使用技术实现的交互式系统：娱乐数学中的线性变换可视化
最编程
2024-01-05 07:47:17
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向量
向量是本系统的核心技术，网格点位置的存放以及线性变换，粒子的移动，引力的实现都离不开它。以下是应用说明：
1、实现网格的变换是通过线性变换，即矩阵乘法得到新的点向量位置然后用线性插值一步步变过去的，这和我上学期设计的形态学变化系统原理是一致的。
2、粒子的移动由更新其位置向量实现，而粒子移动的方向和快慢是通过计算引力，加速度和速度三者的关系并实时更新来实现的。
3、引力的实现简单来说就是先得到行星中心指向黑洞中心的单位向量，然后乘以用引力公式计算得到的引力数值实现的。
粒子
本系统使用粒子系统来实现行星的绘制。粒子中包含有单个行星的一切信息，包括位置，受到的黑洞引力，速度，加速度，颜色，存在时间等等，行星和黑洞的质量等。
力
引力的实现还是比较简单的，具体原理已经在向量 应用说明 3 中说明了。
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纯干货分享 | 研发效能提升——敏捷需求篇-而敏捷需求是提升效能的方式中不可或缺的模块之一。 云智慧的敏捷教练——Iris Xu近期在公司做了一场分享，主题为「敏捷需求挖掘和组织方法，交付更高业务价值的产品」。Iris具有丰富的团队敏捷转型实施经验，完成了企业多个团队从传统模式到敏捷转型的落地和实施，积淀了很多的经验。 这次分享主要包含以下2个部分： 第一部分是用户影响地图 第二部分是事件驱动的业务分析Event driven business analysis（以下简称EDBA） 用户影响地图，是一种从业务目标到产品需求映射的需求挖掘和组织的方法。 在软件开发过程中可能会遇到一些问题，比如大家使用不同的业务语言、技术语言，造成角色间的沟通阻碍，还会导致一些问题，比如需求误解、需求传递错误等；这会直接导致产品的功能需求和要实现的业务目标不是映射关系。 但在交付期间，研发人员必须要将这些需求实现交付，他们实则并不清楚这些功能需求产生的原因是什么、要解决客户的哪些痛点。研发人员往往只是拿到了解决方案，需要把它实现，但没有和业务侧一起去思考解决方案是否正确，能否真正的帮助客户解决问题。而用户影响地图通常是能够连接业务目标和产品功能的一种手段。 我们在每次迭代里加入的假设，也就是功能需求。首先把它先实现，再逐步去验证我们每一个小目标是否已经实现，再看下一个目标要是什么。那影响地图就是在这个过程中帮我们不断地去梳理目标和功能之间的关系。 我们在软件开发中可能存在的一些问题 针对这些问题，我们如何避免？先简单介绍做敏捷转型的常规思路： 先做团队级的敏捷，首先把产品、开发、测试人员，还有一些更后端的人员比如交互运维的同学放在一起，组成一个特训团队做交付。这个团队要包含交付过程中所涉及的所有角色。 接着业务敏捷要打通整个业务环节和研发侧的一个交付。上图中可以看到在敏捷中需求是分层管理的，第一层是业务需求，在这个层级是以用户目标和业务目标作为输入进行规划，同时需要去考虑客户的诉求。业务人员通过获取到的业务需求，进一步的和团队一起将其分解为产品需求。所以业务需求其实是我们真正去发布和运营的单元，它可以被独立发布到我们的生产环境上。我们的产品需求其实就是产品的具体功能，它是我们集成和测试的对象，也就是我们最终去部署到系统上的一个基本单元。产品需求再到了我们的开发团队，映射到迭代计划会上要把它分解为相应的技术任务，包括我们平时所说的比如一些前端的开发、后端的开发、测试都是相应的技术任务。所以业务敏捷要达到的目标是需要去持续顺畅高质量的交付业务价值。 将这几个点串起来，形成金字塔结构。最上层我们会把业务目标放在整个金字塔的塔尖。这个业务目标是通过用户的目标以及北极星指标确立的。确认业务目标后再去梳理相应的业务流程，最后生产。另外产品需求包含了操作流程和业务规则，具需求交付时间、工程时间以及我们的一些质量标准的要求。 谈到用户影响的地图，在敏捷江湖上其实有一个传说，大家都有一个说法叫做敏捷需求的“任督二脉”。用户影响地图其实就是任脉，在黑客马拉松上用过的用户故事地图其实叫督脉。所以说用户影响地图是在用户故事地图之前，先帮我们去梳理出我们要做哪些东西。当我们真正识别出我们要实现的业务活动之后，用户故事地图才去梳理我们整个的业务工作流，以及每个工作流节点下所要包含的具体功能和用户故事。所以说用户影响地图需要解决的问题，我们包括以下这些： 首先是范围蔓延，我们在整张地图上，功能和对应的业务目标是要去有一个映射的。这就避免了一些在我们比如有很多干系人参与的会议上，那大家都有不同想法些立场，会提出很多需求（正确以及错误的需求）。