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技术周总结08.12-08.18周日(C#开发环境搭建 Linux命令)

news 来源：原创 2024/9/21 10:39:37

一、08.12 周一

1.1) 问题01: 在软件分析和设计中，数据流图和数据字典都是常用的技术手段，请说明他们在软件需求分析和设计阶段的作用

在软件工程的结构化分析和设计阶段，**数据流图（Data Flow Diagram, DFD）和数据字典（Data Dictionary）**是常用的技术手段，它们在需求分析和设计过程中发挥着关键作用。下面分别说明它们的作用。

1. 数据流图（DFD）

**数据流图（DFD）**是一种图形化工具，用于表示系统中的数据流动和处理过程。它通过一系列符号和连接线，描述了数据在系统中流动的路径、数据处理的过程以及各部分之间的关系。

作用：

  1. 系统理解和需求捕获：

    • 数据流图帮助分析师和开发人员从全局上理解系统的功能和数据流动。
    • 通过直观的图形表示，开发团队和客户可以更清楚地看到系统的各个部分以及它们之间的交互。
    • 促进对系统功能需求的捕获和澄清，确保所有相关方对系统的理解一致。

  2. 系统分解和模块化设计：

    • DFD支持自顶向下的分解策略，能够将复杂系统逐步分解成更小的子系统和功能模块。
    • 通过这种层次化分解，设计人员可以更容易地管理系统的复杂性，确保每个模块都有清晰的功能边界和数据接口。

  3. 系统功能和数据处理的可视化：

    • 通过数据流图，可以清晰地展示数据在系统中如何被输入、处理、存储和输出。
    • 为系统的功能设计和数据处理提供直观的指导，帮助开发人员理解各模块的作用和数据处理过程。

  4. 沟通和文档化工具：

    • DFD作为系统分析和设计阶段的重要文档，便于不同团队成员、开发人员、测试人员、客户之间的沟通。
    • 在系统维护和升级时，DFD作为文档化工具，帮助维护团队快速了解系统结构和数据流动情况。

2. 数据字典（Data Dictionary）

数据字典是描述系统中数据元素及其属性的文档，它详细列出了系统使用的所有数据，包括数据名称、类型、长度、含义、取值范围、与其他数据的关系等。数据字典是数据流图的补充，提供了系统数据的详细定义和解释。

作用：

  1. 数据标准化和统一性：

    • 数据字典确保在系统中使用的数据元素的名称、定义和格式是标准化的。
    • 有助于在系统开发过程中避免由于命名不一致或理解差异导致的错误和混淆。

  2. 需求规格的精确描述：

    • 通过对数据元素的详细描述，数据字典为需求规格提供了精确的定义和解释。
    • 确保开发人员在设计和实现时对数据的理解与需求分析阶段一致，减少误解和错误。

  3. 支持数据流图的详细说明：

    • 数据字典为数据流图中的数据流提供了详细的背景信息，解释数据流动过程中涉及的具体数据元素及其特性。
    • 帮助分析和设计人员更好地理解和定义数据流图中的各个部分。

  4. 文档化和维护支持：

    • 数据字典作为系统的关键文档之一，在系统的开发、测试、维护和升级过程中提供了宝贵的参考资料。
    • 在系统的维护阶段，数据字典帮助维护人员快速了解系统中数据的结构和含义，支持系统的扩展和改进。

  5. 确保数据完整性和一致性：

    • 通过对数据元素和结构的详细定义，数据字典帮助确保系统中数据的完整性和一致性。
    • 特别是在大型系统中，数据字典是维护数据质量和系统完整性的关键工具。

总结

数据流图（DFD）和数据字典在结构化分析和设计阶段各司其职，协同工作。数据流图提供了系统功能和数据处理过程的全局视图，帮助开发人员和客户理解系统的需求和结构。数据字典则提供了系统数据的详细描述和标准化定义，确保数据在系统中的一致性和准确性。

通过使用这两种工具，系统分析和设计人员能够更好地捕捉需求、设计系统结构，并为后续的开发、测试和维护提供清晰的指导和支持。

二、08.14 周三

2.1) 问题01: 一致性哈希算法

一致性哈希（Consistent Hashing）是一种分布式系统中常用的哈希算法，主要用于解决分布式缓存、分布式存储等场景中的负载均衡问题。它在节点（如缓存服务器）增加或减少时，可以最小化数据的重定位，从而提高系统的可扩展性和稳定性。

一致性哈希的原理

一致性哈希的基本思想是将所有的缓存节点和数据对象映射到一个虚拟的环上，然后根据哈希值决定数据对象存储在哪个节点上。其工作流程可以分为以下几个步骤：

  1. 哈希环的构建：

    • 一致性哈希将哈希空间（通常是0到2³²-1的整数空间）组织成一个首尾相连的环。
    • 每个节点通过哈希函数映射到环上的某个点（即哈希值），作为这个节点的标识位置。

  2. 数据对象的映射：

    • 数据对象也通过相同的哈希函数映射到环上的某个点。
    • 数据对象的存储节点是从这个哈希点顺时针找到的第一个节点（即第一个大于或等于该哈希值的节点）。

  3. 节点的添加和删除：

    • 节点增加：当有新节点加入时，只需要将部分原本分配给其他节点的数据对象重新分配给新节点，其他节点的数据保持不变。
    • 节点删除：当某个节点失效时，原本属于该节点的数据对象将被分配给该节点的顺时针方向的下一个节点，其他节点的数据也保持不变。

一致性哈希的优点

  1. 最小化数据迁移：

    • 一致性哈希的最大特点是在节点增加或减少时，只有极少部分的数据对象需要重新分配，从而大大减少了系统的重定位开销。与传统哈希方式相比，传统哈希方式通常会导致大量的数据重新分配，而一致性哈希仅影响一小部分数据，减少了迁移成本。

  2. 负载均衡：

    • 在理想情况下，如果节点和数据在环上均匀分布，一致性哈希可以很好地实现负载均衡，使每个节点的负载大致相等。

  3. 弹性扩展：

    • 一致性哈希非常适合动态变化的环境，特别是在分布式缓存和存储系统中，节点的增加和删除是常见的操作。通过一致性哈希，可以实现系统的平滑扩展，避免数据大规模重分配。

