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java容器化部署架构方案,java容器扩容

时间:2024-03-07 18:23:25 阅读:331904 作者:LHGA

本文目录一览:

java课程分享常见的五种容器管理方法

大家在开发应用软件的时候以及架构服务器的时候应该听过关于容器管理的一些方法吧。今天我们就给大家整合了一些比较好用的容器管理方式,一起来了解一下吧。

1.AWS弹性容器服务

AmazonECS支持Docker容器及其专有的Fargate技术。ECS是一个高度可扩展的平台,允许用户安装和运行自己的容器编排软件、管理和扩展虚拟机集群,或在这些虚拟机上安排容器。

这包括长期运行的应用程序、微服务、批处理作业和机器学习应用程序。AWS容器产品与许多其他AWS服务集成,包括弹性负载平衡、AmazonVPC、AWSIAM、,AmazonECR、AWSBatch、AmazonCloudWatch、AWSCloudFormation、AWSCodeStar和AWSCloudTrail。AWS还为Kubernetes(EKS)提供弹性容器服务。

亚马逊网络服务是云计算基础设施市场份额的行业领导者。它在公共云中拥有41.5%的应用程序工作负载。这使其成为组织的焦点,其中包括任何考虑容器的公司。

2.AzureKubernetes服务(AKS)

AzureKubernetesService(AKS)提供了一个功能强大的托管工具,用于使用和编排容器,以及动态扩展基础设施和应用程序。AKS使用Azure门户和AzureCLI或Azure资源管理器和Terraform等基础设施代码工具来配置集群。

AKS提供了几个关键功能:控制平面遥测、日志聚合和容器运行状况可见性,作为Azure门户的一部分。它还具有自动升级、修补和自我修复功能。

凭借基于应用程序工作负载的近30%的市场份额,微软Azure也是企业云计划的核心。更重要的是,它的市场份额正在增长。该服务旨在通过引入高度自动化的流程来简化DevOps,这与流程管理相辅相成。

3.DiamantiD10

Diamanti的D10裸机容器平台提供统一的解决方案,java课程建议可以大规模托管和运行容器化应用程序。它插入现有的VLAN和DNS基础设施。

Java的技术架构有哪些

服务分离

随着系统的的上线,用户量也会逐步上升,很明显一台服务器已经满足不了系统的负载,这时候,我们就要在服务器还没有超载的时候,提前做好准备。

由于我们是单体架构,优化架构在短时间内是不现实的,增加机器是一个不错的选择。这时候,我们可能要把应用和数据库服务单独部署,如果有条件也可以把文件服务器单独部署。

反向代理

为了提升服务处理能力,我们在Tomcat容器前加一个代理服务器,我一般使用Nginx,当然你如果更熟悉apache也未尝不可。

用户的请求发送给反向代理,然后反向代理把请求转发到后端的服务器。

严格意义上来说,Nginx是属于web服务器,一般处理静态html、css、js请求,而Tomcat属于web容器,专门处理JSP请求,当然Tomcat也是支持html的,只是效果没Nginx好而已。

反向代理的优势,如下:

隐藏真实后端服务

负载均衡集群

高可用集群

缓存静态内容实现动静分离

安全限流

静态文件压缩

解决多个服务跨域问题

合并静态请求(HTTP/2.0后已经被弱化)

防火墙

SSL以及http2

动静分离

基于以上Nginx反向代理,我们还可以实现动静分离,静态请求如html、css、js等请求交给Nginx处理,动态请求分发给后端Tomcat处理。

Nginx 升级到1.9.5+可以开启HTTP/2.0时代,加速网站访问。

当然,如果公司不差钱,CDN也是一个不错的选择。

服务拆分

在这分布式微服务已经普遍流行的年代,其实我们没必要踩过多的坑,就很容易进行拆分。市面上已经有相对比较成熟的技术,比如阿里开源的Dubbo(官方明确表示已经开始维护了),spring家族的spring cloud,当然具体如何去实施,无论是技术还是业务方面都要有很好的把控。

