1耙蔑、Zookeeper：

ZAB（zookeeper atomic broadcast）協(xié)議是zookeeper用于保證分布式數(shù)據(jù)最終一致性的宵凌。

ZK角色：

leader：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)讀寫(xiě)
follower：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)讀，具有選舉權(quán)
observer：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)讀隅居，無(wú)選舉權(quán)钠至。

數(shù)據(jù)讀流程：client ->任意zk節(jié)點(diǎn)->返回?cái)?shù)據(jù)
數(shù)據(jù)寫(xiě)流程：client->任意zk節(jié)點(diǎn)->轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)到leader->發(fā)送proposal到所有follower->等待半數(shù)以上節(jié)點(diǎn)ACK->向follower發(fā)送commit指令，同時(shí)本機(jī)commit->返回client成功

1.1胎源、Zab 協(xié)議的特性：

1）Zab 協(xié)議需要確保那些已經(jīng)在 Leader 服務(wù)器上提交（Commit）的事務(wù)最終被所有的服務(wù)器提交棉钧。
2）Zab 協(xié)議需要確保丟棄那些只在 Leader 上被提出而沒(méi)有被提交的事務(wù)。

選舉規(guī)則：
zxid>serverId

1.2乒融、數(shù)據(jù)恢復(fù)：

場(chǎng)景1：leader在未發(fā)送所有commit請(qǐng)求前宕機(jī)掰盘，可能部分或所有節(jié)點(diǎn)未接收到commit指令摄悯。
先選舉，選擇zxid最大的節(jié)點(diǎn)（該節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)最新）愧捕，即使該節(jié)點(diǎn)存在未commit的proposal奢驯，也能保證數(shù)據(jù)不丟失。
leader 將本機(jī)的proposal同步至follower次绘，并對(duì)未commit的proposal發(fā)送commit指令瘪阁，保證數(shù)據(jù)不丟失。

場(chǎng)景2：leader在剛接收到proposal時(shí)宕機(jī)邮偎，此時(shí)尚未發(fā)送proposal到follower管跺。
先選舉，選擇zxid最大的節(jié)點(diǎn)禾进，此時(shí)原來(lái)的leader恢復(fù)豁跑，與新leader進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，老leader丟棄尚未commit的proposal泻云。

2艇拍、HTTP協(xié)議

3、網(wǎng)絡(luò)分層

模型

3.1宠纯、OSI七層模型

3.2、TCP/IP4層模型

應(yīng)用層
傳輸層
網(wǎng)絡(luò)層
網(wǎng)絡(luò)接口層

3.3纠俭、TCP/IP5層模型

應(yīng)用層
傳輸層
網(wǎng)絡(luò)層
數(shù)據(jù)鏈路層
物理層

4沿量、TCP協(xié)議

4.1、TCP 最主要的特點(diǎn)

1. TCP 是面向連接的傳輸層協(xié)議冤荆。應(yīng)用程序在使用 TCP 協(xié)議之前朴则，必須先建立 TCP 連接。在傳送數(shù)據(jù)完畢后钓简，必須釋放已經(jīng)建立的 TCP 連接
2. 每一條 TCP 連接只能有兩個(gè)端點(diǎn)佛掖，每一條 TCP 連接只能是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的(一對(duì)一)
3. TCP 提供可靠交付的服務(wù)。通過(guò) TCP 連接傳送的數(shù)據(jù)涌庭，無(wú)差錯(cuò)芥被、不丟失、不重復(fù)坐榆，并且按序到達(dá)
4. TCP 提供全雙工通信拴魄。TCP 允許通信雙方的應(yīng)用進(jìn)程在任何時(shí)候都能發(fā)送數(shù)據(jù)。TCP 連接的兩端都設(shè)有發(fā)送緩存和接受緩存席镀，用來(lái)臨時(shí)存放雙向通信的數(shù)據(jù)
5. 面向字節(jié)流匹中。TCP 中的“流”指的是流入到進(jìn)程或從進(jìn)程流出的字節(jié)序列

