1.openGauss数据库源码解析系列文章——事务机制源码解析(一)
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3.Kubernetes API
4.Golang GMP 原理
5.linux系统是中枢中枢什么系统
6.Axios源码深度剖析 - AJAX新王者
openGauss数据库源码解析系列文章——事务机制源码解析(一)
事务是数据库操作的核心单位,必须满足原子性、源码义及一致性、新定隔离性、精确持久性(ACID)四大属性,买点确保数据操作的中枢中枢screenflow源码可靠性与一致性。以下是源码义及openGauss数据库中事务机制的详细解析:
### 事务整体架构与代码概览
在openGauss中,事务的新定实现与存储引擎紧密关联,主要集中在源代码的精确`gausskernel/storage/access/transam`与`gausskernel/storage/lmgr`目录下。事务系统包含关键组件:
1. **事务管理器**:事务系统的买点中枢,基于有限循环状态机,中枢中枢接收外部命令并根据当前事务状态决定下一步执行。源码义及
2. **日志管理器**:记录事务执行状态及数据变化过程,新定包括事务提交日志(CLOG)、精确事务提交序列日志(CSNLOG)与事务日志(XLOG)。买点
3. **线程管理机制**:通过内存区域记录所有线程的事务信息,支持跨线程事务状态查询。
4. **MVCC机制**:采用多版本并发控制(MVCC)实现读写隔离,结合事务提交的CSN序列号,确保数据读取的正确性。
5. **锁管理器**:实现写并发控制,通过锁机制保证事务执行的隔离性。
### 事务并发控制
事务并发控制机制保障并发执行下的数据库ACID属性,主要由以下部分构成:
- **事务状态机**:分上层与底层两个层次,上层状态机通过分层设计,支持灵活处理客户端事务执行语句(BEGIN/START TRANSACTION/COMMIT/ROLLBACK/END),底层状态机记录事务具体状态,包括事务的开启、执行、结束等状态变化。
#### 事务状态机分解
- **事务块状态**:支持多条查询语句的事务块,包含默认、已开始、事务开始、运行中、结束状态。
- **底层事务状态**:状态包括TRANS_DEFAULT、TRANS_START、TRANS_INPROGRESS、TRANS_COMMIT、TRANS_ABORT、TRANS_DEFAULT,分别对应事务的初始、开启、运行、提交、回滚及结束状态。
#### 事务状态转换与实例
通过状态机实例展示事务执行流程,包括BEGIN、SELECT、END语句的执行过程,以及相应的状态转换。
- **BEGIN**:开始一个事务,状态从默认转为已开始,软件如何保护源码权限之后根据语句执行逻辑状态转换。
- **SELECT**:查询语句执行,状态保持为已开始或运行中,事务状态不发生变化。
- **END**:结束事务,状态从运行中或已开始转换为默认状态。
#### 事务ID分配与日志
事务ID(xid)以uint单调递增序列分配,用于标识每个事务,CLOG与CSNLOG分别记录事务的提交状态与序列号,采用SLRU机制管理日志,确保资源高效利用。
### 总结
事务机制在openGauss数据库中起着核心作用,通过详细的架构设计与状态管理,确保了数据操作的ACID属性,支持高并发环境下的高效、一致的数据处理。MVCC与事务ID的合理使用,进一步提升了数据库的性能与数据一致性。未来,将深入探讨事务并发控制的MVCC可见性判断机制与进程内的多线程管理机制,敬请期待。
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Kubernetes API
kube-apiserver是Kubernetes架构的核心组件,负责接收所有组件的API请求,它在集群中起着中枢神经的作用,任何操作都需要通过kube-apiserver进行。在Kubernetes中,我们通常提及的资源,如Deployment、Service等,实际上就是API操作的对象,这些资源最终被存储在etcd中,本质上是对etcd中资源进行增删改查(CRUD)。
当我们使用kubectl命令查看集群中某个命令空间的Deployment时,实际上kubectl将命令转化为API请求发送给kube-apiserver,然后将kube-apiserver返回的数据以特定格式输出。
