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计算机科学与技术专业课程 课程简介 1.数字逻辑电路: “数字逻辑”是计算机专业本科生的一门主要课程,具有自身的理论体系和很强的实践性。它是计算机组成原理的主要先导课程之一,是计算机应用专业关于计算机系统结构方面的主干课程之一。 课程的主要目的是使学生了解和掌握从对数字系统提出要求开始,一直到用集成电路实现所需逻辑功能为止的整个过程的完整知识。内容有数制和编码、布尔代数和逻辑函数、组合逻辑电路的分析和设计,时序逻辑电路的分析和设计,中、大规模集成电路的应用。通过对该课程的学习,可以为计算机组成原理、微型计算机技术、计算机系统结构等课程打下坚实的基础。 2.计算机组成原理: 本课程是计算机系本科生的一门重要专业基础课。在各门硬件课程中占有举足轻重的地位。它的先修课程是《数字逻辑电路》,后继课程有《微机接口技术》、《计算机系统结构》。从课程地位来说,本课程在先修课和后继课中起着承上启下的作用。主要讲解计算机五大部件的组成及工作原理,逻辑设计与实现方法,整机的互连技术,培养学生具有初步的硬件系统分析、设计、开发和使用的能力。具体内容包括:数制与码制、基本逻辑部件、运算方法与运算器、指令系统与寻址方式,中央处理器(CPU)的工作原理及设计方法。存储系统和输入/输出(I/O)系统等。通过该课程的学习,可以使学生较深地掌握单台计算机的组成及工作原理,进一步加深对先修课程的综合理解及灵活应用,为后继课程的学习建立坚实的基础知识。 3.微机接口技术: 本课程是计算机科学与技术专业学生必修的核心课程之一,它的先修课程为数字逻辑、计算机组成原理。本课程对于训练学生掌握硬件接口设计技术,熟悉微处理器和各种接口芯片的硬件设计和软件调试技术都有重要作用,在软件方面要求掌握汇编语言,在硬件方面要掌握中断、DMA、计数器/定时器等设计技术。通过该课程的学习使学生学会微机接口设计的基本方法和技能。 4.计算机系统结构: 计算机系统结构主要是研究高性能计算机组织与结构的课程。主要包括:计算机系统结构的基本概念、指令的流水处理与向量计算机、高性能微处理器技术、并行处理机结构及算法和多处理机技术。结合现代计算机系统结构的新发展,介绍近几年来计算机系统结构所出现的一些新概念和新技术。 5.数据库概论: 数据库已是计算机系本科生不可缺少的专业基础课,它是计算机应用的重要支柱之一。该课程讲授数据库技术的特点,数据库系统的结构,三种典型数据模型及系统(以关系型系统为主)、数据库规范化理论,数据库的设计与管理,以及数据库技术的新进展等。通过本课程学习,掌握基本概念、理论和方法,学会使用数据库管理系统设计和建立数据库的初步能力,为以后实现一个数据库管理系统及进行系统的理论研究打下基础。 6.算法与数据结构: “数据结构”是计算机程序设计的重要理论技术基础,是计算机科学与技术专业的必修课,是计算机学科其它专业课的先修课程。通过学习本课程使学生掌握数据结构的基本逻辑结构和存储结构及其基本算法的设计方法,并在实际应用中能灵活使用。学会分析研究数据对象的特性,选择合适的逻辑结构、存储结构及设计相应的算法。初步掌握算法的时空分析技巧,同时进行程序设计训练。使学生学会应用抽象数据类型概念进行抽象设计。主要内容有:线性表、链表、栈、队列、数组、广义表、树与二叉树、图、查找、排序、内存管理、文件存储管理。 7.离散数学: “离散数学”是计算机科学与技术专业必修课程,其主要内容包括:命题逻辑;一阶命题逻辑;集合、关系与映射;代数系统、布尔代数 ;图论等。这些内容为学习计算机专业课程,如编译原理、数据结构提供重要的理论工具,同时也是计算机应用不可缺少的理论基础。 离散数学主要培养学生对事物的抽象思维能力和逻辑推理能力,为今后处理离散信息,从事计算机软件的开发和设计,以及计算机的其它实际应用打好数学基础。 8.操作系统: 操作系统是现代计算机系统中不可缺少的重要组成部分。它的先修课程是数据结构和计算机基础,在此基础上讲解操作系统的主要内容:CPU管理、存储器管理、作业管理、I/O设备管理和文件管理。这些基本原理告诉人们作为计算机系统中各种资源的管理者和各种活动的组织者、指挥者,操作系统是如何使整个计算机系统有条不率地高效工作,以及它为用户使用计算机系统提供了哪些便利手段。掌握了这些知识,人们就会对计算机系统的总体框架、工作流程和使用方法有了一个全面的认识,就会清楚后续专业课程所述内容在计算机系统中所处的地位和作用,这样不仅便于理解后续课程内容,而且能使人们把计算机的各部分知识有机地联系起来。此外,由于多处理机系统和计算机网络的盛行,本课程中也包含了对多处理机操作系统和网络操作系统的概述,从而使学习者可以跟上计算机技术的发展速度。 9.数据通信与计算机网: 该课程主要介绍网络基本理论和网络最新实用技术,分基础理论、实用技术和新技术三部分进行讲述。主要讲解计算机网络的功能和组成,数据传输,链路控制,多路复用,差错检测,网络体系结构,网络分层协议及局域网、广域网等。要求学生掌握数据通信的基本原理和计算机网络的体系结构,打下坚实的理论基础,培养实际应用的能力,为今后从事计算机网络的科研和设计工作打下基础。 10.高级语言程序设计: 本课程介绍了C与C++的全集。它从语法入手,同时强调程序设计的基本方法,以使学生能在较短的时间内,掌握C语言的结构化程序设计方法与C++语言的面向对象程序设计方法。主要内容有:1、过程初步;2、过程组织和管理;3、C++的数据类型;4、类与对象;5、继承;6、I/O流。 11.软件工程: 软件工程课程是计算机专业的一门主要专业课程,是培养高水平软件研制和开发人员的一门重程。该课程主要介绍软件工程的概念、原理及典型的方法技术,进述软件生存周期各阶段的任务、过程、方法和工具,讨论了软件工程使用的科学管理技术。 12.数据库应用: 通过实践方式使学生进一步掌握数据库知识和技术,掌握C/S(客户/服务)模式下的大型数据库的设计与实现,培养同行间的合作精神,学习应用合作方法。 13.软件编程实践: 主要介绍最新的常规的软件编程平台、工具和方法。本课程面向应用技术和实用技术,培养学生自学新技术的能力,在WINDOWS下的综合编程能力,实际解决问题能力。 14.计算机网络工程: 计算机技术与通信技术相结合导致了计算机网络的产生。计算机网络已成为当今大型信息系统的基础。-------------------------高等数学、大学英语、概率统计、离散数学、电路、模拟电子、数字电子、数据结构、操作系统、编译原理、计算机网络、数据库原理、软件工程、汇编语言、C++程序设计、接口技术、Java、VC++、计算机病毒分析、信息安全、等。 高数学的是微积分,线性代数,概率论与数理统计。英语是大学英语上下。还有就是专业的计算机知识,数据分析,c语言,java,还有计算机的系统分析,各种软件技术,学会写代码,程序等。

琴瑟 2019-12-02 01:22:34 0 浏览量 回答数 0

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参考:https://www.iteblog.com/archives/2530.html分布式和去中心化(Distributed and Decentralized)Cassandra 是分布式的,这意味着它可以运行在多台机器上,并呈现给用户一个一致的整体。事实上,在一个节点上运行 Cassandra 是没啥用的,虽然我们可以这么做,并且这可以帮助我们了解它的工作机制,但是你很快就会意识到,需要多个节点才能真正了解 Cassandra 的强大之处。它的很多设计和实现让系统不仅可以在多个节点上运行,更为多机架部署进行了优化,甚至一个 Cassandra 集群可以运行在分散于世界各地的数据中心上。你可以放心地将数据写到集群的任意一台机器上,Cassandra 都会收到数据。对于很多存储系统(比如 MySQL, Bigtable),一旦你开始扩展它,就需要把某些节点设为主节点,其他则作为从节点。但 Cassandra 是无中心的,也就是说每个节点都是一样的。与主从结构相反,Cassandra 的协议是 P2P 的,并使用 gossip 来维护存活或死亡节点的列表。关于 gossip 可以参见《分布式原理:一文了解 Gossip 协议》。去中心化这一事实意味着 Cassandra 不会存在单点失效。Cassandra 集群中的所有节点的功能都完全一样, 所以不存在一个特殊的主机作为主节点来承担协调任务。有时这被叫做服务器对称(server symmetry)。综上所述,Cassandra 是分布式、无中心的,它不会有单点失效,所以支持高可用性。弹性可扩展(Elastic Scalability)可扩展性是指系统架构可以让系统提供更多的服务而不降低使用性能的特性。仅仅通过给现有的机器增加硬件的容量、内存进行垂直扩展,是最简单的达到可扩展性的手段。而水平扩展则需要增加更多机器,每台机器提供全部或部分数据,这样所有主机都不必负担全部业务请求。但软件自己需要有内部机制来保证集群中节点间的数据同步。弹性可扩展是指水平扩展的特性,意即你的集群可以不间断的情况下,方便扩展或缩减服务的规模。这样,你就不需要重新启动进程,不必修改应用的查询,也无需自己手工重新均衡数据分布。在 Cassandra 里,你只要加入新的计算机,Cassandra 就会自动地发现它并让它开始工作。高可用和容错(High Availability and Fault Tolerance)从一般架构的角度来看,系统的可用性是由满足请求的能力来量度的。但计算机可能会有各种各样的故障,从硬件器件故障到网络中断都有可能。如何计算机都可能发生这些情况,所以它们一般都有硬件冗余,并在发生故障事件的情况下会自动响应并进行热切换。对一个需要高可用的系统,它必须由多台联网的计算机构成,并且运行于其上的软件也必须能够在集群条件下工作,有设备能够识别节点故障,并将发生故障的中端的功能在剩余系统上进行恢复。Cassandra 就是高可用的。你可以在不中断系统的情况下替换故障节点,还可以把数据分布到多个数据中心里,从而提供更好的本地访问性能,并且在某一数据中心发生火灾、洪水等不可抗灾难的时候防止系统彻底瘫痪。可调节的一致性(Tuneable Consistency)2000年,加州大学伯克利分校的 Eric Brewer 在 ACM 分布式计算原理会议提出了著名的 CAP 定律。CAP 定律表明,对于任意给定的系统,只能在一致性(Consistency)、可用性(Availability)以及分区容错性(Partition Tolerance)之间选择两个。关于 CAP 定律的详细介绍可参见《分布式系统一致性问题、CAP定律以及 BASE 理论》以及《一篇文章搞清楚什么是分布式系统 CAP 定理》。所以 Cassandra 在设计的时候也不得不考虑这些问题,因为分区容错性这个是每个分布式系统必须考虑的,所以只能在一致性和可用性之间做选择,而 Cassandra 的应用场景更多的是为了满足可用性,所以我们只能牺牲一致性了。但是根据 BASE 理论,我们其实可以通过牺牲强一致性获得可用性。Cassandra 提供了可调节的一致性,允许我们选定需要的一致性水平与可用性水平,在二者间找到平衡点。因为客户端可以控制在更新到达多少个副本之前,必须阻塞系统。这是通过设置副本因子(replication factor)来调节与之相对的一致性级别。通过副本因子(replication factor),你可以决定准备牺牲多少性能来换取一致性。 副本因子是你要求更新在集群中传播到的节点数(注意,更新包括所有增加、删除和更新操作)。客户端每次操作还必须设置一个一致性级别(consistency level)参数,这个参数决定了多少个副本写入成功才可以认定写操作是成功的,或者读取过程中读到多少个副本正确就可以认定是读成功的。这里 Cassandra 把决定一致性程度的权利留给了客户自己。所以,如果需要的话,你可以设定一致性级别和副本因子相等,从而达到一个较高的一致性水平,不过这样就必须付出同步阻塞操作的代价,只有所有节点都被更新完成才能成功返回一次更新。而实际上,Cassandra 一般都不会这么来用,原因显而易见(这样就丧失了可用性目标,影响性能,而且这不是你选择 Cassandra 的初衷)。而如果一个客户端设置一致性级别低于副本因子的话,即使有节点宕机了,仍然可以写成功。总体来说,Cassandra 更倾向于 CP,虽然它也可以通过调节一致性水平达到 AP;但是不推荐你这么设置。面向行(Row-Oriented)Cassandra 经常被看做是一种面向列(Column-Oriented)的数据库,这也并不算错。它的数据结构不是关系型的,而是一个多维稀疏哈希表。稀疏(Sparse)意味着任何一行都可能会有一列或者几列,但每行都不一定(像关系模型那样)和其他行有一样的列。每行都有一个唯一的键值,用于进行数据访问。所以,更确切地说,应该把 Cassandra 看做是一个有索引的、面向行的存储系统。Cassandra 的数据存储结构基本可以看做是一个多维哈希表。这意味着你不必事先精确地决定你的具体数据结构或是你的记录应该包含哪些具体字段。这特别适合处于草创阶段,还在不断增加或修改服务特性的应用。而且也特别适合应用在敏捷开发项目中,不必进行长达数月的预先分析。对于使用 Cassandra 的应用,如果业务发生变化了,只需要在运行中增加或删除某些字段就行了,不会造成服务中断。当然, 这不是说你不需要考虑数据。相反,Cassandra 需要你换个角度看数据。在 RDBMS 里, 你得首先设计一个完整的数据模型, 然后考虑查询方式, 而在 Cassandra 里,你可以首先思考如何查询数据,然后提供这些数据就可以了。灵活的模式(Flexible Schema)Cassandra 的早期版本支持无模式(schema-free)数据模型,可以动态定义新的列。 无模式数据库(如 Bigtable 和 MongoDB)在访问大量数据时具有高度可扩展性和高性能的优势。 无模式数据库的主要缺点是难以确定数据的含义和格式,这限制了执行复杂查询的能力。为了解决这些问题,Cassandra 引入了 Cassandra Query Language(CQL),它提供了一种通过类似于结构化查询语言(SQL)的语法来定义模式。 最初,CQL 是作为 Cassandra 的另一个接口,并且基于 Apache Thrift 项目提供无模式的接口。 在这个过渡阶段,术语“模式可选”(Schema-optional)用于描述数据模型,我们可以使用 CQL 的模式来定义。并且可以通过 Thrift API 实现动态扩展以此添加新的列。 在此期间,基础数据存储模型是基于 Bigtable 的。从 3.0 版本开始,不推荐使用基于 Thrift API 的动态列创建的 API,并且 Cassandra 底层存储已经重新实现了,以更紧密地与 CQL 保持一致。 Cassandra 并没有完全限制动态扩展架构的能力,但它的工作方式却截然不同。 CQL 集合(比如 list、set、尤其是 map)提供了在无结构化的格式里面添加内容的能力,从而能扩展现有的模式。CQL 还提供了改变列的类型的能力,以支持 JSON 格式的文本的存储。因此,描述 Cassandra 当前状态的最佳方式可能是它支持灵活的模式。高性能(High Performance)Cassandra 在设计之初就特别考虑了要充分利用多处理器和多核计算机的性能,并考虑在分布于多个数据中心的大量这类服务器上运行。它可以一致而且无缝地扩展到数百台机器,存储数 TB 的数据。Cassandra 已经显示出了高负载下的良好表现,在一个非常普通的工作站上,Cassandra 也可以提供非常高的写吞吐量。而如果你增加更多的服务器,你还可以继续保持 Cassandra 所有的特性而无需牺牲性能。

