Java实现一致性Hash算法详情

1. 实现原理

将key映射到 2^32 - 1 的空间中，将这个数字的首尾相连，形成一个环

  • 计算节点（使用节点名称、编号、IP地址）的hash值，放置在环上
  • 计算key的hash值，放置在环上，顺时针寻找到的第一个节点，就是应选取的节点

Java实现一致性Hash算法详情_第1张图片

例如：p2、p4、p6三个节点，key11、key2、key27按照顺序映射到p2、p4、p6上面，假设新增一个节点p8在p6节点之后，这个时候只需要将key27从p6调整到p8就可以了；也就是说，每次新增删除节点时，只需要重新定位该节点附近的一小部分数据

2. 解决数据倾斜的问题

2.1 什么是数据倾斜？

如果服务器的节点过少，容易引起key的倾斜。例如上面的例子中p2、p4、p6分布在环的上半部分，下半部分是空的。那么映射到下半部分的key都会被分配给p2，key过度倾斜到了p2缓存间节点负载不均衡。

2.2 解决

为了解决这个问题，引入了虚拟节点的概念，一个真实的节点对应多个虚拟的节点，假设1个真实的节点对应3个虚拟节点，那么p1对应的就是p1-1、p1-2、p1-3

  • 计算虚拟节点的Hash值，放置在环上
  • 计算key的Hash值，在环上顺时针寻找到对应选取的虚拟节点，例如：p2-1，对应真实的节点p2

虚拟节点扩充了节点的数量，解决了节点较少的情况下数据倾斜的问题，而且代价非常小，只需要新增一个字典（Map）维护真实的节点与虚拟节点的映射关系就可以了

3. 代码实现

3.1 ConsistentHash

这里使用了泛型的方式来保存数据，可以根据不同的类型，获取到不同的节点存储

public class ConsistentHash {

    //自定义hash方法
    private Hash hashMethod;

    //创建hash映射，虚拟节点映射真实节点
    private final Map hashMap = new ConcurrentHashMap<>();

    //将所有的hash保存起来
    private List keys = new ArrayList<>();

    //默认虚拟节点数量
    private final int replicas;

    public ConsistentHash() {
        this(3, Utils::rehash);
    }

    public ConsistentHash(int replicas, Hash hashMethod) {
        this.replicas = replicas;
        this.hashMethod = hashMethod;
    }

    @SafeVarargs
    public final void add(T... keys) {
        for (T key : keys) {
            //根据虚拟节点个数来计算虚拟节点
            for (int i = 0; i < this.replicas; i++) {
                //根据函数获取到对应的hash值
                int hash = this.hashMethod.hash(i + ":" + key.toString());
                this.keys.add(hash);
                this.hashMap.put(hash, key);
            }
        }
        //排序，因为是一个环状结构
        Collections.sort(this.keys);
    }

    /**
     * 根据对应的key来获取到节点信息
     *
     * @param key
     * @return
     */
    public T get(Object key) {
        Objects.requireNonNull(key, "key不能为空");
        int hash = this.hashMethod.hash(key);
        //获取到对应的节点信息
        int idx = Utils.search(this.keys.size(), h -> this.keys.get(h) >= hash);
        //如果idx == this.keys.size() ，就代表需要取 this.keys.get(0); 因为是环状，所以需要使用 % 来进行处理
        return this.hashMap.get(this.keys.get(idx % this.keys.size()));
    }
} 
  
 
 
 
3.2 Hash
 
 
这里定义了一个函数结构，用于自定计算hash值
 
 
 
  
@FunctionalInterface
public static interface Hash {
    /**
     * 计算hash值
     *
     * @param t
     * @return int类型
     */
    int hash(T t);
}
 
 
 
 
 
 
3.3 Utils
 
 
由于hashcode采用的int类型进行存储，那么就需要考虑，hash是否超过了int最大存储，如果超过了那么存储的数字就是负数，会对获取节点造成影响，所以这里在取hash值时，采用了hashmap中获取到hashcode之后对其进行与操作，可以减少hash冲突，也可以避免负数的产生
 
 
 
  
public static class Utils {
		// int类型的最大数据
        static final int HASH_BITS = 0x7fffffff;

