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Kotlin的简介 Kotlin是由JetBrains公司(IDEA开发者)所开发的编程语言,其名称来自于开发团队附近的科特林岛。 多平台开发 JVM :Android; Server-Side Javascript:前端 Native(beta) :开发原生应用 windows、macos、linux Swift与Kotlin非常像 http://nilhcem.com/swift-is-like-kotlin/ kotlin发展历程 image.png java发展历程 image.png JVM语言的原理 image.png JVM规范与java规范是相互独立的 只要生成的编译文件匹配JVM字节码规范,任何语言都可以由JVM编译运行. Kotlin也是一种JVM语言,完全兼容java,可以与java相互调用;Kotlin语言的设计受到Java、C#、JavaScript、Scala、Groovy等语言的启发 kotlin的特性 下面不会罗列kotlin中具体的语法,会介绍我认为比较重要的特性,以及特性背后的东西。 类型推断 空类型设计 函数式编程 类型推断 image.png 类型推断是指编程语言中在编译期自动推导出值的数据类型。推断类型的能力让很多编程任务变得容易,让程序员可以忽略类型标注的同时仍然允许类型检查。 在开发环境中,我们往往写出表达式,然后可以用快捷键来生成变量声明,往往都是很准的,这说明了编译器其实是可以很准确的推断出来类型的。编程语言所具备的类型推断能力可以把类型声明的任务由开发者转到了编译器. java中声明变量的方式是类型写在最前面,后面跟着变量名,这就迫使开发者在声明变量时就要先思考变量的类型要定义成什么,而在一些情况下比如使用集合、泛型类型的变量,定义类型就会变得比较繁琐。 Kotlin中声明变量,类型可以省略,或者放到变量名后面,这可以降低类型的权重,从必选变为可选,降低开发者思维负担。java10中也引入了类型推断。 Javascript中声明变量也是用关键字var,但是还是有本质区别的,Kotlin中的类型推断并不是变成动态类型、弱类型,类型仍然是在编译期就已经决定了的,Kotlin仍然是静态类型、强类型的编程语言。javascript由于是弱类型语言,同一个变量可以不经过强制类型转换就被赋不同数据类型的值, 编程语言的一个趋势就是抽象程度越来越高,编译器做更多的事情。 空类型设计 空类型的由来 image.png 托尼·霍尔(Tony Hoare),图灵奖得主 托尼·霍尔是ALGOL语言的设计者,该语言在编程语言发展历史上非常重要,对其他编程语言产生重大影响,大多数近代编程语言(包括C语言)皆使用类似ALGOL的语法。他在一次大会上讨论了null应用的设计: “我把 null 引用称为自己的十亿美元错误。它的发明是在1965 年,那时我用一个面向对象语言( ALGOL W )设计了第一个全面的引用类型系统。我加入了null引用设计,仅仅是因为实现起来非常容易。它导致了数不清的错误、漏洞和系统崩溃,可能在之后 40 年中造成了十亿美元的损失。” null引用存在的问题 以java为例,看null引用的设计到底存在哪些问题 空指针问题NPE 编译时不能对空指针做出检查,运行时访问null对象就会出现错误,这个就是工程中常见的空指针异常。 null本身没有语义,会存在歧义 值未被初始化 值不存在 也许表示一种状态 逻辑上有漏洞 Java中,null可以赋值给任何引用,比如赋值给String类型变量,String a = null,但是null并不是String类型: a instanceof String 返回的是false,这个其实是有些矛盾的。所以当持有一个String类型的变量,就存在两种情况,null或者真正的String. 解决NPE的方式 防御式代码 在访问对象前判空,但会有冗余代码;会规避问题,而隐藏真正的问题 抛出异常给调用方处理 方法中传参传入的空值、无效值,抛出受检查异常给上层调用方 增加注解 Android中可以增加@NonNull注解,编译时做额外检查 空状态对象设计模式 空状态对象是一个实现接口但是不做任何业务逻辑的对象,可以取代判空检查;这样的空状态对象也可以在数据不可用的时候提供默认的行为 java8 Optional类 java8中引入了Optional类,来解决广泛存在的null引用问题.官方javadoc文档介绍 A container object which may or may not contain a non-null value. If a value is present, isPresent() will return true and get() will return the value. Additional methods that depend on the presence or absence of a contained value are provided, such as orElse() (return a default value if value not present) and ifPresent() (execute a block of code if the value is present). 来看一下是如何实现的。 举一个访问对象读取熟悉的例子 java 8 之前 : image.png java 8: image.png 总结: 1.用Optional还是会比较繁琐,这个也说明了设计一个替代null的方案还是比较难的。 optional的耗时大约是普通判空的数十倍,主要是涉及泛型、使用时多创键了一个对象的创建;数据比较大时,会造成性能损失。 java8 引入Optional的意义在于提示调用者,用特殊类型包装的变量可能为空,在使用取出时需要判断 Kotlin的空类型设计 Kotlin中引入了可空类型和不可空类型的区分,可以区分一个引用可以容纳null,还是不能容纳null。 String vs String? String 类型表示变量不能为空,String?则表示变量可以为空 String?含义是String or null.这两种是不同的类型. 比如: var a:String = “abc” //ok var a:String = null //不允许 var b :String? = null //ok a=b // 不允许 String?类型的值不能给String类型的值赋值 这样就将类型分成了可空类型和不可能类型,每一个类型都有这样的处理;Kotlin中访问非空类型变量永远不会出现空指针异常。 同样上面的例子,采用Kotlin去写,就会简洁很多 image.png 编程范式-函数式编程 编程范式是什么? 编程范式是程序员看待程序和写程序的观点 主要的类型 非结构化编程 结构化编程 面向对象编程 命令式编程 函数式编程 这些类型并不是彼此互斥的,而是按照不同的维度做的划分,一种编程语言可能都支持多个编程范式 非结构化编程 第一代的高级语言往往是非结构化编程 比如 BASIC语言 每一行的代码前面都有一个数字作为行号,通常使用GOTO的跳跃指令来实现判断和循环. 看一下下面这段代码是做什么的: image.png 实际上做的是:程序在屏幕上显示数字 1 到 10 及其对应的平方 采用这种方式写程序,大量的使用goto实现逻辑的跳转,代码一长,可读性和维护性就比较差了,形成“面条式代码” 结构化编程 采用顺序、分支、循环结构来表达,禁用或者少用GOTO; 并用子程序来组织代码,采用自顶向下的方式来写程序 代表语言是C语言 实现同样的逻辑: image.png 可见采用结构化编程,代码的逻辑会更清晰。 面向对象编程 思想: 将计算机程序视为一组对象的集合,而每个对象都可以接收其他对象发过来的消息,并处理这些消息,计算机程序的执行就是一系列消息在各个对象之间传递。 特性: 封装性、继承性、多态性。 命令式编程 把计算机程序视为一系列的命令集合 主要思想是关注计算机执行的步骤,即一步一步告诉计算机先做什么再做什么。 “先做这,再做那”,强调“怎么做” 实现: 用变量来储存数据,用语句来执行指令,改变变量状态。 基本所有的常见的编程语言都具有此范式 函数式编程 声明式语法,描述要什么,而不是怎么做 类似于SQL语句 语言: kotlin swift python javascript scala 函数是第一等公民 可以赋值给变量,可作为参数传入另一个函数,也可作为函数的返回值 纯函数 y=f(x) 只要输入相同,返回值不变 没有副作用:不修改函数的外部状态 举个栗子 公司部门要进行outing,去哪里是个问题,要考虑多个因素,比如花费、距离、天数等等,有多个备选地点进行选择。 定义一个数据类: image.png 要进行筛选了,分别用sql,kotlin,java来实现 找出花费低于2000元的outing地点信息 SQL image.png Kotlin image.png java 7 image.png 可见kotin的写法还是比较接近于sql的思想的,声明式的写法,而不管具体如何实现;其中的:place->place.money<2000 就是函数,可以作为参数传递给fliter这个高阶函数;而且这个函数没有副作用,不改变外部状态。 再来一个复杂一点的: 找出花费低于5000元,时间不多于4天,按照距离排序的outing地点名称 SQL image.png Kotlin: image.png java 7 image.png 由此可见用kotlin的函数式写法,会更简洁,逻辑也更清晰,这段代码的目标一目了然,这种清晰在于实现了业务逻辑与控制逻辑的分离,业务逻辑就是由函数实现的,比如place->place.money<500,而控制逻辑是由filter,sorterBy等高阶函数实现的。 而java的传统写法是基于对数据的操作,避免不了遍历的操作,业务逻辑与控制逻辑交织在了一起,这段代码的目的就不是那么容易清晰看到的了。 总结 kotlin是实用的现代编程语言,吸收了众多编程语言的优点,支持类型推断、空类型安全、函数式编程、DSL等特性,非常值得学习和使用。
问问小秘 2020-04-30 16:33:40 0 浏览量 回答数 0

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C++面向对象【问答合集】

C++ 面向对象程序设计 异常处理 编程题https://yq.aliyun.com/ask/137471Dynamic_castC++类与对象问题继承和多态问题,求大神修改https://yq.aliyun.com/ask/10086c+...
马铭芳 2019-12-01 20:19:13 1780 浏览量 回答数 1

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在PaaS层中一个复杂的通用应用就是大数据平台。大数据是如何一步一步融入云计算的呢?首先我们来看一下大数据里面的数据,就分三种类型,一种叫结构化的数据,一种叫非结构化的数据,还有一种叫半结构化的数据。 大数据拥抱云计算 在PaaS层中一个复杂的通用应用就是大数据平台。大数据是如何一步一步融入云计算的呢? 1 数据不大也包含智慧 一开始这个大数据并不大。原来才有多少数据?现在大家都去看电子书,上网看新闻了,在我们80后小时候,信息量没有那么大,也就看看书、看看报,一个星期的报纸加起来才有多少字?如果你不在一个大城市,一个普通的学校的图书馆加起来也没几个书架,是后来随着信息化的到来,信息才会越来越多。 首先我们来看一下大数据里面的数据,就分三种类型,一种叫结构化的数据,一种叫非结构化的数据,还有一种叫半结构化的数据。 结构化的数据:即有固定格式和有限长度的数据。例如填的表格就是结构化的数据,国籍:中华人民共和国,民族:汉,性别:男,这都叫结构化数据。 非结构化的数据:现在非结构化的数据越来越多,就是不定长、无固定格式的数据,例如网页,有时候非常长,有时候几句话就没了;例如语音,视频都是非结构化的数据。 半结构化数据:是一些XML或者HTML的格式的,不从事技术的可能不了解,但也没有关系。 其实数据本身不是有用的,必须要经过一定的处理。例如你每天跑步带个手环收集的也是数据,网上这么多网页也是数据,我们称为Data。数据本身没有什么用处,但数据里面包含一个很重要的东西,叫做信息(Information)。 数据十分杂乱,经过梳理和清洗,才能够称为信息。信息会包含很多规律,我们需要从信息中将规律总结出来,称为知识(Knowledge),而知识改变命运。信息是很多的,但有人看到了信息相当于白看,但有人就从信息中看到了电商的未来,有人看到了直播的未来,所以人家就牛了。如果你没有从信息中提取出知识,天天看朋友圈也只能在互联网滚滚大潮中做个看客。 所以数据的应用分这四个步骤:数据、信息、知识、智慧。 最终的阶段是很多商家都想要的。你看我收集了这么多的数据,能不能基于这些数据来帮我做下一步的决策,改善我的产品。例如让用户看视频的时候旁边弹出广告,正好是他想买的东西;再如让用户听音乐时,另外推荐一些他非常想听的其他音乐。 用户在我的应用或者网站上随便点点鼠标,输入文字对我来说都是数据,我就是要将其中某些东西提取出来、指导实践、形成智慧,让用户陷入到我的应用里面不可自拔,上了我的网就不想离开,手不停地点、不停地买。 很多人说双十一我都想断网了,我老婆在上面不断地买买买,买了A又推荐B,老婆大人说,“哎呀,B也是我喜欢的啊,老公我要买”。你说这个程序怎么这么牛,这么有智慧,比我还了解我老婆,这件事情是怎么做到的呢? 2 数据如何升华为智慧 数据的处理分几个步骤,完成了才最后会有智慧。 第一个步骤叫数据的收集。首先得有数据,数据的收集有两个方式: 第一个方式是拿,专业点的说法叫抓取或者爬取。例如搜索引擎就是这么做的:它把网上的所有的信息都下载到它的数据中心,然后你一搜才能搜出来。比如你去搜索的时候,结果会是一个列表,这个列表为什么会在搜索引擎的公司里面?就是因为他把数据都拿下来了,但是你一点链接,点出来这个网站就不在搜索引擎它们公司了。比如说新浪有个新闻,你拿百度搜出来,你不点的时候,那一页在百度数据中心,一点出来的网页就是在新浪的数据中心了。 第二个方式是推送,有很多终端可以帮我收集数据。比如说小米手环,可以将你每天跑步的数据,心跳的数据,睡眠的数据都上传到数据中心里面。 第二个步骤是数据的传输。一般会通过队列方式进行,因为数据量实在是太大了,数据必须经过处理才会有用。可系统处理不过来,只好排好队,慢慢处理。 第三个步骤是数据的存储。现在数据就是金钱,掌握了数据就相当于掌握了钱。要不然网站怎么知道你想买什么?就是因为它有你历史的交易的数据,这个信息可不能给别人,十分宝贵,所以需要存储下来。 第四个步骤是数据的处理和分析。上面存储的数据是原始数据,原始数据多是杂乱无章的,有很多垃圾数据在里面,因而需要清洗和过滤,得到一些高质量的数据。对于高质量的数据,就可以进行分析,从而对数据进行分类,或者发现数据之间的相互关系,得到知识。 比如盛传的沃尔玛超市的啤酒和尿布的故事,就是通过对人们的购买数据进行分析,发现了男人一般买尿布的时候,会同时购买啤酒,这样就发现了啤酒和尿布之间的相互关系,获得知识,然后应用到实践中,将啤酒和尿布的柜台弄的很近,就获得了智慧。 第五个步骤是对于数据的检索和挖掘。检索就是搜索,所谓外事不决问Google,内事不决问百度。内外两大搜索引擎都是将分析后的数据放入搜索引擎,因此人们想寻找信息的时候,一搜就有了。 另外就是挖掘,仅仅搜索出来已经不能满足人们的要求了,还需要从信息中挖掘出相互的关系。比如财经搜索,当搜索某个公司股票的时候,该公司的高管是不是也应该被挖掘出来呢?如果仅仅搜索出这个公司的股票发现涨的特别好,于是你就去买了,其实其高管发了一个声明,对股票十分不利,第二天就跌了,这不坑害广大股民么?所以通过各种算法挖掘数据中的关系,形成知识库,十分重要。 3 大数据时代,众人拾柴火焰高 当数据量很小时,很少的几台机器就能解决。慢慢的,当数据量越来越大,最牛的服务器都解决不了问题时,怎么办呢?这时就要聚合多台机器的力量,大家齐心协力一起把这个事搞定,众人拾柴火焰高。 对于数据的收集:就IoT来讲,外面部署这成千上万的检测设备,将大量的温度、湿度、监控、电力等数据统统收集上来;就互联网网页的搜索引擎来讲,需要将整个互联网所有的网页都下载下来。这显然一台机器做不到,需要多台机器组成网络爬虫系统,每台机器下载一部分,同时工作,才能在有限的时间内,将海量的网页下载完毕。 对于数据的传输:一个内存里面的队列肯定会被大量的数据挤爆掉,于是就产生了基于硬盘的分布式队列,这样队列可以多台机器同时传输,随你数据量多大,只要我的队列足够多,管道足够粗,就能够撑得住。 对于数据的存储:一台机器的文件系统肯定是放不下的,所以需要一个很大的分布 式文件系统来做这件事情,把多台机器的硬盘打成一块大的文件系统。 对于数据的分析:可能需要对大量的数据做分解、统计、汇总,一台机器肯定搞不定,处理到猴年马月也分析不完。于是就有分布式计算的方法,将大量的数据分成小份,每台机器处理一小份,多台机器并行处理,很快就能算完。例如著名的Terasort对1个TB的数据排序,相当于1000G,如果单机处理,怎么也要几个小时,但并行处理209秒就完成了。 所以说什么叫做大数据?说白了就是一台机器干不完,大家一起干。可是随着数据量越来越大,很多不大的公司都需要处理相当多的数据,这些小公司没有这么多机器可怎么办呢? 4 大数据需要云计算,云计算需要大数据 说到这里,大家想起云计算了吧。当想要干这些活时,需要很多的机器一块做,真的是想什么时候要就什么时候要,想要多少就要多少。 例如大数据分析公司的财务情况,可能一周分析一次,如果要把这一百台机器或者一千台机器都在那放着,一周用一次非常浪费。那能不能需要计算的时候,把这一千台机器拿出来;不算的时候,让这一千台机器去干别的事情? 谁能做这个事儿呢?只有云计算,可以为大数据的运算提供资源层的灵活性。而云计算也会部署大数据放到它的PaaS平台上,作为一个非常非常重要的通用应用。因为大数据平台能够使得多台机器一起干一个事儿,这个东西不是一般人能开发出来的,也不是一般人玩得转的,怎么也得雇个几十上百号人才能把这个玩起来。 所以说就像数据库一样,其实还是需要有一帮专业的人来玩这个东西。现在公有云上基本上都会有大数据的解决方案了,一个小公司需要大数据平台的时候,不需要采购一千台机器,只要到公有云上一点,这一千台机器都出来了,并且上面已经部署好了的大数据平台,只要把数据放进去算就可以了。 云计算需要大数据,大数据需要云计算,二者就这样结合了。 人工智能拥抱大数据 机器什么时候才能懂人心 虽说有了大数据,人的欲望却不能够满足。虽说在大数据平台里面有搜索引擎这个东西,想要什么东西一搜就出来了。但也存在这样的情况:我想要的东西不会搜,表达不出来,搜索出来的又不是我想要的。 例如音乐软件推荐了一首歌,这首歌我没听过,当然不知道名字,也没法搜。但是软件推荐给我,我的确喜欢,这就是搜索做不到的事情。当人们使用这种应用时,会发现机器知道我想要什么,而不是说当我想要时,去机器里面搜索。这个机器真像我的朋友一样懂我,这就有点人工智能的意思了。 人们很早就在想这个事情了。最早的时候,人们想象,要是有一堵墙,墙后面是个机器,我给它说话,它就给我回应。如果我感觉不出它那边是人还是机器,那它就真的是一个人工智能的东西了。 让机器学会推理 怎么才能做到这一点呢?人们就想:我首先要告诉计算机人类的推理的能力。你看人重要的是什么?人和动物的区别在什么?就是能推理。要是把我这个推理的能力告诉机器,让机器根据你的提问,推理出相应的回答,这样多好? 其实目前人们慢慢地让机器能够做到一些推理了,例如证明数学公式。这是一个非常让人惊喜的一个过程,机器竟然能够证明数学公式。但慢慢又发现其实这个结果也没有那么令人惊喜。因为大家发现了一个问题:数学公式非常严谨,推理过程也非常严谨,而且数学公式很容易拿机器来进行表达,程序也相对容易表达。 教给机器知识 因此,仅仅告诉机器严格的推理是不够的,还要告诉机器一些知识。但告诉机器知识这个事情,一般人可能就做不来了。可能专家可以,比如语言领域的专家或者财经领域的专家。 语言领域和财经领域知识能不能表示成像数学公式一样稍微严格点呢?例如语言专家可能会总结出主谓宾定状补这些语法规则,主语后面一定是谓语,谓语后面一定是宾语,将这些总结出来,并严格表达出来不就行了吗?后来发现这个不行,太难总结了,语言表达千变万化。 人工智能这个阶段叫做专家系统。专家系统不易成功,一方面是知识比较难总结,另一方面总结出来的知识难以交给计算机。因为你自己还迷迷糊糊,觉得似乎有规律,就是说不出来,又怎么能够通过编程教给计算机呢? 算了,教不会你自己学吧 于是人们想到:机器是和人完全不一样的物种,干脆让机器自己学习好了。
茶什i 2019-12-31 13:13:50 0 浏览量 回答数 0

