大家好呀,我是狂野君,最近总听说茅台的很火,正好今日闲来无事,准备自食其力,自己搞瓶茅台尝尝,怎么搞呢,当然是靠技术了,哈哈哈
好了,废话不多说了,上干多线程并发货了
在并发编程中,我们通过锁,来避免由于Java竞争而造成的数据不一致问题。通常,我们以synchronized 、Loc开源中国k
来使用它(单机情况)
我们来看一个案例:
高并发下单超卖问题
@Autowired
RedisTemplate<String,String> redisTemplate;
String maotai = "maotai20210321001";//茅台商品编号
@PostConstruct
public void init(){
//此处模拟向缓存中存入商品库存操作
redisTemplate.opsForValue().set(maotai,"100");
}
@GetMapping("/get/maotai2")
public String seckillMaotai2() {
synchronized (this) {
Integer count = Integer.parseInt(redisTemplate.opsForValue().get(maotai)); // 1
//如果还有库存
if (count > 0) {
//抢到了茅台,库存减一
redisTemplate.opsForValue().set(maotai,String.valueOf(count-1));
//后续操作 do something
log.info("我抢到茅台了!");
return "ok";
}else {
return "no";
}
}
}
问题分析:
- 现象:本地锁多线程并发在多节点下失效(集群/分布式)
- 原因:本地锁它只java培训能锁住本地JVM进程中的多个线程,对于多个JVM进程的不同多线程的实现方式线程多线程并发间是锁不住的
- 解决:分布式锁(在分布式环境下提供锁服务,并且达到本地锁的效果)
何为分布式锁
- 当在分布式架构下,数据只有一份(或有限制),此时需要利用锁的技术控制某一时刻修改数据的进程数。
- 用一个状态值表示锁,对锁的占用和释放通过状态值来标识。
分布式锁特点
- 互斥性:不仅要在同一jvm进程下的不同线程间互斥,更要在不面试自我介绍一分钟同jvm进程下的不同线程间互斥
- 锁超时:支持锁的自动释放,防止死锁
- 正确,开源代码网站github高效,高可用:解铃还须系铃人(加锁和解锁必须是同一个线程)开源,加锁和解锁操作一定要高效,提供锁的服务要具备容错性
- 可重入:如果一个线程拿到了锁之后继续去获取锁还能获开源取到,我们称锁是可重入的(方法的递归调用)
- 阻塞/非阻塞:如果获取不到直接返回视为非阻塞的,如果获取不到会等待锁的释放直到获取锁或者等待超时,视为阻塞的
- 公平/非公平:按照请求的顺序获取锁视为公平的
基于Redis实现分布式锁
实现思面试路:
锁的实现主要基于redis的SETNX
命令:
SETNX key value
将 key 的值设为 value ,当且仅当 key 不存在。
若给定的开源节流 key 已经存在,则 SETNX 不做任何动作。
SET面试问题NX 是『S多线程面试题ET if Not eXists』(如果不存在,则 SET)java是什么意思的简写。
返回值: 设置成功,返回 1 设置失败,返回 0
使用SET多线程下载NX
完java模拟器成同步锁的流程及事项如下:
- 使用
SETNX
命令获取锁,若返回0(key已存在,锁已存在)则获取失败,反之面试自我介绍3分钟通用获取成功 - 为了防止获取锁后程序出现异常,导致其他线程/进程调用
SETNX
命令总是返回0而进入java语言死锁状态,需要为该key设置一个“合理”的过期时间 - 释放锁,使用
D面试常见问题及回答技巧EL
命令将锁java面试题数据删除
实现代码开源阅读版本1:
@GetMapping("/get/maotai3")
public String seckillMaotai3() {
//获取锁
Boolean islock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockey, "1");
if (islock) {
//设置锁的过期时间
redisTemplate.expire(lockey,5, TimeUnit.SECONDS);
try {
Integer count = Integer.parseInt(redisTemplate.opsForValue().get(maotai)); // 1
//如果还有库存
if (count > 0) {
//抢到了茅台,库存减一
redisTemplate.opsForValue().set(maotai,String.valueOf(count-1));
//后续操作 do something
log.info("我抢到茅台了!");
return "ok";
}else {
return "no";
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//释放锁
redisTemplate.delete(lockey);
}
}
return "dont get lock";
}
问题分析:
-
- setnx 和 expi面试技巧re是非原子性操作(解决:2.6以前可用使用lua脚本,2.6以后可用set命令)
- 2.错误解锁(如何保证解铃还须系铃人:给锁加一个唯一标识)
错误解锁问题解决:
@GetMapping("/get/maotai4")
public String seckillMaotai4() {
String requestid = UUID.randomUUID().toString() + Thread.currentThread().getId();
/*String locklua ="" +
"if redis.call('setnx',KEYS[1],ARGV[1]) == 1 then redis.call('expire',KEYS[1],ARGV[2]) ; return true " +
"else return false " +
"end";
Boolean islock = redisTemplate.execute(new RedisCallback<Boolean>() {
@Override
public Boolean doInRedis(RedisConnection redisConnection) throws DataAccessException {
Boolean eval = redisConnection.eval(
locklua.getBytes(),
ReturnType.BOOLEAN,
1,
lockey.getBytes(),
requestid.getBytes(),
"5".getBytes()
);
return eval;
}
});*/
//获取锁
Boolean islock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockey,requestid,5,TimeUnit.SECONDS);
if (islock) {
try {
Integer count = Integer.parseInt(redisTemplate.opsForValue().get(maotai)); // 1
//如果还有库存
if (count > 0) {
//抢到了茅台,库存减一
redisTemplate.opsForValue().set(maotai,String.valueOf(count-1));
//后续操作 do something