Dubbo

SpringCloud

服务发现——Netflix Eureka

客服端负载均衡——Netflix Ribbon

断路器——Netflix Hystrix

服务网关——Netflix Zuul

分布式配置——Spring Cloud Config

微服务与轻量级通信

同步通信和异步通信

远程调用RPC

REST

消息队列

持续集成部署

服务拆分以后,随着而来的就是持续集成部署,你可能会用到以下工具。

Docker、Jenkins、Git、Maven

图片源于网络,基本拓扑结构如下所示:

整个持续集成平台架构演进到如下图所示:

服务集群

Linux集群主要分成三大类( 高可用集群, 负载均衡集群,科学计算集群)。其实,我们最常见的也是生产中最常接触到的就是负载均衡集群。

负载均衡实现

DNS负载均衡,一般域名注册商的dns服务器不支持,但博主用的阿里云解析已经支持

四层负载均衡(F5、LVS),工作在TCP协议下

七层负载均衡(Nginx、haproxy),工作在Http协议下

分布式session

大家都知道,服务一般分为有状态和无状态,而分布式sessoion就是针对有状态的服务。

分布式Session的几种实现方式

基于数据库的Session共享

基于resin/tomcat web容器本身的session复制机制

基于oscache/Redis/memcached 进行 session 共享。

基于cookie 进行session共享

分布式Session的几种管理方式

Session Replication 方式管理 (即session复制)

简介:将一台机器上的Session数据广播复制到集群中其余机器上

使用场景:机器较少,网络流量较小

优点:实现简单、配置较少、当网络中有机器Down掉时不影响用户访问

缺点:广播式复制到其余机器有一定廷时,带来一定网络开销

Session Sticky 方式管理

简介:即粘性Session、当用户访问集群中某台机器后,强制指定后续所有请求均落到此机器上

使用场景:机器数适中、对稳定性要求不是非常苛刻

优点:实现简单、配置方便、没有额外网络开销

缺点:网络中有机器Down掉时、用户Session会丢失、容易造成单点故障

缓存集中式管理

简介:将Session存入分布式缓存集群中的某台机器上,当用户访问不同节点时先从缓存中拿Session信息

使用场景:集群中机器数多、网络环境复杂

优点:可靠性好

缺点:实现复杂、稳定性依赖于缓存的稳定性、Session信息放入缓存时要有合理的策略写入

java系统架构有哪些apache

java系统架构有一下几种:

_ava框架 一、Spring框架。 Spring框架是Java后端框架家族中最强大的,拥有IOC和AOP两大利器,简化了开发的复杂性。此外,Spring现在可以与所有主流开发框架集成,这是一个通用框架。Spring使Java开发变得简单。

?2.SpringMVC框架。 它是MVC的开源框架,用来代替Struts,是Spring项目的重要组成部分,可以与SpringIOC容器结合,具有松耦合、配置方便、代码分离等特点,使Java程序员更容易开发WEB项目。

_SpringBoot框架。 SpringBoot是Spring开源组织下的一个子项目,也是Spring组件的一站式解决方案,主要是为了简化使用Spring的框架难度。

?

_摹CloudSpring。

_馐且幌盗锌蚣艿挠行蚣希悄壳白钊让诺奈⒎窨蚣艿氖籽 J紫龋_pringBoot开发的便利性,巧妙地简化了分布式系统基础的开发,如服务发现注册、配置中心、消息总线、负载平衡、断路器、数据监控等。,可以使用SpringBoot的开发风格一键启动和部署。

_濉Netty。 JBOSS提供的开源异步Netty是基于事件驱动的网络通信框架。能迅速提高开发性能,高可靠性的网络服务器和客户端程序,netty简化了网络应用的编程开发过程,使用开发网络编程变得极其简单。

_Quartz。 Quartz是一个基于Java广泛使用的开源任务调度框架。做过定时任务的没用过这个框架吗?

