msgpackjava

1. redis客户端选型-Jedis、lettuce、Redisson

1.背景

    研发部门对于客户端选型比较广泛和随意，依赖的分支也不统一，感觉就像网络到一个就直接用，或者是有一个功能满足就换，没有考虑到其他组的使用情况以及集中维护。

    另外一个是如果作为公司pom脚手架的基本组成部分，需要考虑统一成一个还是多个并存的问题，现在有两个考量：如果性能不是大问题，建议统一集中为一个就行; 如果需要多个并存，至少不能多于2个客户端。

2.比较

    官方推荐的java客户端只有Jedis、lettuce、Redisson，所以这次分析只针对这三个进行。

2.1.概述

    Jedis: redis的Java实现客户端，提供了比较全面的Redis命令的支持。

    lettuce: Lettuce is a scalable thread-safe Redis client for synchronous, asynchronous and reactive usage. Multiple threads may share one connection if they avoid blocking and transactional operations such as BLPOP and MULTI/EXEC. Lettuce is built with netty. Supports advanced Redis features such as Sentinel, Cluster, Pipelining, Auto-Reconnect and Redis data models.

    Redisson: Redisson是一个在Redis的基础上实现的Java驻内存数据网格（In-Memory Data Grid）。它不仅提供了一系列的分布式的Java常用对象，还提供了许多分布式服务。其中包括(BitSet, Set, Multimap, SortedSet, Map, List, Queue, BlockingQueue, Deque, BlockingDeque, Semaphore, Lock, AtomicLong, CountDownLatch, Publish / Subscribe, Bloom filter, Remote service, Spring cache, Executor service, Live Object service, Scheler service) Redisson提供了使用Redis的最简单和最便捷的方法。Redisson的宗旨是促进使用者对Redis的关注分离（Separation of Concern），从而让使用者能够将精力更集中地放在处理业务答举逻辑上。

lettuce: 直接看官网的： https://lettuce.io/

2.2.性能

    Jedis的性能比lettuce和Redisson都要差一点，三者的主要差异在于以下:

    1.Jedis使用同步和阻塞IO的方式，不支持异步；lettuce和Redisson支持异步，底层是基于netty框架的事件驱动作为通信层。

    2.Jedis设计上就是基于线程不安全来设计，一个连接只能被一个线程使用，但清皮碧是可以结合连接池来提高其性能；lettuce和Redis基于线程安全来设计的，一个连接是被共享使用的，但是也提供了连接池，主要用于事务以及阻塞操作的命令。

    3.lettuce和Redisson支持异步流的方式。

    一些公开的benchmark结果:

    Redisson和Jedis:

https://dzone.com/articles/redisson-pro-vs-jedis-which-is-faster

    Jedis和lettuce:

https://www.bby.cn/detail.html?id=9108

    上面的测试结果都是比较久远的，没找到三者共同参与的性能测试结果。

    没有做三者的性能基准测试，主要是无目的性、无针对性的条件限制(并发数、数据量、指令kv的握燃大小范围)，很难去做定量和可对比的基准测试（主要是我懒）。

2.3.功能

    Jedis: 提供比较全面的redis原生指令的支持，上层封装比较弱，集群特性支持度非常低，高级特性几乎没有。

    lettuce: 高级redis客户端，支持各种模式的redis连接和操作，高级特性几乎没有。

    Redisson: 高级redis客户端，支持各种模式的redis连接和操作，同时提供一大堆的实用功能。

    Jedis和lettuce没什么功能，就简单的操作，连分布式锁都需要自己实现，所以先聊聊Redisson的高级功能，中间偶尔会用Jedis和lettuce做对比。

    1.十几种编码方式。

    Redisson是基于对象的操作，对于key对象和value对象可用不同的高级编码方式:

    jsonJacksonCodec、AvroJacksonCodec、SmileJacksonCodec、CborJacksonCodec、MsgPackJacksonCodec、IonJacksonCodec、KryoCodec、SerializationCodec、FstCodec、LZ4Codec、SnappyCodec、CompositeCodec

    和四种基本的编码方式:

