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比较Apache Hadoop生态系统中不同的文件格式和存储引擎的性能

anrui2016 2019-12-01 22:03:39 2706 浏览量 回答数 0

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点击后disabled掉,回调回来再重置回来######前端不限制?######我觉得这个还是前端做限制会比较合适,如果后端的 话  我暂时想到的就是ip过滤  每个IP在指定的时间内只能访问几次    不过感觉这样有点浪费资源###### 需要前后端一起限制 1.前端限制,点击后disabled掉,回调回来或者超时再重置回来 2.后端,限制用户只能在一定时间内访问该接口一次,可以借助redis的字符串的类型的SETNX 命令。 请求进入在redis中计数,后续请求直接返回,查询redis有值就返回失败,处理完毕删除redis的值 ######这个怎么限制在一定时间内哪?######你的问题有两种理解方式 第一种:用户点击N次 然后后台排队按照点击次数,一次一次的执行;第二种:用户点击n次,只执行第一次点击,其余的都不执行; 如果是第二种:你只需要在后台设置一个变量 用这个值做判断就行了  后台在执行点击指令时 把他的值修改  防止第二次点击命令进来,然后执行完成后将值恢复。至于第一种 我对java没什么了解 但是我觉得应该可以利用类似列队的方式来解决######1.后台加锁机制 2.点击之后设置为disable,等到请求结束返回信息再设置为disable, ######后端可以编码限定请求频率,例如Guava的RateLimiter。或者通过Ngnix限制###### 加一个过滤器,每次请求到的时候给 session 里面设置一个时间戳,返回的时候 removeSession 中这个值,如果第二个请求来了判断 session 里面时间戳是否满足了时间间隔,如果不满足,就直接返回一个提示,提交太频繁 ######刚看是 app,这样的话就直接记录针对设备或账号设置一个最后请求的时间戳,然后对比,一样的道理,完全可以放内存里面,每次只为一个账号保留一个时间戳就行了,也用不了多大内存######我遇到这种问题都是最简单的方法, 存session个值, 当然一个用户换个浏览器就不好用了, 或者缓存 用户名和状态, 主要还是要前台限制, 如果是定时操作, 可以用settimeout代替用户操作######突然想到  每次请求返回一个只能使用一次的随机值  处理请求前先比对该值  不知道行不行

kun坤 2020-05-30 17:26:57 0 浏览量 回答数 0

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简介 如果您听说过 Node,或者阅读过一些文章,宣称 Node 是多么多么的棒,那么您可能会想:“Node 究竟是什么东西?”尽管不是针对所有人的,但 Node 可能是某些人的正确选择。 为试图解释什么是 Node.js,本文探究了它能解决的问题,它如何工作,如何运行一个简单应用程序,最后,Node 何时是和何时不是一个好的解决方案。本文不涉及如何编写一个复杂的 Node 应用程序,也不是一份全面的 Node 教程。阅读本文应该有助于您决定是否应该学习 Node,以便将其用于您的业务。 Node 旨在解决什么问题? Node 公开宣称的目标是 “旨在提供一种简单的构建可伸缩网络程序的方法”。当前的服务器程序有什么问题?我们来做个数学题。在 Java™ 和 PHP 这类语言中,每个连接都会生成一个新线程,每个新线程可能需要 2 MB 配套内存。在一个拥有 8 GB RAM 的系统上,理论上最大的并发连接数量是 4,000 个用户。随着您的客户端基础的增长,您希望您的 web 应用程序支持更多用户,这样,您必须添加更多服务器。当然,这会增加业务成本,尤其是服务器成本、运输成本和人工成本。除这些成本上升外,还有一个技术问题:用户可能针对每个请求使用不同的服务器,因此,任何共享资源都必须在所有服务器之间共享。例如,在 Java 中,静态变量和缓存需要在每个服务器上的 JVMs 之间共享。这就是整个 web 应用程序架构中的瓶颈:一个服务器能够处理的并发连接的最大数量。 Node 解决这个问题的方法是:更改连接连接到服务器的方式。每个连接都创建一个进程,该进程不需要配套内存块,而不是为每个连接生成一个新的 OS 线程(并向其分配一些配套内存)。Node 声称它绝不会死锁,因为它根本不允许使用锁,它不会直接阻塞 I/O 调用。Node 还宣称,运行它的服务器能支持数万个并发连接。事实上,Node 通过将整个系统中的瓶颈从最大连接数量更改到单个系统的流量来改变服务器面貌。 现在您有了一个能处理数万条并发连接的程序,那么您能通过 Node 实际构建什么呢?如果您有一个 web 应用程序需要处理这么多连接,那将是一件很 “恐怖” 的事!那是一种 “如果您有这个问题,那么它根本不是问题” 的问题。在回答上面的问题之前,我们先看看 Node 如何工作以及它被设计的如何运行。 Node 肯定不是什么 没错,Node 是一个服务器程序。但是,它肯定不 像 Apache 或 Tomcat。那些服务器是独立服务器产品,可以立即安装并部署应用程序。通过这些产品,您可以在一分钟内启动并运行一个服务器。Node 肯定不是这种产品。Apache 能添加一个 PHP 模块来允许开发人员创建动态 web 页,使用 Tomcat 的程序员能部署 JSPs 来创建动态 web 页。Node 肯定不是这种类型。 在 Node 的早期阶段(当前是 version 0.4.6),它还不是一个 “运行就绪” 的服务器程序,您还不能安装它,向其中放置文件,拥有一个功能齐全的 web 服务器。即使是要实现 web 服务器在安装完成后启动并运行这个基本功能,也还需要做大量工作。 Node 如何工作 Node 本身运行 V8 JavaScript。等等,服务器上的 JavaScript?没错,您没有看错。服务器端 JavaScript 是一个相对较新的概念,这个概念是大约两年前在 developerWorks 上讨论 Aptana Jaxer 产品时提到的(参见 参考资料)。尽管 Jaxer 一直没有真正流行,但这个理念本身并不是遥不可及的 — 为何不能在服务器上使用客户机上使用的编程语言? 什么使 V8?V8 JavaScript 引擎是 Google 用于他们的 Chrome 浏览器的底层 JavaScript 引擎。很少有人考虑 JavaScript 在客户机上实际做了些什么?实际上,JavaScript 引擎负责解释并执行代码。使用 V8,Google 创建了一个以 C++ 编写的超快解释器,该解释器拥有另一个独特特征;您可以下载该引擎并将其嵌入任何 应用程序。它不仅限于在一个浏览器中运行。因此,Node 实际上使用 Google 编写的 V8 JavaScript 引擎并将其重建为在服务器上使用。太完美了!既然已经有一个不错的解决方案可用,为何还要创建一种新语言呢? 事件驱动编程 许多程序员接受的教育使他们认为,面向对象编程是完美的编程设计,而对其他编程方法不屑一顾。Node 使用一个所谓的事件驱动编程模型。 清单 1. 客户端上使用 jQuery 的事件驱动编程 复制代码 代码如下: // jQuery code on the client-side showing how Event-Driven programming works // When a button is pressed, an Event occurs - deal with it // directly right here in an anonymous function, where all the // necessary variables are present and can be referenced directly $("#myButton").click(function(){ if ($("#myTextField").val() != $(this).val()) alert("Field must match button text"); }); 实际上,服务器端和客户端没有任何区别。没错,这没有按钮点击操作,也没有向文本字段键入的操作,但在一个更高的层面上,事件正在 发生。一个连接被建立 — 事件!数据通过连接接收 — 事件!数据通过连接停止 — 事件! 为什么这种设置类型对 Node 很理想?JavaScript 是一种很棒的事件驱动编程语言,因为它允许匿名函数和闭包,更重要的是,任何写过代码的人都熟悉它的语法。事件发生时调用的回调函数可以在捕获事件处编写。这样,代码容易编写和维护,没有复杂的面向对象框架,没有接口,没有在上面架构任何内容的潜能。只需监听事件,编写一个回调函数,然后,事件驱动编程将照管好一切! 示例 Node 应用程序 最后,我们来看一些代码!让我们将讨论过的所有内容综合起来,创建我们的第一个 Node 应用程序。由于我们已经知道,Node 对于处理高流量应用程序很理想,我们就来创建一个非常简单的 web 应用程序 — 一个为实现最大速度而构建的应用程序。下面是 “老板” 交代的关于我们的样例应用程序的具体要求:创建一个随机数字生成器 RESTful API。这个应用程序应该接受一个输入:一个名为 “number” 的参数。然后,应用程序返回一个介于 0 和该参数之间的随机数字,并将生成的数字返回调用者。由于 “老板” 希望它成为一个广泛流行的应用程序,因此它应该能处理 50,000 个并发用户。我们来看看代码: 清单 2. Node 随机数字生成器 复制代码 代码如下: // these modules need to be imported in order to use them. // Node has several modules. They are like any #include // or import statement in other languages var http = require("http"); var url = require("url"); // The most important line in any Node file. This function // does the actual process of creating the server. Technically, // Node tells the underlying operating system that whenever a // connection is made, this particular callback function should be // executed. Since we're creating a web service with REST API, // we want an HTTP server, which requires the http variable // we created in the lines above. // Finally, you can see that the callback method receives a 'request' // and 'response' object automatically. This should be familiar // to any PHP or Java programmer. http.createServer(function(request, response) { // The response needs to handle all the headers, and the return codes // These types of things are handled automatically in server programs // like Apache and Tomcat, but Node requires everything to be done yourself response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain"}); // Here is some unique-looking code. This is how Node retrives // parameters passed in from client requests. The url module // handles all these functions. The parse function // deconstructs the URL, and places the query key-values in the // query object. We can find the value for the "number" key // by referencing it directly - the beauty of JavaScript. var params = url.parse(request.url, true).query; var input = params.number; // These are the generic JavaScript methods that will create // our random number that gets passed back to the caller var numInput = new Number(input); var numOutput = new Number(Math.random() * numInput).toFixed(0); // Write the random number to response response.write(numOutput); // Node requires us to explicitly end this connection. This is because // Node allows you to keep a connection open and pass data back and forth, // though that advanced topic isn't discussed in this article. response.end(); // When we create the server, we have to explicitly connect the HTTP server to // a port. Standard HTTP port is 80, so we'll connect it to that one. }).listen(80); // Output a String to the console once the server starts up, letting us know everything // starts up correctly console.log("Random Number Generator Running..."); 将上面的代码放到一个名为 “random.js” 的文件中。现在,要启动这个应用程序并运行它(进而创建 HTTP 服务器并监听端口 80 上的连接),只需在您的命令提示中输入以下命令:% node random.js。下面是服务器已经启动并运行时它看起来的样子: 复制代码 代码如下: root@ubuntu:/home/moila/ws/mike# node random.js Random Number Generator Running... 访问应用程序 应用程序已经启动并运行。Node 正在监听任何连接,我们来测试一下。由于我们创建了一个简单的 RESTful API,我们可以使用我们的 web 浏览器来访问这个应用程序。键入以下地址(确保您完成了上面的步骤):localhost/?number=27。 您的浏览器窗口将更改到一个介于 0 到 27 之间的随机数字。单击浏览器上的 “重新载入” 按钮,将得到另一个随机数字。就是这样,这就是您的第一个 Node 应用程序! Node 对什么有好处? 到此为止,应该能够回答 “Node 是什么” 这个问题了,但您可能还不清楚什么时候应该使用它。这是一个需要提出的重要问题,因为 Node 对有一些东西有好处,但相反,对另一些东西而言,目前 Node 可能不是一个好的解决方案。您需要小心决定何时使用 Node,因为在错误的情况下使用它可能会导致一个多余编码的 LOT。 它对什么有好处? 正如您此前所看到的,Node 非常适合以下情况:您预计可能有很高的流量,而在响应客户端之前服务器端逻辑和处理所需不一定是巨大的。Node 表现出众的典型示例包括: 1.RESTful API 提供 RESTful API 的 web 服务接收几个参数,解析它们,组合一个响应,并返回一个响应(通常是较少的文本)给用户。这是适合 Node 的理想情况,因为您可以构建它来处理数万条连接。它还不需要大量逻辑;它只是从一个数据库查找一些值并组合一个响应。由于响应是少量文本,入站请求时少量文本,因此流量不高,一台机器甚至也可以处理最繁忙的公司的 API 需求。 2.Twitter 队列 想像一下像 Twitter 这样的公司,它必须接收 tweets 并将其写入一个数据库。实际上,每秒几乎有数千条 tweets 达到,数据库不可能及时处理高峰时段需要的写入数量。Node 成为这个问题的解决方案的重要一环。如您所见,Node 能处理数万条入站 tweets。它能迅速轻松地将它们写入一个内存排队机制(例如 memcached),另一个单独进程可以从那里将它们写入数据库。Node 在这里的角色是迅速收集 tweet 并将这个信息传递给另一个负责写入的进程。想象一下另一种设计 — 一个常规 PHP 服务器自己试图处理对数据库的写入 — 每个 tweet 将在写入数据库时导致一个短暂的延迟,这是因为数据库调用正在阻塞通道。由于数据库延迟,一台这样设计的机器每秒可能只能处理 2000 条入站 tweets。每秒 100 万条 tweets 需要 500 个服务器。相反,Node 能处理每个连接而不会阻塞通道,从而能捕获尽可能多的 tweets。一个能处理 50,000 条 tweets 的 Node 机器只需要 20 个服务器。 3.映像文件服务器 一个拥有大型分布式网站的公司(比如 Facebook 或 Flickr)可能会决定将所有机器只用于服务映像。Node 将是这个问题的一个不错的解决方案,因为该公司能使用它编写一个简单的文件检索器,然后处理数万条连接。Node 将查找映像文件,返回文件或一个 404 错误,然后什么也不用做。这种设置将允许这类分布式网站减少它们服务映像、.js 和 .css 文件等静态文件所需的服务器数量。 它对什么有坏处? 当然,在某些情况下,Node 并非理想选择。下面是 Node 不擅长的领域: 1.动态创建的页 目前,Node 没有提供一种默认方法来创建动态页。例如,使用 JavaServer Pages (JSP) 技术时,可以创建一个在这样的 JSP 代码段中包含循环的 index.jsp 页。Node 不支持这类动态的、HTML 驱动的页面。同样,Node 不太适合作为 Apache 和 Tomcat 这样的网页服务器。因此,如果您想在 Node 中提供这样一个服务器端解决方案,必须自己编写整个解决方案。PHP 程序员不想在每次部署 web 应用程序时都编写一个针对 Apache 的 PHP 转换器,当目前为止,这正是 Node 要求您做的。 2. 关系数据库重型应用程序 Node 的目的是快速、异步和非阻塞。数据库并不一定分享这些目标。它们是同步和阻塞的,因为读写时对数据库的调用在结果生成之前将一直阻塞通道。因此,一个每个请求都需要大量数据库调用、大量读取、大量写入的 web 应用程序非常不适合 Node,这是因为关系数据库本身就能抵销 Node 的众多优势。(新的 NoSQL 数据库更适合 Node,不过那完全是另一个主题了。) 结束语 问题是 “什么是 Node.js?” 应该已经得到解答。阅读本文之后,您应该能通过几个清晰简洁的句子回答这个问题。如果这样,那么您已经走到了许多编码员和程序员的前面。我和许多人都谈论过 Node,但它们对 Node 究竟是什么一直很迷惑。可以理解,他们具有的是 Apache 的思维方式 — 服务器是一个应用程序,将 HTML 文件放入其中,一切就会正常运转。而 Node 是目的驱动的。它是一个软件程序,使用 JavaScript 来允许程序员轻松快速地创建快速、可伸缩的 web 服务器。Apache 是运行就绪的,而 Node 是编码就绪的。 Node 完成了它提供高度可伸缩服务器的目标。它并不分配一个 “每个连接一个线程” 模型,而是使用一个 “每个连接一个流程” 模型,只创建每个连接需要的内存。它使用 Google 的一个非常快速的 JavaScript 引擎:V8 引擎。它使用一个事件驱动设计来保持代码最小且易于阅读。所有这些因素促成了 Node 的理想目标 — 编写一个高度可伸缩的解决方案变得比较容易。 与理解 Node 是 什么同样重要的是,理解它不是 什么。Node 并不是 Apache 的一个替代品,后者旨在使 PHP web 应用程序更容易伸缩。事实确实如此。在 Node 的这个初始阶段,大量程序员使用它的可能性不大,但在它能发挥作用的场景中,它的表现非常好。 将来应该期望从 Node 得到什么呢?这也许是本文引出的最重要的问题。既然您知道了它现在的作用,您应该会想知道它下一步将做什么。在接下来的一年中,我期待着 Node 提供与现有的第三方支持库更好地集成。现在,许多第三方程序员已经研发了用于 Node 的插件,包括添加文件服务器支持和 MySQL 支持。希望 Node 开始将它们集成到其核心功能中。最后,我还希望 Node 支持某种动态页面模块,这样,您就可以在 HTML 文件中执行在 PHP 和 JSP(也许是一个 NSP,一个 Node 服务器页)中所做的操作。最后,希望有一天会出现一个 “部署就绪” 的 Node 服务器,可以下载和安装,只需将您的 HTML 文件放到其中,就像使用 Apache 或 Tomcat 那样。Node 现在还处于初始阶段,但它发展得很快,可能不久就会出现在您的视野中。 答案来源于网络