?7.jQuery。 JQuery是一个快速简洁的JavaScript框架,它包装了JavaScript常用的功能代码,提供了一种简单的JavaScript设计模式,极大地简化了JavaScript编程。

?8.4jLog。 Log4j是Apache的开源日志框架。通过Log4j,我们可以将程序中的日志信息输出到控制台和文件中记录日志。Log4j2是最古老的日志框架,其主流版本是Log4j2。Log4j2是一个重新构建的日志框架,它抛弃了之前Log4j的不足,吸收了Logback的优秀日志框架设计。

JAVA容器

解释一:

容器(Container)

Spring 提供容器功能,容器可以管理对象的生命周期、对象与对象之间的依赖关系,您可以使用一个配置文件(通常是XML),在上面定义好对象的名称、如何产生(Prototype 方式或Singleton 方式)、哪个对象产生之后必须设定成为某个对象的属性等,在启动容器之后,所有的对象都可以直接取用,不用编写任何一行程序代码来产生对象,或是建立对象与对象之间的依赖关系。

换个更直白点的说明方式:容器是一个Java 所编写的程序,原先必须自行编写程序以管理对象关系,现在容器都会自动帮您作好。

常用容器:WebSphere,WebLogic,Resin,Tomcat

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解释二:

容器类

Java容器类包含List、ArrayList、Vector及map、HashTable、HashMap

ArrayList和HashMap是异步的,Vector和HashTable是同步的,所以Vector和HashTable是线程安全的,而 ArrayList和HashMap并不是线程安全的。因为同步需要花费机器时间,所以Vector和HashTable的执行效率要低于 ArrayList和HashMap。

Collection

├List 接口

│├LinkedList 链表

│├ArrayList 顺序结构动态数组类

│└Vector 向量

│ └Stack 栈

└Set

Map

├Hashtable

├HashMap

└WeakHashMap List接口

List是有序的Collection,使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置。用户能够使用索引(元素在List中的位置,类似于数组下标)来访问List中的元素,这类似于Java的数组。

和下面要提到的Set不同,List允许有相同的元素。

除了具有Collection接口必备的iterator()方法外,List还提供一个listIterator()方法,返回一个 ListIterator接口,和标准的Iterator接口相比,ListIterator多了一些add()之类的方法,允许添加,删除,设定元素, 还能向前或向后遍历。

实现List接口的常用类有LinkedList,ArrayList,Vector和Stack。

ArrayList类

ArrayList实现了可变大小的数组。它允许所有元素,包括null。ArrayList没有同步。

size,isEmpty,get,set方法运行时间为常数。但是add方法开销为分摊的常数,添加n个元素需要O(n)的时间。其他的方法运行时间为线性。

每个ArrayList实例都有一个容量(Capacity),即用于存储元素的数组的大小。这个容量可随着不断添加新元素而自动增加,但是增长算法 并没有定义。当需要插入大量元素时,在插入前可以调用ensureCapacity方法来增加ArrayList的容量以提高插入效率。

和LinkedList一样,ArrayList也是非同步的(unsynchronized)。

Map接口

请注意,Map没有继承Collection接口,Map提供key到value的映射。一个Map中不能包含相同的key,每个key只能映射一个 value。Map接口提供3种集合的视图,Map的内容可以被当作一组key集合,一组value集合,或者一组key-value映射。

HashMap类

HashMap和Hashtable类似,不同之处在于HashMap是非同步的,并且允许null,即null value和null key。,但是将HashMap视为Collection时(values()方法可返回Collection),其迭代子操作时间开销和HashMap 的容量成比例。因此,如果迭代操作的性能相当重要的话,不要将HashMap的初始化容量设得过高,或者load factor过低。

Collection接口

Collection是最基本的集合接口,一个Collection代表一组Object,即Collection的元素(Elements)。一些Collection允许相同的元素而另一些不行。一些能排序而另一些不行。Java SDK不提供直接继承自Collection的类,Java SDK提供的类都是继承自Collection的“子接口”如List和Set。

所有实现Collection接口的类都必须提供两个标准的构造函数:无参数的构造函数用于创建一个空的Collection,有一个Collection参数的构造函数用于创建一个新的Collection,这个新的Collection与传入的Collection有相同的元素。后一个构造函数允许用户复制一个Collection。

如何遍历Collection中的每一个元素?不论Collection的实际类型如何,它都支持一个iterator()的方法,该方法返回一个迭代子,使用该迭代子即可逐一访问Collection中每一个元素。典型的用法如下:

