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隨著移動(dòng)設(shè)備和Web應(yīng)用的普及，許多應(yīng)用程序都需要快速讀取和處理大量數(shù)據(jù)，并且需要在保存數(shù)據(jù)時(shí)提供快速和可靠的響應(yīng)時(shí)間。數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)成為許多應(yīng)用程序中不可或缺的一部分。然而，數(shù)據(jù)庫(kù)操作是一個(gè)復(fù)雜的任務(wù)，需要花費(fèi)大量的時(shí)間和資源，特別是在處理大量數(shù)據(jù)時(shí)，因此很容易出現(xiàn)性能問(wèn)題。
為了優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)操作，許多應(yīng)用程序都使用異步任務(wù)來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)庫(kù)操作。然而，使用異步任務(wù)的方式雖然可以提高數(shù)據(jù)庫(kù)操作的執(zhí)行效率，但也會(huì)增加代碼的復(fù)雜度。RxJava可以為數(shù)據(jù)庫(kù)操作提供一種更加簡(jiǎn)潔、方便和易于維護(hù)的實(shí)現(xiàn)方式。RxJava是一個(gè)用于使用Java 8 Lambda表達(dá)式編寫(xiě)異步和基于事件驅(qū)動(dòng)的程序的庫(kù)。
RxJava的優(yōu)點(diǎn)
RxJava通過(guò)使用觀察者模式和函數(shù)式編程的原則來(lái)簡(jiǎn)化異步操作和事件驅(qū)動(dòng)的程序。
RxJava的優(yōu)點(diǎn)如下：
可組合性：RxJava提供了操作符和過(guò)濾器來(lái)處理數(shù)據(jù)流，并能夠輕松地將多個(gè)數(shù)據(jù)流合并成單個(gè)數(shù)據(jù)流。
可重用性：RxJava可以將異步任務(wù)組合成一個(gè)可重用的任務(wù)塊，并且這些任務(wù)塊可以針對(duì)不同的數(shù)據(jù)源進(jìn)行調(diào)整。
易于擴(kuò)展：RxJava可以輕松地添加新的操作符和過(guò)濾器來(lái)處理數(shù)據(jù)流。
優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)操作的實(shí)現(xiàn)方式
RxJava可以實(shí)現(xiàn)以下方式來(lái)優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)操作：
1.將查詢操作轉(zhuǎn)換為Observable
通過(guò)將查詢操作轉(zhuǎn)換為Observable，可以將查詢作為一個(gè)數(shù)據(jù)流來(lái)處理，并使用RxJava的操作符來(lái)處理這個(gè)數(shù)據(jù)流。這樣可以使用RxJava的組合性和重用性來(lái)更為有效地處理查詢操作。
例子：
“`
Observable> usersObservable =
Observable.defer(() -> {
List users = userManager.getAllUsers();
return Observable.just(users);
}).subscribeOn(Schedulers.io());
“`
在這個(gè)例子中，用戶查詢操作被轉(zhuǎn)換為一個(gè)名為usersObservable的Observable。用戶查詢操作在后臺(tái)線程中執(zhí)行，以避免阻塞UI線程。
2.使用操作符來(lái)處理數(shù)據(jù)流
RxJava提供了許多操作符來(lái)處理數(shù)據(jù)流，例如map、filter、flatmap、reduce等等?？梢允褂眠@些操作符來(lái)過(guò)濾、轉(zhuǎn)換和處理數(shù)據(jù)流。例如，可以使用map操作符將User對(duì)象轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的用戶名字：
“`
Observable> usernamesObservable = usersObservable.map(users -> {
List usernames = new ArrayList();
for (User user : users) {
usernames.add(user.getName());
}
return usernames;
});
“`
在這個(gè)例子中，使用了RxJava的map操作符來(lái)將每個(gè)User對(duì)象轉(zhuǎn)換為其對(duì)應(yīng)的用戶名。
3.使用線程池來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)庫(kù)操作
