🔌 WebSocket: двунаправленная связь в реальном времени

❓ Что такое WebSocket?

WebSocket - это протокол, обеспечивающий полнодуплексную связь между клиентом и сервером поверх TCP-соединения.

💡 Основные концепции:

1. Установка соединения:
- Handshake через HTTP
- Upgrade до WebSocket
- Постоянное соединение

2. Особенности протокола:
- Двунаправленная передача данных
- Минимальные накладные расходы
- Поддержка сообщений и фреймов

⚠️ Когда использовать?

- Чаты и мессенджеры
- Онлайн-игры
- Системы мониторинга
- Торговые платформы

❗Важные моменты:

- Нагрузка на сервер при большом количестве соединений
- Необходимость обработки разрывов соединения
- Сложность масштабирования

🌐 gRPC: современный RPC фреймворк

❓ Что такое gRPC?

gRPC - это высокопроизводительный фреймворк для удаленного вызова процедур (RPC), разработанный Google.

💡 Ключевые особенности:

1. Протокол:
- Protocol Buffers для сериализации
- HTTP/2 для транспорта
- Поддержка потоковой передачи
- Двунаправленная коммуникация

2. Типы взаимодействий:
- Унарные (request/response)
- Серверные потоки
- Клиентские потоки
- Двунаправленные потоки

⚠️ Когда использовать?

- Микросервисная архитектура
- Системы реального времени
- Мобильные приложения
- Высоконагруженные системы

❗Особенности реализации:

- Необходимость написания .proto файлов
- Сложность отладки
- Требует HTTP/2

📦 MongoDB: документоориентированная СУБД

❓ Что такое MongoDB?

MongoDB - это NoSQL база данных, которая хранит данные в формате BSON (бинарный JSON) и обеспечивает высокую производительность и масштабируемость.

💡 Основные концепции:

1. Структура данных:
- Коллекции (аналог таблиц)
- Документы (аналог строк)
- Поля (аналог колонок)
- Индексы для оптимизации запросов

2. Операции:
- CRUD операции (Create, Read, Update, Delete)
- Агрегации для сложной обработки данных
- Транзакции (с версии 4.0)

⚠️ Когда использовать?

- Большие объемы неструктурированных данных
- Частые изменения схемы данных
- Горизонтальное масштабирование
- Высокая нагрузка на чтение/запись

❗Особенности:

- Отсутствие строгой схемы данных
- Ограничения при сложных JOIN-операциях
- Потребление большего объема памяти

День 7️⃣

Новая неделя — новые разборы💡

Вперед 👏

📍 Указатели в Golang: значения vs адреса

❓ Что такое указатели в Go?

Указатель - это переменная, которая хранит адрес памяти другой переменной. Понимание указателей критично для эффективного программирования на Go.

💡 Ключевые концепции:

1. Объявление и инициализация:

   var x int = 10      // Переменная
   var p *int = &x   // Указатель на x
   

2. Операторы указателей:
- & - получение адреса переменной
- * - разыменование (получение значения по адресу)
- nil - нулевой указатель

⚠️ Когда использовать указатели?

- Передача больших структур в функции
- Модификация переменных внутри функций
- Реализация методов, изменяющих состояние
- Работа со слайсами и мапами

❗Важные моменты:

- Указатели увеличивают сложность кода
- Возможны null pointer exceptions
- Необходимо следить за временем жизни объектов

📨 Структура HTTP запроса: анатомия веб-коммуникации

❓ Что такое HTTP запрос?

HTTP запрос — это сообщение, которое клиент отправляет серверу. Каждый запрос содержит определенную структуру, которая позволяет серверу понять, что именно хочет клиент.