封神 2019-12-02 02:00:50 0 浏览量 回答数 0

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一、算法工程师简介 (通常是月薪15k以上,年薪18万以上,只是一个概数,具体薪资可以到招聘网站如拉钩,猎聘网上看看) 算法工程师目前是一个高端也是相对紧缺的职位; 算法工程师包括 音/视频算法工程师(通常统称为语音/视频/图形开发工程师)、图像处理算法工程师、计算机视觉算法工程师、通信基带算法工程师、信号算法工程师、射频/通信算法工程师、自然语言算法工程师、数据挖掘算法工程师、搜索算法工程师、控制算法工程师(云台算法工程师,飞控算法工程师,机器人控制算法)、导航算法工程师( @之介 感谢补充)、其他【其他一切需要复杂算法的行业】 专业要求:计算机、电子、通信、数学等相关专业; 学历要求:本科及其以上的学历,大多数是硕士学历及其以上; 语言要求:英语要求是熟练,基本上能阅读国外专业书刊,做这一行经常要读论文; 必须掌握计算机相关知识,熟练使用仿真工具MATLAB等,必须会一门编程语言。 算法工程师的技能树(不同方向差异较大,此处仅供参考) 1 机器学习 2 大数据处理:熟悉至少一个分布式计算框架Hadoop/Spark/Storm/ map-reduce/MPI 3 数据挖掘 4 扎实的数学功底 5 至少熟悉C/C++或者Java,熟悉至少一门编程语言例如java/python/R 加分项:具有较为丰富的项目实践经验(不是水论文的哪种) 二、算法工程师大致分类与技术要求 (一)图像算法/计算机视觉工程师类 包括 图像算法工程师,图像处理工程师,音/视频处理算法工程师,计算机视觉工程师 要求 l 专业:计算机、数学、统计学相关专业; l 技术领域:机器学习,模式识别 l 技术要求: (1) 精通DirectX HLSL和OpenGL GLSL等shader语言,熟悉常见图像处理算法GPU实现及优化; (2) 语言:精通C/C++; (3) 工具:Matlab数学软件,CUDA运算平台,VTK图像图形开源软件【医学领域:ITK,医学图像处理软件包】 (4) 熟悉OpenCV/OpenGL/Caffe等常用开源库; (5) 有人脸识别,行人检测,视频分析,三维建模,动态跟踪,车识别,目标检测跟踪识别经历的人优先考虑; (6) 熟悉基于GPU的算法设计与优化和并行优化经验者优先; (7) 【音/视频领域】熟悉H.264等视频编解码标准和FFMPEG,熟悉rtmp等流媒体传输协议,熟悉视频和音频解码算法,研究各种多媒体文件格式,GPU加速; 应用领域: (1) 互联网:如美颜app (2) 医学领域:如临床医学图像 (3) 汽车领域 (4) 人工智能 相关术语: (1) OCR:OCR (Optical Character Recognition,光学字符识别)是指电子设备(例如扫描仪或数码相机)检查纸上打印的字符,通过检测暗、亮的模式确定其形状,然后用字符识别方法将形状翻译成计算机文字的过程 (2) Matlab:商业数学软件; (3) CUDA: (Compute Unified Device Architecture),是显卡厂商NVIDIA推出的运算平台(由ISA和GPU构成)。 CUDA™是一种由NVIDIA推出的通用并行计算架构,该架构使GPU能够解决复杂的计算问题 (4) OpenCL: OpenCL是一个为异构平台编写程序的框架,此异构平台可由CPU,GPU或其他类型的处理器组成。 (5) OpenCV:开源计算机视觉库;OpenGL:开源图形库;Caffe:是一个清晰,可读性高,快速的深度学习框架。 (6) CNN:(深度学习)卷积神经网络(Convolutional Neural Network)CNN主要用来识别位移、缩放及其他形式扭曲不变性的二维图形。 (7) 开源库:指的是计算机行业中对所有人开发的代码库,所有人均可以使用并改进代码算法。 (二)机器学习工程师 包括 机器学习工程师 要求 l 专业:计算机、数学、统计学相关专业; l 技术领域:人工智能,机器学习 l 技术要求: (1) 熟悉Hadoop/Hive以及Map-Reduce计算模式,熟悉Spark、Shark等尤佳; (2) 大数据挖掘; (3) 高性能、高并发的机器学习、数据挖掘方法及架构的研发; 应用领域: (1)人工智能,比如各类仿真、拟人应用,如机器人 (2)医疗用于各类拟合预测 (3)金融高频交易 (4)互联网数据挖掘、关联推荐 (5)无人汽车,无人机 相关术语: (1) Map-Reduce:MapReduce是一种编程模型,用于大规模数据集(大于1TB)的并行运算。概念"Map(映射)"和"Reduce(归约)",是它们的主要思想,都是从函数式编程语言里借来的,还有从矢量编程语言里借来的特性。 (三)自然语言处理工程师 包括 自然语言处理工程师 要求 l 专业:计算机相关专业; l 技术领域:文本数据库 l 技术要求: (1) 熟悉中文分词标注、文本分类、语言模型、实体识别、知识图谱抽取和推理、问答系统设计、深度问答等NLP 相关算法; (2) 应用NLP、机器学习等技术解决海量UGC的文本相关性; (3) 分词、词性分析、实体识别、新词发现、语义关联等NLP基础性研究与开发; (4) 人工智能,分布式处理Hadoop; (5) 数据结构和算法; 应用领域: 口语输入、书面语输入 、语言分析和理解、语言生成、口语输出技术、话语分析与对话、文献自动处理、多语问题的计算机处理、多模态的计算机处理、信息传输与信息存储 、自然语言处理中的数学方法、语言资源、自然语言处理系统的评测。 相关术语: (2) NLP:人工智能的自然语言处理,NLP (Natural Language Processing) 是人工智能(AI)的一个子领域。NLP涉及领域很多,最令我感兴趣的是“中文自动分词”(Chinese word segmentation):结婚的和尚未结婚的【计算机中却有可能理解为结婚的“和尚“】 (四)射频/通信/信号算法工程师类 包括 3G/4G无线通信算法工程师, 通信基带算法工程师,DSP开发工程师(数字信号处理),射频通信工程师,信号算法工程师 要求 l 专业:计算机、通信相关专业; l 技术领域:2G、3G、4G,BlueTooth(蓝牙),WLAN,无线移动通信, 网络通信基带信号处理 l 技术要求: (1) 了解2G,3G,4G,BlueTooth,WLAN等无线通信相关知识,熟悉现有的通信系统和标准协议,熟悉常用的无线测试设备; (2) 信号处理技术,通信算法; (3) 熟悉同步、均衡、信道译码等算法的基本原理; (4) 【射频部分】熟悉射频前端芯片,扎实的射频微波理论和测试经验,熟练使用射频电路仿真工具(如ADS或MW或Ansoft);熟练使用cadence、altium designer PCB电路设计软件; (5) 有扎实的数学基础,如复变函数、随机过程、数值计算、矩阵论、离散数学 应用领域: 通信 VR【用于快速传输视频图像,例如乐客灵境VR公司招募的通信工程师(数据编码、流数据)】 物联网,车联网 导航,军事,卫星,雷达 相关术语: (1) 基带信号:指的是没有经过调制(进行频谱搬移和变换)的原始电信号。 (2) 基带通信(又称基带传输):指传输基带信号。进行基带传输的系统称为基带传输系统。传输介质的整个信道被一个基带信号占用.基带传输不需要调制解调器,设备化费小,具有速率高和误码率低等优点,.适合短距离的数据传输,传输距离在100米内,在音频市话、计算机网络通信中被广泛采用。如从计算机到监视器、打印机等外设的信号就是基带传输的。大多数的局域网使用基带传输,如以太网、令牌环网。 (3) 射频:射频(RF)是Radio Frequency的缩写,表示可以辐射到空间的电磁频率(电磁波),频率范围从300KHz~300GHz之间(因为其较高的频率使其具有远距离传输能力)。射频简称RF射频就是射频电流,它是一种高频交流变化电磁波的简称。每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流,大于10000次的称为高频电流,而射频就是这样一种高频电流。高频(大于10K);射频(300K-300G)是高频的较高频段;微波频段(300M-300G)又是射频的较高频段。【有线电视就是用射频传输方式】 (4) DSP:数字信号处理,也指数字信号处理芯片 (五)数据挖掘算法工程师类 包括 推荐算法工程师,数据挖掘算法工程师 要求 l 专业:计算机、通信、应用数学、金融数学、模式识别、人工智能; l 技术领域:机器学习,数据挖掘 l 技术要求: (1) 熟悉常用机器学习和数据挖掘算法,包括但不限于决策树、Kmeans、SVM、线性回归、逻辑回归以及神经网络等算法; (2) 熟练使用SQL、Matlab、Python等工具优先; (3) 对Hadoop、Spark、Storm等大规模数据存储与运算平台有实践经验【均为分布式计算框架】 (4) 数学基础要好,如高数,统计学,数据结构 l 加分项:数据挖掘建模大赛; 应用领域 (1) 个性化推荐 (2) 广告投放 (3) 大数据分析 相关术语 Map-Reduce:MapReduce是一种编程模型,用于大规模数据集(大于1TB)的并行运算。概念"Map(映射)"和"Reduce(归约)",是它们的主要思想,都是从函数式编程语言里借来的,还有从矢量编程语言里借来的特性。 (六)搜索算法工程师 要求 l 技术领域:自然语言 l 技术要求: (1) 数据结构,海量数据处理、高性能计算、大规模分布式系统开发 (2) hadoop、lucene (3) 精通Lucene/Solr/Elastic Search等技术,并有二次开发经验 (4) 精通Lucene/Solr/Elastic Search等技术,并有二次开发经验; (5) 精通倒排索引、全文检索、分词、排序等相关技术; (6) 熟悉Java,熟悉Spring、MyBatis、Netty等主流框架; (7) 优秀的数据库设计和优化能力,精通MySQL数据库应用 ; (8) 了解推荐引擎和数据挖掘和机器学习的理论知识,有大型搜索应用的开发经验者优先。 (七)控制算法工程师类 包括了云台控制算法,飞控控制算法,机器人控制算法 要求 l 专业:计算机,电子信息工程,航天航空,自动化 l 技术要求: (1) 精通自动控制原理(如PID)、现代控制理论,精通组合导航原理,姿态融合算法,电机驱动,电机驱动 (2) 卡尔曼滤波,熟悉状态空间分析法对控制系统进行数学模型建模、分析调试; l 加分项:有电子设计大赛,机器人比赛,robocon等比赛经验,有硬件设计的基础; 应用领域 (1)医疗/工业机械设备 (2)工业机器人 (3)机器人 (4)无人机飞控、云台控制等 (八)导航算法工程师 要求 l 专业:计算机,电子信息工程,航天航空,自动化 l 技术要求(以公司职位JD为例) 公司一(1)精通惯性导航、激光导航、雷达导航等工作原理; (2)精通组合导航算法设计、精通卡尔曼滤波算法、精通路径规划算法; (3)具备导航方案设计和实现的工程经验; (4)熟悉C/C++语言、熟悉至少一种嵌入式系统开发、熟悉Matlab工具; 公司二(1)熟悉基于视觉信息的SLAM、定位、导航算法,有1年以上相关的科研或项目经历; (2)熟悉惯性导航算法,熟悉IMU与视觉信息的融合; 应用领域 无人机、机器人等。

小哇 2019-12-02 01:21:12 0 浏览量 回答数 0

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一、算法工程师简介 (通常是月薪15k以上,年薪18万以上,只是一个概数,具体薪资可以到招聘网站如拉钩,猎聘网上看看) 算法工程师目前是一个高端也是相对紧缺的职位; 算法工程师包括 音/视频算法工程师(通常统称为语音/视频/图形开发工程师)、图像处理算法工程师、计算机视觉算法工程师、通信基带算法工程师、信号算法工程师、射频/通信算法工程师、自然语言算法工程师、数据挖掘算法工程师、搜索算法工程师、控制算法工程师(云台算法工程师,飞控算法工程师,机器人控制算法)、导航算法工程师( @之介 感谢补充)、其他【其他一切需要复杂算法的行业】 专业要求:计算机、电子、通信、数学等相关专业; 学历要求:本科及其以上的学历,大多数是硕士学历及其以上; 语言要求:英语要求是熟练,基本上能阅读国外专业书刊,做这一行经常要读论文; 必须掌握计算机相关知识,熟练使用仿真工具MATLAB等,必须会一门编程语言。 算法工程师的技能树(不同方向差异较大,此处仅供参考) 1 机器学习 2 大数据处理:熟悉至少一个分布式计算框架Hadoop/Spark/Storm/ map-reduce/MPI 3 数据挖掘 4 扎实的数学功底 5 至少熟悉C/C++或者Java,熟悉至少一门编程语言例如java/python/R 加分项:具有较为丰富的项目实践经验(不是水论文的哪种) 二、算法工程师大致分类与技术要求 (一)图像算法/计算机视觉工程师类 包括 图像算法工程师,图像处理工程师,音/视频处理算法工程师,计算机视觉工程师 要求 l 专业:计算机、数学、统计学相关专业; l 技术领域:机器学习,模式识别 l 技术要求: (1) 精通DirectX HLSL和OpenGL GLSL等shader语言,熟悉常见图像处理算法GPU实现及优化; (2) 语言:精通C/C++; (3) 工具:Matlab数学软件,CUDA运算平台,VTK图像图形开源软件【医学领域:ITK,医学图像处理软件包】 (4) 熟悉OpenCV/OpenGL/Caffe等常用开源库; (5) 有人脸识别,行人检测,视频分析,三维建模,动态跟踪,车识别,目标检测跟踪识别经历的人优先考虑; (6) 熟悉基于GPU的算法设计与优化和并行优化经验者优先; (7) 【音/视频领域】熟悉H.264等视频编解码标准和FFMPEG,熟悉rtmp等流媒体传输协议,熟悉视频和音频解码算法,研究各种多媒体文件格式,GPU加速; 应用领域: (1) 互联网:如美颜app (2) 医学领域:如临床医学图像 (3) 汽车领域 (4) 人工智能 相关术语: (1) OCR:OCR (Optical Character Recognition,光学字符识别)是指电子设备(例如扫描仪或数码相机)检查纸上打印的字符,通过检测暗、亮的模式确定其形状,然后用字符识别方法将形状翻译成计算机文字的过程 (2) Matlab:商业数学软件; (3) CUDA: (Compute Unified Device Architecture),是显卡厂商NVIDIA推出的运算平台(由ISA和GPU构成)。 CUDA™是一种由NVIDIA推出的通用并行计算架构,该架构使GPU能够解决复杂的计算问题 (4) OpenCL: OpenCL是一个为异构平台编写程序的框架,此异构平台可由CPU,GPU或其他类型的处理器组成。 (5) OpenCV:开源计算机视觉库;OpenGL:开源图形库;Caffe:是一个清晰,可读性高,快速的深度学习框架。 (6) CNN:(深度学习)卷积神经网络(Convolutional Neural Network)CNN主要用来识别位移、缩放及其他形式扭曲不变性的二维图形。 (7) 开源库:指的是计算机行业中对所有人开发的代码库,所有人均可以使用并改进代码算法。 (二)机器学习工程师 包括 机器学习工程师 要求 l 专业:计算机、数学、统计学相关专业; l 技术领域:人工智能,机器学习 l 技术要求: (1) 熟悉Hadoop/Hive以及Map-Reduce计算模式,熟悉Spark、Shark等尤佳; (2) 大数据挖掘; (3) 高性能、高并发的机器学习、数据挖掘方法及架构的研发; 应用领域: (1)人工智能,比如各类仿真、拟人应用,如机器人 (2)医疗用于各类拟合预测 (3)金融高频交易 (4)互联网数据挖掘、关联推荐 (5)无人汽车,无人机 相关术语: (1) Map-Reduce:MapReduce是一种编程模型,用于大规模数据集(大于1TB)的并行运算。概念"Map(映射)"和"Reduce(归约)",是它们的主要思想,都是从函数式编程语言里借来的,还有从矢量编程语言里借来的特性。 (三)自然语言处理工程师 包括 自然语言处理工程师 要求 l 专业:计算机相关专业; l 技术领域:文本数据库 l 技术要求: (1) 熟悉中文分词标注、文本分类、语言模型、实体识别、知识图谱抽取和推理、问答系统设计、深度问答等NLP 相关算法; (2) 应用NLP、机器学习等技术解决海量UGC的文本相关性; (3) 分词、词性分析、实体识别、新词发现、语义关联等NLP基础性研究与开发; (4) 人工智能,分布式处理Hadoop; (5) 数据结构和算法; 应用领域: 口语输入、书面语输入 、语言分析和理解、语言生成、口语输出技术、话语分析与对话、文献自动处理、多语问题的计算机处理、多模态的计算机处理、信息传输与信息存储 、自然语言处理中的数学方法、语言资源、自然语言处理系统的评测。 相关术语: (2) NLP:人工智能的自然语言处理,NLP (Natural Language Processing) 是人工智能(AI)的一个子领域。NLP涉及领域很多,最令我感兴趣的是“中文自动分词”(Chinese word segmentation):结婚的和尚未结婚的【计算机中却有可能理解为结婚的“和尚“】 (四)射频/通信/信号算法工程师类 包括 3G/4G无线通信算法工程师, 通信基带算法工程师,DSP开发工程师(数字信号处理),射频通信工程师,信号算法工程师 要求 l 专业:计算机、通信相关专业; l 技术领域:2G、3G、4G,BlueTooth(蓝牙),WLAN,无线移动通信, 网络通信基带信号处理 l 技术要求: (1) 了解2G,3G,4G,BlueTooth,WLAN等无线通信相关知识,熟悉现有的通信系统和标准协议,熟悉常用的无线测试设备; (2) 信号处理技术,通信算法; (3) 熟悉同步、均衡、信道译码等算法的基本原理; (4) 【射频部分】熟悉射频前端芯片,扎实的射频微波理论和测试经验,熟练使用射频电路仿真工具(如ADS或MW或Ansoft);熟练使用cadence、altium designer PCB电路设计软件; (5) 有扎实的数学基础,如复变函数、随机过程、数值计算、矩阵论、离散数学 应用领域: 通信 VR【用于快速传输视频图像,例如乐客灵境VR公司招募的通信工程师(数据编码、流数据)】 物联网,车联网 导航,军事,卫星,雷达 相关术语: (1) 基带信号:指的是没有经过调制(进行频谱搬移和变换)的原始电信号。 (2) 基带通信(又称基带传输):指传输基带信号。进行基带传输的系统称为基带传输系统。传输介质的整个信道被一个基带信号占用.基带传输不需要调制解调器,设备化费小,具有速率高和误码率低等优点,.适合短距离的数据传输,传输距离在100米内,在音频市话、计算机网络通信中被广泛采用。如从计算机到监视器、打印机等外设的信号就是基带传输的。大多数的局域网使用基带传输,如以太网、令牌环网。 (3) 射频:射频(RF)是Radio Frequency的缩写,表示可以辐射到空间的电磁频率(电磁波),频率范围从300KHz~300GHz之间(因为其较高的频率使其具有远距离传输能力)。射频简称RF射频就是射频电流,它是一种高频交流变化电磁波的简称。每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流,大于10000次的称为高频电流,而射频就是这样一种高频电流。高频(大于10K);射频(300K-300G)是高频的较高频段;微波频段(300M-300G)又是射频的较高频段。【有线电视就是用射频传输方式】 (4) DSP:数字信号处理,也指数字信号处理芯片 (五)数据挖掘算法工程师类 包括 推荐算法工程师,数据挖掘算法工程师 要求 l 专业:计算机、通信、应用数学、金融数学、模式识别、人工智能; l 技术领域:机器学习,数据挖掘 l 技术要求: (1) 熟悉常用机器学习和数据挖掘算法,包括但不限于决策树、Kmeans、SVM、线性回归、逻辑回归以及神经网络等算法; (2) 熟练使用SQL、Matlab、Python等工具优先; (3) 对Hadoop、Spark、Storm等大规模数据存储与运算平台有实践经验【均为分布式计算框架】 (4) 数学基础要好,如高数,统计学,数据结构 l 加分项:数据挖掘建模大赛; 应用领域 (1) 个性化推荐 (2) 广告投放 (3) 大数据分析 相关术语 Map-Reduce:MapReduce是一种编程模型,用于大规模数据集(大于1TB)的并行运算。概念"Map(映射)"和"Reduce(归约)",是它们的主要思想,都是从函数式编程语言里借来的,还有从矢量编程语言里借来的特性。 (六)搜索算法工程师 要求 l 技术领域:自然语言 l 技术要求: (1) 数据结构,海量数据处理、高性能计算、大规模分布式系统开发 (2) hadoop、lucene (3) 精通Lucene/Solr/Elastic Search等技术,并有二次开发经验 (4) 精通Lucene/Solr/Elastic Search等技术,并有二次开发经验; (5) 精通倒排索引、全文检索、分词、排序等相关技术; (6) 熟悉Java,熟悉Spring、MyBatis、Netty等主流框架; (7) 优秀的数据库设计和优化能力,精通MySQL数据库应用 ; (8) 了解推荐引擎和数据挖掘和机器学习的理论知识,有大型搜索应用的开发经验者优先。 (七)控制算法工程师类 包括了云台控制算法,飞控控制算法,机器人控制算法 要求 l 专业:计算机,电子信息工程,航天航空,自动化 l 技术要求: (1) 精通自动控制原理(如PID)、现代控制理论,精通组合导航原理,姿态融合算法,电机驱动,电机驱动 (2) 卡尔曼滤波,熟悉状态空间分析法对控制系统进行数学模型建模、分析调试; l 加分项:有电子设计大赛,机器人比赛,robocon等比赛经验,有硬件设计的基础; 应用领域 (1)医疗/工业机械设备 (2)工业机器人 (3)机器人 (4)无人机飞控、云台控制等 (八)导航算法工程师 要求 l 专业:计算机,电子信息工程,航天航空,自动化 l 技术要求(以公司职位JD为例) 公司一(1)精通惯性导航、激光导航、雷达导航等工作原理; (2)精通组合导航算法设计、精通卡尔曼滤波算法、精通路径规划算法; (3)具备导航方案设计和实现的工程经验; (4)熟悉C/C++语言、熟悉至少一种嵌入式系统开发、熟悉Matlab工具; 公司二(1)熟悉基于视觉信息的SLAM、定位、导航算法,有1年以上相关的科研或项目经历; (2)熟悉惯性导航算法,熟悉IMU与视觉信息的融合; 应用领域 无人机、机器人等。

