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分布式專題 - Dubbo + Zookeeper

2023-02-13 07:07:07 後端開發

雪花演算法的原理

第一位符號位固定為0,41位時間戳,10位workld,12位序列號,位數可以有不同實作
優點:

每個毫秒值包含的ID值很多,不夠可以變動位數來增加,性能佳 (依賴workld的實作),.時間戳值在高位,中間是固定的機器碼,自增的序列在低位,整個ID是趨勢遞增的,0能夠根據業務場景資料庫節點布置靈活調整bit位劃分,靈活度高,

缺點:
強依賴于機器時鐘,如果時鐘回拔,會導致重復的ID生成,所以一般基于此的演算法發現時鐘回撥,都會拋例外.
處理,阻止ID生成,這可能導致服務不可用,

為什么Zookeeper可以用來作為注冊中心

可以利用Zookeeper的臨時節點和watch機制來實作注冊中心的自動注冊和發現,另外Zookeeper中的資料都是存在記憶體中的,并且Zookeeper底層采用了nio,多執行緒模型,所以Zokeeper的性能也是比較高的,所以可以用來作為注冊中心,但是如果考慮到注冊中心應該是注冊可用性的話,那么Zookeeper則不太合適,因為Zookeeper是CP的,它注重的是一致性,所以集群資料不-致時,集群將不可用,所以用Redis、Eureka、Nacos來作為注冊中心將更合適,

資料庫實作分布式鎖的問題及解決方案

利用唯一約束鍵存盤key,insert成功則代表獲取鎖成功,失敗則獲取失敗,操作完成需要洗掉鎖問題:
非阻塞,鎖獲取失敗后沒有排隊機制,需要自己編碼實作阻塞,可以使用自旋,直到獲取鎖;
不可重入,如果加鎖的方法需要遞回,則第二次插入會失敗,可以使用記錄執行緒標識解決重入問題;
死鎖,洗掉鎖失敗、則其他執行緒沒辦法獲取鎖,可以設定超時時間、使用定時任務檢查.
資料庫單點故障,資料庫高可用,

資料一致性模型有哪些

強一致性:當更新操作完成之后,任何多個后續行程的訪問都會回傳最新的更新過的值,這種是對用戶最友好的,就是用戶上一次寫什么,下一次就保證能讀到什么,根據 CAP 理論,這種實作需要犧牲可用性,
弱一致性: 系統在資料寫入成功之后,不承諾立即可以讀到最新寫入的值,也不會具體的承諾多久之后可以讀到,用戶讀到某一操作對系統資料的更新需要一段時間,我們稱這段時間為“不一致性視窗”,
最終一致性:最終一致性是弱一致性的特例,強調的是所有的資料副本,在經過一段時間的同步之后,最終都能夠達到一個一致的狀態,因此,最終一致性的本質是需要系統保證最終資料能夠達到一致,而不需要實時保證系統資料的強一致性,到達最終一致性的時間 ,就是不一致視窗時間,在沒有故障發生的前提下,不一致視窗的時間主要受通信延遲,系統負載和復制副本的個數影響

最終一致性模型根據其提供的不同保證可以劃分為更多的模型,包括因果一致性和會話一致性等,

因果一致性: 要求有因果關系的操作順序得到保證,非因果關系的操作順序則無所謂,
行程 A 在更新完某個資料項后通知了行程 B,那么行程 B 之后對該資料項的訪問都應該能夠獲取到行程A更新后的最新值,并且如果行程 B 要對該資料項進行更新操作的話,務必基于行程 A 更新后的最新值,
在微博或者微信進行評論的時候,比如你在朋友圈發了一張照片,朋友給你評論了,而你對朋友的評論進行了回復,這條朋友圈的顯示中,你的回復必須在朋友之后,這是一個因果關系,而其他沒有因果關系的資料,可以允許不一致,
會話一致性:將對系統資料的訪問程序框定在了一個會話當中,約定了系統能保證在同一個有效的會話中實作“讀己之所寫”"的一致性,就是在你的一次訪問中,執行更新操作之后,客戶端能夠在同一個會話中始終讀取到該資料項的最新值,實際開發中有分布式的 Session 一致性問題,可以認為是會話一致性的一個應用,

什么是分布式事務?有哪些實作方案?

在分布式系統中,一次業務處理可能需要多個應用來實作,比如用戶發送一次下單請求,就涉及到訂單系統創建訂單、庫存系統減庫存,而對于一次下單,訂單創與減庫存應該界要同時成功或同時失敗的,但在分布式系統中,如里不做處理,就很有可能出現訂單創建成功,但界減庫存失敗,那么解決這類問題,就需要用到分布式事務,常用解決方案有:
1.本地訊息表:創建訂單時,將減庫存訊息加入在本地事務中,一起提交到資料庫存入本地訊息表,然后呼叫庫存系統,如果呼叫成功則修改本地訊息狀態為成功,如果呼叫庫存系統失敗,則由后臺定時任務從本地訊息表中取出未成功的訊息,重試呼叫庫存系統
2.訊息佇列:目前RocketMQ中支持事務訊息,它的作業原理是:
a.生產者訂單系統先發送一條half訊息到Broker,half訊息對消費者而言是不可見的;
b.再創建單,根據創建訂單成功與否,向Broker發送commit或rollback;
c 并且生產者訂單系統還可以提供Broker回呼介面,當Broker發現一段時間half訊息沒有收到任何操作命令,則會主動調此介面來查詢訂單是否創建成功;
d.一旦half訊息commit了,消費者庫存系統就會來消費,如果消費成功,則訊息銷毀,分布式事務成功結束;
e.如果消費失敗,則根據重試策略進行重試,最后還失敗則進入死信佇列,等待進一步處理;
3.Seata:阿里開源的分布式事務框架,支持AT、TCC等多種模式,底層都是基于兩階段提交理論來實作的

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