log.info("我抢到茅台了!");
return "ok";
}else {
return "no";
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//释放锁
//判断是自己的锁才能去释放 这种操作不是原子性的
/*String id = redisTemplate.opsForValue().get(lockey);
if (id !=null && id.equals(requestid)) {
redisTemplate.delete(lockey);
}*/
String unlocklua = "" +
"if redis.call('get',KEYS[1]) == ARGV[1] then redis.call('del',KEYS[1]) ; return true " +
"else return false " +
"end";
redisTemplate.execute(new RedisCallback<Boolean>() {
@Override
public Boolean doInRedis(RedisConnection redisConnection) throws DataAccessException {
Boolean eval = redisConnection.eval(
unlocklua.getBytes(),
ReturnType.BOOLEAN,
1,
lockey.getBytes(),
requestid.getBytes()
);
return eval;
}
});
}
}
return "dont get lock";
}
锁续期/锁续命
/**
* 3,锁续期/锁续命
* 拿到锁之后执行业务,业务的执行时间超过了锁的过期时间
*
* 如何做?
* 给拿到锁的线程创建一个守护线程(看门狗),守护线程定时/延迟 判断拿到锁的线程是否还继续持有锁,如果持有则为其续期
*
*/
//模拟一下守护线程为其续期
ScheduledExecutorService executorService;//创建守护线程池
ConcurrentSkipListSet<String> set = new ConcurrentSkipListSet<String>();//队列
@PostConstruct
public void init2(){
executorService = Executors.newScheduledThreadPool(1);
//编写续期的lua
String expirrenew = "" +
"if redis.call('get',KEYS[1]) == ARGV[1] then redis.call('expire',KEYS[1],ARGV[2]) ; return true " +
"else return false " +
"end";
executorService.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
@Override
public void run() {
Iterator<String> iterator = set.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
String rquestid = iterator.next();
redisTemplate.execute(new RedisCallback<Boolean>() {
@Override
public Boolean doInRedis(RedisConnection redisConnection) throws DataAccessException {
Boolean eval = false;
try {
eval = redisConnection.eval(
expirrenew.getBytes(),
ReturnType.BOOLEAN,
1,
lockey.getBytes(),
rquestid.getBytes(),
"5".getBytes()
);
} catch (Exception e) {
log.error("锁续期失败,{}",e.getMessage());
}
return eval;
}
});
}
}
},0,1,TimeUnit.SECONDS);
}
@GetMapping("/get/maotai5")
public String seckillMaotai5() {
String requestid = UUID.randomUUID().toString() + Thread.currentThread().getId();
//获取锁
Boolean islock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockey,requestid,5,TimeUnit.SECONDS);
if (islock) {
//获取锁成功后让守护线程为其续期
set.add(requestid);
try {
Integer count = Integer.parseInt(redisTemplate.opsForValue().get(maotai)); // 1
//如果还有库存
if (count > 0) {
//抢到了茅台,库存减一
redisTemplate.opsForValue().set(maotai,String.valueOf(count-1));
//后续操作 do something
//seckillMaotai5();
//模拟业务超时
TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
log.info("我抢到茅台了!");
return "ok";
}else {
return "no";
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//解除锁续期
set.remove(requestid);
//释放锁
String unlocklua = "" +
"if redis.call('get',KEYS[1]) == ARGV[1] then redis.call('del',KEYS[1]) ; return true " +
"else return false " +
"end";
redisTemplate.execute(new RedisCallback<Boolean>() {
@Override
public Boolean doInRedis(RedisConnection redisConnection) throws DataAccessException {
Boolean eval = redisConnection.eval(
unlocklua.getBytes(),
ReturnType.BOOLEAN,
1,
lockey.getBytes(),
requestid.getBytes()
);
return eval;
}
});
}
}
return "dont get lock";
}
锁的可重入/阻塞锁(redisson)
/**
*
* 4,如何支持可重入
* 重入次数/过期时间
* 获取
* 获取
* 获取
*
* 释放
* 释放
* 释放
*
* 基于本地实现
* 还是基于redis但是更换了数据类型,采用hash类型来实现
* key field value
* 锁key 请求id 重入次数
* 用lua实现
*
*
* 5,阻塞/非阻塞的问题:现在的锁是非阻塞的,一旦获取不到锁直接返回了
* 如何做一个阻塞锁呢?