4.2、報(bào)文頭

• ACK：只有1 bit的標(biāo)志位豪诲，若為1顶捷，表示這個(gè)數(shù)據(jù)段中的確認(rèn)序號(hào)是有效的，即這個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)是對(duì)之前接收到的某個(gè)報(bào)文的確認(rèn)（一個(gè)TCP報(bào)文可以同時(shí)作為確認(rèn)報(bào)文和傳遞數(shù)據(jù)報(bào)文）屎篱。
• RST：只有1 bit的標(biāo)志位服赎，若客戶(hù)端向服務(wù)器的一個(gè)端口請(qǐng)求建立TCP連接，但是服務(wù)器的那個(gè)端口并不允許建立連接（比如沒(méi)開(kāi)啟此端口）交播，則服務(wù)器會(huì)回送一個(gè)TCP報(bào)文重虑，將RST位置為1，告訴客戶(hù)端不要再向這個(gè)端口發(fā)起連接秦士；
• SYN：只有1 bit的標(biāo)志位缺厉，若為1，表示這是一條建立連接的TCP報(bào)文段；
• FIN：只有1 bit的標(biāo)志位提针，若為1命爬，表示這是一條斷開(kāi)連接的TCP報(bào)文段；

4.2辐脖、三次握手

客戶(hù)端 -> 服務(wù)端 : syn=1 seq = x
服務(wù)端 -> 客戶(hù)端：syn=1 ack =1 ack=x+ 1 seq = y
客戶(hù)端 -> 服務(wù)端：ack=1 ack=y+1 seq=x+1

三次握手

4.3遇骑、四次揮手

客戶(hù)端 -> 服務(wù)端：fin=1 seq=x，客戶(hù)端向服務(wù)端發(fā)起斷開(kāi)連接請(qǐng)求揖曾，客戶(hù)端已無(wú)數(shù)據(jù)發(fā)送落萎。
服務(wù)端 -> 客戶(hù)端：fin=1 ack=1 ack=x+1 seq=y，服務(wù)端接收到請(qǐng)求炭剪，向客戶(hù)端發(fā)送確認(rèn)報(bào)文练链，此時(shí)服務(wù)端處于CLOSE_WAIT狀態(tài)。
服務(wù)端 -> 客戶(hù)端：fin=1 ack=1 ack=x+1 seq=u奴拦，服務(wù)端完成數(shù)據(jù)發(fā)送后媒鼓，向客戶(hù)端斷開(kāi)連接。
客戶(hù)端 -> 服務(wù)端：ack=1 ack=u+1 seq=x+1错妖，客戶(hù)端接收到請(qǐng)求绿鸣，向服務(wù)端發(fā)送確認(rèn)報(bào)文，服務(wù)端收到ACK后立刻斷開(kāi)連接暂氯。此時(shí)客戶(hù)端處于TIME_WAIT狀態(tài)潮模，此時(shí)客戶(hù)端側(cè)連接尚未關(guān)閉，等待2MSL(Maximum Segment LifeTime)后痴施，會(huì)立即進(jìn)入CLOSED關(guān)閉狀態(tài)擎厢，到這里TCP連接就斷開(kāi)了。

為什么客戶(hù)端要等待2MSL辣吃？
主要原因是為了保證客戶(hù)端發(fā)送那個(gè)的第一個(gè)ACK報(bào)文能到到服務(wù)器动遭，因?yàn)檫@個(gè)ACK報(bào)文可能丟失，并且2MSL是任何報(bào)文在網(wǎng)絡(luò)上存在的最長(zhǎng)時(shí)間神得，超過(guò)這個(gè)時(shí)間報(bào)文將被丟棄厘惦，這樣新的連接中不會(huì)出現(xiàn)舊連接的請(qǐng)求報(bào)文。

四次握手

5哩簿、IO模型

5.1宵蕉、BIO

使用BIO通信模型的服務(wù)端，通常通過(guò)一個(gè)獨(dú)立的Acceptor線(xiàn)程負(fù)責(zé)監(jiān)聽(tīng)客戶(hù)端的連接卡骂，監(jiān)聽(tīng)到客戶(hù)端連接請(qǐng)求后為每一個(gè)客戶(hù)端創(chuàng)建一個(gè)新的線(xiàn)程鏈路進(jìn)行處理国裳，處理完成通過(guò)輸出流回應(yīng)客戶(hù)端形入，線(xiàn)程消耗全跨，這就是典型一對(duì)一答模型。

