「Java模拟分布式环境」java分布式解决方案
本篇文章给大家谈谈Java模拟分布式环境,以及java分布式解决方案对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。
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JAVA的技术特点是什么?
JAVA的技术特点是什么?
Java由美国SUN公司(被oracle公司收购)发明于1995年,是目前业界应用最广泛、使用人数最多的语言,连续多年排名世界第一,可以称之为“计算机语言界的英语”。
那么Java这么高的评价它的特点有哪些,下面我来为题主解答:
一、跨平台/可移植性
这是Java的核心优势。Java在设计时就很注重移植和跨平台性。比如:Java的int永远都是32位。不像C++可能是16,32,可能是根据编译器厂商规定的变化。这样的话程序的移植就会非常麻烦。
Java首先利用文本编辑器编写 Java源程序,源文件的后缀名为.java;再利用编译器(javac)将源程序编译成字节码文件,字节码文件的后缀名为.class; 最后利用虚拟机(解释器,java)解释执行。如下图所示:
二、安全性
Java适合于网络/分布式环境,为了达到这个目标,在安全性方面投入了很大的精力,使Java可以很容易构建防病毒,防篡改的系统。比如Java取消了强大但又危险的指针。由于指针可进行移动运算,指针可随便指向一个内存区域,而不管这个区域是否可用,这样做是危险的。
三、面向对象
面向对象是一种程序设计技术,非常适合大型软件的设计和开发。由于C++为了照顾大量C语言使用者而兼容了C,使得自身仅仅成为了带类的C语言,多少影响了其面向对象的彻底性!Java则是完全的面向对象语言。
四、简单性
Java就是C++语法的简化版,我们也可以将Java称之为“C++-”。跟我念“C加加减”,指的就是将C++的一些内容去掉;比如:头文件,指针运算,结构,联合,操作符重载,虚基类等等。同时,由于语法基于C语言,因此学习起来完全不费力。
五、高性能
Java最初发展阶段,总是被人诟病“性能低”;客观上,高级语言运行效率总是低于低级语言的,这个无法避免。Java语言本身发展中通过虚拟机的优化提升了几十倍运行效率。比如,通过JIT(JUST IN TIME)即时编译技术提高运行效率。 将一些“热点”字节码编译成本地机器码,并将结果缓存起来,在需要的时候重新调用。这样的话,使Java程序的执行效率大大提高,某些代码甚至接近C++的效率。
因此,Java低性能的短腿,已经被完全解决了。业界发展上,我们也看到很多C++应用转到Java开发,很多C++程序员转型为Java程序员。
六、分布式
Java是为Internet的分布式环境设计的,因为它能够处理TCP/IP协议。事实上,通过URL访问一个网络资源和访问本地文件是一样简单的。Java还支持远程方法调用(RMI,Remote Method Invocation),使程序能够通过网络调用方法。
七、多线程
多线程的使用可以带来更好的交互响应和实时行为。 Java多线程的简单性是Java成为主流服务器端开发语言的主要原因之一。
八、健壮性
Java是一种健壮的语言,吸收了C/C++ 语言的优点,但去掉了其影响程序健壮性的部分(如:指针、内存的申请与释放等)。Java程序不可能造成计算机崩溃。即使Java程序也可能有错误。如果出现某种出乎意料之事,程序也不会崩溃,而是把该异常抛出,再通过异常处理机制加以处理。
以上几种特性你了解到啦吗? 记得给个赞!
当然这些还没完,Java除啦这些特性还有一些其他的特点我也来给你讲一讲!!
1.java的风格类似C++,从某种意义上讲,java是C++的一个变种。但是java摒弃了C、C++中的容易引发错误和难以理解的指针,结构,以及内存管理等;
2.java是一种强类型的语言,比C/C++检查还要严格,java区分大小写字母;
3.java禁止非法访问内存,因为java没有指针,内存的申请和释放;
4.对于不同的操作系统,会有不同的java虚拟机,这也就决定了java的可移植性;
5.java提供了自动垃圾回收机制gc,有效避免了C、C++的内存泄漏问题;
记得给个赞!
