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【精品问答】Java技术1000问(1)

为了方便Java开发者快速找到相关技术问题和答案,开发者社区策划了Java技术1000问内容,包含最基础的如何学Java、实践中遇到的技术问题、RocketMQ面试、Java容器部署实践等维度内容。 我们会以每...
问问小秘 2019-12-01 21:57:43 39926 浏览量 回答数 17

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不依赖微软的库和WindowsAPI,没能试验成功!######问题已解决,谢谢。######看这篇文章,讲的很清楚(:)这是从其他地方拷贝过来的) UNICODE环境设置 在安装Visual Studio时,在选择VC++时需要加入unicode选项,保证相关的库文件可以拷贝到system32下。 UNICODE编译设置: C/C++, Preprocessor difinitions 去除_MBCS,加_UNICODE,UNICODE 在ProjectSetting/link/output 中设置Entry为wWinMainCRTStartup 反之为MBCS(ANSI)编译。 Unicode :宽字节字符集 1. 如何取得一个既包含单字节字符又包含双字节字符的字符串的字符个数? 可以调用Microsoft Visual C++的运行期库包含函数_mbslen来操作多字节(既包括单字节也包括双字节)字符串。 调用strlen函数,无法真正了解字符串中究竟有多少字符,它只能告诉你到达结尾的0之前有多少个字节。 size_t strlen( const char *string ); size_t wcslen( const wchar_t *string ); size_t _mbslen( const unsigned char *string ); size_t _mbstrlen( const char *string ); 2. 如何对DBCS(双字节字符集)字符串进行操作? 函数 描述 PTSTR CharNext ( LPCTSTR ); 返回字符串中下一个字符的地址 PTSTR CharPrev ( LPCTSTR, LPCTSTR ); 返回字符串中上一个字符的地址 BOOL IsDBCSLeadByte( BYTE ); 如果该字节是DBCS字符的第一个字节,则返回非0值 3. 为什幺要使用Unicode? (1) 可以很容易地在不同语言之间进行数据交换。 (2) 使你能够分配支持所有语言的单个二进制.exe文件或DLL文件。 (3) 提高应用程序的运行效率。 Windows 2000是使用Unicode从头进行开发的,如果调用任何一个Windows函数并给它传递一个ANSI字符串,那幺系统首先要将字符串转换成Unicode,然后将Unicode字符串传递给操作系统。如果希望函数返回ANSI字符串,系统就会首先将Unicode字符串转换成ANSI字符串,然后将结果返回给你的应用程序。进行这些字符串的转换需要占用系统的时间和内存。通过从头开始用Unicode来开发应用程序,就能够使你的应用程序更加有效地运行。 Windows CE 本身就是使用Unicode的一种操作系统,完全不支持ANSI Windows函数 Windows 98 只支持ANSI,只能为ANSI开发应用程序。 Microsoft公司将COM从16位Windows转换成Win32时,公司决定需要字符串的所有COM接口方法都只能接受Unicode字符串。 4. 如何编写Unicode源代码?   Microsoft公司为Unicode设计了WindowsAPI,这样,可以尽量减少代码的影响。实际上,可以编写单个源代码文件,以便使用或者不使用Unicode来对它进行编译。只需要定义两个宏(UNICODE和_UNICODE),就可以修改然后重新编译该源文件。   _UNICODE宏用于C运行期头文件,而UNICODE宏则用于Windows头文件。当编译源代码模块时,通常必须同时定义这两个宏。     5. Windows定义的Unicode数据类型有哪些?   数据类型 说明   WCHAR Unicode字符   PWSTR 指向Unicode字符串的指针   PCWSTR 指向一个恒定的Unicode字符串的指针   对应的ANSI数据类型为CHAR,LPSTR和LPCSTR。   ANSI/Unicode通用数据类型为TCHAR,PTSTR,LPCTSTR。     6. 如何对Unicode进行操作?   字符集 特性 实例   ANSI 操作函数以str开头 strcpy   Unicode 操作函数以wcs开头 wcscpy   MBCS 操作函数以_mbs开头 _mbscpy   ANSI/Unicode 操作函数以_tcs开头 _tcscpy(C运行期库)   ANSI/Unicode 操作函数以lstr开头 lstrcpy(Windows函数)   所有新的和未过时的函数在Windows2000中都同时拥有ANSI和Unicode两个版本。ANSI版本函数结尾以A表示;Unicode版本函数结尾以W表示。Windows会如下定义:   #ifdef UNICODE   #define CreateWindowEx CreateWindowExW   #else   #define CreateWindowEx CreateWindowExA   #endif // !UNICODE     7. 如何表示Unicode字符串常量?   字符集 实例   ANSI “string”   Unicode L“string”   ANSI/Unicode T(“string”)或_TEXT(“string”)   if( szError[0] == _TEXT(‘J’) ){ }     8. 为什幺应当尽量使用操作系统函数?   这将有助于稍稍提高应用程序的运行性能,因为操作系统字符串函数常常被大型应用程序比如操作系统的外壳进程Explorer.exe所使用。由于这些函数使用得很多,因此,在应用程序运行时,它们可能已经被装入RAM。   如:StrCat,StrChr,StrCmp和StrCpy等。     9. 如何编写符合ANSI和Unicode的应用程序?   (1) 将文本串视为字符数组,而不是chars数组或字节数组。   (2) 将通用数据类型(如TCHAR和PTSTR)用于文本字符和字符串。   (3) 将显式数据类型(如BYTE和PBYTE)用于字节、字节指针和数据缓存。   (4) 将TEXT宏用于原义字符和字符串。   (5) 执行全局性替换(例如用PTSTR替换PSTR)。   (6) 修改字符串运算问题。例如函数通常希望在字符中传递一个缓存的大小,而不是字节。这意味着不应该传递sizeof(szBuffer),而应该传递(sizeof(szBuffer)/sizeof(TCHAR)。另外,如果需要为字符串分配一个内存块,并且拥有该字符串中的字符数目,那幺请记住要按字节来分配内存。这就是说,应该调用   malloc(nCharacters *sizeof(TCHAR)),而不是调用malloc(nCharacters)。     10. 如何对字符串进行有选择的比较?   通过调用CompareString来实现。   int CompareString(    LCID Locale, // locale identifier DWORD dwCmpFlags, // comparison-style options LPCTSTR lpString1, // pointer to first string int cchCount1, // size, in bytes or characters, of first string LPCTSTR lpString2, // pointer to second string int cchCount2 // size, in bytes or characters, of second string   ); Locale 本地比较的定义    LOCALE_USER_DEFAULT    LOCALE_SYSTEM_DEFAULT     标志 含义   NORM_IGNORECASE 忽略字母的大小写   NORM_IGNOREKANATYPE 不区分平假名与片假名字符   NORM_IGNORENONSPACE 忽略无间隔字符   NORM_IGNORESYMBOLS 忽略符号   NORM_IGNOREWIDTH 不区分单字节字符与作为双字节字符的同一个字符   SORT_STRINGSORT 将标点符号作为普通符号来处理     11. 