请求常用在 From 表单提交，改变一个资源的属性或者做其他一些事情的时候（数据库有 insert、update、delete 的时候） 当正确的使用了 GET 和 POST 请求之后，剩下的就是在非 GET 方式的请求中增加随机数，这个大概有三种方式来进行： 为每个用户生成一个唯一的 cookie token，所有表单都包含同一个伪随机值，这种方案最简单，因为攻击者不能获得第三方的 cookie(理论上)，所以表单中的数据也就构造失败，但是由于用户的 cookie 很容易由于网站的 XSS 漏洞而被盗取，所以这个方案必须要在没有 XSS 的情况下才安全。 每个 POST 请求使用验证码，这个方案算是比较完美的，但是需要用户多次输入验证码，用户体验比较差，所以不适合在业务中大量运用。 渲染表单的时候，为每一个表单包含一个 csrfToken，提交表单的时候，带上 csrfToken，然后在后端做 csrfToken 验证。 CSRF 的防御可以根据应用场景的不同自行选择。CSRF 的防御工作确实会在正常业务逻辑的基础上带来很多额外的开发量，但是这种工作量是值得的，毕竟用户隐私以及财产安全是产品最基础的根本。 SQL 注入 SQL 注入漏洞（SQL Injection）是 Web 开发中最常见的一种安全漏洞。可以用它来从数据库获取敏感信息，或者利用数据库的特性执行添加用户，导出文件等一系列恶意操作，甚至有可能获取数据库乃至系统用户最高权限。 而造成 SQL 注入的原因是因为程序没有有效的转义过滤用户的输入，使攻击者成功的向服务器提交恶意的 SQL 查询代码，程序在接收后错误的将攻击者的输入作为查询语句的一部分执行，导致原始的查询逻辑被改变，额外的执行了攻击者精心构造的恶意代码。 很多 Web 开发者没有意识到 SQL 查询是可以被篡改的，从而把 SQL 查询当作可信任的命令。殊不知，SQL 查询是可以绕开访问控制，从而绕过身份验证和权限检查的。更有甚者，有可能通过 SQL 查询去运行主机系统级的命令。 SQL 注入原理 下面将通过一些真实的例子来详细讲解 SQL 注入的方式的原理。 考虑以下简单的管理员登录表单： <form action="/login" method="POST"><p>Username: <input type="text" name="username" /></p><p>Password: <input type="password" name="password" /></p><p><input type="submit" value="登陆" /></p></form> 后端的 SQL 语句可能是如下这样的： let querySQL = SELECT FROM userWHERE username='${username}'AND psw='${password}'; // 接下来就是执行 sql 语句… 目的就是来验证用户名和密码是不是正确，按理说乍一看上面的 SQL 语句也没什么毛病，确实是能够达到我们的目的，可是你只是站在用户会老老实实按照你的设计来输入的角度来看问题，如果有一个恶意攻击者输入的用户名是 zoumiaojiang’ OR 1 = 1 --，密码随意输入，就可以直接登入系统了。WFT! 冷静下来思考一下，我们之前预想的真实 SQL 语句是: SELECT FROM user WHERE username='zoumiaojiang' AND psw='mypassword' 可以恶意攻击者的奇怪用户名将你的 SQL 语句变成了如下形式： SELECT FROM user WHERE username='zoumiaojiang' OR 1 = 1 --' AND psw='xxxx' 在 SQL 中，-- 是注释后面的内容的意思，所以查询语句就变成了： SELECT FROM user WHERE username='zoumiaojiang' OR 1 = 1 这条 SQL 语句的查询条件永远为真，所以意思就是恶意攻击者不用我的密码，就可以登录进我的账号，然后可以在里面为所欲为，然而这还只是最简单的注入，牛逼的 SQL 注入高手甚至可以通过 SQL 查询去运行主机系统级的命令，将你主机里的内容一览无余，这里我也没有这个能力讲解的太深入，毕竟不是专业研究这类攻击的，但是通过以上的例子，已经了解了 SQL 注入的原理，我们基本已经能找到防御 SQL 注入的方案了。 如何预防 SQL 注入 防止 SQL 注入主要是不能允许用户输入的内容影响正常的 SQL 语句的逻辑，当用户的输入的信息将要用来拼接 SQL 语句的话，我们应该永远选择不相信，任何内容都必须进行转义过滤，当然做到这个还是不够的，下面列出防御 SQL 注入的几点注意事项： 严格限制Web应用的数据库的操作权限，给此用户提供仅仅能够满足其工作的最低权限，从而最大限度的减少注入攻击对数据库的危害 后端代码检查输入的数据是否符合预期，严格限制变量的类型，例如使用正则表达式进行一些匹配处理。 对进入数据库的特殊字符（’，"，\，<，>，&，，; 等）进行转义处理，或编码转换。基本上所有的后端语言都有对字符串进行转义处理的方法，比如 lodash 的 lodash._escapehtmlchar 库。 所有的查询语句建议使用数据库提供的参数化查询接口，参数化的语句使用参数而不是将用户输入变量嵌入到 SQL 语句中，即不要直接拼接 SQL 语句。例如 Node.js 中的 mysqljs 库的 query 方法中的 ? 占位参数。 