C++/MySQL/Redis 锁机制 - 3
Redis 锁机制:分布式集群的并发控制Redis 作为分布式缓存与数据库,其锁机制主要解决跨节点、跨进程的分布式并发问题(如微服务集群中共享资源的互斥访问)。核心是 “分布式锁”,基于 Redis 原子命令和 Lua 脚本实现,支持可重入、公平锁等特性。 1. 基础分布式锁:基于 SETNX 命令核心定义利用 Redis 的 SETNX(SET if Not Exists)原子命令实现的分布式锁:若键不存在则设置值(获取锁),若已存在则失败(锁已被持有),确保同一时间仅一个节点的一个线程获取锁。 底层实现 核心命令:SET lock_key thread_id NX EX 10(NX:不存在才设置,EX:过期时间 10 秒); 锁标识:用 thread_id(如 “node1_thread2”)标记持有锁的线程,避免误释放其他线程的锁; 过期时间:防止线程崩溃导致锁无法释放(死锁),需设置合理的过期时间(大于业务执行时间)。 代码示例(Redis CLI 实现)123456789101112131415# 1. 获取锁:SETNX +...
C++/MySQL/Redis 锁机制 - 2
MySQL 锁机制:数据库事务中的数据一致性保障MySQL 作为关系型数据库,其锁机制与事务隔离级别深度绑定,核心解决多事务并发访问时的数据一致性问题(如脏读、不可重复读、幻读)。锁的粒度从 “表级” 到 “行级”,支持乐观锁与悲观锁,适配不同并发场景。 1. 表级锁:粗粒度悲观锁核心定义锁定整个数据表,同一时间仅允许特定类型的操作(读 / 写)执行,是 MySQL 中粒度最粗的锁。MyISAM 存储引擎默认支持,InnoDB 也支持但不常用。 底层实现 读锁(共享锁,S 锁):多个事务可同时获取读锁,允许读操作,禁止写操作; 写锁(排他锁,X 锁):仅一个事务可获取写锁,禁止其他事务读 / 写操作; 锁冲突检测在 MySQL 服务器层完成,无需深入存储引擎,开销低但并发度低。 代码示例(手动加表锁)1234567891011-- 1. 会话1:获取表读锁(允许其他会话读,禁止写)LOCK TABLES user_info READ;SELECT * FROM user_info WHERE id = 1; -- 允许执行UPDATE...
C++/MySQL/Redis 锁机制 - 1
导言在并发编程与分布式系统中,锁机制是保障数据一致性的核心技术。不同技术栈因运行环境(本地进程 / 数据库 / 分布式集群)差异,锁的实现逻辑、核心特性与适用场景存在显著区别。 一、C++ 锁机制:本地进程内的并发控制C++ 作为系统级编程语言,其锁机制基于操作系统内核态同步原语(如互斥量、信号量)与用户态原子操作实现,核心解决单进程内多线程共享内存的线程安全问题。C++11 及以后通过 <thread>、 <mutex>、 <atomic> 等标准库提供统一锁接口,同时支持自定义锁实现。 1. 互斥锁(std::mutex):C++ 基础悲观锁核心定义C++ 标准库中的基础悲观锁,通过操作系统互斥量(Mutex)实现,保证同一时间只有一个线程进入临界区,其他竞争线程会阻塞等待,直到锁释放。是解决本地线程并发冲突的 “通用方案”。 底层实现 依赖操作系统内核态同步原语(如 Linux 的 pthread_mutex_t、Windows 的...
线程局部存储
一、TLS 在多线程环境中的关键技术作用 核心定义:线程局部存储(Thread Local Storage,TLS)是多线程编程中的一种内存隔离机制,为每个线程分配独立的内存空间(即 “线程私有副本”),使线程对该空间的数据访问无需竞争锁资源,且数据仅对所属线程可见。 解决的核心问题: 避免多线程数据竞争:当多个线程需使用同一逻辑变量但无需共享时(如线程内计数器),TLS 替代共享内存 + 锁的方案,消除锁开销与死锁风险。 保证线程数据独立性:确保线程在生命周期内的私有数据(如上下文信息、临时计算结果)不被其他线程篡改,维持线程运行稳定性。 简化线程数据管理:无需手动为每个线程分配 / 释放私有内存,由 TLS 机制自动管理内存生命周期(随线程创建而分配,随线程退出而释放)。 二、TLS 的实现机制2.1 静态分配(编译期确定)原理: 在编译阶段,编译器将标注 “线程局部” 的变量(如 C++ 的thread_local、POSIX 的__thread)分配到特定的 TLS 段(ELF 文件中的.tbss/.tls...