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HTML + CSS 前端的入门门槛极低,体现在HTML和CSS上。运行环境就是浏览器,推荐Chrome。你需要的只是一个文本编辑器,推荐Sublime Text 3,有不少好插件比如Emmet,谷歌搜一下很容易了解到的。当然你非要用记事本的话,也不是不行的。刚入门查阅资料可以用 w3school 或者 MDN 。 HTML和CSS不是编程语言,前者只是结构标签,后者则是样式配置,入门是非常简单的。网上资料也有很多,推荐慕课网 HTML+CSS基础课程。 我当时是看了一本书 Head First HTML and CSS,讲得浅显易懂,不过价格比较感人,也是只翻一遍的书,没有必要买了。 迅速刷一遍慕课网,对HTML和CSS有个大致印象就好。想巩固HTML标签可以去看看16年的task1-1。 HTML5的API可以先放一放,回头再看。 接下来就是深入学习CSS了。推荐: 《CSS权威指南(第3版)》。很枯燥的一本书,但我确实不知道哪本书更适合了。花两三天硬啃下来就好了。属性细节不必记忆,以后用到肯定要再查的。着重点放在大局上,比如盒模型,浮动和定位这些,抓住重点快速过一遍。 《CSS3 专业网页开发指南》。CSS3也是需要掌握的内容。但这里还是以了解为主,知道CSS3有什么内容就好,记忆属性是枯燥且毫无意义的。 以上内容用时5天左右,下面是实践。 学了几天HTML和CSS了,应该也有点成果了。打开IFE2015 task1,写个静态页面吧。 我X,完全写不出来。 这是正常的。去看下别人的代码吧,看一小部分就开窍了。忘掉的属性就查书或者w3c,多尝试,不断踩坑才有进步。 画完第一张图后,别着急往下写。你的代码肯定会有如下问题 胡乱的代码缩进毫无章法的属性顺序 满页的div 不停地写id和class重写吧,是的。重写之前先看一份代码规范 GitHub - ecomfe/spec: This repository contains the specifications.。当然代码规范不是唯一的,我最早看的是这一份,所以代码风格也一直维持到现在。 再去看一下别人提交的代码,多看几份。当然自己也要判断,不能听风就是雨啊,人家写得不好你再去重写一次,等于你也有责任对不对。 开始重写了,会发现功力大增,写代码速度也快了很多的。 写到第三张页面的时候,应该比较熟练了。如果看到布局就大概知道应该怎么写了,那就可以进入JavaScript的学习了。 以上内容用时10天左右。 进阶部分可以回头再看: 掌握预处理工具Sass,自动化工具Gulp。 阅读Bootstrap源码。 《CSS揭秘》,极其惊艳的一本书,涵盖了CSS3的很多奇技淫巧,虽说有些地方不太实用,但让人眼前一亮,很值得看。JavaScript 这是至关重要的阶段。 强烈推荐《JavaScript高级程序设计(第3版)》,俗称红宝书。前七章是重中之重,必须反复阅读,直至完全理解,期间可配合其他书一起读。DOM,事件流,表单,JSON,Ajax与最后几章也相当重要。其余章节可以略读或跳过(比如浏览器嗅探,XML以及那些列举大量API的章节,完全可以用到再查) 推荐《JavaScript语言精粹》,俗称蝴蝶书。超薄的一本,半天就可以看完。JavaScript是一门有很多坑的语言,我个人是喜欢把这些坑点全部搞清楚的,但这本书却避而不谈了,剩下的也就是所谓的“精粹”了。但清晰地过一遍知识点总是好的。 强烈推荐《你不知道的JS》。精彩至极的一本书,将JavaScript的坑一网打尽。之前搞不懂的问题,比如闭包,this之类的都可以在这里找到答案。 ES6也是必学的内容,推荐阮一峰老师的《ES6 标准入门》。但这本书以API居多,所以还是留个大概印象,以后写到类似的地方,查一查有没有ES6更简洁的写法就好,不必死记硬背。以及需要学会Webpack的使用,Babel和模块化就靠Webpack了。 不太推荐《JavaScript权威指南》,也就是犀牛书。那就是一本字典…… 进阶: 《JavaScript设计模式与开发实践》,设计模式是必须了解的内容,这本是写得不错的。 《高性能JavaScript》,红宝书作者的另一力作,讲了一些优化技巧与性能瓶颈问题,值得一读。 以上内容用时1个月左右,中途可穿插IFE2015 task2的题,比2016年的要简单。 这些书全部刷完的话,应该可以跟人谈笑风生了。 开始实践,IFE2016阶段二的题,想怎么刷就怎么刷吧。如果有编程经验的话,应该没什么压力了。JavaScript框架 这部分就比较自由了,每个人点的技能树都不一样的。前端的发展是爆炸式的,换工具比翻书还快,所以还是以看文档为主了。 目前主流框架经常被提及的是React,Angular,Vue。知乎搜一搜就有相当多的优秀答案了。不过这个答案也有时效性,说不定过两年这些框架全都被淘汰了呢【逃 学习至少一种框架,把IFE2016刷通关吧。耗时1个半月左右。 进阶:看各种源代码。这也是我最近打算做的事情,但是好像期末考要到了TAT 最后补充一下,计算机基础知识是很重要的。由于本人有OI的经验所以稍微占点优势。再推荐几本书,抽空还是要看看的: 《深入理解计算机系统》,CSAPP,也是我们专业这学期的课程(但是我的专业明明是EE啊)。 《计算机网络 自顶向下方法》,看名字就知道必读了吧。 操作系统好书挺多的,推荐一本 Operating Systems: Three Easy Pieces ,英文不够好就《现代操作系统》吧。 算法和数据结构,推荐两本:《算法导论》《数据结构与算法分析》。似乎算法和数据结构与前端关系不大,但作为一个码农,不要求你写红黑树,至少快速排序和二分查找这种要会写的吧。
1359302247831492 2019-12-02 00:16:32 0 浏览量 回答数 0

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一。zval、引用计数、变量分离、写时拷贝我们一步步来理解1、php语言特性PHP是脚本语言,所谓脚本语言,就是说PHP并不是独立运行的,要运行PHP代码需要PHP解析器,用户编写的PHP代码最终都会被PHP解析器解析执行PHP的执行是通过Zend engine(ZE, Zend引擎),ZE是用C编写的用户编写的PHP代码最终都会被翻译成PHP的虚拟机ZE的虚拟指令(OPCODES)来执行也就说最终会被翻译成一条条的指令既然这样,有什么结果和你预想的不一样,查看php源码是最直接最有效的 2、php变量的存储结构在PHP中,所有的变量都是用一个结构zval结构来保存的,在Zend/zend.h中可以看到zval的定义:zval结构包括:① value —— 值,是真正保存数据的关键部分,定义为一个联合体(union)② type —— 用来储存变量的类型 ③ is_ref —— 下面介绍④ refcount —— 下面介绍 声明一个变量$addr="北京";PHP内部都是使用zval来表示变量的,那对于上面的脚本,ZE是如何把addr和内部的zval结构联系起来的呢?变量都是有名字的(本例中变量名为addr)而zval中并没有相应的字段来体现变量名。PHP内部肯定有一个机制,来实现变量名到zval的映射在PHP中,所有的变量都会存储在一个数组中(确切的说是hash table)当你创建一个变量的时候,PHP会为这个变量分配一个zval,填入相应的信息,然后将这个变量的名字和指向这个zval的指针填入一个数组中。当你获取这个变量的时候,PHP会通过查找这个数组,取得对应的zval 注意:数组和对象这类复合类型在生成zval时,会为每个单元生成一个zval3、我们经常说每个变量都有一个内存地址,那这个zval和变量的内存地址,这俩有什么关系吗?定义一个变量会开辟一块内存,这块内存好比一个盒子,盒子里放了zval,zval里保存了变量的相关信息,需要开辟多大的内存,是由zval所占空间大小决定的zval是内存对象,垃圾回收的时候会把zval和内存地址(盒子)分别释放掉 4、引用计数、变量分离、写时拷贝zval中的refcount和is_ref还没有介绍,我们知道PHP是一个长时间运行的服务器端脚本。那么对于它来说,效率和资源占用率是一个很重要的衡量标准,也就是说,PHP必须尽量减少内存占用率。考虑下面这段代码:第一行代码创建了一个字符串变量,申请了一个大小为9字节的内存,保存了字符串“laruence”和一个NULL(0)的结尾第二行定义了一个新的字符串变量,并将变量var的值“复制”给这个新的变量第三行unset了变量var 这样的代码是很常见的,如果PHP对于每一个变量赋值都重新分配内存,copy数据的话,那么上面的这段代码就要申请18个字节的内存空间,为了申请新的内存,还需要cpu执行某些计算,这当然会加重cpu的负载而我们也很容易看出来,上面的代码其实根本没有必要申请两份空间,当第三句执行后,$var被释放了,我们刚才的设想(申请18个字节内存空间)突然变的很滑稽,这次复制显得好多余。如果早知道$var不用了,直接让$var_dup用$var的内存不就行了,还复制干嘛?如果你觉得9个字节没什么,那设想下如果$var是个10M的文件内容,或者20M,是不是我们的计算机资源消耗的有点冤枉呢?呵呵,PHP的开发者也看出来了: 刚才说了,PHP中的变量是用一个存储在symbol_table中的符号名,对应一个zval来实现的,比如对于上面的第一行代码,会在symbol_table中存储一个值“var”,对应的有一个指针指向一个zval结构,变量值“laruence”保存在这个zval中,所以不难想象,对于上面的代码来说,我们完全可以让“var”和“var_dup”对应的指针都指向同一个zval就可以了(额,鸟哥一会说hash table,一会说symbol_table,暂且理解为symbol_table是hash table的子集) PHP也是这样做的,这个时候就需要介绍一下zval结构中的refcount字段了refcount,引用计数,记录了当前的zval被引用的次数(这里的引用并不是真正的 & ,而是有几个变量指向它)比如对于代码:第一行,创建了一个整形变量,变量值是1。 此时保存整形1的这个zval的refcount为1第二行,创建了一个新的整形变量(通过赋值的方式),变量也指向刚才创建的zval,并将这个zval的refcount加1,此时这个zval的refcount为2所以,这个时候(通过值传递的方式赋值给别的变量),并没有产生新的zval,两个变量指向同一zval,通过一个计数器来共用zval及内存地址,以达到节省内存空间的目的当一个变量被第一次创建的时候,它对应的zval结构的refcount的值会被初始化为1,因为只有这一个变量在用它。但是当你把这个变量赋值给别的变量时,refcount属性便会加1变成2,因为现在有两个变量在用这个zval结构了 PHP提供了一个函数可以帮助我们了解这个过程debug_zval_dump输出:long(1) refcount(2)long(1) refcount(3)如果你奇怪 ,var的refcount应该是1啊?我们知道,对于简单变量,PHP是以传值的形式传参数的。也就是说,当执行debug_zval_dump($var)的时候,$var会以传值的方式传递给debug_zval_dump,也就是会导致var的refcount加1,所以只要能看到,当变量赋值给一个变量以后,能导致zval的refcount加1这个结果即可现在我们回头看上面的代码, 当执行了最后一行unset($var)以后,会发生什么呢?unset($var)的时候,它删除符号表里的$var的信息,准备清理它对应的zval及内存空间,这时它发现$var对应的zval结构的refcount值是2,也就是说,还有另外一个变量在一起用着这个zval,所以unset只需把这个zval的refcount减去1就行了上代码:输出:string(8) "laruence" refcount(2) 但是,对于下面的代码呢?很明显在这段代码执行以后,$var_dup的值应该还是“laruence”,那么这又是怎么实现的呢?这就是PHP的copy on write机制(简称COW):PHP在修改一个变量以前,会首先查看这个变量的refcount,如果refcount大于1,PHP就会执行一个分离的过程(在Zend引擎中,分离是破坏一个引用对的过程)对于上面的代码,当执行到第三行的时候,PHP发现$var想要改变,并且它指向的zval的refcount大于1,那么PHP就会复制一个新的zval出来,改变其值,将改变的变量指向新的zval(哪个变量指向新复制的zval其实已经无所谓了),并将原zval的refcount减1,并修改symbol_table里该变量的指针,使得$var和$var_dup分离(Separation)。这个机制就是所谓的copy on write(写时复制,这里的写包括普通变量的修改及数组对象里的增加、删除单元操作)如果了解了is_ref之后,上面说的并不严谨 上代码测试:输出:long(1) refcount(2)string(8) "laruence" refcount(2) 现在我们知道,当使用变量复制的时候 ,PHP内部并不是真正的复制,而是采用指向相同的zval结构来节约开销。那么,对于PHP中的引用,又是如何实现呢?这段代码结束以后,$var也会被间接的修改为1,这个过程称作(change on write:写时改变)那么ZE是怎么知道,这次的复制不需要Separation呢?这个时候就要用到zval中的is_ref字段了:对于上面的代码,当第二行执行以后,$var所代表的zval的refcount变为2,并且设置is_ref为1到第三行的时候,PHP先检查var_ref对应的zval的is_ref字段(is_ref 表示该zval是否被&引用,仅表示真或假,就像开关的开与关一样,zval的初始化情况下为0,即非引用),如果为1,则不分离,直接更改(否则需要执行刚刚提到的zval分离),更改共享的zval实际上也间接更改了$var的值,因为引擎想所有的引用变量都看到这一改变php源码做了这样一个判断,大体逻辑示意如下:如果这个zval中的if_ref为1(即被引用),或者该zval引用计数小于2任何一种方式:都不会进行分离 尽管已经存在写时复制和写时改变,但仍然还存在一些不能通过is_ref和refcount来解决的问题对于如下的代码,又会怎样呢?这里$var、$var_dup、$var_ref三个变量将共用一个zval结构(其实这是不可能的,一个zval不可能既被&,又被指向),有两个属于change-on-write组合($var和$var_ref),有两个属于copy-on-write组合($var和$var_dup),那is_ref和refcount该怎样工作,才能正确的处理好这段复杂的关系呢?答案是不可能!在这种情况下,变量的值必须分离成两份完全独立的存在当执行第二行代码的时候,和前面讲过的一样,$var_dup 和 $var 指向相同的zval, refcount为2当执行第三行的时候,PHP发现要操作的zval的refcount大于1,则PHP会执行Separation(也就是说php将一个zval的is_ref从0设为1 之前,当然此时refcount还没有增加,会看该zval的refcount,如果refcount>1,则会分离), 将$var_dup分离出去,并将$var和$var_ref做change on write关联。也就是,refcount=2, is_ref=1;所以内存会给变量var_dup 分配出一个新的zval,类型与值同 $var和$var_ref指向的zval一样,是新分配出来的,尽管他们拥有同样的值,但是必须通过两个zval来实现。试想一下,如果三者指向同一个zval的话,改边 $var_dup 的值,那么 $var和$var_ref 也会受到影响,这样就乱套了图解:下面的这段代码在内核中同样会产生歧义,所以需要强制复制!也就是说一个zval不会既被引用,又被指向,必须分离 基于这样的分析,我们就可以让debug_zval_dump出refcount为1的结果来:输出:string(8) "laruence" refcount(1) 为什么结果是refcount(1)呢debug_zval_dump()中参数是引用的话,refcount永远为1这两段代码在执行的时候是这样的逻辑:PHP先看变量指向的zval是否被引用,如果是引用,则不再产生新的zval甭管哪个变量引用了它,比如有个变量$a被引用了,$b=&$a,就算自己引用自己$a=&$a,$a所指向的zval都不会被复制,改变其中一个变量的值,另一个值也被改变(写时改变)如果is_ref为0且refcount大于1,改变其中一个变量时,复制新的zval(写时复制) 还有一个知识点需要了解下,就是PHP数组复制的机制复制一个数组,就是把一个数组赋值给一个变量便可。会把数组指针位置一同复制。这里面有两种情况:① 指针位置合法,这时直接复制,无影响② 原数组指针位置非法时(移出界),“新”数组指针会初始化(这里的新为什么要加引号?请看下文),而老的数组指针位置不变,还是false先看例子: 结果:!结果:出现这种情况好像不对?$arr2 难道不是新数组?新数组的数组指针应该重置了啊这里注意了:$arr2 = $arr1 ,在俩变量都没发生写操作时,他们其实引用的是同一个内存地址。在其中一个变量发生写操作后,内存地址会复制一份,发生改变的变量会去引用它,并把数组指针初始化。所以 $arr1 会去引用复制的内存地址,并将指针初始化二。.foreach循环时调用current等函数!结果: 56按照之前说的,foreach先赋值,再移动指针,再执行循环体,第一次结果为2可以理解为什么三次都是2呢?咋就这么2呢?因为current函数是按引用传递的函数 在zval笔记中说了,一个zval不能既被引用,又被指向所以,变量分离,重新拷贝一份数组专门用于current函数 当然,如果数组zval的is_ref为1,则不会拷贝数组了或者:结果:current是引用传参
杨冬芳 2019-12-02 02:26:33 0 浏览量 回答数 0