琴瑟 2019-12-02 01:21:11 0 浏览量 回答数 0

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Kafka 是目前主流的分布式消息引擎及流处理平台,经常用做企业的消息总线、实时数据管道,本文挑选了 Kafka 的几个核心话题,帮助大家快速掌握 Kafka,包括: Kafka 体系架构 Kafka 消息发送机制 Kafka 副本机制 Kafka 控制器 Kafka Rebalance 机制 因为涉及内容较多,本文尽量做到深入浅出,全面的介绍 Kafka 原理及核心组件,不怕你不懂 Kafka。 1. Kafka 快速入门 Kafka 是一个分布式消息引擎与流处理平台,经常用做企业的消息总线、实时数据管道,有的还把它当做存储系统来使用。早期 Kafka 的定位是一个高吞吐的分布式消息系统,目前则演变成了一个成熟的分布式消息引擎,以及流处理平台。 1.1 Kafka 体系架构 Kafka 的设计遵循生产者消费者模式,生产者发送消息到 broker 中某一个 topic 的具体分区里,消费者从一个或多个分区中拉取数据进行消费。拓扑图如下: 目前,Kafka 依靠 Zookeeper 做分布式协调服务,负责存储和管理 Kafka 集群中的元数据信息,包括集群中的 broker 信息、topic 信息、topic 的分区与副本信息等。 ** 1.2 Kafka 术语** 这里整理了 Kafka 的一些关键术语: Producer:生产者,消息产生和发送端。 Broker:Kafka 实例,多个 broker 组成一个 Kafka 集群,通常一台机器部署一个 Kafka 实例,一个实例挂了不影响其他实例。 Consumer:消费者,拉取消息进行消费。 一个 topic 可以让若干个消费者进行消费,若干个消费者组成一个 Consumer Group 即消费组,一条消息只能被消费组中一个 Consumer 消费。 Topic:主题,服务端消息的逻辑存储单元。一个 topic 通常包含若干个 Partition 分区。 Partition:topic 的分区,分布式存储在各个 broker 中, 实现发布与订阅的负载均衡。若干个分区可以被若干个 Consumer 同时消费,达到消费者高吞吐量。一个分区拥有多个副本(Replica),这是Kafka在可靠性和可用性方面的设计,后面会重点介绍。 message:消息,或称日志消息,是 Kafka 服务端实际存储的数据,每一条消息都由一个 key、一个 value 以及消息时间戳 timestamp 组成。 offset:偏移量,分区中的消息位置,由 Kafka 自身维护,Consumer 消费时也要保存一份 offset 以维护消费过的消息位置。 1.3 Kafka 作用与特点 Kafka 主要起到削峰填谷(缓冲)、系统解构以及冗余的作用,主要特点有: 高吞吐、低延时:这是 Kafka 显著的特点,Kafka 能够达到百万级的消息吞吐量,延迟可达毫秒级; 持久化存储:Kafka 的消息最终持久化保存在磁盘之上,提供了顺序读写以保证性能,并且通过 Kafka 的副本机制提高了数据可靠性。 分布式可扩展:Kafka 的数据是分布式存储在不同 broker 节点的,以 topic 组织数据并且按 partition 进行分布式存储,整体的扩展性都非常好。 高容错性:集群中任意一个 broker 节点宕机,Kafka 仍能对外提供服务。 2. Kafka 消息发送机制 Kafka 生产端发送消息的机制非常重要,这也是 Kafka 高吞吐的基础,生产端的基本流程如下图所示: 主要有以下方面的设计: 2.1 异步发送 Kafka 自从 0.8.2 版本就引入了新版本 Producer API,新版 Producer 完全是采用异步方式发送消息。生产端构建的 ProducerRecord 先是经过 keySerializer、valueSerializer 序列化后,再是经过 Partition 分区器处理,决定消息落到 topic 具体某个分区中,最后把消息发送到客户端的消息缓冲池 accumulator 中,交由一个叫作 Sender 的线程发送到 broker 端。 这里缓冲池 accumulator 的最大大小由参数 buffer.memory 控制,默认是 32M,当生产消息的速度过快导致 buffer 满了的时候,将阻塞 max.block.ms 时间,超时抛异常,所以 buffer 的大小可以根据实际的业务情况进行适当调整。 2.2 批量发送 发送到缓冲 buffer 中消息将会被分为一个一个的 batch,分批次的发送到 broker 端,批次大小由参数 batch.size 控制,默认16KB。这就意味着正常情况下消息会攒够 16KB 时才会批量发送到 broker 端,所以一般减小 batch 大小有利于降低消息延时,增加 batch 大小有利于提升吞吐量。 那么生成端消息是不是必须要达到一个 batch 大小时,才会批量发送到服务端呢?答案是否定的,Kafka 生产端提供了另一个重要参数 linger.ms,该参数控制了 batch 最大的空闲时间,超过该时间的 batch 也会被发送到 broker 端。 2.3 消息重试 此外,Kafka 生产端支持重试机制,对于某些原因导致消息发送失败的,比如网络抖动,开启重试后 Producer 会尝试再次发送消息。该功能由参数 retries 控制,参数含义代表重试次数,默认值为 0 表示不重试,建议设置大于 0 比如 3。 3. Kafka 副本机制 前面提及了 Kafka 分区副本(Replica)的概念,副本机制也称 Replication 机制是 Kafka 实现高可靠、高可用的基础。Kafka 中有 leader 和 follower 两类副本。 3.1 Kafka 副本作用 Kafka 默认只会给分区设置一个副本,由 broker 端参数 default.replication.factor 控制,默认值为 1,通常我们会修改该默认值,或者命令行创建 topic 时指定 replication-factor 参数,生产建议设置 3 副本。副本作用主要有两方面: 消息冗余存储,提高 Kafka 数据的可靠性; 提高 Kafka 服务的可用性,follower 副本能够在 leader 副本挂掉或者 broker 宕机的时候参与 leader 选举,继续对外提供读写服务。 3.2 关于读写分离 这里要说明的是 Kafka 并不支持读写分区,生产消费端所有的读写请求都是由 leader 副本处理的,follower 副本的主要工作就是从 leader 副本处异步拉取消息,进行消息数据的同步,并不对外提供读写服务。 Kafka 之所以这样设计,主要是为了保证读写一致性,因为副本同步是一个异步的过程,如果当 follower 副本还没完全和 leader 同步时,从 follower 副本读取数据可能会读不到最新的消息。 3.3 ISR 副本集合 Kafka 为了维护分区副本的同步,引入 ISR(In-Sync Replicas)副本集合的概念,ISR 是分区中正在与 leader 副本进行同步的 replica 列表,且必定包含 leader 副本。 ISR 列表是持久化在 Zookeeper 中的,任何在 ISR 列表中的副本都有资格参与 leader 选举。 ISR 列表是动态变化的,并不是所有的分区副本都在 ISR 列表中,哪些副本会被包含在 ISR 列表中呢?副本被包含在 ISR 列表中的条件是由参数 replica.lag.time.max.ms 控制的,参数含义是副本同步落后于 leader 的最大时间间隔,默认10s,意思就是说如果某一 follower 副本中的消息比 leader 延时超过10s,就会被从 ISR 中排除。Kafka 之所以这样设计,主要是为了减少消息丢失,只有与 leader 副本进行实时同步的 follower 副本才有资格参与 leader 选举,这里指相对实时。 3.4 Unclean leader 选举 既然 ISR 是动态变化的,所以 ISR 列表就有为空的时候,ISR 为空说明 leader 副本也“挂掉”了,此时 Kafka 就要重新选举出新的 leader。但 ISR 为空,怎么进行 leader 选举呢? Kafka 把不在 ISR 列表中的存活副本称为“非同步副本”,这些副本中的消息远远落后于 leader,如果选举这种副本作为 leader 的话就可能造成数据丢失。Kafka broker 端提供了一个参数 unclean.leader.election.enable,用于控制是否允许非同步副本参与 leader 选举;如果开启,则当 ISR 为空时就会从这些副本中选举新的 leader,这个过程称为 Unclean leader 选举。 前面也提及了,如果开启 Unclean leader 选举,可能会造成数据丢失,但保证了始终有一个 leader 副本对外提供服务;如果禁用 Unclean leader 选举,就会避免数据丢失,但这时分区就会不可用。这就是典型的 CAP 理论,即一个系统不可能同时满足一致性(Consistency)、可用性(Availability)和分区容错性(Partition Tolerance)中的两个。所以在这个问题上,Kafka 赋予了我们选择 C 或 A 的权利。 我们可以根据实际的业务场景选择是否开启 Unclean leader选举,这里建议关闭 Unclean leader 选举,因为通常数据的一致性要比可用性重要的多。 4. Kafka 控制器 控制器(Controller)是 Kafka 的核心组件,它的主要作用是在 Zookeeper 的帮助下管理和协调整个 Kafka 集群。集群中任意一个 broker 都能充当控制器的角色,但在运行过程中,只能有一个 broker 成为控制器。 这里先介绍下 Zookeeper,因为控制器的产生依赖于 Zookeeper 的 ZNode 模型和 Watcher 机制。Zookeeper 的数据模型是类似 Unix 操作系统的 ZNode Tree 即 ZNode 树,ZNode 是 Zookeeper 中的数据节点,是 Zookeeper 存储数据的最小单元,每个 ZNode 可以保存数据,也可以挂载子节点,根节点是 /。基本的拓扑图如下: Zookeeper 有两类 ZNode 节点,分别是持久性节点和临时节点。持久性节点是指客户端与 Zookeeper 断开会话后,该节点依旧存在,直到执行删除操作才会清除节点。临时节点的生命周期是和客户端的会话绑定在一起,客户端与 Zookeeper 断开会话后,临时节点就会被自动删除。 Watcher 机制是 Zookeeper 非常重要的特性,它可以在 ZNode 节点上绑定监听事件,比如可以监听节点数据变更、节点删除、子节点状态变更等事件,通过这个事件机制,可以基于 ZooKeeper 实现分布式锁、集群管理等功能。 4.1 控制器选举 当集群中的任意 broker 启动时,都会尝试去 Zookeeper 中创建 /controller 节点,第一个成功创建 /controller 节点的 broker 则会被指定为控制器,其他 broker 则会监听该节点的变化。当运行中的控制器突然宕机或意外终止时,其他 broker 能够快速地感知到,然后再次尝试创建 /controller 节点,创建成功的 broker 会成为新的控制器。 4.2 控制器功能 前面我们也说了,控制器主要作用是管理和协调 Kafka 集群,那么 Kafka 控制器都做了哪些事情呢,具体如下: 主题管理:创建、删除 topic,以及增加 topic 分区等操作都是由控制器执行。 分区重分配:执行 Kafka 的 reassign 脚本对 topic 分区重分配的操作,也是由控制器实现。 Preferred leader 选举:这里有一个概念叫 Preferred replica 即优先副本,表示的是分配副本中的第一个副本。Preferred leader 选举就是指 Kafka 在某些情况下出现 leader 负载不均衡时,会选择 preferred 副本作为新 leader 的一种方案。这也是控制器的职责范围。 集群成员管理:控制器能够监控新 broker 的增加,broker 的主动关闭与被动宕机,进而做其他工作。这里也是利用前面所说的 Zookeeper 的 ZNode 模型和 Watcher 机制,控制器会监听 Zookeeper 中 /brokers/ids 下临时节点的变化。 数据服务:控制器上保存了最全的集群元数据信息,其他所有 broker 会定期接收控制器发来的元数据更新请求,从而更新其内存中的缓存数据。 从上面内容我们大概知道,控制器可以说是 Kafka 的心脏,管理和协调着整个 Kafka 集群,因此控制器自身的性能和稳定性就变得至关重要。 社区在这方面做了大量工作,特别是在 0.11 版本中对控制器进行了重构,其中最大的改进把控制器内部多线程的设计改成了单线程加事件队列的方案,消除了多线程的资源消耗和线程安全问题,另外一个改进是把之前同步操作 Zookeeper 改为了异步操作,消除了 Zookeeper 端的性能瓶颈,大大提升了控制器的稳定性。 5. Kafka 消费端 Rebalance 机制 前面介绍消费者术语时,提到了消费组的概念,一个 topic 可以让若干个消费者进行消费,若干个消费者组成一个 Consumer Group 即消费组 ,一条消息只能被消费组中的一个消费者进行消费。我们用下图表示Kafka的消费模型。 5.1 Rebalance 概念 就 Kafka 消费端而言,有一个难以避免的问题就是消费者的重平衡即 Rebalance。Rebalance 是让一个消费组的所有消费者就如何消费订阅 topic 的所有分区达成共识的过程,在 Rebalance 过程中,所有 Consumer 实例都会停止消费,等待 Rebalance 的完成。因为要停止消费等待重平衡完成,因此 Rebalance 会严重影响消费端的 TPS,是应当尽量避免的。 5.2 Rebalance 发生条件 关于何时会发生 Rebalance,总结起来有三种情况: 消费组的消费者成员数量发生变化 消费主题的数量发生变化 消费主题的分区数量发生变化 其中后两种情况一般是计划内的,比如为了提高消息吞吐量增加 topic 分区数,这些情况一般是不可避免的,后面我们会重点讨论如何避免因为组内消费者成员数发生变化导致的 Rebalance。 5.3 Kafka 协调器 在介绍如何避免 Rebalance 问题之前,先来认识下 Kafka 的协调器 Coordinator,和之前 Kafka 控制器类似,Coordinator 也是 Kafka 的核心组件。 主要有两类 Kafka 协调器: 组协调器(Group Coordinator) 消费者协调器(Consumer Coordinator) Kafka 为了更好的实现消费组成员管理、位移管理,以及 Rebalance 等,broker 服务端引入了组协调器(Group Coordinator),消费端引入了消费者协调器(Consumer Coordinator)。每个 broker 启动的时候,都会创建一个 GroupCoordinator 实例,负责消费组注册、消费者成员记录、offset 等元数据操作,这里也可以看出每个 broker 都有自己的 Coordinator 组件。另外,每个 Consumer 实例化时,同时会创建一个 ConsumerCoordinator 实例,负责消费组下各个消费者和服务端组协调器之前的通信。可以用下图表示协调器原理: 客户端的消费者协调器 Consumer Coordinator 和服务端的组协调器 Group Coordinator 会通过心跳不断保持通信。 5.4 如何避免消费组 Rebalance 接下来我们讨论下如何避免组内消费者成员发生变化导致的 Rebalance。组内成员发生变化无非就两种情况,一种是有新的消费者加入,通常是我们为了提高消费速度增加了消费者数量,比如增加了消费线程或者多部署了一份消费程序,这种情况可以认为是正常的;另一种是有消费者退出,这种情况多是和我们消费端代码有关,是我们要重点避免的。 正常情况下,每个消费者都会定期向组协调器 Group Coordinator 发送心跳,表明自己还在存活,如果消费者不能及时的发送心跳,组协调器会认为该消费者已经“死”了,就会导致消费者离组引发 Rebalance 问题。这里涉及两个消费端参数:session.timeout.ms 和 heartbeat.interval.ms,含义分别是组协调器认为消费组存活的期限,和消费者发送心跳的时间间隔,其中 heartbeat.interval.ms 默认值是3s,session.timeout.ms 在 0.10.1 版本之前默认 30s,之后默认 10s。另外,0.10.1 版本还有两个值得注意的地方: 从该版本开始,Kafka 维护了单独的心跳线程,之前版本中 Kafka 是使用业务主线程发送的心跳。 增加了一个重要的参数 max.poll.interval.ms,表示 Consumer 两次调用 poll 方法拉取数据的最大时间间隔,默认值 5min,对于那些忙于业务逻辑处理导致超过 max.poll.interval.ms 时间的消费者将会离开消费组,此时将发生一次 Rebalance。 此外,如果 Consumer 端频繁 FullGC 也可能会导致消费端长时间停顿,从而引发 Rebalance。因此,我们总结如何避免消费组 Rebalance 问题,主要从以下几方面入手: 合理配置 session.timeout.ms 和 heartbeat.interval.ms,建议 0.10.1 之前适当调大 session 超时时间尽量规避 Rebalance。 根据实际业务调整 max.poll.interval.ms,通常建议调大避免 Rebalance,但注意 0.10.1 版本之前没有该参数。 监控消费端的 GC 情况,避免由于频繁 FullGC 导致线程长时间停顿引发 Rebalance。 合理调整以上参数,可以减少生产环境中 Rebalance 发生的几率,提升 Consumer 端的 TPS 和稳定性。 6.总结 本文总结了 Kafka 体系架构、Kafka 消息发送机制、副本机制,Kafka 控制器、消费端 Rebalance 机制等各方面核心原理,通过本文的介绍,相信你已经对 Kafka 的内核知识有了一定的掌握,更多的 Kafka 原理实践后面有时间再介绍。

