背景 在微服务架构下，我们习惯使用多机器、分布式存储、缓存去支持一个高并发的请求模型，而忽略了单机高并发模型是如何工作的。...这篇文章通过解构客户端与服务端的建立连接和数据传输过程，阐述下如何进行单机高并发模型设计。...经典C10K问题 如何在一台物理机上同时服务10K用户，及10000个用户，对于java程序员来说，这不是什么难事，使用netty就能构建出支持并发超过10000的服务端程序。...应用程序进行decode,业务逻辑处理,最后encode，再发送出去，返回给客户端 因为是一个线程处理一个连接数据，对应的线程模型是这样 多路复用 阻塞vs非阻塞 因为一个连接传输，一个线程，需要的线程数太多...以上就是大名鼎鼎的reactor高并发模型。
同步和异步通常用来形容一次方法调用，同步方法，调用者必须等到方法调用返回后，才能继续后续的行为，异步方法调用会立即返回，调用者就可以继续后续的操作 [img5a03f5e9a3f6f.jpg] 二、并发和并行...并发和并行都可以表示两个或多个任务一起执行，但偏重点点不同，并发偏重于多个任务交替执行，而多个任务之间有可能还是串行的。
软件开发通常会提到一个名词 “三高”，即高并发、高性能、高可用。具体的指标定义，如：高并发方面要求QPS 大于10万；高性能方面要求请求延迟小于 100 ms；高可用方面要高于 99.99%。...高并发高并发（High Concurrency）是互联网分布式系统架构设计中必须考虑的因素之一，它通常是指，通过设计保证系统能够同时并行处理很多请求。...然后每个系统连一个数据库，这样本来就一个库，现在多个数据库，不也可以扛高并发么。...es 是分布式的，可以随便扩容，分布式天然就可以支撑高并发，因为动不动就可以扩容加机器来扛更高的并发。...参考文章理解透彻高并发关于负载均衡的一切高并发架构设计的16招并发常用指标
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。
高并发原则 无状态：应用无状态，配置文件有状态 拆分：系统维度、功能维度、读写维度、AOP维度、模块维度 服务化：进程内服务->单机远程服务->集群手动注册服务->自动注册和发现服务->服务分组/隔离/...在应用所在机器上部署一组Redis，直接本机读取数据，多机之间主从同步数据）6、分布式缓存（数据量太多，单机存储不了，用分片机制分散流量到多台要，或用分布式缓存实现，常见的分片规则：一致性哈希算法） 并发化...高可用原则 降级：开关集中化管理，推送机制把开关推送到各个应用；可降级的多级读服务；开关前置化；业务降级，高并发流量来袭，保障核心业务，保证数据最终一致性即可，可同步改异步，优先处理高优先级数据 限流...对于穿透到后端的流量考虑Nginx的limit模块；对恶意IP可用Nginx deny屏蔽 切流量：可用Nginx切换故障的应用层 可回滚：版本化（事务回滚、代码库回滚、部署版本回滚、数据版本回滚、静态资源版本回滚） 业务设计原则...防重设计：防重key、防重表、记录重复日志后续处理 幂等设计：业务系统重复消息消费幂等处理；第三方支付异步回调幂等处理 流程可定义 状态与状态机：状态设计有状态轨迹·，方便追溯；并发状态修改问题；状态变更有序问题
在系统设计时，如果能预先看到一些问题，并在设计层面提前解决，就会给后期的开发带来很大的便捷。相反，有缺陷的架构设计可能会导致后期的开发工作十分艰难，甚至会造成“推倒重来”的情形。...因此，高并发系统面临的最大性能瓶颈就是数据库。我们之前设计的各种缓存的目的，就是为了尽可能的减少对数据库的访问。...1.搭建高可用Redis集群，并通过主从同步进行数据备份、通过读写分离降低并发写操作的冲突、通过哨兵模式在Master挂掉之后选举新的Master； 2.搭建双Master的MySQL集群，并通过主从同步做数据备份...缓存穿透与缓存雪崩问题 缓存可以在一定程度上缓解高并发造成的性能问题，但在一些特定场景下缓存自身也会带来一些问题，比较典型的就是缓存穿透与缓存雪崩问题。...图7 缓存穿透 前面介绍过，单机MySQL最大能够承受的并发连接数只有一千左右，因此无论是设计失误（例如，某个高频访问的缓存对象过期）、恶意攻击（例如，频繁查询某个不存在的数据），还是偶然事件（例如，由于社会新闻导致某个热点的搜索量大增