使用RxJava的線程池來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)庫(kù)操作可以提高執(zhí)行效率，并避免阻塞UI線程。RxJava提供了許多線程池實(shí)現(xiàn)，包括Schedulers.io()和Schedulers.computation()。例如，可以使用Schedulers.io()來(lái)執(zhí)行I/O操作：
“`
Observable> usersObservable = Observable.defer(() -> {
List users = userManager.getAllUsers();
return Observable.just(users);
}).subscribeOn(Schedulers.io());
“`
在這個(gè)例子中，用戶查詢操作被放置在Schedulers.io()線程池中，使其在后臺(tái)線程中執(zhí)行。
4.使用CompositeDisposable來(lái)管理訂閱
當(dāng)使用RxJava時(shí)，訂閱操作會(huì)產(chǎn)生Disposable對(duì)象，這些對(duì)象必須被正確地處理，以避免內(nèi)存泄漏?？梢允褂肅ompositeDisposable來(lái)管理這些Disposable對(duì)象，以避免內(nèi)存泄漏。例如，可以使用CompositeDisposable來(lái)管理所有查詢Subscription：
“`
private CompositeDisposable disposable;
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
disposable = new CompositeDisposable();
Observable> usersObservable = Observable.defer(() -> {
List users = userManager.getAllUsers();
return Observable.just(users);
}).subscribeOn(Schedulers.io());
disposable.add(usersObservable.subscribe(users -> {
// do something with users
}));
}
@Override
public void onDestroy() {
super.onDestroy();
disposable.dispose();
}
“`
在這個(gè)例子中，CompositeDisposable對(duì)象被用來(lái)管理usersObservable對(duì)象。當(dāng)Activity被銷(xiāo)毀時(shí)，CompositeDisposable對(duì)象也會(huì)被銷(xiāo)毀，以避免內(nèi)存泄漏。
結(jié)論
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2023年，Web 后端出現(xiàn)了哪些新的思想和技術(shù)
我學(xué)習(xí)前端一年多了，感覺(jué)前巖洞端還是很值得研究的！應(yīng)用方向大概就是粗叢枯兩個(gè)方面：數(shù)據(jù)處理和用戶體驗(yàn)。數(shù)據(jù)處理方面大概就是和后端打交道，有模板引擎，json，xml，websoket等等。我個(gè)人是比較偏向設(shè)計(jì)這方面的用戶體驗(yàn)，像css這塊就要好好深入的研究一下！比如css預(yù)處理器之類(lèi)的，他很強(qiáng)大，推薦看看大漠的w3cplus。另外，需要注意一些什么緩存機(jī)制，性能鄭猛優(yōu)化等等！ 有用的話希望~~一下
1. 網(wǎng)絡(luò)交互的多樣性
1.1 Http1.1協(xié)議日漸式微,Http2和websocket,以及更多的自定義協(xié)議將會(huì)成為主流。
Web后端將不僅僅是一個(gè)web后端，而變成一個(gè)大后端，或者叫 中端+后端(這個(gè)概念阿里巴巴很早就有了)。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，以及物聯(lián)網(wǎng)的興起(在這里我把mobike的單車(chē)看作是物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)終端)，用戶的接入方式由單純的瀏覽禪游賀器，向著多種接入設(shè)備進(jìn)行演進(jìn)。 在這個(gè)概念之下，用戶的定義會(huì)更廣泛，站在后端的角度看來(lái)，連接上服務(wù)器的不再是一個(gè)個(gè)的用戶，而是一個(gè)個(gè)的終端，并存在多個(gè)終端同享一個(gè)用戶的情況(多端登錄)。 因此在這個(gè)趨勢(shì)之下，整個(gè)后端的接入層(比如nginx之于web)將會(huì)走向更廣闊的天地，對(duì)于任意一個(gè)設(shè)備來(lái)說(shuō)，他將同時(shí)利用多種協(xié)議和多種方式連接到不同的接入點(diǎn)來(lái)達(dá)成自身的功能。