这个时候我们会依据目标去看这些需求是否真的是会影响我们的目标。 这里提到的错误需求，比如是利益相关的人提出的、客户认为产品应该有的、某个产品经理需求分析师认为可以有的....但是这些功能在用户影响地图中匹配不到对应目标的话，就需要降低优先级或弃掉。另外，通常我们去制定解决方案的时候，会考虑较完美的实现，导致解决方案括很多的功能。这个时候关键目标至关重要，会帮助我们梳理筛选、确定优先级。 看一下用户影响到地图概貌 总共分为一个三层的结构： 第一层why，你的业务目标哪个是最重要的，为什么？涉及到的角色有哪些？ 第二层how ，怎样产生影响？影响用户角色什么样的行为? （不需要去列出所有的影响，基于业务目标） 第三层what，最关键的是在梳理需求时不需一次把所有细节想全，这通常团队中经常遇到的问题。 我们用这个例子来看一下 这是一个客服中心的影响地图，业务目标是 3个月内不增加客服人数的前提下能支持1.5倍的用户数。此业务目标设定是符合 smart 原则的，specific非常的具体，miserable 是可以衡量的，action reoriented是面向活动的， real list 也是很实际的。 量化的目标会指引我们接下来的行动，梳理一个业务目标，尽量去量化，比如 ：我们通过打造一条什么样的流水线，能够提高整个部署的效率，时间是原来的 1/2 。这样才是一个能量化的有意义的目标。 回到这幅图， how 层级识别出来的内容，客服角色：想要对它施加的影响，把客户引导到论坛上，帮助客户更容易的跟踪问题，更快速的去定位问题。初级用户：方论坛上找到问题。高级用户：在论坛上回答问题。通过我们这些用户角色，进行活动，完成在不增加客户客服人数的前提下支持更多的用户数量。 最后一个层级，才是我们日常接触比较多的真正的功能的特性和需求，比如引导到客户到论坛上，其实这个产品就需要有一个常见问题的论坛的链接。这个层次需要我们团队进一步地在交付，在每个迭代之前做进一步的梳理，细化成相应的用户故事。 这个是云智慧团队中，自己做的影响地图的范例，可以看下整个的层级结构。序号表示优先级。 那我们用户影响地图可以总结为：
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41 个下载免费 3D 模型的最佳网站-使用说明：使用权限可能因型号而异。因此，在下载文件之前，请仔细检查每个下载页面上的许可证和使用权限。 17. Clara.io Clara.io 是一个创建 3D 内容的全球平台，也是一个培养新 3D 艺术家的社区。Clara.io 提供+100，000个免费的3D模型，包括OBJ，Blend，STL，FBX，DAE，Babylon.JS，Three.JS格式，用于 Clara.io，Unity 3D，Blender，Sketchup，Cinema 4D，3DS Max和Maya。 使用说明：免费，标准和专业帐户仅供个人使用，如果您需要将 clara.io 用于商业用途，请与销售团队联系。 18. 3DExport 3DExport是一个市场，您可以在其中购买和销售用于CG项目的3D模型，3D打印模型和纹理。它提供15 +不同的3D格式供下载，如3DS MAX（.max），Cinema4D（.c4d），Maya（.mb，.ma），Lightwave（.lwo），Softimage（.xsi），Wavefront OBJ（.obj），Autodesk FBX（.fbx）等。它还提供15种不同的语言！ 使用说明：免费下载仅供个人和非商业用途。 19. 3D Warehouse 3D Warehouse是一个开放的库，允许用户共享和下载SketchUp 3D模型，用于建筑，设计，施工和娱乐！任何人都可以免费制作，修改和重新上传内容到3D仓库，您可以找到任何您能想到的东西，如家具，电子产品，室内产品等。 使用说明：3D Warehouse中的所有模型都是免费的，因此任何人都可以下载文件以用于SketchUp甚至其他软件，如AutoCAD，Revit和ArchiCAD。 20. CadNav.com CadNav是CGI平面设计师和CAD / CAM / CAE工程师的在线3D模型库，我们提供超过50000 +免费3D模型和CAD模型下载。在CadNav网站上，您可以下载高质量的多边形网格3D模型，3D CAD实体对象，纹理，Vray材料，3D作品，CAD图纸等。 使用说明：免费下载仅供个人和非商业用途。 21. All3dfree.net 就像网站名称一样，它提供免费的3D模型，还包括Vray材料，CAD块，2d和3d纹理集合，无需注册即可免费下载。它是不断更新的，因此您可以查找或请求3DS，MAX，C4D，skp，OBJ，FBX，MTL等格式的模型。 使用说明：所有资源均不允许用于商业用途，否则您将承担责任。 