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在开始谈我对架构本质的理解之前,先谈谈对今天技术沙龙主题的个人见解,千万级规模的网站感觉数量级是非常大的,对这个数量级我们战略上 要重 视 它 , 战术上又 要 藐 视 它。先举个例子感受一下千万级到底是什么数量级?现在很流行的优步(Uber),从媒体公布的信息看,它每天接单量平均在百万左右, 假如每天有10个小时的服务时间,平均QPS只有30左右。对于一个后台服务器,单机的平均QPS可以到达800-1000,单独看写的业务量很简单 。为什么我们又不能说轻视它?第一,我们看它的数据存储,每天一百万的话,一年数据量的规模是多少?其次,刚才说的订单量,每一个订单要推送给附近的司机、司机要并发抢单,后面业务场景的访问量往往是前者的上百倍,轻松就超过上亿级别了。 今天我想从架构的本质谈起之后,希望大家理解在做一些建构设计的时候,它的出发点以及它解决的问题是什么。 架构,刚开始的解释是我从知乎上看到的。什么是架构?有人讲, 说架构并不是一 个很 悬 乎的 东西 , 实际 上就是一个架子 , 放一些 业务 和算法,跟我们的生活中的晾衣架很像。更抽象一点,说架构其 实 是 对 我 们 重复性业务 的抽象和我 们 未来 业务 拓展的前瞻,强调过去的经验和你对整个行业的预见。 我们要想做一个架构的话需要哪些能力?我觉得最重要的是架构师一个最重要的能力就是你要有 战 略分解能力。这个怎么来看呢: 第一,你必须要有抽象的能力,抽象的能力最基本就是去重,去重在整个架构中体现在方方面面,从定义一个函数,到定义一个类,到提供的一个服务,以及模板,背后都是要去重提高可复用率。 第二, 分类能力。做软件需要做对象的解耦,要定义对象的属性和方法,做分布式系统的时候要做服务的拆分和模块化,要定义服务的接口和规范。 第三, 算法(性能),它的价值体现在提升系统的性能,所有性能的提升,最终都会落到CPU,内存,IO和网络这4大块上。 这一页PPT举了一些例子来更深入的理解常见技术背后的架构理念。 第一个例子,在分布式系统我们会做 MySQL分 库 分表,我们要从不同的库和表中读取数据,这样的抽象最直观就是使用模板,因为绝大多数SQL语义是相同的,除了路由到哪个库哪个表,如果不使用Proxy中间件,模板就是性价比最高的方法。 第二看一下加速网络的CDN,它是做速度方面的性能提升,刚才我们也提到从CPU、内存、IO、网络四个方面来考虑,CDN本质上一个是做网络智能调度优化,另一个是多级缓存优化。 第三个看一下服务化,刚才已经提到了,各个大网站转型过程中一定会做服务化,其实它就是做抽象和做服务的拆分。第四个看一下消息队列,本质上还是做分类,只不过不是两个边际清晰的类,而是把两个边际不清晰的子系统通过队列解构并且异步化。新浪微博整体架构是什么样的 接下我们看一下微博整体架构,到一定量级的系统整个架构都会变成三层,客户端包括WEB、安卓和IOS,这里就不说了。接着还都会有一个接口层, 有三个主要作用: 第一个作用,要做 安全隔离,因为前端节点都是直接和用户交互,需要防范各种恶意攻击; 第二个还充当着一个 流量控制的作用,大家知道,在2014年春节的时候,微信红包,每分钟8亿多次的请求,其实真正到它后台的请求量,只有十万左右的数量级(这里的数据可能不准),剩余的流量在接口层就被挡住了; 第三,我们看对 PC 端和移 动 端的需求不一样的,所以我们可以进行拆分。接口层之后是后台,可以看到微博后台有三大块: 一个是 平台服 务, 第二, 搜索, 第三, 大数据。到了后台的各种服务其实都是处理的数据。 像平台的业务部门,做的就是 数据存储和读 取,对搜索来说做的是 数据的 检 索,对大数据来说是做的数据的 挖掘。微博其实和淘宝是很类似 微博其实和淘宝是很类似的。一般来说,第一代架构,基本上能支撑到用户到 百万 级别,到第二代架构基本能支撑到 千万 级别都没什么问题,当业务规模到 亿级别时,需要第三代的架构。 从 LAMP 的架构到面向服 务 的架构,有几个地方是非常难的,首先不可能在第一代基础上通过简单的修修补补满足用户量快速增长的,同时线上业务又不能停, 这是我们常说的 在 飞 机上 换 引擎的 问题。前两天我有一个朋友问我,说他在内部推行服务化的时候,把一个模块服务化做完了,其他部门就是不接。我建议在做服务化的时候,首先更多是偏向业务的梳理,同时要找准一个很好的切入点,既有架构和服务化上的提升,业务方也要有收益,比如提升性能或者降低维护成本同时升级过程要平滑,建议开始从原子化服务切入,比如基础的用户服务, 基础的短消息服务,基础的推送服务。 第二,就是可 以做无状 态 服 务,后面会详细讲,还有数据量大了后需要做数据Sharding,后面会将。 第三代 架构 要解决的 问题,就是用户量和业务趋于稳步增加(相对爆发期的指数级增长),更多考虑技术框架的稳定性, 提升系统整体的性能,降低成本,还有对整个系统监控的完善和升级。 大型网站的系统架构是如何演变的 我们通过通过数据看一下它的挑战,PV是在10亿级别,QPS在百万,数据量在千亿级别。我们可用性,就是SLA要求4个9,接口响应最多不能超过150毫秒,线上所有的故障必须得在5分钟内解决完。如果说5分钟没处理呢?那会影响你年终的绩效考核。2015年微博DAU已经过亿。我们系统有上百个微服务,每周会有两次的常规上线和不限次数的紧急上线。我们的挑战都一样,就是数据量,bigger and bigger,用户体验是faster and faster,业务是more and more。互联网业务更多是产品体验驱动, 技 术 在 产 品 体验上最有效的贡献 , 就是你的性能 越来越好 。 每次降低加载一个页面的时间,都可以间接的降低这个页面上用户的流失率。微博的技术挑战和正交分解法解析架构 下面看一下 第三代的 架构 图 以及 我 们 怎么用正交分解法 阐 述。 我们可以看到我们从两个维度,横轴和纵轴可以看到。 一个 维 度 是 水平的 分层 拆分,第二从垂直的维度会做拆分。水平的维度从接口层、到服务层到数据存储层。垂直怎么拆分,会用业务架构、技术架构、监控平台、服务治理等等来处理。我相信到第二代的时候很多架构已经有了业务架构和技术架构的拆分。我们看一下, 接口层有feed、用户关系、通讯接口;服务层,SOA里有基层服务、原子服务和组合服务,在微博我们只有原子服务和组合服务。原子服务不依赖于任何其他服务,组合服务由几个原子服务和自己的业务逻辑构建而成 ,资源层负责海量数据的存储(后面例子会详细讲)。技 术框架解决 独立于 业务 的海量高并发场景下的技术难题,由众多的技术组件共同构建而成 。在接口层,微博使用JERSY框架,帮助你做参数的解析,参数的验证,序列化和反序列化;资源层,主要是缓存、DB相关的各类组件,比如Cache组件和对象库组件。监 控平台和服 务 治理 , 完成系统服务的像素级监控,对分布式系统做提前诊断、预警以及治理。包含了SLA规则的制定、服务监控、服务调用链监控、流量监控、错误异常监控、线上灰度发布上线系统、线上扩容缩容调度系统等。 下面我们讲一下常见的设计原则。 第一个,首先是系统架构三个利器: 一个, 我 们 RPC 服 务组 件 (这里不讲了), 第二个,我们 消息中 间 件 。消息中间件起的作用:可以把两个模块之间的交互异步化,其次可以把不均匀请求流量输出为匀速的输出流量,所以说消息中间件 异步化 解耦 和流量削峰的利器。 第三个是配置管理,它是 代码级灰度发布以及 保障系统降级的利器。 第二个 , 无状态 , 接口 层 最重要的就是无状 态。我们在电商网站购物,在这个过程中很多情况下是有状态的,比如我浏览了哪些商品,为什么大家又常说接口层是无状态的,其实我们把状态从接口层剥离到了数据层。像用户在电商网站购物,选了几件商品,到了哪一步,接口无状态后,状态要么放在缓存中,要么放在数据库中, 其 实 它并不是没有状 态 , 只是在 这 个 过 程中我 们 要把一些有状 态 的 东 西抽离出来 到了数据层。 第三个, 数据 层 比服 务层 更需要 设计,这是一条非常重要的经验。对于服务层来说,可以拿PHP写,明天你可以拿JAVA来写,但是如果你的数据结构开始设计不合理,将来数据结构的改变会花费你数倍的代价,老的数据格式向新的数据格式迁移会让你痛不欲生,既有工作量上的,又有数据迁移跨越的时间周期,有一些甚至需要半年以上。 第四,物理结构与逻辑结构的映射,上一张图看到两个维度切成十二个区间,每个区间代表一个技术领域,这个可以看做我们的逻辑结构。另外,不论后台还是应用层的开发团队,一般都会分几个垂直的业务组加上一个基础技术架构组,这就是从物理组织架构到逻辑的技术架构的完美的映射,精细化团队分工,有利于提高沟通协作的效率 。 第五, www .sanhao.com 的访问过程,我们这个架构图里没有涉及到的,举个例子,比如当你在浏览器输入www.sanhao网址的时候,这个请求在接口层之前发生了什么?首先会查看你本机DNS以及DNS服务,查找域名对应的IP地址,然后发送HTTP请求过去。这个请求首先会到前端的VIP地址(公网服务IP地址),VIP之后还要经过负载均衡器(Nginx服务器),之后才到你的应用接口层。在接口层之前发生了这么多事,可能有用户报一个问题的时候,你通过在接口层查日志根本发现不了问题,原因就是问题可能发生在到达接口层之前了。 第六,我们说分布式系统,它最终的瓶颈会落在哪里呢?前端时间有一个网友跟我讨论的时候,说他们的系统遇到了一个瓶颈, 查遍了CPU,内存,网络,存储,都没有问题。我说你再查一遍,因为最终你不论用上千台服务器还是上万台服务器,最终系统出瓶颈的一定会落在某一台机(可能是叶子节点也可能是核心的节点),一定落在CPU、内存、存储和网络上,最后查出来问题出在一台服务器的网卡带宽上。微博多级双机房缓存架构 接下来我们看一下微博的Feed多级缓存。我们做业务的时候,经常很少做业务分析,技术大会上的分享又都偏向技术架构。其实大家更多的日常工作是需要花费更多时间在业务优化上。这张图是统计微博的信息流前几页的访问比例,像前三页占了97%,在做缓存设计的时候,我们最多只存最近的M条数据。 这里强调的就是做系统设计 要基于用 户 的 场 景 , 越细致越好 。举了一个例子,大家都会用电商,电商在双十一会做全国范围内的活动,他们做设计的时候也会考虑场景的,一个就是购物车,我曾经跟相关开发讨论过,购物车是在双十一之前用户的访问量非常大,就是不停地往里加商品。在真正到双十一那天他不会往购物车加东西了,但是他会频繁的浏览购物车。针对这个场景,活动之前重点设计优化购物车的写场景, 活动开始后优化购物车的读场景。 你看到的微博是由哪些部分聚合而成的呢?最右边的是Feed,就是微博所有关注的人,他们的微博所组成的。微博我们会按照时间顺序把所有关注人的顺序做一个排序。随着业务的发展,除了跟时间序相关的微博还有非时间序的微博,就是会有广告的要求,增加一些广告,还有粉丝头条,就是拿钱买的,热门微博,都会插在其中。分发控制,就是说和一些推荐相关的,我推荐一些相关的好友的微博,我推荐一些你可能没有读过的微博,我推荐一些其他类型的微博。 当然对非时序的微博和分发控制微博,实际会起多个并行的程序来读取,最后同步做统一的聚合。这里稍微分享一下, 从SNS社交领域来看,国内现在做的比较好的三个信息流: 微博 是 基于弱关系的媒体信息流 ; 朋友圈是基于 强 关系的信息流 ; 另外一个做的比 较 好的就是今日 头 条 , 它并不是基于关系来构建信息流 , 而是基于 兴趣和相关性的个性化推荐 信息流 。 信息流的聚合,体现在很多很多的产品之中,除了SNS,电商里也有信息流的聚合的影子。比如搜索一个商品后出来的列表页,它的信息流基本由几部分组成:第一,打广告的;第二个,做一些推荐,热门的商品,其次,才是关键字相关的搜索结果。 信息流 开始的时候 很 简单 , 但是到后期会 发现 , 你的 这 个流 如何做控制分发 , 非常复杂, 微博在最近一两年一直在做 这样 的工作。刚才我们是从业务上分析,那么技术上怎么解决高并发,高性能的问题?微博访问量很大的时候,底层存储是用MySQL数据库,当然也会有其他的。对于查询请求量大的时候,大家知道一定有缓存,可以复用可重用的计算结果。可以看到,发一条微博,我有很多粉丝,他们都会来看我发的内容,所以 微博是最适合使用 缓 存 的系统,微博的读写比例基本在几十比一。微博使用了 双 层缓 存,上面是L1,每个L1上都是一组(包含4-6台机器),左边的框相当于一个机房,右边又是一个机房。在这个系统中L1缓存所起的作用是什么? 首先,L1 缓 存增加整个系 统 的 QPS, 其次 以低成本灵活扩容的方式 增加 系统 的 带宽 。想象一个极端场景,只有一篇博文,但是它的访问量无限增长,其实我们不需要影响L2缓存,因为它的内容存储的量小,但它就是访问量大。这种场景下,你就需要使用L1来扩容提升QPS和带宽瓶颈。另外一个场景,就是L2级缓存发生作用,比如我有一千万个用户,去访问的是一百万个用户的微博 ,这个时候,他不只是说你的吞吐量和访问带宽,就是你要缓存的博文的内容也很多了,这个时候你要考虑缓存的容量, 第二 级缓 存更多的是从容量上来 规划,保证请求以较小的比例 穿透到 后端的 数据 库 中 ,根据你的用户模型你可以估出来,到底有百分之多少的请求不能穿透到DB, 评估这个容量之后,才能更好的评估DB需要多少库,需要承担多大的访问的压力。另外,我们看双机房的话,左边一个,右边一个。 两个机房是互 为 主 备 , 或者互 为热备 。如果两个用户在不同地域,他们访问两个不同机房的时候,假设用户从IDC1过来,因为就近原理,他会访问L1,没有的话才会跑到Master,当在IDC1没找到的时候才会跑到IDC2来找。同时有用户从IDC2访问,也会有请求从L1和Master返回或者到IDC1去查找。 IDC1 和 IDC2 ,两个机房都有全量的用户数据,同时在线提供服务,但是缓存查询又遵循最近访问原理。还有哪些多级缓存的例子呢?CDN是典型的多级缓存。CDN在国内各个地区做了很多节点,比如在杭州市部署一个节点时,在机房里肯定不止一台机器,那么对于一个地区来说,只有几台服务器到源站回源,其他节点都到这几台服务器回源即可,这么看CDN至少也有两级。Local Cache+ 分布式 缓 存,这也是常见的一种策略。有一种场景,分布式缓存并不适用, 比如 单 点 资 源 的爆发性峰值流量,这个时候使用Local Cache + 分布式缓存,Local Cache 在 应用 服 务 器 上用很小的 内存资源 挡住少量的 极端峰值流量,长尾的流量仍然访问分布式缓存,这样的Hybrid缓存架构通过复用众多的应用服务器节点,降低了系统的整体成本。 我们来看一下 Feed 的存 储 架构,微博的博文主要存在MySQL中。首先来看内容表,这个比较简单,每条内容一个索引,每天建一张表,其次看索引表,一共建了两级索引。首先想象一下用户场景,大部分用户刷微博的时候,看的是他关注所有人的微博,然后按时间来排序。仔细分析发现在这个场景下, 跟一个用户的自己的相关性很小了。所以在一级索引的时候会先根据关注的用户,取他们的前条微博ID,然后聚合排序。我们在做哈希(分库分表)的时候,同时考虑了按照UID哈希和按照时间维度。很业务和时间相关性很高的,今天的热点新闻,明天就没热度了,数据的冷热非常明显,这种场景就需要按照时间维度做分表,首先冷热数据做了分离(可以对冷热数据采用不同的存储方案来降低成本),其次, 很容止控制我数据库表的爆炸。像微博如果只按照用户维度区分,那么这个用户所有数据都在一张表里,这张表就是无限增长的,时间长了查询会越来越慢。二级索引,是我们里面一个比较特殊的场景,就是我要快速找到这个人所要发布的某一时段的微博时,通过二级索引快速定位。 分布式服务追踪系统 分布式追踪服务系统,当系统到千万级以后的时候,越来越庞杂,所解决的问题更偏向稳定性,性能和监控。刚才说用户只要有一个请求过来,你可以依赖你的服务RPC1、RPC2,你会发现RPC2又依赖RPC3、RPC4。分布式服务的时候一个痛点,就是说一个请求从用户过来之后,在后台不同的机器之间不停的调用并返回。 当你发现一个问题的时候,这些日志落在不同的机器上,你也不知道问题到底出在哪儿,各个服务之间互相隔离,互相之间没有建立关联。所以导致排查问题基本没有任何手段,就是出了问题没法儿解决。 我们要解决的问题,我们刚才说日志互相隔离,我们就要把它建立联系。建立联系我们就有一个请求ID,然后结合RPC框架, 服务治理功能。假设请求从客户端过来,其中包含一个ID 101,到服务A时仍然带有ID 101,然后调用RPC1的时候也会标识这是101 ,所以需要 一个唯一的 请求 ID 标识 递归迭代的传递到每一个 相关 节点。第二个,你做的时候,你不能说每个地方都加,对业务系统来说需要一个框架来完成这个工作, 这 个框架要 对业务 系 统 是最低侵入原 则 , 用 JAVA 的 话 就可以用 AOP,要做到零侵入的原则,就是对所有相关的中间件打点,从接口层组件(HTTP Client、HTTP Server)至到服务层组件(RPC Client、RPC Server),还有数据访问中间件的,这样业务系统只需要少量的配置信息就可以实现全链路监控 。为什么要用日志?服务化以后,每个服务可以用不同的开发语言, 考虑多种开发语言的兼容性 , 内部定 义标 准化的日志 是唯一且有效的办法。最后,如何构建基于GPS导航的路况监控?我们刚才讲分布式服务追踪。分布式服务追踪能解决的问题, 如果 单一用 户发现问题 后 , 可以通 过请 求 ID 快速找到 发 生 问题 的 节 点在什么,但是并没有解决如何发现问题。我们看现实中比较容易理解的道路监控,每辆车有GPS定位,我想看北京哪儿拥堵的时候,怎么做? 第一个 , 你肯定要知道每个 车 在什么位置,它走到哪儿了。其实可以说每个车上只要有一个标识,加上每一次流动的信息,就可以看到每个车流的位置和方向。 其次如何做 监 控和 报 警,我们怎么能了解道路的流量状况和负载,并及时报警。我们要定义这条街道多宽多高,单位时间可以通行多少辆车,这就是道路的容量。有了道路容量,再有道路的实时流量,我们就可以基于实习路况做预警? 对应于 分布式系 统 的话如何构建? 第一 , 你要 定义 每个服 务节 点它的 SLA A 是多少 ?SLA可以从系统的CPU占用率、内存占用率、磁盘占用率、QPS请求数等来定义,相当于定义系统的容量。 第二个 , 统计 线 上 动态 的流量,你要知道服务的平均QPS、最低QPS和最大QPS,有了流量和容量,就可以对系统做全面的监控和报警。 刚才讲的是理论,实际情况肯定比这个复杂。微博在春节的时候做许多活动,必须保障系统稳定,理论上你只要定义容量和流量就可以。但实际远远不行,为什么?有技术的因素,有人为的因素,因为不同的开发定义的流量和容量指标有主观性,很难全局量化标准,所以真正流量来了以后,你预先评估的系统瓶颈往往不正确。实际中我们在春节前主要采取了三个措施:第一,最简单的就是有降 级 的 预 案,流量超过系统容量后,先把哪些功能砍掉,需要有明确的优先级 。第二个, 线上全链路压测,就是把现在的流量放大到我们平常流量的五倍甚至十倍(比如下线一半的服务器,缩容而不是扩容),看看系统瓶颈最先发生在哪里。我们之前有一些例子,推测系统数据库会先出现瓶颈,但是实测发现是前端的程序先遇到瓶颈。第三,搭建在线 Docker 集群 , 所有业务共享备用的 Docker集群资源,这样可以极大的避免每个业务都预留资源,但是实际上流量没有增长造成的浪费。 总结 接下来说的是如何不停的学习和提升,这里以Java语言为例,首先, 一定要 理解 JAVA;第二步,JAVA完了以后,一定要 理 解 JVM;其次,还要 理解 操作系统;再次还是要了解一下 Design Pattern,这将告诉你怎么把过去的经验抽象沉淀供将来借鉴;还要学习 TCP/IP、 分布式系 统、数据结构和算法。
hiekay 2019-12-02 01:39:25 0 浏览量 回答数 0