mysql.query(SELECT FROM user WHERE username = ? AND psw = ?, [username, psw]); 在应用发布之前建议使用专业的 SQL 注入检测工具进行检测，以及时修补被发现的 SQL 注入漏洞。网上有很多这方面的开源工具，例如 sqlmap、SQLninja 等。 避免网站打印出 SQL 错误信息，比如类型错误、字段不匹配等，把代码里的 SQL 语句暴露出来，以防止攻击者利用这些错误信息进行 SQL 注入。 不要过于细化返回的错误信息，如果目的是方便调试，就去使用后端日志，不要在接口上过多的暴露出错信息，毕竟真正的用户不关心太多的技术细节，只要话术合理就行。 碰到要操作的数据库的代码，一定要慎重，小心使得万年船，多找几个人多来几次 code review，将问题都暴露出来，而且要善于利用工具，操作数据库相关的代码属于机密，没事不要去各种论坛晒自家站点的 SQL 语句，万一被人盯上了呢？ 命令行注入 命令行注入漏洞，指的是攻击者能够通过 HTTP 请求直接侵入主机，执行攻击者预设的 shell 命令，听起来好像匪夷所思，这往往是 Web 开发者最容易忽视但是却是最危险的一个漏洞之一，看一个实例： 假如现在需要实现一个需求：用户提交一些内容到服务器，然后在服务器执行一些系统命令去产出一个结果返回给用户，接口的部分实现如下： // 以 Node.js 为例，假如在接口中需要从 github 下载用户指定的 repoconst exec = require('mz/child_process').exec;let params = {/ 用户输入的参数 /};exec(git clone ${params.repo} /some/path); 这段代码确实能够满足业务需求，正常的用户也确实能从指定的 git repo 上下载到想要的代码，可是和 SQL 注入一样，这段代码在恶意攻击者眼中，简直就是香饽饽。 如果 params.repo 传入的是 https://github.com/zoumiaojiang/zoumiaojiang.github.io.git 当然没问题了。 可是如果 params.repo 传入的是 https://github.com/xx/xx.git && rm -rf / && 恰好你的服务是用 root 权限起的就惨了。 具体恶意攻击者能用命令行注入干什么也像 SQL 注入一样，手法是千变万化的，比如「反弹 shell 注入」等，但原理都是一样的，我们绝对有能力防止命令行注入发生。防止命令行注入需要做到以下几件事情： 后端对前端提交内容需要完全选择不相信，并且对其进行规则限制（比如正则表达式）。 在调用系统命令前对所有传入参数进行命令行参数转义过滤。 不要直接拼接命令语句，借助一些工具做拼接、转义预处理，例如 Node.js 的 shell-escape npm 包。 还是前面的例子，我们可以做到如下： const exec = require('mz/child_process').exec;// 借助 shell-escape npm 包解决参数转义过滤问题const shellescape = require('shell-escape');let params = {/ 用户输入的参数 /};// 先过滤一下参数，让参数符合预期if (!/正确的表达式/.test(params.repo)) {return;}let cmd = shellescape(['git','clone',params.repo,'/some/path']);// cmd 的值: git clone 'https://github.com/xx/xx.git && rm -rf / &&' /some/path// 这样就不会被注入成功了。exec(cmd); DDoS 攻击 DDoS 又叫分布式拒绝服务，全称 Distributed Denial of Service，其原理就是利用大量的请求造成资源过载，导致服务不可用，这个攻击应该不能算是安全问题，这应该算是一个另类的存在，因为这种攻击根本就是耍流氓的存在，「伤敌一千，自损八百」的行为。出于保护 Web App 不受攻击的攻防角度，还是介绍一下 DDoS 攻击吧，毕竟也是挺常见的。 DDoS 攻击可以理解为：「你开了一家店，隔壁家点看不惯，就雇了一大堆黑社会人员进你店里干坐着，也不消费，其他客人也进不来，导致你营业惨淡」。为啥说 DDoS 是个「伤敌一千，自损八百」的行为呢？毕竟隔壁店还是花了不少钱雇黑社会但是啥也没得到不是？DDoS 攻击的目的基本上就以下几个： 深仇大恨，就是要干死你 敲诈你，不给钱就干你 忽悠你，不买我防火墙服务就会有“人”继续干你 也许你的站点遭受过 DDoS 攻击，具体什么原因怎么解读见仁见智。DDos 攻击从层次上可分为网络层攻击与应用层攻击，从攻击手法上可分为快型流量攻击与慢型流量攻击，但其原理都是造成资源过载，导致服务不可用。 网络层 DDoS 网络层 DDos 攻击包括 SYN Flood、ACK Flood、UDP Flood、ICMP Flood 等。 SYN Flood 攻击 SYN flood 攻击主要利用了 TCP 三次握手过程中的 Bug，我们都知道 TCP 三次握手过程是要建立连接的双方发送 SYN，SYN + ACK，ACK 数据包，而当攻击方随意构造源 IP 去发送 SYN 包时，服务器返回的 SYN + ACK 就不能得到应答（因为 IP 是随意构造的），此时服务器就会尝试重新发送，并且会有至少 30s 的等待时间，导致资源饱和服务不可用，此攻击属于慢型 DDoS 攻击。 