22. Hum3D 自2005年以来，Hum3D帮助来自3多个国家的80D艺术家节省3D建模时间，并制作逼真的3D模型，用于电影，视频游戏，AR应用程序和可视化。所有模型均由首席3D艺术家进行验证，他们检查其是否符合专业要求和最新的3D建模标准。 使用说明：免费下载仅供个人和非商业用途。 23. Artist-3D.com 艺术家-3D 库存的免费 3D 模型下载按通用类别排序。它为人体解剖学、汽车、家具、火箭、卫星等模型提供 AutoDesk 3DS Max 格式。您还可以在浏览他们的网站时找到教程和类似类型的建模。 使用说明：使用权限可能因型号而异。因此，在下载文件之前，请仔细检查每个下载页面上的许可证和使用权限。 24. Free the models 就像本网站的标题一样，它为3d应用程序和3d游戏引擎提供免费的内容模型。您可以为您的任何项目找到许多有趣且有用的模型！它提供3ds，wavefront，bryce，poser，lightwave，md2和unity3d格式的模型。还有一个很棒的纹理集合，可以在您最喜欢的建模和渲染程序中使用。 使用说明：您从这里下载的所有内容都可以免费使用，除非它不能包含在另一个免费的网络或CD收藏中，也不能单独出售。否则，您可以在商业游戏，3D应用程序或渲染作品中使用它。您不必提供信用，但如果您这样做，那就太好了。 25. Resources.blogscopia 本网站由一家名为Scopia的公司创建。他们制作3D图像和视频，您可以找到许多为CGI工作的信息架构设计的模型，所有这些都可以在现实生活中使用。您可以免费下载它们，但是，如果您想一次下载它们，您可以支付 3 到 9 欧元。 使用说明：您可以免费下载模型部分的所有文件。每个压缩文件都包含您也可以在此处找到的许可证。基本上，您可以对文件执行任何操作。唯一的限制是不归属于Scopia的重新分发。 26.ambientCG 1000+公共领域PBR材料适合所有人！环境CG是使用许多不同的方法和资产类型创建的，例如照片纹理（PBR），贴花（PBR），图集（PBR），照片纹理（普通），物质存档（SBSAR），雕刻画笔，3D模型和地形。您可以在所有项目中*使用它们！ 使用说明：在 ambientCG 上提供下载的所有 PBR 材料、画笔、照片和 3D 模型均根据知识共享 CC0 1.0 通用许可提供。您可以复制、修改、分发和执行作品，即使是出于商业目的，也无需征得许可。信用将不胜感激。 不要满足于平庸的大理石纹理 - 立即使用我们的免费PBR大理石纹理升级您的3D设计。 27.Pixar One Twenty Eight 这是一个提供官方动画行业经典纹理的网站：皮克斯，创建于 1993 年，该纹理库包括 128 个重复纹理，现在免费提供。 它包含您来到的纹理，包括砖块和动物毛皮。肯定会有一些你可以使用的东西。 使用说明：皮克斯动画工作室的《Pixar One Twenty Eight》根据知识共享署名4.0国际许可协议进行许可。即使出于商业目的，您也可以重新混合、调整和构建您的作品，只要您以相同的条款对新创作进行信用和许可。 访问数以千计的免费纹理并提升您的设计游戏 - 立即开始下载！ 28. 3DXO 即使有近 620 个免费贴纸可供下载，3DXO 也不是最大的资源，但它的内容非常有用，不需要注册。无论是简单的墙壁或地板，还是一些奇怪的小东西，您都需要的纹理都可以在此网站上看到。 使用说明：使用权限可能因型号而异。因此，在下载文件之前，请仔细检查每个下载页面上的许可证和使用权限。 29. 3DModelsCC0 3DModelsCC0 与其他产品的不同之处在于它包含超过 250+ 个高质量 3D 模型，并且本网站上的所有内容都是免费的，完全是公共领域！使用我们的模型时无需信用或归属！ 使用说明：为每个人提供完全免费的公共领域内容。 30.Sketch up texture club Sketchup Texture Club是一个非营利性的教育和信息门户网站，由3D社区的图像促进协会管理，特别强调面向学生和建筑和室内设计专业人士的可视化和渲染技术，以及所有正在学习3D可视化的人。 使用说明：您无需支付版税或使用费。纹理可以免费下载和使用。不允许将纹理作为竞争产品出售或重新分发，即使图像被修改也是如此。 31. FlippedNormals FlippedNormal 是一个提供计算机图形和 3D 资产的市场，您可以找到许多用于雕刻、建模、纹理、概念艺术、3D 模型、游戏资产或课程的高级资产！ 使用说明：使用权限可能因型号而异。因此，在下载文件之前，请仔细检查每个下载页面上的许可证和使用权限。 32. NASA 3D NASA 3D网站是一个在线门户，提供与太空和各种NASA任务相关的大量三维模型和模拟。该网站是用户友好的，并提供有关每个型号的详细信息。