Java 8 64 位:适用于大型数据集和复杂工作负载的理想选择

引言随着数据量的爆炸性增长和应用程序复杂性的不断增加,开发人员需要使用更强大的工具来处理这些挑战,Java864位版本为处理大型数据集和复杂工作负载提供了一个强大的解决方案,64位架构的优势更高的内存容量,64位架构允许应用程序访问更大的内存空间,从而可以处理更大的数据集,增强的寻址能力,更大的地址空间使应用程序能够处理比32位版本更…。

引言

随着数据量的爆炸性增长和应用程序复杂性的不断增加,开发人员需要使用更强大的工具来处理这些挑战。Java 8 64 版本为处理大型数据集和复杂工作负载提供了一个强大的解决方案。

64 位架构的优势


  • 更高的内存容量:

    64 位架构允许应用程序访问更大的内存空间,从而可以处理更大的数据集。

  • 增强的寻址能力:

    更大的地址空间使应用程序能够处理比 32 位版本更大的数据结构和对象。

  • 更快的计算:

    64 位寄存器和数据类型可以提高某些计算的性能,例如数学运算和内存访问。

Java 8 64 位的优点

Java 8 64 位版本充分利用了 64 位架构的优势,使其成为处理以下任务的理想选择:

大型内存数据集

  • 大数据分析
  • 数据仓库
  • 内存中数据库

复杂的工作负载

  • 科学计算
  • 仿真
  • 图像处理

其他优点


  • 更好的性能:

    Java 8 64 位版本可以显着提高某些应用程序的性能。

  • 更高的稳定性:

    更大的寻址空间可以减少内存损坏的可能性。

  • 向前兼容性:

    Java 8 64 位应用程序兼容 Java 8 32 位环境,无需代码更改。

示例用例

以下是适用于 Java 8 64位版本的典型用例的一些示例:


  • Hadoop 生态系统:

    Hadoop 分布式计算框架受益于 Java 8 64 位的更高内存容量和性能优势。

  • 大数据分析:

    Apache Spark、Flink 和 Storm 等大数据分析框架可以利用 Java 8 64 位处理海量数据集。

  • 科学计算:

    Java 8 64 位为科学计算软件包,如 Apache Commons Math 和 Apache VDS,提供了更大的计算能力。

注意事项

在使用 Java 8 64 位版本时,需要注意以下一些事项:


  • 兼容性:

    64 位应用程序不兼容 32 位操作系统或 JVM。
  • 8


  • 内存使用:

    64 位应用程序通常比 32 位应用程序占用更多的内存。

  • 二进制大小:

    64 位二进制文件通常比 32 位二进制文件更大。

结论

Java 8 64 位版本对于处理大型数据集和复杂工作负载是必不可少的。它提供更高的内存容量、增强的寻址能力和改进的性能。对于需要处理大量数据或执行复杂计算的应用程序,Java 8 64 位是一个出色的选择。通过充分利用 64 位架构的优势,Java 8 64 位使开发人员能够构建更强大、更高效的应用程序。


数据库架构选型与落地,看这篇就够了

随着时间和业务的发展,数据库中的数据量增长是不可控的,库和表中的数据会越来越大,随之带来的是更高的 磁盘 、 IO 、 系统开销 ,甚至 性能 上的瓶颈,而单台服务器的 资源终究是有限 的。

因此在面对业务扩张过程中,应用程序对数据库系统的 健壮性 , 安全性 , 扩展性 提出了更高的要求。

以下,我从数据库架构、选型与落地来让大家入门。

数据库会面临什么样的挑战呢?

业务刚开始我们只用单机数据库就够了,但随着业务增长,数据规模和用户规模上升,这个时候数据库会面临IO瓶颈、存储瓶颈、可用性、安全性问题。

为了解决上述的各种问题,数据库衍生了出不同的架构来解决不同的场景需求。

将数据库的写操作和读操作分离,主库接收写请求,使用多个从库副本负责读请求,从库和主库同步更新数据保持数据一致性,从库可以水平扩展,用于面对读请求的增加。

这个模式也就是常说的读写分离,针对的是小规模数据,而且存在大量读操作的场景。

因为主从的数据是相同的,一旦主库宕机的时候,从库可以 切换为主库提供写入 ,所以这个架构也可以提高数据库系统的 安全性 和 可用性 ;

优点:

缺点:

在数据库遇到 IO瓶颈 过程中,如果IO集中在某一块的业务中,这个时候可以考虑的就是垂直分库,将热点业务拆分出去,避免由 热点业务 的 密集IO请求 影响了其他正常业务,所以垂直分库也叫 业务分库 。

