前言

只有光頭才能變強(qiáng)

之前在刷博客的時(shí)候睛约，發(fā)現(xiàn)一些寫得比較好的博客都會(huì)默默收藏起來叫惊。最近在查閱補(bǔ)漏，有的知識(shí)點(diǎn)比較重要的似舵，但是在之前的博客中還沒有寫到脚猾，于是趁著閑整理一下。?

文本的知識(shí)點(diǎn)：

Integer常量池?

TCP拆包粘包?

select砚哗、poll龙助、epoll簡(jiǎn)單區(qū)別?

jdk1.6以后對(duì)Synchronize鎖優(yōu)化?

Java內(nèi)存模型

本文力求簡(jiǎn)單講清每個(gè)知識(shí)點(diǎn)，希望大家看完能有所收獲【Java高級(jí)架構(gòu)進(jìn)階群】：836442475?本群提供免費(fèi)的學(xué)習(xí)指導(dǎo)频祝，架構(gòu)資料以及免費(fèi)的解答泌参，不懂得問題都可以在本群提出來，之后還會(huì)有職業(yè)生涯規(guī)劃以及面試指導(dǎo)常空；進(jìn)群修改群備注：開發(fā)年限-地區(qū)-經(jīng)驗(yàn)沽一，方便架構(gòu)師解答問題

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一、神奇的Integer?

前陣子在群上看有人在討論關(guān)于Integer的true或者false問題漓糙，我本以為我已經(jīng)懂了這方面的知識(shí)點(diǎn)了铣缠。但還是做錯(cuò)了，后來去請(qǐng)教了一下朋友。朋友又給我發(fā)了另一張圖：

后來發(fā)現(xiàn)這是出自《深入理解Java虛擬機(jī)——JVM高級(jí)特性與最佳實(shí)踐(第2版)》中的10.3.2小節(jié)中~

public class Main_1 {?

public static void main(String[] args) {?

Integer a = 1;?

Integer b = 2;?

Integer c = 3;?

Integer d = 3;?

Integer e = 321;?

Integer f = 321;?

Long g = 3L;?

System.out.println(c == d);?

System.out.println(e == f);?

System.out.println(c == (a + b));?

System.out.println(c.equals(a + b));?

System.out.println(g == (a + b));?

System.out.println(g.equals(a + b));?

System.out.println(g.equals(a + h));?

}

}?

復(fù)制代碼你們可以先思考一下再往下翻看答案蝗蛙，看看能不能做對(duì)蝇庭。

1.1解題思路?

在解這道題之前，相信很多人都已經(jīng)知道了捡硅，在Java中會(huì)有一個(gè)Integer緩存池哮内，緩存的大小是：-128~127

答案是：

true?

false?

true?

true?

true?

false?

true

簡(jiǎn)單解釋一下：

使用==的情況：

如果比較Integer變量，默認(rèn)比較的是地址值壮韭。?

Java的Integer維護(hù)了從-128~127的緩存池?

如果比較的某一邊有操作表達(dá)式(例如a+b)北发，那么比較的是具體數(shù)值

使用equals()的情況：

無論是Integer還是Long中的equals()默認(rèn)比較的是數(shù)值。?

Long的equals()方法喷屋，JDK的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)：會(huì)判斷是否是Long類型

注意自動(dòng)拆箱琳拨，自動(dòng)裝箱問題。

反編譯一下看看：

import java.io.PrintStream;

public class Main_1 {?

public static void main(String[] paramArrayOfString) {?

Integer localInteger1 = Integer.valueOf(1);?

Integer localInteger2 = Integer.valueOf(2);?

Integer localInteger3 = Integer.valueOf(3);?

Integer localInteger4 = Integer.valueOf(3);?

Integer localInteger5 = Integer.valueOf(321);?

Integer localInteger6 = Integer.valueOf(321);?