该网站允许用户探索和下载几种不同格式的模型，包括 OBJ、STL 和 FBX，只需单击下载按钮即可。 使用说明： 要下载模型，只需单击模型页面上的下载按钮并选择所需的格式。 33. 3DAGOGO (Astroprint) 3DAGOGO 是一个提供广泛 3D 模型的网站，包括角色、车辆和建筑物。3DAGOGO 的独特功能之一是它专注于适合 3D 打印的模型，使其成为希望创建物理原型或模型的设计师的绝佳资源。要使用 3DAGOGO，设计师只需在网站上搜索他们正在寻找的模型类型，然后下载 STL 格式的文件。 使用说明： 要使用 3DAGOGO，只需搜索所需的 3D 模型类型并下载 STL 格式的文件。根据需要自定义模型，并确保在将其用于商业目的之前检查使用权限。 34. FreeCAD FreeCAD是一款了不起的3D建模软件，可让您在计算机上创建令人难以置信的3D设计。该软件可免费下载和使用，它提供了广泛的工具和功能，可用于创建用于各种目的的3D模型。 该网站易于浏览，您可以找到开始使用FreeCAD的所有必要信息。此外，该网站还提供一系列教程和指南，可帮助您了解 3D 建模的来龙去脉。 使用说明： 要下载模型，请访问网站并从库中选择所需的模型。该网站还提供了一系列使用该软件的教程和指南。 35. Pinshape Pinshape是一个提供一系列3D打印模型的网站。网站上提供的型号质量很高，因此您可以确保您的最终印刷产品看起来很棒。该网站提供了广泛的模型，包括从家居用品到小雕像和珠宝的所有物品。 但这还不是Pinshape所能提供的全部！该网站还允许用户上传和共享自己的3D模型。这意味着您不仅可以下载出色的模型，还可以通过分享自己的设计为社区做出贡献。此外，Pinshape 提供了一系列自定义选项，因此您可以调整和调整模型以满足您的特定需求。 使用说明： 要下载模型，请在网站上创建一个帐户，搜索所需的模型，然后单击下载按钮。该网站还为每种型号提供了一系列定制选项。 36.Yeggi Yeggi 提供了大量免费的 3D 模型，您可以下载各种格式的模型，例如 STL、OBJ 和 FBX。该网站易于使用，您可以按关键字、类别或特定网站搜索模型。 Yeggi 对于任何寻找 3D 模型的人来说都是一个很好的资源。它提供了大量的模型集合，从日常物品到复杂的机械，以及介于两者之间的一切。该网站的收藏量在不断增长，每天都有新的型号增加。 使用说明： 要下载模型，请在网站上搜索所需的模型，然后单击下载按钮。该网站还提供指向托管模型的原始网站的链接。 37. Open3DModel 来自开放3D模型的图像 Open3DModel具有各种类别的模型，包括建筑，车辆和角色。无论您需要建筑物，汽车还是人的3D模型，都可以在此网站上找到。 该网站易于浏览，您可以按类别或关键字搜索模型。每个模型都附带预览图像和详细信息，例如文件格式、大小和多边形数量。此信息可以帮助您选择适合您需求的模型。 使用说明： 要下载模型，请访问网站，从库中选择所需的模型，然后单击下载按钮。 使用最好的 3D 资产管理工具简化您的 3D 制作流程。立即试用它们，将您的 3D 项目提升到一个新的水平！ 38. 3DExport 对于那些为其 3D 设计项目寻找 3D 模型、纹理和其他资源的人来说，该平台是一个很好的资源。该网站有大量模型可供选择，包括 3D 打印对象、游戏资产等。用户可以按类别、文件格式或价格范围浏览，以找到适合其项目的完美资源。此外，3DExport 还提供一系列教程和其他 3D 资源，以帮助用户提高技能并创建更令人印象深刻的设计。 使用说明： 要使用 3DExport，只需创建一个帐户并浏览可用型号。您可以按类别、格式和价格进行搜索，以找到所需的型号。找到喜欢的模型后，只需下载它并开始在您的项目中使用它。 39.Blend Swap Blend Swap是一个社区驱动的市场，提供与Blender软件兼容的各种免费3D模型。该平台允许用户共享和下载模型、纹理和其他资产，以便在他们的项目中使用。 使用说明： 创建免费帐户后，您可以浏览社区上传的大量3D模型。当您找到要使用的一个时，只需下载它并将其导入您选择的 3D 软件即可。 40. 3DShook 3DShook 是一个高级 3D 模型市场，提供一系列用于建筑、游戏等各个行业的高质量模型。该平台提供基于订阅的模型，具有不同的定价计划，允许用户访问一系列模型。 使用说明： 注册免费帐户后，只需浏览3D模型库，选择您喜欢的模型，然后以您需要的格式下载它们。 41. Smithsonian X 3D 史密森尼 X 3D 对于正在寻找历史文物和文物的高质量 3D 模型的设计师来说，这是一个独特的资源。该平台提供了大量3D模型，这些模型是根据史密森尼博物馆和研究中心中的真实物体扫描创建的。 使用说明：
