在Serverless的喧嚣背后,Rust看似牢牢占据了C位,但其实在高并发这个话题下要总结的模式与套路其实很多,尤其是像Tokio专业的编程框架,对于程序员编写高性能程序的帮助很大。 thread::sleep(when - now); } waker.wake(); }); 无论是哪种高并发框架 高并发总结 Rust是近些年来随着Serverless一起新兴起的语言,表面上看他像是C,既没有JVM虚拟机也没有GC垃圾回收器,但仔细一瞧他还不是C,Rust特别不信任程序员,力图让Rust编译器把程序中的错误杀死在在生成可执行文件之前的 目前Rust的高并发编程框架最具代表性的就是Tokio,本文开头Future的例子就是基于Tokio框架编写的,这里也不加赘述了。 根据官方的说法每个Rust的Tokio任务只有64字节大小,这比直接通过folk线程去网络请求,效率会提升几个数量级,在高并发框架的帮助下,开发者完全可以做到极限压榨硬件的性能。
大家都知道,高并发系统有三把斧子:缓存、熔断和限流。但还有一把斧子,经常被遗忘在角落里,郁郁不得志,那就是预热。 ? 现象举例 先说两个现象。这些现象,只能在并发高的系统中出现。 一、DB重启后,瞬间死亡 一个高并发环境下的DB,进程死亡后进行重启。由于业务处在高峰期间,上游的负载均衡策略发生了重分配。刚刚启动的DB瞬间接受了1/3的流量,然后load疯狂飙升,直至再无响应。 当服务重新加入集群时,却发生了大量高耗时的请求,在请求量高的情况下,甚至大批大批的失败。 引起的原因大概可以归结于: 1、服务启动后,jvm并未完全准备完毕,JIT未编译等。 当系统长期处于低水位的情况下,流量突然增加时,直接把系统拉升到高水位可能瞬间把系统压垮。
并发的方式 多进程 多线程 协程 多线程遇到的问题 数据竞争 内存不安全和未定义的行为 常用的两种线程模型(rust都支持) 锁管理临界区 消息通信 rust的并发 通过后thread::spawn关键字 自定义线程通过Builder::new 线程从并发模型 数据共享 Rrc实现变量-可以读,但是没法修改 互斥mutex。 共享变量 支持读写锁RwLock 通过消息通信 mpse模块 channel和sync_channel rust中的线程安全 parking_lot检查死锁 保证安全的特征,send和sync 在mutex 和rwlock无法满足性能,或者觉得不好用时 actor模型比如库actix,rayon工作窃取,crossbeam并发工具库 use std::thread; //use std::rc::Rc; use
redis 实现高并发主要依靠主从架构,一主多从. 对于性能来说,单主用来写入数据,单机几万QPS,多从用来查询数据,多个从实例可以提供每秒 10w 的 QPS。 如果想要在实现高并发的同时,容纳大量的数据,那么就需要 redis 集群, 使用 redis cluster 模式,可以提供每秒几十万的读写并发。 这样也可以很轻松实现水平扩容,支撑读高并发。 Redis虽然读取写入的速度都特别快,但是也会产生读压力特别大的情况,所以为了缓解读的压力,所以进行读写分类,并对读进行扩展。 哨兵用于实现 redis 集群的高可用,本身也是分布式的,作为一个哨兵集群去运行,互相协同工作。 ==怎么保证redis是高并发以及高可用的==? sdown 和 odown 转换机制 sdown 是主观宕机,就一个哨兵如果自己觉得一个 master 宕机了,那么就是主观宕机。
今天无意中看见了这位兄弟的文章 通过请求队列的方式来缓解高并发抢购(初探) 但文章最后说并发超过500 就会出现超发,看了下代码,的确有这个问题 抽空简单完善了下,经压力测试后发现暂无超发现象, 下面为我的代码 欢迎指正 由于是在windows下测试,并发高了就报错 java.net.BindException: Address already in use 这个初看上去很像端口被占用,其实是因为已经完成请求的
简单理解下高并发: 高并发是指在同一个时间点,有很多用户同时的访问URL地址,比如:淘宝的双11,双12,就会产生高并发,如贴吧的爆吧,就是恶意的高并发请求, 也就是DDOS攻击,再屌丝点的说法就像玩撸啊撸被 高并发的数据处理: 通过表设计或者SQL语句来防止包并发下的数据错乱问题 通过程序代码防止包并发下的数据错乱问题 ---- 如例子:通过表设计防止并发导致数据错乱 需求点 【签到功能】 一天一个用户只能签到一次 , 签到成功后用户获取到一个积分 已知表 用户表,包含积分字段 高并发意淫分析(属于开发前的猜测): 在高并发的情况下,会导致,一个用户签到记录会有多条,或者用户签到后不止加一积分 0的时候无法进行抽奖 已知表: 用户表,包含积分字段 奖品表,包含奖品剩余数量字段 高并发意淫分析(属于开发前的猜测): 在高并发的情况下,会导致用户参与抽奖的时候积分被扣除,而奖品实际上已经被抽完了 在高并发接口的设计中可以使用具有高并发能力的编程语言去开发,如:nodejs 做web接口 服务器部署,图片服务器分离,静态文件走CDN 并发测试神器推荐 Apache JMeter Microsoft
