Java全栈知识

这是一篇关于Java全栈知识的思维导图，主要内容有Java基础、JVM、Spring、Mybatis、Redis、RocketMQ。

Java全栈知识

• Java基础
  • 面向对象编程
    • 封装
    • 继承
    • 多态
  • 泛型
  • 集合
  • 多线程
    • 创建线程方式
    • 线程状态和通信
      • wait()/notify()
        • wait(): 立即释放锁
        • notify: 临界区的代码执行完才释放锁
      • 子主题
      • 虚假唤醒
      • 总结
        • 调用notify/notifyall 不会立即释放锁，而是执行完临界区代码后才释放锁
    • 线程池
      • 核心参数
      • 拒绝策略
      • 新建线程池方式
      • 线程池发生死锁的原因
    • JUC
      • AQS原理
        • 概念：AQS是框架。是信号量、ReentranLock、DownLoad等工具类的一个底层。
        • state
          • stat使用volatile来修饰
          • 如果是独占锁，state的值为0表示初始状态没有加锁，>0表示同一个线程重入次数
          • 如果是共享锁，表示同时能给多少个线程加锁
          • 一般使用CompareandSetState()这个方法来设置stat的值，使用的是cas乐观锁来设置这个指
        • 等待队列
          • 在AQS里维护这一个双端队列，当获取锁失败，会加入该队列里
        • 条件队列
          • ConditionQueue，如果线程获取到锁，调用await()或者wait()会进入该队列
          • 如果嗲用signal/signalAll notify/notifyAll 会先判断有没有等待队列有没有结点，如果有加入等待队列，如果没有 直接获取锁。
        • 公平锁/非公平锁
          • 公平锁和非公平锁是ReentranLock实现的。公平锁加锁的时候不会一来就尝试加锁，而是直接调用acquire(1) 方法。  公平锁直接调用acquire(1). 
      • AQS相关工具类
      • Threadlocal
      • 双端队列
        • 常用方法
          • addFirst(): 向队头插入元素，如果元素为空，则发生NPE(空指针异常) addLast(): 向队尾插入元素，如果为空，则发生NPE offerFirst(): 向队头插入元素，如果插入成功返回true，否则返回false offerLast(): 向队尾插入元素，如果插入成功返回true，否则返回false removeFirst(): 返回并移除队头元素，如果该元素是null，则发生NoSuchElementException removeLast(): 返回并移除队尾元素，如果该元素是null，则发生NoSuchElementException pollFirst(): 返回并移除队头元素，如果队列无元素，则返回null pollLast(): 返回并移除队尾元素，如果队列无元素，则返回null getFirst(): 获取队头元素但不移除，如果队列无元素，则发生NoSuchElementException getLast(): 获取队尾元素但不移除，如果队列无元素，则发生NoSuchElementException peekFirst(): 获取队头元素但不移除，如果队列无元素，则返回null peekLast(): 获取队尾元素但不移除，如果队列无元素，则返回null pop(): 弹出栈中元素，也就是返回并移除队头元素，等价于removeFirst()，如果队列无元素，则发生NoSuchElementException push(): 向栈中压入元素，也就是向队头增加元素，等价于addFirst()，如果元素为null，则发生NPE，如果栈空间受到限制，则发生IllegalStateException; add: 元素为null抛异常 offer: 返回ture/false remove：队列为空抛异常 poll： 返回元素并移除元素，队列为空返回null get： 获取元素但是不移除元素，队列为空，抛异常 peek： 获取元素，不移除元素，队列为空，返回null。 pop：压栈 push：出栈 ArrayBlockingQueue中有三对存取api，如下表所示： 操作类型 抛出异常 阻塞线程 有返回值 超时返回 存入 add put offer offer(E e, long timeout, TimeUnit unit) 取出 get/remove take poll poll(long timeout, TimeUnit unit)
      • 子主题
    • Synchronize
    • synchronize和Reentrant区别
      • Synchronize： 抛异常自动释放锁； 获取锁失败一直等待； 适合少量同步，当线程对锁的竞争激烈的时候，性能会下降几十倍。 ReentrantLock： 抛异常不会自动释放锁，需要在finnal中释放； 获取锁失败，可以等待也可以根据tryLock()来判断，自己决定等不等待； 适合大量同步，性能受线程的竞争激烈程度影响不大，比较缓和；
    • volatile
      • 作用1：禁止指令重排序
        • 使用场景：单例模式双重检查锁中，其中的 单例对象要用volatile来修饰，因为new一个对象有多步，需要禁止指令重排，防止拿到的是空的对象
          • public class Singleton { public static volatile Singleton singleton; /** * 构造函数私有，禁止外部实例化 */ private Singleton() {}; public static Singleton getInstance() { if (singleton == null) { synchronized (singleton.class) { if (singleton == null) { singleton = new Singleton(); } } } return singleton; } }
      • 作用2：可见性
        • 例子：ReentrantLock中的stat标识就是使用volatile来修饰的
      • 作用3：保持单次操作的原子性
      • 在32位机器上使用long,double作为共享变量来使用，要用volatile修饰
    • ThreadLocal
      • 原理
        • ThreadLocal内部维护者一个变量，private Entry[] table; 这个map就保存了这么多个线程，以及对应的value。 当一个新的线程执行set("somevalue")，会这个table新添加一个节点元素， Entry可以理解为key=当前线程，value=具体的值；线程会有这个节点的引用。 当这个线程再次set()是，就往自己的threadlocals这个map添加就可以 。 
      • 注意事项：
    • 资源同步的策略
      • 互斥锁
        • Synchronize，ReentranLock
      • 非阻塞同步
        • 乐观锁（cas)
      • 无同步
        • ThreadLocal
  • 异常
• JVM
• Spring
• Mybatis
• Redis
• RocketMQ
  • 使用场景
    • 生产合约合同
    • excle文件详细导入
    • 子主题
  • 需要解决的问题
    • 消息正确消费
      • 消息重复消费（保证幂等性）
        • 解决方法：
          • 在消费者端，将消息的业务的唯一ID作为主键插入一个表中，表示该消息已经正常消费了。
      • 消息丢失
        • 解决办法：
          • 分析可能会出现小丢失的几种情况 ：  生产者向消费者发送送消息，存在网络不稳定，丢失消息； 消息主备同步的失败：如果主节点宕机后重启，还没来得及写入备份b1，就会丢失消息； 刷盘失败，如果broker挂机了后重启，就会丢失消息； 消息消费失败 ； 解决方案： 使用消费同步刷盘，保证消息正常写入日志； 如果消息消费失败会，是重试15，如果还失败，会进入死信队列，进行人工处理；
    • 最终一致性
• Zookeeper
• Oracle
• Mysql