    JsonJacksonMapCodec、StringCodec、LongCodec、ByteArrayCodec

    而Jedis操作只针对字节数组, lettuce支持ByteArrayCodec、StringCodec、CipherCodec、CompressionCodec四种。

    按需使用，没有编码方式的比对。

2.分布式集合。

    把大集合拆分并均匀分布到各个节点上，集合包括Set、Map、BitSet、Bloom Filter、Spring Cache和Hibernate Cache，并且支持本地缓存。（只有专业版才能用）分布式锁。

各种各样的分布式锁: 可重入锁ReentrantLock、公平锁FairLock、联锁MultiLock、红锁RedLock、读写锁ReadWriteLock、信号量Semaphore、可过期的信号量PermitExpirableSemaphore、计数器CountDownLatch

3.RPC

4.分布式调度任务服务

5.分布式MR

6.复杂多维对象结构和对象引用的支持

7.集群pipeline

    lettuce也支持。

    jedis不支持，jedis连多key（分布在不同节点的）操作都不支持。

8.事务

    提供了XA Transactions标准的实现，可以集成到Spring中。（只有专业版才能用）

9.集群管理工具

    （只有专业版才能用）

10.限流器

    分布式的限流工具（有timeout功能）。

11.自增/分布式ID

12.BloomFilter

13.延迟队列

2.4.选型

    Spring最早是默认以Jedis作为客户端, 但是后来改为了lettuce, lettuce与Jedis相比比较明显的特点是异步和线程安全, 底层是netty大杀器作为通信层, 性能比Jedis的线程不安全+连接池要好。

    Redisson是以其强大的功能以及面向对象的设计优于其他两者。

    根据我们的业务需要:

    1.限流

    2.分布式锁

    3.缓存

    4.GID生成

    5.延时队列

    6.lua脚本

    7.请求合并

    Redisson都能满足，实际上单是使用Redisson作为Spring的客户端就足够了。

    个人倾向lettuce + Redisson。

2. 请教python与java之间rpc通信，rabbitmq相关

JSON 简单拦衡禅粗暴
msgPack格拦衫式, 支持广泛, 类似 JSON , 但是效率更高
Thrift 全简尘家桶, 爽爽爽
protobuf + gRpc

3. java开发中如何巧妙的使用Redis提高性能

楼主您好
把Redis作为缓存，将一些热点数据放到Redis中，读取时先读redis，载读db。
至于内减少内存，注意容：Redis中数据的过期策略；选择合适的数据结构，例如:选择hash而非string；数据存储进redis前使用序列化工具压缩，推荐MsgPack。
推荐知乎：https://www.hu.com/question/29548367

4. msgpack在java/c和go中序列化的区别

序列化其实很好理解，假如你现在做一个项目圆碧旦，项目是分工合作的，并且你喝其他小组成员不在同一个城市，那么你要如何把你写的那些类给其他小组成员呢？这个时候就要用到序列化了，简单的说：序列化就是将内存中的类或者对象（你写的类都是存储在内存中的）变成可以存储到存储媒介中的流，你将类序列化成流之橘扰后可以通过互联网传输给别人，你也可以反序列化将慧培别人的序列化流转换成内存中的对象，就这么简单

5. ubuntu 怎么导入python工程

在Ubuntu虚拟机中部署了。

项目中用到了的python模板有 redis zookeeper msgpack setuptools tornado ujson
软件安装包如下：
eclipse-jee-luna-R-linux-gtk-x86_64.tar.gz
jdk-7u71-linux-x64.gz
zookeeper-3.4.6.tar.gz
zkpython-master.zip
msgpack-python-0.3.0.tar.gz
Python-2.7.8.tar.xz
redis-2.6.14.tar.gz
redis-py-2.6.2.zip
setuptools-3.4.3.tar.gz
tornado-4.0.tar.gz
ujson-1.30.zip

1、安装jdk ，直接解压到/usr/local，然后配置环境变量即可
我把环境变量放到/etc/profile中了，当然你也可以放到.bashrc中
#add java config
export JAVA_HOME=/usr/local/jdk1.7.0_71
export JRE_HOME=/usr/local/jdk1.7.0_71/jre
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib:$JRE_HOME/lib:$CLASSPATH
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$JRE_HOME/bin:$PATH

