个人java 总结

1.java 数据结构

java主要数据结构：

1.1Collection

  1. -List
  2. —ArrayList
  3. —LinkedList
  4. —Vector（线程安全）
  5. —–Stack 只有栈顶一端进出（先进后出）

（并发） 1.CopyOnWriteArrayList

  1. -Set
  2. —HashSet
  3. —LinkedHashSet

  4. —TreeSet

  5. -Queue 队列，一端进另一端出（先进先出）
  6. —Deque 双端队列，两端都可以进出

（并发）

  1. BlockingQueue
  2. -ArrayBlockingQueue
  3. -LinkedBlockingQueue
  4. -PriorityBlockingQueue
  5. -SynchronousQueue

1.2Map

  1. -HashMap
  2. -HashTable（线程安全）
  3. -LinkedHashMap
  4. -TreeMap

（并发）

  1. ConcurrentHashMap

分段锁segment

2.并发，多线程

2.1ThreadPoolExecutor

jdk自带线程池，参数：核心线程池大小，最大线程池大小，任务队列，超时时间，时间单位，线程工厂，拒绝handler

  • corePoolSize 核心线程池大小
  • maximumPoolSize 最大线程池大小
  • keepAliveTime 线程池中超过corePoolSize数目的空闲线程最大存活时间；可以allowCoreThreadTimeOut(true)使得核心线程有效时间
  • TimeUnit keepAliveTime时间单位
  • workQueue 阻塞任务队列
  • threadFactory 新建线程工厂
  • RejectedExecutionHandler 当提交任务数超过maxmumPoolSize+workQueue之和时，任务会交给RejectedExecutionHandler来处理

主要机制：

  • 当线程数小于核心线程池，新提交的任务会新建一个线程执行任务，即使存在空闲线程。
  • 当线程数大于核心线程池，新提交的任务会被放在队列中国呢，等待线程池任务调度执行
  • 当队列已满，最大线程数量大于线程数量时，新提交的任务会新创建线程执行任务。
  • 当线程池数量大于最大线程数量，新提交的任务由RejectedExecutionHandler处理
  • 当线程池大于核心线程数量，线程的空闲时间达到keepAliveTime时，关闭空闲线程。
  • 当设置allowCoreThreadTimeOut为true时，线程池中的核心线程空闲时间达到keepAliveTime时，也会关闭线程。

2.2Lock

1）Lock是一个接口，而synchronized是Java中的关键字，synchronized是内置的语言实现；

2）synchronized在发生异常时，会自动释放线程占有的锁，因此不会导致死锁现象发生；而Lock在发生异常时，如果没有主动通过unLock()去释放锁，则很可能造成死锁现象，因此使用Lock时需要在finally块中释放锁；

3）Lock可以让等待锁的线程响应中断，而synchronized却不行，使用synchronized时，等待的线程会一直等待下去，不能够响应中断；

4）通过Lock可以知道有没有成功获取锁，而synchronized却无法办到。

5）Lock可以提高多个线程进行读操作的效率。

示例：

  Lock lock = ...;
  if (lock.tryLock()) {
      try {
          // manipulate protected state
      } finally {
          lock.unlock();
      }
  } else {
      // perform alternative actions
  }

ReadWriteLock

一个用来获取读锁，一个用来获取写锁。也就是说将文件的读写操作分开，分成2个锁来分配给线程，从而使得多个线程可以同时进行读操作。下面的ReentrantReadWriteLock实现了ReadWriteLock接口。

ReentrantLock ReentrantReadWriteLock

“可重入锁”

2.3volatile

volatile 变量强制线程每次读取的时候都直接从主内存中读取，同时，每次写 volatile 变量的时候也要立即刷新主内存中的值。

volatile可以保证内存的可见性和有序性

  • 1）保证了不同线程对这个变量进行操作时的可见性，即一个线程修改了某个变量的值，这新值对其他线程来说是立即可见的。
  • 2）禁止进行指令重排序。

volatile关键字禁止指令重排序有两层意思：

1）当程序执行到volatile变量的读操作或者写操作时，在其前面的操作的更改肯定全部已经进行，且结果已经对后面的操作可见；在其后面的操作肯定还没有进行；

2）在进行指令优化时，不能将在对volatile变量访问的语句放在其后面执行，也不能把volatile变量后面的语句放到其前面执行。

volatile的原理和实现机制

前面讲述了源于volatile关键字的一些使用，下面我们来探讨一下volatile到底如何保证可见性和禁止指令重排序的。

“观察加入volatile关键字和没有加入volatile关键字时所生成的汇编代码发现，加入volatile关键字时，会多出一个lock前缀指令”