养狐狸的猫 2019-12-02 02:17:03 0 浏览量 回答数 0

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遍历一个 List 有哪些不同的方式?每种方法的实现原理是什么?Java 中 List 遍历的最佳实践是什么? 遍历方式有以下几种: for 循环遍历,基于计数器。在集合外部维护一个计数器,然后依次读取每一个位置的元素,当读取到最后一个元素后停止。 迭代器遍历,Iterator。Iterator 是面向对象的一个设计模式,目的是屏蔽不同数据集合的特点,统一遍历集合的接口。Java 在 Collections 中支持了 Iterator 模式。 foreach 循环遍历。foreach 内部也是采用了 Iterator 的方式实现,使用时不需要显式声明 Iterator 或计数器。优点是代码简洁,不易出错;缺点是只能做简单的遍历,不能在遍历过程中操作数据集合,例如删除、替换。 最佳实践:Java Collections 框架中提供了一个 RandomAccess 接口,用来标记 List 实现是否支持 Random Access。 如果一个数据集合实现了该接口,就意味着它支持 Random Access,按位置读取元素的平均时间复杂度为 O(1),如ArrayList。如果没有实现该接口,表示不支持 Random Access,如LinkedList。 推荐的做法就是,支持 Random Access 的列表可用 for 循环遍历,否则建议用 Iterator 或 foreach 遍历。 说一下 ArrayList 的优缺点 ArrayList的优点如下: ArrayList 底层以数组实现,是一种随机访问模式。ArrayList 实现了 RandomAccess 接口,因此查找的时候非常快。ArrayList 在顺序添加一个元素的时候非常方便。 ArrayList 的缺点如下: 删除元素的时候,需要做一次元素复制操作。如果要复制的元素很多,那么就会比较耗费性能。插入元素的时候,也需要做一次元素复制操作,缺点同上。 ArrayList 比较适合顺序添加、随机访问的场景。 如何实现数组和 List 之间的转换? 数组转 List:使用 Arrays. asList(array) 进行转换。List 转数组:使用 List 自带的 toArray() 方法。 代码示例: ArrayList 和 LinkedList 的区别是什么? 数据结构实现:ArrayList 是动态数组的数据结构实现,而 LinkedList 是双向链表的数据结构实现。随机访问效率:ArrayList 比 LinkedList 在随机访问的时候效率要高,因为 LinkedList 是线性的数据存储方式,所以需要移动指针从前往后依次查找。增加和删除效率:在非首尾的增加和删除操作,LinkedList 要比 ArrayList 效率要高,因为 ArrayList 增删操作要影响数组内的其他数据的下标。内存空间占用:LinkedList 比 ArrayList 更占内存,因为 LinkedList 的节点除了存储数据,还存储了两个引用,一个指向前一个元素,一个指向后一个元素。线程安全:ArrayList 和 LinkedList 都是不同步的,也就是不保证线程安全; 综合来说,在需要频繁读取集合中的元素时,更推荐使用 ArrayList,而在插入和删除操作较多时,更推荐使用 LinkedList。 补充:数据结构基础之双向链表 双向链表也叫双链表,是链表的一种,它的每个数据结点中都有两个指针,分别指向直接后继和直接前驱。所以,从双向链表中的任意一个结点开始,都可以很方便地访问它的前驱结点和后继结点。 ArrayList 和 Vector 的区别是什么? 这两个类都实现了 List 接口(List 接口继承了 Collection 接口),他们都是有序集合 线程安全:Vector 使用了 Synchronized 来实现线程同步,是线程安全的,而 ArrayList 是非线程安全的。性能:ArrayList 在性能方面要优于 Vector。扩容:ArrayList 和 Vector 都会根据实际的需要动态的调整容量,只不过在 Vector 扩容每次会增加 1 倍,而 ArrayList 只会增加 50%。 Vector类的所有方法都是同步的。可以由两个线程安全地访问一个Vector对象、但是一个线程访问Vector的话代码要在同步操作上耗费大量的时间。 Arraylist不是同步的,所以在不需要保证线程安全时时建议使用Arraylist。 插入数据时,ArrayList、LinkedList、Vector谁速度较快?阐述 ArrayList、Vector、LinkedList 的存储性能和特性? ArrayList、LinkedList、Vector 底层的实现都是使用数组方式存储数据。数组元素数大于实际存储的数据以便增加和插入元素,它们都允许直接按序号索引元素,但是插入元素要涉及数组元素移动等内存操作,所以索引数据快而插入数据慢。 Vector 中的方法由于加了 synchronized 修饰,因此 Vector 是线程安全容器,但性能上较ArrayList差。 LinkedList 使用双向链表实现存储,按序号索引数据需要进行前向或后向遍历,但插入数据时只需要记录当前项的前后项即可,所以 LinkedList 插入速度较快。 多线程场景下如何使用 ArrayList? ArrayList 不是线程安全的,如果遇到多线程场景,可以通过 Collections 的 synchronizedList 方法将其转换成线程安全的容器后再使用。例如像下面这样: 为什么 ArrayList 的 elementData 加上 transient 修饰? ArrayList 中的数组定义如下: private transient Object[] elementData; 再看一下 ArrayList 的定义: public class ArrayList extends AbstractList implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable 可以看到 ArrayList 实现了 Serializable 接口,这意味着 ArrayList 支持序列化。transient 的作用是说不希望 elementData 数组被序列化,重写了 writeObject 实现: 每次序列化时,先调用 defaultWriteObject() 方法序列化 ArrayList 中的非 transient 元素,然后遍历 elementData,只序列化已存入的元素,这样既加快了序列化的速度,又减小了序列化之后的文件大小。 List 和 Set 的区别 List , Set 都是继承自Collection 接口 List 特点:一个有序(元素存入集合的顺序和取出的顺序一致)容器,元素可以重复,可以插入多个null元素,元素都有索引。常用的实现类有 ArrayList、LinkedList 和 Vector。 Set 特点:一个无序(存入和取出顺序有可能不一致)容器,不可以存储重复元素,只允许存入一个null元素,必须保证元素唯一性。Set 接口常用实现类是 HashSet、LinkedHashSet 以及 TreeSet。 另外 List 支持for循环,也就是通过下标来遍历,也可以用迭代器,但是set只能用迭代,因为他无序,无法用下标来取得想要的值。 Set和List对比 Set:检索元素效率低下,删除和插入效率高,插入和删除不会引起元素位置改变。 List:和数组类似,List可以动态增长,查找元素效率高,插入删除元素效率低,因为会引起其他元素位置改变 Set接口 说一下 HashSet 的实现原理? HashSet 是基于 HashMap 实现的,HashSet的值存放于HashMap的key上,HashMap的value统一为PRESENT,因此 HashSet 的实现比较简单,相关 HashSet 的操作,基本上都是直接调用底层 HashMap 的相关方法来完成,HashSet 不允许重复的值。 HashSet如何检查重复?HashSet是如何保证数据不可重复的? 向HashSet 中add ()元素时,判断元素是否存在的依据,不仅要比较hash值,同时还要结合equles 方法比较。 HashSet 中的add ()方法会使用HashMap 的put()方法。 HashMap 的 key 是唯一的,由源码可以看出 HashSet 添加进去的值就是作为HashMap 的key,并且在HashMap中如果K/V相同时,会用新的V覆盖掉旧的V,然后返回旧的V。所以不会重复( HashMap 比较key是否相等是先比较hashcode 再比较equals )。 以下是HashSet 部分源码: hashCode()与equals()的相关规定: 如果两个对象相等,则hashcode一定也是相同的 两个对象相等,对两个equals方法返回true 两个对象有相同的hashcode值,它们也不一定是相等的 综上,equals方法被覆盖过,则hashCode方法也必须被覆盖 hashCode()的默认行为是对堆上的对象产生独特值。如果没有重写hashCode(),则该class的两个对象无论如何都不会相等(即使这两个对象指向相同的数据)。 ** ==与equals的区别** ==是判断两个变量或实例是不是指向同一个内存空间 equals是判断两个变量或实例所指向的内存空间的值是不是相同 ==是指对内存地址进行比较 equals()是对字符串的内容进行比较3.==指引用是否相同 equals()指的是值是否相同 HashSet与HashMap的区别 Queue BlockingQueue是什么? Java.util.concurrent.BlockingQueue是一个队列,在进行检索或移除一个元素的时候,它会等待队列变为非空;当在添加一个元素时,它会等待队列中的可用空间。BlockingQueue接口是Java集合框架的一部分,主要用于实现生产者-消费者模式。我们不需要担心等待生产者有可用的空间,或消费者有可用的对象,因为它都在BlockingQueue的实现类中被处理了。Java提供了集中BlockingQueue的实现,比如ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue、PriorityBlockingQueue,、SynchronousQueue等。 在 Queue 中 poll()和 remove()有什么区别? 相同点:都是返回第一个元素,并在队列中删除返回的对象。 不同点:如果没有元素 poll()会返回 null,而 remove()会直接抛出 NoSuchElementException 异常。 代码示例: Queue queue = new LinkedList (); queue. offer("string"); // add System. out. println(queue. poll()); System. out. println(queue. remove()); System. out. println(queue. size()); Map接口 说一下 HashMap 的实现原理? HashMap概述: HashMap是基于哈希表的Map接口的非同步实现。此实现提供所有可选的映射操作,并允许使用null值和null键。此类不保证映射的顺序,特别是它不保证该顺序恒久不变。 HashMap的数据结构: 在Java编程语言中,最基本的结构就是两种,一个是数组,另外一个是模拟指针(引用),所有的数据结构都可以用这两个基本结构来构造的,HashMap也不例外。HashMap实际上是一个“链表散列”的数据结构,即数组和链表的结合体。 HashMap 基于 Hash 算法实现的 当我们往Hashmap中put元素时,利用key的hashCode重新hash计算出当前对象的元素在数组中的下标存储时,如果出现hash值相同的key,此时有两种情况。(1)如果key相同,则覆盖原始值;(2)如果key不同(出现冲突),则将当前的key-value放入链表中获取时,直接找到hash值对应的下标,在进一步判断key是否相同,从而找到对应值。理解了以上过程就不难明白HashMap是如何解决hash冲突的问题,核心就是使用了数组的存储方式,然后将冲突的key的对象放入链表中,一旦发现冲突就在链表中做进一步的对比。 需要注意Jdk 1.8中对HashMap的实现做了优化,当链表中的节点数据超过八个之后,该链表会转为红黑树来提高查询效率,从原来的O(n)到O(logn) HashMap在JDK1.7和JDK1.8中有哪些不同?HashMap的底层实现 在Java中,保存数据有两种比较简单的数据结构:数组和链表。数组的特点是:寻址容易,插入和删除困难;链表的特点是:寻址困难,但插入和删除容易;所以我们将数组和链表结合在一起,发挥两者各自的优势,使用一种叫做拉链法的方式可以解决哈希冲突。 JDK1.8之前 JDK1.8之前采用的是拉链法。拉链法:将链表和数组相结合。也就是说创建一个链表数组,数组中每一格就是一个链表。若遇到哈希冲突,则将冲突的值加到链表中即可。 JDK1.8之后 相比于之前的版本,jdk1.8在解决哈希冲突时有了较大的变化,当链表长度大于阈值(默认为8)时,将链表转化为红黑树,以减少搜索时间。 JDK1.7 VS JDK1.8 比较 JDK1.8主要解决或优化了一下问题: resize 扩容优化引入了红黑树,目的是避免单条链表过长而影响查询效率,红黑树算法请参考解决了多线程死循环问题,但仍是非线程安全的,多线程时可能会造成数据丢失问题。 HashMap的put方法的具体流程? 当我们put的时候,首先计算 key的hash值,这里调用了 hash方法,hash方法实际是让key.hashCode()与key.hashCode()>>>16进行异或操作,高16bit补0,一个数和0异或不变,所以 hash 函数大概的作用就是:高16bit不变,低16bit和高16bit做了一个异或,目的是减少碰撞。按照函数注释,因为bucket数组大小是2的幂,计算下标index = (table.length - 1) & hash,如果不做 hash 处理,相当于散列生效的只有几个低 bit 位,为了减少散列的碰撞,设计者综合考虑了速度、作用、质量之后,使用高16bit和低16bit异或来简单处理减少碰撞,而且JDK8中用了复杂度 O(logn)的树结构来提升碰撞下的性能。 putVal方法执行流程图 ①.判断键值对数组table[i]是否为空或为null,否则执行resize()进行扩容; ②.根据键值key计算hash值得到插入的数组索引i,如果table[i]==null,直接新建节点添加,转向⑥,如果table[i]不为空,转向③; ③.判断table[i]的首个元素是否和key一样,如果相同直接覆盖value,否则转向④,这里的相同指的是hashCode以及equals; ④.判断table[i] 是否为treeNode,即table[i] 是否是红黑树,如果是红黑树,则直接在树中插入键值对,否则转向⑤; ⑤.遍历table[i],判断链表长度是否大于8,大于8的话把链表转换为红黑树,在红黑树中执行插入操作,否则进行链表的插入操作;遍历过程中若发现key已经存在直接覆盖value即可; ⑥.插入成功后,判断实际存在的键值对数量size是否超多了最大容量threshold,如果超过,进行扩容。 HashMap的扩容操作是怎么实现的? ①.在jdk1.8中,resize方法是在hashmap中的键值对大于阀值时或者初始化时,就调用resize方法进行扩容; ②.每次扩展的时候,都是扩展2倍; ③.扩展后Node对象的位置要么在原位置,要么移动到原偏移量两倍的位置。 在putVal()中,我们看到在这个函数里面使用到了2次resize()方法,resize()方法表示的在进行第一次初始化时会对其进行扩容,或者当该数组的实际大小大于其临界值值(第一次为12),这个时候在扩容的同时也会伴随的桶上面的元素进行重新分发,这也是JDK1.8版本的一个优化的地方,在1.7中,扩容之后需要重新去计算其Hash值,根据Hash值对其进行分发,但在1.8版本中,则是根据在同一个桶的位置中进行判断(e.hash & oldCap)是否为0,重新进行hash分配后,该元素的位置要么停留在原始位置,要么移动到原始位置+增加的数组大小这个位置上 HashMap是怎么解决哈希冲突的? 