这个后端接口，必须能够支持高并发请求，同时，非常重要的一点，必须尽可能“快”，在最短的时间里返回用户的请求结果。为了实现尽可能快这一点，接口的后端存储使用内存级别的操作会更好一点。...高并发下的数据安全 我们知道在多线程写入同一个文件的时候，会存现“线程安全”的问题（多个线程同时运行同一段代码，如果每次运行结果和单线程运行的结果是一样的，结果和预期相同，就是线程安全的）。...在上面的这个图中，就导致了并发用户B也“抢购成功”，多让一个人获得了商品。这种场景，在高并发的情况下非常容易出现。 2. 悲观锁思路 解决线程安全的思路很多，可以从“悲观锁”的方向开始讨论。...那么新的问题来了，高并发的场景下，因为请求很多，很可能一瞬间将队列内存“撑爆”，然后系统又陷入到了异常状态。...或者设计一个极大的内存队列，也是一种方案，但是，系统处理完一个队列内请求的速度根本无法和疯狂涌入队列中的数目相比。
这个后端接口，必须能够支持高并发请求，同时，非常重要的一点，必须尽可能“快”，在最短的时间里返回用户的请求结果。为了实现尽可能快这一点，接口的后端存储使用内存级别的操作会更好一点。...02 高并发下的数据安全 我们知道在多线程写入同一个文件的时候，会存现“线程安全”的问题（多个线程同时运行同一段代码，如果每次运行结果和单线程运行的结果是一样的，结果和预期相同，就是线程安全的）。...在上面的这个图中，就导致了并发用户B也“抢购成功”，多让一个人获得了商品。这种场景，在高并发的情况下非常容易出现。 悲观锁思路 解决线程安全的思路很多，可以从“悲观锁”的方向开始讨论。...那么新的问题来了，高并发的场景下，因为请求很多，很可能一瞬间将队列内存“撑爆”，然后系统又陷入到了异常状态。...或者设计一个极大的内存队列，也是一种方案，但是，系统处理完一个队列内请求的速度根本无法和疯狂涌入队列中的数目相比。
我们需要对主流微服务开发框架熟悉，需要有构建一个技术能力平台，还需要对业务、系统设计的领域模型、用户行为等要素有足够的理解。 其二、没有分布式的保护机制，盲目实现。...这个不是微服务的锅，而是规划和架构设计不到位的锅。《百万年薪架构师必备能力—亿级企业高可用高并发高可靠微服务架构设计与实践》。
2 并发编程的三大问题 原子性问题：不可中断的一系列动作，不会被线程调度机制打断，也不会被CPU响应中断打断。...也就是说Java内存模型对内存的划分对硬件内存没有任何影响，因为JMM只是一种抽象，是一组规则，并不实际存在，对硬件来说都会存储到主存、寄存器或者高速缓存中。...图片 本质上，这些规则是解决各种场景在并发时的可见性问题： 程序顺序规则：一个线程中的每个操作都应该happens-before该线程任何后续操作。即线程内每个操作的结果对该线程所有后续操作都可见。
高并发线程池设计 并发基本概念 所谓并发编程指的是在同一台计算机上"同时"处理多个任务。 并发是在同一实体上的多个事件。 ---- 处理事件过程出现阻塞 漫长的CPU密集型处理。
单例 单例是最常见的一种设计模式, 一般用于全局对象管理, 比如xml配置读写之类的. 一般分为懒汉式, 饿汉式....至于为什么要volatile关键字, 主要涉及到jdk指令重排, 详见之前的博文: Java内存模型与指令重排 懒汉式: 使用静态内部类 1 public class Singleton { 2...throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException; 生产消费者模式 生产者-消费者模式是一个经典的多线程设计模式...PCData为我们需要处理的元数据模型, 生产者构建PCData, 并放入缓冲队列. 消费者从缓冲队列中获取数据, 并执行计算....一般使用BlockingQueue作为数据缓冲队列, 他是通过锁和阻塞来实现数据之间的同步, 如果对缓冲队列有性能要求, 则可以使用基于CAS无锁设计的ConcurrentLinkedQueue.