std::tuple 的使用
一、tuple 核心定位与基本特性std::tuple(定义于 头文件)是 C++17 标准库中用于打包多个异构数据类型的轻量级容器,其核心价值在于: 无需定义自定义结构体 / 类,即可承载任意数量的不同类型数据; 配合 C++17 新特性(如类模板参数推导 CTAD、结构化绑定),大幅简化异构数据的创建与访问; 无动态内存分配,内存开销与手动定义的结构体相当,性能高效。 关键区别: 与 std::array:array 仅支持同构类型(如 array<int, 3>),tuple 支持异构类型(如 tuple<int, string, double>); 与 std::pair:pair 仅支持最多 2 个元素,tuple 无元素数量限制。 二、tuple 基本用法(创建与访问)1. 创建方式(C++17 CTAD 特性重点)C++17 引入类模板参数推导(CTAD),创建 tuple 时无需显式指定模板参数,编译器会自动推导类型。 创建方式 代码示例 说明 CTAD 直接初始化 tuple t1(42,...
Leetcode 0055. Jump Game
55. Jump GameYou are given an integer array nums. You are initially positioned at the array's first index, and each element in the array represents your maximum jump length at that position. Return true if you can reach the last index, or false otherwise. Example 1: 123Input: nums = [2,3,1,1,4]Output: trueExplanation: Jump 1 step from index 0 to 1, then 3 steps to the last index. Example 2: 123Input: nums = [3,2,1,0,4]Output: falseExplanation: You will always arrive at index 3 no matter...
Leetcode 0053. Maximum Subarray
53. Maximum SubarrayGiven an integer array nums, find the subarray with the largest sum, and return its sum. Example 1: 123Input: nums = [-2,1,-3,4,-1,2,1,-5,4]Output: 6Explanation: The subarray [4,-1,2,1] has the largest sum 6. Example 2: 123Input: nums = [1]Output: 1Explanation: The subarray [1] has the largest sum 1. Example 3: 123Input: nums = [5,4,-1,7,8]Output: 23Explanation: The subarray [5,4,-1,7,8] has the largest sum 23. 题目大意给定一个整数数组...
Leetcode 0455. Assign Cookies
455. Assign CookiesAssume you are an awesome parent and want to give your children some cookies. But, you should give each child at most one cookie. Each child i has a greed factor g[i], which is the minimum size of a cookie that the child will be content with; and each cookie j has a size s[j]. If s[j] >= g[i], we can assign the cookie j to the child i, and the child i will be content. Your goal is to maximize the number of your content children and output the maximum number. Example...
读写锁技术:原理、实现
一、读写锁同步模型与核心概念1.1 核心锁类型定义读写锁(Read-Write Lock)是一种细粒度并发控制机制,通过拆分锁权限解决 “读多写少” 场景下的资源竞争问题,包含两类锁: 读锁(共享锁,Shared Lock):允许多个线程同时持有,适用于只读操作 写锁(排他锁,Exclusive Lock):仅允许单个线程持有,适用于修改操作 1.2 同步控制核心条件读写锁通过严格的权限控制实现并发安全,核心同步规则如下: 锁组合 允许并发? 核心原因 读锁 + 读锁 是 只读操作不修改数据,无竞争 读锁 + 写锁 否 读写操作存在数据一致性冲突 写锁 + 写锁 否 多写操作会导致数据覆盖 1.3 内部状态机设计读写锁通过状态计数器维护锁的持有状态,主流实现采用 “高位存读计数 + 低位存写标记” 的紧凑设计(以 32 位状态为例): 1[31位:读锁持有数量] | [1位:写锁标记(0=无写锁,1=有写锁)] 状态转换逻辑示例: 无锁状态(0x00000000)→ 加读锁 → 0x00000001(读计数 =...
Git 冲突规避
导言Git 冲突的本质是并行开发中代码变更的重叠与未及时同步,而非单纯的技术问题。 一、先搞懂:Git 冲突的 3 大核心根源在解决问题前,必须明确冲突的来源,才能针对性预防: 同步滞后:长期在本地分支开发,不与主分支同步,导致累积大量差异(最常见,占冲突总量的 60%+) 范围重叠:多开发者同时修改同一文件的同一代码块(如两个开发者改同一个接口的参数) 管控缺失:无分支规范(如直接在主分支开发)、无提交标准(大提交包含多个功能)、无依赖锁定(package.json 频繁冲突) 二、核心策略 :搭建「零冲突友好型」分支体系分支管理是冲突规避的基石,90% 的高频冲突源于混乱的分支结构。推荐两种经过验证的分支模型,团队需二选一并严格执行。 2.1 选择适配的分支模型根据团队规模和项目类型选择,避免混合使用导致混乱: 分支模型 适用场景 核心分支结构 冲突风险 Git Flow 中大型项目、有固定发版周期 main (生产)+develop (开发)+feature/bugfix/hotfix 低 GitHub Flow 小型项目、敏捷迭代(如...