        /**
         * 通过二分查找法，定义数组索引位置
         *
         * @param len
         * @param f
         * @return
         */
        public static int search(int len, Function f) {
            int i = 0, j = len;
            //通过二分查找发来定为索引位置
            while (i < j) {
                //长度除于2
                int h = (i + j) >> 1;
                //调用函数，判断当前的索引值是否大于
                if (f.apply(h)) {
                    //向低半段进行遍历
                    j = h;
                } else {
                    //向高半段进行遍历
                    i = h + 1;
                }
            }
            return i;
        }
        /**
         * 将返回的hash能够平均的计算在 int类型之间
         *
         * @param o
         * @return
         */
        public static int rehash(Object o) {
            int h = o.hashCode();
            return (h ^ (h >>> 16)) & HASH_BITS;
        }
    }
 
 
 
 
 
 
3.4 main
 
 
下面是main方法进行测试，在后面新增了一个节点之后，只会调整 zs 数据到 109 节点，而且其他两个key的获取不会受到影响
 
 
 
  
public static void main(String[] args) {
        ConsistentHash consistentHash = new ConsistentHash<>();
        consistentHash.add("192.168.2.106", "192.168.2.107", "192.168.2.108");

        Map map = new HashMap<>();
        map.put("zs", "192.168.2.108");
        map.put("999999", "192.168.2.106");
        map.put("233333", "192.168.2.106");

        map.forEach((k, v) -> {
            String node = consistentHash.get(k);
            if (!v.equals(node)) {
                throw new IllegalArgumentException("节点获取错误，key：" + k + "，获取到的节点值为：" + node);
            }
        });

        consistentHash.add("192.168.2.109");
        map.put("zs", "192.168.2.109");
        map.forEach((k, v) -> {
            String node = consistentHash.get(k);
            if (!v.equals(node)) {
                throw new IllegalArgumentException("节点获取错误，key：" + k + "，获取到的节点值为：" + node);
            }
        });
    }
 
 
 
 
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                        氧惠评测

                        
    在京东购物时，寻找优惠券，包括隐形优惠券（也称为内部优惠券或隐藏优惠券），可以通过多种途径进行。以下是一些主要的寻找方法：一、京东官方渠道京东APP领券中心：打开京东APP，确保已登录自己的账号。在首页或底部导航栏中，找到“领券”或“领券中心”的入口。进入领券中心后，可以看到各种分类的优惠券，如手机、家电、服饰等。根据自己的需求浏览并选择领取相应的优惠券。商品详情页：在浏览具体商品时，进入商品详情
    
                    
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  • kafka的ISR机制详解
                        inori1256
kafka分布式
                        
    Kafka的ISR机制ISR（In-SyncReplicas同步副本集）机制是一种用于确保数据可靠性和一致性的重要机制。一、ISR的定义ISR是指与Kafka分区中的Leader副本保持同步的Follower副本集合。这些副本已经复制了Leader副本的所有数据，并且它们的落后时间在一定范围内，因此被认为是可靠的、可以用于故障转移和数据恢复的副本。二、ISR的作用数据复制：当消息被写入Kafka的
    
                    
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  • 复刻手表哪个网站买比较靠谱，这7个网站必须收藏
                        金源皮具

                        
    在当今的时尚潮流中，复刻手表因其高性价比和经典设计而备受追捧。然而，面对众多的购买渠道，消费者往往难以抉择。为了帮助大家找到靠谱的复刻手表购买网站，本文精选了7个值得收藏的网站，供大家参考。▼更多详情请添加文章最下面微信号进行咨询▼1.ReplicaWatch.com-特点:该网站专注于高端复刻手表，提供多种品牌和型号选择。网站界面简洁，购物流程顺畅，支持多种支付方式。-优势:提供全球免费送货服务
    
                    
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  • Django笔记——操作数据库（ORM）第五节
                        俺的图图呢？
Django数据库django笔记
                        
    Django学习之操作数据库操作数据库——ORM模型中外键和表关系一、外键外键是数据库设计中的一个核心概念，用于确保数据的完整性和一致性。在Django中，ForeignKey用于定义两个模型之间的一对多关系。例如，一个创作者可以发表多篇文章，但每篇文章只能有一个作者。外键字段应该设置在表示“多”的一方的模型中，即一对多关系中的“多”侧，此处为文章侧。类定义：classForeignKey(to,
    