API设计遵循一组和版本的规则,即groupVersion,例如`/apis/apps/v1/deployment`。其中`apis`表示API的组集合,`apps`是特定的组,`v1`是版本。而`/api/v1`这一组API则被视为核心组,因为Kubernetes在初期并未预期到未来API的丰富性,将所有资源API置于`/api/v1`下,以适应不断增长的需求。
每一个API都包含组和版本属性,版本定义了API的稳定性,以便在多次迭代后达到成熟状态。通过`kubectl get -raw /`命令可以查看集群中的所有API。
Kubernetes的API对象组织方式分为核心组和命名组,核心组包含所有资源,命名组则针对特定资源,如`/apis/$NAME/$VERSION`。用源码制作网游小说命名组和系统范围内的实体,如metrics,共同组成API结构。
资源可分为命名空间资源和集群资源。命名空间资源,如Pod、Deployment、Service,属于特定命名空间,其API请求遵循特定的组织形式。集群资源,如ClusterRole,则不在任何命名空间和版本下。非资源URL则与Pod、ClusterRole不同,用于验证etcd服务健康状态,不属于任何命名空间或版本。
自定义API用于开发自定义功能,例如`custom.io`表示自定义的API组,`test`为自定义资源。Kubernetes的REST API设计遵循一组和版本的规则,以实现API的组织和稳定性。
理解Kubernetes的API结构对于深入阅读源代码和开发自定义API至关重要。明确API的组织方式和规则能够帮助开发者更高效地与Kubernetes系统进行交互,构建更复杂的部署和管理逻辑。
Golang GMP 原理
通常语义中的线程,指的是内核级线程,核心点包括:(1)它是操作系统最小调度单元;(2)创建、销毁、调度交由内核完成,cpu 需完成用户态与内核态间的切换;(3)可充分利用多核,实现并行。
协程,又称为用户级线程,核心点如下:(1)与线程存在映射关系,为 M:1;(2)创建、销毁、调度在用户态完成,对内核透明,所以更轻;(3)从属同一个内核级线程,无法并行;一个协程阻塞会导致从属同一线程的所有协程无法执行。
Goroutine,经 Golang 优化后的特殊“协程”,核心点包括:(1)与线程存在映射关系,为 M:N;(2)创建、销毁、调度在用户态完成,对内核透明,足够轻便;(3)可利用多个线程,实现并行;(4)通过调度器的斡旋,实现和线程间的动态绑定和灵活调度;(5)栈空间大小可动态扩缩,因地制宜。
对比三个模型的通用题库软件源码免费各项能力:综上,goroutine 可说是博采众长之物。
实际上,“灵活调度” 一词概括得实在过于简要,Golang 在调度 goroutine 时,针对“如何减少加锁行为”,“如何避免资源不均”等问题都给出了精彩的解决方案,这一切都得益于经典的 “gmp” 模型。
GMP = goroutine + machine + processor(+ 一套有机组合的机制),下面先单独拆出每个组件进行介绍,最后再总览全局,对 GMP 进行总述。
G = goroutine,是 Golang 中对协程的抽象;(2)g 有自己的运行栈、状态、以及执行的任务函数(用户通过 go func 指定);(3)g 需要绑定到 p 才能执行,在 g 的视角中,p 就是它的 cpu。
P = processor,是 Golang 中的调度器;(2)p 是 gmp 的中枢,借由 p 承上启下,实现 g 和 m 之间的动态有机结合;(3)对 g 而言,p 是其 cpu,g 只有被 p 调度,才得以执行;(4)对 m 而言,p 是其执行代理,为其提供必要信息的同时(可执行的 g、内存分配情况等),并隐藏了繁杂的调度细节;(5)p 的数量决定了 g 最大并行数量,可由用户通过 GOMAXPROCS 进行设定(超过 CPU 核数时无意义)。
M = machine,是 Golang 中对线程的抽象;(1)m 不直接执行 g,而是先和 p 绑定,由其实现代理;(3)借由 p 的存在,m 无需和 g 绑死,也无需记录 g 的状态信息,因此 g 在全生命周期中可以实现跨 m 执行。
全局有多个 M 和多个 P,但同时并行的 G 的最大数量等于 P 的数量。G 的存放队列有三类:P 的本地队列;全局队列;和 wait 队列(图中未展示,为 io 阻塞就绪态 goroutine 队列)。
M 调度 G 时,优先取 P 本地队列,其次取全局队列,最后取 wait 队列。这样的好处是,取本地队列时,可以接近于无锁化,减少全局锁竞争。为防止不同 P 的闲忙差异过大,设立 work-stealing 机制,本地队列为空的 P 可以尝试从其他 P 本地队列偷取一半的 G 补充到自身队列。
