代码干货 | perl信号量实现进程间通信

本文介绍了一个利用Perl进行数据库迁移的实际案例,详细讲述了如何采用信号量实现进程间的简单计数通信,以此来统计子进程完成的任务数量。

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       近期在给一个客户编写数据库迁移工具,语言使用的是不太熟悉的perl。而需要做进程间通信源自这样一个需求,即并行迁移,想要真正的提升性能,我没有选择多线程的方式,而是直接选择多进程。

  而我们都知道,多进程和多线程的区别就在于多进程的稳定性,多进程的内存资源是独立的,而多线程确实和父进程共享的。场景图示如下,

today1
  描述一下,首先通过简单的算法,将表大致平均地分到多个子进程,每个子进程任务完成后统计成功的表数量。那么统计表数量的变量就是关键了,在这里多个进程是需要共享这个变量的

  linux下的进程间通信,共有三个媒介,消息队列、共享内存段以及信号量。通常共享内存段和信号量配合使用,而这里我们只需要做简单的 持锁+计数+释锁,这么说来,此场景下信号量就是个天然的计数器了。
  这三种媒介可以使用ipcs命令查看,

today2

使用

如下代码示例,

#!/usr/bin/perl
use IPC::SysV qw(S_IRWXU IPC_CREAT);
use IPC::Semaphore;

my $sem0;
my $sem1;
my @childs;

my $sem = IPC::Semaphore->new(1556, 1, S_IRWXU|IPC_CREAT)
        || die "IPC::Semaphore->new: $!\n";
##创建一个信号量集,1556是key,1是信号量的个数,S_IRWXU即700权限,IPC_CREAT没有则创建
$sem->setval(0,0);
##设置初始值,这里只有一个信号量则下标为0,初始值为0
for ($i=0; $i<5; $i++){
                if($pid=fork())
                        {
                        $childs[$i] = $pid;
                }elsif(defined $pid){
                        sleep(1);
                        $sem->op(0, +1, SEM_UNDO);
##op方法通过semop来调用系统PV原子操作,子进程退出时会通过 SEM_UNDO 来解锁
                        exit;
                }else{
                        print "Error!\n";
                        exit;
                }
}
        for  $p (@childs){
                waitpid($p, 0);
        }

$sem1 = $sem->getval(0);
##获取信号量值
print $sem1."\n";