* 获取不到就等待锁的释放,直到获取到锁或者等待超时
* 1:基于客户端轮询的方案
* 2:基于redis的发布/订阅方案
*
*
* 有没有好的实现呢?
* Redisson
*
*/
@Value("${spring.redis.host}")
String host;
@Value("${spring.redis.port}")
String port;
@Bean
public RedissonClient redissonClient() {
Config config = new Config();
config.useSingleServer().setAddress("redis://"+host+":"+port);
return Redisson.create(config);
}
@Autowired
RedissonClient redissonClient;
@GetMapping("/get/maotai6")
public String seckillMaotai6() {
//要去获取锁
RLock lock = redissonClient.getLock(lockey);
lock.lock();
try {
Integer count = Integer.parseInt(redisTemplate.opsForValue().get(maotai)); // 1
//如果还有库存
if (count > 0) {
//抢到了茅台,库存减一
redisTemplate.opsForValue().set(maotai,String.valueOf(count-1));
//后续操作 do something
log.info("我抢到茅台了!");
return "ok";
}else {
return "no";
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
lock.unlock();;
}
return "";
}
redisson
概述
Redisson内置了一系列的分布式对象,分布式集合,分布式锁,分布式服务等诸多功能特性,是一款基于Redis实现,拥有一系列分布式系统功能特性的工具包,是实现分布式系统架构中缓存中间件的最佳选择。
下载地址:github.com/redisson/re…
实现
<dependency>
<groupId>org.redisson</groupId>
<artifactId>redisson</artifactId>
<version>3.8.2</version>
</dependency>
@Bean
public RedissonClient redissonClient() {
Config config = new Config();
config.useSingleServer().setAddress("redis://"+host+":"+port);
return Redisson.create(config);
}
@Autowired
RedissonClient redissonClient;
@GetMapping("/get/maotai6")
public String seckillMaotai6() {
//要去获取锁
RLock lock = redissonClient.getLock(lockey);
lock.lock();
try {
Integer count = Integer.parseInt(redisTemplate.opsForValue().get(maotai)); // 1
//如果还有库存
if (count > 0) {
//抢到了茅台,库存减一
redisTemplate.opsForValue().set(maotai,String.valueOf(count-1));
//后续操作 do something
log.info("我抢到茅台了!");
return "ok";
}else {
return "no";
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
lock.unlock();;
}
return "";
}
源码剖析
1,加锁的(是否支持重入)
2,锁续期的
3,阻塞获取
4,释放
/**
* 源码如下:
* 1,加锁
* <T> RFuture<T> tryLockInnerAsync(long leaseTime, TimeUnit unit, long threadId, RedisStrictCommand<T> command) {
* internalLockLeaseTime = unit.toMillis(leaseTime);
*
* return commandExecutor.evalWriteAsync(getName(), LongCodec.INSTANCE, command,
* #如果锁key不存在
* "if (redis.call('exists', KEYS[1]) == 0) then " +
* #设置锁key,field是唯一标识,value是重入次数
* "redis.call('hset', KEYS[1], ARGV[2], 1); " +
* #设置锁key的过期时间 默认30s
* "redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]); " +
* "return nil; " +
* "end; " +
* #如果锁key存在
* "if (redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[2]) == 1) then " +
* #重入次数+1
* "redis.call('hincrby', KEYS[1], ARGV[2], 1); " +
* #重置过期时间
* "redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]); " +
* "return nil; " +
* "end; " +
* "return redis.call('pttl', KEYS[1]);",
* Collections.<Object>singletonList(getName()), internalLockLeaseTime, getLockName(threadId));
* }
*
* 2,锁续期
* private void scheduleExpirationRenewal(final long threadId) {
* if (expirationRenewalMap.containsKey(getEntryName())) {
* return;
* }
*
* Timeout task = commandExecutor.getConnectionManager().newTimeout(new TimerTask() {
* @Override
* public void run(Timeout timeout) throws Exception {
* //续期函数的真正实现
* RFuture<Boolean> future = renewExpirationAsync(threadId);