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windows下进程间通信的（13种方法）-摘 要 本文讨论了进程间通信与应用程序间通信的含义及相应的实现技术，并对这些技术的原理、特性等进行了深入的分析和比较。 ---- 关键词 信号 管道 消息队列 共享存储段 信号灯 远程过程调用 Socket套接字 MQSeries 1 引言 ---- 进程间通信的主要目的是实现同一计算机系统内部的相互协作的进程之间的数据共享与信息交换，由于这些进程处于同一软件和硬件环境下，利用操作系统提供的的编程接口，用户可以方便地在程序中实现这种通信；应用程序间通信的主要目的是实现不同计算机系统中的相互协作的应用程序之间的数据共享与信息交换，由于应用程序分别运行在不同计算机系统中，它们之间要通过网络之间的协议才能实现数据共享与信息交换。进程间通信和应用程序间通信及相应的实现技术有许多相同之处，也各有自己的特色。即使是同一类型的通信也有多种的实现方法，以适应不同情况的需要。 ---- 为了充分认识和掌握这两种通信及相应的实现技术，本文将就以下几个方面对这两种通信进行深入的讨论：问题的由来、解决问题的策略和方法、每种方法的工作原理和实现、每种实现方法的特点和适用的范围等。 2 进程间的通信及其实现技术 ---- 用户提交给计算机的任务最终都是通过一个个的进程来完成的。在一组并发进程中的任何两个进程之间，如果都不存在公共变量，则称该组进程为不相交的。在不相交的进程组中，每个进程都独立于其它进程，它的运行环境与顺序程序一样，而且它的运行环境也不为别的进程所改变。运行的结果是确定的，不会发生与时间相关的错误。 ---- 但是，在实际中，并发进程的各个进程之间并不是完全互相独立的，它们之间往往存在着相互制约的关系。进程之间的相互制约关系表现为两种方式： ---- （1） 间接相互制约：共享CPU ---- （2） 直接相互制约：竞争和协作 ---- 竞争——进程对共享资源的竞争。为保证进程互斥地访问共享资源，各进程必须互斥地进入各自的临界段。 ---- 协作——进程之间交换数据。为完成一个共同任务而同时运行的一组进程称为同组进程，它们之间必须交换数据，以达到协作完成任务的目的，交换数据可以通知对方可以做某事或者委托对方做某事。 ---- 共享CPU问题由操作系统的进程调度来实现，进程间的竞争和协作由进程间的通信来完成。进程间的通信一般由操作系统提供编程接口，由程序员在程序中实现。UNIX在这个方面可以说最具特色，它提供了一整套进程间的数据共享与信息交换的处理方法——进程通信机制（IPC）。因此，我们就以UNIX为例来分析进程间通信的各种实现技术。 ---- 在UNIX中，文件（File）、信号（Signal）、无名管道（Unnamed Pipes）、有名管道（FIFOs）是传统IPC功能；新的IPC功能包括消息队列（Message queues）、共享存储段（Shared memory segment）和信号灯（Semapores）。 ---- （1） 信号 ---- 信号机制是UNIX为进程中断处理而设置的。它只是一组预定义的值，因此不能用于信息交换，仅用于进程中断控制。例如在发生浮点错、非法内存访问、执行无效指令、某些按键（如ctrl-c、del等）等都会产生一个信号，操作系统就会调用有关的系统调用或用户定义的处理过程来处理。 ---- 信号处理的系统调用是signal，调用形式是： ---- signal(signalno,action) ---- 其中，signalno是规定信号编号的值，action指明当特定的信号发生时所执行的动作。 ---- （2） 无名管道和有名管道 ---- 无名管道实际上是内存中的一个临时存储区，它由系统安全控制，并且独立于创建它的进程的内存区。管道对数据采用先进先出方式管理，并严格按顺序操作，例如不能对管道进行搜索，管道中的信息只能读一次。 ---- 无名管道只能用于两个相互协作的进程之间的通信，并且访问无名管道的进程必须有共同的祖先。 ---- 系统提供了许多标准管道库函数，如： pipe——打开一个可以读写的管道； close——关闭相应的管道； read——从管道中读取字符； write——向管道中写入字符； ---- 有名管道的操作和无名管道类似，不同的地方在于使用有名管道的进程不需要具有共同的祖先，其它进程，只要知道该管道的名字，就可以访问它。管道非常适合进程之间快速交换信息。 ---- （3） 消息队列（MQ） ---- 消息队列是内存中独立于生成它的进程的一段存储区，一旦创建消息队列，任何进程，只要具有正确的的访问权限，都可以访问消息队列，消息队列非常适合于在进程间交换短信息。 ---- 消息队列的每条消息由类型编号来分类，这样接收进程可以选择读取特定的消息类型——这一点与管道不同。