问题

【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

问题

阿里云校招对应届生基本要求是啥?

Q:阿里云校招对应届生基本要求是啥? A: 兮林:我说几点NLP方向算法岗位同学校招要求以及成长建议。 第一,基础知识非常重要。一些国内外经典教材中有很多自然语言的知...
琛琛轴子 2020-09-06 21:15:09 11 浏览量 回答数 0

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前言 这期我想写很久了,但是因为时间的原因一直拖到了现在,我以为一两天就写完了,结果从构思到整理资料,再到写出来用了差不多一周的时间吧。 你们也知道丙丙一直都是创作鬼才来的,所以我肯定不会一本正经的写,我想了好几个切入点,最后决定用一个完整的电商系统作为切入点,带着大家看看,我们需要学些啥,我甚至还收集配套视频和资料,暖男石锤啊,这期是呕心沥血之作,不要白嫖了。 正文 在写这个文章之前,我花了点时间,自己臆想了一个电商系统,基本上算是麻雀虽小五脏俱全,我今天就用它开刀,一步步剖析,我会讲一下我们可能会接触的技术栈可能不全,但是够用,最后给个学习路线。 Tip:请多欣赏一会,每个点看一下,看看什么地方是你接触过的,什么技术栈是你不太熟悉的,我觉得还算是比较全的,有什么建议也可以留言给我。 不知道大家都看了一下没,现在我们就要庖丁解牛了,我从上到下依次分析。 前端 你可能会会好奇,你不是讲后端学习路线嘛,为啥还有前端的部分,我只能告诉你,傻瓜,肤浅。 我们可不能闭门造车,谁告诉你后端就不学点前端了? 前端现在很多也了解后端的技术栈的,你想我们去一个网站,最先接触的,最先看到的是啥? 没错就是前端,在大学你要是找不到专门的前端同学,去做系统肯定也要自己顶一下前端的,那我觉得最基本的技术栈得熟悉和了解吧,丙丙现在也是偶尔会开发一下我们的管理系统主要是VUE和React。 在这里我列举了我目前觉得比较简单和我们后端可以了解的技术栈,都是比较基础的。 作为一名后端了解部分前端知识还是很有必要的,在以后开发的时候,公司有前端那能帮助你前后端联调更顺畅,如果没前端你自己也能顶一下简单的页面。 HTML、CSS、JS、Ajax我觉得是必须掌握的点,看着简单其实深究或者去操作的话还是有很多东西的,其他作为扩展有兴趣可以了解,反正入门简单,只是精通很难很难。 在这一层不光有这些还有Http协议和Servlet,request、response、cookie、session这些也会伴随你整个技术生涯,理解他们对后面的你肯定有不少好处。 Tip:我这里最后删除了JSP相关的技术,我个人觉得没必要学了,很多公司除了老项目之外,新项目都不会使用那些技术了。 前端在我看来比后端难,技术迭代比较快,知识好像也没特定的体系,所以面试大厂的前端很多朋友都说难,不是技术多难,而是知识多且复杂,找不到一个完整的体系,相比之下后端明朗很多,我后面就开始讲后端了。 网关层: 互联网发展到现在,涌现了很多互联网公司,技术更新迭代了很多个版本,从早期的单机时代,到现在超大规模的互联网时代,几亿人参与的春运,几千亿成交规模的双十一,无数互联网前辈的造就了现在互联网的辉煌。 微服务,分布式,负载均衡等我们经常提到的这些名词都是这些技术在场景背后支撑。 单机顶不住,我们就多找点服务器,但是怎么将流量均匀的打到这些服务器上呢? 负载均衡,LVS 我们机器都是IP访问的,那怎么通过我们申请的域名去请求到服务器呢? DNS 大家刷的抖音,B站,快手等等视频服务商,是怎么保证同时为全国的用户提供快速的体验? CDN 我们这么多系统和服务,还有这么多中间件的调度怎么去管理调度等等? zk 这么多的服务器,怎么对外统一访问呢,就可能需要知道反向代理的服务器。 Nginx 这一层做了反向负载、服务路由、服务治理、流量管理、安全隔离、服务容错等等都做了,大家公司的内外网隔离也是这一层做的。 我之前还接触过一些比较有意思的项目,所有对外的接口都是加密的,几十个服务会经过网关解密,找到真的路由再去请求。 这一层的知识点其实也不少,你往后面学会发现分布式事务,分布式锁,还有很多中间件都离不开zk这一层,我们继续往下看。 服务层: 这一层有点东西了,算是整个框架的核心,如果你跟我帅丙一样以后都是从事后端开发的话,我们基本上整个技术生涯,大部分时间都在跟这一层的技术栈打交道了,各种琳琅满目的中间件,计算机基础知识,Linux操作,算法数据结构,架构框架,研发工具等等。 我想在看这个文章的各位,计算机基础肯定都是学过的吧,如果大学的时候没好好学,我觉得还是有必要再看看的。 为什么我们网页能保证安全可靠的传输,你可能会了解到HTTP,TCP协议,什么三次握手,四次挥手。 还有进程、线程、协程,什么内存屏障,指令乱序,分支预测,CPU亲和性等等,在之后的编程生涯,如果你能掌握这些东西,会让你在遇到很多问题的时候瞬间get到点,而不是像个无头苍蝇一样乱撞(然而丙丙还做得不够)。 了解这些计算机知识后,你就需要接触编程语言了,大学的C语言基础会让你学什么语言入门都会快点,我选择了面向对象的JAVA,但是也不知道为啥现在还没对象。 JAVA的基础也一样重要,面向对象(包括类、对象、方法、继承、封装、抽象、 多态、消息解析等),常见API,数据结构,集合框架,设计模式(包括创建型、结构型、行为型),多线程和并发,I/O流,Stream,网络编程你都需要了解。 代码会写了,你就要开始学习一些能帮助你把系统变得更加规范的框架,SSM可以会让你的开发更加便捷,结构层次更加分明。 写代码的时候你会发现你大学用的Eclipse在公司看不到了,你跟大家一样去用了IDEA,第一天这是什么玩意,一周后,真香,但是这玩意收费有点贵,那免费的VSCode真的就是不错的选择了。 代码写的时候你会接触代码的仓库管理工具maven、Gradle,提交代码的时候会去写项目版本管理工具Git。 代码提交之后,发布之后你会发现很多东西需要自己去服务器亲自排查,那Linux的知识点就可以在里面灵活运用了,查看进程,查看文件,各种Vim操作等等。 系统的优化很多地方没优化的空间了,你可能会尝试从算法,或者优化数据结构去优化,你看到了HashMap的源码,想去了解红黑树,然后在算法网上看到了二叉树搜索树和各种常见的算法问题,刷多了,你也能总结出精华所在,什么贪心,分治,动态规划等。 这么多个服务,你发现HTTP请求已经开始有点不满足你的需求了,你想开发更便捷,像访问本地服务一样访问远程服务,所以我们去了解了Dubbo,Spring cloud。 了解Dubbo的过程中,你发现了RPC的精华所在,所以你去接触到了高性能的NIO框架,Netty。 代码写好了,服务也能通信了,但是你发现你的代码链路好长,都耦合在一起了,所以你接触了消息队列,这种异步的处理方式,真香。 他还可以帮你在突发流量的时候用队列做缓冲,但是你发现分布式的情况,事务就不好管理了,你就了解到了分布式事务,什么两段式,三段式,TCC,XA,阿里云的全局事务服务GTS等等。 分布式事务的时候你会想去了解RocketMQ,因为他自带了分布式事务的解决方案,大数据的场景你又看到了Kafka。 我上面提到过zk,像Dubbo、Kafka等中间件都是用它做注册中心的,所以很多技术栈最后都组成了一个知识体系,你先了解了体系中的每一员,你才能把它们联系起来。 服务的交互都从进程内通信变成了远程通信,所以性能必然会受到一些影响。 此外由于很多不确定性的因素,例如网络拥塞、Server 端服务器宕机、挖掘机铲断机房光纤等等,需要许多额外的功能和措施才能保证微服务流畅稳定的工作。 **Spring Cloud **中就有 Hystrix 熔断器、Ribbon客户端负载均衡器、Eureka注册中心等等都是用来解决这些问题的微服务组件。 你感觉学习得差不多了,你发现各大论坛博客出现了一些前沿技术,比如容器化,你可能就会去了解容器化的知识,像**Docker,Kubernetes(K8s)**等。 微服务之所以能够快速发展,很重要的一个原因就是:容器化技术的发展和容器管理系统的成熟。 这一层的东西呢其实远远不止这些的,我不过多赘述,写多了像个劝退师一样,但是大家也不用慌,大部分的技术都是慢慢接触了,工作中慢慢去了解,去深入的。 好啦我们继续沿着图往下看,那再往下是啥呢? 数据层: 数据库可能是整个系统中最值钱的部分了,在我码文字的前一天,刚好发生了微盟程序员删库跑路的操作,删库跑路其实是我们在网上最常用的笑话,没想到还是照进了现实。 这里也提一点点吧,36小时的故障,其实在互联网公司应该是个笑话了吧,权限控制没做好类似rm -rf 、fdisk、drop等等这样的高危命令是可以实时拦截掉的,备份,全量备份,增量备份,延迟备份,异地容灾全部都考虑一下应该也不至于这样,一家上市公司还是有点点不应该。 数据库基本的事务隔离级别,索引,SQL,主被同步,读写分离等都可能是你学的时候要了解到的。 上面我们提到了安全,不要把鸡蛋放一个篮子的道理大家应该都知道,那分库的意义就很明显了,然后你会发现时间久了表的数据大了,就会想到去接触分表,什么TDDL、Sharding-JDBC、DRDS这些插件都会接触到。 你发现流量大的时候,或者热点数据打到数据库还是有点顶不住,压力太大了,那非关系型数据库就进场了,Redis当然是首选,但是MongoDB、memcache也有各自的应用场景。 Redis使用后,真香,真快,但是你会开始担心最开始提到的安全问题,这玩意快是因为在内存中操作,那断点了数据丢了怎么办?你就开始阅读官方文档,了解RDB,AOF这些持久化机制,线上用的时候还会遇到缓存雪崩击穿、穿透等等问题。 单机不满足你就用了,他的集群模式,用了集群可能也担心集群的健康状态,所以就得去了解哨兵,他的主从同步,时间久了Key多了,就得了解内存淘汰机制…… 他的大容量存储有问题,你可能需要去了解Pika…. 其实远远没完,每个的点我都点到为止,但是其实要深究每个点都要学很久,我们接着往下看。 实时/离线/大数据 等你把几种关系型非关系型数据库的知识点,整理清楚后,你会发现数据还是大啊,而且数据的场景越来越多多样化了,那大数据的各种中间件你就得了解了。 你会发现很多场景,不需要实时的数据,比如你查你的支付宝去年的,上个月的账单,这些都是不会变化的数据,没必要实时,那你可能会接触像ODPS这样的中间件去做数据的离线分析。 然后你可能会接触Hadoop系列相关的东西,比如于Hadoop(HDFS)的一个数据仓库工具Hive,是建立在 Hadoop 文件系统之上的分布式面向列的数据库HBase 。 写多的场景,适合做一些简单查询,用他们又有点大材小用,那Cassandra就再合适不过了。 离线的数据分析没办法满足一些实时的常见,类似风控,那Flink你也得略知一二,他的窗口思想还是很有意思。 数据接触完了,计算引擎Spark你是不是也不能放过…… 搜索引擎: 传统关系型数据库和NoSQL非关系型数据都没办法解决一些问题,比如我们在百度,淘宝搜索东西的时候,往往都是几个关键字在一起一起搜索东西的,在数据库除非把几次的结果做交集,不然很难去实现。 那全文检索引擎就诞生了,解决了搜索的问题,你得思考怎么把数据库的东西实时同步到ES中去,那你可能会思考到logstash去定时跑脚本同步,又或者去接触伪装成一台MySQL从服务的Canal,他会去订阅MySQL主服务的binlog,然后自己解析了去操作Es中的数据。 这些都搞定了,那可视化的后台查询又怎么解决呢?Kibana,他他是一个可视化的平台,甚至对Es集群的健康管理都做了可视化,很多公司的日志查询系统都是用它做的。 学习路线 看了这么久你是不是发现,帅丙只是一直在介绍每个层级的技术栈,并没说到具体的一个路线,那是因为我想让大家先有个认知或者说是扫盲吧,我一样用脑图的方式汇总一下吧,如果图片被平台二压了。 资料/学习网站 Tip:本来这一栏有很多我准备的资料的,但是都是外链,或者不合适的分享方式,博客的运营小姐姐提醒了我,所以大家去公众号回复【路线】好了。 絮叨 如果你想去一家不错的公司,但是目前的硬实力又不到,我觉得还是有必要去努力一下的,技术能力的高低能决定你走多远,平台的高低,能决定你的高度。 如果你通过努力成功进入到了心仪的公司,一定不要懈怠放松,职场成长和新技术学习一样,不进则退。 丙丙发现在工作中发现我身边的人真的就是实力越强的越努力,最高级的自律,享受孤独(周末的歪哥)。 总结 我提到的技术栈你想全部了解,我觉得初步了解可能几个月就够了,这里的了解仅限于你知道它,知道他是干嘛的,知道怎么去使用它,并不是说深入了解他的底层原理,了解他的常见问题,熟悉问题的解决方案等等。 你想做到后者,基本上只能靠时间上的日积月累,或者不断的去尝试积累经验,也没什么速成的东西,欲速则不达大家也是知道的。 技术这条路,说实话很枯燥,很辛苦,但是待遇也会高于其他一些基础岗位。 所实话我大学学这个就是为了兴趣,我从小对电子,对计算机都比较热爱,但是现在打磨得,现在就是为了钱吧,是不是很现实?若家境殷实,谁愿颠沛流离。 但是至少丙丙因为做软件,改变了家庭的窘境,自己日子也向小康一步步迈过去。 说做程序员改变了我和我家人的一生可能夸张了,但是我总有一种下班辈子会因为我选择走这条路而改变的错觉。 我是敖丙,一个在互联网苟且偷生的工具人。 创作不易,本期硬核,不想被白嫖,各位的「三连」就是丙丙创作的最大动力,我们下次见! 本文 GitHub https://github.com/JavaFamily 已经收录,有大厂面试完整考点,欢迎Star。 该回答来自:敖丙
剑曼红尘 2020-03-06 11:35:37 0 浏览量 回答数 0