最后保存profile文件，并命令行执行source /etc/profile 使其生效

2、eclipse 安装解压即可
tar -zxvf eclipse-jee-luna-R-linux-gtk-x86_64.tar.gz

直接eclipse启动时如果发现界面没menu，应该是由于Ubuntu和eclipse的一个冲突导致的
#slove the menu not find
export UBUNTU_MENUPROXY=0
./eclipse

3、python 安装，Ubuntu中自带了python2.7

4、eclipse 中安装pydev 插件

5、python tornado 安装
解压tornado包 tar -xzvf tornado-4.0.tar.gz
python setup.py build
python setup.py install
其它模块基本上都是如此安装

在安装zookeeper时需要注意下，应先安装python编译环境包，在安装zookeeper ，最后安装zython插件模块
sudo apt-get install build-essential python-dev
tar -xzvf zookeeper-3.4.6.tar.gz
cd zookeeper-3.4.6/
cd src/c
.configure
make & sudo make install
unzip zkpython-master.zip
python setup.py install
这样python就安装了zookeeper模块了
最后使用eclipse启动tornado时，zookeeper报错
ImportError: libzookeeper_mt.so.2
查找发现这个文件在系统/usr/local/lib中是存在的，所以应该是系统没有找到这个动态链接库，将

export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/lib/

写入.bashrc文件中 source 并重启启动eclipse tornado done

6. Java架构的路上必学知识点，你又知道多少

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7. Java语言打包成Jar包经过IKVM生成dll文件，在Unity里可以使用吗，怎么使用。using引用还可以吗

unity不支持java语言

8. java如何把msgpack类型的数据转成对应的属性

MessagePack是一派伍种高效的二进制序列化格式。它允许您像JSON一样在多个语言之间交换数据。但是，它更快并且更小。小整数被编码为一个字节,和典型的短字符串只需要毕羡差除了字符串本身的一个额外字节。
.MessagePack的使用
创建一个bean类，注意在类的前面需要加上@Message
@Messagepublic class Info{private String name;private String id;public String getId(){return id;}public void setId(String id){this.id = id;}public String getName(){return name;}public void setName(String name){this.name = name;}@Overridepublic String toString(){return "name : "+ name +", id : "+ id;}}

使用MessagePack对数据手皮进行序列化：
MessagePack messagePack = new MessagePack();//序列化Info info = new Info();info.setId("11111");info.setName("chyss");

byte[] bs = messagePack.write(info);

把接收到的byte[ ] bs 反序列化：
//反序列化Info infoOut = messagePack.read(bs, Info.class);

9. rpc的实现机制是什么

RPC 的全称是 Remote Procere Call 是一种进程间通信方式。它允许程序调用另一个地址空间（通常是共享网络的另一台机器上）的过程或函数，而不用程序员显式编码这个远程调用的细节。即无论是调用本地接口/服务的还是远程的接口/服务，本质上编写的调用代码基本相同。

比如两台服务器A，B，一个应用部署在A服务器上，想要调用B服务器上应用提供的函数或者方法，由于不在一个内存空间，不能直接调用，这时候需要通过就可以应用RPC框架的实现来解决。

RPC 会隐藏底层的通讯细节（不需要直接处理Socket通讯或Http通讯）

RPC 是一个请求响应模型。客户端发起请求，服务器返回响应（类似于Http的工作方式）

RPC 在使用形式上像调用本地函数（或方法）一样去调用远程的函数（或方法）。

二、常见RPC框架

几种比较典型的RPC的实现和调用框架。

（1）RMI实现，利用java.rmi包实现，基于Java远程方法协议(Java Remote Method Protocol)

和java的原生序列化。

（2）Hessian，是一个轻量级的remoting onhttp工具，使用简单的方法提供了RMI的功能。 基于HTTP协议，采用二进制编解码。

（3）THRIFT是一种可伸缩的跨语言服务的软件框架。thrift允许你定义一个描述文件，描述数据类型和服务接口。依据该文件，编译器方便地生成RPC客户端和服务器通信代码。