                    
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  • 科普关于迪通拿c厂和bt厂哪个好
                        奢侈品总汇1

                        
    大家好，我是广城腕表，一个专注腕表知识的爱好者，不定时更新腕表真假对比，拆解评测以及视频解说，学会用专业知识了解腕表的好与坏，让您在玩表之路不入坑。今天给大家说说劳力士迪通拿复刻表应该选择BT厂迪通拿和C厂迪通拿哪个比较好？▼更多详情请添加文章最下面微信号进行咨询▼根据2023年复刻表款来看，BT厂迪通拿4130机芯手表的厚度为12.2mm，旧款是12.4mm，市场上其他版本的7750假夹板机芯，
    
                    
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  • 2019-01-13
                        朱非凡

                        
    姓名：朱非凡上海361期《六项精进》反省二组【日精进打卡第292天】【知～学习】《六项精进》3遍共730遍《大学》1遍共255遍••••••【经典名句分享】自律给我自由【行～实践】一、修身：阅读二、齐家：与母亲视频三、建功：1.竞品网站分析2.fb广告数据统计3.数据线图片描述优化5.物流跟踪发货6.产品优化详情｛积善｝：发愿从2018年3月19日起1年内365善事。今日1善，累计139善。【省～
    
                    
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  • 架构进阶：精读数字化转型4A企业架构数据治理架构方案
                        智慧化智能化数字化方案
方案解读馆架构企业架构IT架构设计IT治理IT蓝图
                        
    本文概述了数字化转型中4A企业架构的数据治理架构方案的核心内容，以及数据架构（DA）与业务架构（BA）在企业架构中的关联与作用。数据治理架构方案目录主要包括以下五个关键部分：1.**数据架构概述**：作为4A企业架构的重要组成部分，数据架构（DA）以结构化的方式描述了企业数据的管理和应用，是确保数据一致性和有效性的基础。2.**数据资产目录**：详细记录了企业的所有数据资产，包括数据的来源、类型、
    
                    
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  • HashMap理解
                        擎天一柱aaa

                        
    hashmap在jdk1.7和1.8上是有区别的，在1.7上是数组+链表的形式，在1.8上是数组+链表+红黑树的形式。在讲解hashmap之前我们先讲解一下hash。hash算法就是散列算法。就是把任意长度的输入变成有限长度的输出。是不可逆的算法，像md5，SHA1就是。通常散列值的空间通常远小于输入的空间，不同的输入可能会散列成相同的输出，这就是hash碰撞。一个好的hash算法是减小hash碰
    
                    
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  • uint8_t / uint16_t / uint32_t /uint64_t 这些数据类型的详解。
                        

                        
    这些数据类型(uint8_t、uint16_t、uint32_t、uint64_t)是在编程中用来表示无符号整数的标准类型定义。它们主要用于确保在不同平台上数据类型的大小和精度的一致性。这些类型的定义通常来自于标准库，比如C或C++的或者C++的头文件。让我们详细来看一下这些数据类型：uint8_t:类型:无符号8位整数。范围:0到255。存储大小:1字节。示例:一个8位的二进制数，0000000
    
                    
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  • 高仿积家月相手表哪个厂的好（做的最好的3大厂家排名）
                        星耀腕表

                        
    随着奢侈品市场的不断扩大，高仿手表也应运而生，其中积家月相大师系列成为众多表迷们追捧的对象。市场上的高仿积家月相大师手表琳琅满目，令人难以抉择。本文将为您揭秘哪个厂家的高仿积家月相大师手表更为出色。▼更多详情请添加文章下面微信号进行咨询▼一、GF厂GF厂在高仿积家月相大师手表领域具有较高的知名度，其产品在市场占有较大份额。GF厂的积家月相大师手表在表壳直径、厚度、以及功能上与正品保持高度一致。尤其
    
                    
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  • Go-Elasticsearch v9 安装与版本兼容性
                        Hello.Reader
搜索引擎检索golanggolangelasticsearchjenkins
                        