剑曼红尘 2020-04-16 18:15:45 0 浏览量 回答数 0

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Hystrix 是什么?【Java问答学堂】60期

剑曼红尘 2020-07-20 12:49:25 2 浏览量 回答数 1

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工作流:   根据 WfMC 的定义,工作流(Workflow)就是自动运作的业务过程部分或整体,表现为参与者对文件、信息或任务按照规程采取行动,并令其在参与者之间传递。简单地说,工作流就是一系列相互衔接、自动进行的业务活动或任务。   工作流是针对工作中具有固定程序的常规活动而提出的一个概念。通过将工作活动分解成定义良好的任务、角色、规则和过程来进行执行和监控,达到提高生产组织水平和工作效率的目的。工作流技术为企业更好地实现经营目标提供了先进的手段。   1993年,国际工作流管理联盟(Workflow Management Coalition,WfMC)的成立标志着工作流技术开始进入相对成熟的阶段。为了实现不同工作流产品之间的互操作,WfMC在工作流管理系统的相关术语、体系结构及应用编程接口等方面制定了一系列标准。工作流管理联盟给出的工作流定义是:工作流是指整个或部分经营过程在计算机支持下的全自动或半自动化。在实际情况中可以更广泛地把凡是由计算机软件系统(工作流管理系统)控制其执行的过程都称为工作流。   一个工作流包括一组活动及它们的相互顺序关系,还包括过程及活动的启动和终止条件,以及对每个活动的描述。工作流管理系统指运行在一个或多个工作流引擎上用于定义、实现和管理工作流运行的一套软件系统,它与工作流执行者(人、应用)交互,推进工作流实例的执行,并监控工作流的运行状态。   一、工作流管理:   通常,工作流管理系统指运行在一个或多个称为工作流机的软件上的用于定义、实现和管理工作流运行的一套软件系统,它和工作流执行者(人、应用)交互,推进工作流实例的执行,并监控工作流的运行状态。在这里需要强调指出的是工作流管理系统不是企业的业务系统。在很大程度上,工作流管理系统为企业的业务系统运行提供一个软件支撑环境,非常类似于在单个计算机上的操作系统。只不过工作流管理系统支撑的范围比较大、环境比较复杂而已,所以也有人称工作流管理系统是业务操作系统(BOS - Business Operating System)。在工作流管理系统的支撑下,通过集成具体的业务应用软件和操作人员的界面操作,才能够良好地完成对企业经营过程运行的支持。所以,工作流管理系统在一个企业或部门的经营过程中的应用过程是一个业务应用软件系统的集成与实施过程。   二、工作流管理系统:   工作流管理系统可以用来定义与执行不同覆盖范围(单个工作者、部门、全企业、企业间)、不同时间跨度(分钟、小时、天、月)的经营过程。这完全取决于实际应用背景的需求。按照经营过程以及组成活动的复杂程度的不同,工作流管理系统可以采取许多种实施方式,在不同的实施方式中,所应用的信息技术、通信技术和支撑系统结构会有很大的差别。工作流管理系统的实际运行环境可以是在一个工作组内部或者在全企业的所有业务部门。   三、业务过程:   业务过程(business process)就是活动的集合,这些活动均关联于特定的托付事项(commitment),为过程的产出增值。相对于“工作流”,业务过程是一个更一般化的统称,而工作流这个词,则已经不能仅从字面含义或原理上去理解,它已经被赋予了更深一层的特定含义——专指基于信息技术规划、运作、管理的业务过程。   四、自动与协调:   “自动”(automate)是工作流的一个特征,但这主要是指它自动进行的特征,而不是说没有人的参与。工作流实际上是一个人-电脑协调的混合过程,在一个实际的工作流中,通常总有些步骤是人完成的。协调是工作流管理的一个目标或者特征,这包括了人与人、人与电脑,电脑(软件)之间等多种层面的含义。   五、监察与控制:   监察(Monitoring)与控制(Contorl)是工作流系统的重要功能与特征。这不仅包括对正在发生的业务过程(工作流),还包括它的定义或改变(比如BPR的过程)。这是工作流系统带给我们的明显好处之一。   六、标准化:   作流的概念被明确提出并得到重视的同时,人们就认识到了“标准化”在其中的重要性,有关工作流的标准开发和推广,基本是与“工作流”的开发和推广同步进行的。在这方面目前的权威性机构,是“工作流管理联盟”(Workflow Management Coalition, WfMC)。它成立于1993年8月,目前已拥有 130 余个成员,成员包括工作流产品的供应者、应用者,有关大学和研究机构和个人,是一个国际性的非赢利组织。在最近的投资成员(Funding members)清单中,可以看到诸如 Baan, HP, IBM, Microsoft, Oracle, Peplesoft, SAP AG, Xerox 等机构。   七、工作流与重规划:   从逻辑上,对工作流的关注和研究可以看作是对业务过程重规划(BPR)的一种深化。BPR的观点,要求我们将眼光投向实际业务进行的过程,但这个过程应当是什么样的,怎样分析、构造?工作流就是一个具体的、操作性的答案,它可以令我们从神秘的、难以预测和控制的“头脑风暴式”的“艺术的”业务过程创造,变成解析的、技术的、可控制和预测的工程化过程,如此,才真正体现出 re-engineering 中 engineering 的意义。   工作流与 BPR 的概念,已经被几乎所有的研究者联系在一起研究和应用。在这个领域有一个非常活跃的组织,即国际工作流与重规划协会( Workflow And Reengineering International Association, WARIA)。   八、工作流与企业工程:   无论从理论、方法上,还是对象、内容上,我们都有理由将“工作流”看作是企业工程的一部分。实际上,已有的关于工作流体系的描述,本身就是一个通用的业务模型框架。仅仅囿于工作流是不够的,必须对整个体系的目标及所有相关要素综合考虑——这正是企业工程。   九、工作流与IT应用体系:   与以往已经被采用的企业 IT 应用体系,例如 MRPII 或 ERP 相比,WFMS是一个相当重要的里程碑。(ERP的概念并不确定,我这里仅指其基本或较早期的含义而言)。从用户的角度,WFMS带来(或将要带来)的变化是极其强烈的,甚至可以形容为一种用户“梦想”的实现。   在一些老的“模块化”的产品中,系统的设计是通常是基于任务分割的,作业项目之间是分裂的。面向对象的技术,并不能直接解决这个的问题,相反,往往使系统变得更加混乱和琐碎。从操作上,典型地,我们必须不断地在层次结构的功能表(比如下拉菜单)或对象之间“进进退退”,或者在“神出鬼没”的对象以及相关菜单中捉迷藏。   工作流管理系统是一个真正的“人-机”系统,用户是系统中的基本角色,是直接的任务分派对象,他或她可以直接看到电脑针对自己列出的“任务清单”,跟踪每一项任务的状态,或继续一项任务,而不必从一个模块退出,进入另一个模块,搜索相应任务的线索。前者是面向功能或对象的,而后者是直接面向用户的。这样,用户的任务分派和任务的完成状态,可以被最大程度地电脑化和受到控制。   现在的典型工作流产品是客户-服务软件。而日益增长的重要途径是通过万维网界面,它可以令客户或远程的职员更好地参与。工作流的定义经常是借助于图形化工具,依照业务过程实例的情况定义相应工作的安排   OA(办公自动化): 引自肖淑男 2001-2-20   通常,OA 就是办公自动化,英文Office Automation的缩写。通过流程或特定环节与日常事务联系在一起,使公文在流转、审批、发布等方面提高效率,实现办公管理规范化和信息规范化,降低企业运行成本的一套系统的统称。   多年来,OA尚无一个确切的定义,人们对OA的看法和理解各有不同。笔者认为:OA本身就不是一个有确定界定的概念,它是一个过程、一种境界。它随技术的发展而发展,随人们办公方式和习惯以及管理思想的变化而变化。在技术发展过程中的每一个阶段,人们给OA赋予了不同的内容和新的想象,技术与管理的进步给OA打下了每一步发展的历史烙印。同时,不同行业、不同层次的人对OA的看法和理解也各有不同。也许正是OA这种变化和发展的特点使之成为30多年来常新不衰的话题。   现在有一种较普遍的偏见:认为OA仅仅是诸如公文流转、收发文管理、档案管理、会议安排、文献检索、电子表格、电子邮件等等这些非结构化数据的处理和交换过程,面向的用户群也只是机关办公室或企业的职能部门、文秘部门。其实,今天看来,OA应有更丰富的内容和层面,更广泛的用户群。以下是笔者对OA在功能上以及所涉及的技术范畴的肤浅理解,愿与同行商榷。   功能方面:广义面言,OA应该是一个企业除了生产控制之外的一切信息处理与管理的集合。它面向不同层次的使用者,便有不同的功能表现:   对于企业高层领导而言,OA是决策支持系统(DSS)。OA运用科学的数学模型,结合企业内部/外部的信息为条件,为企业领导提供决策参考和依据;   对于中层管理者而言:OA是信息管理系统(IMS),OA利用业务各环节提供的基础“数据”,提炼出有用的管理“信息”,把握业务进程,降低经营风险,提高经营效率;   对于普通员工而言:OA是事务/业务处理系统。OA为办公室人员提供良好的办公手段和环境,使之准确、高效,愉快地工作。   技术范畴:OA是计算机技术在办公业务中的合理应用。计算机技术是OA的前提。如果脱离计算机技术面阔谈OA,无异于痴人说梦。没有计算机技术,OA便成无源之水、无本之木。计算机对信息的存储与处理能力极大地改变了人们的办公方式,提高了工作效率。如:要建立决策支持系统,则需要数据仓库 、OLAP等技术;要建立信息管理系统,则要有数据库、程序设计语言等技术;要建立事务/业务处理系统,则离不开数据库、设计良好的人机界面和工作流控制、OLTP等技术。   OA是利用通信技术来实现人与机器、机器与机器及人与人的交流。通信技术是OA的基础。现代办公室不再是孤军奋战,而是一个团队的协同工作,团队中成员之间的协调、合作离不开通信技术;现代办公室也不再是闭门造车,企业需要与外界广泛的信息交流,这更离不开通信技术。没有通信技术的支持,OA便成空中楼阁。   OA是科学的管理思想在先进的技术手段下的物化。科学的管理思想是实现OA的核心。计算机技术和通信技术仅仅是为实现OA打下了基础,提供了可能。要真正实现OA,还需物化人类思维中科学管理的内容。正如仅有优质的画笔、画板、颜料而没有达.芬奇,就不会有蒙娜尼莎的微笑一样。不体现人类管理智慧,就不会有真正的OA,如果有,也只是技术的堆砌和摆设。   由此而知,OA是计算机技术、通信技术与科学的管理思想完美结合的一种境界和理想。我们一直在为实现OA而努力,但我们的成果仅仅是在某些环节、某些方面、部分地实现了OA的功能,与真正的OA尚有差距,差距的根本在于应用系统对管理思想的实现方面。 答案来源于网络