二、RPC框架实现原理

在RPC框架中主要有三个角色：Provider、Consumer和Registry。如下图所示：

RPC框架面试总结-RPC原理及实现

节点角色说明：

* Server: 暴露服务的服务提供方。

* Client: 调用远程服务的服务消费方。

* Registry: 服务注册与发现的注册中心。

三、RPC调用流程

RPC基本流程图：

RPC框架面试总结-RPC原理及实现

一次完整的RPC调用流程（同步调用，异步另说）如下：

1）服务消费方（client）调用以本地调用方式调用服务；

2）client stub接收到调用后负责将方法、参数等组装成能够进行网络传输的消息体；

3）client stub找到服务地址，并将消息发送到服务端；

4）server stub收到消息后进行解码；

5）server stub根据解码结果调用本地的服务；

6）本地服务执行并将结果返回给server stub；

7）server stub将返回结果打包成消息并发送至消费方；

8）client stub接收到消息，并进行解码；

9）服务消费方得到最终结果。

RPC框架的目标就是要2~8这些步骤都封装起来，让用户对这些细节透明。

四、服务注册&发现

RPC框架面试总结-RPC原理及实现

服务提供者启动后主动向注册中心注册机器ip、port以及提供的服务列表；

服务消费者启动时向注册中心获取服务提供方地址列表，可实现软负载均衡和Failover；

五、使用到的技术

1、动态代理

生成 client stub和server stub需要用到 Java 动态代理技术 ，我们可以使用JDK原生的动态代理机制，可以使用一些开源字节码工具框架 如：CgLib、Javassist等。

2、序列化

为了能在网络上传输和接收 Java对象，我们需要对它进行 序列化和反序列化操作。

* 序列化：将Java对象转换成byte[]的过程，也就是编码的过程；

* 反序列化：将byte[]转换成Java对象的过程；

可以使用Java原生的序列化机制，但是效率非常低，推荐使用一些开源的、成熟的序列化技术，例如：protobuf、Thrift、hessian、Kryo、Msgpack

关于序列化工具性能比较可以参考：jvm-serializers

3、NIO

当前很多RPC框架都直接基于netty这一IO通信框架，比如阿里巴巴的HSF、bbo，Hadoop Avro，推荐使用Netty 作为底层通信框架。

4、服务注册中心

可选技术：

* Redis

* Zookeeper

* Consul

* Etcd

10. 编程技巧：Java串口通信简介

嵌入式系统或传感器网络的很多应用和测试都需要通过PC机与嵌入式设备或传感器节点进行通信 其中 最常用的接口就是RS 串口和并口(鉴于USB接口的复杂性以及不需要很大的数据传输量 USB接口用在这里还是显得过于奢侈 况且目前除了SUN有一个支持USB的包之外 我还没有看到其他直接支持USB的Java类库) SUN的CommAPI分别提供了对常用的RS 串行端口和IEEE 并行端口通讯的支持 RS C(又称EIA RS C 以下简称RS )是在 年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统 调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准 RS 是一个全双工的通讯协议 它可以同时进行数据接收和发送的工作

常见的Java串口包

目前 常见的Java串口包有SUN在 年发布的串口通信API m jar(Windows下) m jar(Linux/Solaris);IBM的串口通信API以及一个开源的实现 鉴于在Windows下SUN的API比较常用以及IBM的实现和SUN的在API层面都是一样的 那个开源的实现又不像两家大厂的产品那样让人放心 这里就只介绍SUN的串口通信API在Windows平台下的使用

串口包的安装(Windows下)

到SUN的网站下载javam win zip 包含的东西如下所示

按照其使用说明(l)的说法 要想使用串口包进行串口通信 除了设置好环境变量之外 还要将win dll复制到 in目录下;将m jar复制到 lib;把m properties也同样拷贝到 lib目录下 然而在真正运行使用串口包的时候 仅作这些是不够的 因为通常当运行 java MyApp 的时候 是由JRE下的虚拟机启动MyApp的 而我们只复制上述文件到JDK相应目录下 所以应用程序将会提示找不到串口 解决这个问题的方法很简单 我们只须将上面提到的文件放到JRE相应的目录下就可以了

值得注意的是 在网络应用程序中使用串口API的时候 还会遇到其他更复杂问题 有兴趣的话 你可以查看CSDN社区中 关于网页上Applet用javam 读取客户端串口的问题 的帖子