💡 Основные компоненты:

1. Стартовая строка:

   METHOD /path HTTP/version
   

- METHOD: GET, POST, PUT, DELETE, etc.
- path: URL-путь к ресурсу
- version: HTTP/1.1 или HTTP/2

2. Заголовки (Headers):

   Host: www.example.com
   User-Agent: Mozilla/5.0
   Accept: text/html
   Content-Type: application/json
   Authorization: Bearer token123
   

3. Тело запроса (опционально):

   {
     "key": "value",
     "data": "content"
   }
   

⚠️ Важные моменты:

- Заголовки отделяются от тела пустой строкой
- Каждый заголовок на новой строке
- Регистр методов имеет значение
- Content-Length должен соответствовать размеру тела

❗Особенности:

- Разные методы имеют разное предназначение
- Некоторые заголовки обязательны
- Тело запроса не используется в GET-запросах

🌐 UDP: быстрый, но ненадежный протокол

❓ Что такое UDP?

UDP (User Datagram Protocol) — протокол транспортного уровня, обеспечивающий простой механизм передачи данных без установления соединения.

💡 Ключевые характеристики:

1. Структура датаграммы:
- Заголовок (8 байт)
- Порт источника (2 байта)
- Порт назначения (2 байта)
- Длина (2 байта)
- Контрольная сумма (2 байта)

2. Особенности работы:
- Нет подтверждения доставки
- Нет контроля последовательности
- Нет контроля потока
- Минимальные накладные расходы

⚠️ Когда использовать?

- Стриминг медиа
- Онлайн-игры
- DNS-запросы
- VoIP-сервисы

❗Ограничения:

- Возможна потеря пакетов
- Нет гарантии порядка доставки
- Нет механизма восстановления данных

🔒 CORS: защита и доступ между источниками

❓ Что такое CORS?

CORS (Cross-Origin Resource Sharing) — механизм, который позволяет или запрещает веб-страницам делать запросы к другим доменам.

💡 Основные концепции:

1. Заголовки CORS:

   Access-Control-Allow-Origin: https://example.com
   Access-Control-Allow-Methods: GET, POST, OPTIONS
   Access-Control-Allow-Headers: Content-Type
   Access-Control-Max-Age: 86400
   

2. Типы запросов:
- Простые (GET, POST, HEAD)
- Предварительные (OPTIONS)
- Сложные (с дополнительными заголовками)

⚠️ Когда настраивать?

- API с разных доменов
- Микрофронтенды
- CDN-ресурсы
- Сторонние сервисы

❗Важные моменты:

- Настраивается на сервере
- Влияет на безопасность
- Может блокировать легитимные запросы

🛡️ CSP: политика безопасности контента

❓ Что такое CSP?

Content Security Policy — механизм безопасности, который позволяет определить источники загрузки ресурсов для веб-страницы.

💡 Основные директивы:

1. Настройка политик:

   Content-Security-Policy: default-src 'self';
                          noscript-src 'self' trusted.com;
                          style-src 'self' 'unsafe-inline';
                          img-src 'self' data: https:;
   

2. Ключевые параметры:
- default-src: базовая политика
- noscript-src: источники скриптов
- style-src: источники стилей
- connect-src: разрешенные подключения

⚠️ Когда применять?

- Защита от XSS
- Контроль внешних ресурсов
- Защита от инъекций
- Аудит безопасности

❗Особенности внедрения:

- Может сломать существующий функционал
- Требует тщательного тестирования
- Нужна постепенная настройка

🔍 DNS: как работает резолвинг доменных имен

❓ Что происходит при поиске в браузере?

DNS (Domain Name System) преобразует доменные имена в IP-адреса. Процесс включает несколько этапов.

💡 Процесс резолвинга:

1. Этапы поиска:
- Проверка браузерного кэша
- Проверка кэша ОС
- Запрос к локальному DNS-серверу
- Рекурсивный поиск через корневые серверы

2. Иерархия DNS:

   . (root)
   ├── .com
   │   └── example.com
   │       └── www.example.com
   ├── .org
   └── .net
   

⚠️ Последовательность действий:

1. Ввод URL в браузер
2. Поиск IP в локальных кэшах
3. Запрос к DNS-серверу провайдера
4. Рекурсивный поиск через DNS-серверы
5. Получение IP-адреса
6. Установка HTTP-соединения

❗Особенности:

- DNS-записи кэшируются
- Существуют разные типы записей (A, AAAA, MX, CNAME)
- Возможны проблемы с пропагацией*

*Пропагация в DNS — это процесс распространения изменений в DNS-записях (например, обновление IP-адреса или добавление новой записи) на все DNS-серверы, которые кэшируют эту информацию. Это может занять от нескольких минут до 48 часов, так как зависит от настроек TTL (Time to Live) и работы DNS-серверов по всему миру.