而大数据也带来的高并发的问题. 解决高并发问题是大数据时代的永恒主题. 我们假设已经解决高并发的问题, 我们可以通过对数以亿计的数据做日志分析 , 从中分析用户行为 ,分析在哪个渠道的用户最具购买力 , 哪个渠道最容易接纳我们的产品. 即: 高并发>日志>分析行为>画像>推荐>服务 这便是大数据时代下企业发展之路 ,因此 ,解决高并发问题便是关键. 通过相应技术, 解决高并发问题 ,为企业节省更多资金 ,有益企业良性发展. 形式的日志以及日志抽样; 支持按指定关键字(域名,url等)收集Tengine运行状态; 组合多个CSS、JavaScript文件的访问请求变成一个请求; 自动去除空白字符和注释从而减小页面的体积 常用高并发模型设计 ,而apache 则是阻塞型的,在高并发下nginx 能保持低资源低消耗 高性能, 高度模块化的设计,编写模块相对简单 社区活跃,各种高性能模块出品迅速 apache 相对于nginx 的优点
QtConcurrent是一个命名空间,提供了用于编写并发软件的更高层次的类和算法。该命名空间中有一个重要的类,QThreadPool,这是一个管理线程池的类。
---- 文章目录 取经的地方 曾经,我眼中的高并发 如何理解高并发 高并发系统的设计目标是什么? 宏观目标 微观目标 高并发的实践方案有哪些? ---- 曾经,我眼中的高并发 真的,我知道我自己写的算不上高并发,很久了。 确实,十万上下的并发量真·算不上高并发。 3、理解片面,把高并发设计等同于性能优化:大谈并发编程、多级缓存、异步化、水平扩容,却忽视高可用设计、服务治理和运维保障。 ---- 如何理解高并发 高并发意味着大流量,需要运用技术手段抵抗流量的冲击。那到底多大并发才算高并发呢? 1、**不能只看数据,要看具体的场景。 另外,如果业务场景不同,高并发的落地方案也会存在差异,但是总体的设计思路和可借鉴的方案基本类似。 高并发设计同样要秉承架构设计的3个原则:简单、合适和演进。
2.什么是高并发 高并发(Hight Concurrnet),从字面上来理解就是让单位时间同时处理任务的能力尽可能的高。 实际上,从另外一个角度考虑,我们所说的高并发,并行已经是其一个子集。 而水平扩展的能力,实际上从另外一个角度来说,并行是提升系统并发能力的重要手段。 那么,既然是高并发,那么多高才算高呢? 为了更好的对系统的高并发性进行评价,需要对如下指标进行了解: 响应时间:系统对请求做出响应的时间,既然是高并发系统,这个响应时间就不可能太长,需要尽可能的短。 上述指标内容,主要是反映了高并发系统在高性能上的要求。做为高并发系统,需要实现的目标为: 高性能:这体现了系统的并行处理能力,在有限资源的情况下,提升性能能节省成本。
缓存 缓存比较好理解,在大型高并发系统中,如果没有缓存数据库将分分钟被爆,系统也会瞬间瘫痪。使用缓存不单单能够提升系统访问速度、提高并发访问量,也是保护数据库、保护系统的有效方式。
进入后语言是英文的可以选择Options—Choose Language—Chinese(Simplified) 选择左侧TestPlan—添加—线程(用户)—线程组 线程组介绍: 线程数,即为并发请求数量 为0表示并发执行 ramp-Up时间,即为几秒内开启全部线程,可修改 循环次数为1表示所有线程只执行一次。
大型网站系统应有的特点 高并发,大流量 高并发,大流量:需要面对高并发用户,大流量访问。 高可用 高可用:相对于高并发来说,高可用并不是一个比较有规律的参数,7*24 是每个网站的梦想,但是你并不知道,在某一刻,他就没理由的宕机了。 高并发设计原则 系统设计不仅需要考虑实现业务功能,还要保证系统高并发、高可用、高可靠等。 并发化 改串行为并行。 高可用设计原则 通过负载均衡和反向代理实现分流。 通过限流保护服务免受雪崩之灾。 通过降级实现部分可用、有损服务。 通过隔离实现故障隔离。 4.业务降级:当高并发流量来袭,在电商系统大促设计时保障用户能下单、能支付是核心要求,并保障数据最终一致性即可。
但Web2.0以用户为导向的理念,使得新生的网站有了新的特点——高并发,高流量,数据量大,逻辑复杂等,对网站建设也提出了新的要求。 此类网站可以说是Web2.0概念下的代表网站,具有Web2.0网站所有典型特征:高并发,高流量,数据量大,逻辑复杂,用户分散等等。 但是它的强大有时候却显得笨重,配置文件复杂得让人望而生畏,高并发情况下效率不太高。 7 总结及展望 7.1 总结 图6 典型高并发高流量网站的架构 对于一个高并发高流量的网站来说,任何一个环节的瓶颈都会造成网站性能的下降,影响用户体验,进而造成巨大的经济损失。 ,公司以及研究机构来关注高并发高流量的网站架构问题。
