题目

在一个给定的数组nums中，总是存在一个最大元素 。
查找数组中的最大元素是否至少是数组中每个其他数字的两倍。
如果是，则返回最大元素的索引，否则返回-1。
难易程度：easy

题目

给定一个整数类型的数组 nums，请编写一个能够返回数组“中心索引”的方法。
我们是这样定义数组中心索引的：数组中心索引的左侧所有元素相加的和等于右侧所有元素相加的和。
如果数组不存在中心索引，那么我们应该返回 -1。如果数组有多个中心索引，那么我们应该返回最靠近左边的那一个。
难易程度：easy

背景

部分 worker 进程 CPU 使用率达到100%整个 worker 不可用。

原因

诱因

上游长连接服务上线，由于服务发现服务生效时间长，导致 Nginx 连接上游失败，在释放连接时 Nginx worker 进程可能在持有读锁时出现问题，从而导致读写锁的状态和实际情况不一致，最终读锁永远没法释放，而写锁会死锁。

主因

通过火焰图分析，发现整个进程的耗时都在 ngx_rwlock_wlock 这个函数上。

通 GDB 查看该进程的堆栈信息，执行下面的命令（121606 是对应 CPU 打满进程的进程号 ），查看进程调用栈。

1
2
3
4
5
6

# 先执行下面命令进入 GDB
/opt/compiler/gcc-4.8.2/bin/gdb -nx /proc/121606/exe 121606
 
 
# 执行 bt
> bt

上述命令执行的结果如下图，可以看出 worker 进程在释放连接时出现问题，最终死锁在 ngx_rwlock_wlock 函数上。

背景

由于业务需求我们需要根据client_ip对部分接口做一个简单的 ab test，将部分流量导新的服务上。基于之前做 WAF 的经验，制定了大体方案：根据 client_ip 做 hash， 根据 hash 值来确定是请求新后端还是原来的后端服务。
在说明详细方案前，先说明一下现状。当前的配置如下：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17

location ~ ^/api/rest/v\d+/Login {
    rewrite ^(.*)$ /loginServer$1 break;

    proxy_http_version 1.1;
    proxy_next_upstream error timeout invalid_header;
    proxy_redirect off;

    proxy_set_header Host $http_host;
    proxy_set_header Clientip $http_clientip;
    proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    proxy_set_header X-Scheme $scheme;
    proxy_set_header REMOTE-HOST $remote_addr;
    proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    proxy_set_header Connection "";

    proxy_pass http://test.fanruo.net;
}

其中，/loginServer是当前服务路径前缀，/loginServerNew是新服务路径前缀。所以，具体需求可以描述为，10% 的用户使用/loginServerNew服务，90% 的用户使用/loginServer服务。

具体方案

1. 根据字符串 client_ip 转成长整数 ip_num;
2. 对 ip_num 按 100 取模，取最后两位 hash；
3. 当 hash < 10 时走/loginServerNew服务， 设置 tag="New", 否则 tag=""
4. 改造rewrite指令为 rewrite ^(.*)$ /loginServer$tag$1 break;

对应配置为

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

location ~ ^/api/rest/v\d+/Login {
    set $tag "";
    access_by_lua_file conf/lua/abtest.lua;
    rewrite ^(.*)$ /loginServer$tag$1 break;

    proxy_http_version 1.1;
    proxy_next_upstream error timeout invalid_header;
    proxy_redirect off;

    proxy_set_header Host $http_host;
    proxy_set_header Clientip $http_clientip;
    proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    proxy_set_header X-Scheme $scheme;
    proxy_set_header REMOTE-HOST $remote_addr;
    proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    proxy_set_header Connection "";

    proxy_pass http://test.fanruo.net;
}

对应 lua 脚本（conf/lua/btest.lua）：

1
2
3
4
5
6
7
8
9

local client_ip = ngx.var.http_clientip or ngx.var.remote_addr
local o1,o2,o3,o4 = client_ip:match("(%d%d?%d?)%.(%d%d?%d?)%.(%d%d?%d?)%.(%d%d?%d?)" )
local ip_num = 2^24*o1 + 2^16*o2 + 2^8*o3 + o4
local hash = ip_num % 100

ngx.var.tag = ""
if hash > 10 then
    ngx.var.tag = "New"
end

背景

随着业务发展会出现较大的 post body 数据，按照nginx + lua 开发中过程中 post body 过大返回 4xx提到的方式修改后，大部分情况下 post body 正常接收并处理落日志。但会偶现空日志的情况。