如何判断一个文本文件是ANSI还是Unicode?   判断如果文本文件的开头两个字节是0xFF和0xFE,那幺就是Unicode,否则是ANSI。     12. 如何判断一段字符串是ANSI还是Unicode?   用IsTextUnicode进行判断。IsTextUnicode使用一系列统计方法和定性方法,以便猜测缓存的内容。由于这不是一种确切的科学方法,因此 IsTextUnicode有可能返回不正确的结果。     13. 如何在Unicode与ANSI之间转换字符串?   Windows函数MultiByteToWideChar用于将多字节字符串转换成宽字符串;函数WideCharToMultiByte将宽字符串转换成等价的多字节字符串。     14. Unicode和DBCS之间的区别    Unicode使用(特别在C程序设计语言环境里)“宽字符集”。「Unicode中的每个字符都是16位宽而不是8位宽。」在Unicode中,没有单单使用8位数值的意义存在。相比之下,在“双位组字符集”中我们仍然处理8位数值。有些位组自身定义字符,而某些位组则显示需要和另一个位组共同定义一个字符。     处理DBCS字符串非常杂乱,但是处理Unicode文字则像处理有秩序的文字。您也许会高兴地知道前128个Unicode字符(16位代码从0x0000到0x007F)就是ASCII字符,而接下来的128个Unicode字符(代码从0x0080到0x00FF)是ISO 8859-1对ASCII的扩展。Unicode中不同部分的字符都同样基于现有的标准。这是为了便于转换。希腊字母表使用从0x0370到0x03FF的代码,斯拉夫语使用从0x0400到0x04FF的代码,美国使用从0x0530到0x058F的代码,希伯来语使用从0x0590到0x05FF的代码。中国、日本和韩国的象形文字(总称为CJK)占用了从0x3000到0x9FFF的代码。Unicode的最大好处是这里只有一个字符集,没有一点含糊。         15.衍生标准     Unicode是一个标准。UTF-8是其概念上的子集,UTF-8是具体的编码标准。而UNICODE是所有想达到世界统一编码标准的标准。UTF-8标准就是Unicode(ISO10646)标准的一种变形方式,      UTF的全称是:Unicode/UCS Transformation Format,其实有两种UTF,一种是UTF-8,一种是UTF-16,      不过UTF-16使用较少,其对应关系如下:      在Unicode中编码为 0000 - 007F 的 UTF-8 中编码形式为: 0xxxxxxx      在Unicode中编码为 0080 - 07FF 的 UTF-8 中编码形式为: 110xxxxx 10xxxxxx      在Unicode中编码为 0000 - 007F 的 UTF-8 中编码形式为: 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx           utf-8是unicode的一个新的编码标准,其实unicode有过好几个标准.我们知道一直以来使用的unicode字符内码都是16位,它实际上还不能把全世界的所有字符编在一个平面系统,比如中国的藏文等小语种,所以utf-8扩展到了32位,也就是说理论在utf-8中可容纳二的三十二次方个字符. UNICODE的思想就是想把所有的字符统一编码,实现一个统一的标准.big5、gb都是独立的字符集,这也叫做远东字符集,把它拿到德文版的WINDOWS上可能将会引起字符编码的冲突....早期的WINDOWS默认的字符集是ANSI.notepad中输入的汉字是本地编码,但在NT/2000内部是可以直接支持UNICODE的。notepad.exe在WIN95和98中都是ANSI字符,在NT中则是UNICODE.ANSI和UNICODE可以方便的实现对应映射,也就是转换 ASCII是8位范围内的字符集,对于范围之外的字符如汉字它是无法表达的。unicode是16位范围内的字符集,对于不同地区的字符分区分配,unicode是多个IT巨头共同制定的字符编码标准。如果在unicode环境下比如WINDOWS NT上,一个字符占两字节16位,而在ANSI环境下如WINDOWS98下一个字符占一个字节8位.Unicode字符是16位宽,最多允许65,535字符,数据类型被称为WCHAR。       对于已有的ANSI字符,unicode简单的将其扩展为16位:比如ANSI"A"=0x43,则对应的UNICODE为       "A"= 0x0043        而ASCII用七存放128个字符,ASCII是一个真正的美国标准,所以它不能满足其他国家的需要,例如斯拉夫语的字母和汉字于是出现了Windows ANSI字符集,是一种扩展的ASCII码,用8位存放字符,低128位仍然存放原来的ASCII码,        而高128位加入了希腊字母等        if def UNICODE        TCHAR = wchar        else        TCHAR = char        你需要在Project\Settings\C/C++\Preprocesser definitions中添加UNICODE和_UNICODE        UINCODE,_UNICODE都要定义。不定义_UNICODE的话,用SetText(HWND,LPCTSTR),将被解释为SetTextA(HWND,LPTSTR),这时API将把你给的Unicode字符串看作ANSI字符串,显示乱码。因为windows API是已经编译好存在于dll中的,由于不管UNICODE还是ANSI字符串,都被看作一段buffer,如"0B A3 00 35 24 3C 00 00"如果按ANSI读,因为ANSI字串是以'\0'结束的,所以只能读到两字节"0B A3 \0",如果按UNICODE读,将完整的读到'\0\0'结束。         由于UNICODE没有额外的指示位,所以系统必须知道你提供的字串是哪种格式。此外,UNICODE好象是ANSI C++规定的,_UNICODE是windows SDK提供的。如果不编写windows程序,可以只定义UNICODE。 开发过程:         围绕着文件读写、字符串处理展开。文件主要有两种:.txt和.ini文件        在unicode和非unicode环境下字符串做不同处理的,那么需要参考以上9,10两条,以适应不同环境得字符串处理要求。         对文件读写也一样。只要调用相关接口函数时,参数中的字符串前都加上_TEXT等相关宏。如果写成的那个文件需要是unicode格式保存的,那么在创建文件时需要加入一个字节头。          CFile file;           WCHAR szwBuffer[128];           WCHAR *pszUnicode = L"Unicode string\n"; // unicode string           CHAR pszAnsi = "Ansi string\n"; // ansi string           WORD wSignature = 0xFEFF;           file.Open(TEXT("Test.txt"), CFile::modeCreate|CFile::modeWrite);           file.Write(&wSignature, 2);           file.Write(pszUnicode, lstrlenW(pszUnicode) * sizeof(WCHAR));           // explicitly use lstrlenW function           MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, pszAnsi, -1, szwBuffer, 128);           file.Write(szwBuffer, lstrlenW(szwBuffer) * sizeof(WCHAR));            file.Close();            //以上这段代码在unicode和非unicode环境下都有效。这里显式的指明用Unicode来进行操作。           在非unicode环境下,缺省调用的都是ANSI格式的字符串,此时TCHAR转换为CHAR类型的,除非显式定义WCHAR。