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转自:思否 本文作者:Michael van der Gulik 原文链接:《Why WebAssembly is a big deal》 译者:敖小剑 WebAssembly 是每个程序员都应该关注的技术。WebAssembly 会变得更流行。 WebAssembly 将取代 JavaScript。WebAssembly 将取代 HTML 和 CSS。 WebAssembly 将取代手机应用。WebAssembly 将取代桌面应用。在 10 年内,我保证每个程序员至少需要知道如何使用工具来操作 WebAssembly 并理解它是如何工作的。 你可能会说,“太离谱了!” 好吧,请继续阅读。 什么是 WebAssembly 当前形式的 WebAssembly 是 Web 浏览器的新扩展,可以运行预编译代码…快速地。在 C ++ 中编写了一些小代码,然后使用 Emscripten 编译器将该代码编译为 WebAssembly。通过一些 Javascript 粘合,就可以在 Web 浏览器中调用这一小段代码,例如,运行粒子模拟。 WebAssembly 文件,扩展名为.wasm,本身是包含可执行指令的二进制格式。要使用该文件,必须编写一个运行某些 Javascript 的 HTML 文件来获取、编译和执行 WebAssembly 文件。WebAssembly 文件在基于堆栈的虚拟机上执行,并使用共享内存与其 JavaScript 包装器进行通信。 到目前为止,这似乎并不有趣。它看起来只不过是 JavaScript 的加速器。但是,聪明的读者会对 WebAssembly 可能成为什么有所了解。 WebAssembly 将成为什么? 第一个重要发现是 WebAssembly 是一个安全的沙盒虚拟机。可以从 Internet 运行喜欢的 WebAssembly 代码,而确保它不会接管 PC 或服务器。四个主流 Web 浏览器对它的安全性非常有信心,它已经默认实现并启用了。它的真正安全性还有待观察,但安全性是 WebAssembly 的核心设计目标。 第二个重要发现是 WebAssembly 是一个通用的编译目标。它的原始编译器是一个 C 编译器,这个编译器很好地指示了 WebAssembly 虚拟机的低级和可重定向性。许多编程语言都使用 C 语言编写虚拟机,其他一些语言甚至使用 C 本身作为编译目标。 此时,有人整理了一个可以编译为 WebAssembly 的编程语言列表。这份名单将在未来很多年中继续增长。 WebAssembly 允许使用任何编程语言编写代码,然后让其他人在任何平台上安全地运行该代码,无需安装任何内容。朋友们,这是美好梦想的开始。 部署问题 我们来谈谈如何将软件提供给用户。 为新项目选择编程语言的一个重要因素是如何将项目部署到客户。您的程序员喜欢用 Haskell,Python,Visual Basic 或其他语言编写应用程序,具体取决于他们的喜好。要使用喜欢的语言,他们需要编译应用,制作一些可安装的软件包,并以某种方式将其安装在客户端的计算机上。有许多方法可以提供软件 - 包管理器,可执行安装程序或安装服务,如 Steam,Apple App Store,Google Play 或 Microsoft store。 每一个安装机制都意味着痛苦,从应用商店安装时的轻微疼痛,到管理员要求在他的 PC 上运行一些旧的 COBOL 代码时的集群头痛。 部署是一个问题。对于开发人员和系统管理员来说,部署一直是一个痛点。我们使用的编程语言与我们所针对的平台密切相关。如果大量用户在 PC 或移动设备上,我们使用 HTML 和 Javascript。如果用户是 Apple 移动设备用户,我们使用……呃…… Swift?(我实际上不知道)。如果用户在 Android 设备上,我们使用 Java 或 Kotlin。如果用户在真实计算机上并且愿意处理掉他们的部署问题,那么我们开发人员才能在我们使用的编程语言中有更多选择。 WebAssembly 有可能解决部署问题。 有了 WebAssembly,您可以使用任何编程语言编写应用,只要这些编程语言可以支持 WebAssembly,而应用可以在任何设备和任何具有现代 Web 浏览器的操作系统上运行。 硬件垄断 想购买台式机或笔记本电脑。有什么选择?好吧,有英特尔,有 AMD。多年来一直是双寡头垄断。保持这种双寡头垄断的一个原因是 x86 架构只在这两家公司之间交叉许可,而且通常预编译的代码需要 x86 或 x86-64(也就是 AMD-64)架构。还有其他因素,例如设计世界上最快的 CPU 是一件很艰难但也很昂贵的事情。 WebAssembly 是一种可让您在任何平台上运行代码的技术(之一)。如果它成为下一个风口,硬件市场将变得商品化。应用编译为 WebAssembly,就可以在任何东西上运行 - x86,ARM,RISC-V,SPARC。即便是操作系统市场也会商品化;您所需要的只是一个支持 WebAssembly 的浏览器,以便在硬件可以运行时运行最苛刻的应用程序。 编者注:Second State 研发的专为服务端优化的 WebAssembly 引擎 SSVM 已经可以运行在高通骁龙芯片上。Github 链接:https://github.com/second-sta... 云计算 但等等,还有更多。云计算成为IT经理办公室的流行词已有一段时间,WebAssembly 可以直接迎合它。 WebAssembly 在安全沙箱中执行。可以制作一个容器,它可以在服务器上接受和执行 WebAssembly 模块,而资源开销很小。对于提供的每个服务,无需在虚拟机上运行完整的操作系统。托管提供商只提供对可以上传代码的WebAssembly 容器的访问权限。它可以是一个原始容器,接收 socket 并解析自己的 HTTP 连接,也可以是一个完整的 Web 服务容器,其中 WebAssembly 模块只需要处理预解析的HTTP请求。 这还不存在。如果有人想变得富有,那么可以考虑这个想法。 编者注:目前已经有人正在实现这个想法,Byte Alliance 计划将WebAssembly 带到浏览器之外,Second State 已经发布了为服务端设计的WebAssembly 引擎开发者预览版。 不是云计算 WebAssembly 足以取代 PC 上本地安装的大多数应用程序。我们已经使用 WebGL(又名OpenGL ES 2.0)移植了游戏。我预测不久之后,受益于WebAssembly,像 LibreOffice 这样的大型应用可以直接从网站上获得,而无需安装。 在这种情况下,在本地安装应用没什么意义。本地安装的应用和 WebAssembly 应用之间几乎没有区别。WebAssembly 应用已经可以使用屏幕,键盘和鼠标进行交互。它可以在 2D 或 OpenGL 中进行图形处理,并使用硬件对视频流进行解码。可以播放和录制声音。可以访问网络摄像头。可以使用 WebSockets。可以使用 IndexedDB 存储大量数据在本地磁盘上。这些已经是 Web 浏览器中的标准功能,并且都可以使用 JavaScript 向 WebAssembly 暴露。 目前唯一困难的地方是 WebAssembly 无法访问本地文件系统。好吧,可以通过 HTML 使用文件上传对话,但这不算。最终,总会有人为此创建 API,并可能称之为 “WASI”。 “从互联网上运行应用程序!?胡说八道!“,你说。好吧,这是使用 Qt 和 WebAssembly 实现的文本编辑器 (以及更多)。 这是一个简单的例子。复杂的例子是在 WebBrowser 中运行的 Adobe Premier Pro 或 Blender。或者考虑像 Steam 游戏一样可以直接从网络上运行。这听起来像小说,但从技术上说这并非不能发生。 它会来的。 让我们裸奔! 目前,WebAssembly 在包含 HTML 和 Javascript 包装器的环境中执行。为什么不脱掉这些?有了 WebAssembly,为什么还要在浏览器中包含 HTML 渲染器和 JavaScript 引擎? 通过为所有服务提供标准化 API,这些服务通常是 Web 浏览器提供的,可以创建裸 WebAssembly。就是没有 HTML和 Javascript 包装来管理的 WebAssembly。访问的网页是 .wasm 文件,浏览器会抓取并运行该文件。浏览器为WebAssembly 模块提供画布,事件处理程序以及对浏览器提供的所有服务的访问。 这目前还不存在。如果现在使用 Web 浏览器直接访问 .wasm 文件,它会询问是否要下载它。我假设将设计所需的 API 并使其工作。 结果是 Web 可以发展。网站不再局限于 HTML,CSS 和 Javascript。可以创建全新的文档描述语言。可以发明全新的布局引擎。而且,对于像我这样的 polyglots 最相关,我们可以选择任何编程语言来实现在线服务。 可访问性 但我听到了强烈抗议!可访问性怎么样??搜索引擎怎么办? 好吧,我还没有一个好的答案。但我可以想象几种技术解决方案。 一个解决方案是我们保留内容和表现的分离。内容以标准化格式编写,例如 HTML。演示文稿由 WebAssembly 应用管理,该应用可以获取并显示内容。这允许网页设计师使用想要的任何技术进行任意演示 - 不需要 CSS,而搜索引擎和需要不同类型的可访问性的用户仍然可以访问内容。 请记住,许多 WebAssembly 应用并不是可以通过文本访问的,例如游戏和许多应用。盲人不会从图像编辑器中获得太多好处。 另一个解决方案是发明一个 API,它可以作为 WebAssembly 模块,来提供想在屏幕上呈现的 DOM,供屏幕阅读器或搜索引擎使用。基本上会有两种表示形式:一种是在图形画布上,另一种是产生结构化文本输出。 第三种解决方案是使用屏幕阅读器或搜索引擎可以使用的元数据来增强画布。执行 WebAssembly 并在画布上呈现内容,其中包含描述渲染内容的额外元数据。例如,该元数据将包括屏幕上的区域是否是菜单以及存在哪些选项,或者区域是否想要文本输入,以及屏幕上的区域的自然排序(也称为标签顺序)是什么。基本上,曾经在 HTML 中描述的内容现在被描述为具有元数据的画布区域。同样,这只是一个想法,它可能在实践中很糟糕。 可能是什么 1995年,Sun Microsystems 发布了 Java,带有 Java applets 和大量的宣传。有史以来第一次,网页可以做一些比 和 GIF 动画更有趣的事情。开发人员可以使应用完全在用户的 Web 浏览器中运行。它们没有集成到浏览器中,而是实现为繁重的插件,需要安装整个 JVM。1995年,这不是一个小的安装。applets 也需要一段时间来加载并使用大量内存。我们现在凭借大量内存,这不再是一个问题,但在 Java 生命的第一个十年里,它让体验变得令人厌烦。 applets 也不可靠。无法保证它们会运行,尤其是在用户使用 Microsoft 的实现时。他们也不安全,这是棺材里的最后一颗钉子。 以 JVM 为荣,其他语言最终演变为在 JVM 上运行。但现在,那艘船航行了。 FutureSplash / Macromedia / Adobe Flash 也是一个竞争者,但是是专有的,具有专有工具集和专有语言的专有格式。我读到他们确实在2009年开启了文件格式。最终从浏览器中删除了支持,因为它存在安全风险。 这里的结论是,如果希望您的技术存在于每个人的机器上,那么安全性就需要正视。我真诚地希望 WebAssembly 作为标准对安全问题做出很好的反应。 需要什么? WebAssembly 仍处于初期阶段。它目前能很好的运行代码,而规范版本是 1.0,二进制格式定型。目前正在开展SIMD 指令支持。通过 Web Workers 进行多线程处理也正在进行中。 工具可用,并将在未来几年不断改进。浏览器已经让你窥视 WebAssembly 文件。至少 Firefox 允许查看WebAssembly 字节码,设置断点并查看调用堆栈。我听说浏览器也有 profiling 支持。 语言支持包括一套不错的语言集合–C,C++和Rust是一流的公民。C#,Go和Lua显然有稳定的支持。Python,Scala,Ruby,Java和Typescript都有实验性支持。这可能是一个傲慢的陈述,但我真的相信任何想要在21世纪存在的语言都需要能够在 WebAssembly 上编译或运行。 在访问外部设备的 API 支持方面,我所知道的唯一可用于裸 WebAssembly 的 API 是 WASI,它允许文件和流访问等核心功能,允许 WebAssembly 在浏览器外运行。否则,任何访问外部世界的 API 都需要在浏览器中的 Javascript 中实现。除了本地机器上的文件访问,打印机访问和其他新颖的硬件访问(例如非标准蓝牙或USB设备)之外,应用所需的一切几乎都可以满足。“裸WebAssembly”并不是它成功的必要条件; 它只是一个小的优化,不需要浏览器包含对 HTML,CSS 或 Javascript 的支持。 我不确定在桌面环境中让 WebAssembly 成为一等公民需要什么。需要良好的复制和粘贴支持,拖放支持,本地化和国际化,窗口管理事件以及创建通知的功能。也许这些已经可以从网络浏览器中获得; 我经常惊讶与已经可能的事情。 引发爆炸的火花是创建允许现有应用移植的环境。如果创造了“用于 WebAssembly 的 Linux 子系统”,那么可以将大量现有的开源软件移植到 WebAssembly 上。它需要模拟一个文件系统 - 可以通过将文件系统的所有只读部分都缓存为 HTTP 请求来完成,并且所有可写部分都可以在内存中,远程存储或使用浏览器可以提供的任何文件访问。图形支持可以通过移植 X11 或 Wayland 的实现来使用 WebGL(我理解已经作为 AIGLX 存在?)。 一些 SDL 游戏已经被移植到 WebAssembly - 最着名的是官方演示。 一旦 JVM 在 WebAssembly 中运行,就可以在浏览器中运行大量的 Java 软件。同样适用于其他虚拟机和使用它们的语言。 与 Windows 软件的巨大世界一样,我没有答案。WINE 和 ReactOS 都需要底层的 x86 或 x86-64 机器,所以唯一的选择是获取源代码并移植它,或者使用 x86 模拟器。 尾声 WebAssembly 即将到来。 它来得很慢,但现在所有的部分都可以在你正在使用的浏览器上使用。现在我们等待构建用于从各种编程语言中定位 WebAssembly 的基础设施。一旦构建完成,我们将摆脱 HTML,CSS 和 Javascript 的束缚。 加入阿里云钉钉群享福利:每周技术直播,定期群内有奖活动、大咖问答 阿里云开发者社区
茶什i 2020-01-07 10:32:35 0 浏览量 回答数 0