问题分析

经过多轮本地和沙盒压测，复现了问题。由于在出现空日志情况是 error 日志并没留下相关信息，随后做了如下处理：

1. 把 error 日志级别调到 debug，当问题复现时，error.log 中会有客户端过早断开连接类似的日子打出。
2. 在 access 日志中添加 request_time, status,等信息，发现出现空日志时，status=408，request_time 都比较长。

因此，可以明确出现该问题是客户端链接超时造成的。

解决方案

为解决该问题，做如下优化：

调整超时时间，和 buffer

1
2
3

client_body_timeout 10s;
client_header_timeout 10s;
client_body_in_single_buffer on; #这个 directive 让 Nginx 将所有的 request body 存储在一个缓冲当中，它的默认值是 off。启用它可以优化读取 $request_body 变量时的 I/O 性能

背景

基于 OpenResty 提供 post 接口，调用方调用该接口 post 数据，该接口接收 post 过来的数据，复用 Nginx access 日志落盘。

问题

当用户的 body 体过大时，ngx.req.get_body_data() 读请求体，会出现读取不到直接返回 nil 的情况。

问题原因

究其原因，主要是 Nginx 诞生之初主要是为了解决负载均衡情况，而这种情况，是不需要读取 body 就可以决定负载策略的，所以这个点对于 API Server 和 Web Application 开发的同学有点怪。

解决办法

1. 如果你只是某个接口需要读取 body（并非全局行为），那么这时候也可以显示调用 ngx.req.read_body() 接口
2. 如果想全局生效的话需要使用命令lua_need_request_body on;

当选择上述其中一种，甚至两种方案都使用了，依旧还解决不了问题，这时候，需要坚持 body 体是不是太大了。这是需要设置如下两个命令：

1
2

client_body_buffer_size 256k; #默认8k|16k
client_max_body_size 256k; #默认1m

通过前两章的学习大体掌握了lua的基本语法，这部分语法和其他语言大体类似，可以说这是一门语言语法的最最基础的部分了。在接下来的部分，将学习一下带有lua特性的语法知识。

返回值

通常一个函数会返回一个返回值，比如C/C++等，也有一些语言会返回多个返回值，比如python。lua也支持多返回值。以标准库中的string.find()函数为例，该函数会返回匹配字符串在搜索字符串中的起始位置索引，如果没匹配成功则返回nil。

1
2
3

#!/usr/bin/bua
s, e = string.find("hello world", "he")
print(s, e)

对于返回值，lua有一个特性——尽可能的调整返回值的数量以适应调用环境，具体表现为一下规则：

1. 当作为调用表达式最后一个参数或者仅有的一个参数时，根据变量的数量尽可能多的返回值，当变量数目大余于返回值数目时补nil，当变量数小于返回值数目时从左到右依此返回，舍弃右边多余的返回值。
2. 其他情况下，函数只返回第一个返回值。
   总之，函数做作为最后一个参数时尽可能多返回返回值，其他情况只返回第一个返回值。
   上述规则同样适用于以下情况：
3. 作为表达式赋值给其他变量
4. 作为其他函数的参数
5. 函数调用在表构造初始化时
6. ruturn 参数
   函数调用用在表构造初始化时需要特别说明一下：

   1 2 3 4 5 6 7 8

   function fun_0() end function fun_1() return "a" end function fun_2() return "b", "c" end a = {fun_0()} -- a = {} b = {fun_1()} -- b = {"a"} c = {fun_2()} -- c = {"b", "c"} d = {fun_0(), fun_1(), fun_2(), "d"} -- d = {nil, "a", "b", "d"}

   注意：如果return语句中将返回值用括号包裹起来也会导致返回一个值：

   1 2	function fun_3() return fun_2() end -- "b", "c" function fun_4() return (fun_2()) end -- "b"