虚拟节点（Virtual Nodes）

在实际应用中，由于节点和数据的哈希值可能无法均匀分布，容易导致某些节点负载过重。为了解决这一问题，引入了虚拟节点的概念：

  1. 虚拟节点的概念：

    • 每个物理节点可以对应多个虚拟节点，这些虚拟节点通过不同的哈希值分布在环上。
    • 数据对象将被映射到虚拟节点上，而不是直接映射到物理节点。

  2. 负载均衡的改进：

    • 通过增加虚拟节点的数量，能够使得节点的负载更加均匀，减少负载不均的现象。

  3. 扩展性：

    • 虚拟节点的引入进一步提升了系统的扩展性，因为在增加或减少物理节点时，虚拟节点的机制可以更好地分散数据的迁移负担。

应用场景

一致性哈希算法广泛应用于分布式系统中，主要包括：

  1. 分布式缓存：

    • 如Memcached、Redis等分布式缓存系统使用一致性哈希来分配缓存对象到不同的缓存节点上。

  2. 分布式存储：

    • 在分布式文件系统或数据库中，一致性哈希用于将数据块分布到不同的存储节点上，以确保数据的分布和冗余。

  3. 负载均衡：

    • 一致性哈希也可用于负载均衡器中，将用户请求分配到不同的服务器节点上，确保系统的高可用性和性能。

总结

一致性哈希算法通过将节点和数据对象映射到哈希环上，巧妙地解决了分布式系统中节点增减时数据重新分配的问题。它通过最小化数据迁移、提供良好的负载均衡和支持弹性扩展，成为分布式系统中常用的哈希算法之一。虚拟节点的引入则进一步优化了负载均衡效果，使得一致性哈希在实际应用中更加高效和可靠。

三、08.15 周四

3.1）使用 Visual Studio开发 C#程序都需要掌握什么？

使用 Visual Studio 开发 C# 程序是一个涉及多个方面的过程。为了高效地使用 Visual Studio 和编写高质量的 C# 代码，您需要掌握以下几个关键领域：

1. C# 语言基础

  • 语法和结构：熟悉 C# 的基本语法，包括变量、数据类型、运算符、控制流语句等。
  • 面向对象编程 (OOP)：理解类、对象、继承、封装、多态等概念。
  • 泛型和集合：掌握泛型编程的概念以及如何使用集合（如 List、Dictionary 等）。
  • 异步编程：了解如何使用 async 和 await 关键字编写异步代码。
  • LINQ：学习 LINQ (Language Integrated Query) 的使用方法，以便更高效地处理数据。

2. Visual Studio IDE

  • 界面和工具：熟悉 Visual Studio 的用户界面，包括解决方案资源管理器、代码编辑器、调试工具等。
  • 项目和解决方案：了解如何创建、管理和构建项目及解决方案。
  • 调试技巧：掌握断点、观察窗口、调用堆栈等调试工具的使用。
  • 版本控制集成：学会如何在 Visual Studio 中集成 Git 或其他版本控制系统。
  • 扩展和插件：探索 Visual Studio Marketplace 中的各种插件和扩展，以提高生产力。

3. .NET Framework 和 .NET Core/.NET 5+

  • 平台概述：理解 .NET Framework 和 .NET Core/.NET 5+ 的区别和特性。
  • 库和框架：熟悉 System、System.Collections、System.Linq、System.Threading.Tasks 等常用的命名空间。
  • 依赖注入 (DI)：了解 DI 的概念和常用的 DI 容器，如 Microsoft.Extensions.DependencyInjection。
  • 测试框架：掌握 NUnit、xUnit 或 MSTest 等单元测试框架的使用。

4. 设计模式和架构

  • 设计模式：学习常用的设计模式，如 Singleton、Factory、Observer 等。
  • 软件架构：了解 MVC (Model-View-Controller)、MVVM (Model-View-ViewModel) 等架构模式。
  • 微服务架构：对于更复杂的应用程序，了解如何设计和实现微服务架构。

5. 数据访问和数据库

  • ADO.NET：掌握如何使用 ADO.NET 进行数据库操作。
  • Entity Framework：学习如何使用 Entity Framework ORM 进行数据持久化。
  • LINQ to SQL：了解如何使用 LINQ to SQL 与数据库交互。
  • SQL Server：熟悉 SQL Server 的基本操作和查询。

6. Web 开发

  • ASP.NET Core：学习 ASP.NET Core 的基础知识，包括 MVC、API、SignalR 等。
  • Blazor：了解 Blazor 的概念，它可以让你用 C# 和 HTML 构建 Web UI。
  • 前端技术：虽然不是必需的，但了解 HTML、CSS 和 JavaScript 的基础知识有助于更好地进行 Web 开发。

7. 部署和运维

  • 容器化：学习如何使用 Docker 创建容器化的 C# 应用程序。
  • 持续集成/持续部署 (CI/CD)：熟悉 Jenkins、Azure DevOps 等 CI/CD 工具的使用。
  • 云服务：了解 Azure、AWS 或 Google Cloud 等云平台上托管 C# 应用的最佳实践。

8. 性能优化和安全性

  • 性能监控和调优：学会如何使用 Visual Studio 的性能分析工具进行性能调优。
  • 安全最佳实践：了解如何保护应用程序免受常见的安全威胁。

综上所述

掌握了上述知识和技术后，您将能够在 Visual Studio 中有效地开发 C# 程序。随着经验的增长，您还可以探索更高级的主题和技术，例如机器学习、物联网 (IoT) 和移动应用开发等。如果您有任何具体的技术问题或需要进一步的帮助，请随时告诉我。

3.2) 搭建Visual Studio的C#开发环境

  • 参考： https://blog.csdn.net/tangdou369098655/article/details/135738430
  • 环境变量改为C:\Windows\Microsoft.NET\Framework64\v4.0.30319就可以了，来识别 csc命令
using System;
namespace HelloWorldApplication
{class HelloWorld{static void Main(string[] args){/* Write C# code in this online editor and run it. */Console.WriteLine("Hello World!");Console.ReadKey();}}
}