消息队列在创建后将一直存在，直到使用msgctl系统调用或iqcrm -q命令删除它为止。 ---- 系统提供了许多有关创建、使用和管理消息队列的系统调用，如： ---- int msgget(key,flag)——创建一个具有flag权限的MQ及其相应的结构，并返回一个唯一的正整数msqid（MQ的标识符）； ---- int msgsnd(msqid,msgp,msgsz,msgtyp,flag)——向队列中发送信息； ---- int msgrcv(msqid,cmd,buf)——从队列中接收信息； ---- int msgctl(msqid,cmd,buf)——对MQ的控制操作； ---- （4） 共享存储段（SM） ---- 共享存储段是主存的一部分，它由一个或多个独立的进程共享。各进程的数据段与共享存储段相关联，对每个进程来说，共享存储段有不同的虚拟地址。系统提供的有关SM的系统调用有： ---- int shmget(key,size,flag)——创建大小为size的SM段，其相应的数据结构名为key，并返回共享内存区的标识符shmid； ---- char shmat(shmid,address,flag)——将当前进程数据段的地址赋给shmget所返回的名为shmid的SM段； ---- int shmdr(address)——从进程地址空间删除SM段； ---- int shmctl (shmid,cmd,buf)——对SM的控制操作； ---- SM的大小只受主存限制，SM段的访问及进程间的信息交换可以通过同步读写来完成。同步通常由信号灯来实现。SM非常适合进程之间大量数据的共享。 ---- （5） 信号灯 ---- 在UNIX中，信号灯是一组进程共享的数据结构，当几个进程竞争同一资源时（文件、共享内存或消息队列等），它们的操作便由信号灯来同步，以防止互相干扰。 ---- 信号灯保证了某一时刻只有一个进程访问某一临界资源，所有请求该资源的其它进程都将被挂起，一旦该资源得到释放，系统才允许其它进程访问该资源。信号灯通常配对使用，以便实现资源的加锁和解锁。 ---- 进程间通信的实现技术的特点是：操作系统提供实现机制和编程接口，由用户在程序中实现，保证进程间可以进行快速的信息交换和大量数据的共享。但是，上述方式主要适合在同一台计算机系统内部的进程之间的通信。 3 应用程序间的通信及其实现技术 ---- 同进程之间的相互制约一样，不同的应用程序之间也存在竞争和协作的关系。UNIX操作系统也提供一些可用于应用程序之间实现数据共享与信息交换的编程接口，程序员可以通过自己编程来实现。如远程过程调用和基于TCP/IP协议的套接字（Socket）编程。但是，相对普通程序员来说，它们涉及的技术比较深，编程也比较复杂，实现起来困难较大。 ---- 于是，一种新的技术应运而生——通过将有关通信的细节完全掩盖在某个独立软件内部，即底层的通讯工作和相应的维护管理工作由该软件内部来实现，用户只需要将通信任务提交给该软件去完成，而不必理会它的具体工作过程——这就是所谓的中间件技术。 ---- 我们在这里分别讨论这三种常用的应用程序间通信的实现技术——远程过程调用、会话编程技术和MQSeries消息队列技术。其中远程过程调用和会话编程属于比较低级的方式，程序员参与的程度较深，而MQSeries消息队列则属于比较高级的方式，即中间件方式，程序员参与的程度较浅。 ---- 4．1 远程过程调用（RPC）
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玩转Java底层：JMX详解 - jconsole与自定义MBean监控工具的实际应用与区别" 在日常JVM调优中，我们熟知的jconsole工具通过JMX包装的bean以图形化形式展示管理数据，而像jstat和jmap这类内建监控工具则由JVM直接支持。本文将以jconsole为例，深入讲解其实质——基于JMX的MBean功能，包括可视化界面上的bean属性查看和操作调用。 MBeans在jconsole中的体现是那些可观察的组件属性和方法，如上图所示，通过名为"Verbose"的属性能看到其值为false，同时还能直接操作该bean的方法，例如"closeJerryMBean"。 尽管jconsole给我们提供了直观的可视化界面，但请注意，这里的MBean并非固定不变，开发者可根据JMX提供的接口将自己的自定义bean展示到jconsole。以下步骤展示了如何创建并注册一个名为"StudyJavaMBean"的自定义MBean： 1. 首先定义接口`StudyJavaMBean`，接口需遵循MBean规范，即后缀为"MBean"且包含getter方法代表属性，如`getApplicationName`，和无返回值的setter方法代表操作，如`closeJerryMBean`。 ```java public interface StudyJavaMBean { String getApplicationName(); void closeJerryMBean(); } ``` 2. 编写接口的实现类`StudyJavaMBeanImpl`，实现接口中的方法： ```java public class StudyJavaMBeanImpl implements StudyJavaMBean { @Override public String getApplicationName() { return "每天学Java"; } @Override public void closeJerryMBean() { System.out.println("关闭Jerry应用"); } } ``` 3. 在代码中注册自定义MBean，涉及的关键步骤包括： - 获取平台MBeanServer - 定义ObjectName，指定唯一的MBean标识符 - 注册MBean到服务器 - 启动RMI连接器服务，以便jconsole能够访问 ```java public void registerMBean() throws Exception { // ... 具体实现省略 ... } ``` 实际运行注册后的MBean，您将在jconsole中发现并查看自定义bean的属性和调用相关方法。然而，这种方式相较于传统的属性/日志查看和HTTP接口，实用性相对有限，可能存在潜在的安全风险。但不可否认的是，JMX及其MBean机制对于获取操作系统信息、内存状态等关键性能指标仍然具有重要价值。例如： 1. **获取操作系统信息**：通过JMX MBean，可以直接获取到诸如CPU使用率、操作系统版本等系统级信息，这对于资源管理和优化工作具有显著帮助。
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【Netty】「萌新入门」（七）ByteBuf 的性能优化-堆内存的分配和释放都是由 Java 虚拟机自动管理的，这意味着它们可以快速地被分配和释放，但是也会产生一些开销。 直接内存需要手动分配和释放，因为它由操作系统管理，这使得分配和释放的速度更快，但是也需要更多的系统资源。 另外，直接内存可以映射到本地文件中，这对于需要频繁读写文件的应用程序非常有用。 此外，直接内存还可以避免在使用 NIO 进行网络传输时发生数据拷贝的情况。在使用传统的 I/O 时，数据必须先从文件或网络中读取到堆内存中，然后再从堆内存中复制到直接缓冲区中，最后再通过 SocketChannel 发送到网络中。而使用直接缓冲区时，数据可以直接从文件或网络中读取到直接缓冲区中，并且可以直接从直接缓冲区中发送到网络中，避免了不必要的数据拷贝和内存分配。 通过 ByteBufAllocator.DEFAULT.directBuffer 方法来创建基于直接内存的 ByteBuf： ByteBuf directBuf = ByteBufAllocator.DEFAULT.directBuffer(16); 通过 ByteBufAllocator.DEFAULT.heapBuffer 方法来创建基于堆内存的 ByteBuf： ByteBuf heapBuf = ByteBufAllocator.DEFAULT.heapBuffer(16); 注意： 直接内存是一种特殊的内存分配方式，可以通过在堆外申请内存来避免 JVM 堆内存的限制，从而提高读写性能和降低 GC 压力。但是，直接内存的创建和销毁代价昂贵，因此需要慎重使用。 此外，由于直接内存不受 JVM 垃圾回收的管理，我们需要主动释放这部分内存，否则会造成内存泄漏。通常情况下，可以使用 ByteBuffer.clear 方法来释放直接内存中的数据，或者使用 ByteBuffer.cleaner 方法来手动释放直接内存空间。 测试代码： public static void testCreateByteBuf { ByteBuf buf = ByteBufAllocator.DEFAULT.buffer(16); System.out.println(buf.getClass); ByteBuf heapBuf = ByteBufAllocator.DEFAULT.heapBuffer(16); System.out.println(heapBuf.getClass); ByteBuf directBuf = ByteBufAllocator.DEFAULT.directBuffer(16); System.out.println(directBuf.getClass); } 运行结果： class io.netty.buffer.PooledUnsafeDirectByteBuf class io.netty.buffer.PooledUnsafeHeapByteBuf class io.netty.buffer.PooledUnsafeDirectByteBuf 池化技术 在 Netty 中，池化技术指的是通过对象池来重用已经创建的对象，从而避免了频繁地创建和销毁对象，这种技术可以提高系统的性能和可伸缩性。 