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Python爬虫知识点梳理

学任何一门技术,都应该带着目标去学习,目标就像一座灯塔,指引你前进,很多人学着学着就学放弃了,很大部分原因是没有明确目标,所以,在你准备学爬虫...
珍宝珠 2020-03-18 10:13:52 404 浏览量 回答数 1

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【精品问答】python技术1000问(1)

为了方便python开发者快速找到相关技术问题和答案,开发者社区策划了python技术1000问内容,包含最基础的如何学python、实践中遇到的技术问题、python面试等维度内容。 我们会以每天至少50条的...
问问小秘 2019-12-01 21:57:48 456417 浏览量 回答数 22

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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)。
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问问小秘 2020-06-02 14:27:10 11463 浏览量 回答数 3

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初识 MyBatis MyBatis 是第一个支持自定义 SQL、存储过程和高级映射的类持久框架。MyBatis 消除了大部分 JDBC 的样板代码、手动设置参数以及检索结果。MyBatis 能够支持简单的 XML 和注解配置规则。使 Map 接口和 POJO 类映射到数据库字段和记录。 MyBatis 的特点 那么 MyBatis 具有什么特点呢?或许我们可以从如下几个方面来描述 MyBatis 中的 SQL 语句和主要业务代码分离,我们一般会把 MyBatis 中的 SQL 语句统一放在 XML 配置文件中,便于统一维护。 解除 SQL 与程序代码的耦合,通过提供 DAO 层,将业务逻辑和数据访问逻辑分离,使系统的设计更清晰,更易维护,更易单元测试。SQL 和代码的分离,提高了可维护性。 MyBatis 比较简单和轻量 本身就很小且简单。没有任何第三方依赖,只要通过配置 jar 包,或者如果你使用 Maven 项目的话只需要配置 Maven 以来就可以。易于使用,通过文档和源代码,可以比较完全的掌握它的设计思路和实现。 屏蔽样板代码 MyBatis 回屏蔽原始的 JDBC 样板代码,让你把更多的精力专注于 SQL 的书写和属性-字段映射上。 编写原生 SQL,支持多表关联 MyBatis 最主要的特点就是你可以手动编写 SQL 语句,能够支持多表关联查询。 提供映射标签,支持对象与数据库的 ORM 字段关系映射 ORM 是什么?对象关系映射(Object Relational Mapping,简称ORM) ,是通过使用描述对象和数据库之间映射的元数据,将面向对象语言程序中的对象自动持久化到关系数据库中。本质上就是将数据从一种形式转换到另外一种形式。 提供 XML 标签,支持编写动态 SQL。 你可以使用 MyBatis XML 标签,起到 SQL 模版的效果,减少繁杂的 SQL 语句,便于维护。 MyBatis 整体架构 MyBatis 最上面是接口层,接口层就是开发人员在 Mapper 或者是 Dao 接口中的接口定义,是查询、新增、更新还是删除操作;中间层是数据处理层,主要是配置 Mapper -> XML 层级之间的参数映射,SQL 解析,SQL 执行,结果映射的过程。上述两种流程都由基础支持层来提供功能支撑,基础支持层包括连接管理,事务管理,配置加载,缓存处理等。 接口层 在不与Spring 集成的情况下,使用 MyBatis 执行数据库的操作主要如下: InputStream is = Resources.getResourceAsStream("myBatis-config.xml"); SqlSessionFactoryBuilder builder = new SqlSessionFactoryBuilder(); SqlSessionFactory factory = builder.build(is); sqlSession = factory.openSession(); 其中的SqlSessionFactory,SqlSession是 MyBatis 接口的核心类,尤其是 SqlSession,这个接口是MyBatis 中最重要的接口,这个接口能够让你执行命令,获取映射,管理事务。 数据处理层 配置解析 在 Mybatis 初始化过程中,会加载 mybatis-config.xml 配置文件、映射配置文件以及 Mapper 接口中的注解信息,解析后的配置信息会形成相应的对象并保存到 Configration 对象中。之后,根据该对象创建SqlSessionFactory 对象。待 Mybatis 初始化完成后,可以通过 SqlSessionFactory 创建 SqlSession 对象并开始数据库操作。 SQL 解析与 scripting 模块 Mybatis 实现的动态 SQL 语句,几乎可以编写出所有满足需要的 SQL。 Mybatis 中 scripting 模块会根据用户传入的参数,解析映射文件中定义的动态 SQL 节点,形成数据库能执行的SQL 语句。 SQL 执行 SQL 语句的执行涉及多个组件,包括 MyBatis 的四大核心,它们是: Executor、StatementHandler、ParameterHandler、ResultSetHandler。SQL 的执行过程可以用下面这幅图来表示 MyBatis 层级结构各个组件的介绍(这里只是简单介绍,具体介绍在后面): SqlSession: ,它是 MyBatis 核心 API,主要用来执行命令,获取映射,管理事务。接收开发人员提供 Statement Id 和参数。并返回操作结果。Executor :执行器,是 MyBatis 调度的核心,负责 SQL 语句的生成以及查询缓存的维护。StatementHandler : 封装了JDBC Statement 操作,负责对 JDBC Statement 的操作,如设置参数、将Statement 结果集转换成 List 集合。ParameterHandler : 负责对用户传递的参数转换成 JDBC Statement 所需要的参数。ResultSetHandler : 负责将 JDBC 返回的 ResultSet 结果集对象转换成 List 类型的集合。TypeHandler : 用于 Java 类型和 JDBC 类型之间的转换。MappedStatement : 动态 SQL 的封装SqlSource : 表示从 XML 文件或注释读取的映射语句的内容,它创建将从用户接收的输入参数传递给数据库的 SQL。Configuration: MyBatis 所有的配置信息都维持在 Configuration 对象之中。 基础支持层 反射模块 Mybatis 中的反射模块,对 Java 反射进行了很好的封装,提供了简易的 API,方便上层调用,并且对反射操作进行了一系列的优化,比如,缓存了类的 元数据(MetaClass)和对象的元数据(MetaObject),提高了反射操作的性能。 类型转换模块 Mybatis 的别名机制,能够简化配置文件,该机制是类型转换模块的主要功能之一。类型转换模块的另一个功能是实现 JDBC 类型与 Java 类型的转换。在 SQL 语句绑定参数时,会将数据由 Java 类型转换成 JDBC 类型;在映射结果集时,会将数据由 JDBC 类型转换成 Java 类型。 日志模块 在 Java 中,有很多优秀的日志框架,如 Log4j、Log4j2、slf4j 等。Mybatis 除了提供了详细的日志输出信息,还能够集成多种日志框架,其日志模块的主要功能就是集成第三方日志框架。 资源加载模块 该模块主要封装了类加载器,确定了类加载器的使用顺序,并提供了加载类文件和其它资源文件的功能。 解析器模块 该模块有两个主要功能:一个是封装了 XPath,为 Mybatis 初始化时解析 mybatis-config.xml配置文件以及映射配置文件提供支持;另一个为处理动态 SQL 语句中的占位符提供支持。 数据源模块 Mybatis 自身提供了相应的数据源实现,也提供了与第三方数据源集成的接口。数据源是开发中的常用组件之一,很多开源的数据源都提供了丰富的功能,如连接池、检测连接状态等,选择性能优秀的数据源组件,对于提供ORM 框架以及整个应用的性能都是非常重要的。 事务管理模块 一般地,Mybatis 与 Spring 框架集成,由 Spring 框架管理事务。但 Mybatis 自身对数据库事务进行了抽象,提供了相应的事务接口和简单实现。 缓存模块 Mybatis 中有一级缓存和二级缓存,这两级缓存都依赖于缓存模块中的实现。但是需要注意,这两级缓存与Mybatis 以及整个应用是运行在同一个 JVM 中的,共享同一块内存,如果这两级缓存中的数据量较大,则可能影响系统中其它功能,所以需要缓存大量数据时,优先考虑使用 Redis、Memcache 等缓存产品。 Binding 模块 在调用 SqlSession 相应方法执行数据库操作时,需要制定映射文件中定义的 SQL 节点,如果 SQL 中出现了拼写错误,那就只能在运行时才能发现。为了能尽早发现这种错误,Mybatis 通过 Binding 模块将用户自定义的Mapper 接口与映射文件关联起来,系统可以通过调用自定义 Mapper 接口中的方法执行相应的 SQL 语句完成数据库操作,从而避免上述问题。注意,在开发中,我们只是创建了 Mapper 接口,而并没有编写实现类,这是因为 Mybatis 自动为 Mapper 接口创建了动态代理对象。 MyBatis 核心组件 在认识了 MyBatis 并了解其基础架构之后,下面我们来看一下 MyBatis 的核心组件,就是这些组件实现了从 SQL 语句到映射到 JDBC 再到数据库字段之间的转换,执行 SQL 语句并输出结果集。首先来认识 MyBatis 的第一个核心组件 SqlSessionFactory 对于任何框架而言,在使用该框架之前都要经历过一系列的初始化流程,MyBatis 也不例外。MyBatis 的初始化流程如下 String resource = "org/mybatis/example/mybatis-config.xml"; InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource); SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream); sqlSessionFactory.openSession(); 上述流程中比较重要的一个对象就是SqlSessionFactory,SqlSessionFactory 是 MyBatis 框架中的一个接口,它主要负责的是 MyBatis 框架初始化操作 为开发人员提供SqlSession 对象 SqlSessionFactory 有两个实现类,一个是 SqlSessionManager 类,一个是 DefaultSqlSessionFactory 类 DefaultSqlSessionFactory : SqlSessionFactory 的默认实现类,是真正生产会话的工厂类,这个类的实例的生命周期是全局的,它只会在首次调用时生成一个实例(单例模式),就一直存在直到服务器关闭。 SqlSessionManager : 已被废弃,原因大概是: SqlSessionManager 中需要维护一个自己的线程池,而使用MyBatis 更多的是要与 Spring 进行集成,并不会单独使用,所以维护自己的 ThreadLocal 并没有什么意义,所以 SqlSessionManager 已经不再使用。 ####SqlSessionFactory 的执行流程 下面来对 SqlSessionFactory 的执行流程来做一个分析 首先第一步是 SqlSessionFactory 的创建 SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream); 1 从这行代码入手,首先创建了一个 SqlSessionFactoryBuilder 工厂,这是一个建造者模式的设计思想,由 builder 建造者来创建 SqlSessionFactory 工厂 然后调用 SqlSessionFactoryBuilder 中的 build 方法传递一个InputStream 输入流,Inputstream 输入流中就是你传过来的配置文件 mybatis-config.xml,SqlSessionFactoryBuilder 根据传入的 InputStream 输入流和environment、properties属性创建一个XMLConfigBuilder对象。SqlSessionFactoryBuilder 对象调用XMLConfigBuilder 的parse()方法,流程如下。 XMLConfigBuilder 会解析/configuration标签,configuration 是 MyBatis 中最重要的一个标签,下面流程会介绍 Configuration 标签。 MyBatis 默认使用 XPath 来解析标签,关于 XPath 的使用,参见 https://www.w3school.com.cn/xpath/index.asp 在 parseConfiguration 方法中,会对各个在 /configuration 中的标签进行解析 重要配置 说一下这些标签都是什么意思吧 properties,外部属性,这些属性都是可外部配置且可动态替换的,既可以在典型的 Java 属性文件中配置,亦可通过 properties 元素的子元素来传递。 <properties> <property name="driver" value="com.mysql.jdbc.Driver" /> <property name="url" value="jdbc:mysql://localhost:3306/test" /> <property name="username" value="root" /> <property name="password" value="root" /> </properties> 一般用来给 environment 标签中的 dataSource 赋值 <environment id="development"> <transactionManager type="JDBC" /> <dataSource type="POOLED"> <property name="driver" value="${driver}" /> <property name="url" value="${url}" /> <property name="username" value="${username}" /> <property name="password" value="${password}" /> </dataSource> </environment> 还可以通过外部属性进行配置,但是我们这篇文章以原理为主,不会介绍太多应用层面的操作。 settings ,MyBatis 中极其重要的配置,它们会改变 MyBatis 的运行时行为。 settings 中配置有很多,具体可以参考 https://mybatis.org/mybatis-3/zh/configuration.html#settings 详细了解。这里介绍几个平常使用过程中比较重要的配置 一般使用如下配置 <settings> <setting name="cacheEnabled" value="true"/> <setting name="lazyLoadingEnabled" value="true"/> </settings> typeAliases,类型别名,类型别名是为 Java 类型设置的一个名字。 它只和 XML 配置有关。 <typeAliases> <typeAlias alias="Blog" type="domain.blog.Blog"/> </typeAliases> 当这样配置时,Blog 可以用在任何使用 domain.blog.Blog 的地方。 typeHandlers,类型处理器,无论是 MyBatis 在预处理语句(PreparedStatement)中设置一个参数时,还是从结果集中取出一个值时, 都会用类型处理器将获取的值以合适的方式转换成 Java 类型。 在 org.apache.ibatis.type 包下有很多已经实现好的 TypeHandler,可以参考如下 你可以重写类型处理器或创建你自己的类型处理器来处理不支持的或非标准的类型。 具体做法为:实现 org.apache.ibatis.type.TypeHandler 接口, 或继承一个很方便的类 org.apache.ibatis.type.BaseTypeHandler, 然后可以选择性地将它映射到一个 JDBC 类型。 objectFactory,对象工厂,MyBatis 每次创建结果对象的新实例时,它都会使用一个对象工厂(ObjectFactory)实例来完成。默认的对象工厂需要做的仅仅是实例化目标类,要么通过默认构造方法,要么在参数映射存在的时候通过参数构造方法来实例化。如果想覆盖对象工厂的默认行为,则可以通过创建自己的对象工厂来实现。 public class ExampleObjectFactory extends DefaultObjectFactory { public Object create(Class type) { return super.create(type); } public Object create(Class type, List constructorArgTypes, List constructorArgs) { return super.create(type, constructorArgTypes, constructorArgs); } public void setProperties(Properties properties) { super.setProperties(properties); } public boolean isCollection(Class type) { return Collection.class.isAssignableFrom(type); } } 然后需要在 XML 中配置此对象工厂 <objectFactory type="org.mybatis.example.ExampleObjectFactory"> <property name="someProperty" value="100"/> </objectFactory> plugins,插件开发,插件开发是 MyBatis 设计人员给开发人员留给自行开发的接口,MyBatis 允许你在已映射语句执行过程中的某一点进行拦截调用。