Long localLong = Long.valueOf(3L);

復(fù)制代碼我使用的反編譯工具是jd-gui屯曹，如果還沒有試過反編譯的同學(xué)可以下載來玩玩：

github.com/java-decomp…

二狱庇、Synchronize鎖優(yōu)化手段有哪些*?

多線程文章回顧：

ThreadLocal就是這么簡(jiǎn)單?

多線程三分鐘就可以入個(gè)門了！?

Thread源碼剖析?

多線程基礎(chǔ)必要知識(shí)點(diǎn)恶耽！看了學(xué)習(xí)多線程事半功倍?

Java鎖機(jī)制了解一下?

AQS簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單過一遍?

Lock鎖子類了解一下?

線程池你真不來了解一下嗎密任？?

多線程之死鎖就是這么簡(jiǎn)單?

Java多線程打輔助的三個(gè)小伙子

之前在寫多線程文章的時(shí)候，簡(jiǎn)單說了一下synchronized鎖在jdk1.6以后會(huì)有各種的優(yōu)化：適應(yīng)自旋鎖偷俭，鎖消除批什，鎖粗化，輕量級(jí)鎖社搅，偏向鎖。

本以為這些優(yōu)化是非常難以理解的東西乳规，其實(shí)不然~~~簡(jiǎn)單了解一下還是很好理解的形葬。

2.1適應(yīng)自旋鎖?

鎖競(jìng)爭(zhēng)是kernal mode下的，會(huì)經(jīng)過user mode(用戶態(tài))到kernal mode(內(nèi)核態(tài)) 的切換暮的，是比較花時(shí)間的笙以。?

自旋鎖出現(xiàn)的原因是人們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)時(shí)候鎖的占用只會(huì)持續(xù)很短的時(shí)間，甚至低于切換到kernal mode所花的時(shí)間冻辩，所以在進(jìn)入kernal mode前讓線程等待有限的時(shí)間猖腕，如果在此時(shí)間內(nèi)能夠獲取到鎖就避免了很多無謂的時(shí)間，若不能則再進(jìn)入kernal mode競(jìng)爭(zhēng)鎖恨闪。?

在JDK 1.6中引入了自適應(yīng)的自旋鎖倘感，說明自旋的時(shí)間不固定，要不要自旋變得越來越聰明咙咽。?

自旋鎖在JDK1.4.2中就已經(jīng)引入老玛，只不過默認(rèn)是關(guān)閉的，可以使用-XX：+UseSpinning參數(shù)來開啟，在JDK1.6中就已經(jīng)改為默認(rèn)開啟了蜡豹。?

參考資料：

自旋鎖和使線程休眠的非自旋鎖各有什么適用場(chǎng)景麸粮？www.zhihu.com/question/38…

2.2鎖消除?

如果JVM明顯檢測(cè)到某段代碼是線程安全的(言外之意：無鎖也是安全的)，JVM會(huì)安全地原有的鎖消除掉镜廉！?

比如說：

復(fù)制代碼Vector是默認(rèn)加鎖的弄诲，但JVM如果發(fā)現(xiàn)vector變量?jī)H僅在vectorTest()方法中使用，那該vector是線程安全的娇唯。JVM會(huì)把vector內(nèi)部加的鎖去除齐遵，這個(gè)優(yōu)化就叫做：鎖消除。

2.3鎖粗化?

默認(rèn)情況下视乐，總是推薦將同步塊的作用范圍限制得盡量小洛搀。?

但是如果一系列的連續(xù)操作都對(duì)同一個(gè)對(duì)象反復(fù)加鎖和解鎖，甚至加鎖操作是出現(xiàn)在循環(huán)體中的佑淀，頻繁地進(jìn)行互斥同步操作也會(huì)導(dǎo)致不必要的性能損耗留美。?

JVM會(huì)將加鎖的范圍擴(kuò)展(粗化)，這就叫做鎖粗化伸刃。

2.4輕量級(jí)鎖?