单元测试在软件工程中的核心价值
一、引言:单元测试的定位与行业标准根据IEEE 829 测试文档标准,单元测试是软件测试体系中最底层、最基础的测试层级,聚焦于 “最小可测试单元”(如函数、类、模块)的功能验证。作为软件开发流程的关键环节,单元测试并非 “可选优化项”,而是经过行业实践验证的 “质量保障基础设施”。截至 2025 年,全球 Top 100 科技企业中,97% 已将单元测试纳入强制开发规范,其核心价值体现在技术合理性、风险控制、协作效率等多维度的综合收益。 二、单元测试的五大核心技术价值(附数据支撑)1. 缺陷前置预防:降低修复成本的关键机制缺陷的发现阶段直接决定修复成本。根据IBM 软件工程研究院的研究数据: 需求阶段发现的缺陷,修复成本为 “1x”; 编码阶段(未做单元测试)发现的缺陷,修复成本升至 “5x”; 系统测试阶段发现的缺陷,修复成本达 “10x”; 生产环境发现的缺陷,修复成本高达 “100x-1000x”。 单元测试可在编码阶段直接拦截 60%-70% 的逻辑缺陷,使缺陷修复成本降低 80% 以上。 2. 保障代码可维护性:支撑系统演进的...
PKGCONF依赖管理内容整理
一、安装与配置:Ubuntu 环境搭建pkgconf 是 pkg-config 的现代替代品,兼容其核心功能且解析速度更快、依赖处理更高效。在 Ubuntu 系统中,需通过官方包管理器完成安装与基础配置,确保工具可正常识别依赖包的 .pc 文件(记录编译链接参数的核心文件)。 1. Ubuntu 下的 pkgconf 安装Ubuntu 官方仓库已预装 pkgconf(通常随开发工具链默认安装),若未安装或需更新,执行以下命令: 基础安装:打开终端,执行sudo apt update && sudo apt install pkgconf,该命令会: 同步 Ubuntu 软件源索引,确保获取最新版本; 安装 pkgconf 主程序及依赖(如 libpkgconf3 库); 自动配置默认 .pc 文件搜索路径(无需手动设置基础路径)。 版本验证:安装后执行pkgconf --version,Ubuntu 20.04 输出约 0.29.2,Ubuntu 22.04 输出约 1.8.1(高版本支持更多特性,如更灵活的依赖过滤);若提示 “command not...
Redis gdb 调试整理
一、调试前环境准备(必须配置)调试 Redis 的核心前提是保留调试符号与开启核心日志,否则无法定位源码问题。 1. Redis 编译配置(带调试符号)默认make会开启优化(-O2)并剥离调试符号,需重新编译保留调试信息: 12345678# 1. 清理原有编译结果make distclean# 2. 编译时保留调试符号(-g)+ 关闭优化(-O0,避免代码指令重排)make CFLAGS="-g -O0"# 3. 验证调试符号是否存在(输出包含 "with debug_info" 即正常)file src/redis-server | grep debug 2. Redis 核心日志配置(辅助调试)修改redis.conf,开启详细日志以定位问题上下文: 123456789101112# 日志级别:调试阶段设为 verbose(输出核心操作)loglevel verbose# 日志文件:指定路径便于后续分析logfile "/var/log/redis/redis-debug.log"#...
Leetcode 0090. Subsets II
90. Subsets IIGiven an integer array nums that may contain duplicates, return all possible subsets (the power set). The solution set must not contain duplicate subsets. Return the solution in any order. Example 1: 12Input: nums = [1,2,2]Output: [[],[1],[1,2],[1,2,2],[2],[2,2]] Example 2: 12Input: nums = [0]Output: [[],[0]] 题目大意给定一个可能包含重复元素的整数数组 nums,返回该数组所有可能的子集(即幂集)。幂集需包含所有可能的子集(包括空集和数组本身),且不能有重复子集,结果顺序可任意。 例如: 输入 nums = [1,2,2],输出 [[],[1],[1,2],[1,2,2],[2],[2,2]](共 6 个子集,无重复); 输入 nums...
Leetcode 0046. Permutations
46. PermutationsGiven an array nums of distinct integers, return all the possible permutations. You can return the answer in any order. Example 1: 12Input: nums = [1,2,3]Output: [[1,2,3],[1,3,2],[2,1,3],[2,3,1],[3,1,2],[3,2,1]] Example 2: 12Input: nums = [0,1]Output: [[0,1],[1,0]] Example 3: 12Input: nums = [1]Output: [[1]] 题目大意给定一个无重复元素的整数数组 nums,返回该数组所有可能的全排列。全排列是指包含数组所有元素的有序序列,且每个元素仅出现一次,结果顺序可任意。 例如: 输入 nums = [1,2,3],输出 [[1,2,3],[1,3,2],[2,1,3],[2,3,1],[3,1,2],[3,2,1]](共 3! = 6...