    1、安装方式速查场景命令/代码片段说明最快体验bash\n#建议直接拉取最新版\ngogetgithub.com/elastic/go-elasticsearch/v9@latest\n在现有项目中立刻添加依赖显式锁定版本go\nrequiregithub.com/elastic/go-elasticsearch/v9v9.0.0\n在go.mod中写死具体版本，便于团队一致性源码克隆bash\n
    
                    
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  • Algorithm
                                    香水浓
javaAlgorithm
                                    
    冒泡排序 
 

	public static void sort(Integer[] param) {
		for (int i = param.length - 1; i > 0; i--) {
			for (int j = 0; j < i; j++) {
				int current = param[j];
				int next = param[j + 1];
    
                                
    • 
                                
  • mongoDB 复杂查询表达式
                                    开窍的石头
mongodb
                                    
    1:count 
   Pg: db.user.find().count(); 
   统计多少条数据 
2:不等于$ne 
   Pg: db.user.find({_id:{$ne:3}},{name:1,sex:1,_id:0}); 
   查询id不等于3的数据。 
3：大于$gt $gte(大于等于) 
&n
    
                                
    • 
                                
  • Jboss Java heap space异常解决方法, jboss OutOfMemoryError : PermGen space
                                    0624chenhong
jvmjboss
                                    
    转自 
http://blog.csdn.net/zou274/article/details/5552630 
 
解决办法： 
 
window->preferences->java->installed jres->edit jre 
把default vm arguments 的参数设为-Xms64m -Xmx512m 
 
 
 
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  • 文件上传 下载 解析 相对路径
                                    不懂事的小屁孩
文件上传
                                    
    有点坑吧，弄这么一个简单的东西弄了一天多，身边还有大神指导着，网上各种百度着。 
下面总结一下遇到的问题： 
 
文件上传，在页面上传的时候，不要想着去操作绝对路径，浏览器会对客户端的信息进行保护，避免用户信息收到攻击。 
在上传图片，或者文件时，使用form表单来操作。 
前台通过form表单传输一个流到后台，而不是ajax传递参数到后台，代码如下: 
 

<form action=&
    
                                
    • 
                                
  • 怎么实现qq空间批量点赞
                                    换个号韩国红果果
qq
                                    
    纯粹为了好玩！！ 
逻辑很简单 
1 打开浏览器console；输入以下代码。 
先上添加赞的代码 
 

var tools={};
		//添加所有赞
		function  init(){
			document.body.scrollTop=10000;
				setTimeout(function(){document.body.scrollTop=0;},2000);//加
    
                                
    • 
                                
  • 判断是否为中文
                                    灵静志远
中文
                                    
    方法一： 
public class Zhidao { 
 public static void main(String args[]) { 
 String s = "sdf灭礌 kjl d{';\fdsjlk是"; 
 int n=0; 
 for(int i=0; i<s.length(); i++) { 
 n = (int)s.charAt(i); 
 if((
    
                                
    • 
                                
  • 一个电话面试后总结
                                    a-john
面试
                                    
    今天，接了一个电话面试，对于还是初学者的我来说，紧张了半天。 
面试的问题分了层次，对于一类问题，由简到难。自己觉得回答不好的地方作了一下总结： 
  
在谈到集合类的时候，举几个常用的集合类，想都没想，直接说了list,map。 
  
然后对list和map分别举几个类型： 
  
list方面：ArrayList,LinkedList。在谈到他们的区别时，愣住了
    
                                
    • 
                                
  • MSSQL中Escape转义的使用
                                    aijuans
MSSQL
                                    
    IF OBJECT_ID('tempdb..#ABC') is not null
drop table tempdb..#ABC


create table #ABC
(
PATHNAME NVARCHAR(50)
)


insert into #ABC
SELECT N'/ABCDEFGHI' 
UNION ALL SELECT N'/ABCDGAFGASASSDFA' 
UNION ALL
    
                                
    • 
                                
  • 一个简单的存储过程
                                    asialee
mysql存储过程构造数据批量插入
                                    
               今天要批量的生成一批测试数据，其中中间有部分数据是变化的，本来想写个程序来生成的，后来想到存储过程就可以搞定，所以随手写了一个，记录在此： 
  
         
DELIMITER $$  
DROP PROCEDURE IF EXISTS inse
    
                                
    • 
                                
  • annot convert from HomeFragment_1 to Fragment
                                    百合不是茶
android导包错误
                                    