ACK Flood 攻击 ACK Flood 攻击是在 TCP 连接建立之后，所有的数据传输 TCP 报文都是带有 ACK 标志位的，主机在接收到一个带有 ACK 标志位的数据包的时候，需要检查该数据包所表示的连接四元组是否存在，如果存在则检查该数据包所表示的状态是否合法，然后再向应用层传递该数据包。如果在检查中发现该数据包不合法，例如该数据包所指向的目的端口在本机并未开放，则主机操作系统协议栈会回应 RST 包告诉对方此端口不存在。 UDP Flood 攻击 UDP flood 攻击是由于 UDP 是一种无连接的协议，因此攻击者可以伪造大量的源 IP 地址去发送 UDP 包，此种攻击属于大流量攻击。正常应用情况下，UDP 包双向流量会基本相等，因此发起这种攻击的攻击者在消耗对方资源的时候也在消耗自己的资源。 ICMP Flood 攻击 ICMP Flood 攻击属于大流量攻击，其原理就是不断发送不正常的 ICMP 包（所谓不正常就是 ICMP 包内容很大），导致目标带宽被占用，但其本身资源也会被消耗。目前很多服务器都是禁 ping 的（在防火墙在可以屏蔽 ICMP 包），因此这种攻击方式已经落伍。 网络层 DDoS 防御 网络层的 DDoS 攻击究其本质其实是无法防御的，我们能做得就是不断优化服务本身部署的网络架构，以及提升网络带宽。当然，还是做好以下几件事也是有助于缓解网络层 DDoS 攻击的冲击： 网络架构上做好优化，采用负载均衡分流。 确保服务器的系统文件是最新的版本，并及时更新系统补丁。 添加抗 DDos 设备，进行流量清洗。 限制同时打开的 SYN 半连接数目，缩短 SYN 半连接的 Timeout 时间。 限制单 IP 请求频率。 防火墙等防护设置禁止 ICMP 包等。 严格限制对外开放的服务器的向外访问。 运行端口映射程序或端口扫描程序，要认真检查特权端口和非特权端口。 关闭不必要的服务。 认真检查网络设备和主机/服务器系统的日志。只要日志出现漏洞或是时间变更,那这台机器就可能遭到了攻击。 限制在防火墙外与网络文件共享。这样会给黑客截取系统文件的机会，主机的信息暴露给黑客，无疑是给了对方入侵的机会。 加钱堆机器。。 报警。。 应用层 DDoS 应用层 DDoS 攻击不是发生在网络层，是发生在 TCP 建立握手成功之后，应用程序处理请求的时候，现在很多常见的 DDoS 攻击都是应用层攻击。应用层攻击千变万化，目的就是在网络应用层耗尽你的带宽，下面列出集中典型的攻击类型。 CC 攻击 当时绿盟为了防御 DDoS 攻击研发了一款叫做 Collapasar 的产品，能够有效的防御 SYN Flood 攻击。黑客为了挑衅，研发了一款 Challenge Collapasar 攻击工具（简称 CC）。 CC 攻击的原理，就是针对消耗资源比较大的页面不断发起不正常的请求，导致资源耗尽。因此在发送 CC 攻击前，我们需要寻找加载比较慢，消耗资源比较多的网页，比如需要查询数据库的页面、读写硬盘文件的等。通过 CC 攻击，使用爬虫对某些加载需要消耗大量资源的页面发起 HTTP 请求。 DNS Flood DNS Flood 攻击采用的方法是向被攻击的服务器发送大量的域名解析请求，通常请求解析的域名是随机生成或者是网络世界上根本不存在的域名，被攻击的DNS 服务器在接收到域名解析请求的时候首先会在服务器上查找是否有对应的缓存，如果查找不到并且该域名无法直接由服务器解析的时候，DNS 服务器会向其上层 DNS 服务器递归查询域名信息。域名解析的过程给服务器带来了很大的负载，每秒钟域名解析请求超过一定的数量就会造成 DNS 服务器解析域名超时。 根据微软的统计数据，一台 DNS 服务器所能承受的动态域名查询的上限是每秒钟 9000 个请求。而我们知道，在一台 P3 的 PC 机上可以轻易地构造出每秒钟几万个域名解析请求，足以使一台硬件配置极高的 DNS 服务器瘫痪，由此可见 DNS 服务器的脆弱性。 HTTP 慢速连接攻击 针对 HTTP 协议，先建立起 HTTP 连接，设置一个较大的 Conetnt-Length，每次只发送很少的字节，让服务器一直以为 HTTP 头部没有传输完成，这样连接一多就很快会出现连接耗尽。 应用层 DDoS 防御 判断 User-Agent 字段（不可靠，因为可以随意构造） 针对 IP + cookie，限制访问频率（由于 cookie 可以更改，IP 可以使用代理，或者肉鸡，也不可靠) 关闭服务器最大连接数等，合理配置中间件，缓解 DDoS 攻击。 请求中添加验证码，比如请求中有数据库操作的时候。 编写代码时，尽量实现优化，并合理使用缓存技术，减少数据库的读取操作。 加钱堆机器。。 报警。。 应用层的防御有时比网络层的更难，因为导致应用层被 DDoS 攻击的因素非常多，有时往往是因为程序员的失误，导致某个页面加载需要消耗大量资源，有时是因为中间件配置不当等等。而应用层 DDoS 防御的核心就是区分人与机器（爬虫），因为大量的请求不可能是人为的，肯定是机器构造的。因此如果能有效的区分人与爬虫行为，则可以很好地防御此攻击。 其他 DDoS 攻击 发起 DDoS 也是需要大量的带宽资源的，但是互联网就像森林，林子大了什么鸟都有，DDoS 攻击者也能找到其他的方式发起廉价并且极具杀伤力的 DDoS 攻击。 