所以在这个环境下,如果读取unicode文件,那么首先需要移动2个字节,然后读取得字符串需要用MultiByteToWideChar来转换,转换后字符串信息才代表unicode数据。          在unicode环境下,缺省调用得都是unicode格式得字符串,也就是宽字符,此时TCHAR转换为WCHAR,相关得API函数也都调用宽字符类型的函数。此时读取unicode文件也和上面一样,但是读取得数据是WCHAR的,如果要转换成ANSI格式,需要调用WideCharToMultiByte。如果读取ANSI的,则不用移动两个字节,直接读取然后视需要转换即可。                    某些语言(如韩语)必须在unicode环境下才能显示,这种情况下,在非unicode环境下开发,就算用字符串函数转换也不能达到显示文字的目的,因为此时调用得API函数是用ANSI的(虽然底层都是用UNICODE处理但是处理结果是按照程序员调用的API来显示的)。所以必须用unicode来开发。###### 用WideCharToMultiByte这个API: #include <stdio.h> #include <windows.h> int main() { FILE fp; wchar_t utf[1000], *p = utf; char ansi[2000]; fp = _wfopen(L"C:\1.txt", L"rb"); while(!feof(fp)) fread(p++, 1, 2, fp); *--p = L'\0'; fclose(fp); // utf+1剔除UTf-16标记 WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, utf + 1, -1, ansi, sizeof(ansi), NULL, NULL); puts(ansi); } ###### 楼上的给个链接就好,不用大篇幅复制。 卤煮的意思是说把“\u6C49\u5B57” 这个ASCII字符串转成两个汉字对吧~ ######不用别人的库,查unicode编码表?lz解决了说说方法呀######C++没解决,后来这个模块改用C#写了。###### 按二进制读,先读出0xFF 0xFE,后面数据的两个字节表示一个字,自己想办法读到wstring中 显示,用API的话,一个wcstombs ,一个WideCharToMultiByte 不用API的话自己查表,嵌入式程序可以查表,x86程序完全没那个必要 ###### 干嘛不用std::wstring ###### 用std::wstring吧,自己没有试过……,你可以去尝试下
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我们先从整体上看一下Kubernetes的一些理念和基本架构,然后从网络、资源管理、存储、服务发现、负载均衡、高可用、rollingupgrade、安全、监控等方面向大家简单介绍Kubernetes的这些主要特性。  当然也会包括一些需要注意的问题。主要目的是帮助大家快速理解Kubernetes的主要功能,今后在研究和使用这个具的时候有所参考和帮助。  1.Kubernetes的一些理念:  用户不需要关心需要多少台机器,只需要关心软件(服务)运行所需的环境。以服务为中心,你需要关心的是api,如何把大服务拆分成小服务,如何使用api去整合它们。  保证系统总是按照用户指定的状态去运行。  不仅仅提给你供容器服务,同样提供一种软件系统升级的方式;在保持HA的前提下去升级系统是很多用户最想要的功能,也是最难实现的。  那些需要担心和不需要担心的事情。  更好的支持微服务理念,划分、细分服务之间的边界,比如lablel、pod等概念的引入。  对于Kubernetes的架构,可以参考官方文档。  大致由一些主要组件构成,包括Master节点上的kube-apiserver、kube-scheduler、kube-controller-manager、控制组件kubectl、状态存储etcd、Slave节点上的kubelet、kube-proxy,以及底层的网络支持(可以用Flannel、OpenVSwitch、Weave等)。  看上去也是微服务的架构设计,不过目前还不能很好支持单个服务的横向伸缩,但这个会在Kubernetes的未来版本中解决。  2.Kubernetes的主要特性  会从网络、服务发现、负载均衡、资源管理、高可用、存储、安全、监控等方面向大家简单介绍Kubernetes的这些主要特性->由于时间有限,只能简单一些了。  另外,对于服务发现、高可用和监控的一些更详细的介绍,感兴趣的朋友可以通过这篇文章了解。  1)网络  Kubernetes的网络方式主要解决以下几个问题:  a.紧耦合的容器之间通信,通过Pod和localhost访问解决。  b.Pod之间通信,建立通信子网,比如隧道、路由,Flannel、OpenvSwitch、Weave。  c.Pod和Service,以及外部系统和Service的通信,引入Service解决。  Kubernetes的网络会给每个Pod分配一个IP地址,不需要在Pod之间建立链接,也基本不需要去处理容器和主机之间的端口映射。  注意:Pod重建后,IP会被重新分配,所以内网通信不要依赖PodIP;通过Service环境变量或者DNS解决。  2)服务发现及负载均衡  kube-proxy和DNS,在v1之前,Service含有字段portalip和publicIPs,分别指定了服务的虚拟ip和服务的出口机ip,publicIPs可任意指定成集群中任意包含kube-proxy的节点,可多个。portalIp通过NAT的方式跳转到container的内网地址。在v1版本中,publicIPS被约定废除,标记为deprecatedPublicIPs,仅用作向后兼容,portalIp也改为ClusterIp,而在serviceport定义列表里,增加了nodePort项,即对应node上映射的服务端口。  DNS服务以addon的方式,需要安装skydns和kube2dns。kube2dns会通过读取KubernetesAPI获取服务的clusterIP和port信息,同时以watch的方式检查service的变动,及时收集变动信息,并将对于的ip信息提交给etcd存档,而skydns通过etcd内的DNS记录信息,开启53端口对外提供服务。大概的DNS的域名记录是servicename.namespace.tenx.domain,“tenx.domain”是提前设置的主域名。  注意:kube-proxy在集群规模较大以后,可能会有访问的性能问题,可以考虑用其他方式替换,比如HAProxy,直接导流到Service的endpints或者Pods上。Kubernetes官方也在修复这个问题。  3)资源管理  有3个层次的资源限制方式,分别在Container、Pod、Namespace层次。Container层次主要利用容器本身的支持,比如Docker对CPU、内存、磁盘、网络等的支持;Pod方面可以限制系统内创建Pod的资源范围,比如最大或者最小的CPU、memory需求;Namespace层次就是对用户级别的资源限额了,包括CPU、内存,还可以限定Pod、rc、service的数量。  资源管理模型-》简单、通用、准确,并可扩展  目前的资源分配计算也相对简单,没有什么资源抢占之类的强大功能,通过每个节点上的资源总量、以及已经使用的各种资源加权和,来计算某个Pod优先非配到哪些节点,还没有加入对节点实际可用资源的评估,需要自己的schedulerplugin来支持。其实kubelet已经可以拿到节点的资源,只要进行收集计算即可,相信Kubernetes的后续版本会有支持。  4)高可用  主要是指Master节点的HA方式官方推荐利用etcd实现master选举,从多个Master中得到一个kube-apiserver保证至少有一个master可用,实现highavailability。对外以loadbalancer的方式提供入口。这种方式可以用作ha,但仍未成熟,据了解,未来会更新升级ha的功能。  一张图帮助大家理解:  也就是在etcd集群背景下,存在多个kube-apiserver,并用pod-master保证仅是主master可用。同时kube-sheduller和kube-controller-manager也存在多个,而且伴随着kube-apiserver同一时间只能有一套运行。  