3.3) 布隆过滤器的工作原理和优缺点

**布隆过滤器（Bloom Filter）**是一种空间效率非常高的概率数据结构，主要用于判断某个元素是否属于一个集合。布隆过滤器能快速确定某个元素是否“可能存在”或者“肯定不存在”，它在许多应用场景中用于加速查找操作、减少数据存储等。

工作原理

布隆过滤器的核心思想是利用多个哈希函数将数据映射到一个位数组（bit array）中。其具体工作流程如下：

  1. 位数组初始化：

    • 创建一个大小为 (m) 位的位数组，初始时所有的位都被设置为 0。

  2. 哈希函数：

    • 选择 (k) 个独立的哈希函数 (H_1, H_2, \ldots, H_k)，每个哈希函数将输入映射到位数组的某个索引位置，即哈希值为一个介于 0 和 (m-1) 之间的整数。

  3. 插入操作：

    • 当要插入一个元素 (x) 时，将该元素通过这 (k) 个哈希函数分别计算得到 (k) 个哈希值。
    • 将位数组中这 (k) 个位置设为 1。

  4. 查询操作：

    • 要查询某个元素 (y) 是否在集合中时，同样使用这 (k) 个哈希函数计算其哈希值，得到 (k) 个索引。
    • 如果位数组中这 (k) 个位置全部为 1，则返回“可能存在”；如果有任意一个位置为 0，则返回“肯定不存在”。

优点

  1. 空间效率高：

    • 布隆过滤器使用的位数组远小于存储实际数据所需的空间，特别适合在内存受限的场景下使用。

  2. 插入和查询速度快：

    • 插入和查询操作都只需进行 (k) 次哈希运算和对位数组的简单操作，时间复杂度为 (O(k))，速度非常快。

  3. 无误报的否定结果：

    • 如果布隆过滤器返回“否定”（即某元素肯定不存在），那么这个结果是准确的，不会产生误报。

  4. 扩展性强：

    • 布隆过滤器可以通过增加位数组的大小和哈希函数的数量来调整错误率和空间占用之间的权衡。

缺点

  1. 存在误报：

    • 布隆过滤器无法保证肯定存在的判断。如果查询时所有相关位都为 1，则可能会误认为元素存在，尽管它实际上不存在。误报率取决于位数组的大小、哈希函数的数量以及插入的元素数量。

  2. 无法删除元素：

    • 由于布隆过滤器将元素通过多个哈希函数映射到位数组的多个位置，删除操作会导致误删其他元素，从而引入错误。因此，传统布隆过滤器不支持删除操作。

  3. 复杂性增加：

    • 对于动态数据（如频繁插入和删除的场景），需要更复杂的结构（如计数布隆过滤器）来支持删除操作，但这些扩展通常增加了实现复杂性和存储开销。

  4. 无法获取实际元素：

    • 布隆过滤器只能回答“是否存在”的问题，不能存储或获取实际的元素数据，也无法统计元素的频率。

应用场景

布隆过滤器由于其高效的空间使用和快速的查询能力，广泛应用于以下场景：

  1. 数据库和缓存系统：

    • 在分布式缓存系统（如Memcached）中，布隆过滤器可以用于快速判断某个键是否存在于缓存中，从而减少对数据库的查询次数。

  2. 网络过滤器：

    • 用于防止恶意攻击，检测和过滤垃圾邮件或黑名单中的IP地址等。

  3. 去重检测：

    • 用于大型数据集中快速判断某个元素是否已经出现过，如Web爬虫中用来去重。

  4. 分布式系统：

    • 在分布式数据库或分布式存储系统中，用于减少跨节点的通信开销，通过布隆过滤器快速判断数据是否存在于某个节点上。

总结

布隆过滤器通过空间效率和查询速度的平衡，为处理大型数据集提供了一种有效的工具。虽然它存在误报和删除困难的缺点，但在许多需要快速存在性判断、内存受限的场景下，布隆过滤器依然是一种非常有用的技术。

四、08.16 周五

4.1）问题01： 安装vmwave tool 选项置灰的解决办法

https://blog.csdn.net/weixin_41013492/article/details/107497069
主要是修改为 “自动检测”

4.2）问题02： 介绍下 org.springframework.statemachine.StateMachine

org.springframework.statemachine.StateMachine 是 Spring State Machine 框架中的一个核心接口，用于表示状态机的基本操作和行为。Spring State Machine 框架提供了一种简洁而强大的方式来实现状态机，适用于各种复杂的业务逻辑。

下面是 StateMachine 接口的一些主要功能和方法：

主要功能

  1. 状态管理：管理状态机的当前状态和历史状态。
  2. 事件驱动：通过事件触发状态转换。
  3. 状态转换：定义从一个状态到另一个状态的转换规则。
  4. 扩展性：支持状态机的层次结构（嵌套状态机）和区域（并发状态）。

常用方法

  • State<S, E> getState()
    获取当前状态机的状态。

  • boolean sendEvent(E event)
    发送一个事件来触发状态转换。

  • boolean sendEvent(Message<E> event)
    发送一个带有元数据的事件来触发状态转换。

  • StateMachineAccessor<S, E> getStateMachineAccessor()
    获取状态机的访问器，用于获取和修改状态机的内部状态。

  • void start()
    启动状态机。

  • void stop()
    停止状态机。

  • boolean isRunning()
    检查状态机是否正在运行。

  • StateMachineContext<S, E> getStateMachineContext()
    获取状态机的上下文信息，包括当前状态、历史状态等。

示例代码

下面是一个简单的状态机示例，展示了如何定义状态、事件以及状态转换：

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.statemachine.StateMachine;
import org.springframework.statemachine.config.EnableStateMachine;
import org.springframework.statemachine.config.StateMachineConfigurerAdapter;
import org.springframework.statemachine.config.builders.StateMachineStateConfigurer;
import org.springframework.statemachine.config.builders.StateMachineTransitionConfigurer;@Configuration
@EnableStateMachine
public class StateMachineConfig extends StateMachineConfigurerAdapter<String, String> {@Overridepublic void configure(StateMachineStateConfigurer<String, String> states) throws Exception {states.withStates().initial("STATE1").state("STATE2").state("STATE3");}@Overridepublic void configure(StateMachineTransitionConfigurer<String, String> transitions) throws Exception {transitions.withExternal().source("STATE1").target("STATE2").event("EVENT1").and().withExternal().source("STATE2").target("STATE3").event("EVENT2");}@Beanpublic StateMachine<String, String> stateMachine() {return new StateMachineConfig().build();}
}