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数据库课程设计 “数据库课程设计”是数据库系统及应用课程的后续实验课,是进一步巩固学生的数据库知识,加强学生的实际动手能力和提高学生综合素质。 一、 课程设计目的 课程设计为学生提供了一个既动手又动脑,独立实践的机会,将课本上的理论知识和实际有机的结合起来,锻炼学生的分析解决实际问题的能力。提高学生适应实际,实践编程的能力。课程设计的目的: 1. 加深对数据库原理、程序设计语言的理论知识的理解和应用水平; 2. 在理论和实验教学基础上进一步巩固已学基本理论及应用知识并加以综合提高; 3. 学会将知识应用于实际的方法,提高分析和解决问题的能力,增强动手能力; 4. 为毕业设计和以后工作打下必要基础。 二、课程设计要求 运用数据库原理的基本理论与应用知识,在微机RDBMS(SQL Server)的环境上建立一个数据库应用系统。要求把现实世界的事物及事物之间的复杂关系抽象为信息世界的实体及实体之间联系的信息模型,再转换为机器世界的数据模型和数据文件,并对数据文件实施检索、更新和控制等操作。 1. 用E-R图设计选定题目的信息模型; 2. 设计相应的关系模型,确定数据库结构; 3. 分析关系模式各属于第几范式,阐明理由; 4. 设计应用系统的系统结构图,确定系统功能; 5. 通过设计关系的主码约束、外码约束和使用CHECK实现完整性控制; 6. 为参照关系设计插入、删除、修改触发器; 7. 实现应用程序设计、编程、优化功能; 8. 对系统的各个应用程序进行集成和调试,进一步优化系统功能、改善系统用户界面完成实验内容所指定的各项要求; 9. 分析遇到的问题,总结并写出课程设计报告; 10. 自我评价 三、实验环境 开发环境VC++、C#、ASP或JAVA;ODBC/JDBC;数据库SQL Server 四、上机实现内容 1. 创建数据库的结构 2. 创建各基本表的结构 3. 编制系统各功能模块,完成数据的管理(增、删、改)及统计查询。对于程序运行界面不做考核的重点。 五、课程设计考核 1.对学生到实验室的情况进行不定时统计; 2.出勤率+课程设计报告+课程设计所开发的应用系统+其他(上机抽查和提问)=综合评定成绩。 3.课程设计结束时请将下列资料上交: (1) 课程设计报告; (2) 所开发的应用系统的源程序、安装和使用说明; (3) 将(1)(2)中的资料压缩成一个压缩包,压缩包文件的命名规则:班级+学号(末2位)+姓名(例如:计科090101王鹏晓); (4) 班长将本班每人的(3)中的压缩包刻录成光盘连同打印的课程设计报告收齐,交给任课教师。 附录﹑课程设计题目 题目1:课程设计选题管理系统(1,24) 包括三大模块:  课程设计题目维护与查询:题目的添加、修改和删除;按题目类型、名称和关键字查询以及已选与未选题目的查询;  学生信息维护与查询;  学生选题维护与管理:学生选题及查询; 具体功能细化:  前台学生选题:学生上网登录系统进行选题;  前台教师出题:  教师添加、修改和删除题目;  教师确认学生的选题;  后台管理出题和选题  添加用户及权限 题目2:书店管理系统(23) 包括四大模块:  售书(图书销售管理及销售统计,查询)  进书(通过书目,向发行商下定单订购图书)  库存(图书库存,统计)  相关查询 题目3:图书馆管理系统(11) 包括四大模块:  图书的查询  借书  还书  图书的预约 题目4:库存管理系统(8) 包括四大模块:  商品目录建立  商品入库管理  商品出库管理  商品库存查询 题目5:工资管理系统(1 人)41 包括四大模块:  系统数据初始化  员工基本信息数据的输入、修改、删除;  员工个人信息及工资表的查询;  员工工资的计算; 参考数据如下:  员工基本状况:包括员工号、员工姓名、性别、所在部门、工资级别、工资等级等。  工资级别和工资金额:包括工资等级、工资额。  企业部门及工作岗位信息:包括部门名称、工作岗位名称、工作岗位工资等。  工龄和工资金额:包括工龄及对应工资额。  公司福利表:包括福利名称、福利值。  工资信息:包括员工号、员工姓名、员工基础工资、员工岗位工资、员工工龄工资、公司福利、员工实得工资。 题目6:酒店客房管理系统 (1 人)14,26 包括四大模块:  前台操作:包括开房登记、退房结账和房状态查看  预订管理:包括预订房间、预订入住和解除预订  信息查询:包括在住客人列表、预订客人列表和历史客人列表  报表统计:包括开房记录统计、退房结账和预订房间统计  员工基本信息数据的输入、修改、删除; 参考数据如下:  住店管理:客人姓名、证件号码、房号、入住时期、预计离开日期、结账离开日期、应付金额  客人信息:姓名、性别、证件类型、证件号码、联系电话  房间信息:房号、房类型、价格、押金、房状态 预订房间  客人姓名、性别、房类型、房号、价格、证件类型、证件号码、联系电话、入住日期、预计离开日期、历史信息 题目7:旅行社管理信息系统(1 人)3 包括如下模块:  旅游团队、团队团员及旅游路线相关信息的输入  旅游团队、团队团员及旅游路线相关信息的维护(修改、浏览、删除和撤销)  旅游团队管理信息的查询(如按团队编号)  团队团员基本情况的查询(可选多种方式)  旅游路线相关信息的查询(如按线路编号)  旅游路线排行榜发布。  数据备份,更改密码。 参考数据如下:  团员信息表(路线编号,团队编号,团员编号,姓名,性别,电话,通信地址,身份证号码, 团费交否,备注)  线路信息表(路线名称,团费,简介,图形,路线编号)  团队信息表(团队编号,路线编号,团员人数,出发日期,返程日期)  旅游团队信息表(团队编号,团队负责人,团员人数,建团时间,是否出发,团费,盈亏) 密码信息(操作员,密码) 题目8:报刊订阅管理系统 (1 人)25,35 包括如下模块:  登录功能:登录统为身份验证登录。分为管理员登录和一般用户登录。分别通过不 同的用户名和密码进入报刊订阅管理界面,新的用户需要注册。  录入新信息功能:对于管理员,包括新用户信息和新报刊信息的录入功能,信息一旦 提交就存入到后台数据库中;普通用户自行注册进行可以修改个人信息。  订阅功能:用户可以订阅报刊,系统自动计算所需金额,并显示在界面上;管理员不 可订阅报刊,必须以用户身份订阅报刊。  查询功能:用户可以查询并显示自己所订阅的信息;管理员可以按人员、报刊、部门 分类查询。查询出的信息显示在界面上,并且可以预览和打印出结果。  统计功能:管理员可以按用户、部门、报刊统计报刊的销售情况,并对一些重要的订 阅信息进行统计;普通用户可以统计出自己的订阅情况,并且可以预览和打印出结果。  系统维护功能:数据的安全管理,主要是依靠管理员对数据库里的信息进行备份和恢 复,数据库备份后,如果出了什么意外可以恢复数据库到当时备份的状态,这提高了系统和 数据的安全性,有利于系统的维护 参考数据如下:  管理员表(Adminuser) :管理员名、密码。  部门表(Department) :部门号,部门名。  用户表(Users) :用户账号、密码、真实姓名、身 份证号、联系电话,联系地址,部门号(和部门表有关)等。  报刊类别表(NewspaperClass) :分类编号、 分类名称。  报刊信息表(Newspaper) :报刊代号、报刊名称、出版 报社、出版周期、季度报价、内容介绍、分类编号(和报刊类别表有关)等。  订单表(Order) :订单编号、用户编号、报刊代号、订阅份数、订阅月数等。 题目9:计算机等级考试教务管理系统(2 人)32 包括四大模块:  用户设置:对考点代码,考点名称进行设置,设置用户与密码;系统复位:即清除上一次考试数据(在之前存入历史)  报名管理: 报各库录入(姓名不能不空,之间不能有空格) 增加、删除、修改、浏览  准考证管理:准考证生成规则:xxx+yy+zz+kk,其中 XXX 为考点代码;YY 为语言代码,XX 为考场号,KK 为座位号 同一级别、语言应根据报名初始库信息按随机数生成准考证,同一考点最多可有 99*30=2970 名考生;如已生成准考证号,再重新生成准考证号,应该给予提示。 准考证打印  考务管理:考生信息查询、浏览、打印  成绩管理:成绩数据录入、接收 成绩合成(总成绩=笔试成绩*0.6+上机成绩*0.4),按大于或等于 60 合格 参考数据如下:  初始报名表(准考证号(为空) ,报名号(主键) ,级别+语言种类(外键) ,姓名,性别, 出生年份,民族,身份证号,联系地址,联系电话,照片,备注,参加培训)  含准考证号的报名表(准考证号(为主键) ,报名号,级别+语言种类(外键) ,姓名,性别, 出生年份,民族,身份证号,联系地址,联系电话,照片,备注,参加培训)  成绩表(准考证号,笔试成绩,上机成绩,总成绩) 级别语言代码表(级别语言代码,级别+语言)  用户信息表(考点代码,考点名称,用户名,密码) 题目10:人事管理系统(1 人)21 包括四大模块:  登录管理:包括操作员管理,口令设置,权限管理  人员管理:包括人事数据维护、人事信息查询和人事信息统计  工资管理  部门管理:包括部门表,职称表和年份表  查询及报表打印 参考数据如下:  人事表(编号,姓名,性别,出生日期,工作日期,部门代码,职称,婚否,简历,相片)  工资表(基本工资,岗位津贴,奖励,应发工资,水电,保险,实发工资)  部门表(代码,部门名称)  职称表(职称代码,职称名称)  年份表(年份代码,年份名称)  操作员表(操作员代码,操作员姓名,口令,部门,电话) 系统日志表(操作员代号,操作员姓名,登录时间,离开时间) 题目11:商品销售管理系统(1 人)19 包括四大模块:  用户登录  基本信息管理:包括销售情况、商品信息、库存表、员工表等信息的录入、浏览、修改、撤销、删除和查询等  商品销售管理:包括商品售出、退回和入库  盘点:包括库存盘点、当日销售盘点 参考数据如下:  商品信息表(商品编号,商品名称,品牌,型号,销售单价) 商品编号=类别代码(1 位)+品名代码(1 位)+品牌代码(2 位)+型号代码(2 位)  销售情况表(成交编号,商品编号,销售数量,总金额,销售日期,员工编号)  库存表(商品编号,供货商编号,进货日期,进货价,库存数量)  员工表(员工编号,员工姓名,性别,基本工资,职务,密码)  供货商表(供货商编号,供货商名称,所在地,联系电话)  员工资料表(员工编号,员工姓名,是否党员,简历,照片) 题目12:学生成绩管理系统(1 人)29 包括四大模块:  基本数据管理:包括院系管理,专业管理(设置院系下面的专业),班级管理(设置专业下面的班级),课程管理(设置相应专业下面的课程)  学生信息管理:包括基本信息录入、基本信息修改  学生成绩管理:包括学生成绩录入、学生成绩修改  信息查询:包括基本信息查询、成绩信息查询、学校人数统计  系统管理:用户管理、数据备份和系统帮助 参考数据如下:  院系信息(院系代码,院系名称)  院系专业信息(班级、院系代码,专业)  学生基本信息(班号,学号,姓名,性别,出生年月,籍贯,政治面貌,身份证号,入学年月,家庭地址,邮政编码,图片信息,备注)  学生成绩表(学号,课号,成绩,备注)  课程表(课号,课程名称,学期,备注)  班表(班号,班级名称)  用户信息表(用户名,密码,用户标识) 题目13:火车售票管理系统(4 人)36 包括四大模块:  售票管理  订票管理  信息查询  系统维护 参考数据如下:  车次信息表(车次,始发站,终点站,发车时间,到达时间)  订票信息表(车次,座位号,发车时期,发车时间,座位等级,票价)  车次座位等级分配及座位占用表(车次,座位号,座位等级,票价,占用标志)  用户信息表(用户名,密码,用户标识) 题目14:小型物业管理系统(1 人) 包括四大模块:  房源管理:对原始资料的录入、修改、查询和刷新。一般用户可以查询与房间有关 的统计资料;物业主管可其进行增、删、改、插等操作  租房管理:对房产出租,退租以及租房面积调整。其中物业主管可对其进行房租金 额计算和收款操作,一般用户对其查询  水电处理:根据租房资料,结合当月水、电量进行分摊,完成应收水电费。其中物 业主管对其进行计算,其他查询  交款处理:提供收款和发票打印以及交款数据查询  查询处理:对租房资料、交款资料,发票资料进行查询 参考数据如下:  房源资料(名称,面积,月租,物业,仓库)  租房资料(名称,面积,单位,月租,物业,押金,仓库)  水电资料(单位,电量,水量,电费,水费)  交费资料(收费项目,应收日期,应收金额,已收金额,未收金额,本次收款)  发票资料(单位,房租,电费,水费,物业)  权限资料(用户,密码,房源管理,租房管理,水电管理,交费管理,发票管理,系统维护) 其中系统管理员,有权进行系统维护;单位内部物业主管,有权进行物业资源调配、单元出 租,退租和收款开票操作;物业管理员,有权进行水电处理和收款处理等操行;租户代表, 有权进行种类费的查询操作 题目15:机房收费管理系统(1 人)7,34 包括四大模块:  登录模块  上机管理模块 说明:上机登记时,余额不足 3 元或卡处于挂失状态,则拒绝登记 每位同学的一次上机形成一条记录,每 36S 遍历一次上机记录表,对表中所有正上机字段为 TRUE 的记录的上机用时增加 36S,同时从上机卡表的余额减少  上机卡管理模块  充值挂失模块  查找统计模块:统计某天上机的总时数、每次上机的平均时数和机房的收入;某学 生上机的次数、上机总时数、每次上机平均时间;挂失和查询余 参考数据如下:  上机卡(卡号,姓名,专业班级,余额,状态) 状态的取值有:正常(能自费上机)  挂失上机记录(卡号,上机日期,开始时间,上机用时,正上机,管理号代码),上机用时记录学生上机时间(S);正上机是一个布尔型,为 True 表示正上机,每 36 秒刷新 其上机用时并扣除上机费用,为 False 表示上机结束。上机记录表永久保存,用于事后查询 和统计 管理员(代码,姓名,口令)  题目16:高校药房管理(1 人)31 包括四大模块:  基础数据处理:包括医生和药剂师名单的录入,修改,删除及查询  营业数据处理:包括药品进货上柜,处理划价,配药,柜存药品查询,处方综合查 询,交接班结转清。 参考数据如下:  药品信息表(货号,货名,计量单位,进货数量,进货单价,出售单价,进货日期,收货人 和供应商)  处方信息(编号,患者姓名,医生姓名,药剂师姓名,处方日期,配药日期) 处方药品信息(处方编号,药品货号,计量单位,配药数量,销售单价,已配药否)  医生名单和药剂师名单表(姓名)  题目17:考勤管理系统(2 人)40 包括四大模块:  记录每个员工每天所有进入公司的时刻和离开公司的时刻。  每天结束时自动统计当天的工作时间  每天结束时自动统计当天迟到或早退的次数。  对于弹性工作制,每天结束时自动统计当月的工时,并自动算出当月欠缺或富余的 时间  每个月末统计该月的工作时间判断是束足够  每个月末统计该月的工作天数并判断是否足够  管理人员查询并修改工作时间(特殊情况下修改)  管理人员账户管理(如设置密码等)  管理人员设定早退及迟到的条件,每个月的工作时间  管理人员设定每个月的工作日期及放假日期 参考数据如下:  员工信息(工号,姓名,年龄,入职时间,职位,性别,密码)  配置信息(上班时间小时,上班时间分钟,下班时间小时,下班时间分钟,每天工作时间)  每月统计数据表(工号,姓名,剩余的时间,迟到的次数,早退的次数,工作天数)  每天统计信息表(工号,姓名,小时,分钟,动作,时间) 其中动作指的时入或离开公司  题目18:单位房产管理系统(2 人)33,10 包括四大模块:  系统模块:完成数据库维护、系统关闭功能  物业费用模块:完成本月物业的计费、历史资料查询和财务部门接口传送数据、物 业相关费用单价设置  房屋资源模块:对房屋资源进行添加、列表显示、查询  职工信息模块:对职工进行添加、列表显示、查询以及相应部门、职务进行维护  帮助模块:对用户使用本系统提供在线帮助 参考数据如下:  职工(编号,姓名,性别,参加工作时间,行政职务,专业技术职务,评上最高行政职务时 间,评上最高专业技术职务时间,双职工姓名,现居住房号,档案号,房产证号,所在部门 编号,是否为户主)  部门(编号,部门名称) 住房级别表(编号,级别,住房标准,控制标准,级别分类)  房产情况(编号,房号,使用面积,现居住人 id,上一个居住人 id,最早居住人 ID,阳台面积)  物业费用(编号,房号,水基数,水现在值,电基数,电现在值,燃气基数,燃气现在值, 当前年份,当前月份)  价格标准(编号,水单价,电单价,燃气单价) 题目19:标准化考试系统 (2 人)15,39 功能要求: 设计一个简单的标准化考试系统,仅有单项选择题、多项选择题和判断题功能即可。 包括四大模块:  题库管理:实现试题的录入、修改、删除功能;  考试子系统:能够实现考生做题、结果自动存入到数据库中,有时间提示;  选择身份(登录)功能:系统能够记录考生输入的登录信息及交卷信息;  自动评分功能:考生交卷后能自动评分;  查看成绩功能:能够查询考生相关信息(包含成绩等)。 参考数据如下: 其它可供选择的题目: 网上教务评教系统130,127,133 16 学生日常行为评分管理系统232,110,230 网上鲜花店 38 基于BS结构的工艺品销售系统12 基于BS结构的校园二手物品交易网站 37 大学生就业管理系统201,208,234 题库及试卷管理系统 数据库原理及应用 课程设计报告 题目: 课程设计选题管理系统 所在学院: 班 级: 学 号: 姓 名: 李四 指导教师: 2011年12月 日 目录 一、 概述 二、需求分析 三、概念设计 四、逻辑设计 五、系统实现 六、小结 一、概述

玄学酱 2019-12-02 01:22:25 0 浏览量 回答数 0

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MQTT协议 MQTT(Message Queuing Telemetry Transport,消息队列遥测传输)最早是IBM开发的一个即时通讯协议,MQTT协议是为大量计算能力有限且工作在低带宽、不可靠网络的远程传感器和控制设备通讯而设计的一种协议。 MQTT协议的优势是可以支持所有平台,它几乎可以把所有的联网物品和互联网连接起来。 它具有以下主要的几项特性:1、使用发布/订阅消息模式,提供一对多的消息发布和应用程序之间的解耦;2、消息传输不需要知道负载内容;3、使用 TCP/IP 提供网络连接;4、有三种消息发布的服务质量:QoS 0:“最多一次”,消息发布完全依赖底层 TCP/IP 网络。分发的消息可能丢失或重复。例如,这个等级可用于环境传感器数据,单次的数据丢失没关系,因为不久后还会有第二次发送。QoS 1:“至少一次”,确保消息可以到达,但消息可能会重复。QoS 2:“只有一次”,确保消息只到达一次。例如,这个等级可用在一个计费系统中,这里如果消息重复或丢失会导致不正确的收费。5、小型传输,开销很小(固定长度的头部是 2 字节),协议交换最小化,以降低网络流量;6、使用 Last Will 和 Testament 特性通知有关各方客户端异常中断的机制;在MQTT协议中,一个MQTT数据包由:固定头(Fixed header)、 可变头(Variable header)、 消息体(payload)三部分构成。MQTT的传输格式非常精小,最小的数据包只有2个bit,且无应用消息头。下图是MQTT为可靠传递消息的三种消息发布服务质量 发布/订阅模型允许MQTT客户端以一对一、一对多和多对一方式进行通讯。 下图是MQTT的发布/订阅消息模式 CoAP协议 CoAP是受限制的应用协议(Constrained Application Protocol)的代名词。由于目前物联网中的很多设备都是资源受限型的,所以只有少量的内存空间和有限的计算能力,传统的HTTP协议在物联网应用中就会显得过于庞大而不适用。因此,IETF的CoRE工作组提出了一种基于REST架构、传输层为UDP、网络层为6LowPAN(面向低功耗无线局域网的IPv6)的CoAP协议。 CoAP采用与HTTP协议相同的请求响应工作模式。CoAP协议共有4中不同的消息类型。CON——需要被确认的请求,如果CON请求被发送,那么对方必须做出响应。NON——不需要被确认的请求,如果NON请求被发送,那么对方不必做出回应。ACK——应答消息,接受到CON消息的响应。RST——复位消息,当接收者接受到的消息包含一个错误,接受者解析消息或者不再关心发送者发送的内容,那么复位消息将会被发送。 CoAP消息格式使用简单的二进制格式,最小为4个字节。 一个消息=固定长度的头部header + 可选个数的option + 负载payload。Payload的长度根据数据报长度来计算。 主要是一对一的协议 举个例子: 比如某个设备需要从服务器端查询当前温度信息。 请求消息(CON): GET /temperature , 请求内容会被包在CON消息里面响应消息 (ACK): 2.05 Content “22.5 C” ,响应内容会被放在ACK消息里面 CoAP与MQTT的区别 MQTT和CoAP都是行之有效的物联网协议,但两者还是有很大区别的,比如MQTT协议是基于TCP,而CoAP协议是基于UDP。从应用方向来分析,主要区别有以下几点: 1、MQTT协议不支持带有类型或者其它帮助Clients理解的标签信息,也就是说所有MQTT Clients必须要知道消息格式。而CoAP协议则相反,因为CoAP内置发现支持和内容协商,这样便能允许设备相互窥测以找到数据交换的方式。 2、MQTT是长连接而CoAP是无连接。MQTT Clients与Broker之间保持TCP长连接,这种情形在NAT环境中也不会产生问题。如果在NAT环境下使用CoAP的话,那就需要采取一些NAT穿透性手段。 3、MQTT是多个客户端通过中央代理进行消息传递的多对多协议。它主要通过让客户端发布消息、代理决定消息路由和复制来解耦消费者和生产者。MQTT就是相当于消息传递的实时通讯总线。CoAP基本上就是一个在Server和Client之间传递状态信息的单对单协议。 HTTP协议http的全称是HyperText Transfer Protocol,超文本传输协议,这个协议的提出就是为了提供和接收HTML界面,通过这个协议在互联网上面传出web的界面信息。 HTTP协议的两个过程,Request和Response,两个都有各自的语言格式,我们看下是什么。请求报文格式:(注意这里有个换行) 响应报文格式:(注意这里有个换行) 方法method:       这个很重要,比如说GET和POST方法,这两个是很常用的,GET就是获取什么内容,而POST就是向服务器发送什么数据。当然还有其他的,比如HTTP 1.1中还有:DELETE、PUT、CONNECT、HEAD、OPTIONS、TRACE等一共8个方法(HTTP Method历史:HTTP 0.9 只有GET方法;HTTP 1.0 有GET、POST、HEAD三个方法)。请求URL:       这里填写的URL是不包含IP地址或者域名的,是主机本地文件对应的目录地址,所以我们一般看到的就是“/”。版本version:       格式是HTTP/.这样的格式,比如说HTTP/1.1.这个版本代表的就是我们使用的HTTP协议的版本,现在使用的一般是HTTP/1.1状态码status:       状态码是三个数字,代表的是请求过程中所发生的情况,比如说200代表的是成功,404代表的是找不到文件。原因短语reason-phrase:       是状态码的可读版本,状态码就是一个数字,如果你事先不知道这个数字什么意思,可以先查看一下原因短语。首部header:       注意这里的header我们不是叫做头,而是叫做首部。可能有零个首部也可能有多个首部,每个首部包含一个名字后面跟着一个冒号,然后是一个可选的空格,接着是一个值,然后换行。实体的主体部分entity-body:       实体的主体部分包含一个任意数据组成的数据块,并不是所有的报文都包含实体的主体部分,有时候只是一个空行加换行就结束了。 下面我们举个简单的例子: 请求报文:GET /index.html HTTP/1.1    Accept: text/*Host: www.myweb.com 响应报文:HTTP/1.1 200 OKContent-type: text/plainContent-length: 3  HTTP与CoAP的区别 CoAP是6LowPAN协议栈中的应用层协议,基于REST(表述性状态传递)架构风格,支持与REST进行交互。通常用户可以像使用HTTP协议一样用CoAP协议来访问物联网设备。而且CoAP消息格式使用简单的二进制格式,最小为4个字节。HTTP使用报文格式对于嵌入式设备来说需要传输数据太多,太重,不够灵活。 XMPP协议 XMPP(可扩展通讯和表示协议)是一种基于可扩展标记语言(XML)的协议, 它继承了在XML环境中灵活的发展性。可用于服务类实时通讯、表示和需求响应服务中的XML数据元流式传输。XMPP以Jabber协议为基础,而Jabber是即时通讯中常用的开放式协议。   基本网络结构 XMPP中定义了三个角色,客户端,服务器,网关。通信能够在这三者的任意两个之间双向发生。 服务器同时承担了客户端信息记录,连接管理和信息的路由功能。网关承担着与异构即时通信系统 的互联互通,异构系统可以包括SMS(短信),MSN,ICQ等。基本的网络形式是单客户端通过 TCP/IP连接到单服务器,然后在之上传输XML。 功能 传输的是与即时通讯相关的指令。在以前这些命令要么用2进制的形式发送(比如QQ),要么用纯文本指令加空格加参数加换行符的方式发送(比如MSN)。而XMPP传输的即时通讯指令的逻辑与以往相仿,只是协议的形式变成了XML格式的纯文本。举个例子看看所谓的XML(标准通用标记语言的子集)流是什么样子的?客户端:123456<?xmlversion='1.0'?>to='example_com'xmlns='jabber:client'xmlns:stream='http_etherx_jabber_org/streams'version='1.0'>服务器:1234567<?xmlversion='1.0'?>from='example_com'id='someid'xmlns='jabber:client'xmlns:stream='http_etherx_jabber_org/streams'version='1.0'>工作原理XMPP核心协议通信的基本模式就是先建立一个stream,然后协商一堆安全之类的东西, 中间通信过程就是客户端发送XML Stanza,一个接一个的。服务器根据客户端发送的信息 以及程序的逻辑,发送XML Stanza给客户端。但是这个过程并不是一问一答的,任何时候 都有可能从一方发信给另外一方。通信的最后阶段是关闭流,关闭TCP/IP连接。  网络通信过程中数据冗余率非常高,网络流量中70% 都消耗在 XMPP 协议层了。对于物联网来说,大量计算能力有限且工作在低带宽、不可靠网络的远程传感器和控制设备,省电、省流量是所有底层服务的一个关键技术指标,XMPP协议看起来已经落后了。 SoAP协议 SoAP(简单对象访问协议)是交换数据的一种协议规范,是一种轻量的、简单的、 基于可扩展标记语言(XML)的协议,它被设计成在WEB上交换结构化的和固化的信息。  SOAP 可以和现存的许多因特网协议和格式结合使用,包括超文本传输协议(HTTP), 简单邮件传输协议(SMTP),多用途网际邮件扩充协议(MIME)。它还支持从消息系统到 远程过程调用(RPC)等大量的应用程序。SOAP使用基于XML的数据结构和超文本传输协议 (HTTP)的组合定义了一个标准的方法来使用Internet上各种不同操作环境中的分布式对象。 总结: 从当前物联网应用发展趋势来分析,MQTT协议具有一定的优势。因为目前国内外主要的云计算服务商,比如阿里云、AWS、百度云、Azure以及腾讯云都一概支持MQTT协议。还有一个原因就是MQTT协议比CoAP成熟的要早,所以MQTT具有一定的先发优势。但随着物联网的智能化和多变化的发展,后续物联网应用平台肯定会兼容更多的物联网应用层协议。 作者:HFK_Frank 来源:CSDN 原文:https://blog.csdn.net/acongge2010/article/details/79142380 版权声明:本文为博主原创文章,转载请附上博文链接!

