工程师基本常识

工程师基本常识

 

 

异步IO （异步输入输出）

异步传输存在一个潜在的问题，即接收方并不知道数据会在什么时候到达。在它检测到数据并做出响应之前，第一个比特已经过去了。这就像有人出乎意料地从后面走上来跟你说话，而你没来得及反应过来，漏掉了最前面的几个词。因此，每次异步传输的信息都以一个起始位开头，它通知接收方数据已经到达了，这就给了接收方响应、接收和缓存数据比特的时间；在传输结束时，一个停止位表示该次传输信息的终止。按照惯例，空闲（没有传送数据）的线路实际携带着一个代表二进制1的信号，异步传输的开始位使信号变成0，其他的比特位使信号随传输的数据信息而变化。最后，停止位使信号重新变回1，该信号一直保持到下一个开始位到达。例如在键盘上数字“1”，按照8比特位的扩展ASCII编码，将发送“00110001”，同时需要在8比特位的前面加一个起始位，后面一个停止位。

TCP/UDP协议

1. TCP提供IP环境下的数据可靠传输，它提供的服务包括数据流传送、可靠性、有效流控、全双工操作和多路复用。通过面向连接、端到端和可靠的数据包发送。通俗说，它是事先 为所发送的数据开辟出连接好的通道，然后再进行数据发送；

2. TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）是基于连接的协议，也就是说，在正式收发数据前，必须和对方建立可靠的连接。

3. TCP协议能为应用程序提供可靠的通信连接，使一台计算机发出的字节流无差错地发往网络上的其他计算机，对可靠性要求高的数据通信系统往往使用TCP协议传输数据。

4. TCP支持的应用协议主要有：Telnet、FTP、SMTP等；

5. UDP则不为IP提供可靠性、流控或差错恢复功能。一般来说，TCP对应的是可靠性要求高的应用，而UDP对应的则是可靠性要求低、传输经济的应用。

6. UDP支持的应用层协议主要有：NFS（网络文件系统）、SNMP（简单网络管理协议）、DNS（主域名称系统）、TFTP（通用文件传输协议）等。

7. UDP（User Data Protocol，用户数据报协议）是与TCP相对应的协议。它是面向非连接的协议，它不与对方建立连接，而是直接就把数据包发送过去！

8. UDP适用于一次只传送少量数据、对可靠性要求不高的应用环境。

WebSocket

WebSocket protocol 是HTML5一种新的协议。它实现了浏览器与服务器全双工通信(full-duplex)。一开始的握手需要借助HTTP请求完成。

优点：服务器可以主动传送数据给客户端
功能： 实现了浏览器与服务器全双工通信

在 WebSocket API，浏览器和服务器只需要做一个握手的动作，然后，浏览器和服务器之间就形成了一条快速通道。两者之间就直接可以数据互相传送。
在此WebSocket 协议中，为我们实现即时服务带来了两大好处：

1. Header
   互相沟通的Header是很小的-大概只有 2 Bytes
2. Server Push
    服务器的推送，服务器不再被动的接收到浏览器的request之后才返回数据，而是在有新数据时就主动推送给浏览器。
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消息队列

“消息队列”是在消息的传输过程中保存消息的容器。

1. “消息”是在两台计算机间传送的数据单位。消息可以非常简单，例如只包含文本字符串；也可以更复杂，可能包含嵌入对象。
2. 消息被发送到队列中。“消息队列”是在消息的传输过程中保存消息的容器。消息队列管理器在将消息从它的源 中继到它的目标时充当中间人。队列的主要目的是提供路由并保证消息的传递；如果发送消息时接收者不可用，消息队列会保留消息，直到可以成功地传递它。

共享内存

共享内存指 (shared memory)在多处理器的计算机系统中，可以被不同中央处理器（CPU）访问的大容量内存。由于多个CPU需要快速访问存储器，这样就要对存储器进行缓存（Cache）。任何一个缓存的数据被更新后，由于其他处理器也可能要存取，共享内存就需要立即更新，否则不同的处理器可能用到不同的数据。共享内存是 Unix下的多进程之间的通信方法 ,这种方法通常用于一个程序的多进程间通信，实际上多个程序间也可以通过共享内存来传递信息。