День 🎱

Вторник… вторник никогда не меняется.

Поехали 🛫

🔍 Бинарный поиск: эффективный поиск в отсортированных данных

❓ Что такое бинарный поиск?

Бинарный поиск — алгоритм поиска элемента в отсортированном массиве с временной сложностью O(log n), работающий путем деления области поиска пополам на каждом шаге.

💡 Ключевые реализации:

1. Классический бинарный поиск:

func binarySearch(arr []int, target int) int {
    left, right := 0, len(arr)-1
    
    for left <= right {
        mid := left + (right-left)/2
        
        if arr[mid] == target {
            return mid
        }
        if arr[mid] < target {
            left = mid + 1
        } else {
            right = mid - 1
        }
    }
    return -1
}

2. Поиск левой границы:

func binarySearchLeftmost(arr []int, target int) int {
    left, right := 0, len(arr)
    
    for left < right {
        mid := left + (right-left)/2
        if arr[mid] < target {
            left = mid + 1
        } else {
            right = mid
        }
    }
    
    if left < len(arr) && arr[left] == target {
        return left
    }
    return -1
}

⚠️ Важные особенности:

- Массив должен быть отсортирован
- Правильное вычисление середины предотвращает переполнение
- Различные варианты для поиска границ при дубликатах
- Работает с любыми сравнимыми типами данных

❗Распространенные ошибки:

- Неправильные граничные условия
- Некорректная обработка дубликатов
- Забытая проверка на пустой массив
- Неверное обновление указателей

👥 Два указателя: элегантные решения для массивов и списков

❓ Что такое техника двух указателей?

Метод двух указателей — подход к решению задач, использующий два указателя, которые перемещаются по структуре данных согласно определенным правилам.

💡 Основные паттерны:

1. Встречное движение:

func twoSum(nums []int, target int) []int {
    left, right := 0, len(nums)-1
    
    for left < right {
        sum := nums[left] + nums[right]
        if sum == target {
            return []int{left, right}
        }
        if sum < target {
            left++
        } else {
            right--
        }
    }
    return nil
}

2. Быстрый и медленный указатели:

func findCycle(head *ListNode) bool {
    if head == nil {
        return false
    }
    
    slow, fast := head, head
    for fast.Next != nil && fast.Next.Next != nil {
        slow = slow.Next
        fast = fast.Next.Next
        if slow == fast {
            return true
        }
    }
    return false
}

⚠️ Типичные задачи:

- Поиск пары с заданной суммой
- Обнаружение циклов в связном списке
- Удаление дубликатов
- Палиндромы
- Сортировка трех цветов (Dutch Flag Problem)

❗Особенности применения:

- Часто требует предварительной сортировки
- Важен порядок обновления указателей
- Различные стратегии движения
- Обработка граничных случаев

📦 Set в Golang: эффективная работа с уникальными элементами

❓ Что такое Set?

Set — структура данных для хранения уникальных элементов. В Go реализуется через map с пустой структурой в качестве значения для оптимизации памяти.

