• 08_13学习笔记


    泛型的学习

    1.是什么

    集合中存储对象,防止了类型转换的繁琐步骤, 避免了在运行时出现ClassCastException。

    2.如何工作的

    类型擦除,编译器在编译时擦除了所有类型相关的信息,所以在运行时不存在任何类型相关的信息;

    3. 泛型的使用

    1. 限定通配符, <? extends T>,<? super T>
    2. 非限定通配符<?>可以用任意类型来替代
    3. Array,中不可以使用泛型;

    容器的学习

    设计模式

    1. 迭代器模式,list通过,Iterable,实现迭代;
    2. 适配器模式,Arrays.asList,通过转化Arrays为LIst;

    ArrayList分析

    1. 初始大小为10
    2. 扩容1.5倍,Arrays.copyOf(),oldCapacity + (oldCapacity >> 1)
    3. 删除同样, 复杂度O(n)
      1. Fail-Fast,modCount记录结构变化次数, 迭代序列化情况下,比较操作前后的modCount,如果改变就抛出,ConcurrentModificationException
    4. 序列化, transient修饰则不会被序列化;

    Vector

    区别:

    1. vector 是同步的
    2. 扩容为两倍;

    替代方案

    1. Collections.synchronizedList();

    2. CopyOnWriteArrayList

      1. 读多写少,
      2. 内存占用, 数据不一致

    HashMap

    链表数组,数组中每个格都是链表, 遇到hash冲突,就将冲突加到链表中;

    1. transient Entry<k,v>[] table;
      

      链表类型的数组

    2. 拉链法来解决冲突,同一个链表中存放哈希值和散列桶取模运算结果相同的 Entry(除留余数法)

    三种解决hash冲突的方法:

    1. 拉链法,
      	1. 计算键值对所在的桶;
      	2. 链表上顺序查找
    2. 散列地址法
      	1. 线性,二次,伪随机法
    3. 再hash法;
    

    HashMap分析

    1. 大小默认是16
    2. 1.8以后,Table默认大小不小于64,链表长度等于8的时候转化为红黑树; 不使用头插法;

    ConcurrentHashMap

    1. segement分段,默认16,里面记录包含的kv数;

    2. size操作只需统计segement中count包含的 kv对数;默认尝试三次;

    并发

    线程状态

    1. 新建,
    2. 可运行
    3. 阻塞
    4. 无限等待
    5. 限期等待:阻塞, 和睡眠;
    6. 死亡

    使用

    • 实现 Runnable 接口;
    • 实现 Callable 接口;
    • 继承 Thread 类。start启动重写run()方法的线程

    线程基础机制

    1. Executor

    主要有三种 Executor:

    • CachedThreadPool:一个任务创建一个线程;
    • FixedThreadPool:所有任务只能使用固定大小的线程;
    • SingleThreadExecutor:相当于大小为 1 的 FixedThreadPool。
    1. Daemon

      守护线程是程序运行时在后台提供服务的线程

    2. Sleep

      休眠当前线程,可能抛出interruptedException

    3. yield

      建议同等优先级的其他线程运行

    中断

    interrupt

    interepted

    互斥同步

    1. synchronized
    2. ReentrantLock

    比较

    1. 锁的实现

    synchronized 是 JVM 实现的,而 ReentrantLock 是 JDK 实现的。

    2. 性能

    新版本 Java 对 synchronized 进行了很多优化,例如自旋锁等,synchronized 与 ReentrantLock 大致相同。

    3. 等待可中断

    当持有锁的线程长期不释放锁的时候,正在等待的线程可以选择放弃等待,改为处理其他事情。

    ReentrantLock 可中断,而 synchronized 不行。

    4. 公平锁

    公平锁是指多个线程在等待同一个锁时,必须按照申请锁的时间顺序来依次获得锁。

    synchronized 中的锁是非公平的,ReentrantLock 默认情况下也是非公平的,但是也可以是公平的。

    5. 锁绑定多个条件

    一个 ReentrantLock 可以同时绑定多个 Condition 对象。

    无同步方案

    1. 栈封闭:同一方法的局部变量,位于虚拟机栈中, 属于线程私有;
    2. 线程本地储存(Thread Local Storage):web应用中, ThreadLocal, 实现线程本地储存功能;
    3. 可重入代码: 不依赖存储在堆上的数据和公用的系统资源、用到的状态量都由参数中传入、不调用非可重入的方法等。

    JUC AQS

    1. CountDownLatch

      维护了一个计数器 cnt,每次调用 countDown() 方法会让计数器的值减 1,减到 0 的时候,那些因为调用 await() 方法而在等待的线程就会被唤醒。

    2. CyclicBarrier

    和 CountdownLatch 相似,都是通过维护计数器来实现的。线程执行 await() 方法之后计数器会减 1,并进行等待,直到计数器为 0,所有调用 await() 方法而在等待的线程才能继续执行。

    1. Semaphore

    Semaphore 类似于操作系统中的信号量,可以控制对互斥资源的访问线程数。

    1. FutureTask
    2. BlockingQueue
      1. FIFO 队列 :LinkedBlockingQueue、ArrayBlockingQueue(固定长度)
      2. 优先级队列 :PriorityBlockingQueue

    锁优化

    1. 轻量级锁
    2. 自旋锁
    3. 锁消除
    4. 锁粗化
    5. 偏向锁

    java内存模型

    主内存工作内存

    缓存一致性:加入高速缓存来提高线程读写;

    内存间交互

    八个操作

    • read:把一个变量的值从主内存传输到工作内存中
    • load:在 read 之后执行,把 read 得到的值放入工作内存的变量副本中
    • use:把工作内存中一个变量的值传递给执行引擎
    • assign:把一个从执行引擎接收到的值赋给工作内存的变量
    • store:把工作内存的一个变量的值传送到主内存中
    • write:在 store 之后执行,把 store 得到的值放入主内存的变量中
    • lock:作用于主内存的变量
    • unlock

    内存三大特性

    1. 原子性,操作的原子性;

      1. 原子类 AtomicInteger等
      2. synchronized
        1. 它对应的内存间交互操作为:lock 和 unlock,
        2. 在虚拟机实现上对应的字节码指令为 monitorenter 和 monitorexit。
    2. 可见性

    3. 有序性

      1. volatile通过添加内存屏障禁止指令重拍
      2. synchronized保证每个时刻只有一个线程在执行
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