答:在解决这个问题之前,我们首先需要知道什么是哈希冲突,而在了解哈希冲突之前我们还要知道什么是哈希才行; 什么是哈希? Hash,一般翻译为“散列”,也有直接音译为“哈希”的,这就是把任意长度的输入通过散列算法,变换成固定长度的输出,该输出就是散列值(哈希值);这种转换是一种压缩映射,也就是,散列值的空间通常远小于输入的空间,不同的输入可能会散列成相同的输出,所以不可能从散列值来唯一的确定输入值。简单的说就是一种将任意长度的消息压缩到某一固定长度的消息摘要的函数。 所有散列函数都有如下一个基本特性**:根据同一散列函数计算出的散列值如果不同,那么输入值肯定也不同。但是,根据同一散列函数计算出的散列值如果相同,输入值不一定相同**。 什么是哈希冲突? 当两个不同的输入值,根据同一散列函数计算出相同的散列值的现象,我们就把它叫做碰撞(哈希碰撞)。 HashMap的数据结构 在Java中,保存数据有两种比较简单的数据结构:数组和链表。数组的特点是:寻址容易,插入和删除困难;链表的特点是:寻址困难,但插入和删除容易;所以我们将数组和链表结合在一起,发挥两者各自的优势,使用一种叫做链地址法的方式可以解决哈希冲突: 这样我们就可以将拥有相同哈希值的对象组织成一个链表放在hash值所对应的bucket下,但相比于hashCode返回的int类型,我们HashMap初始的容量大小DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4(即2的四次方16)要远小于int类型的范围,所以我们如果只是单纯的用hashCode取余来获取对应的bucket这将会大大增加哈希碰撞的概率,并且最坏情况下还会将HashMap变成一个单链表,所以我们还需要对hashCode作一定的优化 hash()函数 上面提到的问题,主要是因为如果使用hashCode取余,那么相当于参与运算的只有hashCode的低位,高位是没有起到任何作用的,所以我们的思路就是让hashCode取值出的高位也参与运算,进一步降低hash碰撞的概率,使得数据分布更平均,我们把这样的操作称为扰动,在JDK 1.8中的hash()函数如下: static final int hash(Object key) { int h; return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);// 与自己右移16位进行异或运算(高低位异或) } 这比在JDK 1.7中,更为简洁,相比在1.7中的4次位运算,5次异或运算(9次扰动),在1.8中,只进行了1次位运算和1次异或运算(2次扰动); JDK1.8新增红黑树 通过上面的链地址法(使用散列表)和扰动函数我们成功让我们的数据分布更平均,哈希碰撞减少,但是当我们的HashMap中存在大量数据时,加入我们某个bucket下对应的链表有n个元素,那么遍历时间复杂度就为O(n),为了针对这个问题,JDK1.8在HashMap中新增了红黑树的数据结构,进一步使得遍历复杂度降低至O(logn); 总结 简单总结一下HashMap是使用了哪些方法来有效解决哈希冲突的: 使用链地址法(使用散列表)来链接拥有相同hash值的数据;使用2次扰动函数(hash函数)来降低哈希冲突的概率,使得数据分布更平均;引入红黑树进一步降低遍历的时间复杂度,使得遍历更快; **能否使用任何类作为 Map 的 key? **可以使用任何类作为 Map 的 key,然而在使用之前,需要考虑以下几点: 如果类重写了 equals() 方法,也应该重写 hashCode() 方法。 类的所有实例需要遵循与 equals() 和 hashCode() 相关的规则。 如果一个类没有使用 equals(),不应该在 hashCode() 中使用它。 用户自定义 Key 类最佳实践是使之为不可变的,这样 hashCode() 值可以被缓存起来,拥有更好的性能。不可变的类也可以确保 hashCode() 和 equals() 在未来不会改变,这样就会解决与可变相关的问题了。 为什么HashMap中String、Integer这样的包装类适合作为K? 答:String、Integer等包装类的特性能够保证Hash值的不可更改性和计算准确性,能够有效的减少Hash碰撞的几率 都是final类型,即不可变性,保证key的不可更改性,不会存在获取hash值不同的情况 内部已重写了equals()、hashCode()等方法,遵守了HashMap内部的规范(不清楚可以去上面看看putValue的过程),不容易出现Hash值计算错误的情况; 如果使用Object作为HashMap的Key,应该怎么办呢? 答:重写hashCode()和equals()方法 重写hashCode()是因为需要计算存储数据的存储位置,需要注意不要试图从散列码计算中排除掉一个对象的关键部分来提高性能,这样虽然能更快但可能会导致更多的Hash碰撞; 重写equals()方法,需要遵守自反性、对称性、传递性、一致性以及对于任何非null的引用值x,x.equals(null)必须返回false的这几个特性,目的是为了保证key在哈希表中的唯一性; HashMap为什么不直接使用hashCode()处理后的哈希值直接作为table的下标 答:hashCode()方法返回的是int整数类型,其范围为-(2 ^ 31)~(2 ^ 31 - 1),约有40亿个映射空间,而HashMap的容量范围是在16(初始化默认值)~2 ^ 30,HashMap通常情况下是取不到最大值的,并且设备上也难以提供这么多的存储空间,从而导致通过hashCode()计算出的哈希值可能不在数组大小范围内,进而无法匹配存储位置; 那怎么解决呢? HashMap自己实现了自己的hash()方法,通过两次扰动使得它自己的哈希值高低位自行进行异或运算,降低哈希碰撞概率也使得数据分布更平均; 在保证数组长度为2的幂次方的时候,使用hash()运算之后的值与运算(&)(数组长度 - 1)来获取数组下标的方式进行存储,这样一来是比取余操作更加有效率,二来也是因为只有当数组长度为2的幂次方时,h&(length-1)才等价于h%length,三来解决了“哈希值与数组大小范围不匹配”的问题; HashMap 的长度为什么是2的幂次方 为了能让 HashMap 存取高效,尽量较少碰撞,也就是要尽量把数据分配均匀,每个链表/红黑树长度大致相同。这个实现就是把数据存到哪个链表/红黑树中的算法。 这个算法应该如何设计呢? 我们首先可能会想到采用%取余的操作来实现。但是,重点来了:“取余(%)操作中如果除数是2的幂次则等价于与其除数减一的与(&)操作(也就是说 hash%length==hash&(length-1)的前提是 length 是2的 n 次方;)。” 并且 采用二进制位操作 &,相对于%能够提高运算效率,这就解释了 HashMap 的长度为什么是2的幂次方。 那为什么是两次扰动呢? 答:这样就是加大哈希值低位的随机性,使得分布更均匀,从而提高对应数组存储下标位置的随机性&均匀性,最终减少Hash冲突,两次就够了,已经达到了高位低位同时参与运算的目的; HashMap 与 HashTable 有什么区别? 线程安全: HashMap 是非线程安全的,HashTable 是线程安全的;HashTable 内部的方法基本都经过 synchronized 修饰。(如果你要保证线程安全的话就使用 ConcurrentHashMap 吧!); 效率: 因为线程安全的问题,HashMap 要比 HashTable 效率高一点。另外,HashTable 基本被淘汰,不要在代码中使用它; 对Null key 和Null value的支持: HashMap 中,null 可以作为键,这样的键只有一个,可以有一个或多个键所对应的值为 null。但是在 HashTable 中 put 进的键值只要有一个 null,直接抛NullPointerException。 **初始容量大小和每次扩充容量大小的不同 **: ①创建时如果不指定容量初始值,Hashtable 默认的初始大小为11,之后每次扩充,容量变为原来的2n+1。HashMap 默认的初始化大小为16。之后每次扩充,容量变为原来的2倍。②创建时如果给定了容量初始值,那么 Hashtable 会直接使用你给定的大小,而 HashMap 会将其扩充为2的幂次方大小。也就是说 HashMap 总是使用2的幂作为哈希表的大小,后面会介绍到为什么是2的幂次方。 底层数据结构: JDK1.8 以后的 HashMap 在解决哈希冲突时有了较大的变化,当链表长度大于阈值(默认为8)时,将链表转化为红黑树,以减少搜索时间。Hashtable 没有这样的机制。 推荐使用:在 Hashtable 的类注释可以看到,Hashtable 是保留类不建议使用,推荐在单线程环境下使用 HashMap 替代,如果需要多线程使用则用 ConcurrentHashMap 替代。 如何决定使用 HashMap 还是 TreeMap? 对于在Map中插入、删除和定位元素这类操作,HashMap是最好的选择。然而,假如你需要对一个有序的key集合进行遍历,TreeMap是更好的选择。基于你的collection的大小,也许向HashMap中添加元素会更快,将map换为TreeMap进行有序key的遍历。 HashMap 和 ConcurrentHashMap 的区别 ConcurrentHashMap对整个桶数组进行了分割分段(Segment),然后在每一个分段上都用lock锁进行保护,相对于HashTable的synchronized锁的粒度更精细了一些,并发性能更好,而HashMap没有锁机制,不是线程安全的。(JDK1.8之后ConcurrentHashMap启用了一种全新的方式实现,利用CAS算法。) HashMap的键值对允许有null,但是ConCurrentHashMap都不允许。 ConcurrentHashMap 和 Hashtable 的区别? ConcurrentHashMap 和 Hashtable 的区别主要体现在实现线程安全的方式上不同。 底层数据结构: JDK1.7的 ConcurrentHashMap 底层采用 分段的数组+链表 实现,JDK1.8 采用的数据结构跟HashMap1.8的结构一样,数组+链表/红黑二叉树。Hashtable 和 JDK1.8 之前的 HashMap 的底层数据结构类似都是采用 数组+链表 的形式,数组是 HashMap 的主体,链表则是主要为了解决哈希冲突而存在的; 实现线程安全的方式(重要): ① 在JDK1.7的时候,ConcurrentHashMap(分段锁) 对整个桶数组进行了分割分段(Segment),每一把锁只锁容器其中一部分数据,多线程访问容器里不同数据段的数据,就不会存在锁竞争,提高并发访问率。(默认分配16个Segment,比Hashtable效率提高16倍。) 到了 JDK1.8 的时候已经摒弃了Segment的概念,而是直接用 Node 数组+链表+红黑树的数据结构来实现,并发控制使用 synchronized 和 CAS 来操作。(JDK1.6以后 对 synchronized锁做了很多优化) 整个看起来就像是优化过且线程安全的 HashMap,虽然在JDK1.8中还能看到 Segment 的数据结构,但是已经简化了属性,只是为了兼容旧版本;② Hashtable(同一把锁) :使用 synchronized 来保证线程安全,效率非常低下。当一个线程访问同步方法时,其他线程也访问同步方法,可能会进入阻塞或轮询状态,如使用 put 添加元素,另一个线程不能使用 put 添加元素,也不能使用 get,竞争会越来越激烈效率越低。 两者的对比图: HashTable: JDK1.7的ConcurrentHashMap: JDK1.8的ConcurrentHashMap(TreeBin: 红黑二叉树节点 Node: 链表节点): 答:ConcurrentHashMap 结合了 HashMap 和 HashTable 二者的优势。HashMap 没有考虑同步,HashTable 考虑了同步的问题。但是 HashTable 在每次同步执行时都要锁住整个结构。 ConcurrentHashMap 锁的方式是稍微细粒度的。 ConcurrentHashMap 底层具体实现知道吗?实现原理是什么? JDK1.7 首先将数据分为一段一段的存储,然后给每一段数据配一把锁,当一个线程占用锁访问其中一个段数据时,其他段的数据也能被其他线程访问。 在JDK1.7中,ConcurrentHashMap采用Segment + HashEntry的方式进行实现,结构如下: 一个 ConcurrentHashMap 里包含一个 Segment 数组。Segment 的结构和HashMap类似,是一种数组和链表结构,一个 Segment 包含一个 HashEntry 数组,每个 HashEntry 是一个链表结构的元素,每个 Segment 守护着一个HashEntry数组里的元素,当对 HashEntry 数组的数据进行修改时,必须首先获得对应的 Segment的锁。 该类包含两个静态内部类 HashEntry 和 Segment ;前者用来封装映射表的键值对,后者用来充当锁的角色;Segment 是一种可重入的锁 ReentrantLock,每个 Segment 守护一个HashEntry 数组里得元素,当对 HashEntry 数组的数据进行修改时,必须首先获得对应的 Segment 锁。 JDK1.8 在JDK1.8中,放弃了Segment臃肿的设计,取而代之的是采用Node + CAS + Synchronized来保证并发安全进行实现,synchronized只锁定当前链表或红黑二叉树的首节点,这样只要hash不冲突,就不会产生并发,效率又提升N倍。 结构如下: 如果该节点是TreeBin类型的节点,说明是红黑树结构,则通过putTreeVal方法往红黑树中插入节点;如果binCount不为0,说明put操作对数据产生了影响,如果当前链表的个数达到8个,则通过treeifyBin方法转化为红黑树,如果oldVal不为空,说明是一次更新操作,没有对元素个数产生影响,则直接返回旧值;如果插入的是一个新节点,则执行addCount()方法尝试更新元素个数baseCount; 辅助工具类 Array 和 ArrayList 有何区别? Array 可以存储基本数据类型和对象,ArrayList 只能存储对象。Array 是指定固定大小的,而 ArrayList 大小是自动扩展的。Array 内置方法没有 ArrayList 多,比如 addAll、removeAll、iteration 等方法只有 ArrayList 有。 对于基本类型数据,集合使用自动装箱来减少编码工作量。但是,当处理固定大小的基本数据类型的时候,这种方式相对比较慢。 如何实现 Array 和 List 之间的转换? Array 转 List: Arrays. asList(array) ;List 转 Array:List 的 toArray() 方法。 comparable 和 comparator的区别? comparable接口实际上是出自java.lang包,它有一个 compareTo(Object obj)方法用来排序comparator接口实际上是出自 java.util 包,它有一个compare(Object obj1, Object obj2)方法用来排序 一般我们需要对一个集合使用自定义排序时,我们就要重写compareTo方法或compare方法,当我们需要对某一个集合实现两种排序方式,比如一个song对象中的歌名和歌手名分别采用一种排序方法的话,我们可以重写compareTo方法和使用自制的Comparator方法或者以两个Comparator来实现歌名排序和歌星名排序,第二种代表我们只能使用两个参数版的Collections.sort(). 方法如何比较元素? TreeSet 要求存放的对象所属的类必须实现 Comparable 接口,该接口提供了比较元素的 compareTo()方法,当插入元素时会回调该方法比较元素的大小。TreeMap 要求存放的键值对映射的键必须实现 Comparable 接口从而根据键对元素进 行排 序。 Collections 工具类的 sort 方法有两种重载的形式, 第一种要求传入的待排序容器中存放的对象比较实现 Comparable 接口以实现元素的比较; 第二种不强制性的要求容器中的元素必须可比较,但是要求传入第二个参数,参数是Comparator 接口的子类型(需要重写 compare 方法实现元素的比较),相当于一个临时定义的排序规则,其实就是通过接口注入比较元素大小的算法,也是对回调模式的应用(Java 中对函数式编程的支持)。