核心数据结构定义于 runtime/runtime2.go 文件中,各个类的散户炒股指标源码成员属性较多,这里只摘取核心字段进行介绍:g 的生命周期由以下几种状态组成:_Gidle(值为 0,为协程开始创建时的状态,此时尚未初始化完成);_Grunnable(值为 1,协程在待执行队列中,等待被执行);_Grunning(值为 2,协程正在执行,同一时刻一个 p 中只有一个 g 处于此状态);_Gsyscall(值为 3,协程正在执行系统调用);_Gwaiting(值为 4,协程处于挂起态,需要等待被唤醒. gc、channel 通信或者锁操作时经常会进入这种状态);_Gdead(值为 6,协程刚初始化完成或者已经被销毁,会处于此状态);_Gcopystack(值为 8,协程正在栈扩容流程中);_Greempted(值为 9,协程被抢占后的状态)。
文字性总结难免有些过于含糊和空洞,对一些细节的描述总是不够精确的。下面照旧开启源码走读流程,从代码中寻求理论证明和细节补充。
gmp 数据结构定义为 runtime/runtime2.go 文件中,由于各个类的成员属性较多,那么只摘取核心字段进行介绍:(1)m:在 p 的代理,负责执行当前 g 的 m;(2)sched.sp:保存 CPU 的 rsp 寄存器的值,指向函数调用栈栈顶;(3)sched.pc:保存 CPU 的 rip 寄存器的值,指向程序下一条执行指令的地址;(4)sched.ret:保存系统调用的返回值;(5)sched.bp:保存 CPU 的 rbp 寄存器的值,存储函数栈帧的起始位置。其中 g 的生命周期由以下几种状态组成:(1)_Gidle(值为 0,为协程开始创建时的状态,此时尚未初始化完成);(2)_Grunnable(值为 1,协程在待执行队列中,等待被执行);(3)_Grunning(值为 2,协程正在执行,同一时刻一个 p 中只有一个 g 处于此状态);(4)_Gsyscall(值为 3,协程正在执行系统调用);(5)_Gwaiting(值为 4,协程处于挂起态,需要等待被唤醒. gc、channel 通信或者锁操作时经常会进入这种状态);(6)_Gdead(值为 6,协程刚初始化完成或者已经被销毁,会处于此状态);(7)_Gcopystack(值为 8,协程正在栈扩容流程中);(8)_Greempted(值为 9,协程被抢占后的状态)。
其中,goroutine 的类型可分为两类:(1)I 负责调度普通 g 的 g0,执行固定的调度流程,与 m 的关系为一对一;(2)II 负责执行用户函数的普通 g。m 通过 p 调度执行的 goroutine 永远在普通 g 和 g0 之间进行切换。
主动调度是用户主动执行让渡的方式,主要方式是,用户在执行代码中调用了 runtime.Gosched 方法,此时当前 g 会当让出执行权,主动进行队列等待下次被调度执行。被动调度因当前不满足某种执行条件,g 可能会陷入阻塞态无法被调度,直到关注的条件达成后,g 才从阻塞中被唤醒,重新进入可执行队列等待被调度。
正常调度指的是 g 中的执行任务已完成,g0 会将当前 g 置为死亡状态,发起新一轮调度。抢占调度指的是 g 执行系统调用超过指定的时长,且全局的 p 资源比较紧缺,此时将 p 和 g 解绑,抢占出来用于其他 g 的调度。
调度流程的主干方法是位于 runtime/proc.go 中的 schedule 函数。在宏观调度流程中,我们可以尝试对 gmp 的宏观调度流程进行整体串联,包括:(1)以 g0 -> g -> g0 的一轮循环为例进行串联;(2)g0 执行 schedule() 函数,寻找到用于执行的 g;(3)g0 执行 execute() 方法,更新当前 g、p 的状态信息,并调用 gogo() 方法,将执行权交给 g;(4)g 因主动让渡(gosche_m())、被动调度(park_m())、正常结束(goexit0())等原因,调用 m_call 函数,执行权重新回到 g0 手中;(5)g0 执行 schedule() 函数,开启新一轮循环。
在 Golang 中,调度流程的主干方法是位于 runtime/proc.go 中的 schedule 函数,此时的执行权位于 g0 手中。在 findRunnable 方法中,调度流程中,一个非常核心的步骤就是为 m 寻找到下一个执行的 g。在 execute 方法中,当 g0 为 m 寻找到可执行的 g 之后,接下来就开始执行 g。