*
* future.addListener(new FutureListener<Boolean>() {
* @Override
* public void operationComplete(Future<Boolean> future) throws Exception {
* expirationRenewalMap.remove(getEntryName());
* if (!future.isSuccess()) {
* log.error("Can't update lock " + getName() + " expiration", future.cause());
* return;
* }
*
* if (future.getNow()) {
* // reschedule itself 再次调用自己,最终形成的结果就是每隔10秒续期一次
* scheduleExpirationRenewal(threadId);
* }
* }
* });
* }
* // internalLockLeaseTime=30 * 1000 即30秒
* }, internalLockLeaseTime / 3, TimeUnit.MILLISECONDS); //30/3=10秒后异步执行续期函数
*
* if (expirationRenewalMap.putIfAbsent(getEntryName(), new ExpirationEntry(threadId, task)) != null) {
* task.cancel();
* }
* }
*
* 续期的lua脚本:判断key,field存在则重置过期时间
* protected RFuture<Boolean> renewExpirationAsync(long threadId) {
* return commandExecutor.evalWriteAsync(getName(), LongCodec.INSTANCE, RedisCommands.EVAL_BOOLEAN,
* "if (redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[2]) == 1) then " +
* "redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[1]); " +
* "return 1; " +
* "end; " +
* "return 0;",
* Collections.<Object>singletonList(getName()),
* internalLockLeaseTime, getLockName(threadId));
* }
*
*
*
* 4,阻塞锁实现
* public void lockInterruptibly(long leaseTime, TimeUnit unit) throws InterruptedException {
* long threadId = Thread.currentThread().getId();
* Long ttl = tryAcquire(leaseTime, unit, threadId);
* // lock acquired
* if (ttl == null) {
* return;
* }
* //如果没有获取到锁,则订阅:redisson_lock__channel:{key} 频道
* RFuture<RedissonLockEntry> future = subscribe(threadId);
* commandExecutor.syncSubscription(future);
*
* try {
* while (true) {
* //尝试再获取一次
* ttl = tryAcquire(leaseTime, unit, threadId);
* // lock acquired
* if (ttl == null) {
* break;
* }
*
* // waiting for message 阻塞等待锁订阅频道的消息,一旦锁被释放,就会得到信号通知,继续尝试获取锁
* if (ttl >= 0) {
* getEntry(threadId).getLatch().tryAcquire(ttl, TimeUnit.MILLISECONDS);
* } else {
* getEntry(threadId).getLatch().acquire();
* }
* }
* } finally {
* //获取到锁后取消订阅
* unsubscribe(future, threadId);
* }
* // get(lockAsync(leaseTime, unit));
* }
*
*
* 5,解锁
* protected RFuture<Boolean> unlockInnerAsync(long threadId) {
* return commandExecutor.evalWriteAsync(getName(), LongCodec.INSTANCE, RedisCommands.EVAL_BOOLEAN,
* //key已经不存在了,则向redisson_lock__channel:{key}频道发布锁释放消息
* "if (redis.call('exists', KEYS[1]) == 0) then " +
* "redis.call('publish', KEYS[2], ARGV[1]); " +
* "return 1; " +
* "end;" +
* // hash 中的field 不存在时直接返回,
* "if (redis.call('hexists', KEYS[1], ARGV[3]) == 0) then " +
* "return nil;" +
* "end; " +
* "local counter = redis.call('hincrby', KEYS[1], ARGV[3], -1); " +
* //重入次数-1后如果还大于0,延长过期时间
* "if (counter > 0) then " +
* "redis.call('pexpire', KEYS[1], ARGV[2]); " +
* "return 0; " +
* "else " +
* //重入次数-1后如果归0,则删除key,并向redisson_lock__channel:{key}频道发布锁释放消息
* "redis.call('del', KEYS[1]); " +
* "redis.call('publish', KEYS[2], ARGV[1]); " +
* "return 1; "+
* "end; " +
* "return nil;",
* Arrays.<Object>asList(getName(), getChannelName()), LockPubSub.unlockMessage, internalLockLeaseTime, getLockName(threadId));
*
* }
*/
布隆过滤器(BloomFilter)
引言:
问题1:什么是Redis缓存穿透?缓存穿透如何解决?
问题2:如何在海量元素中(例如 10 亿无序、不定长、不重复)快速判断一个元素是否存在?