1.2 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)信息交互的樣式多樣性
從最早的webService,到后來(lái)的json-rpc，和thrift再到如今的 protobuf(grpc)等等，我們開(kāi)始為不同的數(shù)據(jù)交互設(shè)計(jì)了不同的序列化協(xié)議和調(diào)用協(xié)議，然而受到環(huán)境(移動(dòng)終端的弱網(wǎng)絡(luò)狀態(tài))，性能(網(wǎng)關(guān)服務(wù),與網(wǎng)絡(luò)調(diào)用)的影響,我們開(kāi)始使用大量容錯(cuò)性更強(qiáng)，數(shù)據(jù)量更小的數(shù)據(jù)傳輸方式，來(lái)滿足我們的需求。
在早先的web中，http+from表單的提交成為我們的標(biāo)配，然而在今天，TCP都不一定成為必選項(xiàng)，UDP和UDP的改進(jìn)協(xié)議都在被不同的公司進(jìn)行嘗試，甚至于KCP都有可能成為大家考慮的方案之一。
2.數(shù)據(jù)多樣性開(kāi)始成為設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)。
2.1 在早先的web后端中，表設(shè)計(jì)和功能開(kāi)發(fā)構(gòu)成了日常工作的絕大部分，所有的后端人員都在試圖讓一切的用戶操作落入CRUD的抽象范疇里(比如 Restful)，然而CRUD怎么會(huì)滿足我們的抽象需求呢。
自從memcached和redis在被大量引入后端開(kāi)發(fā)之后，我們可以看到，后端人員在對(duì)數(shù)據(jù)的理解上有了大量的改變，我們不再單單把數(shù)據(jù)視為RDBMS里面的一行，而是圍繞著業(yè)務(wù)本身對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分類(lèi)。最明顯的是，狀態(tài)數(shù)據(jù)的引入，在開(kāi)發(fā)中，我們將用戶的部分信息，視為一個(gè)用戶的狀態(tài)，在狀態(tài)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，讓用戶的行為變成狀態(tài)遷移的觸發(fā)，在表現(xiàn)上看我們讓用戶的信息存儲(chǔ)到redis和memcached 里就是最RDMBS不能有效滿足我們的抽象需求的一次改進(jìn)。
2.2 從賀派狂熱的Nosql到Nosql和RDBMS的共存，代表了后端開(kāi)發(fā)人員對(duì)數(shù)據(jù)這一個(gè)方式的新理解，而傳統(tǒng)的行存儲(chǔ)到列存儲(chǔ)，到監(jiān)控常用的基于時(shí)間序列的數(shù)據(jù)庫(kù)都開(kāi)始進(jìn)入了我們的視野。
幾年來(lái)，大量的開(kāi)發(fā)者，開(kāi)始將用戶產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行了更詳細(xì)的歸類(lèi)，不再是rdbms一刀切的方式， 我們會(huì)詳細(xì)地劃分出用戶的狀態(tài)數(shù)據(jù)落入到Nosql，將用戶的操作數(shù)據(jù)落入到RDBMS(表述不一定全，但在類(lèi)似于訂單支付之類(lèi)的具有冪等性要求的操作中要求事務(wù)的完備等)，將用戶的行為統(tǒng)計(jì)落入時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)， 將用戶的大量相關(guān)資源(如頭像圖片)將會(huì)落入到我們的對(duì)象存儲(chǔ)中。在后端開(kāi)發(fā)的手冊(cè)里，數(shù)據(jù)格式的多樣性成為了必須考慮的問(wèn)題。
3.圍繞著數(shù)據(jù)的收集,存儲(chǔ)，計(jì)算磨和，索引查詢，分析 成為后端的常態(tài)
3.1 后端角色的含義，在人手不足的公司里，很難存在一個(gè)專(zhuān)注于后端業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)的開(kāi)發(fā)人員了，在大數(shù)據(jù)的浪潮下，后端開(kāi)發(fā)人員開(kāi)始起了數(shù)據(jù)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)工程師。 隨著互聯(lián)網(wǎng)大量技術(shù)的演進(jìn)和發(fā)展，任何一個(gè)職業(yè)都很難找到一個(gè)明確的界限，因此圍繞著數(shù)據(jù)的收集，存儲(chǔ)，計(jì)算，分析，和索引查詢都會(huì)成為后端開(kāi)發(fā)人員的必備技能。