Iterator it = collection.iterator(); // 获得一个迭代子

while(it.hasNext()) {

Object obj = it.next(); // 得到下一个元素

}

由Collection接口派生的两个接口是List和Set。

List接口

List是有序的Collection,使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置。用户能够使用索引(元素在List中的位置,类似于数组下标)来访问List中的元素,这类似于Java的数组。

和下面要提到的Set不同,List允许有相同的元素。

除了具有Collection接口必备的iterator()方法外,List还提供一个listIterator()方法,返回一个ListIterator接口,和标准的Iterator接口相比,ListIterator多了一些add()之类的方法,允许添加,删除,设定元素,还能向前或向后遍历。

实现List接口的常用类有LinkedList,ArrayList,Vector和Stack。

LinkedList类

LinkedList实现了List接口,允许null元素。此外LinkedList提供额外的get,remove,insert方法在LinkedList的首部或尾部。这些操作使LinkedList可被用作堆栈(stack),队列(queue)或双向队列(deque)。

注意LinkedList没有同步方法。如果多个线程同时访问一个List,则必须自己实现访问同步。一种解决方法是在创建List时构造一个同步的List:

List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));

ArrayList类

ArrayList实现了可变大小的数组。它允许所有元素,包括null。ArrayList没有同步。

size,isEmpty,get,set方法运行时间为常数。但是add方法开销为分摊的常数,添加n个元素需要O(n)的时间。其他的方法运行时间为线性。

每个ArrayList实例都有一个容量(Capacity),即用于存储元素的数组的大小。这个容量可随着不断添加新元素而自动增加,但是增长算法并没有定义。当需要插入大量元素时,在插入前可以调用ensureCapacity方法来增加ArrayList的容量以提高插入效率。

和LinkedList一样,ArrayList也是非同步的(unsynchronized)。

Vector类

Vector非常类似ArrayList,但是Vector是同步的。由Vector创建的Iterator,虽然和ArrayList创建的Iterator是同一接口,但是,因为Vector是同步的,当一个Iterator被创建而且正在被使用,另一个线程改变了Vector的状态(例如,添加或删除了一些元素),这时调用Iterator的方法时将抛出ConcurrentModificationException,因此必须捕获该异常。

Stack 类

Stack继承自Vector,实现一个后进先出的堆栈。Stack提供5个额外的方法使得Vector得以被当作堆栈使用。基本的push和pop方法,还有peek方法得到栈顶的元素,empty方法测试堆栈是否为空,search方法检测一个元素在堆栈中的位置。Stack刚创建后是空栈。

Set接口

Set是一种不包含重复的元素的Collection,即任意的两个元素e1和e2都有e1.equals(e2)=false,Set最多有一个null元素。

很明显,Set的构造函数有一个约束条件,传入的Collection参数不能包含重复的元素。

请注意:必须小心操作可变对象(Mutable Object)。如果一个Set中的可变元素改变了自身状态导致Object.equals(Object)=true将导致一些问题。

Map接口

请注意,Map没有继承Collection接口,Map提供key到value的映射。一个Map中不能包含相同的key,每个key只能映射一个value。Map接口提供3种集合的视图,Map的内容可以被当作一组key集合,一组value集合,或者一组key-value映射。

Hashtable类

Hashtable继承Map接口,实现一个key-value映射的哈希表。任何非空(non-null)的对象都可作为key或者value。

添加数据使用put(key, value),取出数据使用get(key),这两个基本操作的时间开销为常数。

Hashtable通过initial capacity和load factor两个参数调整性能。通常缺省的load factor 0.75较好地实现了时间和空间的均衡。增大load factor可以节省空间但相应的查找时间将增大,这会影响像get和put这样的操作。

使用Hashtable的简单示例如下,将1,2,3放到Hashtable中,他们的key分别是”one”,”two”,”three”:

Hashtable numbers = new Hashtable();

numbers.put(“one”, new Integer(1));

numbers.put(“two”, new Integer(2));

numbers.put(“three”, new Integer(3));

要取出一个数,比如2,用相应的key:

Integer n = (Integer)numbers.get(“two”);

System.out.println(“two = ” + n);