多线程

优点
1.使用线程可以把占据时间长的程序中的任务放到后台去处理
2.用户界面可以更加吸引人，这样比如用户点击了一个按钮去触发某些事件的处理，可以弹出一个进度条来显示处理的进度
3.程序的运行速度可能加快
4.在一些等待的任务实现上如用户输入、文件读写和网络收发数据等，线程就比较有用了。在这种情况下可以释放一5.些珍贵的资源如内存占用等等。
6.多线程技术在IOS软件开发中也有举足轻重的位置。

缺点
1.如果有大量的线程,会影响性能,因为操作系统需要在它们之间切换。
2.更多的线程需要更多的内存空间。
3.线程可能会给程序带来更多“bug”，因此要小心使用。
4.线程的中止需要考虑其对程序运行的影响。
5.通常块模型数据是在多个线程间共享的，需要防止线程死锁情况的发生。
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线程池

 

 

组成部分
1、线程池管理器（ThreadPoolManager）:用于创建并管理线程池
2、工作线程（WorkThread）: 线程池中线程
3、任务接口（Task）:每个任务必须实现的接口，以供工作线程调度任务的执行。
4、任务队列:用于存放没有处理的任务。提供一种缓冲机制。
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多线程死锁问题

所谓死锁: 是指两个或两个以上的进程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。

发生死锁的原因一般是两个对象的锁相互等待造成的。

那么为什么会产生死锁呢？
1.因为系统资源不足。
2.进程运行推进的顺序不合适。     
3.资源分配不当。

产生死锁的条件有四个：
1.互斥条件：所谓互斥就是进程在某一时间内独占资源。
2.请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。
3.不剥夺条件:进程已获得资源，在末使用完之前，不能强行剥夺。
4.循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。
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死锁是因为多线程访问共享资源，由于访问的顺序不当所造成的，通常是一个线程锁定了一个资源A，而又想去锁定资源B；在另一个线程中，锁定了资源B，而又想去锁定资源A以完成自身的操作，两个线程都想得到对方的资源，而不愿释放自己的资源，造成两个线程都在等待，而无法执行的情况。

ORM

对象关系映射（英语：Object Relation Mapping，简称ORM，或O/RM，或O/R mapping），是一种程序技术，用于实现面向对象编程语言里不同类型系统的数据之间的转换。从效果上说，它其实是创建了一个可在编程语言里使用的“虚拟对象数据库”。 ORM有时也称为基于事实的建模，因为它把相关数据描述为基本事实。这些事实如果分割为再小的事实就会丢失信息。 ORM提供的不只是描述不同对象间关系的一个简单而直接的方式。ORM还提供了灵活性。使用ORM创建的模型比使用其它方法创建的模型更有能力适应系统的变化。 ORM模型的简单性简化了数据库查询过程。使用ORM查询工具，用户可以访问期望数据，而不必理解数据库的底层结构。

数据持久化

数据持久化就是将内存中的数据模型转换为存储模型,以及将存储模型转换为内存中的数据模型的统称. 
数据持久化对象的基本操作有：保存、更新、删除、查询等。
使用数据持久化有以下好处：
1、程序代码重用性强，即使更换数据库，只需要更改配置文件，不必重写程序代码。
2、业务逻辑代码可读性强，在代码中不会有大量的SQL语言，提高程序的可读性。
3、持久化技术可以自动优化，以减少对数据库的访问量，提高程序运行效率。
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微服务

简单来说， 微服务的目的是有效的拆分应用，实现敏捷开发和部署 。
微服务是一个新兴的软件架构，就是把一个大型的单个应用程序和服务拆分为数十个的支持微服务。
一个微服务的策略可以让工作变得更为简便，它可扩展单个组件而不是整个的应用程序堆栈，从而满足服务等级协议。
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SPA （单页应用程序）

单页Web应用（single page web application，SPA），就是只有一张Web页面的应用。单页应用程序 (SPA) 是加载单个HTML 页面并在用户与应用程序交互时动态更新该页面的Web应用程序。 浏览器一开始会加载必需的HTML、CSS和JavaScript，所有的操作都在这张页面上完成，都由JavaScript来控制。因此，对单页应用来说模块化的开发和设计显得相当重要。

速度：更好的用户体验，让用户在web app感受native app的速度和流畅，
MVC：经典MVC开发模式，前后端各负其责。
ajax：重前端，业务逻辑全部在本地操作，数据都需要通过AJAX同步、提交。