5)rollingupgrade  RC在开始的设计就是让rollingupgrade变的更容易,通过一个一个替换Pod来更新service,实现服务中断时间的最小化。基本思路是创建一个复本为1的新的rc,并逐步减少老的rc的复本、增加新的rc的复本,在老的rc数量为0时将其删除。  通过kubectl提供,可以指定更新的镜像、替换pod的时间间隔,也可以rollback当前正在执行的upgrade操作。  同样,Kuberntes也支持多版本同时部署,并通过lable来进行区分,在service不变的情况下,调整支撑服务的Pod,测试、监控新Pod的工作情况。  6)存储  大家都知道容器本身一般不会对数据进行持久化处理,在Kubernetes中,容器异常退出,kubelet也只是简单的基于原有镜像重启一个新的容器。另外,如果我们在同一个Pod中运行多个容器,经常会需要在这些容器之间进行共享一些数据。Kuberenetes的Volume就是主要来解决上面两个基础问题的。  Docker也有Volume的概念,但是相对简单,而且目前的支持很有限,Kubernetes对Volume则有着清晰定义和广泛的支持。其中最核心的理念:Volume只是一个目录,并可以被在同一个Pod中的所有容器访问。而这个目录会是什么样,后端用什么介质和里面的内容则由使用的特定Volume类型决定。  创建一个带Volume的Pod:  spec.volumes指定这个Pod需要的volume信息spec.containers.volumeMounts指定哪些container需要用到这个VolumeKubernetes对Volume的支持非常广泛,有很多贡献者为其添加不同的存储支持,也反映出Kubernetes社区的活跃程度。  emptyDir随Pod删除,适用于临时存储、灾难恢复、共享运行时数据,支持RAM-backedfilesystemhostPath类似于Docker的本地Volume用于访问一些本地资源(比如本地Docker)。  gcePersistentDiskGCEdisk-只有在GoogleCloudEngine平台上可用。  awsElasticBlockStore类似于GCEdisk节点必须是AWSEC2的实例nfs-支持网络文件系统。  rbd-RadosBlockDevice-Ceph  secret用来通过KubernetesAPI向Pod传递敏感信息,使用tmpfs(aRAM-backedfilesystem)  persistentVolumeClaim-从抽象的PV中申请资源,而无需关心存储的提供方  glusterfs  iscsi  gitRepo  根据自己的需求选择合适的存储类型,反正支持的够多,总用一款适合的:)  7)安全  一些主要原则:  基础设施模块应该通过APIserver交换数据、修改系统状态,而且只有APIserver可以访问后端存储(etcd)。  把用户分为不同的角色:Developers/ProjectAdmins/Administrators。  允许Developers定义secrets对象,并在pod启动时关联到相关容器。  以secret为例,如果kubelet要去pull私有镜像,那么Kubernetes支持以下方式:  通过dockerlogin生成.dockercfg文件,进行全局授权。  通过在每个namespace上创建用户的secret对象,在创建Pod时指定imagePullSecrets属性(也可以统一设置在serviceAcouunt上),进行授权。  认证(Authentication)  APIserver支持证书、token、和基本信息三种认证方式。  授权(Authorization)  通过apiserver的安全端口,authorization会应用到所有http的请求上  AlwaysDeny、AlwaysAllow、ABAC三种模式,其他需求可以自己实现Authorizer接口。  8)监控  比较老的版本Kubernetes需要外接cadvisor主要功能是将node主机的containermetrics抓取出来。在较新的版本里,cadvior功能被集成到了kubelet组件中,kubelet在与docker交互的同时,对外提供监控服务。  Kubernetes集群范围内的监控主要由kubelet、heapster和storagebackend(如influxdb)构建。Heapster可以在集群范围获取metrics和事件数据。它可以以pod的方式运行在k8s平台里,也可以单独运行以standalone的方式。  注意:heapster目前未到1.0版本,对于小规模的集群监控比较方便。但对于较大规模的集群,heapster目前的cache方式会吃掉大量内存。因为要定时获取整个集群的容器信息,信息在内存的临时存储成为问题,再加上heaspter要支持api获取临时metrics,如果将heapster以pod方式运行,很容易出现OOM。所以目前建议关掉cache并以standalone的方式独立出k8s平台。 答案来源网络,供您参考
问问小秘 2019-12-02 02:13:31 0 浏览量 回答数 0

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我们先从整体上看一下Kubernetes的一些理念和基本架构,然后从网络、资源管理、存储、服务发现、负载均衡、高可用、rollingupgrade、安全、监控等方面向大家简单介绍Kubernetes的这些主要特性。  当然也会包括一些需要注意的问题。主要目的是帮助大家快速理解Kubernetes的主要功能,今后在研究和使用这个具的时候有所参考和帮助。  1.Kubernetes的一些理念:  用户不需要关心需要多少台机器,只需要关心软件(服务)运行所需的环境。以服务为中心,你需要关心的是api,如何把大服务拆分成小服务,如何使用api去整合它们。  保证系统总是按照用户指定的状态去运行。  不仅仅提给你供容器服务,同样提供一种软件系统升级的方式;在保持HA的前提下去升级系统是很多用户最想要的功能,也是最难实现的。  那些需要担心和不需要担心的事情。  更好的支持微服务理念,划分、细分服务之间的边界,比如lablel、pod等概念的引入。  对于Kubernetes的架构,可以参考官方文档。  大致由一些主要组件构成,包括Master节点上的kube-apiserver、kube-scheduler、kube-controller-manager、控制组件kubectl、状态存储etcd、Slave节点上的kubelet、kube-proxy,以及底层的网络支持(可以用Flannel、OpenVSwitch、Weave等)。  看上去也是微服务的架构设计,不过目前还不能很好支持单个服务的横向伸缩,但这个会在Kubernetes的未来版本中解决。  2.Kubernetes的主要特性  会从网络、服务发现、负载均衡、资源管理、高可用、存储、安全、监控等方面向大家简单介绍Kubernetes的这些主要特性->由于时间有限,只能简单一些了。  另外,对于服务发现、高可用和监控的一些更详细的介绍,感兴趣的朋友可以通过这篇文章了解。  1)网络  Kubernetes的网络方式主要解决以下几个问题:  a.紧耦合的容器之间通信,通过Pod和localhost访问解决。  b.Pod之间通信,建立通信子网,比如隧道、路由,Flannel、OpenvSwitch、Weave。  c.Pod和Service,以及外部系统和Service的通信,引入Service解决。  Kubernetes的网络会给每个Pod分配一个IP地址,不需要在Pod之间建立链接,也基本不需要去处理容器和主机之间的端口映射。  注意:Pod重建后,IP会被重新分配,所以内网通信不要依赖PodIP;通过Service环境变量或者DNS解决。  2)服务发现及负载均衡  kube-proxy和DNS,在v1之前,Service含有字段portalip和publicIPs,分别指定了服务的虚拟ip和服务的出口机ip,publicIPs可任意指定成集群中任意包含kube-proxy的节点,可多个。portalIp通过NAT的方式跳转到container的内网地址。在v1版本中,publicIPS被约定废除,标记为deprecatedPublicIPs,仅用作向后兼容,portalIp也改为ClusterIp,而在serviceport定义列表里,增加了nodePort项,即对应node上映射的服务端口。  DNS服务以addon的方式,需要安装skydns和kube2dns。