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Java整体架构详解-之基础知识点总结

Java整体架构详解-之基础知识点总结，包括volatile、JMM（Java内存模型）、Spring、MySQL、JDK常用工具等内容。

编辑于2022-05-10 21:45:09

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Java整体架构详解-之基础知识点总结

作者：劳梁梁联系方式：15068610616@163.com 博客地址：https://www.cnblogs.com/sky-chen/ **由于基础内容太多，单独分一块出来进行不断补充，此为基础内容，进阶内容点击左上角三个点，点我名字，进我个人分享查看** ps：还缺少什么Java程序员该学习的内容欢迎联系补充，欢迎在博客留言

volatile

概述

当一个变量被volatile修饰时，它会保证修改的值立即被更新到主内存，保证其它线程课件

性质

可见性，见概述

有序性

防止指令重排序

不能保证原子性

JMM（Java内存模型）

主内存

存放静态字段、实例字段、数组元素等（线程公有）

工作内存

存放局部变量和方法参数（线程私有）

Happens-before

JMM模型规定了指令执行顺序，避免一些操作在工作内存改变变量后不能及时刷新到主内存，使其它线程不可见

Spring

IOC

依赖注入，本质是通过Spring帮你实例化对象并存储在容器中帮你管理Bean，当需要使用的时候进行对象注入

AOP

使用JDK动态代理或CGlib动态代理对需要进行切面处理的对象进行代理

ApplicationContext

是BeanFactory的子类，提供更多功能，比如AOP特性，载入多个上下文；容器启动时立即加载所有Bean

BeanFactory

负责Bean配置文档的读取，bean加载，实例化，维护Bean之间的依赖关系；采用延迟加载

SpringBean初始化过程

1. 实例化BeanFactoryPostProcessor实现类

2. 执行BeanFactoryPostProcessor的postProcessBeanFactory方法

3. 实例化BeanPostProcessor实现类

4. 实例化InstantiationAwareBeanPostProcessor的postProcessBeforeInstantiation方法

5. 执行Bean的构造器

6. 执行InstantiationAwareBeanPostProcessor的postProcessPropertyValues方法

7. 为Bean注入属性

8. 调用BeanNameAware的setBeanName方法

9. 调用BeanFactoryAware的setBeanFactory方法

10. 执行BeanPostProcessor的postProcessBeforeInitialization方法

11. 调用InitializatingBean的afterPropertiesSet

12. 调用bean中init-method指定的初始化方法

13. 执行BeanPostProcessor的postProcessAfterInitialization方法

14. 结束后，调用DiposibleBean的destory方法

15. 调用bean的destory-method指定的方法

Spring Bean的作用域

singleton

单例，无论多少请求Bean实例只有一个，由BeanFactory维护

prototype

与单例相反，每个请求提供一个实例，是多例的

request

每一个客户端请求创建一个实例，请求完成后失效回收

Session

每一个会话有效期内保存一个实例，会话过期后失效，通常情况是用户登录开始算，到期后session失效需重新登录

Java8 Stream

对一串数据流Stream的各方面处理

map

转换

filter

过滤

sorted

排序

foreach

遍历

Collectors

averagingInt计算平均值

summarizingInt统计数量，最大，最小，平均，总和

FlatMap

对象的多级处理，对象包含对象无线包含，流式处理

Reduce

将多个元素组合起来得到一个元素，多元素的复杂操作

Parallel

并行流计算，多线程运算

MySQL

主键和唯一索引

1. 主键一定会创建唯一索引，但唯一索引不一定是主键

2. 主键不允许为空，唯一索引列允许为空

3. 一个表只能有一个主键，但可以有多个唯一索引（联合主键只能看成一个主键，因为是多个主键字段表示唯一行）

4. 主键可以被其他表引用为外键，唯一索引不行

5. 主键是一种约束，唯一索引是一种索引，是表的冗余数据结构，用来快速查找，两者有本质区别

TCP和UDP

1. TCP是面向连接的，UDP是无连接的

2. TPC是可靠服务，保证数据的完整性，不重复，有序，无差错；UDP不保证数据完整性

3. TCP是一对一连接，UDP可以有一对一，一对多多对一，多对多

4. TCP提供了丢包重试机制，应答机制，有序接收机制保证数据可靠性

关于String

String是final类型的不允许修改，你看到的字符串相加产生的对象都是新对象

在需要多个字符串相加的情况下使用StringBuffer（线程安全的）或StringBuilder（线程不安全的）效率更高

JDK常用工具

常用命令

jps

jps -lvm输出JVM运行进程

jstack

用来检测方法栈，比如检查内存溢出1、top -Hp pid1查出最消耗CPU线程  2、printf "%x\n" pid2 对该线程进行16进制转换 3、jstack pid1 | grep pid2 查看可能出问题的栈信息