在这个示例中，我们定义了一个简单的状态机，有三个状态（STATE1，STATE2，STATE3）和两个事件（EVENT1，EVENT2）。通过配置状态和状态转换，可以实现状态机的基本功能。

总结

StateMachine 接口是 Spring State Machine 框架的核心，通过它可以创建和管理状态机，处理状态转换和事件驱动的业务逻辑。这个框架非常适合用于实现复杂的业务流程、工作流和状态管理。

五、08.17 周六

5.1）问题01： du -sh 命令解释

du -sh 是一个常用的Linux命令，用于显示目录或文件的大小。具体来说：

  • du 是 “disk usage” 的缩写，用于估算文件和目录所占用的磁盘空间。
  • -s 参数表示 “summary”（总结），即只显示总计大小，而不列出每个子目录的大小。
  • -h 参数表示 “human-readable”（人类可读），即以易读的格式显示大小（如KB、MB、GB等）。

例如，运行以下命令：

du -sh /path/to/directory

会输出类似于：

1.5G    /path/to/directory

这表示 /path/to/directory 目录的总大小为1.5GB。

5.2）问题02：为什么要设置跳板机？

跳板机（Jump Server）是一种用于提升安全性和管理性的中间服务器，通常用于连接和管理内部网络中的其他服务器或设备。设置跳板机有以下几个主要原因：

  1. 安全性：

    • 隔离外部访问：跳板机充当外部访问和内部网络之间的隔离层，防止直接访问内部服务器，有效降低了暴露在外部的风险。
    • 单点控制：所有外部访问都必须通过跳板机，便于集中控制和管理，减少了攻击面。

  2. 访问控制：

    • 细粒度权限管理：通过跳板机，可以对用户进行细粒度的权限控制，确保只有授权用户才能访问特定的内部资源。
    • 多因素认证：跳板机可以配置多因素认证（MFA），增强了用户身份验证的安全性。

  3. 审计和监控：

    • 日志记录：跳板机可以记录所有连接和操作日志，便于审计和追踪，帮助识别和处理异常行为。
    • 会话监控：实时监控用户会话，及时发现和阻止可疑操作。

  4. 简化管理：

    • 集中管理：通过跳板机，可以集中管理多台内部服务器的访问权限、连接配置等，简化了运维管理工作。
    • 统一入口：提供一个统一的入口，减少了运维人员记忆和管理多个服务器地址和凭据的负担。

  5. 提高效率：

    • 自动化运维：跳板机可以集成自动化运维工具和脚本，提高运维效率，减少人为错误。

总之，跳板机通过提供一个安全的中间层来管理和保护内部网络资源，提升了整体网络的安全性、可管理性和效率。

5.3) 问题03：linux的 top命令

top 是 Linux 系统中一个非常有用的命令，用于实时显示系统的性能信息。通过 top 命令，你可以查看系统中各个进程的资源使用情况，包括 CPU、内存的使用情况等。

以下是一些 top 命令的常见用法和解释：

  1. 启动 top 命令：

    top

    这将启动 top 命令并显示系统的实时性能数据。

  2. 界面说明：

    • 第一行：系统时间、运行时间、登录用户数和系统负载平均值。
    • 第二行：进程总数、运行中的进程数、睡眠中的进程数、停止的进程数和僵尸进程数。
    • 第三行：CPU的使用情况，包括用户态、系统态、低优先级进程、空闲、等待I/O、中断和软中断占用的CPU百分比。
    • 第四行：物理内存的总量、已使用、空闲和缓冲区的内存量。
    • 第五行：交换内存的总量、已使用、空闲和缓存的交换内存量。
    • 以下部分：各个进程的详细信息，包括PID、用户、优先级、虚拟内存使用、物理内存使用、共享内存使用、状态、CPU使用率、内存使用率、运行时间和命令名。

  3. 常用交互命令：

    • h：显示帮助信息。
    • k：杀掉一个进程。输入 k 后，会提示输入进程的 PID。
    • q：退出 top 命令。
    • r：重新调整一个进程的优先级（即 renice 功能）。
    • s：改变屏幕刷新时间间隔，默认是 3 秒。
    • P：按 CPU 使用率排序。
    • M：按内存使用率排序。
    • N：按 PID 排序。
    • T：按运行时间排序。

  4. 选项：

    • -d：指定更新间隔时间（秒）。

      top -d 5

      每 5 秒刷新一次。

    • -p：指定某个进程的 PID。

      top -p 1234

      只显示 PID 为 1234 的进程信息。

    • -u：指定某个用户的进程。

      top -u username

      只显示指定用户的进程信息。

通过 top 命令，你可以实时监控系统资源的使用情况，帮助你诊断性能问题。

5.3.1）具体解释一个使用的情况

解释下： Processes: 539 total, 4 running, 535 sleeping, 4779 threads 10:09:26
Load Avg: 2.81, 3.21, 3.35 CPU usage: 12.9% user, 10.60% sys, 77.29% idle SharedLibs: 316M resident, 79M data, 28M linkedit.
MemRegions: 921515 total, 3401M resident, 144M private, 3708M shared. PhysMem: 17G used (3274M wired, 6797M compressor), 74M unused.
VM: 246T vsize, 4892M framework vsize, 101853168(52) swapins, 110239324(0) swapouts.
Networks: packets: 69160344/42G in, 53152243/8784M out. Disks: 72211502/2664G read, 42372867/2043G written.