通过设置 VM options，来决定池化功能是否开启： -Dio.netty.allocator.type={unpooled|pooled} 在 Netty 4.1 版本以后，非 Android 平台默认启用池化实现，Android 平台启用非池化实现； 这里我们使用非池化功能进行测试，依旧使用的是上面的测试代码 testCreateByteBuf，运行结果如下所示： class io.netty.buffer.UnpooledByteBufAllocator$InstrumentedUnpooledUnsafeDirectByteBuf class io.netty.buffer.UnpooledByteBufAllocator$InstrumentedUnpooledUnsafeHeapByteBuf class io.netty.buffer.UnpooledByteBufAllocator$InstrumentedUnpooledUnsafeDirectByteBuf 可以看到，ByteBuf 类由 PooledUnsafeDirectByteBuf 变成了 UnpooledUnsafeDirectByteBuf； 在没有池化的情况下，每次使用都需要创建新的 ByteBuf 实例，这个操作会涉及到内存的分配和初始化，如果是直接内存则代价更为昂贵，而且频繁的内存分配也可能导致内存碎片问题，增加 GC 压力。 使用池化技术可以避免频繁内存分配带来的开销，并且重用池中的 ByteBuf 实例，减少了内存占用和内存碎片问题。另外，池化技术还可以采用类似 jemalloc 的内存分配算法，进一步提升分配效率。 在高并发环境下，池化技术的优点更加明显，因为内存的分配和释放都是比较耗时的操作，频繁的内存分配和释放会导致系统性能下降，甚至可能出现内存溢出的风险。使用池化技术可以将内存分配和释放的操作集中到预先分配的池中，从而有效地降低系统的内存开销和风险。 内存释放 当在 Netty 中使用 ByteBuf 来处理数据时，需要特别注意内存回收问题。 Netty 提供了不同类型的 ByteBuf 实现，包括堆内存（JVM 内存）实现 UnpooledHeapByteBuf 和堆外内存（直接内存）实现 UnpooledDirectByteBuf，以及池化技术实现的 PooledByteBuf 及其子类。 UnpooledHeapByteBuf：通过 Java 的垃圾回收机制来自动回收内存； UnpooledDirectByteBuf：由于 JVM 的垃圾回收机制无法管理这些内存，因此需要手动调用 release 方法来释放内存； PooledByteBuf：使用了池化机制，需要更复杂的规则来回收内存; 由于池化技术的特殊性质，释放 PooledByteBuf 对象所使用的内存并不是立即被回收的，而是被放入一个内存池中，待下次分配内存时再次使用。因此，释放 PooledByteBuf 对象的内存可能会延迟到后续的某个时间点。为了避免内存泄漏和占用过多内存，我们需要根据实际情况来设置池化技术的相关参数，以便及时回收内存； Netty 采用了引用计数法来控制 ByteBuf 对象的内存回收，在博文 「源码解析」ByteBuf 的引用计数机制 中将会通过解读源码的形式对 ByteBuf 的引用计数法进行深入理解； 每个 ByteBuf 对象被创建时，都会初始化为1，表示该对象的初始计数为1。 在使用 ByteBuf 对象过程中，如果当前 handler 已经使用完该对象，需要通过调用 release 方法将计数减1，当计数为0时，底层内存会被回收，该对象也就被销毁了。此时即使 ByteBuf 对象还在，其各个方法均无法正常使用。 但是，如果当前 handler 还需要继续使用该对象，可以通过调用 retain 方法将计数加1，这样即使其他 handler 已经调用了 release 方法，该对象的内存仍然不会被回收。这种机制可以有效地避免了内存泄漏和意外访问已经释放的内存的情况。 一般来说，应该尽可能地保证 retain 和 release 方法成对出现，以确保计数正确。
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使用技术实现的交互式系统：娱乐数学中的线性变换可视化