单例 单例是最常见的一种设计模式, 一般用于全局对象管理, 比如xml配置读写之类的. 一般分为懒汉式, 饿汉式....至于为什么要volatile关键字, 主要涉及到jdk指令重排, 详见之前的博文: Java内存模型与指令重排 懒汉式: 使用静态内部类 1 public class Singleton { 2...throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException; 生产消费者模式 生产者-消费者模式是一个经典的多线程设计模式...生产者和消费者之间则通过共享内存缓冲区进行通信, 其结构图如下 PCData为我们需要处理的元数据模型, 生产者构建PCData, 并放入缓冲队列. 消费者从缓冲队列中获取数据, 并执行计算....一般使用BlockingQueue作为数据缓冲队列, 他是通过锁和阻塞来实现数据之间的同步, 如果对缓冲队列有性能要求, 则可以使用基于CAS无锁设计的ConcurrentLinkedQueue.
高并发内存池设计 高并发下传统方式的弊端 在传统C语言中，我们使用malloc、calloc、realloc、free来进行内存的申请分配与释放，函数原型如下。...void free(void *ptr); ---- 弊端 弊端1：高并发时较小内存块的使用，导致系统调用频繁，降低了系统的执行效率。...高并发时系统调用频繁，降低了系统的执行效率。 内存池提前预先分配大块内存，统一释放，极大的减少了malloc和free等函数的调用。...---- 高并发时内存池如何实现? 高并发——是互联网分布式系统架构设计中必须考虑的因素之一，它通常是指，通过设计保证系统能够同时并行处理很多请求。...高并发的特点: 响应时间短 吞吐量大 每秒响应请求数QPS 并发用户数高 内存池设计考虑 设计逻辑应该尽量简单，避免不同请求之间相互影响，尽量降低不同模块之间的耦合。
高并发（一）：灵魂拷问 ---- 处理办法简介 我们再面对高并发大流量时采取的办法，总结起来有以下三种： 1、Scale-out（横向拓展）：采用分布式部署的方式把流量分开，让每个服务器都承担一部分并发和流量...Scale-out，通过多个低性能的机器组成一个分布式集群来对抗高并发的流量。 如何做选择呢？这两种方法各有千秋吧。一般来说，系统设计初期的时候，考虑使用Scale-up的方式，因为这种方案足够简单。...但是当系统的并发超过了单机处理的极限时，这个方法就行不通了。 而Scale-out可以突破单机的限制，但也会引入一些复杂的问题，碧如说：设计困难、环境搭建困难、节点的安全性、数据的同步等。...异步调用在大规模高并发系统中被大量使用，比如我们熟知的 12306 网站。当我们订票时，页面会显示系统正在排队，这个提示就代表着系统在异步处理我们的订票请求。...处理逻辑后移到异步处理程序中，Web 服务的压力小了，资源占用的少了，自然就能接收更多的用户订票请求，系统承受高并发的能力也就提升了。 ---- 真实场景：这些方法都要用上吗？
单例 单例是最常见的一种设计模式, 一般用于全局对象管理, 比如xml配置读写之类的. 一般分为懒汉式, 饿汉式....至于为什么要volatile关键字, 主要涉及到jdk指令重排, 详见之前的博文: Java内存模型与指令重排 懒汉式: 使用静态内部类 1 public class Singleton { 2...unit) 11 throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException; 生产消费者模式 生产者-消费者模式是一个经典的多线程设计模式...PCData为我们需要处理的元数据模型, 生产者构建PCData, 并放入缓冲队列. 消费者从缓冲队列中获取数据, 并执行计算....一般使用BlockingQueue作为数据缓冲队列, 他是通过锁和阻塞来实现数据之间的同步, 如果对缓冲队列有性能要求, 则可以使用基于CAS无锁设计的ConcurrentLinkedQueue.