MyBatis 允许使用插件来拦截的方法调用包括:Executor、ParameterHandler、ResultSetHandler、StatementHandler 接口,这几个接口也是 MyBatis 中非常重要的接口,我们下面会详细介绍这几个接口。 environments,MyBatis 环境配置,MyBatis 可以配置成适应多种环境,这种机制有助于将 SQL 映射应用于多种数据库之中。例如,开发、测试和生产环境需要有不同的配置;或者想在具有相同 Schema 的多个生产数据库中 使用相同的 SQL 映射。 这里注意一点,虽然 environments 可以指定多个环境,但是 SqlSessionFactory 只能有一个,为了指定创建哪种环境,只要将它作为可选的参数传递给 SqlSessionFactoryBuilder 即可。 SqlSessionFactory factory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(reader, environment); SqlSessionFactory factory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(reader, environment, properties); databaseIdProvider ,数据库厂商标示,MyBatis 可以根据不同的数据库厂商执行不同的语句,这种多厂商的支持是基于映射语句中的 databaseId 属性。 <databaseIdProvider type="DB_VENDOR"> <property name="SQL Server" value="sqlserver"/> <property name="DB2" value="db2"/> <property name="Oracle" value="oracle" /> </databaseIdProvider> mappers,映射器,这是告诉 MyBatis 去哪里找到这些 SQL 语句,mappers 映射配置有四种方式 上面的一个个属性都对应着一个解析方法,都是使用 XPath 把标签进行解析,解析完成后返回一个 DefaultSqlSessionFactory 对象,它是 SqlSessionFactory 的默认实现类。这就是 SqlSessionFactoryBuilder 的初始化流程,通过流程我们可以看到,初始化流程就是对一个个 /configuration 标签下子标签的解析过程。 SqlSession 在 MyBatis 初始化流程结束,也就是 SqlSessionFactoryBuilder -> SqlSessionFactory 的获取流程后,我们就可以通过 SqlSessionFactory 对象得到 SqlSession 然后执行 SQL 语句了。具体来看一下这个过程‘ 在 SqlSessionFactory.openSession 过程中我们可以看到,会调用到 DefaultSqlSessionFactory 中的 openSessionFromDataSource 方法,这个方法主要创建了两个与我们分析执行流程重要的对象,一个是 Executor 执行器对象,一个是 SqlSession 对象。执行器我们下面会说,现在来说一下 SqlSession 对象 SqlSession 对象是 MyBatis 中最重要的一个对象,这个接口能够让你执行命令,获取映射,管理事务。SqlSession 中定义了一系列模版方法,让你能够执行简单的 CRUD 操作,也可以通过 getMapper 获取 Mapper 层,执行自定义 SQL 语句,因为 SqlSession 在执行 SQL 语句之前是需要先开启一个会话,涉及到事务操作,所以还会有 commit、 rollback、close 等方法。这也是模版设计模式的一种应用。 MapperProxy MapperProxy 是 Mapper 映射 SQL 语句的关键对象,我们写的 Dao 层或者 Mapper 层都是通过 MapperProxy 来和对应的 SQL 语句进行绑定的。下面我们就来解释一下绑定过程 这就是 MyBatis 的核心绑定流程,我们可以看到 SqlSession 首先调用 getMapper 方法,我们刚才说到 SqlSession 是大哥级别的人物,只定义标准(有一句话是怎么说的来着,一流的企业做标准,二流的企业做品牌,三流的企业做产品)。 SqlSession 不愿意做的事情交给 Configuration 这个手下去做,但是 Configuration 也是有小弟的,它不愿意做的事情直接甩给小弟去做,这个小弟是谁呢?它就是 MapperRegistry,马上就到核心部分了。MapperRegistry 相当于项目经理,项目经理只从大面上把握项目进度,不需要知道手下的小弟是如何工作的,把任务完成了就好。最终真正干活的还是 MapperProxyFactory。看到这段代码 Proxy.newProxyInstance ,你是不是有一种恍然大悟的感觉,如果你没有的话,建议查阅一下动态代理的文章,这里推荐一篇 (https://www.jianshu.com/p/95970b089360) 也就是说,MyBatis 中 Mapper 和 SQL 语句的绑定正是通过动态代理来完成的。 通过动态代理,我们就可以方便的在 Dao 层或者 Mapper 层定义接口,实现自定义的增删改查操作了。那么具体的执行过程是怎么样呢?上面只是绑定过程,别着急,下面就来探讨一下 SQL 语句的执行过程。 MapperProxyFactory 会生成代理对象,这个对象就是 MapperProxy,最终会调用到 mapperMethod.execute 方法,execute 方法比较长,其实逻辑比较简单,就是判断是 插入、更新、删除 还是 查询 语句,其中如果是查询的话,还会判断返回值的类型,我们可以点进去看一下都是怎么设计的。 很多代码其实可以忽略,只看我标出来的重点就好了,我们可以看到,不管你前面经过多少道关卡处理,最终都逃不过 SqlSession 这个老大制定的标准。 我们以 selectList 为例,来看一下下面的执行过程。 这是 DefaultSqlSession 中 selectList 的代码,我们可以看到出现了 executor,这是什么呢?我们下面来解释。 Executor 还记得我们之前的流程中提到了 Executor(执行器) 这个概念吗?我们来回顾一下它第一次出现的位置。 由 Configuration 对象创建了一个 Executor 对象,这个 Executor 是干嘛的呢?下面我们就来认识一下 Executor 的继承结构 每一个 SqlSession 都会拥有一个 Executor 对象,这个对象负责增删改查的具体操作,我们可以简单的将它理解为 JDBC 中 Statement 的封装版。 也可以理解为 SQL 的执行引擎,要干活总得有一个发起人吧,可以把 Executor 理解为发起人的角色。 首先先从 Executor 的继承体系来认识一下 如上图所示,位于继承体系最顶层的是 Executor 执行器,它有两个实现类,分别是BaseExecutor和 CachingExecutor。 BaseExecutor 是一个抽象类,这种通过抽象的实现接口的方式是适配器设计模式之接口适配 的体现,是Executor 的默认实现,实现了大部分 Executor 接口定义的功能,降低了接口实现的难度。BaseExecutor 的子类有三个,分别是 SimpleExecutor、ReuseExecutor 和 BatchExecutor。 SimpleExecutor : 简单执行器,是 MyBatis 中默认使用的执行器,每执行一次 update 或 select,就开启一个Statement 对象,用完就直接关闭 Statement 对象(可以是 Statement 或者是 PreparedStatment 对象) ReuseExecutor : 可重用执行器,这里的重用指的是重复使用 Statement,它会在内部使用一个 Map 把创建的Statement 都缓存起来,每次执行 SQL 命令的时候,都会去判断是否存在基于该 SQL 的 Statement 对象,如果存在 Statement 对象并且对应的 connection 还没有关闭的情况下就继续使用之前的 Statement 对象,并将其缓存起来。因为每一个 SqlSession 都有一个新的 Executor 对象,所以我们缓存在 ReuseExecutor 上的 Statement作用域是同一个 SqlSession。 BatchExecutor : 批处理执行器,用于将多个 SQL 一次性输出到数据库 CachingExecutor: 缓存执行器,先从缓存中查询结果,如果存在就返回之前的结果;如果不存在,再委托给Executor delegate 去数据库中取,delegate 可以是上面任何一个执行器。 Executor 的创建和选择 我们上面提到 Executor 是由 Configuration 创建的,Configuration 会根据执行器的类型创建,如下 这一步就是执行器的创建过程,根据传入的 ExecutorType 类型来判断是哪种执行器,如果不指定 ExecutorType ,默认创建的是简单执行器。它的赋值可以通过两个地方进行赋值: 可以通过 标签来设置当前工程中所有的 SqlSession 对象使用默认的 Executor <settings> <!--取值范围 SIMPLE, REUSE, BATCH --> <setting name="defaultExecutorType" value="SIMPLE"/> </settings> 另外一种直接通过Java对方法赋值的方式 session = factory.openSession(ExecutorType.BATCH); Executor 的具体执行过程 Executor 中的大部分方法的调用链其实是差不多的,下面是深入源码分析执行过程,如果你没有时间或者暂时不想深入研究的话,给你下面的执行流程图作为参考。 我们紧跟着上面的 selectList 继续分析,它会调用到 executor.query 方法。 当有一个查询请求访问的时候,首先会经过 Executor 的实现类 CachingExecutor ,先从缓存中查询 SQL 是否是第一次执行,如果是第一次执行的话,那么就直接执行 SQL 语句,并创建缓存,如果第二次访问相同的 SQL 语句的话,那么就会直接从缓存中提取。 上面这段代码是从 selectList -> 从缓存中 query 的具体过程。可能你看到这里有些觉得类都是什么东西,我想鼓励你一下,把握重点,不用每段代码都看,从找到 SQL 的调用链路,其他代码想看的时候在看,看源码就是很容易发蒙,容易烦躁,但是切记一点,把握重点。 上面代码会判断缓存中是否有这条 SQL 语句的执行结果,如果没有的话,就再重新创建 Executor 执行器执行 SQL 语句,注意, list = doQuery 是真正执行 SQL 语句的过程,这个过程中会创建我们上面提到的三种执行器,这里我们使用的是简单执行器。 到这里,执行器所做的工作就完事了,Executor 会把后续的工作交给 StatementHandler 继续执行。下面我们来认识一下 StatementHandler 上面代码会判断缓存中是否有这条 SQL 语句的执行结果,如果没有的话,就再重新创建 Executor 执行器执行 SQL 语句,注意, list = doQuery 是真正执行 SQL 语句的过程,这个过程中会创建我们上面提到的三种执行器,这里我们使用的是简单执行器。 到这里,执行器所做的工作就完事了,Executor 会把后续的工作交给 StatementHandler 继续执行。下面我们来认识一下 StatementHandler StatementHandler 的继承结构 有没有感觉和 Executor 的继承体系很相似呢?最顶级接口是四大组件对象,分别有两个实现类 BaseStatementHandler 和 RoutingStatementHandler,BaseStatementHandler 有三个实现类, 他们分别是 SimpleStatementHandler、PreparedStatementHandler 和 CallableStatementHandler。 RoutingStatementHandler : RoutingStatementHandler 并没有对 Statement 对象进行使用,只是根据StatementType 来创建一个代理,代理的就是对应Handler的三种实现类。在MyBatis工作时,使用的StatementHandler 接口对象实际上就是 RoutingStatementHandler 对象。 BaseStatementHandler : 是 StatementHandler 接口的另一个实现类,它本身是一个抽象类,用于简化StatementHandler 接口实现的难度,属于适配器设计模式体现,它主要有三个实现类 SimpleStatementHandler: 管理 Statement 对象并向数据库中推送不需要预编译的SQL语句。PreparedStatementHandler: 管理 Statement 对象并向数据中推送需要预编译的SQL语句。CallableStatementHandler:管理 Statement 对象并调用数据库中的存储过程。 StatementHandler 的创建和源码分析 我们继续来分析上面 query 的调用链路,StatementHandler 的创建过程如下 MyBatis 会根据 SQL 语句的类型进行对应 StatementHandler 的创建。我们以预处理 StatementHandler 为例来讲解一下 执行器不仅掌管着 StatementHandler 的创建,还掌管着创建 Statement 对象,设置参数等,在创建完 PreparedStatement 之后,我们需要对参数进行处理了。 如 如果用一副图来表示一下这个执行流程的话我想是这样 这里我们先暂停一下,来认识一下第三个核心组件 ParameterHandler ParameterHandler - ParameterHandler 介绍 ParameterHandler 相比于其他的组件就简单很多了,ParameterHandler 译为参数处理器,负责为 PreparedStatement 的 sql 语句参数动态赋值,这个接口很简单只有两个方法 ParameterHandler 只有一个实现类 DefaultParameterHandler , 它实现了这两个方法。 getParameterObject: 用于读取参数setParameters: 用于对 PreparedStatement 的参数赋值ParameterHandler 的解析过程 上面我们讨论过了 ParameterHandler 的创建过程,下面我们继续上面 parameterSize 流程 这就是具体参数的解析过程了,下面我们来描述一下 下面用一个流程图表示一下 ParameterHandler 的解析过程,以简单执行器为例 我们在完成 ParameterHandler 对 SQL 参数的预处理后,回到 SimpleExecutor 中的 doQuery 方法 上面又引出来了一个重要的组件那就是 ResultSetHandler,下面我们来认识一下这个组件 ResultSetHandler - ResultSetHandler 简介 ResultSetHandler 也是一个非常简单的接口 ResultSetHandler 是一个接口,它只有一个默认的实现类,像是 ParameterHandler 一样,它的默认实现类是DefaultResultSetHandler ResultSetHandler 解析过程 MyBatis 只有一个默认的实现类就是 DefaultResultSetHandler,DefaultResultSetHandler 主要负责处理两件事 处理 Statement 执行后产生的结果集,生成结果列表 处理存储过程执行后的输出参数 按照 Mapper 文件中配置的 ResultType 或 ResultMap 来封装成对应的对象,最后将封装的对象返回即可。 其中涉及的主要对象有: ResultSetWrapper : 结果集的包装器,主要针对结果集进行的一层包装,它的主要属性有 ResultSet : Java JDBC ResultSet 接口表示数据库查询的结果。 有关查询的文本显示了如何将查询结果作为java.sql.ResultSet 返回。 然后迭代此ResultSet以检查结果。 TypeHandlerRegistry: 类型注册器,TypeHandlerRegistry 在初始化的时候会把所有的 Java类型和类型转换器进行注册。 ColumnNames: 字段的名称,也就是查询操作需要返回的字段名称 ClassNames: 字段的类型名称,也就是 ColumnNames 每个字段名称的类型 JdbcTypes: JDBC 的类型,也就是 java.sql.Types 类型 ResultMap: 负责处理更复杂的映射关系 在 DefaultResultSetHandler 中处理完结果映射,并把上述结构返回给调用的客户端,从而执行完成一条完整的SQL语句。 内容转载自:CSDN博主:cxuann 原文链接:https://blog.csdn.net/qq_36894974/article/details/104132876?depth_1-utm_source=distribute.pc_feed.none-task&request_id=&utm_source=distribute.pc_feed.none-task
问问小秘 2020-03-05 15:44:27 0 浏览量 回答数 0

问题

【精品问答】python技术1000问(2)

为了方便python开发者快速找到相关技术问题和答案,开发者社区策划了python技术1000问内容,包含最基础的如何学python、实践中遇到的技术问题、python面试等维度内容。 我们会以每天至少50条的...
问问小秘 2019-12-01 22:03:02 3129 浏览量 回答数 1