lock前缀指令实际上相当于一个内存屏障（也成内存栅栏），内存屏障会提供3个功能：

1）它确保指令重排序时不会把其后面的指令排到内存屏障之前的位置，也不会把前面的指令排到内存屏障的后面；即在执行到内存屏障这句指令时，在它前面的操作已经全部完成；

2）它会强制将对缓存的修改操作立即写入主存；

3）如果是写操作，它会导致其他CPU中对应的缓存行无效。

2.4ThreadLocal

一种线程封闭技术，ThreadLocal为变量在每个线程保存一个副本，每个线程访问自己的内部变量。

应用场景：当很多线程需要多次使用同一个对象，并且需要该对象具有相同初始化值的时候最适合使用ThreadLocal。

最常见的ThreadLocal使用场景为 用来解决数据库连接、Session管理

3.JVM

3.1JMM java内存模型

运行时数据区域

程序计数器

　　程序计数器（Program Counter Register）是一块较小的内存空间，它的作用可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器。此内存区域是唯一一个在Java虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域。

Java虚拟机栈

　　与程序计数器一样，Java虚拟机栈（Java Virtual Machine Stacks）也是线程私有的，它的生命周期与线程相同。

　　局部变量、对象引用（reference类型）在Java虚拟机规范中，对这个区域规定了两种异常状况：如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出StackOverflowError异常

本地方法栈

　　本地方法栈（Native Method Stacks）则是为虚拟机使用到的Native方法服务。与虚拟机栈一样，本地方法栈区域也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。

Java堆

　　Java堆是被所有线程共享的一块内存区域，Java堆中还可以细分为：新生代和老年代；再细致一点的有Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间等。如果从内存分配的角度看，线程共享的Java堆中可能划分出多个线程私有的分配缓冲区（Thread Local Allocation Buffer，TLAB）。

方法区

　　方法区（Method Area）与Java堆一样，是各个线程共享的内存区域，它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。

运行时常量池

　　运行时常量池（Runtime Constant Pool）是方法区的一部分。Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述等信息外，还有一项信息是常量池（Constant Pool Table），用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用，这部分内容将在类加载后存放到方法区的运行时常量池中。

直接内存

直接内存并不是JVM管理的内存，可以这样理解，直接内存，就是JVM以外的机器内存，比如，你有4G的内存，JVM占用了1G，则其余的3G就是直接内存，JDK中有一种基于通道（Channel）和缓冲区（Buffer）的内存分配方式，将由C语言实现的native函数库分配在直接内存中，用存储在JVM堆中的DirectByteBuffer来引用。由于直接内存收到本机器内存的限制，所以也可能出现OutOfMemoryError的异常。

3.2GC

垃圾回收算法

4.分布式

4.1负载均衡

4.2集群模式

4.3异步

4.4一致性hash

4.5一致性 –一致性算法 –一致性原理

5.java网络通信

TCP/IP

UDP

BIO

NIO

Netty

6.设计和架构

设计模式

微服务

SOA

分层

7.中间件

7.1数据库

mysql db2

7.2缓存

redis

7.3消息队列

Kafaka

ElasticSearch

8.开源框架

8.1Spring

spring核心思想是IOC和AOP

先谈控制反转（Inversion of Control )，是指对象的控制不是自己管理，而是交给第三方，他是一种依赖倒置原则的一种设计。IOC又叫DI（依赖注入Dependency Injection），所谓依赖注入，就是把底层类作为参数传入上层类，实现上层类对下层类的“控制”。 从另一个角度看，spring ioc是可以做到：两方的依赖不由两者来决定，而是交给第三方，让第三方来管理资源（也就是bean）的相互依赖关系。这样一是对所有资源进行统一管理，统一分配。

–SpringMVC –Spring-boot

8.2Sofa

–Sofa-bolt

–Sofa-rpc

8.3Dubbo

9.大数据

HBase Spark Yarn Zookeeper Hive