什么是 BloomFilter
布隆过滤器(英语java语言:Bloom Filter)是 1970 年由Burton HowaJavard Bloom提出的,是一种空间效率高的概率型数据结构。
本质上其实就是一个很长的二进制向量和一系列随机映射函数。专门用来检测集合中是否存多线程应用场景例子在特定的元素
产生的契机
回想一下,我们平常在检测集合中是否存在某元素时,都会采开源代码网站github用比较的方法。考虑以下情况:
- 如果集合用线性表javascript存储,查找的时多线程并发中线程的状态间复开源节流杂度为O(njava是什么意思)。
- 如果java编译器用平衡BST(如AV多线程L树、红黑树)存储,时间复杂度为O(logn)。
- 如果用哈希表存储,并用链地址法与平衡BST解决面试自我介绍简单大方哈希冲突(参考JDK8的Has开源hMap实现方法),时间复杂度也要有java怎么读O[log(n/m)],m为哈希分桶数。
总而言之,当集合中元素的数量极多时,不仅查面试找会变得很慢,而且占用的空间也会大到无法想象。BF就是解决这个矛盾的利器。
数据结构&设计java是什么意思思想
BF是由一个长度为m比特的位数组(bit array) 与k个哈希函多线程是什么数(hashJava function) 组成的数据结构。位数组均初始化为0,所有哈希函数都可以分别把输入数据尽量均匀地散列。
基于BitMap:
如果我们要映射一个值到布隆过滤多线程是什么意思器中,我们需要使用多个不同的哈希多线程函数生成多个哈希值, 并对每个生成的哈希值指向的 bit 位,设置为多线程的实现方式1
例:
当要插入一个元素时,将其数据分别输入k个哈希函数,产生k个哈希值。以哈希值作为位数组中的下标,将所有k个多线程面试题对应的比特置为1开源节流。
当要查询(即判断线程阻塞的解决方法是否存在)一个元素时,同样将其面试自我介绍简单大方数据输入哈希开源节流函数,开源矿工然后检查对应的k个比特。如果有任意一个比特为0,表明该元素一定不在集合中。如果所有比特均为1,表明该集合有(较大的)可能性在集合中。为什么不是一定在集合中呢?因为一个比特被置为1有开源可能会受到其他元素的影响,这就是所谓“假面试技巧阳性”(false positive)。相对地,“假阴性”(false negative)在BF中是绝不会出现的。
- 如果这些点有任何一个 0,则被检索元素一定不在;
- 如果都是 1,则被检索元素很java语言可能在。
误判率问题分析
哈希函数有以下两个特点:
- 如果两个散列面试技巧值是不相同的(根据同一函数),那么这两个散列值的原开源节流始输入也是不相同的。
- 散列函数的输入和输出不是唯一对应关系的,如果两个散列值相同,两个输入值很可能是相同的。但也可能不同,这种情况称为 “散列碰撞”(或者 “散列多线程并发中线程的状态冲突”线程阻塞的解决方法)
布隆过滤器的误判是指多个输入经过哈希之后在相同的bit位置1了,这样就无法判断究竟是哪个输入产生的,因此误判的根源在于相同的 bit 位被多次映射且置 1。
不支持删除
hash碰撞这种情况也造成了布隆过滤器的删除问题,传统的布隆过滤器并不支持删除操作,因为布隆过滤器的每一个 bit 并不是独java模拟器占的,很有可能多个元素共享了某一位。如果我们直接删除这一位的话,会影响其他的元素。
如何选择哈希函数个数和布隆过滤器长度
很显然,过小的布隆过滤器很快所有的 bit 位均为 1,那么查询任何面试问题大全及答案大全值都会返回“可能存在”,起不到过滤的目的了。布隆过滤器的长度会直接影响误报率,布隆过滤器越长其误报率越小。
另外,哈希函数的个数也开源软件需要权衡,个开源中国数越多则布隆过滤器 bit 位置位 1 的速度越快,且布隆过滤器的效率越低;但是如果太少的话,那我们的误报率会变高。
如何面试自我介绍简单大方选择适合业务的 k开源矿工 和 m 值呢,这里直接贴一个公式:
布隆过滤器实现
第一种方式:Guava
1、引入Guava pom配置
<dependency>
<groupId>com.google.guava</groupId>
<artifactId>guava</artifactId>
<version>29.0-jre</version>
</dependency>
2、代码实现
public class BloomFilterTest {
@Test
public void test1() {
BloomFilter<Integer> bloomFilter = BloomFilter.create(Funnels.integerFunnel(), size, fpp);
// 插入10万样本数据
for (int i = 0; i < size; i++) {
bloomFilter.put(i);
}
// 用另外十万测试数据,测试误判率
int count = 0;
for (int i = capacity; i < size + 100000; i++) {
if (bloomFilter.mightContain(i)) {