PID COMMAND %CPU TIME #TH #WQ #PORTS MEM PURG CMPRS PGRP PPID STATE BOOSTS %CPU_ME %CPU_OTHRS UID
48797 CGEScheduler 29.0 48:29.50 30/1 1 1985 28M 0B 24M- 48797 362 running *0[1] 0.00000 0.00000 0

===
这是一个系统性能监控的输出，通常来自于类似 top 或 htop 这样的工具。以下是对各个部分的解释：

Processes 和 Threads

  • Processes: 系统中总共有539个进程，其中4个正在运行，535个处于睡眠状态。
  • Threads: 总共有4779个线程。

Load Average

  • Load Avg: 显示系统的平均负载，分别为最近1分钟、5分钟和15分钟的平均值。这里是2.81, 3.21, 3.35。这些数值越高，表示系统负载越重。

CPU Usage

  • CPU usage: 显示CPU的使用情况。
    • 12.9% 用户空间进程使用（user）
    • 10.60% 系统进程使用（sys）
    • 77.29% 空闲（idle）

Shared Libraries

  • SharedLibs: 共享库的内存使用情况。
    • 316M resident: 常驻内存
    • 79M data: 数据部分
    • 28M linkedit: 链接编辑部分

Memory Regions

  • MemRegions: 内存区域的使用情况。
    • 921515 total: 总共921515个内存区域
    • 3401M resident: 常驻内存
    • 144M private: 私有内存
    • 3708M shared: 共享内存

Physical Memory

  • PhysMem: 物理内存使用情况。
    • 17G used: 使用了17G内存（其中3274M是有线内存，6797M是压缩内存）
    • 74M unused: 未使用的内存

Virtual Memory

  • VM: 虚拟内存使用情况。
    • 246T vsize: 总的虚拟内存大小
    • 4892M framework vsize: 框架的虚拟内存大小
    • 101853168(52) swapins: 交换入次数（括号内的数字表示最近的交换入次数）
    • 110239324(0) swapouts: 交换出次数（括号内的数字表示最近的交换出次数）

Networks

  • Networks: 网络流量情况。
    • 69160344/42G in: 收到的包数和数据量
    • 53152243/8784M out: 发送的包数和数据量

Disks

  • Disks: 磁盘读写情况。
    • 72211502/2664G read: 读取的次数和数据量
    • 42372867/2043G written: 写入的次数和数据量

Specific Process Details

下面是关于特定进程的详细信息（这里以PID 48797的CGEScheduler进程为例）：

  • PID: 进程ID，48797
  • COMMAND: 进程名称，CGEScheduler
  • %CPU: CPU使用率，29.0%
  • TIME: 进程运行时间，48:29.50
  • #TH: 线程数，30个线程（1个工作队列）
  • #WQ: 工作队列数，1
  • #PORTS: 打开的端口数，1985
  • MEM: 内存使用量，28M
  • PURG: 可清除内存，0B
  • CMPRS: 压缩内存，24M
  • PGRP: 进程组ID，48797
  • PPID: 父进程ID，362
  • STATE: 进程状态，running（运行中）
  • BOOSTS: 提升状态，*0[1]
  • %CPU_ME: 内核模式下的CPU使用率，0.00000%
  • %CPU_OTHRS: 其他进程的CPU使用率，0.00000%
  • UID: 用户ID，0（通常表示root用户）

这些信息可以帮助系统管理员了解系统的整体健康状况和资源使用情况，以便进行性能调优和问题排查。

5.4) 问题04：sed命令

sed -n '1,2p' aaa.log # 查看文件的第1行到第2行的内容

sed 是 Linux 中的一个流编辑器，用于对文本进行基本的文本处理和编辑操作。以下是一些常见的 sed 命令及其用法：

  1. 基本替换

    sed 's/原字符串/新字符串/' 文件名

    例子：将文件 file.txt 中的所有 apple 替换为 orange

    sed 's/apple/orange/' file.txt

  2. 全局替换

    sed 's/原字符串/新字符串/g' 文件名

    例子：将文件 file.txt 中的所有 apple 替换为 orange，全局替换每一行中所有出现的 apple

    sed 's/apple/orange/g' file.txt

  3. 直接修改文件

    sed -i 's/原字符串/新字符串/g' 文件名

    例子：直接在文件 file.txt 中将所有 apple 替换为 orange

    sed -i 's/apple/orange/g' file.txt

  4. 删除行

    sed '行号d' 文件名

    例子：删除文件 file.txt 中的第2行

    sed '2d' file.txt

  5. 打印行

    sed -n '行号p' 文件名

    例子：打印文件 file.txt 中的第2行

    sed -n '2p' file.txt

  6. 多行操作

    sed '开始行号,结束行号命令' 文件名

    例子：删除文件 file.txt 中的第2到第4行

    sed '2,4d' file.txt

  7. 使用正则表达式

    sed -E 's/正则表达式/新字符串/' 文件名

    例子：将文件 file.txt 中所有以数字开头的字符串替换为 number

    sed -E 's/^[0-9]+/number/' file.txt

  8. 插入行

    sed '行号i\新行内容' 文件名

    例子：在文件 file.txt 的第2行之前插入一行 Hello

    sed '2i\Hello' file.txt

  9. 追加行

    sed '行号a\新行内容' 文件名

    例子：在文件 file.txt 的第2行之后追加一行 Hello

    sed '2a\Hello' file.txt

  10. 替换特定行

    sed '行号c\新行内容' 文件名

    例子：将文件 file.txt 中的第2行替换为 Hello

    sed '2c\Hello' file.txt

这些是 sed 命令的一些基本用法，sed 还支持更多高级操作，如脚本化处理、多重编辑等。根据您的需求，可以进一步查阅 sed 的文档或手册页（man sed）以了解更多详细信息。

5.5) 问题05：linux的 awk命令

awk 是一个强大的文本处理工具，广泛用于在 Unix 和类 Unix 系统中处理和分析文件。它的名字来源于三位创始人 Alfred Aho、Peter Weinberger 和 Brian Kernighan 的姓氏首字母。awk 可以用来扫描文件或输入流，并对匹配的行执行指定的操作。

以下是 awk 的基本用法和常见示例：

基本语法

awk 'pattern { action }' input-file
  • pattern：表示模式，可以是正则表达式或条件语句。
  • action：表示在匹配模式的行上执行的操作。
  • input-file：表示输入文件（可以省略，默认从标准输入读取）。