优点:

缺点:

在数据库遇到存储瓶颈的时候,由于数据量过大造成索引性能下降。

这个时候可以考虑将数据做水平拆分,针对数据量巨大的单张表,按照某种规则,切分到多张表里面去。

但是这些表还是在同一个库中,所以库级别的数据库操作还是有IO瓶颈(单个服务器的IO有上限)。

所以水平分表主要还是针对 数据量较大 ,整体业务 请求量较低 的场景。

优点:

缺点:

四、分库分表

在数据库遇到存储瓶颈和IO瓶颈的时候,数据量过大造成索引性能下降,加上同一时间需要处理大规模的业务请求,这个时候单库的IO上限会限制处理效率。

所以需要将单张表的数据切分到多个服务器上去,每个服务器具有相应的库与表,只是表中数据集合不同。

分库分表能够有效地缓解单机和单库的 性能瓶颈和压力 ,突破IO、连接数、硬件资源等的瓶颈。

优点:

缺点:

注:分库还是分表核心关键是有没有IO瓶颈 。

分片方式都有什么呢?

RANGE(范围分片)

将业务表中的某个 关键字段排序 后,按照顺序从0到一个表,到一个表。最常见的就是 按照时间切分 (月表、年表)。

比如将6个月前,甚至一年前的数据切出去放到另外的一张表,因为随着时间流逝,这些表的数据被查询的概率变小,银行的交易记录多数是采用这种方式。

优点:

缺点:

HASH(哈希分片)

将订单作为主表,然后将其相关的业务表作为附表,取用户id然后 hash取模 ,分配到不同的数据表或者数据库上。

优点:

缺点:

讲到这里,我们已经知道数据库有哪些架构,解决的是哪些问题,因此, 我们在日常设计中需要根据数据的特点,数据的倾向性,数据的安全性等来选择不同的架构 。

那么,我们应该如何选择数据库架构呢?

虽然把上面的架构全部组合在一起可以形成一个强大的高可用,高负载的数据库系统,但是架构选择合适才是最重要的。

混合架构虽然能够解决所有的场景的问题,但是也会面临更多的挑战,你以为的完美架构,背后其实有着更多的坑。

1、对事务支持

分库分表后(无论是垂直还是水平拆分),就成了分布式事务了,如果依赖数据库本身的分布式事务管理功能去执行事务,将付出高昂的性能代价(XA事务);如果由应用程序去协助控制,形成程序逻辑上的事务,又会造成编程方面的负担(TCC、SAGA)。

2、多库结果集合并 (group by,order by)

由于数据分布于不同的数据库中,无法直接对其做分页、分组、排序等操作,一般应对这种多库结果集合并的查询业务都需要采用数据清洗、同步等其他手段处理(TIDB、KUDU等)。

3、数据延迟

主从架构下的多副本机制和水平分库后的聚合库都会存在主数据和副本数据之间的延迟问题。

4、跨库join

分库分表后表之间的关联操作将受到限制,我们无法join位于不同分库的表(垂直),也无法join分表粒度不同的表(水平), 结果原本一次查询就能够完成的业务,可能需要多次查询才能完成。

5、分片扩容

水平分片之后,一旦需要做扩容时。需要将对应的数据做一次迁移,成本代价都极高的。

6、ID生成

分库分表后由于数据库独立,原有的基于数据库自增ID将无法再使用,这个时候需要采用其他外部的ID生成方案。

一、应用层依赖类(JDBC)

这类分库分表中间件的特点就是和应用强耦合,需要应用显示依赖相应的jar包(以Java为例),比如知名的TDDL、当当开源的 sharding-jdbc 、蘑菇街的TSharding等。

此类中间件的基本思路就是重新实现JDBC的API,通过重新实现 DataSource 、 PrepareStatement 等操作数据库的接口,让应用层在 基本 不改变业务代码的情况下透明地实现分库分表的能力。

中间件给上层应用提供熟悉的JDBC API,内部通过 sql解析 、 sql重写 、 sql路由 等一系列的准备工作获取真正可执行的sql,然后底层再按照传统的方法(比如数据库连接池)获取物理连接来执行sql,最后把数据 结果合并 处理成ResultSet返回给应用层。

优点

缺点

二、中间层代理类(Proxy)

这类分库分表中间件的核心原理是在应用和数据库的连接之间搭起一个 代理层 ,上层应用以 标准的MySQL协议 来连接代理层,然后代理层负责 转发请求 到底层的MySQL物理实例,这种方式对应用只有一个要求,就是只要用MySQL协议来通信即可。