剑曼红尘 2020-03-24 14:41:57 0 浏览量 回答数 0

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模拟登录163邮箱

游客bnlxddh3fwntw 2020-04-25 14:23:37 14 浏览量 回答数 1

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92题 一般来说,建立INDEX有以下益处:提高查询效率;建立唯一索引以保证数据的唯一性;设计INDEX避免排序。 缺点,INDEX的维护有以下开销:叶节点的‘分裂’消耗;INSERT、DELETE和UPDATE操作在INDEX上的维护开销;有存储要求;其他日常维护的消耗:对恢复的影响,重组的影响。 需要建立索引的情况:为了建立分区数据库的PATITION INDEX必须建立; 为了保证数据约束性需要而建立的INDEX必须建立; 为了提高查询效率,则考虑建立(是否建立要考虑相关性能及维护开销); 考虑在使用UNION,DISTINCT,GROUP BY,ORDER BY等字句的列上加索引。 91题 作用:加快查询速度。原则:(1) 如果某属性或属性组经常出现在查询条件中,考虑为该属性或属性组建立索引;(2) 如果某个属性常作为最大值和最小值等聚集函数的参数,考虑为该属性建立索引;(3) 如果某属性经常出现在连接操作的连接条件中,考虑为该属性或属性组建立索引。 90题 快照Snapshot是一个文件系统在特定时间里的镜像,对于在线实时数据备份非常有用。快照对于拥有不能停止的应用或具有常打开文件的文件系统的备份非常重要。对于只能提供一个非常短的备份时间而言,快照能保证系统的完整性。 89题 游标用于定位结果集的行,通过判断全局变量@@FETCH_STATUS可以判断是否到了最后,通常此变量不等于0表示出错或到了最后。 88题 事前触发器运行于触发事件发生之前,而事后触发器运行于触发事件发生之后。通常事前触发器可以获取事件之前和新的字段值。语句级触发器可以在语句执行前或后执行,而行级触发在触发器所影响的每一行触发一次。 87题 MySQL可以使用多个字段同时建立一个索引,叫做联合索引。在联合索引中,如果想要命中索引,需要按照建立索引时的字段顺序挨个使用,否则无法命中索引。具体原因为:MySQL使用索引时需要索引有序,假设现在建立了"name,age,school"的联合索引,那么索引的排序为: 先按照name排序,如果name相同,则按照age排序,如果age的值也相等,则按照school进行排序。因此在建立联合索引的时候应该注意索引列的顺序,一般情况下,将查询需求频繁或者字段选择性高的列放在前面。此外可以根据特例的查询或者表结构进行单独的调整。 86题 建立索引的时候一般要考虑到字段的使用频率,经常作为条件进行查询的字段比较适合。如果需要建立联合索引的话,还需要考虑联合索引中的顺序。此外也要考虑其他方面,比如防止过多的所有对表造成太大的压力。这些都和实际的表结构以及查询方式有关。 85题 存储过程是一组Transact-SQL语句,在一次编译后可以执行多次。因为不必重新编译Transact-SQL语句,所以执行存储过程可以提高性能。触发器是一种特殊类型的存储过程,不由用户直接调用。创建触发器时会对其进行定义,以便在对特定表或列作特定类型的数据修改时执行。 84题 存储过程是用户定义的一系列SQL语句的集合,涉及特定表或其它对象的任务,用户可以调用存储过程,而函数通常是数据库已定义的方法,它接收参数并返回某种类型的值并且不涉及特定用户表。 83题 减少表连接,减少复杂 SQL,拆分成简单SQL。减少排序:非必要不排序,利用索引排序,减少参与排序的记录数。尽量避免 select *。尽量用 join 代替子查询。尽量少使用 or,使用 in 或者 union(union all) 代替。尽量用 union all 代替 union。尽量早的将无用数据过滤:选择更优的索引,先分页再Join…。避免类型转换:索引失效。优先优化高并发的 SQL,而不是执行频率低某些“大”SQL。从全局出发优化,而不是片面调整。尽可能对每一条SQL进行 explain。 82题 如果条件中有or,即使其中有条件带索引也不会使用(要想使用or,又想让索引生效,只能将or条件中的每个列都加上索引)。对于多列索引,不是使用的第一部分,则不会使用索引。like查询是以%开头。如果列类型是字符串,那一定要在条件中将数据使用引号引用起来,否则不使用索引。如果mysql估计使用全表扫描要比使用索引快,则不使用索引。例如,使用<>、not in 、not exist,对于这三种情况大多数情况下认为结果集很大,MySQL就有可能不使用索引。 81题 主键不能重复,不能为空,唯一键不能重复,可以为空。建立主键的目的是让外键来引用。一个表最多只有一个主键,但可以有很多唯一键。 80题 空值('')是不占用空间的,判断空字符用=''或者<>''来进行处理。NULL值是未知的,且占用空间,不走索引;判断 NULL 用 IS NULL 或者 is not null ,SQL 语句函数中可以使用 ifnull ()函数来进行处理。无法比较 NULL 和 0;它们是不等价的。无法使用比较运算符来测试 NULL 值,比如 =, <, 或者 <>。NULL 值可以使用 <=> 符号进行比较,该符号与等号作用相似,但对NULL有意义。进行 count ()统计某列的记录数的时候,如果采用的 NULL 值,会被系统自动忽略掉,但是空值是统计到其中。 79题 HEAP表是访问数据速度最快的MySQL表,他使用保存在内存中的散列索引。一旦服务器重启,所有heap表数据丢失。BLOB或TEXT字段是不允许的。只能使用比较运算符=,<,>,=>,= <。HEAP表不支持AUTO_INCREMENT。索引不可为NULL。 78题 如果想输入字符为十六进制数字,可以输入带有单引号的十六进制数字和前缀(X),或者只用(Ox)前缀输入十六进制数字。如果表达式上下文是字符串,则十六进制数字串将自动转换为字符串。 77题 Mysql服务器通过权限表来控制用户对数据库的访问,权限表存放在mysql数据库里,由mysql_install_db脚本初始化。这些权限表分别user,db,table_priv,columns_priv和host。 76题 在缺省模式下,MYSQL是autocommit模式的,所有的数据库更新操作都会即时提交,所以在缺省情况下,mysql是不支持事务的。但是如果你的MYSQL表类型是使用InnoDB Tables 或 BDB tables的话,你的MYSQL就可以使用事务处理,使用SET AUTOCOMMIT=0就可以使MYSQL允许在非autocommit模式,在非autocommit模式下,你必须使用COMMIT来提交你的更改,或者用ROLLBACK来回滚你的更改。 75题 它会停止递增,任何进一步的插入都将产生错误,因为密钥已被使用。 74题 创建索引的时候尽量使用唯一性大的列来创建索引,由于使用b+tree做为索引,以innodb为例,一个树节点的大小由“innodb_page_size”,为了减少树的高度,同时让一个节点能存放更多的值,索引列尽量在整数类型上创建,如果必须使用字符类型,也应该使用长度较少的字符类型。 73题 当MySQL单表记录数过大时,数据库的CRUD性能会明显下降,一些常见的优化措施如下: 限定数据的范围: 务必禁止不带任何限制数据范围条件的查询语句。比如:我们当用户在查询订单历史的时候,我们可以控制在一个月的范围内。读/写分离: 经典的数据库拆分方案,主库负责写,从库负责读。垂直分区: 根据数据库里面数据表的相关性进行拆分。简单来说垂直拆分是指数据表列的拆分,把一张列比较多的表拆分为多张表。水平分区: 保持数据表结构不变,通过某种策略存储数据分片。这样每一片数据分散到不同的表或者库中,达到了分布式的目的。水平拆分可以支撑非常大的数据量。 72题 乐观锁失败后会抛出ObjectOptimisticLockingFailureException,那么我们就针对这块考虑一下重试,自定义一个注解,用于做切面。针对注解进行切面,设置最大重试次数n,然后超过n次后就不再重试。 71题 一致性非锁定读讲的是一条记录被加了X锁其他事务仍然可以读而不被阻塞,是通过innodb的行多版本实现的,行多版本并不是实际存储多个版本记录而是通过undo实现(undo日志用来记录数据修改前的版本,回滚时会用到,用来保证事务的原子性)。一致性锁定读讲的是我可以通过SELECT语句显式地给一条记录加X锁从而保证特定应用场景下的数据一致性。 70题 数据库引擎:尤其是mysql数据库只有是InnoDB引擎的时候事物才能生效。 show engines 查看数据库默认引擎;SHOW TABLE STATUS from 数据库名字 where Name='表名' 如下;SHOW TABLE STATUS from rrz where Name='rrz_cust';修改表的引擎alter table table_name engine=innodb。 69题 如果是等值查询,那么哈希索引明显有绝对优势,因为只需要经过一次算法即可找到相应的键值;当然了,这个前提是,键值都是唯一的。如果键值不是唯一的,就需要先找到该键所在位置,然后再根据链表往后扫描,直到找到相应的数据;如果是范围查询检索,这时候哈希索引就毫无用武之地了,因为原先是有序的键值,经过哈希算法后,有可能变成不连续的了,就没办法再利用索引完成范围查询检索;同理,哈希索引也没办法利用索引完成排序,以及like ‘xxx%’ 这样的部分模糊查询(这种部分模糊查询,其实本质上也是范围查询);哈希索引也不支持多列联合索引的最左匹配规则;B+树索引的关键字检索效率比较平均,不像B树那样波动幅度大,在有大量重复键值情况下,哈希索引的效率也是极低的,因为存在所谓的哈希碰撞问题。 68题 decimal精度比float高,数据处理比float简单,一般优先考虑,但float存储的数据范围大,所以范围大的数据就只能用它了,但要注意一些处理细节,因为不精确可能会与自己想的不一致,也常有关于float 出错的问题。 67题 datetime、timestamp精确度都是秒,datetime与时区无关,存储的范围广(1001-9999),timestamp与时区有关,存储的范围小(1970-2038)。 66题 Char使用固定长度的空间进行存储,char(4)存储4个字符,根据编码方式的不同占用不同的字节,gbk编码方式,不论是中文还是英文,每个字符占用2个字节的空间,utf8编码方式,每个字符占用3个字节的空间。Varchar保存可变长度的字符串,使用额外的一个或两个字节存储字符串长度,varchar(10),除了需要存储10个字符,还需要1个字节存储长度信息(10),超过255的长度需要2个字节来存储。