利用 XSS 举个例子，如果 12306 页面有一个 XSS 持久型漏洞被恶意攻击者发现，只需在春节抢票期间在这个漏洞中执行脚本使得往某一个小站点随便发点什么请求，然后随着用户访问的增多，感染用户增多，被攻击的站点自然就会迅速瘫痪了。这种 DDoS 简直就是无本万利，不用惊讶，现在大站有 XSS 漏洞的不要太多。 来自 P2P 网络攻击 大家都知道，互联网上的 P2P 用户和流量都是一个极为庞大的数字。如果他们都去一个指定的地方下载数据，成千上万的真实 IP 地址连接过来，没有哪个设备能够支撑住。拿 BT 下载来说，伪造一些热门视频的种子，发布到搜索引擎，就足以骗到许多用户和流量了，但是这只是基础攻击。 高级的 P2P 攻击，是直接欺骗资源管理服务器。如迅雷客户端会把自己发现的资源上传到资源管理服务器，然后推送给其它需要下载相同资源的用户，这样，一个链接就发布出去。通过协议逆向，攻击者伪造出大批量的热门资源信息通过资源管理中心分发出去，瞬间就可以传遍整个 P2P 网络。更为恐怖的是，这种攻击是无法停止的，即使是攻击者自身也无法停止，攻击一直持续到 P2P 官方发现问题更新服务器且下载用户重启下载软件为止。 最后总结下，DDoS 不可能防的住，就好比你的店只能容纳 50 人，黑社会有 100 人，你就换一家大店，能容纳 500 人，然后黑社会又找来了 1000 人，这种堆人头的做法就是 DDoS 本质上的攻防之道，「道高一尺，魔高一丈，魔高一尺，道高一丈」，讲真，必要的时候就答应勒索你的人的条件吧，实在不行就报警吧。 流量劫持 流量劫持应该算是黑产行业的一大经济支柱了吧？简直是让人恶心到吐，不吐槽了，还是继续谈干货吧，流量劫持基本分两种：DNS 劫持 和 HTTP 劫持，目的都是一样的，就是当用户访问 zoumiaojiang.com 的时候，给你展示的并不是或者不完全是 zoumiaojiang.com 提供的 “内容”。 DNS 劫持 DNS 劫持，也叫做域名劫持，可以这么理解，「你打了一辆车想去商场吃饭，结果你打的车是小作坊派来的，直接给你拉到小作坊去了」，DNS 的作用是把网络地址域名对应到真实的计算机能够识别的 IP 地址，以便计算机能够进一步通信，传递网址和内容等。如果当用户通过某一个域名访问一个站点的时候，被篡改的 DNS 服务器返回的是一个恶意的钓鱼站点的 IP，用户就被劫持到了恶意钓鱼站点，然后继而会被钓鱼输入各种账号密码信息，泄漏隐私。 dns劫持 这类劫持，要不就是网络运营商搞的鬼，一般小的网络运营商与黑产勾结会劫持 DNS，要不就是电脑中毒，被恶意篡改了路由器的 DNS 配置，基本上做为开发者或站长却是很难察觉的，除非有用户反馈，现在升级版的 DNS 劫持还可以对特定用户、特定区域等使用了用户画像进行筛选用户劫持的办法，另外这类广告显示更加随机更小，一般站长除非用户投诉否则很难觉察到，就算觉察到了取证举报更难。无论如何，如果接到有 DNS 劫持的反馈，一定要做好以下几件事： 取证很重要，时间、地点、IP、拨号账户、截屏、URL 地址等一定要有。 可以跟劫持区域的电信运营商进行投诉反馈。 如果投诉反馈无效，直接去工信部投诉，一般来说会加白你的域名。 HTTP 劫持 HTTP 劫持您可以这么理解，「你打了一辆车想去商场吃饭，结果司机跟你一路给你递小作坊的广告」，HTTP 劫持主要是当用户访问某个站点的时候会经过运营商网络，而不法运营商和黑产勾结能够截获 HTTP 请求返回内容，并且能够篡改内容，然后再返回给用户，从而实现劫持页面，轻则插入小广告，重则直接篡改成钓鱼网站页面骗用户隐私。能够实施流量劫持的根本原因，是 HTTP 协议没有办法对通信对方的身份进行校验以及对数据完整性进行校验。如果能解决这个问题，则流量劫持将无法轻易发生。所以防止 HTTP 劫持的方法只有将内容加密，让劫持者无法破解篡改，这样就可以防止 HTTP 劫持了。 HTTPS 协议就是一种基于 SSL 协议的安全加密网络应用层协议，可以很好的防止 HTTP 劫持。这里有篇 文章 讲的不错。HTTPS 在这就不深讲了，后面有机会我会单独好好讲讲 HTTPS。如果不想站点被 HTTP 劫持，赶紧将你的站点全站改造成 HTTPS 吧。 服务器漏洞 服务器除了以上提到的那些大名鼎鼎的漏洞和臭名昭著的攻击以外，其实还有很多其他的漏洞，往往也很容易被忽视，在这个小节也稍微介绍几种。 越权操作漏洞 如果你的系统是有登录控制的，那就要格外小心了，因为很有可能你的系统越权操作漏洞，越权操作漏洞可以简单的总结为 「A 用户能看到或者操作 B 用户的隐私内容」，如果你的系统中还有权限控制就更加需要小心了。所以每一个请求都需要做 userid 的判断 以下是一段有漏洞的后端示意代码： // ctx 为请求的 context 上下文let msgId = ctx.params.msgId;mysql.query('SELECT FROM msg_table WHERE msg_id = ?',[msgId]); 以上代码是任何人都可以查询到任何用户的消息，只要有 msg_id 就可以，这就是比较典型的越权漏洞，需要如下这么改进一下： // ctx 为请求的 context 上下文let msgId = ctx.params.msgId;let userId = ctx.session.userId; // 从会话中取出当前登陆的 userIdmysql.query('SELECT FROM msg_table WHERE msg_id = ? AND user_id = ?',[msgId, userId]); 嗯，大概就是这个意思，如果有更严格的权限控制，那在每个请求中凡是涉及到数据库的操作都需要先进行严格的验证，并且在设计数据库表的时候需要考虑进 userId 的账号关联以及权限关联。 