💡 Полная реализация:

type Set struct {
    items map[interface{}]struct{}
}

func NewSet() *Set {
    return &Set{
        items: make(map[interface{}]struct{}),
    }
}

// Основные операции
func (s *Set) Add(item interface{}) {
    s.items[item] = struct{}{}
}

func (s *Set) Remove(item interface{}) {
    delete(s.items, item)
}

func (s *Set) Contains(item interface{}) bool {
    _, exists := s.items[item]
    return exists
}

// Операции над множествами
func (s *Set) Union(other *Set) *Set {
    result := NewSet()
    for item := range s.items {
        result.Add(item)
    }
    for item := range other.items {
        result.Add(item)
    }
    return result
}

func (s *Set) Intersection(other *Set) *Set {
    result := NewSet()
    for item := range s.items {
        if other.Contains(item) {
            result.Add(item)
        }
    }
    return result
}

⚠️ Преимущества:

- O(1) для основных операций
- Эффективное использование памяти
- Удобные операции над множествами
- Отсутствие дубликатов

❗Ограничения:

- Неупорядоченная структура
- Ключи должны быть сравнимыми
- Нет встроенной реализации
- Потребность в type assertions при использовании interface{}

📊 Столбчатые БД: оптимизация для аналитики

❓ Что такое столбчатые БД?

Столбчатые БД — системы управления базами данных, хранящие данные по столбцам вместо строк, что оптимально для аналитических запросов и агрегаций.

💡 Основные представители:

1. ClickHouse:
- Высокая производительность
- Сжатие данных
- Векторные вычисления
- Материализованные представления

2. Cassandra:
- Распределенная архитектура
- Высокая доступность
- Wide-column store
- Тьюнабл консистентность

3. Apache Parquet:
- Формат хранения
- Эффективное сжатие
- Интеграция с экосистемой Hadoop
- Предиктивное чтение

⚠️ Преимущества:

- Эффективное сжатие данных
- Быстрые агрегации
- Оптимизация I/O операций
- Параллельная обработка
- Эффективная работа с большими данными

❗Недостатки и ограничения:

- Медленная запись отдельных записей
- Сложность обновления данных
- Больше сложность разработки
- Специфичные оптимизации запросов

🏰 Паттерн Фасад: упрощение сложных систем

❓ Что такое паттерн Фасад?

Фасад — структурный паттерн проектирования, предоставляющий простой интерфейс к сложной системе классов, библиотеке или фреймворку.

💡 Пример реализации:

// Сложные подсистемы
type VideoConverter struct{}
func (v *VideoConverter) Convert(filename string, format string) { /* ... */ }

type AudioMixer struct{}
func (a *AudioMixer) Mix(audioData []byte) { /* ... */ }

type Compressor struct{}
func (c *Compressor) Compress(data []byte) []byte { /* ... */ }

// Фасад
type MediaConverter struct {
    videoConverter *VideoConverter
    audioMixer    *AudioMixer
    compressor    *Compressor
}

func NewMediaConverter() *MediaConverter {
    return &MediaConverter{
        videoConverter: &VideoConverter{},
        audioMixer:    &AudioMixer{},
        compressor:    &Compressor{},
    }
}

// Простой интерфейс для клиента
func (mc *MediaConverter) ConvertVideo(filename, format string) string {
    mc.videoConverter.Convert(filename, format)
    // ... остальные операции
    return "converted_" + filename
}

⚠️ Когда использовать:

- Сложная система с множеством компонентов
- Необходимость упрощения API
- Слоистая архитектура
- Работа с legacy-кодом
- Изоляция клиента от сложности системы

📬 Kafka vs RabbitMQ: модели обмена сообщениями

❓ Какие модели используют брокеры?

Kafka и RabbitMQ представляют разные подходы к обработке сообщений: лог-ориентированный и очередь-ориентированный.

💡 Модель Kafka:

1. Архитектура:
- Topics как упорядоченные логи
- Partitions для параллелизма
- Consumer Groups для масштабирования
- Сохранение сообщений на диске

2. Особенности:
- Pull-модель для потребителей
- Высокая пропускная способность
- Сохранение порядка в партиции

💡 Модель RabbitMQ:

1. Архитектура:
- Exchanges для маршрутизации
- Queues для хранения
- Bindings для связывания
- Virtual Hosts для изоляции

2. Особенности:
- Push-модель для потребителей
- Гибкая маршрутизация
- Транзакционность

⚠️ Сравнение моделей:
- Kafka: потоковая обработка
- RabbitMQ: точка-точка и pub/sub
- Kafka: долгое хранение
- RabbitMQ: быстрая доставка

🚀 NATS: сравнение с Kafka и RabbitMQ

❓ Что такое NATS и чем отличается от остальных брокеров сообщений?