Leetcode 0491. Non-decreasing Subsequences
491. Non-decreasing SubsequencesGiven an integer array nums, return all the different possible non-decreasing subsequences of the given array with at least two elements. You may return the answer in any order. Example 1: 12Input: nums = [4,6,7,7]Output: [[4,6],[4,6,7],[4,6,7,7],[4,7],[4,7,7],[6,7],[6,7,7],[7,7]] Example 2: 12Input: nums = [4,4,3,2,1]Output: [[4,4]] 题目大意给定一个整数数组 nums,返回所有不同的、长度至少为 2 的非递减子序列。子序列是由数组派生而来的序列,删除(或不删除)数组中的元素而不改变其余元素的顺序。 例如: 输入 nums = [4,6,7,7],输出包含...
基于 Redis-cli 的核心命令与服务
第一章 Redis 安装验证与原生连接安装 Redis 后,首要任务是通过redis-cli(Redis 自带命令行客户端)验证服务可用性,并掌握基础连接参数与配置查看方式。 1.1 安装后基础验证(redis-cli 核心命令)无论通过yum/apt/ 源码编译安装,Redis 均默认自带redis-cli工具,直接在终端执行以下命令验证服务: 123456789101112131415161718192021222324# 1. 本地连接(默认端口6379,无密码时)redis-cli# 成功连接后会显示Redis服务地址与端口,提示符如下:127.0.0.1:6379> # 2. 验证服务存活(核心命令:PING)127.0.0.1:6379> PING# 返回结果:PONG(表示服务正常运行)# 3. 查看Redis版本(核心命令:INFO server)127.0.0.1:6379> INFO server# 关键输出(截取版本信息):redis_version:6.2.6 #...
自定义对象支持 C++ 范围循环(Range-based for)的实现
导言范围循环(C++11 引入)是现代 C++ 中遍历容器的便捷方式,其核心依赖迭代器协议与begin/end 接口。 一、范围循环的底层实现原理C++ 标准规定,对于表达式for (range_declaration : range_expression),编译器会自动将其展开为以下逻辑(伪代码): 123456789// 1. 获取范围的起始与结束迭代器auto __begin = begin(range_expression);auto __end = end(range_expression);// 2. 遍历逻辑:依赖迭代器的 !=、++、* 操作for (; __begin != __end; ++__begin) { range_declaration = *__begin; // 解引用获取元素 loop_statement; // 循环体} 关键依赖接口要支持范围循环,自定义对象需满足: 存在可被调用的 begin() 和 end()...
Final/Override/Default/Delete 关键字整理
导言整理CppGuide社区内容,Final/Override/Default/Delete 均为C++ 关键字,ANSI C(如 C89、C99、C11)标准不支持这些特性。以下解析基于 C++(面向对象扩展,常与 C 语言结合使用),关联 C 语言的内存管理、代码安全思想,所有代码需用 C++ 编译器(如 g++、clang++)编译,ANSI C 编译器(如 gcc)均不支持。 一、Final 关键字:限制继承与重写1. 语义定义与作用域 作用 1:修饰类时,禁止该类被继承(作用域为整个类) 作用 2:修饰虚函数时,禁止子类重写该虚函数(作用域为单个虚函数) C 语言类比:C 中通过结构体封装 + 函数指针模拟多态时,需手动规范 “继承”(如不允许其他结构体包含父结构体模拟继承),但 Final 是 C++ 编译期强制约束,比 C 的代码规范更可靠。 2. 代码实例 1:Final 修饰类(禁止继承)123456789101112131415161718192021222324252627#include...
C++ 中 struct 与 class 的核心差异与应用场景
导言在 C++ 编程中,struct与class是定义复合数据类型的核心语法元素,二者既共享大部分 OOP(面向对象编程)特性,又因设计初衷不同存在关键差异。 一、语法定义与核心共性struct源于 C 语言的结构化数据设计,class则是 C++ 为支持 OOP 引入的特性。在 C++ 标准(ISO/IEC 14882)中,二者功能上高度重合,仅在默认行为上存在差异。 1.1 核心共性 成员定义能力:均可包含数据成员(如int x)和成员函数(如void print()),支持静态成员(static)和友元(friend)。 OOP 特性支持:均支持构造函数、析构函数、拷贝 / 移动语义、继承、多态(虚函数)。 内存布局规则:数据成员的对齐(alignment)、填充(padding)逻辑完全一致,由编译器根据平台(如 32 位 / 64 位)和类型大小决定。 模板与容器适配:均可作为 STL 容器(如std::vector)的元素类型(需满足容器要求,如可拷贝性)。 1.2...