kube2dns会通过读取KubernetesAPI获取服务的clusterIP和port信息,同时以watch的方式检查service的变动,及时收集变动信息,并将对于的ip信息提交给etcd存档,而skydns通过etcd内的DNS记录信息,开启53端口对外提供服务。大概的DNS的域名记录是servicename.namespace.tenx.domain,“tenx.domain”是提前设置的主域名。  注意:kube-proxy在集群规模较大以后,可能会有访问的性能问题,可以考虑用其他方式替换,比如HAProxy,直接导流到Service的endpints或者Pods上。Kubernetes官方也在修复这个问题。  3)资源管理  有3个层次的资源限制方式,分别在Container、Pod、Namespace层次。Container层次主要利用容器本身的支持,比如Docker对CPU、内存、磁盘、网络等的支持;Pod方面可以限制系统内创建Pod的资源范围,比如最大或者最小的CPU、memory需求;Namespace层次就是对用户级别的资源限额了,包括CPU、内存,还可以限定Pod、rc、service的数量。  资源管理模型-》简单、通用、准确,并可扩展  目前的资源分配计算也相对简单,没有什么资源抢占之类的强大功能,通过每个节点上的资源总量、以及已经使用的各种资源加权和,来计算某个Pod优先非配到哪些节点,还没有加入对节点实际可用资源的评估,需要自己的schedulerplugin来支持。其实kubelet已经可以拿到节点的资源,只要进行收集计算即可,相信Kubernetes的后续版本会有支持。  4)高可用  主要是指Master节点的HA方式官方推荐利用etcd实现master选举,从多个Master中得到一个kube-apiserver保证至少有一个master可用,实现highavailability。对外以loadbalancer的方式提供入口。这种方式可以用作ha,但仍未成熟,据了解,未来会更新升级ha的功能。  一张图帮助大家理解:  也就是在etcd集群背景下,存在多个kube-apiserver,并用pod-master保证仅是主master可用。同时kube-sheduller和kube-controller-manager也存在多个,而且伴随着kube-apiserver同一时间只能有一套运行。  5)rollingupgrade  RC在开始的设计就是让rollingupgrade变的更容易,通过一个一个替换Pod来更新service,实现服务中断时间的最小化。基本思路是创建一个复本为1的新的rc,并逐步减少老的rc的复本、增加新的rc的复本,在老的rc数量为0时将其删除。  通过kubectl提供,可以指定更新的镜像、替换pod的时间间隔,也可以rollback当前正在执行的upgrade操作。  同样,Kuberntes也支持多版本同时部署,并通过lable来进行区分,在service不变的情况下,调整支撑服务的Pod,测试、监控新Pod的工作情况。  6)存储  大家都知道容器本身一般不会对数据进行持久化处理,在Kubernetes中,容器异常退出,kubelet也只是简单的基于原有镜像重启一个新的容器。另外,如果我们在同一个Pod中运行多个容器,经常会需要在这些容器之间进行共享一些数据。Kuberenetes的Volume就是主要来解决上面两个基础问题的。  Docker也有Volume的概念,但是相对简单,而且目前的支持很有限,Kubernetes对Volume则有着清晰定义和广泛的支持。其中最核心的理念:Volume只是一个目录,并可以被在同一个Pod中的所有容器访问。而这个目录会是什么样,后端用什么介质和里面的内容则由使用的特定Volume类型决定。  创建一个带Volume的Pod:  spec.volumes指定这个Pod需要的volume信息spec.containers.volumeMounts指定哪些container需要用到这个VolumeKubernetes对Volume的支持非常广泛,有很多贡献者为其添加不同的存储支持,也反映出Kubernetes社区的活跃程度。  emptyDir随Pod删除,适用于临时存储、灾难恢复、共享运行时数据,支持RAM-backedfilesystemhostPath类似于Docker的本地Volume用于访问一些本地资源(比如本地Docker)。  gcePersistentDiskGCEdisk-只有在GoogleCloudEngine平台上可用。  awsElasticBlockStore类似于GCEdisk节点必须是AWSEC2的实例nfs-支持网络文件系统。  rbd-RadosBlockDevice-Ceph  secret用来通过KubernetesAPI向Pod传递敏感信息,使用tmpfs(aRAM-backedfilesystem)  persistentVolumeClaim-从抽象的PV中申请资源,而无需关心存储的提供方  glusterfs  iscsi  gitRepo  根据自己的需求选择合适的存储类型,反正支持的够多,总用一款适合的:)  7)安全  一些主要原则:  基础设施模块应该通过APIserver交换数据、修改系统状态,而且只有APIserver可以访问后端存储(etcd)。  把用户分为不同的角色:Developers/ProjectAdmins/Administrators。  允许Developers定义secrets对象,并在pod启动时关联到相关容器。  以secret为例,如果kubelet要去pull私有镜像,那么Kubernetes支持以下方式:  通过dockerlogin生成.dockercfg文件,进行全局授权。  通过在每个namespace上创建用户的secret对象,在创建Pod时指定imagePullSecrets属性(也可以统一设置在serviceAcouunt上),进行授权。  认证(Authentication)  APIserver支持证书、token、和基本信息三种认证方式。  授权(Authorization)  通过apiserver的安全端口,authorization会应用到所有http的请求上  AlwaysDeny、AlwaysAllow、ABAC三种模式,其他需求可以自己实现Authorizer接口。  8)监控  比较老的版本Kubernetes需要外接cadvisor主要功能是将node主机的containermetrics抓取出来。在较新的版本里,cadvior功能被集成到了kubelet组件中,kubelet在与docker交互的同时,对外提供监控服务。  Kubernetes集群范围内的监控主要由kubelet、heapster和storagebackend(如influxdb)构建。Heapster可以在集群范围获取metrics和事件数据。它可以以pod的方式运行在k8s平台里,也可以单独运行以standalone的方式。  注意:heapster目前未到1.0版本,对于小规模的集群监控比较方便。但对于较大规模的集群,heapster目前的cache方式会吃掉大量内存。因为要定时获取整个集群的容器信息,信息在内存的临时存储成为问题,再加上heaspter要支持api获取临时metrics,如果将heapster以pod方式运行,很容易出现OOM。所以目前建议关掉cache并以standalone的方式独立出k8s平台。 “答案来源于网络,供您参考” 希望以上信息可以帮到您!
牧明 2019-12-02 02:16:53 0 浏览量 回答数 0