auto_answer 2019-12-02 01:55:21 0 浏览量 回答数 0

问题

Nginx性能为什么如此吊

小柒2012 2019-12-01 21:20:47 15038 浏览量 回答数 3

回答

面试官心理分析 这个问题是肯定要问的,说白了,就是看你有没有实际干过 es,因为啥?其实 es 性能并没有你想象中那么好的。很多时候数据量大了,特别是有几亿条数据的时候,可能你会懵逼的发现,跑个搜索怎么一下 5~10s,坑爹了。第一次搜索的时候,是 5~10s,后面反而就快了,可能就几百毫秒。 你就很懵,每个用户第一次访问都会比较慢,比较卡么?所以你要是没玩儿过 es,或者就是自己玩玩儿 demo,被问到这个问题容易懵逼,显示出你对 es 确实玩儿的不怎么样? 面试题剖析 说实话,es 性能优化是没有什么银弹的,啥意思呢?就是不要期待着随手调一个参数,就可以万能的应对所有的性能慢的场景。也许有的场景是你换个参数,或者调整一下语法,就可以搞定,但是绝对不是所有场景都可以这样。 性能优化的杀手锏——filesystem cache 你往 es 里写的数据,实际上都写到磁盘文件里去了,查询的时候,操作系统会将磁盘文件里的数据自动缓存到 filesystem cache 里面去。 es 的搜索引擎严重依赖于底层的 filesystem cache,你如果给 filesystem cache 更多的内存,尽量让内存可以容纳所有的 idx segment file 索引数据文件,那么你搜索的时候就基本都是走内存的,性能会非常高。 性能差距究竟可以有多大?我们之前很多的测试和压测,如果走磁盘一般肯定上秒,搜索性能绝对是秒级别的,1秒、5秒、10秒。但如果是走 filesystem cache,是走纯内存的,那么一般来说性能比走磁盘要高一个数量级,基本上就是毫秒级的,从几毫秒到几百毫秒不等。 这里有个真实的案例。某个公司 es 节点有 3 台机器,每台机器看起来内存很多,64G,总内存就是 64 * 3 = 192G。每台机器给 es jvm heap 是 32G,那么剩下来留给 filesystem cache 的就是每台机器才 32G,总共集群里给 filesystem cache 的就是 32 * 3 = 96G 内存。而此时,整个磁盘上索引数据文件,在 3 台机器上一共占用了 1T 的磁盘容量,es 数据量是 1T,那么每台机器的数据量是 300G。这样性能好吗? filesystem cache 的内存才 100G,十分之一的数据可以放内存,其他的都在磁盘,然后你执行搜索操作,大部分操作都是走磁盘,性能肯定差。 归根结底,你要让 es 性能要好,最佳的情况下,就是你的机器的内存,至少可以容纳你的总数据量的一半。 根据我们自己的生产环境实践经验,最佳的情况下,是仅仅在 es 中就存少量的数据,就是你要用来搜索的那些索引,如果内存留给 filesystem cache 的是 100G,那么你就将索引数据控制在 100G 以内,这样的话,你的数据几乎全部走内存来搜索,性能非常之高,一般可以在 1 秒以内。 比如说你现在有一行数据。id,name,age .... 30 个字段。但是你现在搜索,只需要根据 id,name,age 三个字段来搜索。如果你傻乎乎往 es 里写入一行数据所有的字段,就会导致说 90% 的数据是不用来搜索的,结果硬是占据了 es 机器上的 filesystem cache 的空间,单条数据的数据量越大,就会导致 filesystem cahce 能缓存的数据就越少。其实,仅仅写入 es 中要用来检索的少数几个字段就可以了,比如说就写入 es id,name,age 三个字段,然后你可以把其他的字段数据存在 mysql/hbase 里,我们一般是建议用 es + hbase 这么一个架构。 hbase 的特点是适用于海量数据的在线存储,就是对 hbase 可以写入海量数据,但是不要做复杂的搜索,做很简单的一些根据 id 或者范围进行查询的这么一个操作就可以了。从 es 中根据 name 和 age 去搜索,拿到的结果可能就 20 个 doc id,然后根据 doc id 到 hbase 里去查询每个 doc id 对应的完整的数据,给查出来,再返回给前端。 写入 es 的数据最好小于等于,或者是略微大于 es 的 filesystem cache 的内存容量。然后你从 es 检索可能就花费 20ms,然后再根据 es 返回的 id 去 hbase 里查询,查 20 条数据,可能也就耗费个 30ms,可能你原来那么玩儿,1T 数据都放 es,会每次查询都是 5~10s,现在可能性能就会很高,每次查询就是 50ms。 数据预热 假如说,哪怕是你就按照上述的方案去做了,es 集群中每个机器写入的数据量还是超过了 filesystem cache 一倍,比如说你写入一台机器 60G 数据,结果 filesystem cache 就 30G,还是有 30G 数据留在了磁盘上。 其实可以做数据预热。 举个例子,拿微博来说,你可以把一些大V,平时看的人很多的数据,你自己提前后台搞个系统,每隔一会儿,自己的后台系统去搜索一下热数据,刷到 filesystem cache 里去,后面用户实际上来看这个热数据的时候,他们就是直接从内存里搜索了,很快。 或者是电商,你可以将平时查看最多的一些商品,比如说 iphone 8,热数据提前后台搞个程序,每隔 1 分钟自己主动访问一次,刷到 filesystem cache 里去。 对于那些你觉得比较热的、经常会有人访问的数据,最好做一个专门的缓存预热子系统,就是对热数据每隔一段时间,就提前访问一下,让数据进入 filesystem cache 里面去。这样下次别人访问的时候,性能一定会好很多。 冷热分离 es 可以做类似于 mysql 的水平拆分,就是说将大量的访问很少、频率很低的数据,单独写一个索引,然后将访问很频繁的热数据单独写一个索引。最好是将冷数据写入一个索引中,然后热数据写入另外一个索引中,这样可以确保热数据在被预热之后,尽量都让他们留在 filesystem os cache 里,别让冷数据给冲刷掉。 你看,假设你有 6 台机器,2 个索引,一个放冷数据,一个放热数据,每个索引 3 个 shard。3 台机器放热数据 index,另外 3 台机器放冷数据 index。然后这样的话,你大量的时间是在访问热数据 index,热数据可能就占总数据量的 10%,此时数据量很少,几乎全都保留在 filesystem cache 里面了,就可以确保热数据的访问性能是很高的。但是对于冷数据而言,是在别的 index 里的,跟热数据 index 不在相同的机器上,大家互相之间都没什么联系了。如果有人访问冷数据,可能大量数据是在磁盘上的,此时性能差点,就 10% 的人去访问冷数据,90% 的人在访问热数据,也无所谓了。 document 模型设计 对于 MySQL,我们经常有一些复杂的关联查询。在 es 里该怎么玩儿,es 里面的复杂的关联查询尽量别用,一旦用了性能一般都不太好。 最好是先在 Java 系统里就完成关联,将关联好的数据直接写入 es 中。搜索的时候,就不需要利用 es 的搜索语法来完成 join 之类的关联搜索了。 document 模型设计是非常重要的,很多操作,不要在搜索的时候才想去执行各种复杂的乱七八糟的操作。es 能支持的操作就那么多,不要考虑用 es 做一些它不好操作的事情。如果真的有那种操作,尽量在 document 模型设计的时候,写入的时候就完成。另外对于一些太复杂的操作,比如 join/nested/parent-child 搜索都要尽量避免,性能都很差的。 分页性能优化 es 的分页是较坑的,为啥呢?举个例子吧,假如你每页是 10 条数据,你现在要查询第 100 页,实际上是会把每个 shard 上存储的前 1000 条数据都查到一个协调节点上,如果你有个 5 个 shard,那么就有 5000 条数据,接着协调节点对这 5000 条数据进行一些合并、处理,再获取到最终第 100 页的 10 条数据。 分布式的,你要查第 100 页的 10 条数据,不可能说从 5 个 shard,每个 shard 就查 2 条数据,最后到协调节点合并成 10 条数据吧?你必须得从每个 shard 都查 1000 条数据过来,然后根据你的需求进行排序、筛选等等操作,最后再次分页,拿到里面第 100 页的数据。你翻页的时候,翻的越深,每个 shard 返回的数据就越多,而且协调节点处理的时间越长,非常坑爹。所以用 es 做分页的时候,你会发现越翻到后面,就越是慢。 我们之前也是遇到过这个问题,用 es 作分页,前几页就几十毫秒,翻到 10 页或者几十页的时候,基本上就要 5~10 秒才能查出来一页数据了。 有什么解决方案吗? 不允许深度分页(默认深度分页性能很差) 跟产品经理说,你系统不允许翻那么深的页,默认翻的越深,性能就越差。 类似于 app 里的推荐商品不断下拉出来一页一页的 类似于微博中,下拉刷微博,刷出来一页一页的,你可以用 scroll api,关于如何使用,自行上网搜索。 scroll 会一次性给你生成所有数据的一个快照,然后每次滑动向后翻页就是通过游标 scroll_id 移动,获取下一页下一页这样子,性能会比上面说的那种分页性能要高很多很多,基本上都是毫秒级的。 但是,唯一的一点就是,这个适合于那种类似微博下拉翻页的,不能随意跳到任何一页的场景。也就是说,你不能先进入第 10 页,然后去第 120 页,然后又回到第 58 页,不能随意乱跳页。所以现在很多产品,都是不允许你随意翻页的,app,也有一些网站,做的就是你只能往下拉,一页一页的翻。 初始化时必须指定 scroll 参数,告诉 es 要保存此次搜索的上下文多长时间。你需要确保用户不会持续不断翻页翻几个小时,否则可能因为超时而失败。 除了用 scroll api,你也可以用 search_after 来做,search_after 的思想是使用前一页的结果来帮助检索下一页的数据,显然,这种方式也不允许你随意翻页,你只能一页页往后翻。初始化时,需要使用一个唯一值的字段作为 sort 字段。 往期回顾: 【Java问答学堂】1期 为什么使用消息队列?消息队列有什么优点和缺点?Kafka、ActiveMQ、RabbitMQ、RocketMQ 都有什么区别,以及适合哪些场景? 【Java问答学堂】2期 如何保证消息队列的高可用? 【Java问答学堂】3期 如何保证消息不被重复消费?或者说,如何保证消息消费的幂等性? 【Java问答学堂】4期 如何保证消息的可靠性传输?(如何处理消息丢失的问题?) 【Java问答学堂】5期 如何保证消息的顺序性? 【Java问答学堂】6期 如何解决消息队列的延时以及过期失效问题? 【Java问答学堂】7期 如果让你写一个消息队列,该如何进行架构设计? 【Java问答学堂】8期 es 的分布式架构原理能说一下么(es 是如何实现分布式的啊)? 【Java问答学堂】9期 es 写入数据的工作原理是什么啊?es 查询数据的工作原理是什么啊?

剑曼红尘 2020-04-28 14:17:05 0 浏览量 回答数 0

问题

【Java问答学堂】10期 es 在数据量很大的情况下(数十亿级别)如何提高查询效率啊?

剑曼红尘 2020-04-28 14:16:56 0 浏览量 回答数 1

问题

【案例】从hadoop框架与MapReduce模式中谈海量数据处理

jack.cai 2019-12-01 21:00:28 15859 浏览量 回答数 3

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本文转自量子位(ID:QbitAI) 边策 鱼羊 发自 凹非寺 量子位 报道 | 公众号 QbitAI 只用99行代码,你也可以像《冰雪奇缘》里的艾莎公主一样拥有冰雪魔法。 虽然你不能在现实世界中肆意变出魔法,但却能在计算机的虚拟世界挥洒特效。 或许你不知道,电影和动画中特效有时仅仅短短的一秒,却可能需要高性能计算机演算一周,花费惊人。 《冰雪奇缘》没有真人出演,预算却高达1.5亿美元,每一秒的镜头都是经费在燃烧。一般人想用电脑做出CG特效简直不可想象。 然而,最近一位来自中国的MIT博士,开发了一种新的CG特效编程语言Taichi(太极),大大降低了门槛。 △白色:雪;红色:果冻;蓝色:水 一个简单的物理场景,普通PC仅需几分钟即可渲染完成,相比TensorFlow提速了188倍、比PyTorch快13.4倍,代码长度只有其他底层方法的十分之一。 安装它就像TensorFlow一样容易,使用起来也是差不多: import taichi as ti 甚至,Taichi的发明者胡渊鸣同学还为此编写了完整使用教程。 关于Taichi,胡同学已经发表了多篇文章,分别被SIGGRAGH 2018、ICRA 2019、NeurIPS2019、ICLR 2020等顶会收录。 计算机图形学知名学者、北大教授陈宝权给出很高的评价: 给胡渊鸣同学点赞!一己之力开发了物理模拟编程语言 Taichi! 像渊鸣这样如此投入写有影响力的开源代码实在是难能可贵。 像SIGGRAPH这样的,可能要投入1~2年才会有成果,论文接受率低,即使能发表出来,引用率也不高。 网友们在围观之后也纷纷表示:渊鸣大神太强了。 图形+系统+编译,真是创世的快乐。 88行代码模拟真实物理环境 正如胡同学本人所说,99行代码很短,背后的技术故事却很长。 故事的开头,要从Material Point Method(物质点法)说起。 MPM是一种在影视特效领域广受青睐的模拟连续介质方法,迪士尼的《冰雪奇缘》就用到了这项技术。 但在早期,MPM的运行速度非常慢,比如《冰雪奇缘》里安娜过雪地的镜头,据说要在集群上跑整整一个星期。 为了提高MPM的运行速度和性能,在大四毕业的那个暑假,胡渊鸣投入了Moving Least Squares MPM(MLS-MPM)的研究。 胡渊鸣的灵感是,用移动最小二乘法统一APIC(The Affine Particle-In-Cell Method)中的仿射梯度场(affine velocity field)和MPM中的变形梯度更新(deformation gradient update)两种离散化。 在宾夕法尼亚大学蒋陈凡夫教授的指导下,胡渊鸣等人完成了移动最小二乘物质点法(MLS-MPM)方法的研究,不仅实现了新的应力散度离散化,使MPM的运行速度快了两倍,还成功模拟了MPM此前并不支持的各种新现象。 比如材料切割: 刚性体的双向耦合: 这项成果最终发表在了SIGGRAPH 2018上。 为了进一步证明MLS-MPM的简易性,胡渊鸣用88行C++代码实现了MLS-MPM的demo。(代码详情请戳文末 taichi_mpm 项目链接)。 这个88行版本后来也成为了入门MPM的必备参考实现。 乾坤(ChainQueen)可微物理引擎 2017年的夏天结束之后,胡渊鸣正式进入MIT读博。 这时候,胡渊鸣又迸发了新的灵感:求出MLS-MPM的导数。有了导数,就能只用梯度下降来优化神经网络控制器。 在这一思想的指导下,ChainQueen诞生了。 胡渊鸣解释说,chain是为了纪念他在求导过程中被链式法则折磨的经历,而ChainQueen则与乾坤谐音。 乾坤基于MLS-MPM,是一种针对可变形对象的、实时的可微混合拉格朗日-欧拉物理模拟器。该模拟器在前向仿真和反向梯度计算中均实现了高精度。 这项研究发表在了ICRA 2019上,胡渊鸣也以此完成了硕士论文。 DiffTaichi 随后,胡同学将工作又推进一步,提出了可微分编程DiffTaichi,被ICLR 2020收录。 在这篇文章的代码中,胡同学创建了10个不同的物理模拟器,并根据现有基准对其性能进行基准测试。 Taichi中的可微分编程,可以通过蛮力的梯度下降有效地优化神经网络控制器,而不必使用强化学习。 10种可微分模拟器中的大多数模型可以在2-3小时内实现,而且大部分不需要GPU。这些示例中,弹性体、刚体、流体、光线的折射、弹性碰撞,常见物理环境应有尽有。 第一个示例可微分弹性对象模拟器,经过我们的实测,在2017版13寸的MacBook Pro上也能运行,而且完成优化只需不到十分钟的时间: 不仅是2D,更复杂的3D弹性体也能模拟: 还有可微分的3D流体模拟器,经过450步的梯度下降迭代,已经非常逼真: DiffTaichi模拟水对光线折射的渲染器,一张图片经过它的渲染,甚至能骗过图像分类器。经过测试,VGG16将带有水波纹的松鼠图片当做金鱼,而且认为概率为99.91%。 在强化学习的模拟环境中,刚体机器人很常见,DiffTaichi也能模拟: DiffTaichi还能模拟多个物体的复杂场景,比如台球: 用Taichi语言编写的模拟器大大简化了代码,可微分弹性对象模拟器只用了110行代码,而直接用CUDA编写则需要490行。 同时,Taichi的速度还很快,相比CUDA版本几乎没有什么损失,比TensorFlow快了188倍,比PyTorch快13.4倍。 而且神经网络控制器一般只需要几十次迭代,即可完成优化。 为何做Taichi 谈到为何要做Taichi,计算机图形学一直缺乏像TensorFlow那样的通用工具,每个要从事开发的人都必须了解基本原理,才能去做编程。 这和深度学习领域形成了鲜明的对比。 近年来,甚至有中学生,利用TensorFlow或者PyTorch,写一点代码,优化几个模型,就可以在一些顶会上发表论文,许多人看来,这是件坏事,因为让深度学习论文的含金量大大降低。 但胡渊鸣看到了另一面。他认为,深度学习这些年之所以能发展快、门槛低,就是因为有简单易用的好工具,计算机图形学让人望而却步,就是因为缺乏类似的工具,因此他开发了Taichi。 本来Taichi要做成一种单独的编程语言,但是为了方便大家使用,胡渊鸣用了一句import taichi as ti把Taichi语言假装成Python。 改成基于Python,这样做的好处不仅是降低学习门槛,还能使用很多现成的Python IDE,与numpy、matplotlib等工具库无缝衔接。 经过几个月的努力,胡渊鸣终于把Taichi改成了pypi安装包,让不同配置不同操作系统的机器都能顺利运行图形学的程序。 高一保送清华,博一6篇paper 说起胡渊鸣,这又是一位从少年时代起就熠熠闪光的“大神级”选手。 高一保送清华,竞赛生涯中,拿下APIO 2012、NOI 2012、ACM-ICPC 2013长沙区域赛、ACM-ICPC上海区域赛四块金牌,其中APIO 2012成绩是全场第一名。 2013年进入清华姚班,胡渊鸣与陈立杰、范浩强等人成为同班同学,这群年轻人的才华在这里汇聚、碰撞,与“姚班”二字相互成就。 本科期间,胡渊鸣先后前往东京大学、斯坦福大学访学,并曾于微软亚洲研究院实习,从事深度学习和计算机图形学研究。本科便有多篇论文中选CVPR、SIGGRAPH等国际顶会。 2017年,胡渊鸣进入MIT读博。入学13个月后,完成硕士论文ChainQueen,拿到MIT硕士学位。博一期间,共发表6篇顶会论文。