char和varchar后面如果有空格,char会自动去掉空格后存储,varchar虽然不会去掉空格,但在进行字符串比较时,会去掉空格进行比较。Varbinary保存变长的字符串,后面不会补\0。 65题 首先分析语句,看看是否load了额外的数据,可能是查询了多余的行并且抛弃掉了,可能是加载了许多结果中并不需要的列,对语句进行分析以及重写。分析语句的执行计划,然后获得其使用索引的情况,之后修改语句或者修改索引,使得语句可以尽可能的命中索引。如果对语句的优化已经无法进行,可以考虑表中的数据量是否太大,如果是的话可以进行横向或者纵向的分表。 64题 建立索引的时候一般要考虑到字段的使用频率,经常作为条件进行查询的字段比较适合。如果需要建立联合索引的话,还需要考虑联合索引中的顺序。此外也要考虑其他方面,比如防止过多的所有对表造成太大的压力。这些都和实际的表结构以及查询方式有关。 63题 存储过程是一些预编译的SQL语句。1、更加直白的理解:存储过程可以说是一个记录集,它是由一些T-SQL语句组成的代码块,这些T-SQL语句代码像一个方法一样实现一些功能(对单表或多表的增删改查),然后再给这个代码块取一个名字,在用到这个功能的时候调用他就行了。2、存储过程是一个预编译的代码块,执行效率比较高,一个存储过程替代大量T_SQL语句 ,可以降低网络通信量,提高通信速率,可以一定程度上确保数据安全。 62题 密码散列、盐、用户身份证号等固定长度的字符串应该使用char而不是varchar来存储,这样可以节省空间且提高检索效率。 61题 推荐使用自增ID,不要使用UUID。因为在InnoDB存储引擎中,主键索引是作为聚簇索引存在的,也就是说,主键索引的B+树叶子节点上存储了主键索引以及全部的数据(按照顺序),如果主键索引是自增ID,那么只需要不断向后排列即可,如果是UUID,由于到来的ID与原来的大小不确定,会造成非常多的数据插入,数据移动,然后导致产生很多的内存碎片,进而造成插入性能的下降。总之,在数据量大一些的情况下,用自增主键性能会好一些。 60题 char是一个定长字段,假如申请了char(10)的空间,那么无论实际存储多少内容。该字段都占用10个字符,而varchar是变长的,也就是说申请的只是最大长度,占用的空间为实际字符长度+1,最后一个字符存储使用了多长的空间。在检索效率上来讲,char > varchar,因此在使用中,如果确定某个字段的值的长度,可以使用char,否则应该尽量使用varchar。例如存储用户MD5加密后的密码,则应该使用char。 59题 一. read uncommitted(读取未提交数据) 即便是事务没有commit,但是我们仍然能读到未提交的数据,这是所有隔离级别中最低的一种。 二. read committed(可以读取其他事务提交的数据)---大多数数据库默认的隔离级别 当前会话只能读取到其他事务提交的数据,未提交的数据读不到。 三. repeatable read(可重读)---MySQL默认的隔离级别 当前会话可以重复读,就是每次读取的结果集都相同,而不管其他事务有没有提交。 四. serializable(串行化) 其他会话对该表的写操作将被挂起。可以看到,这是隔离级别中最严格的,但是这样做势必对性能造成影响。所以在实际的选用上,我们要根据当前具体的情况选用合适的。 58题 B+树的高度一般为2-4层,所以查找记录时最多只需要2-4次IO,相对二叉平衡树已经大大降低了。范围查找时,能通过叶子节点的指针获取数据。例如查找大于等于3的数据,当在叶子节点中查到3时,通过3的尾指针便能获取所有数据,而不需要再像二叉树一样再获取到3的父节点。 57题 因为事务在修改页时,要先记 undo,在记 undo 之前要记 undo 的 redo, 然后修改数据页,再记数据页修改的 redo。 Redo(里面包括 undo 的修改) 一定要比数据页先持久化到磁盘。 当事务需要回滚时,因为有 undo,可以把数据页回滚到前镜像的状态,崩溃恢复时,如果 redo log 中事务没有对应的 commit 记录,那么需要用 undo把该事务的修改回滚到事务开始之前。 如果有 commit 记录,就用 redo 前滚到该事务完成时并提交掉。 56题 redo log是物理日志,记录的是"在某个数据页上做了什么修改"。 binlog是逻辑日志,记录的是这个语句的原始逻辑,比如"给ID=2这一行的c字段加1"。 redo log是InnoDB引擎特有的;binlog是MySQL的Server层实现的,所有引擎都可以使用。 redo log是循环写的,空间固定会用完:binlog 是可以追加写入的。"追加写"是指binlog文件写到一定大小后会切换到下一个,并不会覆盖以前的日志。 最开始 MySQL 里并没有 InnoDB 引擎,MySQL 自带的引擎是 MyISAM,但是 MyISAM 没有 crash-safe 的能力,binlog日志只能用于归档。而InnoDB 是另一个公司以插件形式引入 MySQL 的,既然只依靠 binlog 是没有 crash-safe 能力的,所以 InnoDB 使用另外一套日志系统,也就是 redo log 来实现 crash-safe 能力。 55题 重做日志(redo log)      作用:确保事务的持久性,防止在发生故障,脏页未写入磁盘。重启数据库会进行redo log执行重做,达到事务一致性。 回滚日志(undo log)  作用:保证数据的原子性,保存了事务发生之前的数据的一个版本,可以用于回滚,同时可以提供多版本并发控制下的读(MVCC),也即非锁定读。 二进 制日志(binlog)    作用:用于主从复制,实现主从同步;用于数据库的基于时间点的还原。 错误日志(errorlog) 作用:Mysql本身启动,停止,运行期间发生的错误信息。 慢查询日志(slow query log)  作用:记录执行时间过长的sql,时间阈值可以配置,只记录执行成功。 一般查询日志(general log)    作用:记录数据库的操作明细,默认关闭,开启后会降低数据库性能 。 中继日志(relay log) 作用:用于数据库主从同步,将主库发来的bin log保存在本地,然后从库进行回放。 54题 MySQL有三种锁的级别:页级、表级、行级。 表级锁:开销小,加锁快;不会出现死锁;锁定粒度大,发生锁冲突的概率最高,并发度最低。 行级锁:开销大,加锁慢;会出现死锁;锁定粒度最小,发生锁冲突的概率最低,并发度也最高。 页面锁:开销和加锁时间界于表锁和行锁之间;会出现死锁;锁定粒度界于表锁和行锁之间,并发度一般。 死锁: 是指两个或两个以上的进程在执行过程中。因争夺资源而造成的一种互相等待的现象,若无外力作用,它们都将无法推进下去。 死锁的关键在于:两个(或以上)的Session加锁的顺序不一致。 那么对应的解决死锁问题的关键就是:让不同的session加锁有次序。死锁的解决办法:1.查出的线程杀死。2.设置锁的超时时间。3.指定获取锁的顺序。 53题 当多个用户并发地存取数据时,在数据库中就会产生多个事务同时存取同一数据的情况。若对并发操作不加控制就可能会读取和存储不正确的数据,破坏数据库的一致性(脏读,不可重复读,幻读等),可能产生死锁。 乐观锁:乐观锁不是数据库自带的,需要我们自己去实现。 悲观锁:在进行每次操作时都要通过获取锁才能进行对相同数据的操作。 共享锁:加了共享锁的数据对象可以被其他事务读取,但不能修改。 排他锁:当数据对象被加上排它锁时,一个事务必须得到锁才能对该数据对象进行访问,一直到事务结束锁才被释放。 行锁:就是给某一条记录加上锁。 52题 Mysql是关系型数据库,MongoDB是非关系型数据库,数据存储结构的不同。 51题 关系型数据库优点:1.保持数据的一致性(事务处理)。 2.由于以标准化为前提,数据更新的开销很小。 3. 可以进行Join等复杂查询。 缺点:1、为了维护一致性所付出的巨大代价就是其读写性能比较差。 2、固定的表结构。 3、高并发读写需求。 4、海量数据的高效率读写。 非关系型数据库优点:1、无需经过sql层的解析,读写性能很高。 2、基于键值对,数据没有耦合性,容易扩展。 3、存储数据的格式:nosql的存储格式是key,value形式、文档形式、图片形式等等,文档形式、图片形式等等,而关系型数据库则只支持基础类型。 缺点:1、不提供sql支持,学习和使用成本较高。 2、无事务处理,附加功能bi和报表等支持也不好。 redis与mongoDB的区别: 性能:TPS方面redis要大于mongodb。 可操作性:mongodb支持丰富的数据表达,索引,redis较少的网络IO次数。 可用性:MongoDB优于Redis。 一致性:redis事务支持比较弱,mongoDB不支持事务。 数据分析:mongoDB内置了数据分析的功能(mapreduce)。 应用场景:redis数据量较小的更性能操作和运算上,MongoDB主要解决海量数据的访问效率问题。 50题 如果Redis被当做缓存使用,使用一致性哈希实现动态扩容缩容。如果Redis被当做一个持久化存储使用,必须使用固定的keys-to-nodes映射关系,节点的数量一旦确定不能变化。否则的话(即Redis节点需要动态变化的情况),必须使用可以在运行时进行数据再平衡的一套系统,而当前只有Redis集群可以做到这样。 49题 分区可以让Redis管理更大的内存,Redis将可以使用所有机器的内存。如果没有分区,你最多只能使用一台机器的内存。分区使Redis的计算能力通过简单地增加计算机得到成倍提升,Redis的网络带宽也会随着计算机和网卡的增加而成倍增长。 48题 除了缓存服务器自带的缓存失效策略之外(Redis默认的有6种策略可供选择),我们还可以根据具体的业务需求进行自定义的缓存淘汰,常见的策略有两种: 1.定时去清理过期的缓存; 2.当有用户请求过来时,再判断这个请求所用到的缓存是否过期,过期的话就去底层系统得到新数据并更新缓存。 两者各有优劣,第一种的缺点是维护大量缓存的key是比较麻烦的,第二种的缺点就是每次用户请求过来都要判断缓存失效,逻辑相对比较复杂!具体用哪种方案,可以根据应用场景来权衡。 47题 Redis提供了两种方式来作消息队列: 一个是使用生产者消费模式模式:会让一个或者多个客户端监听消息队列,一旦消息到达,消费者马上消费,谁先抢到算谁的,如果队列里没有消息,则消费者继续监听 。另一个就是发布订阅者模式:也是一个或多个客户端订阅消息频道,只要发布者发布消息,所有订阅者都能收到消息,订阅者都是平等的。 46题 Redis的数据结构列表(list)可以实现延时队列,可以通过队列和栈来实现。blpop/brpop来替换lpop/rpop,blpop/brpop阻塞读在队列没有数据的时候,会立即进入休眠状态,一旦数据到来,则立刻醒过来。Redis的有序集合(zset)可以用于实现延时队列,消息作为value,时间作为score。Zrem 命令用于移除有序集中的一个或多个成员,不存在的成员将被忽略。