服務(wù)端

int port = 3000;
try(ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(port)) {
        Socket socket = null;
        while (true) {
            //主程序阻塞在accept操作上
            socket = serverSocket.accept();
            new Thread(new BioExampleServerHandle(socket)).start();
        }
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }

    private Socket socket;
    public BioExampleServerHandle(Socket socket) {
        this.socket = socket;
    }
    @Override
    public void run() {
        try(BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
            PrintWriter writer = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true)) {
            String message = reader.readLine();
            System.out.println("收到客戶(hù)端消息：" + message);
            writer.println("answer: " + message);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

客戶(hù)端

    String host = "127.0.0.1";
    int port = 3000;
    try(Socket socket = new Socket(host, port);
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
        PrintWriter writer = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true)) {
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        System.out.println("輸入你想說(shuō)的話(huà)：");
        String message = input.nextLine();
        writer.println(message);
        String answer = reader.readLine();
        System.out.println(answer);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }

5.2亿遂、NIO

NIO 彌補(bǔ)了同步阻塞I/O的不足浓若，它提供了高速渺杉、面向塊的I/O，我們對(duì)一些概念介紹一下：
Buffer: Buffer用于和NIO通道進(jìn)行交互挪钓。數(shù)據(jù)從通道讀入緩沖區(qū)是越，從緩沖區(qū)寫(xiě)入到通道中,它的主要作用就是和Channel進(jìn)行交互。
Channel: Channel是一個(gè)通道碌上，可以通過(guò)它讀取和寫(xiě)入數(shù)據(jù)倚评，通道是雙向的，通道可以用于讀馏予、寫(xiě)或者同時(shí)讀寫(xiě)天梧。
Selector: Selector會(huì)不斷的輪詢(xún)注冊(cè)在它上面的Channe,如果Channel上面有新的連接讀寫(xiě)事件的時(shí)候就會(huì)被輪詢(xún)出來(lái)，一個(gè)Selector可以注冊(cè)多個(gè)Channel霞丧，只需要一個(gè)線(xiàn)程負(fù)責(zé)Selector輪詢(xún)呢岗，就可以支持成千上萬(wàn)的連接，可以說(shuō)為高并發(fā)服務(wù)器的開(kāi)發(fā)提供了很好的支撐蛹尝。

5.3后豫、AIO

NIO2.0 引入了異步通道的概念，提供了異步文件通道和異步套接字通道的實(shí)現(xiàn)突那，我們可以通過(guò)Future類(lèi)來(lái)表示異步操作結(jié)果挫酿，也可以在執(zhí)行異步操作的時(shí)候傳入一個(gè)Channels,實(shí)現(xiàn)CompletionHandler接口為操作回調(diào)。

5.4愕难、對(duì)比

6饭豹、JVM

6.1、JVM組成

1. 程序計(jì)數(shù)器：線(xiàn)程私有务漩，生命周期跟隨線(xiàn)程拄衰，記錄程序當(dāng)前執(zhí)行指令的地址。
2. 虛擬機(jī)棧（線(xiàn)程棧）：虛擬機(jī)棧描述的是Java方法執(zhí)行的內(nèi)存模型饵骨，每個(gè)方法在執(zhí)行的同時(shí)都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)棧幀（Stack Frame）用于存儲(chǔ)局部變量表翘悉、操作數(shù)棧、動(dòng)態(tài)鏈接居触、方法出口等信息妖混。每一個(gè)方法從調(diào)用直至執(zhí)行完成的過(guò)程，就對(duì)應(yīng)著一個(gè)棧幀在虛擬機(jī)棧中入棧到出棧的過(guò)程轮洋。
3. 本地方法棧：線(xiàn)程私有制市，執(zhí)行本地方法。
4. 堆：線(xiàn)程共享弊予，此內(nèi)存區(qū)域的唯一目的就是存放對(duì)象實(shí)例祥楣，幾乎所有的對(duì)象實(shí)例都在這里分配內(nèi)存。分為young和old區(qū)，young分為2塊survivor和一塊eden