count++;
System.out.println(i + "误判了");
}
}
System.out.println("总共的误判数:" + count);
}
}
}
运行结果:
10万数据里有947个多线程是什么误判,约等于0.01%,也就是代码里设置面试问题大全及答案大全的误判率:fpp = 0.01
代码分析:
核心BloomFilter.create
方法:
@VisibleForTesting
static <T> BloomFilter<T> create(
Funnel<? super T> funnel, long expectedInsertions, double fpp, Strategy strategy) {
。。。。
}
这里有四个参数:
-
funnel
:数据类型(通常是调用Funnels工具类中的) -
expectedInsertions
:指望插入的值的个数 -
fpp
:误判率(默认值为0.03) -
strategy
:哈希算法
咱们重点讲一下fpp
参数
fpp误判率
情景一:fpp = 0.01
- 误判个数:947 占内存大小:9585058位数
情景二:fpp = 0.03
(默认参数)
- 误判个数:3033 占内存大小:72多线程的应用场景98440位数
总结
- 误判率能够经过
fpp
参数进行调节 - fpp越小,须要的内存空间就越大:0.01须要900多万位数,0.03须要700多万位数。
- fpp越小,集合添加数据时,就须要更多的hash函数运算更多的hash值,去存储到对应的数组下标里。(忘了去看上多线程编程面的布隆过滤存入数据的过程)
第二种方式:Redisson
上面使用Gua面试自我介绍简单大方va实现的布隆过滤器是把数据放在了本地内存中。分布式的场景中就不合适了,没法共享内存
还能够用Redis来实现布隆过滤器多线程编程,这里使用Re多线程应用场景例子dis封装好的客户端工多线程是什么具Redisson
pom配置:
<dependency>
<groupId>org.redisson</groupId>
<artifactId>redisson-spring-boot-starter</artifactId>
<version>3.13.4</version>
</dependency>
java代码:
public class RedissonBloomFilter {
public static void main(String[] args) {
Config config = new Config();
config.useSingleServer().setAddress("redis://127.0.0.1:6379");
config.useSingleServer().setPassword("1234");
//构造Redisson
RedissonClient redisson = Redisson.create(config);
RBloomFilter<String> bloomFilter = redisson.getBloomFilter("phoneList");
//初始化布隆过滤器:预计元素为100000000L,偏差率为3%
bloomFilter.tryInit(100000000L,0.03);
//将号码10086插入到布隆过滤器中
bloomFilter.add("10086");
//判断下面号码是否在布隆过滤器中
//输出false
System.out.println(bloomFilter.contains("123456"));
//输出true
System.out.println(bloomFilter.contains("10086"));
}
}
Twemproxy
1.1.1 简介
cluster是redis官方提供的集群方案,功能确实强大(在线扩容,缩容等等),除了官方的cl开源阅读app下载安装uster,业界有很多三方的缓存代理中间件,比如: predixy, codis, redis-cerberus,squirrel ,cellar act。Twemproxy是使用最广泛、同时也是redis官方所认可的实现方案。
Twemproxy(又称为nutcracker)由Twitter开源。是一个轻量级的Redis和Memcached代理,主要用来减少对后端缓存服务器的连接数。
特点:
mejava模拟器mcached时代可以称王称霸,但随着redis自身发展,尤其高版本cluster出现,已逐渐被javascript弱化
优点:
简单可靠,具备生产级别应用能力
减少了redis连接数,降低redis连接成本,cluster的所有节点之间都需要互java面试题相建立连接。
除了redis,Twemproxy可以对Me多线程的实现方式mcached 协议做代理,在缓存界是个通用性的解决方案java面试题。
缺点:
和cluster相比,性能有一定javaee的损失(twitter测试约2面试0%)
自身也会成为一个单点,所以,做双活很重要!