当 key 存在但不是有序集类型时,返回一个错误。 45题 1.热点数据缓存:因为Redis 访问速度块、支持的数据类型比较丰富。 2.限时业务:expire 命令设置 key 的生存时间,到时间后自动删除 key。 3.计数器:incrby 命令可以实现原子性的递增。 4.排行榜:借助 SortedSet 进行热点数据的排序。 5.分布式锁:利用 Redis 的 setnx 命令进行。 6.队列机制:有 list push 和 list pop 这样的命令。 44题 一致哈希 是一种特殊的哈希算法。在使用一致哈希算法后,哈希表槽位数(大小)的改变平均只需要对 K/n 个关键字重新映射,其中K是关键字的数量, n是槽位数量。然而在传统的哈希表中,添加或删除一个槽位的几乎需要对所有关键字进行重新映射。 43题 RDB的优点:适合做冷备份;读写服务影响小,reids可以保持高性能;重启和恢复redis进程,更加快速。RDB的缺点:宕机会丢失最近5分钟的数据;文件特别大时可能会暂停数毫秒,或者甚至数秒。 AOF的优点:每个一秒执行fsync操作,最多丢失1秒钟的数据;以append-only模式写入,没有任何磁盘寻址的开销;文件过大时,不会影响客户端读写;适合做灾难性的误删除的紧急恢复。AOF的缺点:AOF日志文件比RDB数据快照文件更大,支持写QPS比RDB支持的写QPS低;比RDB脆弱,容易有bug。 42题 对于Redis而言,命令的原子性指的是:一个操作的不可以再分,操作要么执行,要么不执行。Redis的操作之所以是原子性的,是因为Redis是单线程的。而在程序中执行多个Redis命令并非是原子性的,这也和普通数据库的表现是一样的,可以用incr或者使用Redis的事务,或者使用Redis+Lua的方式实现。对Redis来说,执行get、set以及eval等API,都是一个一个的任务,这些任务都会由Redis的线程去负责执行,任务要么执行成功,要么执行失败,这就是Redis的命令是原子性的原因。 41题 (1)twemproxy,使用方式简单(相对redis只需修改连接端口),对旧项目扩展的首选。(2)codis,目前用的最多的集群方案,基本和twemproxy一致的效果,但它支持在节点数改变情况下,旧节点数据可恢复到新hash节点。(3)redis cluster3.0自带的集群,特点在于他的分布式算法不是一致性hash,而是hash槽的概念,以及自身支持节点设置从节点。(4)在业务代码层实现,起几个毫无关联的redis实例,在代码层,对key进行hash计算,然后去对应的redis实例操作数据。这种方式对hash层代码要求比较高,考虑部分包括,节点失效后的代替算法方案,数据震荡后的自动脚本恢复,实例的监控,等等。 40题 (1) Master最好不要做任何持久化工作,如RDB内存快照和AOF日志文件 (2) 如果数据比较重要,某个Slave开启AOF备份数据,策略设置为每秒同步一次 (3) 为了主从复制的速度和连接的稳定性,Master和Slave最好在同一个局域网内 (4) 尽量避免在压力很大的主库上增加从库 (5) 主从复制不要用图状结构,用单向链表结构更为稳定,即:Master <- Slave1 <- Slave2 <- Slave3...这样的结构方便解决单点故障问题,实现Slave对Master的替换。如果Master挂了,可以立刻启用Slave1做Master,其他不变。 39题 比如订单管理,热数据:3个月内的订单数据,查询实时性较高;温数据:3个月 ~ 12个月前的订单数据,查询频率不高;冷数据:1年前的订单数据,几乎不会查询,只有偶尔的查询需求。热数据使用mysql进行存储,需要分库分表;温数据可以存储在ES中,利用搜索引擎的特性基本上也可以做到比较快的查询;冷数据可以存放到Hive中。从存储形式来说,一般情况冷数据存储在磁带、光盘,热数据一般存放在SSD中,存取速度快,而温数据可以存放在7200转的硬盘。 38题 当访问量剧增、服务出现问题(如响应时间慢或不响应)或非核心服务影响到核心流程的性能时,仍然需要保证服务还是可用的,即使是有损服务。系统可以根据一些关键数据进行自动降级,也可以配置开关实现人工降级。降级的最终目的是保证核心服务可用,即使是有损的。而且有些服务是无法降级的(如加入购物车、结算)。 37题 分层架构设计,有一条准则:站点层、服务层要做到无数据无状态,这样才能任意的加节点水平扩展,数据和状态尽量存储到后端的数据存储服务,例如数据库服务或者缓存服务。显然进程内缓存违背了这一原则。 36题 更新数据的时候,根据数据的唯一标识,将操作路由之后,发送到一个 jvm 内部队列中。读取数据的时候,如果发现数据不在缓存中,那么将重新读取数据+更新缓存的操作,根据唯一标识路由之后,也发送同一个 jvm 内部队列中。一个队列对应一个工作线程,每个工作线程串行拿到对应的操作,然后一条一条的执行。 35题 redis分布式锁加锁过程:通过setnx向特定的key写入一个随机值,并同时设置失效时间,写值成功既加锁成功;redis分布式锁解锁过程:匹配随机值,删除redis上的特点key数据,要保证获取数据、判断一致以及删除数据三个操作是原子的,为保证原子性一般使用lua脚本实现;在此基础上进一步优化的话,考虑使用心跳检测对锁的有效期进行续期,同时基于redis的发布订阅优雅的实现阻塞式加锁。 34题 volatile-lru:当内存不足以容纳写入数据时,从已设置过期时间的数据集中挑选最近最少使用的数据淘汰。 volatile-ttl:当内存不足以容纳写入数据时,从已设置过期时间的数据集中挑选将要过期的数据淘汰。 volatile-random:当内存不足以容纳写入数据时,从已设置过期时间的数据集中任意选择数据淘汰。 allkeys-lru:当内存不足以容纳写入数据时,从数据集中挑选最近最少使用的数据淘汰。 allkeys-random:当内存不足以容纳写入数据时,从数据集中任意选择数据淘汰。 noeviction:禁止驱逐数据,当内存使用达到阈值的时候,所有引起申请内存的命令会报错。 33题 定时过期:每个设置过期时间的key都需要创建一个定时器,到过期时间就会立即清除。该策略可以立即清除过期的数据,对内存很友好;但是会占用大量的CPU资源去处理过期的数据,从而影响缓存的响应时间和吞吐量。 惰性过期:只有当访问一个key时,才会判断该key是否已过期,过期则清除。该策略可以最大化地节省CPU资源,却对内存非常不友好。极端情况可能出现大量的过期key没有再次被访问,从而不会被清除,占用大量内存。 定期过期:每隔一定的时间,会扫描一定数量的数据库的expires字典中一定数量的key,并清除其中已过期的key。该策略是前两者的一个折中方案。通过调整定时扫描的时间间隔和每次扫描的限定耗时,可以在不同情况下使得CPU和内存资源达到最优的平衡效果。 32题 缓存击穿,一个存在的key,在缓存过期的一刻,同时有大量的请求,这些请求都会击穿到DB,造成瞬时DB请求量大、压力骤增。如何避免:在访问key之前,采用SETNX(set if not exists)来设置另一个短期key来锁住当前key的访问,访问结束再删除该短期key。 31题 缓存雪崩,是指在某一个时间段,缓存集中过期失效。大量的key设置了相同的过期时间,导致在缓存在同一时刻全部失效,造成瞬时DB请求量大、压力骤增,引起雪崩。而缓存服务器某个节点宕机或断网,对数据库服务器造成的压力是不可预知的,很有可能瞬间就把数据库压垮。如何避免:1.redis高可用,搭建redis集群。2.限流降级,在缓存失效后,通过加锁或者队列来控制读数据库写缓存的线程数量。3.数据预热,在即将发生大并发访问前手动触发加载缓存不同的key,设置不同的过期时间。 30题 缓存穿透,是指查询一个数据库一定不存在的数据。正常的使用缓存流程大致是,数据查询先进行缓存查询,如果key不存在或者key已经过期,再对数据库进行查询,并把查询到的对象,放进缓存。如果数据库查询对象为空,则不放进缓存。一些恶意的请求会故意查询不存在的 key,请求量很大,对数据库造成压力,甚至压垮数据库。 如何避免:1:对查询结果为空的情况也进行缓存,缓存时间设置短一点,或者该 key 对应的数据 insert 了之后清理缓存。2:对一定不存在的 key 进行过滤。可以把所有的可能存在的 key 放到一个大的 Bitmap 中,查询时通过该 bitmap 过滤。 29题 1.memcached 所有的值均是简单的字符串,redis 作为其替代者,支持更为丰富的数据类型。 2.redis 的速度比 memcached 快很多。 3.redis 可以持久化其数据。 4.Redis支持数据的备份,即master-slave模式的数据备份。 5.Redis采用VM机制。 6.value大小:redis最大可以达到1GB,而memcache只有1MB。 28题 Spring Boot 推荐使用 Java 配置而非 XML 配置,但是 Spring Boot 中也可以使用 XML 配置,通过spring提供的@ImportResource来加载xml配置。例如:@ImportResource({"classpath:some-context.xml","classpath:another-context.xml"}) 27题 Spring像一个大家族,有众多衍生产品例如Spring Boot,Spring Security等等,但他们的基础都是Spring的IOC和AOP,IOC提供了依赖注入的容器,而AOP解决了面向切面的编程,然后在此两者的基础上实现了其他衍生产品的高级功能。Spring MVC是基于Servlet的一个MVC框架,主要解决WEB开发的问题,因为 Spring的配置非常复杂,各种xml,properties处理起来比较繁琐。Spring Boot遵循约定优于配置,极大降低了Spring使用门槛,又有着Spring原本灵活强大的功能。总结:Spring MVC和Spring Boot都属于Spring,Spring MVC是基于Spring的一个MVC框架,而Spring Boot是基于Spring的一套快速开发整合包。 26题 YAML 是 "YAML Ain't a Markup Language"(YAML 不是一种标记语言)的递归缩写。YAML 的配置文件后缀为 .yml,是一种人类可读的数据序列化语言,可以简单表达清单、散列表,标量等数据形态。它通常用于配置文件,与属性文件相比,YAML文件就更加结构化,而且更少混淆。可以看出YAML具有分层配置数据。 25题 Spring Boot有3种热部署方式: 1.使用springloaded配置pom.xml文件,使用mvn spring-boot:run启动。 2.使用springloaded本地加载启动,配置jvm参数-javaagent:<jar包地址> -noverify。 3.使用devtools工具包,操作简单,但是每次需要重新部署。 用