其中涉及到的几个常用方法如下,

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### 回答1: Spark Streaming 和 Flink 都是流处理框架,但在一些方面有所不同。 1. 数据处理模型 Spark Streaming 基于批处理模型,将流数据分成一批批进行处理。而 Flink 则是基于流处理模型,可以实时处理数据流。 2. 窗口处理 Spark Streaming 的窗口处理是基于时间的,即将一段时间内的数据作为一个窗口进行处理。而 Flink 的窗口处理可以基于时间和数据量,可以更加灵活地进行窗口处理。 3. 状态管理 Spark Streaming 的状态管理是基于 RDD 的,需要将状态存储在内存中。而 Flink 的状态管理是基于内存和磁盘的,可以更加灵活地管理状态。 4. 容错性 Flink 的容错性比 Spark Streaming 更加强大,可以在节点故障时快速恢复,而 Spark Streaming 则需要重新计算整个批次的数据。 总的来说,Flink 在流处理方面更加强大和灵活,而 Spark Streaming 则更适合批处理和数据仓库等场景。 ### 回答2: Spark Streaming 和 Flink 都是流处理框架,它们都支持低延迟的流处理和高吞吐量的批处理。但是,它们在处理数据流的方式和性能上有许多不同之处。下面是它们的详细比较: 1. 处理模型 Spark Streaming 采用离散化流处理模型(DPM),将长周期的数据流划分为离散化的小批量,每个批次的数据被存储在 RDD 中进行处理,因此 Spark Streaming 具有较好的容错性和可靠性。而 Flink 采用连续流处理模型(CPM),能够在其流处理过程中进行事件时间处理和状态管理,因此 Flink 更适合处理需要精确时间戳和状态管理的应用场景。 2. 数据延迟 Spark Streaming 在处理数据流时会有一定的延迟,主要是由于对数据进行缓存和离散化处理的原因。而 Flink 的数据延迟比 Spark Streaming 更低,因为 Flink 的数据处理和计算过程是实时进行的,不需要缓存和离散化处理。 3. 机器资源和负载均衡 Spark Streaming 采用了 Spark 的机器资源调度和负载均衡机制,它们之间具有相同的容错和资源管理特性。而 Flink 使用 Yarn 和 Mesos 等分布式计算框架进行机器资源调度和负载均衡,因此 Flink 在大规模集群上的性能表现更好。 4. 数据窗口处理 Spark Streaming 提供了滑动、翻转和窗口操作等灵活的数据窗口处理功能,可以使用户更好地控制数据处理的逻辑。而 Flink 也提供了滚动窗口和滑动窗口处理功能,但相对于 Spark Streaming 更加灵活,可以在事件时间和处理时间上进行窗口处理,并且支持增量聚合和全量聚合两种方式。 5. 集成生态系统 Spark Streaming 作为 Apache Spark 的一部分,可以充分利用 Spark 的分布式计算和批处理生态系统,并且支持许多不同类型的数据源,包括Kafka、Flume和HDFS等。而 Flink 提供了完整的流处理生态系统,包括流SQL查询、流机器学习和流图形处理等功能,能够灵活地适应不同的业务场景。 总之,Spark Streaming 和 Flink 都是出色的流处理框架,在不同的场景下都能够发挥出很好的性能。选择哪种框架取决于实际需求和业务场景。 ### 回答3: Spark Streaming和Flink都是流处理引擎,但它们的设计和实现方式有所不同。在下面的对比中,我们将比较这两种流处理引擎的主要特点和差异。 1. 处理模型 Spark Streaming采用离散流处理模型,即将数据按时间间隔分割成一批一批数据进行处理。这种方式可以使得Spark Streaming具有高吞吐量和低延迟,但也会导致数据处理的粒度比较粗,难以应对大量实时事件的高吞吐量。 相比之下,Flink采用连续流处理模型,即数据的处理是连续的、实时的。与Spark Streaming不同,Flink的流处理引擎能够应对各种不同的实时场景。Flink的实时流处理能力更强,因此在某些特定的场景下,它的性能可能比Spark Streaming更好。 2. 窗口计算 Spark Streaming内置了许多的窗口计算支持,如滑动窗口、滚动窗口,但支持的窗口计算的灵活性较低,只适合于一些简单的窗口计算。而Flink的窗口计算支持非常灵活,可以支持任意窗口大小或滑动跨度。 3. 数据库支持 在处理大数据时,存储和读取数据是非常重要的。Spark Streaming通常使用HDFS作为其数据存储底层的系统。而Flink支持许多不同的数据存储形式,包括HDFS,以及许多其他开源和商业的数据存储,如Kafka、Cassandra和Elasticsearch等。 4. 处理性能 Spark Streaming的性能比Flink慢一些,尤其是在特定的情况下,例如在处理高吞吐量的数据时,在某些情况下可能受制于分批处理的架构。Flink通过其流处理模型和不同的调度器和优化器来支持更高效的实时数据处理。 5. 生态系统 Spark有着庞大的生态系统,具有成熟的ML库、图处理库、SQL框架等等。而Flink的生态系统相对较小,但它正在不断地发展壮大。 6. 规模性 Spark Streaming适用于规模小且不太复杂的项目。而Flink可扩展性更好,适用于更大、更复杂的项目。Flink也可以处理无限制的数据流。 综上所述,Spark Streaming和Flink都是流处理引擎,它们有各自的优缺点。在选择使用哪一个流处理引擎时,需要根据实际业务场景和需求进行选择。如果你的业务场景较为复杂,需要处理海量数据并且需要比较灵活的窗口计算支持,那么Flink可能是更好的选择;如果你只需要简单的流处理和一些通用的窗口计算,Spark Streaming是更为简单的选择。
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