串口API概览

m CommPort

这是用于描述一个被底层系统支持的端口的抽象类 它包含一些高层的IO控制方法 这些方法对于所有不同的通讯端口来说是通用的 SerialPort 和ParallelPort都是它的子类 前者用于控制串行端口而后者用于控这并口 二者对于各自底层的物理端口都有不同的控制方法 这里我们只关心SerialPort

m CommPortIdentifier

这个类主要用于对串口进行管理和设置 是对串口进行访问控制的核心类 主要包括以下方法

l 确定是否有可用的通信端口

l 为IO操作打开通信端口

l 决定端口的所有权

l 处理端口所有权的争用

l 管理端口所有权变化引发的事件(Event)

m SerialPort

这个类用于描述一个RS 串行通信端口的底层接口 它定义了串口通信所需的最小功能集 通过它 用户可以直接对串口进行读 写及设置工作

串口API实例

大段的文字怎么也不如一个小例子来的清晰 下面我们就一起看一下串口包自带的例子 SerialDemo中的一小段代码来加深对串口API核心类的使用方法的认识

列举出本机所有可用串口

voidlistPortChoices(){ CommPortIdentifierportId; Enumerationen=CommPortIdentifier getPortIdentifiers(); //iteratethroughtheports while(en hasMoreElements()){ portId=(CommPortIdentifier)en nextElement(); if(portId getPortType()==CommPortIdentifier PORT_SERIAL){ System out println(portId getName()); } } portChoice select(parameters getPortName()); }

以上代码可以列举出当前系统所有可用的串口名称 我的机器上输出的结果是 和

串口参数的配置

串口一般有如下参数可以在该串口打开以前配置进行配置

包括波特率 输入/输出流控制 数据位数 停止位和齐偶校验

SerialPortsPort; try{ sPort setSerialPortParams(BaudRate Databits Stopbits Parity); //设置输入/输出控制流 sPort setFlowControlMode(FlowControlIn|FlowControlOut); }catch(){}

串口的读写

对串口读写之前需要先打开一个串口

CommPortIdentifierportId=CommPortIdentifier getPortIdentifier(PortName); try{ SerialPortsPort=(SerialPort)portId open( 串口所有者名称 超时等待时间); }catch(PortInUseExceptione){//如果端口被占用就抛出这个异常 (e getMessage()); } //用于对串口写数据 OutputStreamos=newBufferedOutputStream(sPort getOutputStream()); os write(intdata); //用于从串口读数据 InputStreamis=newBufferedInputStream(sPort getInputStream()); intreceivedData=is read();

读出来的是int型 你可以把它转换成需要的其他类型

这里要注意的是 由于Java语言没有无符号类型 即所有的类型都是带符号的 在由byte到int的时候应该尤其注意 因为如果byte的最高位是 则转成int类型时将用 来占位 这样 原本是 的byte类型的数变成int型就成了 这是很严重的问题 应该注意避免

串口通信的通用模式及其问题

终于唠叨完我最讨厌的基础知识了 下面开始我们本次的重点 串口应用的研究 由于向串口写数据很简单 所以这里我们只关注于从串口读数据的情况 通常 串口通信应用程序有两种模式 一种是实现SerialPortEventListener接口 监听各种串口事件并作相应处理;另一种就是建立一个独立的接收线程专门负责数据的接收 由于这两种方法在某些情况下存在很严重的问题(至于什么问题这里先卖个关子J) 所以我的实现是采用第三种方法来解决这个问题

事件监听模型

现在我们来看看事件监听模型是如何运作的

l 首先需要在你的端口控制类(例如SManager)加上 implements SerialPortEventListener

l 在初始化时加入如下代码

try{ SerialPortsPort addEventListener(SManager); }catch(TooManyListenersExceptione){ sPort close(); ( toomanylistenersadded ); } sPort notifyOnDataAvailable(true);

l 覆写public void serialEvent(SerialPortEvent e)方法 在其中对如下事件进行判断

BI 通讯中断

CD 载波检测

CTS 清除发送

DATA_AVAILABLE 有数据到达

DSR 数据设备准备好

FE 帧错误

OE 溢位错误

OUTPUT_BUFFER_EMPTY 输出缓冲区已清空

PE 奇偶校验错

RI 振铃指示

一般最常用的就是DATA_AVAILABLE 串口有数据到达事件 也就是说当串口有数据到达时 你可以在serialEvent中接收并处理所收到的数据 然而在我的实践中 遇到了一个十分严重的问题