java分布式架构有哪些技术
既然是分布式系统,系统间通信的技术就不可避免的要掌握。
首先,我们必须掌握一些基本知识,例如网络通信协议(例如TCP / UDP等),网络IO(Blocking-IO,NonBlocking-IO,Asyn-IO),网卡(多队列等)。 了解有关连接重用,序列化/反序列化,RPC,负载平衡等的信息。
在学习了这些基本知识之后,您基本上可以在分布式系统中编写一个简单的通信模块,但这实际上还远远不够。 现在,您已经进入了分布式字段,您已经对规模有很多要求。 这意味着需要一种通信程序,该程序可以支持大量连接,高并发性和低资源消耗。
大量的连接通常会有两种方式:
大量client连一个server
当前在NonBlocking-IO非常成熟的情况下,支持大量客户端的服务器并不难编写,但是在大规模且通常是长连接的情况下,有一点需要特别注意 ,即服务器挂起时不可能所有客户端都在某个时间点启动重新连接。 那基本上是一场灾难。 我见过一些没有经验的类似案例。 客户端规模扩大后,服务器基本上会在重新启动后立即刷新。 大量传入连接中断(当然,服务器的积压队列首先应设置为稍大一些)。 可以使用的通常方法是在客户端重新连接之前睡眠一段随机的时间。 另外,重连间隔采用避让算法。
一个client连大量的server
有些场景也会出现需要连大量server的现象,在这种情况下,同样要注意的也是不要并发同时去建所有的连接,而是在能力范围内分批去建。
除了建连接外,另外还要注意的地方是并发发送请求也同样,一定要做好限流,否则很容易会因为一些点慢导致内存爆掉。
这些问题在技术风险上得考虑进去,并在设计和代码实现上体现,否则一旦随着规模上去了,问题一时半会还真不太好解。
高并发这个点需要掌握CAS、常见的lock-free算法、读写锁、线程相关知识(例如线程交互、线程池)等,通信层面的高并发在NonBlocking-IO的情况下,最重要的是要注意在整体设计和代码实现上尽量减少对io线程池的时间占用。
低资源消耗这点的话NonBlocking-IO本身基本已经做到。
伸缩性
分布式系统基本上意味着规模不小。 对于此类系统,在设计时必须考虑可伸缩性。 在体系结构图上绘制的任何点,如果请求量或数据量继续增加,该怎么办? 通过添加机器来解决。 当然,此过程不需要考虑无限的情况。 如果您有经验的建筑师,从相对较小的规模到非常大型的范围,那么优势显然并不小,而且它们也将越来越稀缺。 。
横向可扩展性(Scale Out)是指通过增加服务器数量来提高群集的整体性能。 垂直可伸缩性(Scale Up)是指提高每台服务器的性能以提高集群的整体性能。 纵向可扩展性的上限非常明显,而分布式系统则强调水平可伸缩性。
分布式系统应用服务最好做成无状态的
应用服务的状态是指运行时程序因为处理服务请求而存在内存的数据。分布式应用服务最好是设计成无状态。因为如果应用程序是有状态的,那么一旦服务器宕机就会使得应用服务程序受影响而挂掉,那存在内存的数据也就丢失了,这显然不是高可靠的服务。把应用服务设计成无状态的,让程序把需要保存的数据都保存在专门的存储上(eg. 数据库),这样应用服务程序可以任意重启而不丢失数据,方便分布式系统在服务器宕机后恢复应用服务。
伸缩性的问题围绕着以下两种场景在解决:
无状态场景
对于无状态场景,要实现随量增长而加机器支撑会比较简单,这种情况下只用解决节点发现的问题,通常只要基于负载均衡就可以搞定,硬件或软件方式都有;
无状态场景通常会把很多状态放在db,当量到一定阶段后会需要引入服务化,去缓解对db连接数太多的情况。
有状态场景
所谓状态其实就是数据,通常采用Sharding来实现伸缩性,Sharding有多种的实现方式,常见的有这么一些:
2.1 规则Sharding
基于一定规则把状态数据进行Sharding,例如分库分表很多时候采用的就是这样的,这种方式支持了伸缩性,但通常也带来了很复杂的管理、状态数据搬迁,甚至业务功能很难实现的问题,例如全局join,跨表事务等。
2.2 一致性Hash
一致性Hash方案会使得加机器代价更低一些,另外就是压力可以更为均衡,例如分布式cache经常采用,和规则Sharding带来的问题基本一样。
