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Backpressure

时间:2020-03-03 12:45:23      阅读:52      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:而不是   程序   处理器   方式   后端   共存   react   为什么   主机   

概念

首先,Backpressure并不是响应式编程(Reactive Programming)独有的,编程中的Backpressure这个概念源自流体工程中的Backpressure。其次,Backpressure 并不是一种「机制」,也不是一种「策略」,而是一种现象,流体在管道运输中,流体由于管道突然变细、急弯等原因导致在某处出现了自下游向上游的逆向压力,这种情况称作「back pressure」。这是一个很直观的词:向后的、往回的压力——back pressure。可是,国内的流体工程界对这个词的正式翻译是「背压」,把「back」翻译成了「背」,着实有点让人无力吐槽。在编程中,数据流从上游生产者向下游消费者传输的过程中,由于上游的生产速度大于下游的消费速度,导致下游的Buffer溢出,这种现象就叫做Backpressure。
其实程序开发中的Backpressure,只是一种和工程上的back pressure相似的概念,我在这里再重复一遍:在数据流从上游生产者向下游消费者传输的过程中,上游生产速度大于下游消费速度,导致下游的Buffer溢出,这种现象就叫做Backpressure出现。需要强调的是:这句话的重点不在于「上游生产速度大于下游消费速度」,而在于Buffer溢出
Backpressure和Buffer是一对相生共存的概念,只有设置了Buffer,才有Backpressure出现;只要设置了Buffer,一定存在出现Backpressure的风险。

举例说明:

例如:你是开发服务器后端的,有一个 Socket 不断地接收来自用户的 http 请求来把用户需要的网页返回给用户。你的服务器所能承受的同时访问用户数是有上限的吧?比如说,你的服务器主机的处理器和内存情况决定了,
它最多只能承受5000~6000个用户同时访问,再多的话服务器就有当掉的风险了。那么你决定:把用户数上限设置为5000,当超出5000用户数的时候,再有新的访问就把它丢弃或者拒绝。那么对于这个案例5000就是你对于用户访问数设置的Buffer;
第5001个用户的访问,就叫做造成了 Backpressure 的产生;而你的「丢弃或拒绝」的行为,就是对于Backpressure的处理。
我来多问几个问题来把事情说得更加透彻一点。

1. 为什么要设置Buffer?——因为下游消费速度小于上游生产速度(对用户访问的处理速度小于新访问的出现速度)。
2. 为什么要丢弃Backpressure出现时的新事件?——因为处理不过来(本来就是因为处理不过来,所以才设置了Buffer的)同时也因为事件可丢弃,有人会说了,卧槽你敢说用户的请求可以丢弃?打你哦。
是的,必须要允许丢弃,由于消费速度可能会小于生产速度,所以才设置了Buffer;而由于一些外部条件的限制(例如主机内存大小),所以Buffer需要有上限;而当Backpressure出现时,你其实已经在面临「要么丢弃新事件,要么系统崩溃」的选择。
虽说是选择,其实根本没得选,只能选择丢弃新事件。
所以明白了吗?
1. 生产速度大于消费速度,所以需要Buffer;
2. 外部条件有限制,所以Buffer需要有上限;
3. Buffer达到上限这个现象,有一个简化的等价词叫做Backpressure;
Backpressure的出现时,应用本身其实是处在危险边界,唯一的选择是丢弃新事件。
这就是Backpressure的本质。

实用性的总结:

永远不要用「上游生产速度是否大于下游消费速度」来判断你的某个模块是否需要Backpressure的支持,因为现实场景是不可预估的,生产速度总是有一定的可能会大于下游消费的速度,所以Buffer是永远需要的。
再所以:只要你的上游生产速度不会快到把系统搞崩溃,那么不用设置Buffer上限(从而也就不用考虑Backpressure),随它去吧。例:按钮点击事件与处理点击 -> 就算这个事件处理很慢,就算这个用户的手点抽筋了,他能点多快?
只有上游生产速度可能会快到把系统搞崩溃,并且事件是可以丢弃的,才需要设置Buffer上限。当Buffer有上限的时候,Backpressure也就存在了出现的可能。一旦Backpressure出现,只能选择丢弃,只是具体的丢弃策略可能不同(全部丢弃、只保留最新的一个而丢弃其余的等等,但丢弃是不变的基本原则)。例:前面提到的服务端处理用户请求。
如果上游生产速度可能会快到把系统搞崩溃,而事件也不可丢弃,怎么办?这个时候,你就要修改程序的设计了:修改代码设计来规避风险,或者修改软件设计、通过让步的方式来从根源上避免问题发生。总之,这已经不是Buffer或者Backpressure能解决的问题了。

最后:

Backpressure指的是在Buffer有上限的系统中,Buffer溢出的现象;它的应对措施只有一个:丢弃新事件。
Backpressure只是一种现象,而不是一种机制;至于你说的throttleFirst、debounce,更不是某个机制中的一环,它们只是可以通过人为过滤的方式来降低生产速度,从而降低Backpressure出现的几率罢了。*注:它们并不是专门用来降低生产速度的,只是可以这么用。

Backpressure

标签:而不是   程序   处理器   方式   后端   共存   react   为什么   主机   

原文地址:https://www.cnblogs.com/JaxYoun/p/12401491.html

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