游客ih62co2qqq5ww 2020-03-27 23:56:48 0 浏览量 回答数 0

问题

【精品问答】python技术1000问(2)

问问小秘 2019-12-01 22:03:02 3129 浏览量 回答数 1

回答

逻辑回归 逻辑回归实际上是一种分类算法。我怀疑它这样命名是因为它与线性回归在学习方法上很相似,但是成本和梯度函数表述不同。特别是,逻辑回归使用了一个sigmoid或“logit”激活函数,而不是线性回归的连续输出。 首先导入和检查我们将要处理的数据集。 import numpy as np import pandas as pd import matplotlib.pyplot as plt %matplotlib inline import os path = os.getcwd() + '\data\ex2data1.txt' data = pd.read_csv(path, header=None, names=['Exam 1', 'Exam 2', 'Admitted']) data.head() 在数据中有两个连续的自变量——“Exam 1”和“Exam 2”。我们的预测目标是“Admitted”的标签。值1表示学生被录取,0表示学生没有被录取。我们看有两科成绩的散点图,并使用颜色编码来表达例子是positive或者negative。 positive = data[data['Admitted'].isin([1])] negative = data[data['Admitted'].isin([0])] fig, ax = plt.subplots(figsize=(12,8)) ax.scatter(positive['Exam 1'], positive['Exam 2'], s=50, c='b', marker='o', label='Admitted') ax.scatter(negative['Exam 1'], negative['Exam 2'], s=50, c='r', marker='x', label='Not Admitted') ax.legend() ax.set_xlabel('Exam 1 Score') ax.set_ylabel('Exam 2 Score') 从这个图中我们可以看到,有一个近似线性的决策边界。它有一点弯曲,所以我们不能使用直线将所有的例子正确地分类,但我们能够很接近。现在我们需要实施逻辑回归,这样我们就可以训练一个模型来找到最优决策边界,并做出分类预测。首先需要实现sigmoid函数。 def sigmoid(z): return 1 / (1 + np.exp(-z)) 这个函数是逻辑回归输出的“激活”函数。它将连续输入转换为0到1之间的值。这个值可以被解释为分类概率,或者输入的例子应该被积极分类的可能性。利用带有界限值的概率,我们可以得到一个离散标签预测。它有助于可视化函数的输出,以了解它真正在做什么。 nums = np.arange(-10, 10, step=1) fig, ax = plt.subplots(figsize=(12,8)) ax.plot(nums, sigmoid(nums), 'r') 我们的下一步是写成本函数。成本函数在给定一组模型参数的训练数据上评估模型的性能。这是逻辑回归的成本函数。 def cost(theta, X, y): theta = np.matrix(theta) X = np.matrix(X) y = np.matrix(y) first = np.multiply(-y, np.log(sigmoid(X * theta.T))) second = np.multiply((1 - y), np.log(1 - sigmoid(X * theta.T))) return np.sum(first - second) / (len(X)) 注意,我们将输出减少到单个标量值,该值是“误差”之和,是模型分配的类概率与示例的真实标签之间差别的量化函数。该实现完全是向量化的——它在语句(sigmoid(X * theta.T))中计算模型对整个数据集的预测。 测试成本函数以确保它在运行,首先需要做一些设置。 # add a ones column - this makes the matrix multiplication work out easier data.insert(0, 'Ones', 1) # set X (training data) and y (target variable) cols = data.shape[1] X = data.iloc[:,0:cols-1] y = data.iloc[:,cols-1:cols] # convert to numpy arrays and initalize the parameter array theta X = np.array(X.values) y = np.array(y.values) theta = np.zeros(3) 检查数据结构的形状,以确保它们的值是合理的。这种技术在实现矩阵乘法时非常有用 X.shape, theta.shape, y.shape ((100L, 3L), (3L,), (100L, 1L)) 现在计算初始解的成本,将模型参数“theta”设置为零。 cost(theta, X, y) 0.69314718055994529 我们已经有了工作成本函数,下一步是编写一个函数,用来计算模型参数的梯度,以找出改变参数来提高训练数据模型的方法。在梯度下降的情况下,我们不只是在参数值周围随机地jigger,看看什么效果最好。并且在每次迭代训练中,我们通过保证将其移动到减少训练误差(即“成本”)的方向来更新参数。我们可以这样做是因为成本函数是可微分的。这是函数。 def gradient(theta, X, y): theta = np.matrix(theta) X = np.matrix(X) y = np.matrix(y) parameters = int(theta.ravel().shape[1]) grad = np.zeros(parameters) error = sigmoid(X * theta.T) - y for i in range(parameters): term = np.multiply(error, X[:,i]) grad[i] = np.sum(term) / len(X) return grad 我们并没有在这个函数中执行梯度下降——我们只计算一个梯度步骤。在练习中,使用“fminunc”的Octave函数优化给定函数的参数,以计算成本和梯度。因为我们使用的是Python,所以我们可以使用SciPy的优化API来做同样的事情。 import scipy.optimize as opt result = opt.fmin_tnc(func=cost, x0=theta, fprime=gradient, args=(X, y)) cost(result[0], X, y) 0.20357134412164668 现在我们的数据集里有了最优模型参数,接下来我们要写一个函数,它使用我们训练过的参数theta来输出数据集X的预测,然后使用这个函数为我们分类器的训练精度打分。 def predict(theta, X): probability = sigmoid(X * theta.T) return [1 if x >= 0.5 else 0 for x in probability] theta_min = np.matrix(result[0]) predictions = predict(theta_min, X) correct = [1 if ((a == 1 and b == 1) or (a == 0 and b == 0)) else 0 for (a, b) in zip(predictions, y)] accuracy = (sum(map(int, correct)) % len(correct)) print 'accuracy = {0}%'.format(accuracy) accuracy = 89% 我们的逻辑回归分类器预测学生是否被录取的准确性可以达到89%,这是在训练集中的精度。我们没有保留一个hold-out set或使用交叉验证来获得准确的近似值,所以这个数字可能高于实际的值。 正则化逻辑回归 既然我们已经有了逻辑回归的工作实现,我们将通过添加正则化来改善算法。正则化是成本函数的一个条件,使算法倾向于更简单的模型(在这种情况下,模型会减小系数),原理就是帮助减少过度拟合和帮助模型提高通用化能力。我们使用逻辑回归的正则化版本去解决稍带挑战性的问题, 想象你是工厂的产品经理,你有一些芯片在两种不同测试上的测试结果。通过两种测试,你将会决定那种芯片被接受或者拒绝。为了帮助你做这个决定,你将会有以往芯片的测试结果数据集,并且通过它建立一个逻辑回归模型。 现在可视化数据。 path = os.getcwd() + '\data\ex2data2.txt' data2 = pd.read_csv(path, header=None, names=['Test 1', 'Test 2', 'Accepted']) positive = data2[data2['Accepted'].isin([1])] negative = data2[data2['Accepted'].isin([0])] fig, ax = plt.subplots(figsize=(12,8)) ax.scatter(positive['Test 1'], positive['Test 2'], s=50, c='b', marker='o', label='Accepted') ax.scatter(negative['Test 1'], negative['Test 2'], s=50, c='r', marker='x', label='Rejected') ax.legend() ax.set_xlabel('Test 1 Score') ax.set_ylabel('Test 2 Score') 这个数据看起来比以前的例子更复杂,你会注意到没有线性决策线,数据也执行的很好,处理这个问题的一种方法是使用像逻辑回归这样的线性技术,就是构造出由原始特征多项式派生出来的特征。我们可以尝试创建一堆多项式特性以提供给分类器。 degree = 5 x1 = data2['Test 1'] x2 = data2['Test 2'] data2.insert(3, 'Ones', 1) for i in range(1, degree): for j in range(0, i): data2['F' + str(i) + str(j)] = np.power(x1, i-j) * np.power(x2, j) data2.drop('Test 1', axis=1, inplace=True) data2.drop('Test 2', axis=1, inplace=True) data2.head() 现在我们需要去修改成本和梯度函数以包含正则项。在这种情况下,将正则化矩阵添加到之前的计算中。这是更新后的成本函数。 def costReg(theta, X, y, learningRate): theta = np.matrix(theta) X = np.matrix(X) y = np.matrix(y) first = np.multiply(-y, np.log(sigmoid(X * theta.T))) second = np.multiply((1 - y), np.log(1 - sigmoid(X * theta.T))) reg = (learningRate / 2 * len(X)) * np.sum(np.power(theta[:,1:theta.shape[1]], 2)) return np.sum(first - second) / (len(X)) + reg 我们添加了一个名为“reg”的新变量,它是参数值的函数。随着参数越来越大,对成本函数的惩罚也越来越大。我们在函数中添加了一个新的“learning rate”参数。 这也是等式中正则项的一部分。 learning rate为我们提供了一个新的超参数,我们可以使用它来调整正则化在成本函数中的权重。 接下来,我们将在梯度函数中添加正则化。 def gradientReg(theta, X, y, learningRate): theta = np.matrix(theta) X = np.matrix(X) y = np.matrix(y) parameters = int(theta.ravel().shape[1]) grad = np.zeros(parameters) error = sigmoid(X * theta.T) - y for i in range(parameters): term = np.multiply(error, X[:,i]) if (i == 0): grad[i] = np.sum(term) / len(X) else: grad[i] = (np.sum(term) / len(X)) + ((learningRate / len(X)) * theta[:,i]) return grad 与成本函数一样,将正则项加到最初的计算中。与成本函数不同的是,我们包含了确保第一个参数不被正则化的逻辑。这个决定背后的直觉是,第一个参数被认为是模型的“bias”或“intercept”,不应该被惩罚。 我们像以前那样测试新函数 # set X and y (remember from above that we moved the label to column 0) cols = data2.shape[1] X2 = data2.iloc[:,1:cols] y2 = data2.iloc[:,0:1] # convert to numpy arrays and initalize the parameter array theta X2 = np.array(X2.values) y2 = np.array(y2.values) theta2 = np.zeros(11) learningRate = 1 costReg(theta2, X2, y2, learningRate) 0.6931471805599454 我们能使用先前的最优代码寻找最优模型参数。 result2 = opt.fmin_tnc(func=costReg, x0=theta2, fprime=gradientReg, args=(X2, y2, learningRate)) result2 (数组([ 0.35872309, -3.22200653, 18.97106363, -4.25297831, 18.23053189, 20.36386672, 8.94114455, -43.77439015, -17.93440473, -50.75071857, -2.84162964]), 110, 1) 最后,我们可以使用前面应用的相同方法,为训练数据创建标签预测,并评估模型的性能。 theta_min = np.matrix(result2[0]) predictions = predict(theta_min, X2) correct = [1 if ((a == 1 and b == 1) or (a == 0 and b == 0)) else 0 for (a, b) in zip(predictions, y2)] accuracy = (sum(map(int, correct)) % len(correct)) print 'accuracy = {0}%'.format(accuracy) 准确度 = 91%