2.3 Auto Sharding
Auto Sharding的好处是基本上不用管数据搬迁,而且随着量上涨加机器就OK,但通常Auto Sharding的情况下对如何使用会有比较高的要求,而这个通常也就会造成一些限制,这种方案例如HBase。
2.4 Copy
Copy这种常见于读远多于写的情况,实现起来又会有最终一致的方案和全局一致的方案,最终一致的多数可通过消息机制等,全局一致的例如zookeeper/etcd之类的,既要全局一致又要做到很高的写支撑能力就很难实现了。
即使发展到今天,Sharding方式下的伸缩性问题仍然是很大的挑战,非常不好做。
上面所写的基本都还只是解决的方向,到细节点基本就很容易判断是一个解决过多大规模场景问题的架构师,:)
稳定性
作为分布式系统,必须要考虑清楚整个系统中任何一个点挂掉应该怎么处理(到了一定机器规模,每天挂掉一些机器很正常),同样主要还是分成了无状态和有状态:
无状态场景
对于无状态场景,通常好办,只用节点发现的机制上具备心跳等检测机制就OK,经验上来说无非就是纯粹靠4层的检测对业务不太够,通常得做成7层的,当然,做成7层的就得处理好规模大了后的问题。
有状态场景
对于有状态场景,就比较麻烦了,对数据一致性要求不高的还OK,主备类型的方案基本也可以用,当然,主备方案要做的很好也非常不容易,有各种各样的方案,对于主备方案又觉得不太爽的情况下,例如HBase这样的,就意味着挂掉一台,另外一台接管的话是需要一定时间的,这个对可用性还是有一定影响的;
全局一致类型的场景中,如果一台挂了,就通常意味着得有选举机制来决定其他机器哪台成为主,常见的例如基于paxos的实现。
可维护性
维护性是很容易被遗漏的部分,但对分布式系统来说其实是很重要的部分,例如整个系统环境应该怎么搭建,部署,配套的维护工具、监控点、报警点、问题定位、问题处理策略等等。
java 分布式系统解决方案
EJB是sun的服务器端组件模型,设计目标与核心应用是部署分布式应用程序。凭借java跨平台的优势,用EJB技术部署的分布式系统可以不限于特定的平台。EJB (Enterprise JavaBean)是J2EE的一部分,定义了一个用于开发基于组件的企业多重应用程序的标准。其特点包括网络服务支持和核心开发工具(SDK)。 在J2EE里,Enterprise Java Beans(EJB)称为Java 企业Bean,是Java的核心代码,分别是会话Bean(Session Bean),实体Bean(Entity Bean)和消息驱动Bean(MessageDriven Bean)。
相关知识请搜索“EJB”。
java怎么进行分布式开发?
a请求b有很多的通讯方式,如果是socket,就可以直接socket对象中就有地址,http也差不多,如果是其他方式,就看看用的取地址的方法,如果类没有提供的话就不行。
Java-JAVA中都有哪几种分布式实现方式,各有什么优缺点
常用的有EJB、rmi、Web Service,还有Hessian、NIO等,它们的优缺点比较比下:
1:EJB
优势:可扩展性好,安全性强,支持分布式事务处理。
劣势:不能跨语言;配置相对复杂,不同J2EE容器之间很难做无缝迁移。
2:rmi
优势:面向对象的远程服务模型;基于TCP协议上的服务,执行速度快。
劣势:不能跨语言;每个远程对象都要绑定端口,不易维护;不支持分布式事务JTA,RMI框架对于安全性、事务、可扩展性的支持非常有限。
3: Web Service
优势:跨语言、跨平台,SOA思想的实现;安全性高;可以用来兼容legacy系统的功能
劣势:性能相对差,不支持两阶段事务
4:Hessian
优势:使用简单,速度快;跨语言,跨平台;可以用来兼容legacy系统的功能。
劣势:安全性的支持不够强,不支持两阶段事务。
5:NIO(Mina/Netty)
优点:基于TCP通信,效率上高于HTTP的方式,非阻塞IO应对高并发绰绰有余。根据具体的需要制定数据传输的格式,可扩展性强。
缺点:不能跨语言,无法穿透防火墙。
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