    创建了几个类继承Fragment, 需要将创建的类存储在ArrayList<Fragment>中; 出现不能将new 出来的对象放到队列中,原因很简单; 
    创建类时引入包是:import android.app.Fragment; 
  
   创建队列和对象时使用的包是:import android.support.v4.ap
    
                                
    • 
                                
  • Weblogic10两种修改端口的方法
                                    bijian1013
weblogic端口号配置管理config.xml
                                    
    一.进入控制台进行修改    1.进入控制台:  http://127.0.0.1:7001/console     2.展开左边树菜单         域结构->环境->服务器-->点击AdminServer(管理) &
    
                                
    • 
                                
  • mysql 操作指令
                                    征客丶
mysql
                                    
    一、连接mysql 
进入 mysql 的安装目录； 
$ bin/mysql -p [host IP 如果是登录本地的mysql 可以不写 -p 直接 -u] -u [userName] -p 
输入密码，回车，接连； 
 
二、权限操作［如果你很了解mysql数据库后，你可以直接去修改系统表，然后用 mysql> flush privileges; 指令让权限生效］ 
1、赋权 
mys
    
                                
    • 
                                
  • 【Hive一】Hive入门
                                    bit1129
hive
                                    
    Hive安装与配置 
Hive的运行需要依赖于Hadoop，因此需要首先安装Hadoop2.5.2，并且Hive的启动前需要首先启动Hadoop。 
  Hive安装和配置的步骤 
  
1. 从如下地址下载Hive0.14.0 
  
http://mirror.bit.edu.cn/apache/hive/ 
  
 2.解压hive，在系统变
    
                                
    • 
                                
  • ajax 三种提交请求的方法
                                    BlueSkator
Ajaxjqery
                                    
    1、ajax 提交请求 
$.ajax({
			type:"post",
			url : "${ctx}/front/Hotel/getAllHotelByAjax.do",
			dataType : "json",
			success : function(result) {
				try {
					for(v
    
                                
    • 
                                
  • mongodb开发环境下的搭建入门
                                    braveCS
运维
                                    
      
linux下安装mongodb 
1）官网下载mongodb-linux-x86_64-rhel62-3.0.4.gz 
2）linux 解压   
gzip -d mongodb-linux-x86_64-rhel62-3.0.4.gz; 
mv mongodb-linux-x86_64-rhel62-3.0.4 mongodb-linux-x86_64-rhel62-
    
                                
    • 
                                
  • 编程之美-最短摘要的生成
                                    bylijinnan
java数据结构算法编程之美
                                    
    

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Map.Entry;

public class ShortestAbstract {

	/**
	 * 编程之美 最短摘要的生成
	 * 扫描过程始终保持一个[pBegin,pEnd]的range,初始化确保[pBegin,pEnd]的ran
    
                                
    • 
                                
  • json数据解析及typeof
                                    chengxuyuancsdn
jstypeofjson解析
                                    
       
       // json格式
	var people='{"authors": [{"firstName": "AAA","lastName": "BBB"},'
		                    +' {"firstName": "CCC&
    
                                
    • 
                                
  • 流程系统设计的层次和目标
                                    comsci
设计模式数据结构sql框架脚本
                                    
     
                              流程系统设计的层次和目标 
 
 
 
    
                                
    • 
                                
  • RMAN List和report 命令
                                    daizj
oraclelistreportrman
                                    
    LIST 命令 
使用RMAN LIST 命令显示有关资料档案库中记录的备份集、代理副本和映像副本的 
信息。使用此命令可列出： 
• RMAN 资料档案库中状态不是AVAILABLE 的备份和副本 
• 可用的且可以用于还原操作的数据文件备份和副本 
• 备份集和副本，其中包含指定数据文件列表或指定表空间的备份 
• 包含指定名称或范围的所有归档日志备份的备份集和副本 
• 由标记、完成时间、可
    
                                
    • 
                                
  • 二叉树:红黑树
                                    dieslrae
二叉树
                                    
        红黑树是一种自平衡的二叉树,它的查找,插入,删除操作时间复杂度皆为O(logN),不会出现普通二叉搜索树在最差情况时时间复杂度会变为O(N)的问题. 
    红黑树必须遵循红黑规则,规则如下 
    