redis 实现高并发主要依靠主从架构,一主多从. 对于性能来说,单主用来写入数据,单机几万QPS,多从用来查询数据,多个从实例可以提供每秒 10w 的 QPS。 如果想要在实现高并发的同时,容纳大量的数据,那么就需要 redis 集群, 使用 redis cluster 模式,可以提供每秒几十万的读写并发。 这样也可以很轻松实现水平扩容,支撑读高并发。 Redis虽然读取写入的速度都特别快,但是也会产生读压力特别大的情况,所以为了缓解读的压力,所以进行读写分类,并对读进行扩展。 哨兵用于实现 redis 集群的高可用,本身也是分布式的,作为一个哨兵集群去运行,互相协同工作。 怎么保证redis是高并发以及高可用的? sdown 和 odown 转换机制 sdown 是主观宕机,就一个哨兵如果自己觉得一个 master 宕机了,那么就是主观宕机。
Rust 有很多种控制并发的方式,Barrier(屏障)是其中一种用来同步多线程计算的方式。 今天拿代码来简单看下。 比如我们要多线程计算,期望所有线程都计算完毕再输出最终结果。 这种组合也是一种有意思的并发控制方式,下次我们再聊聊它们。 推荐阅读 掌握Rust:从零开始的所有权之旅 聊聊Rust的Cell和RefCell 聊聊共享所有权之Rc和Arc 聊聊Rust的并发约束:Send和Sync 如果有用,点个 在看,让更多人看到 外链不能跳转
上次提到的 Barrier 用到了 Rust 的 condvar 和 mutex,今天来看下 condvar 的用法。 因为是多线程并发构建的 notify_one 和 wait,存在调用 notify_one 时没有线程在等待的可能,导致唤醒次数少于等待次数的情况。 综上这两点,condvar 唤醒时是需要重新检查条件是否依旧满足,而且需要和 mutex 一起使用,来确保条件值获取的并发安全。 https://github.com/crossbeam-rs/crossbeam/blob/master/crossbeam-utils/src/sync/wait_group.rs 推荐阅读 掌握Rust :从零开始的所有权之旅 Rust并发控制之Barrier 聊聊共享所有权之Rc和Arc 如果有用,点个 在看,让更多人看到
Rust 官方sync包中提供了mpsc模式的 (多生产者,单消费者:multi-producer, single-consumer) channel,可以实现基于消息并发控制,而不是依赖控制内存共享( 文章目录 规则 sync_channel - spsc sync_channel - mpsc channel 并发安全 规则 首先一般 channel 机制都保证了 生产者(producer/sender 这就能很好的实现对并发顺序的控制, 比如下边代码,用两组 channel 实现 1 和 2 的交替打印。 Sync for Receiver<T> {} 最后来看看 rust 如何保证 channel 的并发安全 Sender<T>同时支持Send和Sync,其维护的消息队列可以安全的在线程间传递所有权, 依旧是巧妙的通过Send和Sync标记 trait 保证了并发的安全,轻松实现无畏并发。
记录几个常用的并发用法: ---- 1、如何让线程只创建1次 先看一段熟悉的java代码: void method1() { new Thread(() -> { while ( } catch (InterruptedException e) { } } }).start(); } } 在rust now:1662285716 22222 -> now:1662285716 thread -> now:1662285718 33333 -> now:1662285718 参考文章: Rust 语言圣经-多线程并发编程
今天,我们继续「Rust学习笔记」的探索。我们来谈谈关于「Rust学习笔记之并发」的相关知识点。 如果,想了解该系列的文章,可以参考我们已经发布的文章。如下是往期文章。 文章list Rust学习笔记之Rust环境配置和入门指南 Rust学习笔记之基础概念 Rust学习笔记之所有权 Rust学习笔记之结构体 Rust学习笔记之枚举和匹配模式 Rust学习笔记之包、Crate 和模块 Rust学习笔记之集合 Rust学习笔记之错误处理 Rust学习笔记之泛型、trait 与生命周期 Rust学习笔记之闭包和迭代器 Rust学习笔记之智能指针 你能所学到的知识点 ❝ 并发编程Concurrent Rust 中一个实现消息传递并发的主要工具是 通道channel,Rust 标准库提供了其实现的编程概念。 ---- 通道与所有权转移 所有权规则在消息传递中扮演了重要角色,其有助于我们编写安全的并发代码。防止并发编程中的错误是在 Rust 程序中考虑所有权的一大优势。