首先描述一下我的实验 我的应用程序需要接收传感器节点从串口发回的查询数据 并将结果以图标的形式显示出来 串口设定的波特率是 川口每隔 毫秒返回一组数据(大约是 字节左右) 周期(即持续时间)为 秒 实测的时候在一个周期内应该返回 多个字节 而用事件监听模型我最多只能收到不到 字节 不知道这些字节都跑哪里去了 也不清楚到底丢失的是那部分数据 值得注意的是 这是我将serialEvent()中所有处理代码都注掉 只剩下打印代码所得的结果 数据丢失的如此严重是我所不能忍受的 于是我决定采用其他方法

串口读数据的线程模型

这个模型顾名思义 就是将接收数据的操作写成一个线程的形式:

(){ ThreadreadDataProcess=newThread(newRunnable(){ publicvoidrun(){ while(newData!= ){ try{ newData=is read(); System out println(newData); //其他的处理过程 ……… }catch(IOExceptionex){ System err println(ex); return; } } readDataProcess start(); }

在我的应用程序中 我将收到的数据打包放到一个缓存中 然后启动另一个线程从缓存中获取并处理数据 两个线程以生产者—消费者模式协同工作 数据的流向如下图所示

这样 我就圆满解决了丢数据问题 然而 没高兴多久我就又发现了一个同样严重的问题 虽然这回不再丢数据了 可是原本一个周期( 秒)之后 传感器节电已经停止传送数据了 但我的串口线程依然在努力的执行读串口操作 在控制台也可以看见收到的数据仍在不断的打印 原来 由于传感器节点发送的数据过快 而我的接收线程处理不过来 所以InputStream就先把已到达却还没处理的字节缓存起来 于是就导致了明明传感器节点已经不再发数据了 而控制台却还能看见数据不断打印这一奇怪的现象 唯一值得庆幸的是最后收到数据确实是 左右字节 没出现丢失现象 然而当处理完最后一个数据的时候已经快 分半钟了 这个时间远远大于节点运行周期 这一延迟对于一个实时的显示系统来说简直是灾难!

后来我想 是不是由于两个线程之间的同步和通信导致了数据接收缓慢呢?于是我在接收线程的代码中去掉了所有处理代码 仅保留打印收到数据的语句 结果依然如故 看来并不是线程间的通信阻碍了数据的接收速度 而是用线程模型导致了对于发送端数据发送速率过快的情况下的数据接收延迟 这里申明一点 就是对于数据发送速率不是如此快的情况下前面者两种模型应该还是好用的 只是特殊情况还是应该特殊处理

第三种方法

痛苦了许久(Boss天天催我L)之后 偶然的机会 我听说TinyOS中(又是开源的)有一部分是和我的应用程序类似的串口通信部分 于是我下载了它的 x版的Java代码部分 参考了它的处理方法 解决问题的方法说穿了其实很简单 就是从根源入手 根源不就是接收线程导致的吗 那好 我就干脆取消接收线程和作为中介的共享缓存 而直接在处理线程中调用串口读数据的方法来解决问题(什么 为什么不把处理线程也一并取消? 都取消应用程序界面不就锁死了吗?所以必须保留)于是程序变成了这样

publicbyte[]getPack(){ while(true){ //PacketLength为数据包长度 byte[]msgPack=newbyte[PacketLength]; for(inti= ;i<PacketLength;i++){ if((newData=is read())!= ){ msgPack[i]=(byte)newData; System out println(msgPack[i]); } } returnmsgPack; } }

在处理线程中调用这个方法返回所需要的数据序列并处理之 这样不但没有丢失数据的现象行出现 也没有数据接收延迟了 这里唯一需要注意的就是当串口停止发送数据或没有数据的时候is read()一直都返回 如果一旦在开始接收数据的时候发现 就不要理它 继续接收 直到收到真正的数据为止

结束语