輕量級(jí)鎖能提升程序同步性能的依據(jù)是“對(duì)于絕大部分的鎖谎砾，在整個(gè)同步周期內(nèi)都是不存在競(jìng)爭(zhēng)的”，這是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)捧颅。

如果沒有競(jìng)爭(zhēng)景图，輕量級(jí)鎖使用CAS操作避免了使用互斥量的開銷?

但如果存在鎖競(jìng)爭(zhēng)，除了互斥量的開銷外碉哑，還額外發(fā)生了CAS操作挚币，因此在有競(jìng)爭(zhēng)的情況下，輕量級(jí)鎖會(huì)比傳統(tǒng)的重量級(jí)鎖更慢扣典。

簡(jiǎn)單來說：如果發(fā)現(xiàn)同步周期內(nèi)都是不存在競(jìng)爭(zhēng)妆毕，JVM會(huì)使用CAS操作來替代操作系統(tǒng)互斥量。這個(gè)優(yōu)化就被叫做輕量級(jí)鎖贮尖。

2.5偏向鎖?

偏向鎖就是在無競(jìng)爭(zhēng)的情況下把整個(gè)同步都消除掉笛粘，連CAS操作都不做了！

偏向鎖可以提高帶有同步但無競(jìng)爭(zhēng)的程序性能湿硝。它同樣是一個(gè)帶有效益權(quán)衡（Trade Off）性質(zhì)的優(yōu)化薪前，也就是說，它并不一定總是對(duì)程序運(yùn)行有利关斜，如果程序中大多數(shù)的鎖總是被多個(gè)不同的線程訪問示括，那偏向模式就是多余的。在具體問題具體分析的前提下痢畜，有時(shí)候使用參數(shù)-XX：-UseBiasedLocking來禁止偏向鎖優(yōu)化反而可以提升性能例诀。

2.6簡(jiǎn)單總結(jié)各種鎖優(yōu)化

自適應(yīng)偏向鎖：自旋時(shí)間不固定?

鎖消除：如果發(fā)現(xiàn)代碼是線程安全的随抠，將鎖去掉?

鎖粗化：加鎖范圍過小(重復(fù)加鎖)，將加鎖的范圍擴(kuò)展?

輕量級(jí)鎖：在無競(jìng)爭(zhēng)的情況下使用CAS操作去消除同步使用的互斥量?

偏向鎖：在無競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下繁涂，把整個(gè)同步都消除拱她，CAS也不做。

參考資料：

blog.csdn.net/chenssy/art…

三扔罪、TCP粘包秉沼，拆包?

這是在看wangjingxin大佬面經(jīng)的時(shí)候看到的面試題，之前對(duì)TCP粘包矿酵，拆包沒什么概念唬复，于是就簡(jiǎn)單去了解一下。

3.1什么是拆包粘包全肮？為什么會(huì)出現(xiàn)敞咧？?

在進(jìn)行Java NIO學(xué)習(xí)時(shí)，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)：如果客戶端連續(xù)不斷的向服務(wù)端發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)辜腺，服務(wù)端接收的數(shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)數(shù)據(jù)包粘在一起的情況休建。?

TCP的首部格式：

TCP是基于字節(jié)流的，雖然應(yīng)用層和TCP傳輸層之間的數(shù)據(jù)交互是大小不等的數(shù)據(jù)塊评疗，但是TCP把這些數(shù)據(jù)塊僅僅看成一連串無結(jié)構(gòu)的字節(jié)流测砂，沒有邊界；?

從TCP的幀結(jié)構(gòu)也可以看出百匆，在TCP的首部沒有表示數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的字段

基于上面兩點(diǎn)砌些，在使用TCP傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，才有粘包或者拆包現(xiàn)象發(fā)生的可能加匈。?