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你好,这里有208份资料,详情请参考:https://github.com/ty4z2008/Qix/blob/master/ds.md 《Reconfigurable Distributed Storage for Dynamic Networks》介绍:这是一篇介绍在动态网络里面实现分布式系统重构的paper.论文的作者(导师)是MIT读博的时候是做分布式系统的研究的,现在在NUS带学生,不仅仅是分布式系统,还有无线网络.如果感兴趣可以去他的主页了解. 《Distributed porgramming liboratory》介绍:分布式编程实验室,他们发表的很多的paper,其中不仅仅是学术研究,还有一些工业界应用的论文. 《MIT Theory of Distributed Systems》介绍:麻省理工的分布式系统理论主页,作者南希·林奇在2002年证明了CAP理论,并且著《分布式算法》一书. 《Notes on Distributed Systems for Young Bloods》介绍:分布式系统搭建初期的一些建议 《Principles of Distributed Computing》介绍:分布式计算原理课程 《Google's Globally-Distributed Database》介绍:Google全球分布式数据介绍,中文版 《The Architecture Of Algolia’s Distributed Search Network》介绍:Algolia的分布式搜索网络的体系架构介绍 《Build up a High Availability Distributed Key-Value Store》介绍:构建高可用分布式Key-Value存储系统 《Distributed Search Engine with Nanomsg and Bond》介绍:Nanomsg和Bond的分布式搜索引擎 《Distributed Processing With MongoDB And Mongothon》介绍:使用MongoDB和Mongothon进行分布式处理 《Salt: Combining ACID and BASE in a Distributed Database》介绍:分布式数据库中把ACID与BASE结合使用. 《Makes it 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systems》介绍:Google的统面向松散耦合的分布式系统的锁服务,这篇论文详细介绍了Google的分布式锁实现机制Chubby。Chubby是一个基于文件实现的分布式锁,Google的Bigtable、Mapreduce和Spanner服务都是在这个基础上构建的,所以Chubby实际上是Google分布式事务的基础,具有非常高的参考价值。另外,著名的zookeeper就是基于Chubby的开源实现.推荐The google stack,Youtube:The Chubby lock service for loosely-coupled distributed systems 《Sinfonia: a new paradigm for building scalable distributed systems》介绍:这篇论文是SOSP2007的Best Paper,阐述了一种构建分布式文件系统的范式方法,个人感觉非常有用。淘宝在构建TFS、OceanBase和Tair这些系统时都充分参考了这篇论文. 《Data-Intensive Text Processing with MapReduce》介绍:Ebook:Data-Intensive Text Processing with MapReduce. 《Design and Implementation of a Query Processor for a Trusted Distributed Data Base Management System》介绍:Design and Implementation of a Query Processor for a Trusted Distributed Data Base Management System. 《Distributed Query Processing》介绍:分布式查询入门. 《Distributed Systems and the End of the API》介绍:分布式系统和api总结. 《Distributed Query Reading》介绍:分布式系统阅读论文,此外还推荐github上面的一个论文列表The Distributed Reader。 《Replication, atomicity and order in distributed systems》介绍:Replication, atomicity and order in distributed systems 《MIT course:Distributed Systems》介绍:2015年MIT分布式系统课程主页,这次用Golang作为授课语言。6.824 Distributed Systems课程主页 《Distributed systems for fun and profit》介绍:免费分布式系统电子书。 《Ori:A Secure Distributed File System》介绍:斯坦福开源的分布式文件系统。 《Availability in Globally Distributed Storage Systems》介绍:Google论文:设计一个高可用的全球分布式存储系统。 《Calvin: Fast Distributed Transactions For Partitioned Database Systems》介绍:对于分区数据库的分布式事务处理。 《Distributed Systems Building Block: Flake Ids》介绍:Distributed Systems Building Block: Flake Ids. 《Introduction to Distributed System Design》介绍:Google Code University课程,如何设计一个分布式系统。 《Sheepdog: Distributed Storage System for KVM》介绍:KVM的分布式存储系统. 《Readings in Distributed Systems Systems》介绍:分布式系统课程列表,包括数据库、算法等. 《Tera》介绍:来自百度的分布式表格系统. 《Distributed systems: for fun and profit》介绍:分布式系统的在线电子书. 《Distributed Systems Reading List》介绍:分布式系统资料,此外还推荐Various articles about distributed systems. 《Designs, Lessons and Advice from Building Large Distributed Systems》介绍:Designs, Lessons and Advice from Building Large Distributed Systems. 《Testing a Distributed System》介绍:Testing a distributed system can be trying even under the best of circumstances. 《The Google File System》介绍: 基于普通服务器构建超大规模文件系统的典型案例,主要面向大文件和批处理系统, 设计简单而实用。 GFS是google的重要基础设施, 大数据的基石, 也是Hadoop HDFS的参考对象。 主要技术特点包括: 假设硬件故障是常态(容错能力强), 64MB大块, 单Master设计,Lease/链式复制, 支持追加写不支持随机写. 《Bigtable: A Distributed Storage System for Structured Data》介绍:支持PB数据量级的多维非关系型大表, 在google内部应用广泛,大数据的奠基作品之一 , Hbase就是参考BigTable设计。 Bigtable的主要技术特点包括: 基于GFS实现数据高可靠, 使用非原地更新技术(LSM树)实现数据修改, 通过range分区并实现自动伸缩等.中文版 《PacificA: Replication in Log-Based Distributed Storage Systems》介绍:面向log-based存储的强一致的主从复制协议, 具有较强实用性。 这篇文章系统地讲述了主从复制系统应该考虑的问题, 能加深对主从强一致复制的理解程度。 技术特点: 支持强一致主从复制协议, 允许多种存储实现, 分布式的故障检测/Lease/集群成员管理方法. 《Object Storage on CRAQ, High-throughput chain replication for read-mostly workloads》介绍:分布式存储论文:支持强一直的链式复制方法, 支持从多个副本读取数据,实现code. 《Finding a needle in Haystack: Facebook’s photo storage》介绍:Facebook分布式Blob存储,主要用于存储图片. 主要技术特色:小文件合并成大文件,小文件元数据放在内存因此读写只需一次IO. 《Windows Azure Storage: A Highly Available Cloud Storage Service with Strong Consistency》介绍: 微软的分布式存储平台, 除了支持类S3对象存储,还支持表格、队列等数据模型. 主要技术特点:采用Stream/Partition两层设计(类似BigTable);写错(写满)就封存Extent,使得副本字节一致, 简化了选主和恢复操作; 将S3对象存储、表格、队列、块设备等融入到统一的底层存储架构中. 《Paxos Made Live – An Engineering Perspective》介绍:从工程实现角度说明了Paxo在chubby系统的应用, 是理解Paxo协议及其应用场景的必备论文。 主要技术特点: paxo协议, replicated log, multi-paxo.参考阅读:关于Paxos的历史 《Dynamo: Amazon’s Highly Available Key-Value Store》介绍:Amazon设计的高可用的kv系统,主要技术特点:综和运用一致性哈希,vector clock,最终一致性构建一个高可用的kv系统, 可应用于amazon购物车场景.新内容来自分布式存储必读论文 《Efficient Replica Maintenance for Distributed Storage Systems》介绍:分布式存储系统中的副本存储问题. 《PADS: A Policy Architecture for Distributed Storage Systems》介绍:分布式存储系统架构. 《The Chirp Distributed Filesystem》介绍:开源分布式文件系统Chirp,对于想深入研究的开发者可以阅读文章的相关Papers. 《Time, Clocks, and the Ordering of Events in a Distributed System》介绍:经典论文分布式时钟顺序的实现原理. 《Making reliable distributed systems in the presence of sodware errors》介绍:面向软件错误构建可靠的分布式系统,中文笔记. 《MapReduce: Simplified Data Processing on Large Clusters》介绍:MapReduce:超大集群的简单数据处理. 《Distributed Computer Systems Engineering》介绍:麻省理工的分布式计算课程主页,里面的ppt和阅读列表很多干货. 《The Styx Architecture for Distributed Systems》介绍:分布式系统Styx的架构剖析. 《What are some good resources for learning about distributed computing? Why?》介绍:Quora上面的一个问答:有哪些关于分布式计算学习的好资源. 《RebornDB: The Next Generation Distributed Key-Value Store》介绍:下一代分布式k-v存储数据库. 《Operating System Concepts Ninth Edition》介绍:分布式系统归根结底还是需要操作系统的知识,这是耶鲁大学的操作系统概念书籍首页,里面有提供了第8版的在线电子版和最新的学习操作系统指南,学习分布式最好先学习操作系统. 《The Log: What every software engineer should know about real-time data's unifying abstraction》介绍:分布式系统Log剖析,非常的详细与精彩. 中文翻译 | 中文版笔记. 《Operating Systems Study Guide》介绍:分布式系统基础之操作系统学习指南. 《分布式系统领域经典论文翻译集》介绍:分布式系统领域经典论文翻译集. 《Maintaining performance in distributed systems》介绍:分布式系统性能维护. 《Computer Science from the Bottom Up》介绍:计算机科学,自底向上,小到机器码,大到操作系统内部体系架构,学习操作系统的另一个在线好材料. 《Operating Systems: Three Easy Pieces》介绍:<操作系统:三部曲>在线电子书,虚拟、并发、持续. 《Database Systems: reading list》介绍:数据库系统经典论文阅读列,此外推送github上面的db reading. 《Unix System Administration》介绍:Unix System Administration ebook. 《The Amoeba Distributed Operating System》介绍:分布式系统经典论文. 《Principles of Computer Systems》介绍:计算机系统概念,以分布式为主.此外推荐Introduction to Operating Systems笔记 《Person page of EMİN GÜN SİRER》介绍:推荐康奈尔大学的教授EMİN GÜN SİRER的主页,他的研究项目有分布式,数据存储。例如HyperDex数据库就是他的其中一个项目之一. 《Scalable, Secure, and Highly Available Distributed File Access》介绍:来自卡内基梅隆如何构建可扩展的、安全、高可用性的分布式文件系统,其他papers. 《Distributed (Deep) Machine Learning Common》介绍:分布式机器学习常用库. 《The Datacenter as a Computer》介绍:介绍了如何构建仓储式数据中心,尤其是对于现在的云计算,分布式学习来说很有帮助.本书是Synthesis Lectures on Computer Architecture系列的书籍之一,这套丛书还有 《The Memory System》,《Automatic Parallelization》,《Computer Architecture Techniques for Power Efficiency》,《Performance Analysis and Tuning for General Purpose Graphics Processing Units》,《Introduction to Reconfigurable Supercomputing》,Memory Systems Cache, DRAM, Disk 等 《helsinki:Distributed Systems Course slider》介绍:来自芬兰赫尔辛基的分布式系统课程课件:什么是分布式,复制,一致性,容错,同步,通信. 《TiDB is a distributed SQL database》介绍:分布式数据库TiDB,Golang开发. 《S897: Large-Scale Systems》介绍:课程资料:大规模系统. 《Large-scale L-BFGS using MapReduce》介绍:使用MapReduce进行大规模分布式集群环境下并行L-BFGS. 《Twitter是如何构建高性能分布式日志的》介绍:Twitter是如何构建高性能分布式日志的. 《Distributed Systems: When Limping Hardware Is Worse Than Dead Hardware》介绍:在分布式系统中某个组件彻底死了影响很小,但半死不活(网络/磁盘),对整个系统却是毁灭性的. 《Tera - 高性能、可伸缩的结构化数据库》介绍:来自百度的分布式数据库. 《SequoiaDB is a distributed document-oriented NoSQL Database》介绍:SequoiaDB分布式文档数据库开源. 《Readings in distributed systems》介绍:这个网址里收集了一堆各TOP大学分布式相关的课程. 《Paxos vs Raft》介绍:这个网站是Raft算法的作者为教授Paxos和Raft算法做的,其中有两个视频链接,分别讲上述两个算法.参考阅读:关于Paxos的历史 《A Scalable Content-Addressable Network》介绍:A Scalable Content-Addressable Network. 《500 Lines or Less》介绍:这个项目其实是一本书( The Architecture of Open Source Applications)的源代码附录,是一堆大牛合写的. 《MIT 6.824 Distributed System》介绍:这只是一个课程主页,没有上课的视频,但是并不影响你跟着它上课:每一周读两篇课程指定的论文,读完之后看lecture-notes里对该论文内容的讨论,回答里面的问题来加深理解,最后在课程lab里把所看的论文实现。当你把这门课的作业刷完后,你会发现自己实现了一个分布式数据库. 《HDFS-alike in Go》介绍:使用go开发的分布式文件系统. 《What are some good resources for learning about distributed computing? Why?》介绍:Quora上关于学习分布式的资源问答. 《SeaweedFS is a simple and highly scalable distributed file system》介绍:SeaweedFS是使用go开发的分布式文件系统项目,代码简单,逻辑清晰. 《Codis - yet another fast distributed solution for Redis》介绍:Codis 是一个分布式 Redis 解决方案, 对于上层的应用来说, 连接到 Codis Proxy 和连接原生的 Redis Server 没有明显的区别 《Paper: Coordination Avoidance In Distributed Databases By Peter Bailis》介绍:Coordination Avoidance In Distributed Databases. 《从零开始写分布式数据库》介绍:本文以TiDB 源码为例. 《what we talk about when we talk about distributed systems》介绍:分布式系统概念梳理,为分布式系统涉及的主要概念进行了梳理. 《Distributed locks with Redis》介绍:使用Redis实现分布式锁. 《CS244b: Distributed Systems》介绍: 斯坦福2014年秋季分布式课程. 《RAMP Made Easy》介绍: 分布式的“读原子性”. 《Strategies and Principles of Distributed Machine Learning on Big Data》介绍: 大数据分布式机器学习的策略与原理. 《Distributed Systems: What is the CAP theorem?》介绍: 分布式CAP法则. 《How should I start to learn distributed storage system as a beginner?》介绍: 新手如何步入分布式存储系统. 《Cassandra - A Decentralized Structured Storage System》介绍: 分布式存储系统Cassandra剖析,推荐白皮书Introduction to Apache Cassandra. 《What is the best resource to learn about distributed systems?》介绍: 分布式系统学习资源. 《What are some high performance TCP hacks?》介绍: 一些高性能TCP黑客技巧. 《Maintaining performance in distributed systems》介绍:分布式系统性能提升. 《A simple totally ordered broadcast protocol》介绍:Benjamin Reed 和 Flavio P.Junqueira 所著论文,对Zab算法进行了介绍,zab算法是Zookeeper保持数据一致性的核心,在国内有很多公司都使用zookeeper做为分布式的解决方案.推荐与此相关的一篇文章ZooKeeper’s atomic broadcast protocol: Theory and practice. 《zFS - A Scalable Distributed File System Using Object Disk》介绍:可扩展的分布式文件系统ZFS,The Zettabyte File System,End-to-end Data Integrity for File Systems: A ZFS Case Study. 《A Distributed Haskell for the Modern Web》介绍:分布式Haskell在当前web中的应用. 《Reasoning about Consistency Choices in Distributed Systems》介绍:POPL2016的论文,关于分布式系统一致性选择的论述,POPL所接受的论文,github上已经有人整理. 《Paxos Made Simple》介绍:Paxos让分布式更简单.译文.参考阅读:关于Paxos的历史,understanding Paxos part1,Understanding Paxos – Part 2.Quora: What is a simple explanation of the Paxos algorithm?,Tutorial Summary: Paxos Explained from Scratch,Paxos algorithm explained, part 1: The essentials,Paxos algorithm explained, part 2: Insights 《Consensus Protocols: Paxos》介绍:分布式系统一致性协议:Paxos.参考阅读:关于Paxos的历史 《Consensus on Transaction Commit》介绍:事务提交的一致性探讨. 《The Part-Time Parliaments》介绍:在《The Part-Time Parliament》中描述了基本协议的交互过程。在基本协议的基础上完善各种问题得到了最终的议会协议。 为了让人更容易理解《The Part-Time Parliament》中描述的Paxos算法,Lamport在2001发表了《Paxos Made Simple》,以更平直的口头语言描述了Paxos,而没有包含正式的证明和数学术语。《Paxos Made Simple》中,将算法的参与者更细致的划分成了几个角色:Proposer、Acceptor、Learner。另外还有Leader和Client.参考阅读:关于Paxos的历史 《Paxos Made Practical》介绍:看这篇论文时可以先看看理解Paxos Made Practical. 《PaxosLease: Diskless Paxos for Leases》介绍:PaxosLease:实现租约的无盘Paxos算法,译文. 《Paxos Made Moderately Complex》介绍:Paxos算法实现,译文,同时推荐42 Paxos Made Moderately Complex. 《Hadoop Reading List》介绍:Hadoop学习清单. 《Hadoop Reading List》介绍:Hadoop学习清单. 《2010 NoSQL Summer Reading List》介绍:NoSQL知识清单,里面不仅仅包含了数据库阅读清单还包含了分布式系统资料. 《Raft: Understandable Distributed Consensus》介绍:Raft可视化图帮助理解分布式一致性 《Etcd:Distributed reliable key-value store for the most critical data of a distributed system》介绍:Etcd分布式Key-Value存储引擎 《Understanding Availability》介绍:理解peer-to-peer系统中的可用性究竟是指什么.同时推荐基于 Peer-to-Peer 的分布式存储系统的设计 《Process structuring, synchronization, and recovery using atomic actions》介绍:经典论文 《Programming Languages for Parallel Processing》介绍:并行处理的编程语音 《Analysis of Six Distributed File Systems》介绍:此篇论文对HDFS,MooseFS,iRODS,Ceph,GlusterFS,Lustre六个存储系统做了详细分析.如果是自己研发对应的存储系统推荐先阅读此篇论文 《A Survey of Distributed File Systems》介绍:分布式文件系统综述 《Concepts of Concurrent Programming》介绍:并行编程的概念,同时推荐卡内基梅隆FTP 《Concurrency Control Performance Modeling:Alternatives and Implications》介绍:并发控制性能建模:选择与意义 《Distributed Systems - 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suonayi 2019-12-02 03:17:27 0 浏览量 回答数 0

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