所以用MySQL Navicat这种纯的客户端都可以直接连接你的分布式数据库,自然也天然 支持所有的编程语言 。

在技术实现上除了和应用层依赖类中间件基本相似外,代理类的分库分表产品必须实现标准的MySQL协议,某种意义上讲数据库代理层转发的就是MySQL协议请求,就像Nginx转发的是Http协议请求。

比较有代表性的产品有开创性质的Amoeba、阿里开源的Cobar、社区发展比较好的 Mycat (基于Cobar开发)等。

优点

缺点

JDBC方案 :无中心化架构,兼容市面上大多数关系型数据库,适用于开发高性能的轻量级 OLTP 应用(面向前台)。

Proxy方案 :提供静态入口以及异构语言的支持,适用于 OLAP 应用(面向后台)以及对分片数据库进行管理和运维的场景。

混合方案 :在大型复杂系统中存在面向C端用户的前台应用,也有面向企业分析的后台应用,这个时候就可以采用混合模式。

JDBC 采用无中心化架构,适用于 Java 开发的高性能的轻量级 OLTP 应用;Proxy 提供静态入口以及异构语言的支持,适用于 OLAP 应用以及对分片数据库进行管理和运维的场景。

ShardingSphere是一套开源的分布式数据库中间件解决方案组成的生态圈,它由 Sharding-JDBC 、 Sharding-Proxy 和 Sharding-Sidecar (计划中)这3款相互独立的产品组成,他们均提供标准化的数据分片、分布式事务和数据库治理功能,可适用于如Java同构、异构语言、容器、云原生等各种多样化的应用场景。

ShardingSphere提供的核心功能:

Sharding-Proxy

定位为透明化的 数据库代理端 ,提供封装了 数据库二进制协议的服务端版本 ,用于完成对 异构语言的支持 。

目前已提供MySQL版本,它可以使用 任何兼容MySQL协议的访问客户端 (如:MySQL Command Client, MySQL Workbench, Navicat等)操作数据,对DBA更加友好。

向 应用程序完全透明 ,可直接当做MySQL使用。

适用于任何兼容MySQL协议的客户端。

Sharding-JDBC

定位为 轻量级Java框架 ,在Java的JDBC层提供的额外服务。 它使用客户端直连数据库,以jar包形式提供服务,无需额外部署和依赖,可理解为 增强版的JDBC驱动,完全兼容JDBC和各种ORM框架 。

以电商SaaS系统为例,前台应用采用Sharding-JDBC,根据业务场景的差异主要分为三种方案。

分库(用户)

问题解析:头部企业日活高并发高,单独分库避免干扰其他企业用户,用户数据的增长缓慢可以不分表。

拆分维度:企业ID分库

拆分策略:头部企业单独库、非头部企业一个库

分库分表(订单)

问题解析:订单数据增长速度较快,在分库之余需要分表。

拆分维度:企业ID分库、用户ID分表

拆分策略:头部企业单独库、非头部企业一个库,分库之后用户ID取模拆分表

单库分表(附件)

问题解析:附件数据特点是并发量不大,只需要解决数据增长问题,所以单库IO足以支撑的情况下分表即可。

拆分维度:用户ID分表

拆分策略:用户ID取模分表

问题一:分布式事务

分布式事务过于复杂也是分布式系统最难处理的问题,由于篇幅有限,后续会开篇专讲这一块内容。

问题二:分布式ID

问题三:跨片查询

举个例子,以用户id分片之后,需要根据企业id查询企业所有用户信息。

sharding针对跨片查询也是能够支持的,本质上sharding的跨片查询是采用同时查询多个分片的数据,然后聚合结果返回,这个方式对资源耗费比较大,特别是对数据库连接资源的消耗。

假设分4个数据库,8个表,则sharding会同时发出32个SQL去查询。一下子消耗掉了32个连接;

特别是针对单库分表的情况要注意,假设单库分64个表,则要消耗64个连接。如果我们部署了2个节点,这个时候两个节点同时查询的话,就会遇到数据库连接数上限问题(mysql默认100连接数)

问题四:分片扩容

随着数据增长,每个片区的数据也会达到瓶颈,这个时候需要将原有的分片数量进行增加。由于增加了片区,原先的hash规则也跟着变化,造成了需要将旧数据做迁移。

假设原先1个亿的数据,hash分64个表,现在增长到50亿的数据,需要扩容到128个表,一旦扩容就需要将这50亿的数据做一次迁移,迁移成本是无法想象的。

问题五:一致性哈希

首先,求出每个 服务器的hash值 ,将其配置到一个 0~2^n 的圆环上 (n通常取32)