6.2误褪、JVM配置

• -Xss 設(shè)置每個(gè)線(xiàn)程的棧大小责鳍。JDK1.5+ 每個(gè)線(xiàn)程棧大小為1M，以-X開(kāi)頭的參數(shù)是和實(shí)現(xiàn)有關(guān)的兽间，第一個(gè)s表示stack历葛，第二個(gè)s表示size。
• -Xms 設(shè)置堆的最小空間大朽致浴恤溶；通常為操作系統(tǒng)可用內(nèi)存的1/64大小即可。
• -Xmx 設(shè)置堆的最大空間大兄难颉宏娄；通常為操作系統(tǒng)可用內(nèi)存的1/4大小。
• -Xmn 設(shè)置新生代大小逮壁，是對(duì)-XX：newSize孵坚、-XX：MaxnewSize兩個(gè)參數(shù)的同時(shí)配置，這個(gè)參數(shù)是在JDK1.4版本以后出現(xiàn)的窥淆；通常為Xmx的1/3或1/4卖宠。新生代 = Eden + 2個(gè)Survivor空間。實(shí)際可用空間 = Eden + 1個(gè)Survivor忧饭，即90%扛伍。
• -XX：NewSize 設(shè)置新生代最小空間大小词裤；
• -XX：MaxNewSize 設(shè)置新生代最大空間大写倘鳌；
• -XX：NewRatio 新生代與老年代的比例吼砂，如-XX：NewRatio=2逆航，則新生代占整個(gè)堆空間的1/3岛琼，老年代占2/3废累。
• -XX：SurvivorRatio 新生代中 Eden 與 Survivor的比值定踱。默認(rèn)值為 8 变勇。即Eden占新生代空間的8/10，另外兩個(gè)Survivor各占1/10缆巧。

6.3司抱、垃圾回收器

6.3.1绪励、回收算法

引用計(jì)數(shù)算法
為每個(gè)對(duì)象創(chuàng)建一個(gè)引用計(jì)數(shù)蓉坎，有對(duì)象引用時(shí)計(jì)數(shù)器 +1澳眷，引用被釋放時(shí)計(jì)數(shù) -1，當(dāng)計(jì)數(shù)器為 0 時(shí)就可以被回收蛉艾。但是他有一個(gè)缺點(diǎn)是不能解決循環(huán)引用的問(wèn)題钳踊。

可達(dá)性分析算法
從 GC Roots 開(kāi)始向下搜索衷敌，搜索所走過(guò)的路徑稱(chēng)為引用鏈。當(dāng)一個(gè)對(duì)象到 GC Roots 沒(méi)有任何引用鏈相連時(shí)箍土，則證明此對(duì)象是可以被回收的逢享。

標(biāo)記-清除算法
標(biāo)記無(wú)用對(duì)象罐监，然后進(jìn)行清除回收吴藻。缺點(diǎn)：效率不高，無(wú)法清除垃圾碎片弓柱。
該算法分為兩個(gè)階段沟堡，標(biāo)記和清除。標(biāo)記階段標(biāo)記所有需要回收的對(duì)象矢空，清除階段回收被標(biāo)記的對(duì)象所占用的空間航罗。該算法最大的問(wèn)題就是內(nèi)存碎片嚴(yán)重化，后續(xù)可能發(fā)生對(duì)象不能找到利用空間的問(wèn)題屁药。

復(fù)制算法
按照容量劃分二個(gè)大小相等的內(nèi)存區(qū)域粥血，當(dāng)一塊用完的時(shí)候?qū)⒒钪膶?duì)象復(fù)制到另一塊上，然后再把已使用的內(nèi)存空間一次清理掉酿箭。缺點(diǎn)：內(nèi)存使用率不高复亏，只有原來(lái)的一半。
按內(nèi)存容量將內(nèi)存劃分為等大小的兩塊缭嫡。每次只使用其中一塊缔御，當(dāng)這一塊內(nèi)存滿(mǎn)后將尚存活的對(duì)象復(fù)制到另一塊上去，把已使用的內(nèi)存清掉妇蛀。

標(biāo)記-整理算法
標(biāo)記無(wú)用對(duì)象耕突，讓所有存活的對(duì)象都向一端移動(dòng)，然后直接清除掉端邊界以外的內(nèi)存评架。
標(biāo)記后不是清理對(duì)象眷茁，而是將存活對(duì)象移向內(nèi)存的一端。然后清除端邊界外的對(duì)象纵诞。