因此，高并发性能是一项十分重要的指标。 在设计高并发系统时，需要考虑到各种细节问题，比如负载均衡、数据库读写分离等等。此外，针对不同业务需求还需进行相应的技术调整和优化。...总之，在一个高并发系统中考虑各种可能出现的问题，并采取相应措施解决这些问题非常关键。 总之，对于当今互联网领域来说，设计一个稳定可靠且性能优异的高并发系统已经变得至关重要。...除此之外，还有一些其他技术手段也可以帮助企业提升其高并发系统的性能和可用性。例如：使用缓存技术加速数据读取、采用异步编程模型减少响应时间等等。...Part.3 这样设计高并发系统YYDS！ 首先，一个高并发系统需要经过详尽的需求分析和架构规划。为了应对大量用户流量的同时保持良好的响应速度，我们需要建立一个分层架构。...综上所述，设计一个高并发秒杀系统需要多方面考虑。只有在架构设计、性能优化和安全防护等方面做到充分准备，并且进行充分测试和优化才能保证系统的稳定和可靠性。 Part.5 高并发系统的技术挑战有哪些？
我的《高并发架构设计经验》原文链接，欢迎前往微信关注 一、高并发的说明和背景 高并发解决的核心问题是在同一时间上有大量的请求过来，然后我们的系统要怎么抗住这些请求带来的压力。...高并发是从业务角度去描述系统的能力，实现高并发的手段可以采用分布式，也可以采用缓存等，当然也包括多线程、协程，但远远不仅如此；高并发的基本表现为单位时间内系统能够同时处理的请求数，高并发的核心是对资源的有效压榨...二、高并发架构设计经验 高并发架构设计，需要从三大层来建设和分析 • 基础设施层：这个是最基础的依赖，主要是一些服务的部署。...针对大公司而言，一般都有成熟的系统和基础设施来承载，可能针对业务开发的同学来看，平时关注的的细节并不深入，但是不妨碍我们从全局角度来剖析高并发的设计。...• 服务端架构层：这个是我们重点要关注的架构设计，架构设计不合理，就很难抗住高并发，主要包括各种架构和模块的设计。 • 服务应用层：这个主要是针对我们写的代码来进行优化改进。
这样就大大提高了Nginx的并发处理能力。...整体架构图大致如下所示： 注意：所提供的架构图仅供参考，实现方法多种多样，无需局限于特定的架构设计。 这个系统能够实现的技术前提是「时间差」！。...本篇文章，我们讨论了高并发系统设计中缓存的重要性。适当使用缓存可以显著提高系统性能，并且可以抵消由于大量请求造成的负载。...在设计高并发系统时，我们还需要考虑数据库优化、负载均衡、分布式系统设计等其他方面。通过全方位地理解和应用这些原则，我们才能创建出稳定、可扩展和高效的高并发系统。...希望这篇文章能为你在处理高并发系统设计问题时提供有价值的参考和启示。当然，每个项目和场景都有其特定的需求和挑战，所以请持续学习和实践，不断改进你的设计策略。
本项目基于google公司的开源项目tcmalloc作为背景，简化实现一个高并发内存池，用该项目可以替代传统的malloc free函数来申请和释放内存，malloc和free作为我们最开始接触内存管理的元老级函数是在熟悉不过的了...其实不然，像malloc和free这种的函数是通用级别的，而通用的东西往往都带有一个特性，那就是适用性强，可移植性强，但是随之而带来的缺点就是针对性不够明显，比如对于某些高并发项目场景，项目内的线程数量众多...，不断的调用malloc，可能会涉及到频繁的加锁和解锁，这对于项目性能的影响是不可小觑的，所以在某些高并发场景，同时对性能要求又高的情况下，malloc和free就显的没那么能打了，此时google公司召集了一批顶尖的...由于后面定长内存池会作为一个小组件在高并发内存池中使用，而高并发内存池会涉及到多线程，为了保证线程安全，在定长内存池中多加了互斥锁。 2.项目实现 2.1 模块介绍+整体运行流程 1....在之前linux的POSIX信号量文章中，当时讲了一个生产消费模型的环形队列，内个环形队列也无需加锁控制，原理和基数树也是类似的，消费线程和生产线程随时并发跑的，但由于有信号量的控制，所以两个线程操作的位置不会在同一个
领取专属 10元无门槛券
手把手带您无忧上云
云服务器
ICP备案
对象存储
即时通信 IM
实时音视频