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我们先从整体上看一下Kubernetes的一些理念和基本架构, 然后从网络、 资源管理、存储、服务发现、负载均衡、高可用、rolling upgrade、安全、监控等方面向大家简单介绍Kubernetes的这些主要特性。 当然也会包括一些需要注意的问题。主要目的是帮助大家快速理解 Kubernetes的主要功能,今后在研究和使用这个具的时候有所参考和帮助。 1.Kubernetes的一些理念: 用户不需要关心需要多少台机器,只需要关心软件(服务)运行所需的环境。以服务为中心,你需要关心的是api,如何把大服务拆分成小服务,如何使用api去整合它们。 保证系统总是按照用户指定的状态去运行。 不仅仅提给你供容器服务,同样提供一种软件系统升级的方式;在保持HA的前提下去升级系统是很多用户最想要的功能,也是最难实现的。 那些需要担心和不需要担心的事情。 更好的支持微服务理念,划分、细分服务之间的边界,比如lablel、pod等概念的引入。 对于Kubernetes的架构,可以参考官方文档。 大致由一些主要组件构成,包括Master节点上的kube-apiserver、kube-scheduler、kube-controller-manager、控制组件kubectl、状态存储etcd、Slave节点上的kubelet、kube-proxy,以及底层的网络支持(可以用Flannel、OpenVSwitch、Weave等)。 看上去也是微服务的架构设计,不过目前还不能很好支持单个服务的横向伸缩,但这个会在 Kubernetes 的未来版本中解决。 2.Kubernetes的主要特性 会从网络、服务发现、负载均衡、资源管理、高可用、存储、安全、监控等方面向大家简单介绍Kubernetes的这些主要特性 -> 由于时间有限,只能简单一些了。 另外,对于服务发现、高可用和监控的一些更详细的介绍,感兴趣的朋友可以通过这篇文章了解。 1)网络 Kubernetes的网络方式主要解决以下几个问题: a. 紧耦合的容器之间通信,通过 Pod 和 localhost 访问解决。 b. Pod之间通信,建立通信子网,比如隧道、路由,Flannel、Open vSwitch、Weave。 c. Pod和Service,以及外部系统和Service的通信,引入Service解决。 Kubernetes的网络会给每个Pod分配一个IP地址,不需要在Pod之间建立链接,也基本不需要去处理容器和主机之间的端口映射。 注意:Pod重建后,IP会被重新分配,所以内网通信不要依赖Pod IP;通过Service环境变量或者DNS解决。 2) 服务发现及负载均衡 kube-proxy和DNS, 在v1之前,Service含有字段portalip 和publicIPs, 分别指定了服务的虚拟ip和服务的出口机ip,publicIPs可任意指定成集群中任意包含kube-proxy的节点,可多个。portalIp 通过NAT的方式跳转到container的内网地址。在v1版本中,publicIPS被约定废除,标记为deprecatedPublicIPs,仅用作向后兼容,portalIp也改为ClusterIp, 而在service port 定义列表里,增加了nodePort项,即对应node上映射的服务端口。 DNS服务以addon的方式,需要安装skydns和kube2dns。kube2dns会通过读取Kubernetes API获取服务的clusterIP和port信息,同时以watch的方式检查service的变动,及时收集变动信息,并将对于的ip信息提交给etcd存档,而skydns通过etcd内的DNS记录信息,开启53端口对外提供服务。大概的DNS的域名记录是servicename.namespace.tenx.domain, "tenx.domain"是提前设置的主域名。 注意:kube-proxy 在集群规模较大以后,可能会有访问的性能问题,可以考虑用其他方式替换,比如HAProxy,直接导流到Service 的endpints 或者 Pods上。Kubernetes官方也在修复这个问题。 3)资源管理 有3 个层次的资源限制方式,分别在Container、Pod、Namespace 层次。Container层次主要利用容器本身的支持,比如Docker 对CPU、内存、磁盘、网络等的支持;Pod方面可以限制系统内创建Pod的资源范围,比如最大或者最小的CPU、memory需求;Namespace层次就是对用户级别的资源限额了,包括CPU、内存,还可以限定Pod、rc、service的数量。 资源管理模型 -》 简单、通用、准确,并可扩展 目前的资源分配计算也相对简单,没有什么资源抢占之类的强大功能,通过每个节点上的资源总量、以及已经使用的各种资源加权和,来计算某个Pod优先非配到哪些节点,还没有加入对节点实际可用资源的评估,需要自己的scheduler plugin来支持。其实kubelet已经可以拿到节点的资源,只要进行收集计算即可,相信Kubernetes的后续版本会有支持。 4)高可用 主要是指Master节点的 HA方式 官方推荐 利用etcd实现master 选举,从多个Master中得到一个kube-apiserver 保证至少有一个master可用,实现high availability。对外以loadbalancer的方式提供入口。这种方式可以用作ha,但仍未成熟,据了解,未来会更新升级ha的功能。 一张图帮助大家理解: 也就是在etcd集群背景下,存在多个kube-apiserver,并用pod-master保证仅是主master可用。同时kube-sheduller和kube-controller-manager也存在多个,而且伴随着kube-apiserver 同一时间只能有一套运行。 5) rolling upgrade RC 在开始的设计就是让rolling upgrade变的更容易,通过一个一个替换Pod来更新service,实现服务中断时间的最小化。基本思路是创建一个复本为1的新的rc,并逐步减少老的rc的复本、增加新的rc的复本,在老的rc数量为0时将其删除。 通过kubectl提供,可以指定更新的镜像、替换pod的时间间隔,也可以rollback 当前正在执行的upgrade操作。 同样, Kuberntes也支持多版本同时部署,并通过lable来进行区分,在service不变的情况下,调整支撑服务的Pod,测试、监控新Pod的工作情况。 6)存储 大家都知道容器本身一般不会对数据进行持久化处理,在Kubernetes中,容器异常退出,kubelet也只是简单的基于原有镜像重启一个新的容器。另外,如果我们在同一个Pod中运行多个容器,经常会需要在这些容器之间进行共享一些数据。Kuberenetes 的 Volume就是主要来解决上面两个基础问题的。 Docker 也有Volume的概念,但是相对简单,而且目前的支持很有限,Kubernetes对Volume则有着清晰定义和广泛的支持。其中最核心的理念:Volume只是一个目录,并可以被在同一个Pod中的所有容器访问。而这个目录会是什么样,后端用什么介质和里面的内容则由使用的特定Volume类型决定。 创建一个带Volume的Pod: spec.volumes 指定这个Pod需要的volume信息 spec.containers.volumeMounts 指定哪些container需要用到这个Volume Kubernetes对Volume的支持非常广泛,有很多贡献者为其添加不同的存储支持,也反映出Kubernetes社区的活跃程度。 emptyDir 随Pod删除,适用于临时存储、灾难恢复、共享运行时数据,支持 RAM-backed filesystemhostPath 类似于Docker的本地Volume 用于访问一些本地资源(比如本地Docker)。 gcePersistentDisk GCE disk - 只有在 Google Cloud Engine 平台上可用。 awsElasticBlockStore 类似于GCE disk 节点必须是 AWS EC2的实例 nfs - 支持网络文件系统。 rbd - Rados Block Device - Ceph secret 用来通过Kubernetes API 向Pod 传递敏感信息,使用 tmpfs (a RAM-backed filesystem) persistentVolumeClaim - 从抽象的PV中申请资源,而无需关心存储的提供方 glusterfs iscsi gitRepo 根据自己的需求选择合适的存储类型,反正支持的够多,总用一款适合的 :) 7)安全 一些主要原则: 基础设施模块应该通过API server交换数据、修改系统状态,而且只有API server可以访问后端存储(etcd)。 把用户分为不同的角色:Developers/Project Admins/Administrators。 允许Developers定义secrets 对象,并在pod启动时关联到相关容器。 以secret 为例,如果kubelet要去pull 私有镜像,那么Kubernetes支持以下方式: 通过docker login 生成 .dockercfg 文件,进行全局授权。 通过在每个namespace上创建用户的secret对象,在创建Pod时指定 imagePullSecrets 属性(也可以统一设置在serviceAcouunt 上),进行授权。 认证 (Authentication) API server 支持证书、token、和基本信息三种认证方式。 授权 (Authorization) 通过apiserver的安全端口,authorization会应用到所有http的请求上 AlwaysDeny、AlwaysAllow、ABAC三种模式,其他需求可以自己实现Authorizer接口。 8)监控 比较老的版本Kubernetes需要外接cadvisor主要功能是将node主机的container metrics抓取出来。在较新的版本里,cadvior功能被集成到了kubelet组件中,kubelet在与docker交互的同时,对外提供监控服务。 Kubernetes集群范围内的监控主要由kubelet、heapster和storage backend(如influxdb)构建。Heapster可以在集群范围获取metrics和事件数据。它可以以pod的方式运行在k8s平台里,也可以单独运行以standalone的方式。 注意: heapster目前未到1.0版本,对于小规模的集群监控比较方便。但对于较大规模的集群,heapster目前的cache方式会吃掉大量内存。因为要定时获取整个集群的容器信息,信息在内存的临时存储成为问题,再加上heaspter要支持api获取临时metrics,如果将heapster以pod方式运行,很容易出现OOM。所以目前建议关掉cache并以standalone的方式独立出k8s平台。 此答案来源于网络,希望对你有所帮助。
