JAVA 分布式 - 分布式介绍

以你之姓@ 2022-04-15 07:12 333阅读 0赞

### 什么是分布式系统？ ###

要理解分布式系统，主要需要明白一下2个方面：

*  **1.分布式系统一定是由多个节点组成的系统。**  
    其中，节点指的是计算机服务器，而且这些节点一般不是孤立的，而是互通的。
 *  **2.这些连通的节点上部署了我们的节点，并且相互的操作会有协同。**

分布式系统对于用户而言，他们面对的就是一个服务器，提供用户需要的服务而已，而实际上这些服务是通过背后的众多服务器组成的一个分布式系统，因此分布式系统看起来像是一个超级计算机一样。

例如淘宝，平时大家都会使用，它本身就是一个分布式系统，我们通过浏览器访问淘宝网站时，这个请求的背后就是一个庞大的分布式系统在为我们提供服务，整个系统中有的负责请求处理，有的负责存储，有的负责计算，最终他们相互协调把最后的结果返回并呈现给用户。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMTQ3ODYz_size_16_color_FFFFFF_t_70]

**使用分布式系统主要有特点：**

**1.增大系统容量。** 我们的业务量越来越大，而要能应对越来越大的业务量，一台机器的性能已经无法满足了，我们需要多台机器才能应对大规模的应用场景。所以，我们需要垂直或是水平拆分业务系统，让其变成一个分布式的架构。

**2.加强系统可用。** 我们的业务越来越关键，需要提高整个系统架构的可用性，这就意味着架构中不能存在单点故障。这样，整个系统不会因为一台机器出故障而导致整体不可用。所以，需要通过分布式架构来冗余系统以消除单点故障，从而提高系统的可用性。

3.因为模块化，所以 **系统模块重用度更高**

4.因为软件服务模块被拆分，**开发和发布速度可以并行而变得更快**

5.**系统扩展性更高**

6.团队协作流程也会得到改善

**分布式系统的类型有三种：**

1.分布式处理，但只有一个总数据库，没有局部数据库

2.分层式处理，每一层都有自己的数据库

3.充分分散的分布式网络，没有中央控制部分，各节点之间的联系方式又可以有多种，如松散的联接，紧密的联接，动态的联接，广播通知式的联接等

### 什么是 JAVA 分布式应用？ ###

一个大型的系统往往被分为几个子系统来做，一个子系统可以部署在一台机器的多个 JVM 上，也可以部署在多台机器上。但是每一个系统不是独立的，不是完全独立的。需要相互通信，共同实现业务功能。

一句话来说：分布式就是通过计算机网络将后端工作分布到多台主机上，多个主机一起协同完成工作。

### 实现分布式主要的方式 ###

**分布式应用用到的技术：** 网络通信，基于消息方式的系统间通信和基于远程调用的系统间通信。

**缺点：** 就是会增加技术的复杂度。  
基于消息的系统通信方式，主要是利用的网络协议，比如 TCP/IP 协议。  
系统间的通信还需要对数据进行处理，比如同步 IO 和异步 IO。  
远程调用实现系统间的通信:通过调用本地的java接口的方法来透明的调用远程java的实现。具体的细节有框架来实现。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMTQ3ODYz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

**基于Java自身技术实现消息方式的系统间通信：**  
基于Java自身包实现消息方式的系统间通信的方式有：  
TCP/IP+BIO、TCP/IP+NIO、UDP/IP+BIO以及UDP/IP+NIO 4种方式

**TCP/IP+BIO** 在 Java 中可基于 Socket、ServerSocket 来实现 TCP/IP+BIO 的系统间通信。

Socket 主要用于实现建立连接及网络 IO 的操作，ServerSocket 主要用于实现服务器端端口的监听及 Socket 对象的获取。

多个客户端访问服务器端的情况下，会遇到两个问题:建立多个 socket 的，占用过多的本地资源，服务器端要承受巨大的来访量；创建过多的 socket，占用过多的资源，影响性能。

通常解决这种问题的办法是，使用 **连接池**，既能限制连接的数量，又能避免创建的过程，可以很大的提高性的问题。缺点就是竞争量大的时候造成激烈的竞争和等待。需要注意的是，要设置超时时间，如果不这样的话，会造成无限制的等待。