它只是一个代理转发,底层的主从切换等依然靠redis自身的主从和哨兵或cluster。这一点上cluster已经javaee完虐它
1.1.2 下载与部署
yum install -y autoconf automake libtool
yum remove -y autoconf
export twemproxy_path=/opt/redis/latest/twemproxy/
mkdir -p $twemproxy_path
cd $twemproxy_path
wget ftp://ftp.gnu.org/gnu/autoconf/autoconf-2.69.tar.gz
tar -zxvf autoconf-2.69.tar.gz
cd autoconf-2.69
.configure --prefix=/usr
make && make install
cd $twemproxy_path
wget http://ftp.gnu.org/gnu/automake/automake-1.14.tar.gz
tar -zxvf automake-1.14.tar.gz
cd automake-1.14
.bootstrap.sh
.configure --prefix=/usr
make && make install
cd $twemproxy_path
wget http://ftp.gnu.org/gnu/libtool/libtool-2.4.2.tar.gz
tar -zxvf libtool-2.4.2.tar.gz
cd libtool-2.4.2
.configure --prefix=/usr
make && make install
cd $twemproxy_path
wget https://github.com/twitter/twemproxy/archive/v0.4.1.tar.gz
tar -zxvf v0.4.1.tar.gz
cd twemproxy-0.4.1
.configure --prefix=/usr
make && make install
#编译完,启动文件在src目录中。
1.1.3 配置与启动
1)先准备好两台redis
#将redis.conf拷贝一份,注意以下配置项
#后台启动
daemonize yes
#bind这一行一定要注释掉!允许外部ip连接,否则将来用redis-cli连接操作命令的时候会报一个错误:
#Error: Connection reset by peer
#bind 127.0.0.1 -::1
#启动两个实例,在8081和8082端口
[root@iZ8vb3a9qxofwannyywl6zZ twemproxy]# pwd
/opt/redis/latest/twemproxy
[root@iZ8vb3a9qxofwannyywl6zZ twemproxy]# ..src/redis-server redis.conf --port 8081
[root@iZ8vb3a9qxofwannyywl6zZ twemproxy]# ..src/redis-server redis.conf --port 8082
#确认服务启动成功
[root@iZ8vb3a9qxofwannyywl6zZ twemproxy]# ps aux | grep redis-server
root 18209 0.1 0.0 162492 2680 ? Ssl 13:35 0:00 ..src/redis-server 127.0.0.1:8081
root 18217 0.0 0.0 162492 2688 ? Ssl 13:35 0:00 ..src/redis-server 127.0.0.1:8082
2)配置twemproxy
#将yml文件拷贝一份,test.yml,并修改内容为自己的redis地址
[root@iZ8vb3a9qxofwannyywl6zZ conf]# pwd
/opt/redis/latest/twemproxy/twemproxy-0.4.1/conf
[root@iZ8vb3a9qxofwannyywl6zZ conf]# cp nutcracker.yml test.yml
#test.yml文件说明
alpha: #标记,如果多组,就alpha,beta……往上加,参考 nutcracker.yml 样本
listen: 127.0.0.1:22121 # 这组集群暴露的端口,将来连这个
hash: fnv1a_64 #hash散列算法
distribution: modula #分片算法,这里用取模方式,一共三种,后面详细介绍
auto_eject_hosts: true #自动摘除故障节点
redis: true #是不是redis,false则表示memcache
server_retry_timeout: 2000 #每隔2秒判断故障节点是否正常,如果正常则放回一致性hash环
server_failure_limit: 3 #多少次无响应,就从一致性hash环中摘除
#redis实例列表,一定要加别名,否则宕机后更换机器,分片就不一样了
#加了别名后,将用别名做分片节点名,否则用ip加端口权重,一旦ip变更会重新迁移
servers:
- 127.0.0.1:8081:1 redis-1
- 127.0.0.1:8082:1 redis-2
#启动:-d后台启动,-c指定启动文件
[root@iZ8vb3a9qxofwannyywl6zZ conf]# ..src/nutcracker -d -c test.yml
[root@iZ8vb3a9qxofwannyywl6zZ conf]# ps aux | grep nutcracker
root 14601 0.0 0.0 1136 248 pts/0 Ssl+ 09:25 0:00 /usr/sbin/nutcracker -c /opt/nutcracker.yml
3)连接与验证
#连接非常的简单,用redis-cli和直连redis一样
#首先在twemproxy上设置多个key,均成功
[root@iZ8vb3a9qxofwannyywl6zZ ~]# redis-cli -p 22121
127.0.0.1:22121> set a a
OK
127.0.0.1:22121> set b b
OK
127.0.0.1:22121> set c c
OK
127.0.0.1:22121> set d d
OK
#先连redis-1 , 取到ac, bd取不到
[root@iZ8vb3a9qxofwannyywl6zZ ~]# redis-cli -p 8081
127.0.0.1:8081> get a
"a"
127.0.0.1:8081> get b
(nil)
127.0.0.1:8081> get c
"c"
127.0.0.1:8081> get d
(nil)
127.0.0.1:8081>
#再连redis-2 , 发现ac不存在,bd在这里,验证集群分片成功!
[root@iZ8vb3a9qxofwannyywl6zZ ~]# redis-cli -p 8082
127.0.0.1:8082> get a
(nil)
127.0.0.1:8082> get b
"b"
127.0.0.1:8082> get c
(nil)
127.0.0.1:8082> get d
"d"
1.1.4 分片策略
1)读写原理
写入时,twemproxy将多个对应的key计面试问题大全及答案大全算hash值路由到对应的后端redis机器。
而要在redis集群多线程应用场景例子中查询对应的key/value时,twemproxy同样计算hash值从对应的后端redis收集过来,然后拼接起来返回给用户。
2)策略
后台的redis或memcached集群可以通过以下几种算法进行key/vjava面试题alue的分配(distribution属性):
- keta开源阅读ma: 一个实现线程阻塞的解决方法一致性hash算法的开源库
- modula: 通过取模的hash算法来选择一个节点
- random:随机选择一个节点
经java编译器典面试题
Redis6.x 之后为何引入了多线程?