NATS - это облегчённый брокер сообщений, ориентированный на высокую производительность и простоту.

💡 Особенности NATS:

1. Архитектура:
- Простой pub/sub
- JetStream для персистентности
- Кластеризация
- Легковесность

2. Протокол:
- Текстовый протокол
- WebSocket поддержка
- Быстрая сериализация
- At-most-once доставка

⚠️ Сравнение:

NATS vs Kafka:
- Проще в настройке
- Меньше функций
- Выше скорость
- Меньше гарантий

NATS vs RabbitMQ:
- Меньше возможностей маршрутизации
- Лучше масштабируется
- Проще протокол
- Быстрее работает

❗️Когда выбирать NATS:
- Микросервисная архитектура
- Реал-тайм системы
- IoT приложения
- Простые очереди

💡Модель NATS (NATS Messaging System) больше похожа на модель RabbitMQ, использующую push-подход. В NATS сообщения отправляются от издателя (publisher) к подписчикам (subscribers) в реальном времени, что соответствует push-модели.

Kafka (pull-модель):
1. Подписчики сами запрашивают сообщения из топиков.
2. Сообщения хранятся в логах и могут быть прочитаны многократно.
3. Подходит для обработки больших объемов данных и обеспечивает высокую пропускную способность.

RabbitMQ (push-модель):
1. Сообщения отправляются от издателя к подписчикам в реальном времени.
2. Подписчики получают сообщения сразу после их отправки.
3. Подходит для сценариев, где требуется низкая задержка и реальное время обработки.

NATS (push-модель):
1. Сообщения отправляются от издателя к подписчикам в реальном времени.
2. Подписчики получают сообщения сразу после их отправки.
3. Подходит для сценариев, где требуется низкая задержка и высокая производительность.

День 9️⃣

⚡️ sync.Atomic: атомарные операции без мьютексов

❓ Как работает sync.Atomic?

sync.Atomic в Go реализует атомарные операции на уровне процессора без использования мьютексов.

💡 Внутреннее устройство:

1. Процессорные инструкции:
- LOCK префикс
- Инструкции CAS (Compare-And-Swap)
- Аппаратная синхронизация шины памяти

2. Реализация операций:

   // Использует процессорную инструкцию XADD
   atomic.AddInt64(&counter, 1)
   
   // Использует инструкцию CMPXCHG
   atomic.CompareAndSwapInt64(&value, old, new)

⚠️ Когда использовать?

- Простые счётчики
- Флаги состояния
- Одиночные числовые значения
- Указатели на структуры данных

❗️Особенности:
- Быстрее мьютексов
- Ограниченный набор операций
- Только примитивные типы
- Нет блокировок на уровне ОС

🏃 Race Condition: гонка за ресурсами

❓ Что такое Race Condition?

Race Condition возникает, когда несколько процессов или горутин конкурируют за доступ к общему ресурсу.

💡 Типичные сценарии:

1. Чтение-Модификация-Запись:

   // Опасный код
   counter++
   
   // Безопасный код
   mu.Lock()
   counter++
   mu.Unlock()
   

2. Проверка-Использование:

   // Опасно
   if resource != nil {
       resource.Use()  // resource мог стать nil
   }
   
   // Безопасно
   mu.Lock()
   if resource != nil {
       resource.Use()
   }
   mu.Unlock()
   

⚠️ Методы предотвращения:

- Мьютексы и семафоры
- Атомарные операции
- Каналы в Go
- Правильная синхронизация

❗️Диагностика:
- go run -race
- Статический анализ
- Логирование
- Стресс-тесты