在 g 执行主动让渡时,会调用 mcall 方法将执行权归还给 g0,并由 g0 调用 gosched_m 方法。在 g 需要被动调度时,会调用 mcall 方法切换至 g0,并调用 park_m 方法将 g 置为阻塞态。当 g 执行完成时,会先执行 mcall 方法切换至 g0,然后调用 goexit0 方法。与 g 的系统调用有关的,视角切换回发生系统调用前,与 g 绑定的原 m 当中,此时执行权同样位于 m 的 g0 手中。在 m 需要执行系统调用前,会先执行位于 runtime/proc.go 的 reentersyscall 的方法。当 m 完成了内核态的系统调用之后,此时会步入位于 runtime/proc.go 的 exitsyscall 函数中。
与 g 的系统调用有关的,视角切换回发生系统调用前,与 g 绑定的原 m 当中,在 m 需要执行系统调用前,会先执行位于 runtime/proc.go 的 reentersyscall 的方法。当 m 完成了内核态的系统调用之后,此时会步入位于 runtime/proc.go 的 exitsyscall 函数中。
当 g 执行完成时,会先执行 mcall 方法切换至 g0,然后调用 goexit0 方法。当 m 完成了内核态的系统调用之后,此时会步入位于 runtime/proc.go 的 exitsyscall 函数中。
对于抢占调度的执行者,不是 g0,而是一个全局的 monitor g,代码位于 runtime/proc.go 的 retake 方法中。与 g 的系统调用有关的,视角切换回发生系统调用前,与 g 绑定的原 m 当中,在 m 需要执行系统调用前,会先执行位于 runtime/proc.go 的 reentersyscall 的方法。当 m 完成了内核态的系统调用之后,此时会步入位于 runtime/proc.go 的 exitsyscall 函数中。
在 Golang 中,调度流程的主干方法是位于 runtime/proc.go 中的 schedule 函数,此时的执行权位于 g0 手中。在 findRunnable 方法中,调度流程中,一个非常核心的步骤就是为 m 寻找到下一个执行的 g。在 execute 方法中,当 g0 为 m 寻找到可执行的 g 之后,接下来就开始执行 g。
在 g 执行主动让渡时,会调用 mcall 方法将执行权归还给 g0,并由 g0 调用 gosched_m 方法。在 g 需要被动调度时,会调用 mcall 方法切换至 g0,并调用 park_m 方法将 g 置为阻塞态。当 g 执行完成时,会先执行 mcall 方法切换至 g0,然后调用 goexit0 方法。当 m 完成了内核态的系统调用之后,此时会步入位于
linux系统是什么系统
Linux系统是一种开放源代码的操作环境,其根基源于UNIX,以高度的可定制性和稳定性著称。它以分层架构构建,包括核心的内核,作为硬件管理和任务执行的中枢;用户界面则由shell提供,通过命令行界面实现与内核的交互。系统内还包含了一系列实用工具,如文件管理器和文本编辑器,便于用户进行日常操作。此外,用户可以根据需求安装各种应用软件,如Web服务器和数据库等,以扩展系统的功能。
Linux系统的一大亮点在于其开源特性,允许任何人访问和修改源代码,这赋予了它极高的透明度和灵活性。同时,Linux以强大的安全性著称,频繁的更新确保了系统漏洞的及时修复,为用户提供了安心的使用环境。
Linux的应用领域广泛,特别是在服务器行业,其稳定性和高可靠性使得它能高效处理大量的网络请求。而在嵌入式设备领域,Linux的定制能力使其能够无缝适应各种硬件配置,是理想的解决方案。总的来说,Linux系统凭借其开放性、安全性和适应性,在现代科技领域扮演着不可或缺的角色。
Axios源码深度剖析 - AJAX新王者
Axios 是一个基于 Promise 的 HTTP 请求库,支持浏览器和 Node.js 环境。其源码在 GitHub 上开源,欢迎 fork 使用并提出指正。以下为 Axios 的核心目录结构说明,主要关注在 /lib/ 目录下的文件。
在使用 Axios 时,你可能会遇到多种调用方式,本文将带你深入了解这些方式及其原理。
首先,我们来了解一下 Axios 的基本用法。你可以使用以下几种方式发起请求:
1. `axios(option)`:提供一个配置对象进行调用。
2. `axios(url[, option])`:传入 URL 和配置对象。
3. 对于 GET、DELETE 等方法:`axios[method](url[, option])`。
