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36.1-并发及其解决方案

36.1-并发及其解决方案

作者: BeautifulSoulpy | 来源:发表于2020-01-20 09:05 被阅读0次

一个人的作息时间,往往体现了一个人的精神状态与人生态度。
人这一生不必追求大富大贵,只要一家人身体健康,其乐融融,就是岁月赠予的柔软幸福!


晚上睡眠时脑电活动和清洗过程

总结:

  1. 技术来源于生活;
  2. 解决方案:队列、争抢、并行(水平扩展、垂直扩展);
  3. 队列的核心作用:解耦和缓冲;
  4. 要成为专家,你需要了解框架的整个原理;

http://www.apache.org/

1. 并发

基本概念——并发和并行区别

并行,parallel
同时做某些事,可以互不干扰的同一个时刻做几件事;
并发,concurrency
也是同时做某些事,但是强调,一个时段内有事情要处理;

举例
乡村公路一条车道,半幅路面出现了坑,交警指挥交通。
众多车辆在这一时段要通过路面的事件,这就是并发。
交警指挥,车辆排队通过另外半幅路面,一个方向放行3分钟,停止该方向通行,换另一个方向放行。

高速公路的车道,双向4车道,所有车辆(数据)可以互不干扰的在自己的车道上奔跑(传输)。
在同一时刻,每条车道上可能同时又车辆在跑,是同时发生的概念,这就是并行;

2. 并发的解决

食堂打饭模型

中午12点,开饭啦,大家都涌向食堂,这就是并发,如果人很多,就是高并发

1、队列、缓冲区

假设只有一个窗口,陆续涌入食堂的人,排队打菜是比较好的方式;
所以,排队(队列)是一种天然解决并发的办法。
排队就是把人排成 队列,先进先出,解决了资源使用的问题。
排成的队列,其实就是一个缓冲地带,就是 缓冲区

假设女生优先,那么这个窗口就得是两队,只要有女生来就可以先打饭,男生队列等着,女生队伍就是一个 优先队列

例如queue模块的类Queue、LifoQueue、PriorityQueue。

2、争抢

只开一个窗口,有可能没有秩序,也就是谁挤进去就给谁打饭。
挤到窗口的人占据窗口,直到打到饭菜离开。
其他人继续争抢,会有一个人占据着窗口,可以视为锁定窗口,窗口就不能为其他人提供服务了。这是一种 锁机制

谁抢到资源就上锁,排他性的锁,其他人只能等候。(排队)

争抢也是一种高并发解决方案,但是,这样不好,因为有可能有人很长时间抢不到

3、预处理

如果排长队的原因,是由于每个人打菜等候时间长,因为要吃的菜没有,需要现做,没打着饭不走开,锁定着窗口。

食堂可以提前统计大多数人最爱吃的菜品,将最爱吃的80%的热门菜,提前做好,保证供应,20%的冷门菜,现做。

这样大多数人,就算锁定窗口,也很快就是释放窗口了。

一种提前加载用户需要的数据的思路,预处理思想,缓存常用。

4、并行

成百上千人同时来吃饭,一个队伍搞不定的,多开打饭窗口形成多个队列,如同开多个车道一样,并行打菜。
开窗口就得扩大食堂,得多雇人在每一个窗口提供服务,造成 成本上升。
日常可以通过购买更多服务器,或多开进程、线程实现并行处理,来解决并发问题。

注意这些都是 水平扩展思想。

注:
如果线程在单CPU上处理,就不是并行了。
但是多数服务器都是多CPU的,服务的部署往往是多机的、分布式的,这都是并行处理。

5、提速

垂直扩展:提高单个窗口的打饭速度,也是解决并发的方式;

打饭人员提高工作技能,或为单个庄口配备更多的服务人员,都是提速的办法;

提高单个CPU性能,或单个服务器安装更多的CPU;

这是一种 垂直扩展思想;

6、消息中间件(消息队列)

上地、西二旗地铁 站外 的九曲回肠的走廊,缓冲人流,进去之后再多口安检进展;

常见的消息中间件有RabbitMQ、ActiveMQ(Apache)、RocketMQ(阿里Apache)、kafka(Apache)(大数据,效率高)等。

当然还有其他手段解决并发问题,但是已经列举除了最常用的解决方案,一般来说不同的并发场景用不同的策略,而策略可能是多种方式的优化组合。

例如多开食堂(多地),也可以把食堂建设到宿舍生活区(就近),所以说,技术来源于生活。

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