由于作为key的对象将通过计算其散列函数来确定与之对应的value的位置,因此任何作为key的对象都必须实现hashCode和equals方法。hashCode和equals方法继承自根类Object,如果你用自定义的类当作key的话,要相当小心,按照散列函数的定义,如果两个对象相同,即obj1.equals(obj2)=true,则它们的hashCode必须相同,但如果两个对象不同,则它们的hashCode不一定不同,如果两个不同对象的hashCode相同,这种现象称为冲突,冲突会导致操作哈希表的时间开销增大,所以尽量定义好的hashCode()方法,能加快哈希表的操作。

如果相同的对象有不同的hashCode,对哈希表的操作会出现意想不到的结果(期待的get方法返回null),要避免这种问题,只需要牢记一条:要同时复写equals方法和hashCode方法,而不要只写其中一个。

Hashtable是同步的。

HashMap类

HashMap和Hashtable类似,不同之处在于HashMap是非同步的,并且允许null,即null value和null key。,但是将HashMap视为Collection时(values()方法可返回Collection),其迭代子操作时间开销和HashMap的容量成比例。因此,如果迭代操作的性能相当重要的话,不要将HashMap的初始化容量设得过高,或者load factor过低。

WeakHashMap类

WeakHashMap是一种改进的HashMap,它对key实行“弱引用”,如果一个key不再被外部所引用,那么该key可以被GC回收。

总结

如果涉及到堆栈,队列等操作,应该考虑用List,对于需要快速插入,删除元素,应该使用LinkedList,如果需要快速随机访问元素,应该使用ArrayList。

如果程序在单线程环境中,或者访问仅仅在一个线程中进行,考虑非同步的类,其效率较高,如果多个线程可能同时操作一个类,应该使用同步的类。

要特别注意对哈希表的操作,作为key的对象要正确复写equals和hashCode方法。

尽量返回接口而非实际的类型,如返回List而非ArrayList,这样如果以后需要将ArrayList换成LinkedList时,客户端代码不用改变。这就是针对抽象编程。

同步性

Vector是同步的。这个类中的一些方法保证了Vector中的对象是线程安全的。而ArrayList则是异步的,因此ArrayList中的对象并不是线程安全的。因为同步的要求会影响执行的效率,所以如果你不需要线程安全的集合那么使用ArrayList是一个很好的选择,这样可以避免由于同步带来的不必要的性能开销。

数据增长

从内部实现机制来讲ArrayList和Vector都是使用数组(Array)来控制集合中的对象。当你向这两种类型中增加元素的时候,如果元素的数目超出了内部数组目前的长度它们都需要扩展内部数组的长度,Vector缺省情况下自动增长原来一倍的数组长度,ArrayList是原来的50%,所以最后你获得的这个集合所占的空间总是比你实际需要的要大。所以如果你要在集合中保存大量的数据那么使用Vector有一些优势,因为你可以通过设置集合的初始化大小来避免不必要的资源开销。

使用模式

在ArrayList和Vector中,从一个指定的位置(通过索引)查找数据或是在集合的末尾增加、移除一个元素所花费的时间是一样的,这个时间我们用O(1)表示。但是,如果在集合的其他位置增加或移除元素那么花费的时间会呈线形增长:O(n-i),其中n代表集合中元素的个数,i代表元素增加或移除元素的索引位置。为什么会这样呢?以为在进行上述操作的时候集合中第i和第i个元素之后的所有元素都要执行位移的操作。这一切意味着什么呢?

这意味着,你只是查找特定位置的元素或只在集合的末端增加、移除元素,那么使用Vector或ArrayList都可以。如果是其他操作,你最好选择其他的集合操作类。比如,LinkList集合类在增加或移除集合中任何位置的元素所花费的时间都是一样的?O(1),但它在索引一个元素的使用缺比较慢-O(i),其中i是索引的位置.使用ArrayList也很容易,因为你可以简单的使用索引来代替创建iterator对象的操作。LinkList也会为每个插入的元素创建对象,所有你要明白它也会带来额外的开销。

最后,在《Practical Java》一书中Peter Haggar建议使用一个简单的数组(Array)来代替Vector或ArrayList。尤其是对于执行效率要求高的程序更应如此。因为使用数组(Array)避免了同步、额外的方法调用和不必要的重新分配空间的操作。

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