3.2 數(shù)據(jù)收集
(1) 隨著分布式，集群化，多IDC的發(fā)展，不同于運(yùn)維的系統(tǒng)性能收集，后端開(kāi)發(fā)開(kāi)始著重于收集與應(yīng)用運(yùn)營(yíng)過(guò)程相關(guān)的各類(lèi)指標(biāo)和數(shù)據(jù)，
除了日常的業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)，同時(shí)還會(huì)伴隨著應(yīng)用調(diào)用過(guò)程的耗時(shí)，目標(biāo)服務(wù)可用性等數(shù)據(jù)的收集，常見(jiàn)的如java的 metrics,zipkin等開(kāi)源第三方的工具開(kāi)始被廣泛借鑒和引用。
(2) 用戶行為和終端信息的上報(bào)收集，隨著大數(shù)據(jù)的開(kāi)展，以及精細(xì)化運(yùn)營(yíng)的要求，后端逐漸開(kāi)始接觸到用戶相關(guān)信息和終端運(yùn)行狀態(tài)的信息上報(bào)，
收集上來(lái)的數(shù)據(jù)不僅用于用戶的畫(huà)像分析，同時(shí)也為客服的用戶追蹤，用戶的操作行為做出決策，通常表現(xiàn)在當(dāng)用戶投訴某一筆業(yè)務(wù)的失敗時(shí)，便于開(kāi)發(fā)人員的快速定位和排錯(cuò)。
3.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
接著上面的數(shù)據(jù)收集，數(shù)據(jù)的傳輸和存儲(chǔ)成為了繞不開(kāi)的功能，kafka的大規(guī)模運(yùn)用，HDFS,HBase等工具也開(kāi)始成為了后端開(kāi)發(fā)日常的一部分。
3.4 數(shù)據(jù)計(jì)算
然而存儲(chǔ)的原始數(shù)據(jù)是沒(méi)有價(jià)值的，后端又開(kāi)始了他們的數(shù)據(jù)清洗和數(shù)據(jù)處理的道路，storm,spark成為了后端的新秀，與用戶運(yùn)營(yíng)統(tǒng)計(jì)分析(俗稱跑策略跑算法)不同，當(dāng)前語(yǔ)境下的后端數(shù)據(jù)計(jì)算，更多是一個(gè)短耗時(shí),小規(guī)模的計(jì)算，典型的則比如風(fēng)控系統(tǒng)，和預(yù)警系統(tǒng)，針對(duì)用戶的行為和流量的多少，對(duì)惡意用戶進(jìn)行甄別和快速干預(yù)。
3.5 數(shù)據(jù)索引查詢
(1) 隨著業(yè)務(wù)的擴(kuò)充，任意一個(gè)app幾乎都內(nèi)置了相應(yīng)的搜索引擎，Lucene,solr也成為了后端程序員必備的技能之一，不管是精確搜索，還是模糊匹配，后端身上背負(fù)的業(yè)務(wù)也越來(lái)越多。
(2) 準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的搜索也將成為常態(tài)，在近幾年的發(fā)展中，如何快速地在一個(gè)巨量的數(shù)據(jù)中，完成RDBMS中的 join,distinct統(tǒng)計(jì)等成為后端工程師不得不面對(duì)的問(wèn)題
3.6 數(shù)據(jù)分析查詢
AI和深度學(xué)習(xí)已經(jīng)拉開(kāi)了序幕，圍繞著數(shù)據(jù)本身的挖掘，學(xué)習(xí)，也開(kāi)始成為了產(chǎn)品側(cè)的需求，但理想歸理想，現(xiàn)實(shí)歸現(xiàn)實(shí)，后端的同學(xué)們?cè)谶@個(gè)方向上仍然還是摸索狀態(tài)，但長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)說(shuō)跑不了了。
4.架構(gòu)設(shè)計(jì)的更進(jìn)一步
2023年里，SOA的名詞正在淡出視野，微服務(wù)成了替代SOA的高頻詞，Serverless也開(kāi)始走向了廣大后端的知識(shí)技能圖譜，不管是追新也好，滿足需求也罷，我也向諸位舉例一些常見(jiàn)的單詞，然而掛一漏萬(wàn)請(qǐng)諸位擔(dān)待
4.1 CQRS(命令查詢職責(zé)分離模式)
將傳統(tǒng)CRUD的寫(xiě)操作，進(jìn)行異步化,后端配合讀寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)的分離。以及消息隊(duì)列的引入，將寫(xiě)操作相關(guān)的一些耗時(shí)操作(驗(yàn)證，走流程)等進(jìn)行異步化，常見(jiàn)的如電商中的訂單。
4.2 actor