茶什i 2020-01-10 13:59:16 0 浏览量 回答数 0

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一个老码农的技术理想

技术小菜鸟 2019-12-01 21:17:10 3067 浏览量 回答数 1

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在开始谈我对架构本质的理解之前,先谈谈对今天技术沙龙主题的个人见解,千万级规模的网站感觉数量级是非常大的,对这个数量级我们战略上 要重 视 它 , 战术上又 要 藐 视 它。先举个例子感受一下千万级到底是什么数量级?现在很流行的优步(Uber),从媒体公布的信息看,它每天接单量平均在百万左右, 假如每天有10个小时的服务时间,平均QPS只有30左右。对于一个后台服务器,单机的平均QPS可以到达800-1000,单独看写的业务量很简单 。为什么我们又不能说轻视它?第一,我们看它的数据存储,每天一百万的话,一年数据量的规模是多少?其次,刚才说的订单量,每一个订单要推送给附近的司机、司机要并发抢单,后面业务场景的访问量往往是前者的上百倍,轻松就超过上亿级别了。 今天我想从架构的本质谈起之后,希望大家理解在做一些建构设计的时候,它的出发点以及它解决的问题是什么。 架构,刚开始的解释是我从知乎上看到的。什么是架构?有人讲, 说架构并不是一 个很 悬 乎的 东西 , 实际 上就是一个架子 , 放一些 业务 和算法,跟我们的生活中的晾衣架很像。更抽象一点,说架构其 实 是 对 我 们 重复性业务 的抽象和我 们 未来 业务 拓展的前瞻,强调过去的经验和你对整个行业的预见。 我们要想做一个架构的话需要哪些能力?我觉得最重要的是架构师一个最重要的能力就是你要有 战 略分解能力。这个怎么来看呢: 第一,你必须要有抽象的能力,抽象的能力最基本就是去重,去重在整个架构中体现在方方面面,从定义一个函数,到定义一个类,到提供的一个服务,以及模板,背后都是要去重提高可复用率。 第二, 分类能力。做软件需要做对象的解耦,要定义对象的属性和方法,做分布式系统的时候要做服务的拆分和模块化,要定义服务的接口和规范。 第三, 算法(性能),它的价值体现在提升系统的性能,所有性能的提升,最终都会落到CPU,内存,IO和网络这4大块上。 这一页PPT举了一些例子来更深入的理解常见技术背后的架构理念。 第一个例子,在分布式系统我们会做 MySQL分 库 分表,我们要从不同的库和表中读取数据,这样的抽象最直观就是使用模板,因为绝大多数SQL语义是相同的,除了路由到哪个库哪个表,如果不使用Proxy中间件,模板就是性价比最高的方法。 第二看一下加速网络的CDN,它是做速度方面的性能提升,刚才我们也提到从CPU、内存、IO、网络四个方面来考虑,CDN本质上一个是做网络智能调度优化,另一个是多级缓存优化。 第三个看一下服务化,刚才已经提到了,各个大网站转型过程中一定会做服务化,其实它就是做抽象和做服务的拆分。第四个看一下消息队列,本质上还是做分类,只不过不是两个边际清晰的类,而是把两个边际不清晰的子系统通过队列解构并且异步化。新浪微博整体架构是什么样的 接下我们看一下微博整体架构,到一定量级的系统整个架构都会变成三层,客户端包括WEB、安卓和IOS,这里就不说了。接着还都会有一个接口层, 有三个主要作用: 第一个作用,要做 安全隔离,因为前端节点都是直接和用户交互,需要防范各种恶意攻击; 第二个还充当着一个 流量控制的作用,大家知道,在2014年春节的时候,微信红包,每分钟8亿多次的请求,其实真正到它后台的请求量,只有十万左右的数量级(这里的数据可能不准),剩余的流量在接口层就被挡住了; 第三,我们看对 PC 端和移 动 端的需求不一样的,所以我们可以进行拆分。接口层之后是后台,可以看到微博后台有三大块: 一个是 平台服 务, 第二, 搜索, 第三, 大数据。到了后台的各种服务其实都是处理的数据。 像平台的业务部门,做的就是 数据存储和读 取,对搜索来说做的是 数据的 检 索,对大数据来说是做的数据的 挖掘。微博其实和淘宝是很类似 微博其实和淘宝是很类似的。一般来说,第一代架构,基本上能支撑到用户到 百万 级别,到第二代架构基本能支撑到 千万 级别都没什么问题,当业务规模到 亿级别时,需要第三代的架构。 从 LAMP 的架构到面向服 务 的架构,有几个地方是非常难的,首先不可能在第一代基础上通过简单的修修补补满足用户量快速增长的,同时线上业务又不能停, 这是我们常说的 在 飞 机上 换 引擎的 问题。前两天我有一个朋友问我,说他在内部推行服务化的时候,把一个模块服务化做完了,其他部门就是不接。我建议在做服务化的时候,首先更多是偏向业务的梳理,同时要找准一个很好的切入点,既有架构和服务化上的提升,业务方也要有收益,比如提升性能或者降低维护成本同时升级过程要平滑,建议开始从原子化服务切入,比如基础的用户服务, 基础的短消息服务,基础的推送服务。 第二,就是可 以做无状 态 服 务,后面会详细讲,还有数据量大了后需要做数据Sharding,后面会将。 第三代 架构 要解决的 问题,就是用户量和业务趋于稳步增加(相对爆发期的指数级增长),更多考虑技术框架的稳定性, 提升系统整体的性能,降低成本,还有对整个系统监控的完善和升级。 大型网站的系统架构是如何演变的 我们通过通过数据看一下它的挑战,PV是在10亿级别,QPS在百万,数据量在千亿级别。我们可用性,就是SLA要求4个9,接口响应最多不能超过150毫秒,线上所有的故障必须得在5分钟内解决完。如果说5分钟没处理呢?那会影响你年终的绩效考核。2015年微博DAU已经过亿。我们系统有上百个微服务,每周会有两次的常规上线和不限次数的紧急上线。我们的挑战都一样,就是数据量,bigger and bigger,用户体验是faster and faster,业务是more and more。互联网业务更多是产品体验驱动, 技 术 在 产 品 体验上最有效的贡献 , 就是你的性能 越来越好 。 每次降低加载一个页面的时间,都可以间接的降低这个页面上用户的流失率。微博的技术挑战和正交分解法解析架构 下面看一下 第三代的 架构 图 以及 我 们 怎么用正交分解法 阐 述。 我们可以看到我们从两个维度,横轴和纵轴可以看到。 一个 维 度 是 水平的 分层 拆分,第二从垂直的维度会做拆分。水平的维度从接口层、到服务层到数据存储层。垂直怎么拆分,会用业务架构、技术架构、监控平台、服务治理等等来处理。我相信到第二代的时候很多架构已经有了业务架构和技术架构的拆分。我们看一下, 接口层有feed、用户关系、通讯接口;服务层,SOA里有基层服务、原子服务和组合服务,在微博我们只有原子服务和组合服务。原子服务不依赖于任何其他服务,组合服务由几个原子服务和自己的业务逻辑构建而成 ,资源层负责海量数据的存储(后面例子会详细讲)。技 术框架解决 独立于 业务 的海量高并发场景下的技术难题,由众多的技术组件共同构建而成 。在接口层,微博使用JERSY框架,帮助你做参数的解析,参数的验证,序列化和反序列化;资源层,主要是缓存、DB相关的各类组件,比如Cache组件和对象库组件。监 控平台和服 务 治理 , 完成系统服务的像素级监控,对分布式系统做提前诊断、预警以及治理。包含了SLA规则的制定、服务监控、服务调用链监控、流量监控、错误异常监控、线上灰度发布上线系统、线上扩容缩容调度系统等。 下面我们讲一下常见的设计原则。 第一个,首先是系统架构三个利器: 一个, 我 们 RPC 服 务组 件 (这里不讲了), 第二个,我们 消息中 间 件 。消息中间件起的作用:可以把两个模块之间的交互异步化,其次可以把不均匀请求流量输出为匀速的输出流量,所以说消息中间件 异步化 解耦 和流量削峰的利器。 第三个是配置管理,它是 代码级灰度发布以及 保障系统降级的利器。 第二个 , 无状态 , 接口 层 最重要的就是无状 态。我们在电商网站购物,在这个过程中很多情况下是有状态的,比如我浏览了哪些商品,为什么大家又常说接口层是无状态的,其实我们把状态从接口层剥离到了数据层。像用户在电商网站购物,选了几件商品,到了哪一步,接口无状态后,状态要么放在缓存中,要么放在数据库中, 其 实 它并不是没有状 态 , 只是在 这 个 过 程中我 们 要把一些有状 态 的 东 西抽离出来 到了数据层。 第三个, 数据 层 比服 务层 更需要 设计,这是一条非常重要的经验。对于服务层来说,可以拿PHP写,明天你可以拿JAVA来写,但是如果你的数据结构开始设计不合理,将来数据结构的改变会花费你数倍的代价,老的数据格式向新的数据格式迁移会让你痛不欲生,既有工作量上的,又有数据迁移跨越的时间周期,有一些甚至需要半年以上。 第四,物理结构与逻辑结构的映射,上一张图看到两个维度切成十二个区间,每个区间代表一个技术领域,这个可以看做我们的逻辑结构。另外,不论后台还是应用层的开发团队,一般都会分几个垂直的业务组加上一个基础技术架构组,这就是从物理组织架构到逻辑的技术架构的完美的映射,精细化团队分工,有利于提高沟通协作的效率 。 第五, www .sanhao.com 的访问过程,我们这个架构图里没有涉及到的,举个例子,比如当你在浏览器输入www.sanhao网址的时候,这个请求在接口层之前发生了什么?首先会查看你本机DNS以及DNS服务,查找域名对应的IP地址,然后发送HTTP请求过去。这个请求首先会到前端的VIP地址(公网服务IP地址),VIP之后还要经过负载均衡器(Nginx服务器),之后才到你的应用接口层。在接口层之前发生了这么多事,可能有用户报一个问题的时候,你通过在接口层查日志根本发现不了问题,原因就是问题可能发生在到达接口层之前了。 第六,我们说分布式系统,它最终的瓶颈会落在哪里呢?前端时间有一个网友跟我讨论的时候,说他们的系统遇到了一个瓶颈, 查遍了CPU,内存,网络,存储,都没有问题。我说你再查一遍,因为最终你不论用上千台服务器还是上万台服务器,最终系统出瓶颈的一定会落在某一台机(可能是叶子节点也可能是核心的节点),一定落在CPU、内存、存储和网络上,最后查出来问题出在一台服务器的网卡带宽上。微博多级双机房缓存架构 接下来我们看一下微博的Feed多级缓存。我们做业务的时候,经常很少做业务分析,技术大会上的分享又都偏向技术架构。其实大家更多的日常工作是需要花费更多时间在业务优化上。这张图是统计微博的信息流前几页的访问比例,像前三页占了97%,在做缓存设计的时候,我们最多只存最近的M条数据。 这里强调的就是做系统设计 要基于用 户 的 场 景 , 越细致越好 。举了一个例子,大家都会用电商,电商在双十一会做全国范围内的活动,他们做设计的时候也会考虑场景的,一个就是购物车,我曾经跟相关开发讨论过,购物车是在双十一之前用户的访问量非常大,就是不停地往里加商品。在真正到双十一那天他不会往购物车加东西了,但是他会频繁的浏览购物车。针对这个场景,活动之前重点设计优化购物车的写场景, 活动开始后优化购物车的读场景。 你看到的微博是由哪些部分聚合而成的呢?最右边的是Feed,就是微博所有关注的人,他们的微博所组成的。微博我们会按照时间顺序把所有关注人的顺序做一个排序。随着业务的发展,除了跟时间序相关的微博还有非时间序的微博,就是会有广告的要求,增加一些广告,还有粉丝头条,就是拿钱买的,热门微博,都会插在其中。分发控制,就是说和一些推荐相关的,我推荐一些相关的好友的微博,我推荐一些你可能没有读过的微博,我推荐一些其他类型的微博。 当然对非时序的微博和分发控制微博,实际会起多个并行的程序来读取,最后同步做统一的聚合。这里稍微分享一下, 从SNS社交领域来看,国内现在做的比较好的三个信息流: 微博 是 基于弱关系的媒体信息流 ; 朋友圈是基于 强 关系的信息流 ; 另外一个做的比 较 好的就是今日 头 条 , 它并不是基于关系来构建信息流 , 而是基于 兴趣和相关性的个性化推荐 信息流 。 信息流的聚合,体现在很多很多的产品之中,除了SNS,电商里也有信息流的聚合的影子。比如搜索一个商品后出来的列表页,它的信息流基本由几部分组成:第一,打广告的;第二个,做一些推荐,热门的商品,其次,才是关键字相关的搜索结果。 信息流 开始的时候 很 简单 , 但是到后期会 发现 , 你的 这 个流 如何做控制分发 , 非常复杂, 微博在最近一两年一直在做 这样 的工作。刚才我们是从业务上分析,那么技术上怎么解决高并发,高性能的问题?微博访问量很大的时候,底层存储是用MySQL数据库,当然也会有其他的。对于查询请求量大的时候,大家知道一定有缓存,可以复用可重用的计算结果。可以看到,发一条微博,我有很多粉丝,他们都会来看我发的内容,所以 微博是最适合使用 缓 存 的系统,微博的读写比例基本在几十比一。微博使用了 双 层缓 存,上面是L1,每个L1上都是一组(包含4-6台机器),左边的框相当于一个机房,右边又是一个机房。在这个系统中L1缓存所起的作用是什么? 首先,L1 缓 存增加整个系 统 的 QPS, 其次 以低成本灵活扩容的方式 增加 系统 的 带宽 。想象一个极端场景,只有一篇博文,但是它的访问量无限增长,其实我们不需要影响L2缓存,因为它的内容存储的量小,但它就是访问量大。这种场景下,你就需要使用L1来扩容提升QPS和带宽瓶颈。另外一个场景,就是L2级缓存发生作用,比如我有一千万个用户,去访问的是一百万个用户的微博 ,这个时候,他不只是说你的吞吐量和访问带宽,就是你要缓存的博文的内容也很多了,这个时候你要考虑缓存的容量, 第二 级缓 存更多的是从容量上来 规划,保证请求以较小的比例 穿透到 后端的 数据 库 中 ,根据你的用户模型你可以估出来,到底有百分之多少的请求不能穿透到DB, 评估这个容量之后,才能更好的评估DB需要多少库,需要承担多大的访问的压力。另外,我们看双机房的话,左边一个,右边一个。 两个机房是互 为 主 备 , 或者互 为热备 。如果两个用户在不同地域,他们访问两个不同机房的时候,假设用户从IDC1过来,因为就近原理,他会访问L1,没有的话才会跑到Master,当在IDC1没找到的时候才会跑到IDC2来找。同时有用户从IDC2访问,也会有请求从L1和Master返回或者到IDC1去查找。 IDC1 和 IDC2 ,两个机房都有全量的用户数据,同时在线提供服务,但是缓存查询又遵循最近访问原理。还有哪些多级缓存的例子呢?CDN是典型的多级缓存。CDN在国内各个地区做了很多节点,比如在杭州市部署一个节点时,在机房里肯定不止一台机器,那么对于一个地区来说,只有几台服务器到源站回源,其他节点都到这几台服务器回源即可,这么看CDN至少也有两级。Local Cache+ 分布式 缓 存,这也是常见的一种策略。有一种场景,分布式缓存并不适用, 比如 单 点 资 源 的爆发性峰值流量,这个时候使用Local Cache + 分布式缓存,Local Cache 在 应用 服 务 器 上用很小的 内存资源 挡住少量的 极端峰值流量,长尾的流量仍然访问分布式缓存,这样的Hybrid缓存架构通过复用众多的应用服务器节点,降低了系统的整体成本。 我们来看一下 Feed 的存 储 架构,微博的博文主要存在MySQL中。首先来看内容表,这个比较简单,每条内容一个索引,每天建一张表,其次看索引表,一共建了两级索引。首先想象一下用户场景,大部分用户刷微博的时候,看的是他关注所有人的微博,然后按时间来排序。仔细分析发现在这个场景下, 跟一个用户的自己的相关性很小了。所以在一级索引的时候会先根据关注的用户,取他们的前条微博ID,然后聚合排序。我们在做哈希(分库分表)的时候,同时考虑了按照UID哈希和按照时间维度。很业务和时间相关性很高的,今天的热点新闻,明天就没热度了,数据的冷热非常明显,这种场景就需要按照时间维度做分表,首先冷热数据做了分离(可以对冷热数据采用不同的存储方案来降低成本),其次, 很容止控制我数据库表的爆炸。像微博如果只按照用户维度区分,那么这个用户所有数据都在一张表里,这张表就是无限增长的,时间长了查询会越来越慢。二级索引,是我们里面一个比较特殊的场景,就是我要快速找到这个人所要发布的某一时段的微博时,通过二级索引快速定位。 分布式服务追踪系统 分布式追踪服务系统,当系统到千万级以后的时候,越来越庞杂,所解决的问题更偏向稳定性,性能和监控。刚才说用户只要有一个请求过来,你可以依赖你的服务RPC1、RPC2,你会发现RPC2又依赖RPC3、RPC4。分布式服务的时候一个痛点,就是说一个请求从用户过来之后,在后台不同的机器之间不停的调用并返回。 当你发现一个问题的时候,这些日志落在不同的机器上,你也不知道问题到底出在哪儿,各个服务之间互相隔离,互相之间没有建立关联。所以导致排查问题基本没有任何手段,就是出了问题没法儿解决。 我们要解决的问题,我们刚才说日志互相隔离,我们就要把它建立联系。建立联系我们就有一个请求ID,然后结合RPC框架, 服务治理功能。假设请求从客户端过来,其中包含一个ID 101,到服务A时仍然带有ID 101,然后调用RPC1的时候也会标识这是101 ,所以需要 一个唯一的 请求 ID 标识 递归迭代的传递到每一个 相关 节点。第二个,你做的时候,你不能说每个地方都加,对业务系统来说需要一个框架来完成这个工作, 这 个框架要 对业务 系 统 是最低侵入原 则 , 用 JAVA 的 话 就可以用 AOP,要做到零侵入的原则,就是对所有相关的中间件打点,从接口层组件(HTTP Client、HTTP Server)至到服务层组件(RPC Client、RPC Server),还有数据访问中间件的,这样业务系统只需要少量的配置信息就可以实现全链路监控 。为什么要用日志?服务化以后,每个服务可以用不同的开发语言, 考虑多种开发语言的兼容性 , 内部定 义标 准化的日志 是唯一且有效的办法。最后,如何构建基于GPS导航的路况监控?我们刚才讲分布式服务追踪。分布式服务追踪能解决的问题, 如果 单一用 户发现问题 后 , 可以通 过请 求 ID 快速找到 发 生 问题 的 节 点在什么,但是并没有解决如何发现问题。我们看现实中比较容易理解的道路监控,每辆车有GPS定位,我想看北京哪儿拥堵的时候,怎么做? 第一个 , 你肯定要知道每个 车 在什么位置,它走到哪儿了。其实可以说每个车上只要有一个标识,加上每一次流动的信息,就可以看到每个车流的位置和方向。 其次如何做 监 控和 报 警,我们怎么能了解道路的流量状况和负载,并及时报警。我们要定义这条街道多宽多高,单位时间可以通行多少辆车,这就是道路的容量。有了道路容量,再有道路的实时流量,我们就可以基于实习路况做预警? 对应于 分布式系 统 的话如何构建? 第一 , 你要 定义 每个服 务节 点它的 SLA A 是多少 ?SLA可以从系统的CPU占用率、内存占用率、磁盘占用率、QPS请求数等来定义,相当于定义系统的容量。 第二个 , 统计 线 上 动态 的流量,你要知道服务的平均QPS、最低QPS和最大QPS,有了流量和容量,就可以对系统做全面的监控和报警。 刚才讲的是理论,实际情况肯定比这个复杂。微博在春节的时候做许多活动,必须保障系统稳定,理论上你只要定义容量和流量就可以。但实际远远不行,为什么?有技术的因素,有人为的因素,因为不同的开发定义的流量和容量指标有主观性,很难全局量化标准,所以真正流量来了以后,你预先评估的系统瓶颈往往不正确。实际中我们在春节前主要采取了三个措施:第一,最简单的就是有降 级 的 预 案,流量超过系统容量后,先把哪些功能砍掉,需要有明确的优先级 。第二个, 线上全链路压测,就是把现在的流量放大到我们平常流量的五倍甚至十倍(比如下线一半的服务器,缩容而不是扩容),看看系统瓶颈最先发生在哪里。我们之前有一些例子,推测系统数据库会先出现瓶颈,但是实测发现是前端的程序先遇到瓶颈。第三,搭建在线 Docker 集群 , 所有业务共享备用的 Docker集群资源,这样可以极大的避免每个业务都预留资源,但是实际上流量没有增长造成的浪费。 总结 接下来说的是如何不停的学习和提升,这里以Java语言为例,首先, 一定要 理解 JAVA;第二步,JAVA完了以后,一定要 理 解 JVM;其次,还要 理解 操作系统;再次还是要了解一下 Design Pattern,这将告诉你怎么把过去的经验抽象沉淀供将来借鉴;还要学习 TCP/IP、 分布式系 统、数据结构和算法。