一個(gè)數(shù)據(jù)包中包含了發(fā)送端發(fā)送的兩個(gè)數(shù)據(jù)包的信息存璃，這種現(xiàn)象即為粘包

接收端收到了兩個(gè)數(shù)據(jù)包，但是這兩個(gè)數(shù)據(jù)包要么是不完整的雕拼，要么就是多出來一塊有巧，這種情況即發(fā)生了拆包和粘包

拆包和粘包的問題導(dǎo)致接收端在處理的時(shí)候會(huì)非常困難(因?yàn)闊o法區(qū)分一個(gè)完整的數(shù)據(jù)包)

3.2解決拆包和粘包?

分包機(jī)制一般有兩個(gè)通用的解決方法：

1,特殊字符控制?

2,在包頭首都添加數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度

如果使用netty的話，就有專門的編碼器和解碼器解決拆包和粘包問題了悲没。

tips:UDP沒有粘包問題，但是有丟包和亂序示姿。不完整的包是不會(huì)有的逊笆，收到的都是完全正確的包。傳送的數(shù)據(jù)單位協(xié)議是UDP報(bào)文或用戶數(shù)據(jù)報(bào)难裆，發(fā)送的時(shí)候既不合并子檀，也不拆分镊掖。

參考資料

blog.csdn.net/scythe666/a…—>TCP粘包褂痰，拆包及解決方法?

www.ideawu.net/blog/archiv…—>關(guān)于TCP粘包和拆包的終極解答

四、select缩歪、poll归薛、epoll簡(jiǎn)單區(qū)別?

NIO回顧：

JDK10都發(fā)布了，nio你了解多少匪蝙？

在Linux下它是這樣子實(shí)現(xiàn)I/O復(fù)用模型的：?

調(diào)用select/poll/epoll其中一個(gè)函數(shù)，傳入多個(gè)文件描述符逛球，如果有一個(gè)文件描述符就緒，則返回幸海，否則阻塞直到超時(shí)屋厘。?

這幾個(gè)函數(shù)是有些區(qū)別的，可能有的面試官會(huì)問到這三個(gè)函數(shù)究竟有什么區(qū)別：?

區(qū)別如下圖：

兩句話總結(jié)：

select和poll都需要輪詢每個(gè)文件描述符汗洒，epoll基于事件驅(qū)動(dòng)，不用輪詢?

select和poll每次都需要拷貝文件描述符溢谤，epoll不用?

select最大連接數(shù)受限，epoll和poll最大連接數(shù)不受限

tips:epoll在內(nèi)核中的實(shí)現(xiàn)阀参，用紅黑樹管理事件塊

4.1通俗例子?

現(xiàn)在3y在公司里邊實(shí)習(xí)瞻坝，寫完的代碼需要給測(cè)試測(cè)一遍。?

select/poll情況：

開發(fā)在寫代碼所刀，此時(shí)測(cè)試挨個(gè)問所有開發(fā)者，你寫好程序了沒有忧吟？要測(cè)試嗎斩披？

epoll情況：

開發(fā)寫完代碼了讹俊，告訴測(cè)試：“我寫好代碼了煌抒，你去測(cè)測(cè)仍劈，功能是XXX”。于是測(cè)試高高興興去找bug了摧玫。

其他通俗描述[1]：

一個(gè)酒吧服務(wù)員（一個(gè)線程）耳奕，前面趴了一群醉漢，突然一個(gè)吼一聲“倒酒”（事件）屋群，你小跑過去給他倒一杯坏挠，然后隨他去吧，突然又一個(gè)要倒酒对竣，你又過去倒上榜配，就這樣一個(gè)服務(wù)員服務(wù)好多人，有時(shí)沒人喝酒蛋褥，服務(wù)員處于空閑狀態(tài)烙心，可以干點(diǎn)別的玩玩手機(jī)。至于epoll與select淫茵，poll的區(qū)別在于后兩者的場(chǎng)景中醉漢不說話，你要挨個(gè)問要不要酒铆铆，沒時(shí)間玩手機(jī)了丹喻。io多路復(fù)用大概就是指這幾個(gè)醉漢共用一個(gè)服務(wù)員。