目录遍历漏洞 目录遍历漏洞指通过在 URL 或参数中构造 …/，./ 和类似的跨父目录字符串的 ASCII 编码、unicode 编码等，完成目录跳转，读取操作系统各个目录下的敏感文件，也可以称作「任意文件读取漏洞」。 目录遍历漏洞原理：程序没有充分过滤用户输入的 …/ 之类的目录跳转符，导致用户可以通过提交目录跳转来遍历服务器上的任意文件。使用多个… 符号，不断向上跳转，最终停留在根 /，通过绝对路径去读取任意文件。 目录遍历漏洞几个示例和测试，一般构造 URL 然后使用浏览器直接访问，或者使用 Web 漏洞扫描工具检测，当然也可以自写程序测试。 http://somehost.com/../../../../../../../../../etc/passwdhttp://somehost.com/some/path?file=../../Windows/system.ini 借助 %00 空字符截断是一个比较经典的攻击手法http://somehost.com/some/path?file=../../Windows/system.ini%00.js 使用了 IIS 的脚本目录来移动目录并执行指令http://somehost.com/scripts/..%5c../Windows/System32/cmd.exe?/c+dir+c:\ 防御 方法就是需要对 URL 或者参数进行 …/，./ 等字符的转义过滤。 物理路径泄漏 物理路径泄露属于低风险等级缺陷，它的危害一般被描述为「攻击者可以利用此漏洞得到信息，来对系统进一步地攻击」，通常都是系统报错 500 的错误信息直接返回到页面可见导致的漏洞。得到物理路径有些时候它能给攻击者带来一些有用的信息，比如说：可以大致了解系统的文件目录结构；可以看出系统所使用的第三方软件；也说不定会得到一个合法的用户名（因为很多人把自己的用户名作为网站的目录名）。 防止这种泄漏的方法就是做好后端程序的出错处理，定制特殊的 500 报错页面。 源码暴露漏洞 和物理路径泄露类似，就是攻击者可以通过请求直接获取到你站点的后端源代码，然后就可以对系统进一步研究攻击。那么导致源代码暴露的原因是什么呢？基本上就是发生在服务器配置上了，服务器可以设置哪些路径的文件才可以被直接访问的，这里给一个 koa 服务起的例子，正常的 koa 服务器可以通过 koa-static 中间件去指定静态资源的目录，好让静态资源可以通过路径的路由访问。比如你的系统源代码目录是这样的： |- project|- src|- static|- ...|- server.js 你想要将 static 的文件夹配成静态资源目录，你应该会在 server.js 做如下配置： const Koa = require('koa');const serve = require('koa-static');const app = new Koa();app.use(serve(__dirname + '/project/static')); 但是如果配错了静态资源的目录，可能就出大事了，比如： // ...app.use(serve(__dirname + '/project')); 这样所有的源代码都可以通过路由访问到了，所有的服务器都提供了静态资源机制，所以在通过服务器配置静态资源目录和路径的时候，一定要注意检验，不然很可能产生漏洞。 最后，希望 Web 开发者们能够管理好自己的代码隐私，注意代码安全问题，比如不要将产品的含有敏感信息的代码放到第三方外部站点或者暴露给外部用户，尤其是前端代码，私钥类似的保密性的东西不要直接输出在代码里或者页面中。也许还有很多值得注意的点，但是归根结底还是绷住安全那根弦，对待每一行代码都要多多推敲。 请关注我的订阅号 本篇文章为转载内容。原文链接：https://blog.csdn.net/MrCoderStack/article/details/88547919。 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。

...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。

...粘贴至对应报告中; spark.sql("select nationkey,regexp_replace(nationname,'\'','') as nationname,regionkey,regexp_replace(regionname,'\'','') as regionname,sum(totalnum) as totalorder,sum(totalprice) as totalconsumption,year,month from nationeverymonth group by nationkey,regionkey,month,nationname,year,regionname;") 我为了方便查询和之后的操作,将上面的查询结果导入到新表nationeverymonths 查表 接下来将hive中的数据导入mysql中 package com.atguigu.spark.sqlimport org.apache.spark.SparkConfimport org.apache.spark.sql.SparkSessionimport