珍宝珠 2019-12-02 03:22:33 0 浏览量 回答数 0

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【精品问答】Python二级考试题库

珍宝珠 2019-12-01 22:03:38 1146 浏览量 回答数 2

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流处理,听起来很高大上啊,其实就是分块读取。有这么一些情况,有一个很大的几个G的文件,没办法一次处理,那么就分批次处理,一次处理1百万行,接着处理下1百万行,慢慢地总是能处理完的。 使用类似迭代器的方式 data=pd.read_csv(file, chunksize=1000000)for sub_df in data: print('do something in sub_df here') 1234索引 Series和DataFrame都是有索引的,索引的好处是快速定位,在涉及到两个Series或DataFrame时可以根据索引自动对齐,比如日期自动对齐,这样可以省去很多事。 缺失值 pd.isnull(obj)obj.isnull()12将字典转成数据框,并赋予列名,索引 DataFrame(data, columns=['col1','col2','col3'...], index = ['i1','i2','i3'...]) 12查看列名 DataFrame.columns 查看索引 DataFrame.index 重建索引 obj.reindex(['a','b','c','d','e'...], fill_value=0] 按给出的索引顺序重新排序,而不是替换索引。如果索引没有值,就用0填充 就地修改索引 data.index=data.index.map(str.upper)12345列顺序重排(也是重建索引) DataFrame.reindex[columns=['col1','col2','col3'...])` 也可以同时重建index和columns DataFrame.reindex[index=['a','b','c'...],columns=['col1','col2','col3'...])12345重建索引的快捷键 DataFrame.ix[['a','b','c'...],['col1','col2','col3'...]]1重命名轴索引 data.rename(index=str.title,columns=str.upper) 修改某个索引和列名,可以通过传入字典 data.rename(index={'old_index':'new_index'}, columns={'old_col':'new_col'}) 12345查看某一列 DataFrame['state'] 或 DataFrame.state1查看某一行 需要用到索引 DataFrame.ix['index_name']1添加或删除一列 DataFrame['new_col_name'] = 'char_or_number' 删除行 DataFrame.drop(['index1','index2'...]) 删除列 DataFrame.drop(['col1','col2'...],axis=1) 或 del DataFrame['col1']1234567DataFrame选择子集 类型 说明obj[val] 选择一列或多列obj.ix[val] 选择一行或多行obj.ix[:,val] 选择一列或多列obj.ix[val1,val2] 同时选择行和列reindx 对行和列重新索引icol,irow 根据整数位置选取单列或单行get_value,set_value 根据行标签和列标签选择单个值针对series obj[['a','b','c'...]]obj['b':'e']=512针对dataframe 选择多列 dataframe[['col1','col2'...]] 选择多行 dataframe[m:n] 条件筛选 dataframe[dataframe['col3'>5]] 选择子集 dataframe.ix[0:3,0:5]1234567891011dataframe和series的运算 会根据 index 和 columns 自动对齐然后进行运算,很方便啊 方法 说明add 加法sub 减法div 除法mul 乘法 没有数据的地方用0填充空值 df1.add(df2,fill_value=0) dataframe 与 series 的运算 dataframe - series 规则是: -------- v 指定轴方向 dataframe.sub(series,axis=0)规则是:-------- --- | | | | ----->| | | | | | | | | | | | -------- ---12345678910111213141516171819202122apply函数 f=lambda x:x.max()-x.min() 默认对每一列应用 dataframe.apply(f) 如果需要对每一行分组应用 dataframe.apply(f,axis=1)1234567排序和排名 默认根据index排序,axis = 1 则根据columns排序 dataframe.sort_index(axis=0, ascending=False) 根据值排序 dataframe.sort_index(by=['col1','col2'...]) 排名,给出的是rank值 series.rank(ascending=False) 如果出现重复值,则取平均秩次 在行或列上面的排名 dataframe.rank(axis=0)12345678910111213描述性统计 方法 说明count 计数describe 给出各列的常用统计量min,max 最大最小值argmin,argmax 最大最小值的索引位置(整数)idxmin,idxmax 最大最小值的索引值quantile 计算样本分位数sum,mean 对列求和,均值mediam 中位数mad 根据平均值计算平均绝对离差var,std 方差,标准差skew 偏度(三阶矩)Kurt 峰度(四阶矩)cumsum 累积和Cummins,cummax 累计组大致和累计最小值cumprod 累计积diff 一阶差分pct_change 计算百分数变化唯一值,值计数,成员资格 obj.unique()obj.value_count()obj.isin(['b','c'])123处理缺失值 过滤缺失值 只要有缺失值就丢弃这一行 dataframe.dropna() 要求全部为缺失才丢弃这一行 dataframe.dropna(how='all') 根据列来判断 dataframe.dropna(how='all',axis=1) 填充缺失值 1.用0填充 df.fillna(0) 2.不同的列用不同的值填充 df.fillna({1:0.5, 3:-1}) 3.用均值填充 df.fillna(df.mean()) 此时axis参数同前面, 123456789101112131415161718192021将列转成行索引 df.set_index(['col1','col2'...])1数据清洗,重塑 合并数据集 取 df1,df2 都有的部分,丢弃没有的 默认是inner的连接方式 pd.merge(df1,df2, how='inner') 如果df1,df2的连接字段名不同,则需要特别指定 pd.merge(df1,df2,left_on='l_key',right_on='r_key') 其他的连接方式有 left,right, outer等。 如果dataframe是多重索引,根据多个键进行合并 pd.merge(left, right, on=['key1','key2'],how = 'outer') 合并后如果有重复的列名,需要添加后缀 pd.merge(left, right, on='key1', suffixes=('_left','_right'))1234567891011121314索引上的合并 针对dataframe中的连接键不是列名,而是索引名的情况。 pd.merge(left, right, left_on = 'col_key', right_index=True) 即左边的key是列名,右边的key是index。 多重索引 pd.merge(left, right, left_on=['key1','key2'], right_index=True)123456dataframe的join方法 实现按索引合并。 其实这个join方法和数据库的join函数是以一样的理解 left.join(right, how='outer') 一次合并多个数据框 left.join([right1,right2],how='outer')123456轴向连接(更常用) 连接:concatenation 绑定:binding 堆叠:stacking列上的连接 np.concatenation([df1,df2],axis=1) #np包pd.concat([df1,df2], axis=1) #pd包 和R语言中的 cbind 是一样的 如果axis=0,则和 rbind 是一样的 索引对齐,没有的就为空 join='inner' 得到交集 pd.concat([df1,df2], axis=1, join='innner') keys 参数,还没看明白 ignore_index=True,如果只是简单的合并拼接而不考虑索引问题。 pd.concat([df1,df2],ignore_index=True)123456789101112131415合并重复数据 针对可能有索引全部或者部分重叠的两个数据集 填充因为合并时索引赵成的缺失值 where函数 where即if-else函数 np.where(isnull(a),b,a)12combine_first方法 如果a中值为空,就用b中的值填补 a[:-2].combine_first(b[2:]) combine_first函数即对数据打补丁,用df2的数据填充df1中的缺失值 df1.combine_first(df2)12345重塑层次化索引 stact:将数据转为长格式,即列旋转为行 unstack:转为宽格式,即将行旋转为列result=data.stack()result.unstack()12长格式转为宽格式 pivoted = data.pivot('date','item','value') 前两个参数分别是行和列的索引名,最后一个参数则是用来填充dataframe的数据列的列名。如果忽略最后一个参数,得到的dataframe会带有层次化的列。 123透视表 table = df.pivot_table(values=["Price","Quantity"], index=["Manager","Rep"], aggfunc=[np.sum,np.mean], margins=True)) values:需要对哪些字段应用函数 index:透视表的行索引(row) columns:透视表的列索引(column) aggfunc:应用什么函数 fill_value:空值填充 margins:添加汇总项 然后可以对透视表进行筛选 table.query('Manager == ["Debra Henley"]')table.query('Status == ["pending","won"]')123456789101112131415移除重复数据 判断是否重复 data.duplicated()` 移除重复数据 data.drop_duplicated() 对指定列判断是否存在重复值,然后删除重复数据 data.drop_duplicated(['key1'])123456789交叉表 是一种用于计算分组频率的特殊透视表. 注意,只对离散型的,分类型的,字符型的有用,连续型数据是不能计算频率这种东西的。 pd.crosstab(df.col1, df.col2, margins=True)1类似vlookup函数 利用函数或映射进行数据转换 1.首先定义一个字典 meat_to_animal={ 'bacon':'pig', 'pulled pork':'pig', 'honey ham':'cow' } 2.对某一列应用一个函数,或者字典,顺便根据这一列的结果创建新列 data['new_col']=data['food'].map(str.lower).map(meat_to_animal)123456789替换值 data.replace(-999,np.na) 多个值的替换 data.replace([-999,-1000],np.na) 对应替换 data.replace([-999,-1000],[np.na,0]) 对应替换也可以传入一个字典 data.replace({-999:np.na,-1000:0})123456789离散化 定义分割点 简单分割(等宽分箱) s=pd.Series(range(100))pd.cut(s, bins=10, labels=range(10)) bins=[20,40,60,80,100] 切割 cats = pd.cut(series,bins) 查看标签 cats.labels 查看水平(因子) cats.levels 区间计数 pd.value_count(cats) 自定义分区的标签 group_names=['youth','youngAdult','MiddleAge','Senior']pd.cut(ages,bins,labels=group_names)1234567891011121314151617181920212223分位数分割 data=np.random.randn(1000)pd.qcut(data,4) #四分位数 自定义分位数,包含端点 pd.qcut(data,[0,0.3,0.5,0.9,1])12345异常值 查看各个统计量 data.describe() 对某一列 col=data[3]col[np.abs(col)>3] 选出全部含有“超过3或-3的值的行 data[(np.abs(data)>3).any(1)] 异常值替换 data[np.abs(data)>3]=np.sign(data)*312345678910111213抽样 随机抽取k行 df.take(np.random.permutation(len(df))[:k]) 随机抽取k行,但是k可能大于df的行数 可以理解为过抽样了 df.take(np.random.randint(0,len(df),size=k))1234567数据摊平处理 相当于将类别属性转成因子类型,比如是否有车,这个字段有3个不同的值,有,没有,过段时间买,那么将会被编码成3个字段,有车,没车,过段时间买车,每个字段用0-1二值填充变成数值型。 对摊平的数据列增加前缀 dummies = pd.get_dummies(df['key'],prefix='key') 将摊平产生的数据列拼接回去 df[['data1']].join(dummies)12345字符串操作 拆分 strings.split(',') 根据正则表达式切分 re.split('s+',strings) 连接 'a'+'b'+'c'...或者'+'.join(series) 判断是否存在 's' in strings`strings.find('s') 计数 strings.count(',') 替换 strings.replace('old','new') 去除空白字符 s.strip()12345678910111213141516171819202122232425正则表达式 正则表达式需要先编译匹配模式,然后才去匹配查找,这样能节省大量的CPU时间。 re.complie:编译 findall:匹配所有 search:只返回第一个匹配项的起始和结束地址 match:值匹配字符串的首部 sub:匹配替换,如果找到就替换 原始字符串 strings = 'sdf@153.com,dste@qq.com,sor@gmail.com' 编译匹配模式,IGNORECASE可以在使用的时候对大小写不敏感 pattern = r'[A-Z0-9._%+-]+@[A-Z0-9.-]+\.[A-Z]{2,4}'regex = re.compile(pattern,flags=re.IGNORECASE) 匹配所有 regex.findall(strings) 使用search m = regex.search(strings) #获取匹配的地址strings[m.start():m.end()] 匹配替换 regex.sub('new_string', strings)12345678910111213141516根据模式再切分 将模式切分,也就是将匹配到的进一步切分,通过pattern中的括号实现. pattern = r'([A-Z0-9._%+-]+)@([A-Z0-9.-]+)\.([A-Z]{2,4})'regex = re.compile(pattern)regex.findall(strings) 如果使用match m=regex.match(string)m.groups() 效果是这样的 suzyu123@163.com --> [(suzyu123, 163, com)] 获取 list-tuple 其中的某一列 matches.get(i)12345678910111213分组聚合,计算 group_by技术 根据多个索引分组,然后计算均值 means = df['data1'].groupby([df['index1'],df['index2']).mean() 展开成透视表格式 means.unstack()12345分组后价将片段做成一个字典 pieces = dict(list(df.groupby('index1'))) pieces['b']123groupby默认是对列(axis=0)分组,也可以在行(axis=1)上分组 语法糖,groupby的快捷函数 df.groupby('index1')['col_names']df.groupby('index1')[['col_names']] 是下面代码的语法糖 df['col_names'].groupby(df['index1']) df.groupby(['index1','index2'])['col_names'].mean()1234567通过字典或series进行分组 people = DataFrame(np.random.randn(5, 5), columns=['a', 'b', 'c', 'd', 'e'], index=['Joe', 'Steve', 'Wes', 'Jim','Travis']) 选择部分设为na people.ix[2:3,['b','c']]=np.na mapping = {'a': 'red', 'b': 'red', 'c': 'blue', 'd': 'blue', 'e': 'red', 'f' : 'orange'} people.groupby(mapping,axis=1).sum()1234567891011通过函数进行分组 根据索引的长度进行分组 people.groupby(len).sum()12数据聚合 使用自定义函数 对所有的数据列使用自定义函数 df.groupby('index1').agg(myfunc) 使用系统函数 df.groupby('index1')['data1']describe()12345根据列分组应用多个函数 分组 grouped = df.groupby(['col1','col2']) 选择多列,对每一列应用多个函数 grouped['data1','data2'...].agg(['mean','std','myfunc'])12345对不同列使用不同的函数 grouped = df.groupby(['col1','col2']) 传入一个字典,对不同的列使用不同的函数 不同的列可以应用不同数量的函数 grouped.agg({'data1':['min','max','mean','std'], 'data2':'sum'}) 123456分组计算后重命名列名 grouped = df.groupby(['col1','col2']) grouped.agg({'data1':[('min','max','mean','std'),('d_min','d_max','d_mean','d_std')], 'data2':'sum'}) 1234返回的聚合数据不要索引 df.groupby(['sex','smoker'], as_index=False).mean()1分组计算结果添加前缀 对计算后的列名添加前缀 df.groupby('index1').mean().add_prefix('mean_')12将分组计算后的值替换到原数据框 将函数应用到各分组,再将分组计算的结果代换原数据框的值 也可以使用自定义函数 df.groupby(['index1','index2'...]).transform(np.mean)123更一般化的apply函数 df.groupby(['col1','col2'...]).apply(myfunc) df.groupby(['col1','col2'...]).apply(['min','max','mean','std'])123禁用分组键 分组键会跟原始对象的索引共同构成结果对象中的层次化索引 df.groupby('smoker', group_keys=False).apply(mean)1分组索引转成df的列 某些情况下,groupby的as_index=False参数并没有什么用,得到的还是一个series,这种情况一般是尽管分组了,但是计算需要涉及几列,最后得到的还是series,series的index是层次化索引。这里将series转成dataframe,series的层次化索引转成dataframe的列。 def fmean(df): """需要用两列才能计算最后的结果""" skus=len(df['sku'].unique()) sums=df['salecount'].sum() return sums/skus 尽管禁用分组键,得到的还是series salemean=data.groupby(by=['season','syear','smonth'],as_index=False).apply(fmean) 将series转成dataframe,顺便设置索引 sub_df = pd.DataFrame(salemean.index.tolist(),columns=salemean.index.names,index=salemean.index) 将groupby的结果和sub_df合并 sub_df['salemean']=salemean12345678910111213桶分析与分位数 对数据切分段,然后对每一分段应用函数 frame = DataFrame({'col1':np.random.randn(1000), 'col2':np.random.randn(1000)}) 数据分段,创建分段用的因子 返回每一元素是属于哪一分割区间 factor = pd.cut(frame.col1, 4) 分组计算,然后转成数据框形式 grouped = frame.col2.groupby(factor)grouped.apply(myfunc).unstack()12345678910用分组的均值填充缺失值 自定义函数 fill_mean= lambda x:x.fillna(x.mean()) 分组填充 df.groupby(group_key).apply(fill_mean)12345分组后不同的数据替换不同的值 定义字典 fill_value = {'east':0.5, 'west':-1} 定义函数 fill_func = lambda x:x.fillna(fill_value(x.name)) 分组填充 df.groupby(['index1','index2'...]).apply(fill_func)12345678sql操作 有时候觉得pandas很方便,但是有时候却很麻烦,不如SQL方便。因此pandas中也有一些例子,用pandas实现SQL的功能,简单的就不说了,下面说些复杂点的操作。 之所以说这个复杂的语句,是因为不想将这些数据操作分写在不同的语句中,而是从头到尾连续编码实现一个功能。 SQL复杂操作用到的主要函数是assign,简单说其实和join的功能是一样的,根据df1,df2的索引值来将df2拼接到df1上。 两个函数是query,也听方便的。 有一批销量数据,筛选出那些有2个月以上的销量产品的数据,说白了就是剔除那些新上市产品的数据 方法是先统计每个产品的数据量,然后选出那些数据量>2的产品,再在数据表中选择这些产品 sku smonth a 1 a 2 a 3 a 4 b 5 b 6 b 7 b 8 c 9 c 10 按sku分组,统计smonth的次数,拼接到salecount中,然后查询cnt>2的 salecount.assign(cnt=salecount.groupby(['sku'])['smonth'].count()).query('cnt>2')

xuning715 2019-12-02 01:10:39 0 浏览量 回答数 0

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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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