为了解决这个问题，采用一连接一线程的方式，同时也会带来副作用，内存占用过多。  
TCP/IP 异步通信: JAVA NIO 通道技术实现。

### JAVA 分布式知识体系介绍 ###

附上某 JAVA 分布式学习目录，帮助了解分布式都有哪些东西

**第 1 章 分布式 Java应用**  
1.1 基于消息方式实现系统间的通信  
    1.1.1 基于 Java自身技术实现消息方式的系统间通信  
    1.1.2 基于开源框架实现消息方式的系统间通信  
1.2 基于远程调用方式实现系统间的通信  
    1.2.1 基于 Java自身技术实现远程调用方式的系统间通信  
    1.2.2 基于开源框架实现远程调用方式的系统间通信

**第 2 章 大型分布式 Java应用与 SOA**  
2.1 基于 SCA实现 SOA平台  
2.2 基于 ESB实现 SOA平台  
2.3 基于 Tuscany实现 SOA平台  
2.4 基于 Mule 实现 SOA平台

**第 3 章 深入理解 JVM**  
3.1 Java代码的执行机制  
    3.1.1 Java源码编译机制  
    3.1.2 类加载机制  
    3.1.3 类执行机制  
3.2 JVM内存管理  
    3.2.1 内存空间  
    3.2.2 内存分配  
    3.2.3 内存回收  
    3.2.4 JVM 内存状况查看方法和分析工具  
3.3 JVM线程资源同步及交互机制  
    3.3.1 线程资源同步机制  
    3.3.2 线程交互机制  
    3.3.3 线程状态及分析

**第 4 章 分布式应用与 SunJDK类库**  
4.1 集合包  
    4.1.1 ArrayList  
    4.1.2 LinkedList  
    4.1.3 Vector  
    4.1.4 Stack  
    4.1.5 HashSet  
    4.1.6 TreeSet  
    4.1.7 HashMap  
    4.1.8 TreeMap  
    4.1.9 性能测试  
    4.1.10 小结  
4.2 并发包（ java.util.concurrent ）  
    4.2.1 ConcurrentHashMap  
    4.2.2 CopyOnWriteArrayList  
    4.2.3 CopyOnWriteArraySet  
    4.2.4 ArrayBlockingQueue  
    4.2.5 AtomicInteger  
    4.2.6 ThreadPoolExecutor  
    4.2.7 Executors  
    4.2.8 FutureTask  
    4.2.9 Semaphore  
    4.2.10 CountDownLatch  
    4.2.11 CyclicBarrier  
    4.2.12 ReentrantLock  
    4.2.13 Condition  
    4.2.14 ReentrantReadWriteLock  
4.3 序列化 /反序列化  
    4.3.1 序列化  
    4.3.2 反序列化

**第 5 章 性能调优**  
5.1 寻找性能瓶颈  
    5.1.1 CPU消耗分析  
    5.1.2 文件 IO 消耗分析  
    5.1.3 网络 IO 消耗分析  
    5.1.4 内存消耗分析  
    5.1.5 程序执行慢原因分析  
5.2 调优  
    5.2.1 JVM 调优  
    5.2.2 程序调优  
    5.2.3 对于资源消耗不多，但程序执行慢的情况

**第 6 章 构建高可用的系统**  
6.1 避免系统中出现单点  
    6.1.1 负载均衡技术  
    6.1.2 热备  
6.2 提高应用自身的可用性  
    6.2.1 尽可能地避免故障  
    6.2.2 及时发现故障  
    6.2.3 及时处理故障  
    6.2.4 访问量及数据量不断上涨的应对策略

**第 7 章 构建可伸缩的系统**  
7.1 垂直伸缩  
    7.1.1 支撑高访问量  
    7.1.2 支撑大数据量  
    7.1.3 提升计算能力  
7.2 水平伸缩  
    7.2.1 支撑高访问量  
    7.2.2 支撑大数据量  
    7.2.3 提升计算能力

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMTQ3ODYz_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220415/a9a124cfa716482681767f975e5b051d.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMTQ3ODYz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220415/dcbe5a93b2164dde913ea8176c9c458c.png