深入 ‘Work-Stealing’ 调度算法:当一个 CPU 核心空闲时,它是如何去别的核心那里‘偷任务’的?

各位编程领域的同仁们,大家好! 今天,我们聚焦一个在高性能并行计算领域至关重要的调度策略——工作窃取(Work-Stealing)。随着多核处理器的普及和并行编程模型的发展,如何高效地利用所有核心,确保负载均衡,最大化系统吞吐量,成为了我们面临的核心挑战。其中,工作窃取算法以其独特的魅力和卓越的性能,在众多调度算法中脱颖而出,成为了现代并发框架的基石。 我们将深入探讨工作窃取算法的核心机制:当一个CPU核心发现自己无事可做时,它是如何聪明地从其他“忙碌”的核心那里“偷取”任务,从而实现动态的负载均衡。这不仅仅是一个理论概念,更是工程实践中解决复杂并行问题的强大工具。 1. 并行世界中的负载均衡困境 在深入工作窃取之前,我们首先要理解它所要解决的问题。想象一个多核处理器系统,有N个核心并行执行任务。理想情况下,我们希望每个核心都能持续工作,直到所有任务完成。然而,现实往往复杂得多: 任务粒度不均: 某些任务可能耗时很长,而另一些则瞬间完成。 动态任务生成: 许多并行算法,例如分治法、图遍历等,在运行时会动态地生成新的子任务,任务的数量和结构是不可预测的。 数据依赖和同步开销: 任务之间可 …

手写实现一个具备‘工作窃取’(Work Stealing)算法的分布式异步任务队列

技术讲座:工作窃取算法在分布式异步任务队列中的应用 引言 随着互联网技术的飞速发展,分布式系统在各个领域得到了广泛应用。在分布式系统中,异步任务队列是处理高并发任务的重要组件。为了提高任务处理效率,减少等待时间,工作窃取(Work Stealing)算法应运而生。本文将深入探讨工作窃取算法在分布式异步任务队列中的应用,并提供相应的工程级代码示例。 一、工作窃取算法概述 工作窃取算法是一种用于负载均衡的并发算法,其主要思想是:一个线程(工作线程)从自己的任务队列中取出任务执行,当自己的任务队列为空时,可以从其他线程的任务队列中“窃取”任务来执行。这种算法可以有效地避免线程空闲,提高系统整体的吞吐量。 二、工作窃取算法的核心原理 任务队列:每个线程都有自己的任务队列,用于存储待执行的任务。 任务窃取:当一个线程的任务队列为空时,它会从其他线程的任务队列中窃取任务。 锁机制:为了防止多个线程同时窃取同一任务,需要使用锁机制来保证线程安全。 三、工作窃取算法的实现 3.1 语言选择 为了便于展示,本文将使用 Python 语言实现工作窃取算法。 3.2 代码示例 以下是一个基于 Python …

ForkJoinPool的工作窃取(Work Stealing):平衡线程池负载的算法细节

ForkJoinPool 的工作窃取:平衡线程池负载的算法细节 大家好,今天我们来深入探讨 ForkJoinPool 中至关重要的工作窃取(Work Stealing)算法。ForkJoinPool 是 Java 并发包 (java.util.concurrent) 中用于执行分治任务的线程池,其高效性很大程度上依赖于工作窃取机制,它能够在多线程环境下有效地平衡任务负载,最大限度地利用 CPU 资源。 1. ForkJoinPool 的基本架构 在深入工作窃取之前,我们先简单回顾一下 ForkJoinPool 的基本架构。 ForkJoinPool: 整个线程池,负责管理 Worker 线程。 ForkJoinWorkerThread: 实际执行任务的线程。每个线程都有自己的双端队列 (Deque)。 ForkJoinTask: 代表一个可以被 ForkJoinPool 执行的任务。 Deque (双端队列): 每个 Worker 线程维护一个双端队列,用于存储待执行的 ForkJoinTask。 工作窃取队列(Work-Stealing Queue): 实际上就是上面说的双端队列,每 …

Cookie Stealing (XSS) 与 Session Fixation (会话固定) 攻击的原理和防御。

各位观众,大家好!今天咱们来聊聊网络安全里两个让人头疼的小妖精:Cookie Stealing (XSS) 和 Session Fixation (会话固定)。这两个家伙都能偷走你的“通行证”,然后冒充你干坏事。别怕,今天咱们就来扒一扒它们的底裤,看看它们是怎么作案的,以及如何把它们摁在地上摩擦! 一、Cookie Stealing (XSS): “脚本小子”的狂欢 XSS 攻击,全称 Cross-Site Scripting,翻译过来就是“跨站脚本”。听起来挺高大上,其实就是坏人往你浏览的网页里塞了一段恶意代码,这段代码在你浏览器里执行,然后就搞事情了。 1. XSS 的作案手法 XSS 攻击主要分为三种类型: 存储型 XSS (Persistent XSS): 这是最危险的一种。坏人把恶意脚本塞到服务器的数据库里,比如留言板、评论区等等。然后,只要有人访问包含这个恶意脚本的页面,脚本就会执行,受害者遭殃。 举个栗子: 假设有个留言板,你没做任何安全处理。坏人发了一条留言: <script> // 恶意代码:把用户的 Cookie 发送到坏人的服务器 window.loc …

JS `Cookie Stealing` (`XSS`) 与 `Session Fixation` (会话固定) 攻击

各位观众老爷,晚上好!我是今晚的主讲人,咱们今天聊点刺激的,关于网络安全那些事儿。今天的主题是:JS Cookie Stealing (XSS) 与 Session Fixation (会话固定) 攻击。 别害怕,听起来高大上,其实没那么玄乎。咱们用最接地气的方式,把这些攻击的原理、危害以及防御手段,扒个底朝天。 一、Cookie Stealing (XSS):你饼干里的秘密,我来偷! 首先,我们要搞清楚什么是 Cookie。Cookie 这玩意儿,就像网站在你电脑里放的小纸条,上面记着你的身份信息(比如登录状态)。下次你再来,网站一看这纸条,就知道“哦,老熟人!”。 XSS (Cross-Site Scripting),跨站脚本攻击,就是坏人往网站里塞了一段恶意代码(通常是 JavaScript),这段代码就像病毒一样,在你浏览网页的时候悄悄运行,然后偷偷把你的 Cookie 偷走! 1. XSS 的三种类型: 存储型 XSS (Stored XSS): 坏人把恶意代码存到了网站的数据库里。比如,在评论区写了一段包含恶意 JS 代码的评论。以后只要有人浏览这条评论,恶意代码就会执行。 …