Erlang的actor的興起，不管是golang Goroutine，還是scala/java的akka，都在深刻地影響著后端系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)。
4.3 CRDT和最終一致性
分布式系統(tǒng)的興起，也帶來(lái)了可用性和一致性的矛盾問(wèn)題，協(xié)同兩個(gè)進(jìn)程間的數(shù)據(jù)成為了每一個(gè)后端繞不過(guò)去的坎，為了達(dá)成最終一致性，各類(lèi)方案如雨后春筍般冒出。
4.4 reactive
當(dāng)android上的流行庫(kù)Rxjava，從前端走向后臺(tái)的時(shí)候，也意味著后端也開(kāi)始進(jìn)入了響應(yīng)式編程的時(shí)代，java的 vert.x就是其中的例子，那種request-response一招破萬(wàn)法的時(shí)光不再有了。
5. 運(yùn)維和devops對(duì)后端的要求
5.1 安全,穩(wěn)定,高效,經(jīng)濟(jì)
(1) 隨著業(yè)務(wù)走向穩(wěn)定，以及互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的安全性開(kāi)始成為了后端的核心之一，由于法律的不健全，對(duì)違法分子的追責(zé)難度大，違法成本低，網(wǎng)絡(luò)安全攻擊將會(huì)在將來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)成為常態(tài)，這就對(duì)后端的程序特別是對(duì)外的接口設(shè)計(jì)提出了更高的要求。
(2) 多機(jī)房，異地容災(zāi)，數(shù)據(jù)備份。健壯的后端一直是后端應(yīng)用的要求之一。新的時(shí)間里，后端的可用性，穩(wěn)定性依然是每一個(gè)后端都要面對(duì)的問(wèn)題。
(3) 以前一個(gè)用戶只有一個(gè)電腦，瀏覽網(wǎng)站的時(shí)候，只在獲取數(shù)據(jù)的時(shí)候與站點(diǎn)有交互。現(xiàn)在隨著電子設(shè)備，智能設(shè)備的增多，一個(gè)用戶能夠接入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備也在增多，同時(shí)長(zhǎng)連接和并發(fā)數(shù)也會(huì)增多，因此高性能的接入網(wǎng)關(guān)開(kāi)始成為了后端人員關(guān)注的焦點(diǎn)，比如圍繞著intel的dpdk各類(lèi)應(yīng)用也是紛至沓來(lái)。
(4) 經(jīng)濟(jì)，利用云服務(wù)的即買(mǎi)即用，用完即退的特點(diǎn)，使得在開(kāi)展運(yùn)營(yíng)活動(dòng)的時(shí)候，后端不用向運(yùn)維征求和購(gòu)買(mǎi)大量的機(jī)器。 然而為了在運(yùn)營(yíng)活動(dòng)的短時(shí)沖擊和突增流量的情況下后端應(yīng)用能夠平穩(wěn)地運(yùn)行，對(duì)后端人員的部署和調(diào)度能力提出了更高的要求。
5.2 更規(guī)范的軟件開(kāi)發(fā)流程
git+jenkins+ansible的開(kāi)源組合，開(kāi)始無(wú)法滿足開(kāi)發(fā)和運(yùn)維的需求，項(xiàng)目管理的集成，測(cè)試人員的介入，都要求后端的軟件工程工具從各自為陣的開(kāi)源工具，走向一個(gè)大一統(tǒng)的系統(tǒng)，需要我們將 需求,BUG管理,迭代版本，開(kāi)發(fā)，測(cè)試，灰度，藍(lán)綠部署流程都進(jìn)行集成。
5.3 云服務(wù),容器化之爭(zhēng)
公有云，私有云，混合云，以及容器等相關(guān)的云計(jì)算技術(shù)，也在推動(dòng)者后端的技術(shù)改革，后端面對(duì)的不再僅僅是一個(gè)物理機(jī)器，或者虛擬機(jī)，而是一個(gè)更復(fù)雜更多樣性的環(huán)境，對(duì)后端業(yè)務(wù)之外的技術(shù)和調(diào)度要求將越來(lái)越高。
相對(duì)于前端，后端實(shí)在是一個(gè)特別籠統(tǒng)的說(shuō)法，正如上面提出的觀點(diǎn)，很多的技術(shù)其實(shí)并不屬于后端工程師，他們有的時(shí)候叫 運(yùn)營(yíng)開(kāi)發(fā)工程師，有的叫大數(shù)據(jù)工程師，但為了相對(duì)于前端的劃分，因此我把他們的工作內(nèi)容都劃到了后端里面去，畢竟相對(duì)于技術(shù)研究,他們面對(duì)的都是一些技術(shù)應(yīng)用的場(chǎng)合，很多的開(kāi)源軟件只要達(dá)到了理解原理如何使用的水平就已經(jīng)足夠應(yīng)付日常工作了。
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