hiekay 2019-12-02 01:39:25 0 浏览量 回答数 0

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问问小秘 2019-12-01 22:03:02 68 浏览量 回答数 0

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问问小秘 2019-12-01 21:57:43 37578 浏览量 回答数 11

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新地址 24题 Starters可以理解为启动器,它包含了一系列可以集成到应用里面的依赖包,你可以一站式集成 Spring 及其他技术,而不需要到处找示例代码和依赖包。如你想使用 Spring JPA 访问数据库,只要加入 spring-boot-starter-data-jpa 启动器依赖就能使用了。Starters包含了许多项目中需要用到的依赖,它们能快速持续的运行,都是一系列得到支持的管理传递性依赖。 23题 Spring Boot 的核心配置文件是application(.yml 或者 .properties) 和 bootstrap(.yml 或者 .properties) 配置文件。boostrap 由父 ApplicationContext 加载,比 applicaton 优先加载,boostrap 里面的属性不能被覆盖。application 配置文件主要用于 Spring Boot 项目的自动化配置。bootstrap 配置文件的应用场景:使用 Spring Cloud Config 配置中心时,这时需要在 bootstrap 配置文件中添加连接到配置中心的配置属性来加载外部配置中心的配置信息;一些固定的不能被覆盖的属性;一些加密/解密的场景。 22题 优点:快速构建项目;对主流开发框架的无配置集成;starters自动依赖与版本控制;大量的自动配置,简化开发,也可修改默认值;无需配置XML,无代码生成,开箱即用;项目可独立运行,无须外部依赖Servlet容器;提供运行时的应用监控;与云计算的天然集成。缺点:集成度较高,使用过程中不太容易了解底层。 21题 Spring Boot的初衷就是为了简化spring的配置,使得开发中集成新功能时更快,简化或减少相关的配置文件。Spring Boot其实是一个整合很多可插拔的组件(框架),内嵌了使用工具(比如内嵌了Tomcat、Jetty等),方便开发人员快速搭建和开发的一个框架。 20题 当程序创建对象、数组等引用类型实体时,系统会在堆内存中为之分配一块内存区,对象就保存在内存区中,不需要显式的去释放一个对象的内存,而是由虚拟机自行执行。在JVM 中,有一个垃圾回收线程,它是低优先级的,在正常情况下是不会执行的,只有在虚拟机空闲或者当前堆内存不足时,才会触发执行,标记那些没有被任何引用的对象,并将它们添加到要回收的集合中,进行回收。 19题 HashMap线程不安全,HashTable线程安全。HashMap允许有一个key为null,多个value为null;而HashTable不允许key和vale为null。继承类不一样,HashMap继承的是AbstractMap,HashTable继承的是Dictionary。初始容量不一样。使用的hashcode不一样。内部遍历方式的实现不一样。 18题 作用:内容可见性和禁止指令重排。内存可见性:某线程对 volatile 变量的修改,对其他线程都是可见的,即获取 volatile 变量的值都是最新的;禁止指令重排:重排序在单线程下一定能保证结果的正确性,但是在多线程环境下,可能发生重排序影响结果,若用volatile修饰共享变量,在编译时,会在指令序列中插入内存屏障来禁止特定类型的处理器重排序。使用:当一个线程需要立刻读取到另外一个线程修改的变量值的时候,我们就可以使用volatile。区别:volatile是变量修饰符,而synchronized则作用于一段代码或者方法;volatile只是在线程内存和main memory(主内存)间同步某个变量的值,而synchronized通过锁定和解锁某个监视器同步所有变量的值。显然synchronized要比volatile消耗更多资源;synchronized 关键字可以保证变量原子性和可见性,volatile 不能保证原子性。 17题 非公平主要表现在获取锁的行为上,并非是按照申请锁的时间前后给等待线程分配锁的 ,每当锁被释放后 ,任何一个线程都有机会竞争到锁,这样做的目的是为了提高执行性能 ,缺点是可能会产生线程饥饿现象 。 16题 如果线程遇到了 IO 阻塞,无能为力,因为IO是操作系统实现的,Java代码并没有办法直接接触到操作系统。如果线程因为调用 wait()、sleep()、或者 join()方法而导致的阻塞,可以中断线程,并且通过抛出 InterruptedException 来唤醒它。 15题 原子操作就是无法被别的线程打断的操作。要么不执行,要么就执行成功。在Java中可以通过锁和循环CAS的方式来实现原子操作。从JDK 1.5开始提供了java.util.concurrent.atomic包,这个包中的原子操作类提供了一种用法简单、性能高效、线程安全地更新一个变量的方式。 14题 wait()是Object类的方法,所以每一个对象能使用wait()方法。sleep()是Thread类中的静态方法。sleep不会释放锁,但会让出cpu,sleep会在指定的休眠时间后自动唤醒。wait则会释放锁,让出系统资源,并且加入wait set中,wait不会自动唤醒,而需要notify()或者notifyAll()唤醒。sleep和wait都可以被中断,使用sleep需要捕获异常。wait与notify、notifyAll只能在同步代码块中使用,而sleep可以在任何地方使用。 13题 Synchronized 是由 JVM 实现的一种实现互斥同步的一种方式,查看编译后的字节码,会发现被 Synchronized 修饰过的程序块,在编译前后被编译器生成了monitorenter 和 monitorexit 两个字节码指令。在虚拟机执行到 monitorenter 指令时,首先要尝试获取对象的锁:如果这个对象没有锁定,或者当前线程已经拥有了这个对象的锁,把锁的计数器+1;当执行 monitorexit 指令时将锁计数器-1;当计数器为0时,锁就被释放了。如果获取对象失败了,那当前线程就要阻塞等待,直到对象锁被另外一个线程释放为止。Java 中 Synchronize 通过在对象头设置标记,达到了获取锁和释放锁的目的。 12题 Mybatis 通过动态代理,为需要拦截的接口生成代理对象以实现接口方法拦截功能,每当执行这 4 种接口对象的方法时,就会进入拦截方法,具体就是InvocationHandler 的 invoke()方法,只会拦截那些你指定需要拦截的方法。 实现方法:1.编写Intercepror接口的实现类;2.设置插件的签名,告诉mybatis拦截哪个对象的哪个方法;3.最后将插件注册到全局配置文件中。 11题 Mybatis可以映射枚举类,不单可以映射枚举类,Mybatis可以映射任何对象到表的一列上。映射方式为自定义一个TypeHandler,实现TypeHandler的setParameter()和getResult()接口方法。TypeHandler 有两个作用,一是完成从 javaType至jdbcType 的转换,二是完成jdbcType至javaType的转换,体现为 setParameter()和getResult()两个方法,分别代表设置sql问号占位符参数和获取列查询结果。 10题 Mybatis使用RowBounds对象进行分页,也可以直接编写sql实现分页,也可以使用Mybatis的分页插件。分页插件的原理:使用Mybatis提供的插件接口,实现自定义插件,在插件的拦截方法内拦截待执行的sql,然后重写sql,根据dialect方言,添加对应的物理分页语句和物理分页参数。举例:select * from student,拦截 sql 后重写为:select t.* from(select * from student)t limit 0,10。 9题 resultType和resultMap都是表示数据库表与pojo之间的映射规则的。类的名字和数据库相同时,可以直接设置resultType 参数为Pojo类。若不同或者有关联查询,需要设置resultMap将结果名字和Pojo名字进行转换。在项目中我们定义的resultMap多了property和column属性,实际也就是分别配置Pojo类的属性和对应的表字段之间的映射关系,多了这个映射关系以后,方便维护。 8题 之所以说Mybatis半自动化,是因为SQL语句需要用户自定义,SQL的解析、执行等工作由Mybatis执行。区别:Hibernate属于全自动 ORM 映射工具,使用Hibernate查询关联对象或者关联集合对象时,可以根据对象关系模型直接获取,所以它是全自动的。而 Mybatis 在查询关联对象或关联集合对象时,需要手动编写 sql 来完成,所以它是半自动ORM映射工具。 7题 MyBatis 的缓存分为一级缓存和二级缓存。一级缓存是SqlSession级别的缓存,默认就有,在操作数据库时需要构造 sqlSession对象,在对象中有一个(内存区域)数据结构(HashMap)用于存储缓存数据,不同的sqlSession之间的缓存数据区域(HashMap)是互相不影响的。二级缓存是mapper级别的缓存,默认是不打开的,多个SqlSession去操作同一个Mapper的sql语句,多个SqlSession去操作数据库得到数据会存在二级缓存区域,多个SqlSession可以共用二级缓存,二级缓存是跨SqlSession的。 6题 RequestMapping是一个用来处理请求地址映射的注解,可用于类或方法上。用于类上,表示类中的所有响应请求的方法都是以该地址作为父路径。用于方法上是为了细化映射,即根据特定的HTTP请求方法(GET、POST 方法等)、HTTP请求中是否携带特定参数等条件,将请求映射到匹配的方法上。 5题 1、前置通知(before advice):在目标方法调用之前执行; 2、后置通知(after returning advice):在目标方法调用之后执行,一旦目标方法产生异常不会执行; 3、最终通知(after(finally) advice):在目标调用方法之后执行,无论目标方法是否产生异常,都会执行; 4、异常通知(after throwing advice):在目标方法产生异常时执行; 5、环绕通知(around advice):在目标方法执行之前和执行之后都会执行,可以写一些非核心的业务逻辑,一般用来替代前置通知和后置通知。 4题 1、通过构造器或工厂方法创建Bean实例;2、为Bean的属性设置值和对其他Bean的引用;3、将Bean实例传递给Bean后置处理器的postProcessBeforeInitialization方法;4、调用Bean的初始方法(init-method);5、将bean实例传递给bean后置处理器的postProcessAfterInitialization方法;6、bean可以使用了;7、当容器关闭时,调用Bean的销毁方法(destroy-method) 3题 在TransactionDefinition接口中定义了五个表示隔离级别的常量: ISOLATION_DEFAULT:使用后端数据库默认的隔离级别,Mysql默认采用的REPEATABLE_READ隔离级别;Oracle默认采用的READ_COMMITTED隔离级别。 ISOLATION_READ_UNCOMMITTED:最低的隔离级别,允许读取尚未提交的数据变更,可能会导致脏读、幻读或不可重复读。 ISOLATION_READ_COMMITTED:允许读取并发事务已经提交的数据,可以阻止脏读,但是幻读或不可重复读仍有可能发生 ISOLATION_REPEATABLE_READ:对同一字段的多次读取结果都是一致的,除非数据是被本身事务自己所修改,可以阻止脏读和不可重复读,但幻读仍有可能发生。 ISOLATION_SERIALIZABLE:最高的隔离级别,完全服从ACID的隔离级别。所有的事务依次逐个执行,这样事务之间就完全不可能产生干扰,也就是说,该级别可以防止脏读、不可重复读以及幻读。但是这将严重影响程序的性能。通常情况下也不会用到该级别。 2 题 自动装配提供五种不同的模式供Spring容器用来自动装配beans之间的依赖注入: 1.默认的方式是不进行自动装配,通过手工设置ref 属性来进行装配bean。 2.byName:通过参数名自动装配,之后容器试图匹配、装配和该bean的属性具有相同名字的bean。 3.byType:按照参数的数据类型进行自动装配,之后容器试图匹配和装配和该bean的属性类型一样的bean。如果存在多个相同类型的bean对象,会出错。 4.constructor:使用构造方法完成对象注入,其实也是根据构造方法的参数类型进行对象查找,相当于采用byType的方式。 5.autodetect:如果找到默认的构造函数,则通过 constructor的方式自动装配,否则使用 byType的方式自动装配。在Spring3.0以后的版本此模式已被废弃,已经不再合法了。 1 题 循环依赖只会存在在单例实例中,多例循环依赖直接报错。Spring先用构造器实例化Bean对象,然后将实例化结束的对象放到一个Map中,并且Spring提供获取这个未设置属性的实例化对象的引用方法。当Spring实例化了A类、B类后,紧接着会去设置对象的属性,此时发现A类依赖B类,就会去Map中取出已经存在的单例B类对象,以此类推。因为所持有的都是引用,所以A类一改变B类也会跟着改变。从而解决循环依赖问题。

游客ih62co2qqq5ww 2020-03-03 18:05:36 0 浏览量 回答数 0
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