1、每个节点不是红就是黑。     2、根总是黑的  &
    
                                
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  • C语言homework3，7个小题目的代码
                                    dcj3sjt126com
c
                                    
    1、打印100以内的所有奇数。 
# include <stdio.h>

int main(void)
{
	int i;

	for (i=1; i<=100; i++)
	{
		if (i%2 != 0)
			printf("%d ", i);
	}

	return 0;
}
 
 2、从键盘上输入10个整数，
    
                                
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  • 自定义按钮, 图片在上, 文字在下, 居中显示
                                    dcj3sjt126com
自定义
                                    
    #import <UIKit/UIKit.h>

@interface MyButton : UIButton

-(void)setFrame:(CGRect)frame ImageName:(NSString*)imageName Target:(id)target Action:(SEL)action Title:(NSString*)title Font:(CGFloa
    
                                
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  • MySQL查询语句练习题，测试足够用了
                                    flyvszhb
sqlmysql
                                    
    http://blog.sina.com.cn/s/blog_767d65530101861c.html 
1.创建student和score表 
CREATE  TABLE  student ( 
id  INT(10)  NOT NULL  UNIQUE  PRIMARY KEY  , 
name  VARCHAR
    
                                
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  • 转：MyBatis Generator 详解
                                    happyqing
mybatis
                                    
      
MyBatis Generator 详解 
http://blog.csdn.net/isea533/article/details/42102297 
  
MyBatis Generator详解 
http://git.oschina.net/free/Mybatis_Utils/blob/master/MybatisGeneator/MybatisGeneator.
    
                                
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  • 让程序员少走弯路的14个忠告
                                    jingjing0907
工作计划学习
                                    
      
无论是谁，在刚进入某个领域之时，有再大的雄心壮志也敌不过眼前的迷茫：不知道应该怎么做，不知道应该做什么。下面是一名软件开发人员所学到的经验，希望能对大家有所帮助 
  
1.不要害怕在工作中学习。  
只要有电脑，就可以通过电子阅读器阅读报纸和大多数书籍。如果你只是做好自己的本职工作以及分配的任务，那是学不到很多东西的。如果你盲目地要求更多的工作，也是不可能提升自己的。放
    
                                
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  • nginx和NetScaler区别
                                    流浪鱼
nginx
                                    
    NetScaler是一个完整的包含操作系统和应用交付功能的产品，Nginx并不包含操作系统，在处理连接方面，需要依赖于操作系统，所以在并发连接数方面和防DoS攻击方面，Nginx不具备优势。 
2.易用性方面差别也比较大。Nginx对管理员的水平要求比较高，参数比较多，不确定性给运营带来隐患。在NetScaler常见的配置如健康检查，HA等，在Nginx上的配置的实现相对复杂。 
3.策略灵活度方
    
                                
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  • 第11章 动画效果（下）
                                    onestopweb
动画
                                    
    index.html 
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/
    
                                
    • 
                                
  • FAQ - SAP BW BO roadmap
                                    blueoxygen
BOBW
                                    
    http://www.sdn.sap.com/irj/boc/business-objects-for-sap-faq 
  
Besides, I care that how to integrate tightly. 
  
By the way, for BW consultants, please just focus on Query Designer which i
    
                                
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  • 关于java堆内存溢出的几种情况
                                    tomcat_oracle
javajvmjdkthread
                                    
    【情况一】：   　　 
java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space：这种是java堆内存不够，一个原因是真不够，另一个原因是程序中有死循环；   　　如果是java堆内存不够的话，可以通过调整JVM下面的配置来解决：   　　<jvm-arg>-Xms3062m</jvm-arg>   　　<jvm-arg>-Xmx
    
                                
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  • Manifest.permission_group权限组
                                    阿尔萨斯
Permission
                                    
    结构 
继承关系 
public static final class Manifest.permission_group extends Object 
java.lang.Object 
android. Manifest.permission_group 常量 
ACCOUNTS 直接通过统计管理器访问管理的统计 
COST_MONEY可以用来让用户花钱但不需要通过与他们直接牵涉的权限 
D
    
                                
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