答:
Redis6.0 引入多线程主要是为了提高网络 IO 读写性能(Redi多线程面试题s 的瓶颈并不在多线程面试题 CPU,而在内存和网络。)
虽然,Redis6.0 引入了多线程,但是 Redis 的多线程java语言只是在网络数据的读写这类耗时操作上使用了, 执行命令仍然是单线程顺序执行。因此,你也不需要担心线程安java是什么意思全问题。
Redis6.x多线程的实现机制?
流程简述如下:
- 主线程负责接收建立连接请求,获取 Socket 放入全局等待读处理队列。
- 主线javascript程处理完读事件之后,通过 RR(Round Robin)将这些连接分配给这些 IO 线程。
- 主线程阻塞等待 IO 线程读取 Socket 完毕。
- 主线程通过单线程的方式执行请求命令,请求数据读取并解析完成,但并不执行。
- 主线程阻塞等待 IO 线程将数据回写 Socket 完毕。
- 解除线程阻塞的解决方法绑定,清空等待队列。
该设计有如下特点:
1、IO 线java环境变量配置程要么同时在读 socket,要么同时在写,不会同时读或写
2、IO 线程只负责读写 socket 解析命令,不开源节流是什么意思负责命令处理
Redis6.x默认是否开启了多线程?
Redis6.0 的多线程默认是禁用的,只使用主线程
如需开启需要修改 redis 配置文件 redis.conf
:
io-threads-do-reads yes
开启多线程后,还需要设置线程数,否则是不生效的。同样需要修改 redis 配置文件 r多线程编程edis.conf
:
io-threads 4 #官网建议4核的机器建议设置为2或3个线程,8核的建议设置为6个线程
缓存穿透
- 缓存穿透: key面试技巧中对应的缓存数据不存在,面试自我介绍一分钟导致去请求数据库,造成数多线程下载据库的压力倍增的情况
- 缓存击穿: redis过期后的一瞬间,有大量用户请求同一个缓存数据,导致这些请java模拟器求都去请求数据库,造成数据库压力倍增的情,针对一个key而java面试题言
- 缓存雪崩: 缓存服务器宕机或者大量缓存集中某个时间段失效,导致请求全部去到数据库,造成数据库压力倍增的情况,这个是针对多个key而言
缓存穿透
概念:缓存穿透是指缓存和数据库中都没有的数据,而用java编译器户不断发起请求,造成数据库的压力倍面试问题大全及答案大全增的情况
例:发起为id值为 -1 的数据或 id 为特别大不存在的数据
解决方案:
(1)接口层增加校验,比如用户鉴权校验,参开源节流数做校验 比如:id 做基础校验,id <=0的直接拦截
(2)对于像ID为负数的非法请求直接过滤掉,采用布隆过滤器(Bloom F多线程是什么ilte线程阻塞r)
(3javaee)针对在数据库中找不到记录的,我们仍然将该空数据存入面试问题缓存中,当然一般会设java编译器置一个较短的过期时间
缓存雪崩
概念:缓存服务器宕机或者大量缓存集开源是什么意思中某个时间段失效,导致请求全部去到数据库,造成数据库压力倍增的情况,这个是针对多个key而言
解决:
(1)实现缓存高可用,通过redis cluster将热点数据均匀分布在不同的Redis库中也能避免全部失效的问题
(2)批量往Redis存数据的时候,把每个Key的失效时间都加个java怎么读随机值
setRedis(Key,value,time + Math.random() * 10000);
缓存击穿
概念:redis过期后的一瞬间,有大量用多线程的实现方式户请求同一个缓存数据,多线程的实现方式导致这些请求都去请求数据库,造多线程并发中线程的状态成数据库压力倍增的情,针对一个key而言
缓存击穿与缓存雪崩的区别是这里针对的是某一热开源节流门key缓存,而雪崩针对的是大量缓存的集中失效
解开源阅读决方案
● 设置热点数据永远不过期。
● 使用互斥多线程的实现方式锁(mutex key)
好了,java培训今天就先码到这里了,接着去搬砖了,茅台没抢着,倒多线程的实现方式是学习了不少技术,也是收获颇丰
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新来的,你说下Redis的持久化机制,哪一种能解决我们遇到的这个业务问题?
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