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并发相关知识点

时间:2023-02-07 15:58:13浏览次数:58  
标签:知识点 缓存 数据库 更新 并发 模式 相关 数据

并发

并发不提高,可用就是耍流氓

基础设施

在分层架构中,最底层就是基础设施,一般来说包含物理服务器、IDC、部署方式等等,就像一个金字塔,只有底座稳定了,上层才能稳定。基础不牢,地动山摇。

异地多活

https://zhuanlan.zhihu.com/p/32009822

为什么做异地多活?饿了么的数据量越来越大,用户越来越多,单个数据处理中心撑不住了。

为什么?要是....会怎么样?怎么做?

原因:1.处理数据量增多 2.没有空间增加服务器 3.单机房故障,导致服务不可用
目的:1.服务扩展多机房,多个机房共同支持服务,一处不可用,另一处接替工作。

为什么做异地多活?
业务发展驱动,经过多年的发展,饿了么单个数据中心撑不住了。

  1. 主要机房空间限制,业务需要扩容,双方矛盾
  2. 单个机房故障,要进行业务迁移保证可用

归结起来就是:

  1. 服务扩展到多个机房
  2. 能够应对机房级别故障

解决方案:异地多活
不是每个公司都需要选择异地多活的方案,技术投入与服务器故障损失之间存在一个平衡点,当超过平衡点,这时便要使用一些高可用的方案。

数据库

读写分离:
一主多从:主库承担写流量,从库承担读流量
主从延迟:
1.MYSQL默认是主从复制的,如果主库插入数据马上从库查询,可能发生查不到的情况。所以一些关键查询,可以绑定在主库查询,避免主从延迟。
2.从库数量有限,理论上从库越多,承受QPS越高,但是增加从库,主库复制IO压力会增加。
3.无法解决写操作的QPS

分库分表
只有在读写分离没办法承受流量我们才考虑分库分表。

1.分表:
垂直拆分,按业务拆分
*订单表分为:用户信息表、支付信息表
水平拆分,按容量拆分
*订单表拆分为:512张订单子表
2. 分库:把原来在一个DB中的实例分在N个DB实例中
分库分表带来的问题:

  • 改造成本高:
    分库分表一般需要中间件的支持,常见有客户端模式与代理模式。
  • 客户端模式:
    客户端模式会通过在服务上引用client包的方式来实现分库分表的逻辑,比较有代表的是开源的sharding JDBC。
  • 代理模式
    代理模式是指所有的服务不是直接连接MySQL,而是通过连接代理,代理再连接到MySQL的方式,代理需要实现MySQL相关的协议。

事务问题
一致性、原子性、持久性、隔离性
无法支持多维度查询
数据迁移:停机迁移/双写,新增增量数据

架构,缓存、消息队列、资源隔离

缓存

缓存更新的套路

更新缓存的四种设计模式

引入:先删缓存,后更新数据库,会出现什么问题?

那么请静下心来想想,程序3的数据是不是脏数据?

  1. Cache Aside
    最常用的模式,逻辑如下:
  • 缓存命中:查询缓存,返回数据。
  • 缓存不命中:查询缓存->缓存不命中->查询数据库->放入缓存
  • 更新数据:先更新数据库,后更新缓存。


    这个模式又分为 读模式、写模式,读模式比较简单。
    读模式:先读缓存,缓存不存在读数据库,查出来数据更新缓存。
    写模式:蜀道难,难于上青天,四种模式:
  1. 先更新DB,再更新缓存

    PC1先更新的DB,理论应该缓存是PC2的数据,但是现在是PC1的数据,导致了错误。

  2. 先更新缓存,再更新DB
    与1一样,但是会引发更严重的并发写问题,会导致数据库的数据,与更新的先后数据不一致,导致数据库为脏数据。
    1中的情况,知识缓存的暂时不一致,而2是数据库数据的不一致。

  3. 先删除缓存,再更新DB

  4. 先更新DB,再删除缓存(推荐)

    与3情况相同,有并发写的问题,仍然存在数据不一致的可能。但不一致发生的前提是写请求插在读请求中间,我们知道同一条数据数据库读通常是比写要快的,缓存操作也肯定要比数据库快,所以这种不一致发生的概率很小。

  5. Read Through
    调用方只管查询,从哪里查调用方不需要管,由缓存服务来处理,如果缓存未命中,由缓存服务来加载。这会让代码变得简洁。

  6. Write Through
    Write Through 套路和Read Through相仿,不过是在更新数据时发生。当有数据更新的时候,如果没有命中缓存,直接更新数据库,然后返回。如果命中了缓存,则更新缓存,然后再由Cache自己更新数据库(这是一个同步操作)

  7. Write Behind Caching Pattern
    在更新数据的时候,只更新缓存,不更新数据库,而我们的缓存会异步地批量更新数据库。所以它有时会将几次的更新数据一起写回数据库,提高性能。但是带来的问题是数据丢失,及如果机器强制断电,缓存中数据便会丢失。有时候强一致、高可用、高性能是有冲突的。

以上这些都是经过考验的设计模式,根据自己的业务,选择适合自己的缓存设计模式。

1.并发很高,防止缓存击穿
热点Key失效,大量请求打在数据库,数据库承受不住压力会崩溃。
解决方法:比如热点key不过期。
2.缓存空值,需要防止缓存穿透
一个数据库中不存在的key,查询数据库时,没进行处理一定会落在数据库,这样连续多次查询一个key,一直会请求数据库,导致数据库性能下降。
解决方法:首先处理查询的key,当key不符合规范时,直接返回。当key符合规范时,数据库中不存在key对应的值,查询数据库后,将空值存进缓存。
3.设置过期时间,使用随机数避免缓存雪崩。
比如我现在设置一大批数据同样过期时间,等到过期后,全部请求都会落到数据库。
解决方法:使用随机数,将过期时间分散开,防止一时间缓存全部过期。

参考文章:
一直再说高并发,多少QPS才算高并发?

标签:知识点,缓存,数据库,更新,并发,模式,相关,数据
From: https://www.cnblogs.com/handsometaoa/p/17098731.html

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