4. 对于 POST、PUT 等方法:`axios[method](url[, data[, option]])`。
5. 使用默认实例:`axios.request(option)`。
通过以上方式,你可以轻松发起 HTTP 请求。
深入源码分析,你将发现 Axios 的强大之处。通过 `axios.js` 文件的入口,核心在于 `createInstance` 方法,该方法能生成一个指向 `Axios.prototype.request` 的 Function,从而实现多种调用方式。
在 Axios 的核心 `Axios` 类中,`request` 方法是所有功能的中枢,无论是 GET、POST 还是其他方法,最终都通过 `request` 方法实现。
配置项是 Axios 与用户交互的关键,它涵盖了几乎所有功能的配置。配置项从低到高优先级顺序为:默认配置对象、`defaults` 属性、`request` 方法参数。
在使用 Axios 时,配置项是如何生效的?答案在于合并多个配置源,最终得到一个综合配置对象。
此外,Axios 提供了拦截器系统,让你可以控制请求前后的数据处理。每个 Axios 实例都有 `interceptors` 属性,用于管理拦截器,让你实现精细的控制。
核心的 `dispatchRequest` 方法则负责处理请求流程,包括请求适配器、发送请求、数据转换等步骤。最后,通过 Promise,你可以优雅地处理异步请求。
数据转换器让你能轻松地在请求和响应数据之间进行转换,如将对象转换为 JSON 格式。默认情况下,Axios 自动处理 JSON 数据转换。
在使用 Axios 时,你还能灵活地控制超时、取消请求、设置 header、携带 cookie 等功能。通过源码分析,你可以深入理解 Axios 的内部机制。
总结,Axios 以其强大、灵活的功能和简洁的 API 设计,成为现代应用中不可或缺的 HTTP 请求工具。通过本文的深入探讨,你将对 Axios 的运作机制有更深刻的理解,从而更好地利用其功能。
技术分享 | ROS基础讲解之ROS相关名词概念讲解
在上一章中,我们以生动的比喻引导大家初步认识了ROS,如今,我们将深入解析ROS中的关键术语,帮助您在学习旅程中更精准地理解。让我们一起揭开ROS术语的神秘面纱,为接下来的学习铺平道路。ROS</:Robot Operating System,机器人操作系统,就像计算机中的应用程序,是机器人世界的中枢神经系统。目前,ROS主要分为两个版本:ROS1和ROS2。尽管ROS2在多机器人协作、稳定性和实时性能上超越了ROS1,但大部分教程通常指代的是ROS1,它与Ubuntu系统深度集成。Ubuntu,作为基于Linux的主流操作系统,为ROS提供了卓越的支持,每个Ubuntu版本对应一个ROS版本。
Linux与Ubuntu</:Linux内核是操作系统的核心,Ubuntu则是基于Linux的桌面环境,两者的关系就像Windows 与Windows的亲缘关系。尽管Ubuntu是完整的操作系统,但通常我们所说的Linux也包括Ubuntu。在ROS的学习中,掌握Ubuntu的命令行操作至关重要,无论是启动应用还是管理文件,命令行都是不可或缺的工具。 命令行与终端</:在Ubuntu中,命令行是用户与系统交互的主要窗口,通过快捷键Ctrl + Alt + T即可打开。在Ubuntu环境中,无论是图形化还是命令行操作,都是理解和掌握ROS的基础。 接下来,我们将聚焦ROS的核心概念:节点</:在ROS中,节点是个运算执行单元,每个节点负责机器人系统的一部分功能。如同网络中的节点,它们通过消息传递来协作,共同构建复杂的机器人系统。
话题(Topic)</:节点之间数据交换的主要渠道,采用发布/订阅模式,如同人与人之间通过纸条传递信息。节点发布数据至特定的话题,其他节点则订阅获取。
消息(Message)</:数据结构的载体,有固定的格式,可以包含标准类型,也可以自定义。消息在节点间通过话题传递,是ROS通信的核心内容。
进一步,功能包(Package)</是ROS中的文件结构单元,封装了特定功能的源代码、配置和文档,是模块化开发的重要组成部分。 而工作空间(Workspace)</则是管理和组织这些功能包的地方,src文件夹存放源代码,build用于编译生成的中间文件,devel则存放编译后的可执行文件,这是开发流程中的关键结构。 这只是ROS术语冰山一角,更多术语将在后续章节中逐一解析。通过深入理解这些概念,您将能更好地理解和驾驭ROS。期待在下一期,我们继续探索ROS的更多奥秘。