其次,用同样的方法求出待 存储对象的主键 hash值 ,也将其配置到这个圆环上。

然后,从数据映射到的位置开始顺时针查找,将数据分布到找到的第一个服务器节点上。

一致性hash的优点在于加入和删除节点时只会影响到在哈希环中相邻的节点,而对其他节点没有影响。

所以使用一致性哈希在集群扩容过程中可以减少数据的迁移。

好了,这次分享到这里,我们日常的实践可能只会用到其中一种方案,但它不是数据库架构的全貌,打开技术视野,才能更好地把存储工具利用起来。

老规矩,一键三连,日入两千,点赞在看,年薪百万!

7年Java老兵,小米主题设计师,手机输入法设计师,ProcessOn特邀讲师。

曾涉猎航空、电信、IoT、垂直电商产品研发,现就职于某知名电商企业。

技术公众号 【架构师修行录】 号主,专注于分享日常架构、技术、职场干货,Java Goals:架构师。

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java 32位和64位的区别

下面我跟你详细的分析下32位和64位下Myeclipse、Tomcat以及JDK三者关系详解。这样的话你更容易理解一些

Myeclipse从9.0企业版开始有64位的安装包,本人用的为10.7版本,安装过程中会有选择支持的版本信息,如下图1所示。

图1

JDK和Tomcat也分32位和64位。三者之间协同工作的关系,以本人开发环境作详细介绍。JDK和Tomcat分别配置了32位和64位环境,如下图2中从上至下分别对应的是32位以及64位JDK(注意是JDK安装的根目录),图3中从上至下分别对应的是64位,64混合32位以及32位的Tomcat。

图3

下面以64位配置举例说明,如图4中所示,JDK的环境变量为D:\dev\Java64\jdk ;如图5中所示,Tomcat的环境变量为D:\dev\apache-tomcat-7.0.63-x64,如需要切换,修改相应的值即可。

图5

在myeclipse的菜单栏,通过Window->Java->installed JREs即可进入修改开发过程中支撑项目工程的JDK,操作过程如图6中序号表示,这里选择Name为jdk64的64位JDK,在项目JRE System Library下即可查看支撑的JDK信息。

图6

在myeclipse的菜单栏,通过Window->Myeclipse->Servers->Tomcat->Tomcat 7.x即可设置项目工程部署到的Tomcat服务器(如图7所示),这里选择64位的Tomcat,如图8所示,展开Tomcat7.x,选择JDK,即可设置Tomcat运行基于的JDK(在用Myeclipse开发过程中,此JDK可以不配置系统环境变量。原因是Myeclipse会将此JDK作为内置JDK,细心的码友可以发现Myeclipse安装过程中自带的JDK是没有配置环境变量的,但Tomcat照样能运行。),这里选择Name为jdk64的64位JDK。项目部署运行即可在Console控制台看到JDK的信息,如图9所示。

注意:再次强调,用myeclipse开发测试的过程中,所用JDK可以不配置环境变量,Myeclipse会把选用的JDK作为内置JDK,开发过程中无需依托于系统环境变量。项目在开发完毕,导出war包并关闭Myeclipse后,若将war包工程部署到Tomcat,则需要依托系统的环境变量指定的JDK

问题:在Myeclipse开发过程中系统能访问Access数据库,但相应war包部署在Tomcat中后无法访问。

原因:开发时,图8中选择的是32位的JDK(即jdk32,如图10所示),但部署war包的Tomcat依托的系统环境是64位的JDK,如图4所示。

Windows 8 系统 64位 适合安装哪个Java版本

看你的需求,现在做java开发的,多数用jdk1.6, 1.7这两个版本。

学习的话,32位,64位的都可以。看你的ide环境要求。

下载最上面图片中的windows x64的即可(看需求)。小版本差异不大,都可以。

这两个都是可以的。

其实java的版本没那么重要,关键是看CPU是64位还是32位的,X64就表示是64位的,这个必须要和你的机器硬件配套,不然安装是会出问题的。

在计算机架构中,64位整数、内存地址或其他数据单元,是指它们最高达到64位(8字节)宽。此外,64位CPU和算术逻辑单元架构是以寄存器、内存总线或者数据总线的大小为基准。 64 位CPU在1960年代,便已存在于超级计算机,且早在1990年代,就有以 RISC 为基础的工作站和服务器。2003年才以 x86-64 和 64 位 PowerPC处理器架构的形式引入到(在此之前是 32 位)个人计算机领域的主流。

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