常见选项

  • -F：指定字段分隔符。
  • -v：定义变量。

示例

  1. 打印文件的所有行

    awk '{ print }' filename

  2. 打印文件的第1列

    awk '{ print $1 }' filename

  3. 打印文件的第1列和第3列

    awk '{ print $1, $3 }' filename

  4. 指定字段分隔符
    假设文件以逗号分隔：

    awk -F',' '{ print $1, $3 }' filename

  5. 打印匹配特定模式的行
    打印包含 “hello” 的行：

    awk '/hello/ { print }' filename

  6. 条件判断
    打印第2列大于100的行：

    awk '$2 > 100 { print }' filename

  7. 计算总和
    计算第2列的总和：

    awk '{ sum += $2 } END { print sum }' filename

  8. 使用变量

    awk -v threshold=100 '$2 > threshold { print }' filename

awk 的功能非常强大，支持条件判断、循环、字符串处理、数组等高级功能。它的灵活性使得 awk 成为文本处理和数据分析的重要工具。

5.5.1）一个例子： cat aaa.log| awk -F ‘’ ‘{count[$1]++;} END {for (i in count) {print i, count[i]}}’

这段 awk 命令的作用是统计输入文本中每行第一个字段出现的次数。具体解释如下：

  1. -F ' '：设置字段分隔符为空格，即按照空格分隔每一行的字段。
  2. {count[$1]++;}：对于每一行，取第一个字段 $1，并在关联数组 count 中将该字段作为键，对应的值加1。即统计每个第一个字段出现的次数。
  3. END {for(i in count) {print i , count[i]}}：在处理完所有输入行后，执行 END 块中的代码，遍历 count 数组，并打印每个键及其对应的值（即每个第一个字段和它的出现次数）。

例如，假设输入如下：

apple banana
apple orange
banana apple
apple banana

运行这条 awk 命令的输出将是：

apple 3
banana 1

这表示 apple 作为第一个字段出现了3次，而 banana 作为第一个字段出现了1次。

5.5.2）分别给出来一个 awk的 支持条件判断、循环、字符串处理、数组等高级功能的列子

awk 是一个强大的文本处理工具，支持复杂的条件判断、循环、字符串处理和数组操作。下面是一个综合使用这些功能的示例脚本：

假设我们有一个名为 data.txt 的文件，内容如下：

John,25,M,Developer
Jane,30,F,Designer
Doe,22,M,Tester
Alice,28,F,Manager

我们希望使用 awk 来处理这个文件，进行以下操作：

  1. 过滤掉年龄小于25的人。
  2. 统计每个职位的男性和女性数量。
  3. 对每一行进行字符串处理，生成一个新的输出格式。
awk -F, '
BEGIN {# 初始化职位统计数组OFS = ","
}
{# 条件判断：过滤掉年龄小于25的人if ($2 >= 25) {# 使用数组统计职位的男性和女性数量if ($3 == "M") {male[$4]++} else if ($3 == "F") {female[$4]++}# 字符串处理：生成新的输出格式name = toupper($1)age = $2gender = $3 == "M" ? "Male" : "Female"position = tolower($4)# 输出新的格式print name, age, gender, position}
}
END {# 输出职位统计结果print "\nPosition Statistics:"for (pos in male) {print pos ": Male=" male[pos] ", Female=" female[pos]}
}
' data.txt

解释：

  1. BEGIN 块用于初始化设置，比如输出字段分隔符（OFS）。
  2. 在主处理块中，使用条件判断过滤掉年龄小于25的人。
  3. 使用数组 male 和 female 分别统计每个职位的男性和女性数量。
  4. 使用字符串处理函数 toupper 和 tolower 转换名字和职位的大小写。
  5. 在 END 块中，输出职位统计结果。

运行这个脚本，你会得到如下输出：

JOHN,25,Male,developer
JANE,30,Female,designer
ALICE,28,Female,managerPosition Statistics:
developer: Male=1, Female=0
designer: Male=0, Female=1
manager: Male=0, Female=1

这个示例展示了 awk 的条件判断、循环、字符串处理和数组操作的强大功能。

5.6）问题06：linux的 sort命令

sort 是一个用于对文本文件中的行进行排序的命令行工具。它可以根据不同的键、数值、月份等进行排序，并且可以选择升序或降序排列。以下是一些常见的用法和选项：

基本用法

sort filename

将 filename 文件中的行按照字母顺序排序并输出。

常用选项

  • -r：逆序排序（降序）。
  • -n：按照数值排序。
  • -k：指定排序的键（字段），例如 -k 2 按第二个字段排序。
  • -t：指定字段分隔符，默认是空格或制表符。
  • -u：去除重复的行。
  • -o：将排序结果输出到指定文件。

示例

  1. 按数值排序：
sort -n filename
  1. 逆序排序：
sort -r filename
  1. 按第二个字段排序：
sort -k 2 filename
  1. 指定分隔符排序：
    假设文件内容如下，用 : 分隔：
apple:3
banana:2
cherry:1

按第二个字段排序：

sort -t ':' -k 2 filename
  1. 去重排序：
sort -u filename
  1. 将结果输出到另一个文件：
sort filename -o sorted_filename

组合使用

可以组合多个选项来满足更复杂的需求。例如，按第三个字段数值逆序排序：

sort -k 3 -n -r filename

这些只是 sort 命令的一些常见用法和选项，sort 还有很多其他功能和选项，可以通过 man sort 查看详细的手册。

5.7) 问题07：编辑Java字节码的库 Javassist

Javassist（Java Programming Assistant）是一个用于编辑 Java 字节码的库。它允许开发者在运行时动态修改 Java 类，而不需要直接操作字节码，提供了一个高层次的 API，使得操作更为简便。Javassist 广泛应用于 AOP（面向方面编程）、代理模式、代码生成和其他需要动态修改类的场景。

以下是一些使用 Javassist 的基本步骤：

  1. 引入依赖：
    如果你使用的是 Maven，可以在你的 pom.xml 文件中添加如下依赖：

    <dependency><groupId>org.javassist</groupId><artifactId>javassist</artifactId><version>3.28.0-GA</version>
</dependency>

  2. 创建 ClassPool：
    ClassPool 是一个存储和管理 CtClass 对象的容器，通过它可以获取和修改现有类或创建新类。

    ClassPool pool = ClassPool.getDefault();

  3. 获取 CtClass 对象：
    CtClass 表示一个类，通过 ClassPool 可以获取它。

    CtClass ctClass = pool.get("com.example.MyClass");

  4. 修改类：
    你可以添加方法、字段，修改现有方法等。例如，添加一个新方法：

    CtMethod newMethod = CtNewMethod.make("public void newMethod() { System.out.println(\"Hello, Javassist!\"); }",ctClass
);
ctClass.addMethod(newMethod);