分代算法
根據(jù)對(duì)象存活周期的不同將內(nèi)存劃分為幾塊蔼卡，一般是新生代和老年代，新生代基本采用復(fù)制算法挣磨，老年代采用標(biāo)記整理算法雇逞。當(dāng)前商業(yè)虛擬機(jī)都采用分代收集的垃圾收集算法。分代收集算法茁裙，顧名思義是根據(jù)對(duì)象的存活周期將內(nèi)存劃分為幾塊塘砸。一般包括年輕代、老年代 和 永久代晤锥。

三色標(biāo)記法
//TODO

6.3.2掉蔬、垃圾回收器

CMS運(yùn)行過(guò)程

Concurrent Mark Sweep (CMS)垃圾收集器時(shí)針對(duì)老年代的一個(gè)并發(fā)線(xiàn)程的垃圾收集器蛉迹，其目的是獲取最短垃圾回收停頓時(shí)間傅寡，它采用的是多線(xiàn)程的標(biāo)記—清除，但是它需要更多的內(nèi)存來(lái)完成這個(gè)動(dòng)作北救；多應(yīng)用于：

• 與用戶(hù)交互較多的場(chǎng)景
• 希望系統(tǒng)的停頓時(shí)間最短荐操，注重服務(wù)的響應(yīng)速度
• 給用戶(hù)帶來(lái)較好的體驗(yàn)
• 常見(jiàn)的WEB、B/S系統(tǒng)的服務(wù)器應(yīng)用上

1. 初始標(biāo)記
   只是標(biāo)記一下GC Roots能直接關(guān)聯(lián)的對(duì)象珍策，速度很快但仍然需要暫停所有的工作線(xiàn)程托启；
2. 并發(fā)標(biāo)記
   進(jìn)行GC Roots跟蹤的過(guò)程，從剛才產(chǎn)生的集合中標(biāo)記存活的對(duì)象攘宙，并發(fā)執(zhí)行不需要暫停工作線(xiàn)程屯耸；
   但是并不能保證標(biāo)記出所有的存活對(duì)象；
3. 重新標(biāo)記
   為了修正并發(fā)標(biāo)記期間因?yàn)橛脩?hù)程序繼續(xù)運(yùn)行而導(dǎo)致標(biāo)記變動(dòng)的那一部分對(duì)象的標(biāo)記記錄蹭劈；需要“Stop The World”且停頓時(shí)間比初始標(biāo)記時(shí)間長(zhǎng)但遠(yuǎn)比并發(fā)標(biāo)記的時(shí)間短疗绣；
4. 并發(fā)清除
   回收所有的垃圾對(duì)象；

CMS運(yùn)行流程

CMS另兩個(gè)致命缺陷

1. CMS采用了Mark-Sweep算法链方，最后會(huì)產(chǎn)生許多內(nèi)存碎片持痰，當(dāng)?shù)揭欢〝?shù)量時(shí)，CMS無(wú)法清理這些碎片了祟蚀，CMS會(huì)讓Serial Old垃圾處理器來(lái)清理這些垃圾碎片工窍，而Serial Old垃圾處理器是單線(xiàn)程操作進(jìn)行清理垃圾的，效率很低前酿。
   所以使用CMS就會(huì)出現(xiàn)一種情況患雏，硬件升級(jí)了，卻越來(lái)越卡頓罢维，其原因就是因?yàn)檫M(jìn)行Serial Old GC時(shí)淹仑，效率過(guò)低。
   解決方案：使用Mark-Sweep-Compact算法肺孵，減少垃圾碎片

調(diào)優(yōu)參數(shù)（配套使用）：
開(kāi)啟CMS的壓縮
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection  
//默認(rèn)為0匀借，指經(jīng)過(guò)多少次CMS FullGC才進(jìn)行壓縮
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction 

2. 當(dāng)JVM認(rèn)為內(nèi)存不夠，再使用CMS進(jìn)行并發(fā)清理內(nèi)存可能會(huì)發(fā)生OOM的問(wèn)題平窘，而不得不進(jìn)行Serial Old GC吓肋，Serial Old是單線(xiàn)程垃圾回收，效率低
   解決方案：降低觸發(fā)CMS GC的閾值瑰艘，讓浮動(dòng)垃圾不那么容易占滿(mǎn)老年代

-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction 92% 
//可以降低這個(gè)值是鬼，讓老年代占用率達(dá)到該值就進(jìn)行CMS GC