java.util.Propertiesobject DataHiveToMySQL {def main(args: Array[String]): Unit = {val sparkConf = new SparkConf().setMaster("local[]").setAppName("sparkSQL")val spark = SparkSession.builder().enableHiveSupport().config(sparkConf).getOrCreate()val result=spark.sql("select from ods.nationeverymonths")val props=new Properties()props.setProperty("user","root")props.setProperty("password","123456")props.setProperty("driver","com.mysql.jdbc.Driver")result.write.mode("overwrite").jdbc("jdbc:mysql://192.168.230.132:3306/user?serverTimezone=UTC&characterEncoding=UTF-8&useSSL=false", "nationeverymonth", props)println("导入成功")spark.stop()} } 运行可见导入成功 进入MySQL中查看结果 可见数据成功导入 接下来按照要求查询: 2.请根据dwd层表计算出某年每个国家的平均消费额和所有国家平均消费额相比较结果（“高/低/相同”）,存入MySQL数据库shtd_store的nationavgcmp表（表结构如下）中，然后在Linux的MySQL命令行中根据订单总数、消费总额、国家表主键三列均逆序排序的方式，查询出前5条，将SQL语句与执行结果截图粘贴至对应报告中; 在解这道题的时候遇见一个问题,在求所有国家平均消费额的时候一直报错,由于没有数据这道题的题意还是有点没看明白,于是我就用了最简单的办法先新增一列,再单独将所有国家平均消费额求出来然后再插入,如果各位大佬有解决这个问题的办法希望能指导一下 先将每个国家的平均消费额求出来 spark.sql("select nationkey,nationname,avg(totalconsumption) as nationavgconsumption from nationeverymonths group by nationkey,nationname") 再新增一列所有国家平均消费额 spark.sql("alter table nationeverymonths add columns(avg_allstring)") 再将查询到的所有国家平均消费额导入进去 spark.sql("insert overwrite table nationeverymonths1 select nationkey,nationname,avg_totalconsumpt,1500 from nationeverymonths1") 再次查表 按照题意添加比较结果字段 spark.sql("select ,case when avg_totalconsumpt>avg_all then '高' when avg_totalconsumpt<avg_all then '低' when avg_totalconsumpt=avg_all then '相同' else 'null' end as comparison from nationeverymonths1").show 最后的排序语句和题一一样 本篇文章为转载内容。原文链接：https://blog.csdn.net/guo_0423/article/details/126352162。 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。

Spark Executor进程被YARN ResourceManager提前杀死：原因、影响与对策 在大数据处理领域，Apache Spark以其高效、易用的特点广受青睐。嘿，你知道吗？当我们用Spark在YARN集群模式上跑任务的时候，有时候会遇到个挺让人头疼的小插曲。就是那个Executor进程，它会被YARN ResourceManager这个家伙给提前“咔嚓”掉，真是让人有点小郁闷呢！这篇文章，咱们要深入地“扒一扒”这个现象背后的真正原因，琢磨琢磨它对咱做作业的影响有多大，并且还会分享一些超实用的应对小妙招~ 1. 现象描述 在Spark应用运行过程中，YARN ResourceManager作为集群资源的管理者，可能会出现异常终止某个或多个Executor进程的情况。此时，您可能会在日志中看到类似“Container killed by YARN for exceeding memory limits”这样的错误提示。这就意味着，由于某些状况，ResourceManager觉着你的Executor吃掉的资源有点超出了给它的额度限制，所以呢，它就决定出手，采取了强制关闭这招来应对。 2. 原因分析 2.1 资源超限 最常见的原因是Executor占用的内存超出预设限制。