养狐狸的猫 2019-12-02 02:13:33 0 浏览量 回答数 0

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Go 的优势在于能够将简单的和经过验证的想法结合起来,同时避免了其他语言中出现的许多问题。本文概述了 Go 背后的一些设计原则和工程智慧,作者认为,Go 语言具备的所有这些优点,将共同推动其成为接替 Java 并主导下一代大型软件开发平台的最有力的编程语言候选。很多优秀的编程语言只是在个别领域比较强大,如果将所有因素都纳入考虑,没有其他语言能够像 Go 语言一样“全面开花”,在大型软件工程方面,尤为如此。 基于现实经验 Go 是由经验丰富的软件行业老手一手创建的,长期以来,他们对现有语言的各种缺点有过切身体会的痛苦经历。几十年前,Rob Pike 和 Ken Thompson 在 Unix、C 和 Unicode 的发明中起到了重要作用。Robert Griensemer 在为 JavaScript 和 Java 开发 V8 和 HotSpot 虚拟机之后,在编译器和垃圾收集方面拥有数十年的经验。有太多次,他们不得不等待 Google 规模的 C++/Java 代码库进行编译。于是,他们开始着手创建新的编程语言,将他们半个世纪以来的编写代码所学到的一切经验包含进去。 专注于大型工程 小型工程项目几乎可以用任何编程语言来成功构建。当成千上万的开发人员在数十年的持续时间压力下,在包含数千万行代码的大型代码库上进行协作时,就会发生真正令人痛苦的问题。这样会导致一些问题,如下: 较长的编译时间导致中断开发。代码库由几个人 / 团队 / 部门 / 公司所拥有,混合了不同的编程风格。公司雇佣了数千名工程师、架构师、测试人员、运营专家、审计员、实习生等,他们需要了解代码库,但也具备广泛的编码经验。依赖于许多外部库或运行时,其中一些不再以原始形式存在。在代码库的生命周期中,每行代码平均被重写 10 次,被弄得千疮百痍,而且还会发生技术偏差。文档不完整。 Go 注重减轻这些大型工程的难题,有时会以使小型工程变得更麻烦为代价,例如,代码中到处都需要几行额外的代码行。 注重可维护性 Go 强调尽可能多地将工作转给自动化的代码维护工具中。Go 工具链提供了最常用的功能,如格式化代码和导入、查找符号的定义和用法、简单的重构以及代码异味的识别。由于标准化的代码格式和单一的惯用方式,机器生成的代码更改看起来非常接近 Go 中人为生成的更改并使用类似的模式,从而允许人机之间更加无缝地协作。 保持简单明了 初级程序员为简单的问题创建简单的解决方案。高级程序员为复杂的问题创建复杂的解决方案。伟大的程序员找到复杂问题的简单解决方案。 ——Charles Connell 让很多人惊讶的一点是,Go 居然不包含他们喜欢的其他语言的概念。Go 确实是一种非常小巧而简单的语言,只包含正交和经过验证的概念的最小选择。这鼓励开发人员用最少的认知开销来编写尽可能简单的代码,以便许多其他人可以理解并使用它。 使事情清晰明了 良好的代码总是显而易见的,避免了那些小聪明、难以理解的语言特性、诡异的控制流和兜圈子。 许多语言都致力提高编写代码的效率。然而,在其生命周期中,人们阅读代码的时间却远远超过最初编写代码所需的时间(100 倍)。例如,审查、理解、调试、更改、重构或重用代码。在查看代码时,往往只能看到并理解其中的一小部分,通常不会有完整的代码库概述。为了解释这一点,Go 将所有内容都明确出来。 错误处理就是一个例子。让异常在各个点中断代码并在调用链上冒泡会更容易。Go 需要手动处理和返回每个错误。这使得它可以准确地显示代码可以被中断的位置以及如何处理或包装错误。总的来说,这使得错误处理编写起来更加繁琐,但是也更容易理解。 简单易学 Go 是如此的小巧而简单,以至于人们可以在短短几天内就能研究通整个语言及其基本概念。根据我们的经验,培训用不了一个星期(相比于掌握其他语言需要几个月),初学者就能够理解 Go 专家编写的代码,并为之做出贡献。为了方便吸引更多的用户,Go 网站提供了所有必要的教程和深入研究的文章。这些教程在浏览器中运行,允许人们在将 Go 安装到本地计算机上之前就能够学习和使用 Go。 解决之道 Go 强调的是团队之间的合作,而不是个人的自我表达。 在 Go(和 Python)中,所有的语言特性都是相互正交和互补的,通常有一种方法可以做一些事情。如果你想让 10 个 Python 或 Go 程序员来解决同一个问题,你将会得到 10 个相对类似的解决方案。不同的程序员在彼此的代码库中感觉更自在。在查看其他人的代码时,国骂会更少,而且人们的工作可以更好地融合在一起,从而形成了一致的整体,人人都为之感到自豪,并乐于工作。这还避免了大型工程的问题,如: 开发人员认为良好的工作代码很“混乱”,并要求在开始工作之前进行重写,因为他们的思维方式与原作者不同。 不同的团队成员使用不同的语言子集来编写相同代码库的部分内容。 ![image.png](https://ucc.alicdn.com/pic/developer-ecology/e64418f1455d46aaacfdd03fa949f16d.png) 简单、内置的并发性 Go 专为现代多核硬件设计。 目前使用的大多数编程语言(Java、JavaScript、Python、Ruby、C、C++)都是 20 世纪 80 年代到 21 世纪初设计的,当时大多数 CPU 只有一个计算内核。这就是为什么它们本质上是单线程的,并将并行化视为边缘情况的马后炮。通过现成和同步点之类的附加组件来实现,而这些附加组件既麻烦又难以正确使用。第三方库虽然提供了更简单的并发形式,如 Actor 模型,但是总有多个可用选项,结果导致了语言生态系统的碎片化。今天的硬件拥有越来越多的计算内核,软件必须并行化才能高效运行。Go 是在多核处理器时代编写的,并且在语言中内置了简单、高级的 CSP 风格并发性。 面向计算的语言原语 就深层而言,计算机系统接收数据,对其进行处理(通常要经过几个步骤),然后输出结果数据。例如,Web 服务器从客户端接收 HTTP 请求,并将其转换为一系列数据库或后端调用。一旦这些调用返回,它就将接收到的数据转换成 HTML 或 JSON 并将其输出给调用者。Go 的内置语言原语直接支持这种范例: 结构表示数据 读和写代表流式 IO 函数过程数据 goroutines 提供(几乎无限的)并发性 在并行处理步骤之间传输管道数据 因为所有的计算原语都是由语言以直接形式提供的,因此 Go 源代码更直接地表达了服务器执行的操作。 OO — 好的部分 更改基类中的某些内容的副作用 面向对象非常有用。过去几十年来,面向对象的使用富有成效,并让我们了解了它的哪些部分比其他部分能够更好地扩展。Go 在面向对象方面采用了一种全新的方法,并记住了这些知识。它保留了好的部分,如封装、消息传递等。Go 还避免了继承,因为它现在被认为是有害的,并为组合提供了一流的支持。 现代标准库 目前使用的许多编程语言(Java、JavaScript、Python、Ruby)都是在互联网成为当今无处不在的计算平台之前设计的。因此,这些语言的标准库只提供了相对通用的网络支持,而这些网络并没有针对现代互联网进行优化。Go 是十年前创建的,当时互联网已全面发展。Go 的标准库允许在没有第三方库的情况下创建更复杂的网络服务。这就避免了第三方库的常见问题: 碎片化:总是有多个选项实现相同的功能。 膨胀:库常常实现的不仅仅是它们的用途。 