  5. 生成或加载修改后的类：
    修改完成后，可以将类写入文件或者直接加载到 JVM 中。

    ctClass.writeFile("/path/to/output/directory");
// 或者
Class<?> clazz = ctClass.toClass();

  6. 使用修改后的类：

    Object instance = clazz.newInstance();
Method method = clazz.getMethod("newMethod");
method.invoke(instance);

以下是一个完整的示例代码：

import javassist.*;public class JavassistExample {public static void main(String[] args) throws Exception {// 创建 ClassPoolClassPool pool = ClassPool.getDefault();// 获取 CtClass 对象CtClass ctClass = pool.get("com.example.MyClass");// 添加新方法CtMethod newMethod = CtNewMethod.make("public void newMethod() { System.out.println(\"Hello, Javassist!\"); }",ctClass);ctClass.addMethod(newMethod);// 生成新类ctClass.writeFile("/path/to/output/directory");// 加载并使用新类Class<?> clazz = ctClass.toClass();Object instance = clazz.newInstance();Method method = clazz.getMethod("newMethod");method.invoke(instance);}
}

Javassist 提供了强大的功能来动态修改和生成字节码，使得 Java 程序具有更大的灵活性。

5.8）问题08：ASM框架介绍

ASM是一个用Java编写的框架，用于生成、转换和分析Java字节码。它提供了一种非常高效的方式来操作Java类文件，适用于各种需要动态生成或修改字节码的场景，如AOP（面向方面编程）、性能监控、代码注入等。

以下是一些关于ASM框架的关键点：

  1. 轻量级：ASM是一个轻量级的字节码操作框架，与其他类似工具相比（如BCEL、Javassist），ASM在性能和内存使用方面表现优异。

  2. 低级别操作：ASM允许对字节码进行低级别的细粒度操作，包括添加、删除或修改类、方法和字段等。

  3. 事件驱动模型：ASM采用事件驱动模型，通过访问者模式（Visitor Pattern）来遍历和修改字节码结构。

  4. 广泛应用：ASM被广泛应用于许多知名的Java框架和工具中，如Spring、Hibernate、Groovy等。

以下是一个简单示例，展示如何使用ASM框架来创建一个新的Java类：

import org.objectweb.asm.ClassWriter;
import org.objectweb.asm.MethodVisitor;
import org.objectweb.asm.Opcodes;public class HelloWorldGenerator {public static void main(String[] args) throws Exception {// 创建一个ClassWriter，指定自动计算帧和局部变量大小ClassWriter cw = new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_FRAMES | ClassWriter.COMPUTE_MAXS);// 定义类的头部信息cw.visit(Opcodes.V1_8, Opcodes.ACC_PUBLIC, "HelloWorld", null, "java/lang/Object", null);// 创建默认构造函数MethodVisitor mv = cw.visitMethod(Opcodes.ACC_PUBLIC, "<init>", "()V", null, null);mv.visitCode();mv.visitVarInsn(Opcodes.ALOAD, 0);mv.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKESPECIAL, "java/lang/Object", "<init>", "()V", false);mv.visitInsn(Opcodes.RETURN);mv.visitMaxs(0, 0);mv.visitEnd();// 创建main方法mv = cw.visitMethod(Opcodes.ACC_PUBLIC + Opcodes.ACC_STATIC, "main", "([Ljava/lang/String;)V", null, null);mv.visitCode();mv.visitFieldInsn(Opcodes.GETSTATIC, "java/lang/System", "out", "Ljava/io/PrintStream;");mv.visitLdcInsn("Hello, ASM!");mv.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKEVIRTUAL, "java/io/PrintStream", "println", "(Ljava/lang/String;)V", false);mv.visitInsn(Opcodes.RETURN);mv.visitMaxs(0, 0);mv.visitEnd();// 结束类的定义cw.visitEnd();// 获取生成的字节码byte[] bytecode = cw.toByteArray();// 将字节码写入文件或加载到JVM中执行（略）}
}

这个示例生成了一个包含默认构造函数和main方法的Java类，当运行时会打印出"Hello, ASM!"。通过这种方式，你可以在运行时动态生成和操作Java类。

5.9）问题09：java agent介绍

Java Agent是一种用于在运行时修改Java应用程序字节码的工具，通常用于性能监控、日志记录、调试、安全性增强等目的。Java Agent使用Java Instrumentation API来插入自定义代码，以便在类加载时或运行时修改类的字节码。

以下是创建一个简单的Java Agent的步骤：

  1. 创建代理类：
    代理类需要包含一个 premain 方法或 agentmain 方法。premain 方法在应用启动之前执行，而 agentmain 方法在应用运行时可以动态附加。
import java.lang.instrument.Instrumentation;public class SimpleAgent {public static void premain(String agentArgs, Instrumentation inst) {System.out.println("Hello, this is a Java Agent!");// 可以在这里添加Transformer来修改字节码}
}
  1. 创建Manifest文件：
    在创建代理的JAR文件时，需要在Manifest文件中指定代理类。
Manifest-Version: 1.0
Premain-Class: SimpleAgent
  1. 打包JAR文件：
    将代理类和Manifest文件打包成JAR文件。
jar cfm SimpleAgent.jar MANIFEST.MF SimpleAgent.class
  1. 使用代理JAR：
    使用 -javaagent 选项来启动Java应用程序，并指定代理JAR文件。
java -javaagent:SimpleAgent.jar -jar YourApplication.jar

示例说明

  • SimpleAgent 类包含 premain 方法，该方法将在应用程序启动之前执行。
  • MANIFEST.MF 文件指定了代理类 SimpleAgent。
  • 使用 jar 命令将代理类和Manifest文件打包成JAR文件。
  • 使用 -javaagent 选项启动应用程序，并指定代理JAR文件。

通过这种方式，你可以在Java应用程序启动之前或运行时动态修改和增强应用程序的行为。

5.10）问题10：web服务框架 cxf

Apache CXF（Celtix XFire）是一个开源的Web服务框架，主要用于构建和开发服务导向架构（SOA）应用程序。它支持多种Web服务标准，如SOAP、RESTful服务、WS-Addressing、WS-RM等。CXF的设计目标是提供一个轻量级、灵活且高性能的Web服务框架。