來源：

www.zhihu.com/question/32…

其他通俗描述[2]：

簡(jiǎn)單舉個(gè)例子（可能也不是很形象）select/poll飯店服務(wù)員（內(nèi)核）告訴飯店老板（用戶程序）：”現(xiàn)在有客人結(jié)賬“但是這個(gè)服務(wù)員沒人明確告訴老板，哪幾桌的客人結(jié)帳骑冗。老板得自兒一個(gè)一個(gè)桌子去問：請(qǐng)問是你要結(jié)帳？epoll飯店服務(wù)員（內(nèi)核）告訴飯店老板（用戶程序）：”1,2,5號(hào)客人結(jié)賬“老板就可以直接去1,2,5號(hào)桌收錢了

來源：

www.zhihu.com/question/21…

深入了解參考資料：

www.cnblogs.com/Anker/p/326…—>select贼涩、poll、epoll之間的區(qū)別總結(jié)[整理]

五谤绳、Java內(nèi)存模型?

JVM博文回顧：

JVM如何從入門到放棄的袒哥？

之前在寫JVM的時(shí)候，還一度把JVM內(nèi)存結(jié)構(gòu)與Java內(nèi)存模型給搞混了~~~還好有熱心的網(wǎng)友給我指出來瞎抛。?

JVM內(nèi)存結(jié)構(gòu)：

Java內(nèi)存模型：

操作變量時(shí)的規(guī)則：

Java內(nèi)存模型規(guī)定了所有的變量都存儲(chǔ)在主內(nèi)存?

線程的工作內(nèi)存中保存了被該線程使用到的變量的主內(nèi)存副本拷貝?

線程對(duì)變量的所有操作（讀取却紧、賦值等）都必須在工作內(nèi)存中進(jìn)行，而不能直接讀寫主內(nèi)存中的變量

從工作內(nèi)存同步回主內(nèi)存實(shí)現(xiàn)是通過以下的8種操作來完成：

lock（鎖定）：作用于主內(nèi)存的變量断凶，把一個(gè)變量標(biāo)識(shí)為一條線程獨(dú)占狀態(tài)巫俺。?

unlock（解鎖）：作用于主內(nèi)存變量，把一個(gè)處于鎖定狀態(tài)的變量釋放出來砚著，釋放后的變量才可以被其他線程鎖定痴昧。?

read（讀取）：作用于主內(nèi)存變量舌镶，把一個(gè)變量值從主內(nèi)存?zhèn)鬏數(shù)骄€程的工作內(nèi)存中豪娜，以便隨后的load動(dòng)作使用?

load（載入）：作用于工作內(nèi)存的變量，它把read操作從主內(nèi)存中得到的變量值放入工作內(nèi)存的變量副本中否灾。?

use（使用）：作用于工作內(nèi)存的變量鸣奔，把工作內(nèi)存中的一個(gè)變量值傳遞給執(zhí)行引擎惩阶，每當(dāng)虛擬機(jī)遇到一個(gè)需要使用變量的值的字節(jié)碼指令時(shí)將會(huì)執(zhí)行這個(gè)操作扣汪。?

assign（賦值）：作用于工作內(nèi)存的變量，它把一個(gè)從執(zhí)行引擎接收到的值賦值給工作內(nèi)存的變量冬筒，每當(dāng)虛擬機(jī)遇到一個(gè)給變量賦值的字節(jié)碼指令時(shí)執(zhí)行這個(gè)操作茅主。?

store（存儲(chǔ)）：作用于工作內(nèi)存的變量，把工作內(nèi)存中的一個(gè)變量的值傳送到主內(nèi)存中匀奏，以便隨后的write的操作学搜。?

write（寫入）：作用于主內(nèi)存的變量，它把store操作從工作內(nèi)存中一個(gè)變量的值傳送到主內(nèi)存的變量中聚磺。

Java內(nèi)存模型是圍繞著在并發(fā)過程中如何處理原子性炬丸、可見性和有序性這3個(gè)特征來建立的?