例如，当我们的Spark应用程序进行大规模数据处理或者计算密集型任务时，如果未合理设置executor-memory参数，可能会导致内存溢出： scala val conf = new SparkConf() .setAppName("MyApp") .setMaster("yarn") .set("spark.executor.memory", "4g") // 如果实际需求大于4G，则可能出现问题 val sc = new SparkContext(conf) 2.2 心跳丢失 另一种可能是Executor与ResourceManager之间的心跳信号中断，导致ResourceManager误判Executor已经失效并将其杀掉。这可能与网络状况、系统负载等因素有关。 2.3 其他因素 此外，还有诸如垃圾回收(GC)频繁，长时间阻塞等其他情况，都可能导致Executor表现异常，进而被YARN ResourceManager提前结束。 3. 影响与后果 当Executor被提前杀死时，不仅会影响正在进行的任务，造成任务失败或重启，还会降低整个作业的执行效率。比如，如果你老是让任务重试，这就相当于在延迟上添砖加瓦。再者，要是Executor频繁地启动、关闭，这无疑就是在额外开销上雪上加霜啊。 4. 应对策略 4.1 合理配置资源 根据实际业务需求，合理设置Executor的内存、CPU核心数等参数，避免资源过载： scala conf.set("spark.executor.memory", "8g") // 根据实际情况调整 conf.set("spark.executor.cores", "4") // 同理 4.2 监控与调优 通过监控工具密切关注Executor的运行状态，包括内存使用情况、GC频率等，及时进行调优。例如，可以通过调节spark.memory.fraction和spark.memory.storageFraction来优化内存管理策略。 4.3 网络与稳定性优化 确保集群网络稳定，避免因为网络抖动导致的心跳丢失问题。对于那些需要长时间跑的任务，咱们可以琢磨琢磨采用更为结实牢靠的消息处理机制，这样一来，就能有效避免因为心跳问题引发的误操作，让任务运行更稳当、更皮实。 5. 总结与思考 面对Spark Executor在YARN上被提前杀死的问题，我们需要从源头入手，深入理解问题背后的原理，结合实际应用场景细致调整资源配置，并辅以严谨的监控与调优手段。这样不仅能一举摆脱当前的困境，还能让Spark应用在复杂环境下的表现更上一层楼，既稳如磐石又快如闪电。在整个探索和解决问题的过程中，我们的人类智慧和技术实践得到了充分融合，这也正是技术的魅力所在！

...少必要的依赖库会导致Spark无法正常运行？ 在大数据处理的世界里，Apache Spark作为一款高性能、通用的并行计算框架，凭借其对大规模数据处理的强大支持和优异性能赢得了广泛的赞誉。在实际操作Spark的过程中，咱们可能会碰上个让人头疼的问题。啥问题呢？就是由于关键的依赖库缺失了，导致Spark这个家伙没法正常启动或者执行任务，这确实挺让人挠头的。本文将深入探讨这一问题，并通过实例代码揭示它的重要性。 1. Spark与依赖库的关系 (1) 依赖库的重要性 在Spark的工作机制中，它自身提供了一系列核心功能库，如spark-core负责基本的分布式任务调度，spark-sql实现SQL查询等。为了应对各种业务需求，Spark往往需要和其他好伙伴——第三方库一起携手工作。比如，如果你想和数据库打交道，就可能得请出JDBC驱动这位“翻译官”。再比如，当你需要进行机器学习这类高大上的任务时，MLlib或者其他的深度学习库就成了你必不可少的得力助手啦。这些“依赖库”，你就想象成是Spark引擎运行必需的“小帮手”或者说是“关键零部件”。没有它们，就好比一辆汽车缺了心脏般的重要零件，哪怕引擎再猛如虎，也只能干瞪眼没法跑起来。 (2) 依赖传递性 在构建Spark应用时，我们需要通过构建工具（如Maven、Sbt）明确指定项目的依赖关系。这里说的依赖，可不是仅仅局限在Spark自己的核心组件里，还包括咱们应用“嗷嗷待哺”的其他第三方库。这些库之间，就好比是一群互相帮忙的朋友，关系错综复杂。如果其中任何一个朋友缺席了，那整个团队的工作可能就要乱套，咱们的应用也就没法正常运转啦。 2. 缺少依赖库引发的问题实例 假设我们要用Spark读取MySQL数据库中的数据，首先需要引入JDBC驱动依赖： scala // 在build.sbt文件中添加依赖 libraryDependencies += "mysql" % "mysql-connector-java" % "8.0.23" // 或在pom.xml文件中添加依赖 mysql mysql-connector-java 8.0.23 然后在代码中尝试连接MySQL： scala import org.apache.spark.sql.SparkSession val spark = SparkSession.builder.appName("mysqlExample").getOrCreate() val jdbcDF = spark.read.format("jdbc") .option("url", "jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase") .option("driver", "com.mysql.jdbc.Driver") .option("dbtable", "mytable") .load() jdbcDF.show() 如果此时没有正确引入并配置MySQL JDBC驱动，上述代码在运行时就会抛出类似于NoClassDefFoundError: com/mysql/jdbc/Driver的异常，表明Spark找不到相应的类定义，这就是典型的因缺少依赖库而导致的运行错误。 