以下是一些使用Apache CXF的基本步骤：

1. 添加依赖

如果你使用的是Maven，可以在pom.xml中添加以下依赖：

<dependencies><dependency><groupId>org.apache.cxf</groupId><artifactId>cxf-rt-frontend-jaxws</artifactId><version>3.4.5</version> <!-- 使用最新稳定版本 --></dependency><dependency><groupId>org.apache.cxf</groupId><artifactId>cxf-rt-transports-http</artifactId><version>3.4.5</version></dependency>
</dependencies>

2. 创建服务接口

定义一个简单的Web服务接口：

import javax.jws.WebService;@WebService
public interface HelloWorld {String sayHi(String text);
}

3. 实现服务接口

实现上述接口：

import javax.jws.WebService;@WebService(endpointInterface = "com.example.HelloWorld")
public class HelloWorldImpl implements HelloWorld {@Overridepublic String sayHi(String text) {return "Hello " + text;}
}

4. 发布Web服务

使用CXF的Endpoint类发布Web服务：

import javax.xml.ws.Endpoint;public class Server {public static void main(String[] args) {HelloWorld implementor = new HelloWorldImpl();String address = "http://localhost:8080/helloWorld";Endpoint.publish(address, implementor);System.out.println("Service is published at " + address);}
}

5. 创建客户端

使用CXF生成客户端代码并调用服务：

import org.apache.cxf.jaxws.JaxWsProxyFactoryBean;public class Client {public static void main(String[] args) {JaxWsProxyFactoryBean factory = new JaxWsProxyFactoryBean();factory.setServiceClass(HelloWorld.class);factory.setAddress("http://localhost:8080/helloWorld");HelloWorld client = (HelloWorld) factory.create();String response = client.sayHi("World");System.out.println("Response: " + response);}
}

6. 运行

分别运行服务器和客户端代码，服务器端将启动一个Web服务，客户端可以调用这个服务。

结论

以上就是使用Apache CXF构建和调用一个简单Web服务的基本步骤。Apache CXF还支持更多高级功能，如安全性、事务管理、消息传递优化等，可以根据需要进行深入学习和使用。

  • 相关文档：
    CXF框架入门（重点）

5.11）问题11： 常见Java命令： jstat, jmap, jstack, ulimit

这些命令是用于监控和调试Java应用程序以及管理系统资源限制的工具。下面是每个命令的详细介绍：

  1. jstat：

    • 功能：监控Java虚拟机（JVM）中的各种性能统计信息，如垃圾回收（GC）统计、堆内存使用情况等。
    • 常用选项：
      • jstat -gc <pid>：显示GC相关的信息。
      • jstat -class <pid>：显示类加载相关的信息。
      • jstat -compiler <pid>：显示JIT编译器相关的信息。
    • 示例：
      jstat -gc 12345

  2. jmap：

    • 功能：生成JVM的内存映像（heap dump），可以用来分析内存使用情况和查找内存泄漏。
    • 常用选项：
      • jmap -heap <pid>：显示堆的概要信息。
      • jmap -histo <pid>：显示堆中对象的统计信息。
      • jmap -dump:format=b,file=<filename> <pid>：生成堆转储文件。
    • 示例：
      jmap -dump:format=b,file=heapdump.hprof 12345

  3. jstack：

    • 功能：生成JVM中所有线程的堆栈跟踪信息，有助于调试死锁和线程相关的问题。
    • 常用选项：
      • jstack <pid>：打印线程堆栈信息。
      • jstack -l <pid>：打印线程堆栈信息以及锁的附加信息。
      • jstack -F <pid>：强制输出线程堆栈信息（当进程没有响应时使用）。
    • 示例：
      jstack 12345

  4. ulimit：

    • 功能：控制shell及其启动的进程的资源限制，如文件描述符数量、内存使用量等。
    • 常用选项：
      • ulimit -a：显示当前所有资源限制。
      • ulimit -n <number>：设置文件描述符数量的最大值。
      • ulimit -u <number>：设置用户进程数的最大值。
      • ulimit -v <number>：设置虚拟内存使用量的最大值。
    • 示例：
      ulimit -n 1024

这些工具在开发和运维Java应用程序时非常有用，可以帮助诊断和解决性能问题、内存问题以及其他运行时异常。

5.12)问题12： 浏览器中输入 http://localhost:8080/services，页面展示：Available SOAP services:

当你在浏览器中输入 http://localhost:8080/services 并看到页面展示 “Available SOAP services:” 时，这通常意味着你正在访问一个基于SOAP（Simple Object Access Protocol）的Web服务的端点。这个页面通常用于列出所有可用的SOAP服务。

要进一步了解和使用这些服务，你可以采取以下步骤：

  1. 查看WSDL文件：WSDL（Web Services Description Language）文件描述了SOAP服务的接口和如何与之交互。通常，你可以通过在服务URL后面加上 ?wsdl 来访问WSDL文件，例如 http://localhost:8080/services/YourServiceName?wsdl。

  2. 使用SOAP客户端：使用SOAP客户端工具（如SoapUI）来测试和调用这些服务。你可以导入WSDL文件并生成请求来与服务进行交互。

  3. 编写客户端代码：你可以使用编程语言（如Java、Python、C#）来编写SOAP客户端代码。大多数现代编程语言都有用于处理SOAP服务的库。例如，在Java中可以使用JAX-WS，在Python中可以使用Zeep。

以下是一个Java使用JAX-WS调用SOAP服务的简单示例：

import javax.xml.namespace.QName;
import javax.xml.ws.Service;
import java.net.URL;public class SOAPClient {public static void main(String[] args) throws Exception {URL wsdlURL = new URL("http://localhost:8080/services/YourServiceName?wsdl");QName qname = new QName("http://yournamespace/", "YourServiceNameService");Service service = Service.create(wsdlURL, qname);YourServiceName yourService = service.getPort(YourServiceName.class);// 调用服务方法String response = yourService.yourMethod("参数");System.out.println(response);}
}

请确保替换 YourServiceName 和 yourMethod 为实际的服务名称和方法。

如果你需要更多具体的帮助，请提供更多详细信息，例如你正在使用的具体服务名称或你遇到的具体问题。

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