保證原子性的操作：

read、load焕阿、assign首启、use、store和write?

synchronized鎖

保證有序性(重排序?qū)е聼o序)的操作：

volatile?

synchronized鎖

保證可見性：

volatile?

synchronized鎖?

final

在上面也說了褒纲，有序性可以通過volatile和synchronized鎖來保證钥飞，但我們一般寫程序的時(shí)候不會(huì)總是關(guān)注代碼的有序性的。其實(shí)读宙，我們Java內(nèi)部中有一個(gè)原則，叫做先行發(fā)生原則(happens-before)

“先行發(fā)生”（happens-before）原則可以通過：幾條規(guī)則一攬子地解決并發(fā)環(huán)境下兩個(gè)操作之間是否可能存在沖突的所有問題?

有了這些規(guī)則唇兑，并且我們的操作是在這些規(guī)則定義的范圍之內(nèi)。我們就可以確保，A操作肯定比B操作先發(fā)生(不會(huì)出現(xiàn)重排序的問題)

“先行發(fā)生”（happens-before）原則有下面這么幾條：

程序次序規(guī)則（Program Order Rule）：在一個(gè)線程內(nèi)帕棉，按照程序代碼順序饼记，書寫在前面的操作先行發(fā)生于書寫在后面的操作。準(zhǔn)確地說即纲，應(yīng)該是控制流順序而不是程序代碼順序博肋，因?yàn)橐紤]分支、循環(huán)等結(jié)構(gòu)匪凡。?

管程鎖定規(guī)則（Monitor Lock Rule）：一個(gè)unlock操作先行發(fā)生于后面對(duì)同一個(gè)鎖的lock操作病游。這里必須強(qiáng)調(diào)的是同一個(gè)鎖，而“后面”是指時(shí)間上的先后順序衬衬。?

volatile變量規(guī)則（Volatile Variable Rule）：對(duì)一個(gè)volatile變量的寫操作先行發(fā)生于后面對(duì)這個(gè)變量的讀操作滋尉，這里的“后面”同樣是指時(shí)間上的先后順序。線程啟動(dòng)規(guī)則（Thread Start Rule）：Thread對(duì)象的start（）方法先行發(fā)生于此線程的每一個(gè)動(dòng)作兼砖。?

線程終止規(guī)則（Thread Termination Rule）：線程中的所有操作都先行發(fā)生于對(duì)此線程的終止檢測(cè)讽挟，我們可以通過Thread.join（）方法結(jié)束、Thread.isAlive（）的返回值等手段檢測(cè)到線程已經(jīng)終止執(zhí)行耽梅。?

線程中斷規(guī)則（Thread Interruption Rule）：對(duì)線程interrupt（）方法的調(diào)用先行發(fā)生于被中斷線程的代碼檢測(cè)到中斷事件的發(fā)生，可以通過Thread.interrupted（）方法檢測(cè)到是否有中斷發(fā)生诅迷。?

對(duì)象終結(jié)規(guī)則（Finalizer Rule）：一個(gè)對(duì)象的初始化完成（構(gòu)造函數(shù)執(zhí)行結(jié)束）先行發(fā)生于它的finalize（）方法的開始。?

傳遞性（Transitivity）：如果操作A先行發(fā)生于操作B趟畏，操作B先行發(fā)生于操作C滩租，那就可以得出操作A先行發(fā)生于操作C的結(jié)論。

參考資料：

【深入理解JVM】：Java內(nèi)存模型JMM：blog.csdn.net/u011080472/…?

Java的內(nèi)存模型（1）:www.cnblogs.com/jian0110/p/…

六猎莲、最后?

本文簡(jiǎn)單整理了一下在學(xué)習(xí)中做的筆記技即，還有在網(wǎng)上遇到一些比較重要的知識(shí)點(diǎn)(面試題)~希望大家看完能有所收益。?