jmap

查看堆内存相关信息

jstat

查看gc相关信息

网络七层协议OSI

物理层

定义物理设备标准进行比特流传输

数据链路层

数据检查纠错，保证正确传输帧数据

网络层

数据的路由寻址，可以是IP，ICMP等

传输层

提供端对端的接口，TCP，UDP

会话层

会话的建立与结束，数据传输同步

表示层

数据格式的转化

应用层

与用户应用程序的接口，比如实现Http，ftp，smtp，dns，telnet等

JVM类加载机制

1. 加载

内存中生成类的Class对象，作为方法区这个类的数据入口

2. 验证

确保Class文件字节流包含信息符合虚拟机要求

3. 准备

为类变量分配内存并设置初始值，这里的初始值指的基本类型的初始值，比如int类型初始值0

4. 解析

将常量池中的符号引用替换为直接引用的过程

5. 初始化

真正执行类中定义的Java程序代码，执行构造器方法

6. 使用

使用对象处理业务逻辑

7. 卸载

销毁对象类

类加载器

Bootstrap classloader启动类加载器，属于根加载器，加载jdk的JAVA_HOME\lib目录下类

Extension classloader扩展类加载器，加载JAVA_HOME\lib\ext扩展类

Application Classloader应用加载器，负责加载用户路径classpath上的类库

JVM双亲委派模型

当一个类加载器收到类加载任务，会先交给其父类加载器去完成，最终会把任务传到启动类加载器，只有当父类加载器无法完成加载任务是，才会交给其子类

保证了可信任类的优先级，比如用户自己建了一个java.lang.Object对象，该机制会保证加载系统认可的lib包下的对象，保证系统安全性

http

右侧链接提供的文章还介绍了http请求的请求过程，request请求包，response响应包等等，建议不懂得人看看

简介

超文本传输协议，基于TCP/IP通信协议来传递数据

特点

简单快速

客户端向服务器请求服务时，只需传达请求方法和路径，请求方法常用GET，HEAD，POST。由于HTTP协议简单，程序规模小，因而通信速度很快

灵活

Http允许传递任意类型的数据对象，传输类型由Content-Type加以标记

无连接

无连接的含义是指每次连接只处理一个请求，处理完后自动断开，为节省传输时间和资源

无状态

http协议是无状态协议，指的是请求不会依赖于前一个请求的状态参数等，所以如果要用到前一个请求的参数，需要再次携带前一次的参数进行请求

http状态码

1xx：指示信息--请求已接收，继续处理

2xx：成功--表示请求已被成功接收、理解、接收

3xx：重定向--请求需要更进一步的操作，通常是转发到别的地址或页面

4xx：客户端错误--请求有语法错误或请求无法实现

400：请求语法错误，不能被服务器所理解

401：未经授权，这个状态码必须WWW-Authenticate报头域一起使用

403：服务器收到请求，但拒绝提供服务

404：请求资源不存在，很可能是输错了URL地址

5xx：服务器端错误--服务器未能实现合法请求

500：服务器发生不可预期的错误，80%的可能是你服务器报空指针异常了^_^

503：服务器当前不能处理客户端请求，一段时间后可能恢复正常，有可能是服务正在重启

锁

死锁

多线程会遇到的问题，两个线程同时争抢同一把锁造成死循环

悲观锁

悲观锁认为同一个数据并发操作一定会发生修改，所以要对一个数据的并发操作加锁，悲观锁是比较重量级的

乐观锁

乐观锁认为同一个数据的并发操作是不会发生修改的，可以通过版本机制，当更新数据的时候会进行不断尝试修改

自旋锁

自旋锁是指尝试获取锁的线程不会立即阻塞，二是会采用循环的方式不断尝试获取锁；好处就是减少了线程上下文的切换，缺点是消耗CPU，实际使用还是要根据实际情况

可重入锁

可重入锁指在同一个线程外层方法获取锁后，内层方法加同一个锁会自动获取锁

偏向锁

偏向锁指的锁的一种状态，当一段同步代码一直被同一个线程所访问的时候，那么线程会自动获取锁，减少获取锁的消耗

轻量级锁

当偏向锁被另一个线程所访问时，偏向锁会升级为轻量级锁，也就是自旋锁的方式，不断尝试获取，期待另一个线程马上释放锁

重量级锁

当轻量级锁一直自旋下去到一定时候还没有获取到锁，锁会升级为重量级锁，进入阻塞状态

分段锁

这是ConcurrentHashMap在jdk7中用到机制，将数组划分更细颗粒度进行锁控制

cas

cas有三个字母分别表示v：想要更新的值，e：预期值，n：新值，只有当v=e的时候，才会更新值为n

分布式锁

这属于分布式架构的讨论，移步分布式架构->分布式架构解决方案->分布式锁

Java虚拟机

什么是Java虚拟机

一个可以执行Java字节码文件的虚拟机进程

内存结构

堆

存放java对象的地方，线程公有

栈

存放临时的局部变量，为线程私有

方法区

存放静态变量，类的加载信息等，线程公有

本地方法栈

存放本地方法的相关信息

程序计数器

存放程序运行位置记录

垃圾收集器GC

概述

负责清除没有引用的失效对象的java后台线程