依赖地狱:库通常依赖于特定版本的其他库。 未知质量:第三方代码的质量和安全性可能存在问题。 未知支持:第三方库的开发可能随时停止支持。 意外更改:第三方库通常不像标准库那样严格地进行版本控制。 关于这方面更多的信息请参考 Russ Cox 提供的资料 标准化格式 Gofmt 的风格没有人会去喜欢,但人人都会喜欢 gofmt。 ——Rob Pike Gofmt 是一种以标准化方式来格式化 Go 代码的程序。它不是最漂亮的格式化方式,但却是最简单、最不令人生厌的格式化方式。标准化的源代码格式具有惊人的积极影响: 集中讨论重要主题: 它消除了围绕制表符和空格、缩进深度、行长、空行、花括号的位置等一系列争论。 开发人员在彼此的代码库中感觉很自在, 因为其他代码看起来很像他们编写的代码。每个人都喜欢自由地按照自己喜欢的方式进行格式化代码,但如果其他人按照自己喜欢的方式格式化了代码,这么做很招人烦。 自动代码更改并不会打乱手写代码的格式,例如引入了意外的空白更改。 许多其他语言社区现在正在开发类似 gofmt 的东西。当作为第三方解决方案构建时,通常会有几个相互竞争的格式标准。例如,JavaScript 提供了 Prettier 和 StandardJS。这两者都可以用,也可以只使用其中的一个。但许多 JS 项目并没有采用它们,因为这是一个额外的决策。Go 的格式化程序内置于该语言的标准工具链中,因此只有一个标准,每个人都在使用它。 快速编译 ![image.png](https://ucc.alicdn.com/pic/developer-ecology/8a76f3f07f484266af42781d9e7b8692.png) 对于大型代码库来说,它们长时间的编译是促使 Go 诞生的原因。Google 主要使用的是 C++ 和 Java,与 Haskell、Scala 或 Rust 等更复杂的语言相比,它们的编译速度相对较快。尽管如此,当编译大型代码库时,即使是少量的缓慢也会加剧编译的延迟,从而激怒开发人员,并干扰流程。Go 的设计初衷是为了提高编译效率,因此它的编译器速度非常快,几乎没有编译延迟的现象。这给 Go 开发人员提供了与脚本类语言类似的即时反馈,还有静态类型检查的额外好处。 交叉编译 由于语言运行时非常简单,因此它被移植到许多平台,如 macOS、Linux、Windows、BSD、ARM 等。Go 可以开箱即用地为所有这些平台编译二进制文件。这使得从一台机器进行部署变得很容易。 快速执行 Go 的运行速度接近于 C。与 JITed 语言(Java、JavaScript、Python 等)不同,Go 二进制文件不需要启动或预热的时间,因为它们是作为编译和完全优化的本地代码的形式发布的。Go 的垃圾收集器仅引入微秒量级的可忽略的停顿。除了快速的单核性能外,Go 还可以轻松利用所有的 CPU 内核。 内存占用小 像 JVM、Python 或 Node 这样的运行时不仅仅在运行时加载程序代码,每次运行程序时,它们还会加载大型且高度复杂的基础架构,以进行编译和优化程序。如此一来,它们的启动时间就变慢了,并且还占用了大量内存(数百兆字节)。而 Go 进程的开销更小,因为它们已经完全编译和优化,只需运行即可。Go 还以非常节省内存的方式来存储数据。在内存有限且昂贵的云环境中,以及在开发过程中,这一点非常重要。我们希望在一台机器上能够快速启动整个堆栈,同时将内存留给其他软件。 部署规模小 Go 的二进制文件大小非常简洁。Go 应用程序的 Docker 镜像通常比用 Java 或 Node 编写的等效镜像要小 10 倍,这是因为它无需包含编译器、JIT,以及更少的运行时基础架构的原因。这些特点,在部署大型应用程序时很重要。想象一下,如果要将一个简单的应用程序部署到 100 个生产服务器上会怎么样?如果使用 Node/JVM 时,我们的 Docker 注册表就必须提供 100 个 docker 镜像,每个镜像 200MB,那么一共就需要 20GB。要完成这些部署就需要一些时间。想象一下,如果我们想每天部署 100 次的话,如果使用 Go 服务,那么 Docker 注册表只需提供 10 个 docker 镜像,每个镜像只有 20MB,共只需 2GB 即可。大型 Go 应用程序可以更快、更频繁地部署,从而使得重要更新能够更快地部署到生产环境中。 独立部署 Go 应用程序部署为一个包含所有依赖项的单个可执行文件,并无需安装特定版本的 JVM、Node 或 Python 运行时;也不必将库下载到生产服务器上,更无须对运行 Go 二进制文件的机器进行任何更改。甚至也不需要讲 Go 二进制文件包装到 Docker 来共享他们。你需要做的是,只是将 Go 二进制文件放到服务器上,它就会在那里运行,而不用关心服务器运行的是什么。前面所提到的那些,唯一的例外是使用net和os/user包时针对对glibc的动态链接。 供应依赖关系 Go 有意识避免使用第三方库的中央存储库。Go 应用程序直接链接到相应的 Git 存储库,并将所有相关代码下载(供应)到自己的代码库中。这样做有很多好处: 在使用第三方代码之前,我们可以对其进行审查、分析和测试。该代码就和我们自己的代码一样,是我们应用程序的一部分,应该遵循相同的质量、安全性和可靠性标准。 无需永久访问存储依赖项的各个位置。从任何地方(包括私有 Git repos)获取第三方库,你就能永久拥有它们。 经过验收后,编译代码库无需进一步下载依赖项。 若互联网某处的代码存储库突然提供不同的代码,这也并不足为奇。 即使软件包存储库速度变慢,或托管包不复存在,部署也不会因此中断。 兼容性保证 Go 团队承诺现有的程序将会继续适用于新一代语言。这使得将大型项目升级到最新版本的编译器会非常容易,并且可从它们带来的许多性能和安全性改进中获益。同时,由于 Go 二进制文件包含了它们需要的所有依赖项,因此可以在同一服务器上并行运行使用不同版本的 Go 编译器编译的二进制文件,而无需进行复杂的多个版本的运行时设置或虚拟化。 文档 在大型工程中,文档对于使软件可访问性和可维护性非常重要。与其他特性类似,Go 中的文档简单实用: 由于它是嵌入到源代码中的,因此两者可以同时维护。 它不需要特殊的语法,文档只是普通的源代码注释。 可运行单元测试通常是最好的文档形式。因此 Go 要求将它们嵌入到文档中。 所有的文档实用程序都内置在工具链中,因此每个人都使用它们。 Go linter 需要导出元素的文档,以防止“文档债务”的积累。 商业支持的开源 当商业实体在开放式环境下开发时,那么一些最流行的、经过彻底设计的软件就会出现。这种设置结合了商业软件开发的优势——一致性和精细化,使系统更为健壮、可靠、高效,并具有开放式开发的优势,如来自许多行业的广泛支持,多个大型实体和许多用户的支持,以及即使商业支持停止的长期支持。Go 就是这样发展起来的。 缺点 当然,Go 也并非完美无缺,每种技术选择都是有利有弊。在决定选择 Go 之前,有几个方面需要进行考虑考虑。 未成熟 虽然 Go 的标准库在支持许多新概念(如 HTTP 2 Server push 等)方面处于行业领先地位,但与 JVM 生态系统中的第三方库相比,用于外部 API 的第三方 Go 库可能不那么成熟。 即将到来的改进 由于清楚几乎不可能改变现有的语言元素,Go 团队非常谨慎,只在新特性完全开发出来后才添加新特性。在经历了 10 年的有意稳定阶段之后,Go 团队正在谋划对语言进行一系列更大的改进,作为 Go 2.0 之旅的一部分。 无硬实时 虽然 Go 的垃圾收集器只引入了非常短暂的停顿,但支持硬实时需要没有垃圾收集的技术,例如 Rust。 结语 本文详细介绍了 Go 语言的一些优秀的设计准则,虽然有的准则的好处平常看起来没有那么明显。但当代码库和团队规模增长几个数量级时,这些准则可能会使大型工程项目免于许多痛苦。总的来说,正是这些设计准则让 Go 语言成为了除 Java 之外的编程语言里,用于大型软件开发项目的绝佳选择。
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琴瑟 2019-12-01 21:46:22 3489 浏览量 回答数 0

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Nginx性能为什么如此吊

Nginx性能为什么如此吊,Nginx性能为什么如此吊,Nginx性能为什么如此吊 (重要的事情说三遍)的性能为什么如此吊!!!         最近几年,web架构拥抱解耦的...
小柒2012 2019-12-01 21:20:47 15038 浏览量 回答数 3
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