3. 如何避免和解决依赖库缺失问题 (1) 全面且精确地声明依赖 在项目初始化阶段，务必详细列出所有必需的依赖库及其版本信息，确保它们能在构建过程中被正确下载和打包。 (2) 利用构建工具管理依赖 利用Maven、Gradle或Sbt等构建工具，可以自动解析和管理项目依赖关系，减少手动管理带来的疏漏。 (3) 检查和更新依赖 定期检查和更新项目依赖库，以适应新版本API的变化以及修复潜在的安全漏洞。 (4) 理解依赖传递性 深入理解各个库之间的依赖关系，防止因间接依赖导致的问题。当遇到问题时，可通过查看构建日志或使用mvn dependency:tree命令来排查依赖树结构。 总结来说，依赖库对于Spark这类复杂的应用框架而言至关重要。只有妥善管理和维护好这些“零部件”，才能保证Spark引擎稳定高效地运转。所以，开发者们在尽情享受Spark带来的各种便捷时，也千万不能忽视对依赖库的管理和配置这项重要任务。只有这样，咱们的大数据探索之路才能走得更顺溜，一路绿灯，畅通无阻。

什么是Spark的推测执行（Speculative Execution）？——深入浅出的技术探讨与实战示例 1. 引子 理解分布式计算中的挑战 在大数据处理的世界里，Apache Spark以其卓越的性能和易用性赢得了广大开发者的心。当我们用超级大的集群来处理那些让人挠头的复杂并行任务时，常常会碰到各种意想不到的性能瓶颈问题。特别是在各个节点硬件配置不统一，或者数据分布得七零八落的情况下，这些问题更是层出不穷。这时候，一个叫“推测执行”的小机灵鬼就显得特别关键了，它就像Spark里的那位超级未雨绸缪、洞察秋毫的大管家，时刻紧盯着任务的进展动态。一旦瞅准时机，它就会立马出手，优化整体的运行效率，让事情变得更快更顺溜。 2. 推测执行的基本概念 定义 Spark的推测执行是一种提高分布式计算任务效率的方法。换句话说，这个功能就相当于Spark有了个聪明的小脑瓜。当它发现有些任务跑得比乌龟还慢，就猜到可能是硬件闹情绪了，或者数据分配不均在使绊子，于是果断决定派出额外的“小分队”一起并肩作战，加速完成任务。你知道吗，当Spark在运行程序时，如果有某个复制的推测任务抢先完成了，它会很机智地把其他还在苦干的复制任务的结果直接忽略掉，然后挑出这个最快完成复制任务的成果来用。这样一来，就大大减少了整个应用程序需要等待的时间，让效率嗖嗖提升！ 原理 在Spark中，默认情况下是关闭推测执行的，但在大型集群环境下开启该特性可以显著提升作业性能。Spark通过监控各个任务的执行进度和速度差异，基于内置的算法来决定是否需要启动推测任务。这种策略能够应对潜在的硬件故障、网络波动以及其他难以预估的因素造成的执行延迟。 3. 如何启用Spark的推测执行 为了直观地展示如何启用Spark的推测执行，我们可以查看SparkConf的配置示例： scala import org.apache.spark.SparkConf val sparkConf = new SparkConf() .setAppName("SpeculationDemo") .setMaster("local[4]") // 或者是集群模式 .set("spark.speculation", "true") // 启用推测执行 val sc = new SparkContext(sparkConf) 在这个示例中，我们设置了spark.speculation为true以启用推测执行。当然，在真实的工作场景里，咱们也得灵活应变，根据实际工作任务的大小和资源状况，对一些参数进行适当的微调。比如那个推测执行的触发阈值（spark.speculation.multiplier），就像调节水龙头一样，要找到适合当前环境的那个“度”。 4. 推测执行的实际效果与案例分析 假设我们正在处理一个包含大量分区的数据集，其中一个分区的数据量远大于其他分区，导致负责该分区的任务执行时间过长。以下是Spark内部可能发生的推测执行过程： - Spark监控所有任务的执行状态和速度。 - 当发现某个任务明显落后于平均速度时，决定启动一个新的推测任务处理相同的分区数据。 - 如果推测任务完成了计算并且比原任务更快，则采用推测任务的结果，并取消原任务。 - 最终，即使存在数据倾斜，整个作业也能更快地完成。 5. 探讨与权衡 尽管推测执行对于改善性能具有积极意义，但并不是没有代价的。额外的任务副本会消耗更多的计算资源，如果频繁错误地推测，可能导致集群资源浪费。所以，在实际操作时，我们得对作业的特性有接地气、实实在在的理解，然后根据实际情况灵活把握，找到资源利用和执行效率之间的那个微妙平衡点。 总之，Spark的推测执行机制是一个聪明且实用的功能，它体现了Spark设计上的灵活性和高效性。当你碰上那种超大规模、复杂到让人挠头的分布式计算环境时，巧妙地利用推测执行这个小窍门，就能帮咱们更好地玩转Spark。这样一来，甭管遇到什么难题挑战，Spark都能稳稳地保持它那傲人的高性能表现，妥妥的！下次你要是发现Spark集群上的任务突然磨磨蹭蹭，不按套路出牌地延迟了，不如尝试把这个神奇的功能开关打开试试，没准就能收获意想不到的惊喜效果！说到底，就像咱们人类在解决问题时所展现的机智劲儿那样，有时候在一片迷茫中摸索出最佳答案，这恰恰就是技术发展让人着迷的地方。