函数的定义

lua中函数是一等变量，可以通过关键字function来进行定义。

1
2
3
4
5
6
7
8
9

-- 和php等语言一样使用function关键字声明一个函数
local function func_a()
    ...
end

-- 在lua中函数也是一等变量，可以通过如下方式来声明一个函数
local func_b = function()
    ...
end

参数

和其他语言一样lua也提供对应的跳出关键字，不过lua不提供continue关键字。

break

语句break用于跳出循环，终止for、repeat、while 三种循环的执行，并跳出当前循环体，继续执行当前循环之后的语句,在循环外部不可用。

return

return 只能写在语句块的最后，一旦执行了return 语句，该语句之后的所有语句都不会再执行。若要写在函数中间，则只能写在一个显式的语句块内。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

local function add(x, y)
    return x + y
    --print("add: I will return the result " .. (x + y))
    --因为前面有个return，若不注释该语句，则会报错
end
local function is_positive(x)
    if x > 0 then
        return x .. " is positive"
    else
        return x .. " is non-positive"
    end
    --由于return只出现在前面显式的语句块，所以此语句不注释也不会报错
    --，但是不会被执行，此处不会产生输出
    print("function end!")
end

sum = add(10, 20)
print("The sum is " .. sum) -->output:The sum is 30
answer = is_positive(-10)
print(answer) -->output:-10 is non-positive

有时候，为了调试方便，我们可以想在某个函数的中间提前 return ，以进行控制流的短路。此时我们可以将 return 放在一个 do ... end 代码块中:

1
2
3
4
5

local function foo()
    print("before")
    do return end
    print("after") -- 这一行语句永远不会执行到
end

特别注意：上述实例中return如果不放在do ... end中将会保存，因为return只能放在函数的最后。

全局变量

创建一个全局变量

全局变量不需要声明，给一个变量赋值即创建了一个全局变量，访问一个没有初始化的变量（默认是全局变量，即，lua的变量默认是全局变量，特别注意）也不会出错，会返回nil。

1
2
3

print(var_a) -- nil
var_a = 10
print(var_a) -- 10

在命令模式中执行如下：

1
2
3
4

Lua 5.3.4  Copyright (C) 1994-2017 Lua.org, PUC-Rio
> print(var_a)
nil
>

删除一个全局变量

删除一个变量很简单，直接将改变量赋值为nil;如下面的例子：b是全局变量，当赋值为nil之后，再调用print就会返回nil。

1
2
3
4
5

Lua 5.3.4  Copyright (C) 1994-2017 Lua.org, PUC-Rio
> b = 1; print("b=" .. b); b = nil; print(b);
b=1
nil
>

总之，可以这么理解：当一个变量被赋值为nil，这个变量就变得像从来没出现过一样，换句话说，只有当一个变量的值不是nil这个变量才是存在的。

流程控制语句对于程序设计来说特别重要，它可以用于设定程序的逻辑结构。一般需要与条件判断语句结合使用。Lua 语言提供的控制结构有 if，while，repeat，for，并提供 break 关
键字来满足更丰富的需求。

if/else

if-else 是我们熟知的一种控制结构。Lua 跟其他语言一样，提供了 if-else 的控制结构。语法上更接近shell的语言，逻辑结构上和其他语言没有较大的区别，直接上实例，一看便知。

单分支if-end

1
2
3
4
5

x = 10
if x > 0 then
    print("x is a positive number")
end
--运行输出：x is a positive number

双分支if-else-end

1
2
3
4
5
6
7

x = 10
if x > 0 then
    print("x is a positive number")
else
    print("x is a non-positive number")
end
--运行输出：x is a positive number

多分支if-elseif-else-end

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

score = 90
if score == 100 then
    print("Very good!Your score is 100")
elseif score >= 60 then
    print("Congratulations, you have passed it,your score greater or equal to 60")
--此处可以添加多个elseif
else
    print("Sorry, you do not pass the exam! ")
end
--运行输出：Congratulations, you have passed it,your score greater or equal to 60

**特别注意|**与 C 语言的不同之处是 else 与 if 是连在一起的，若将 else 与 if 写成 “else if” 则相当于在else 里嵌套另一个 if 语句，如下代码：