作者:蝉沐风
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编程就是让计算机为解决某个问题而使用某种程序设计语言编写程序代码,并最终得到结果的过程。
为了使计算机能够理解人的意图,人类就必须要将需解决的问题的思路、方法、和手段通过计算机能够理解的形式告诉计算机,使得计算机能够根据人的指令一步一步去工作,完成某种特定的任务。这种人和计算机之间交流的过程就是编程。
Java是一门面向对象编程语言,不仅吸收了C++语言的各种优点,还摒弃了C++里难以理解的多继承、指针等概念,因此Java语言具有功能强大和简单易用两个特征。Java语言作为静态面向对象编程语言的代表,极好地实现了面向对象理论,允许程序员以优雅的思维方式进行复杂的编程 。
Java SE 以前称为 J2SE。它允许开发和部署在桌面、服务器、嵌入式环境和实时环境中使用的 Java应用程序。Java SE 包含了支持 Java Web 服务开发的类,并为Java EE和Java ME提供基础。
Java EE 以前称为 J2EE。企业版本帮助开发和部署可移植、健壮、可伸缩且安全的服务器端Java 应用程序。Java EE 是在 Java SE 的基础上构建的,它提供 Web 服务、组件模型、管理和通信 API,可以用来实现企业级的面向服务体系结构(service-oriented architecture,SOA)和 Web2.0应用程序。2018年2月,Eclipse 宣布正式将 JavaEE 更名为 JakartaEE
Java ME 以前称为 J2ME。Java ME 为在移动设备和嵌入式设备(比如手机、PDA、电视机顶盒和打印机)上运行的应用程序提供一个健壮且灵活的环境。Java ME 包括灵活的用户界面、健壮的安全模型、许多内置的网络协议以及对可以动态下载的连网和离线应用程序的丰富支持。基于 JavaME 规范的应用程序只需编写一次,就可以用于许多设备,而且可以利用每个设备的本机功能。
看Java官方的图片,JDK中包括了JRE,JRE中包括了JVM
所谓跨平台性,是指java语言编写的程序,一次编译后,可以在多个系统平台上运行。
实现原理:Java程序是通过java虚拟机在系统平台上运行的,只要该系统可以安装相应的java虚拟机,该系统就可以运行java程序。
Java源代码经过虚拟机编译器编译后产生的文件(即扩展为.class的文件),它不面向任何特定的处理器,只面向虚拟机。
Java语言通过字节码的方式,在一定程度上解决了传统解释型语言执行效率低的问题,同时又保留了解释型语言可移植的特点。所以Java程序运行时比较高效,而且,由于字节码并不专对一种特定的机器,因此,Java程序无须重新编译便可在多种不同的计算机上运行。
Java中引入了虚拟机的概念,即在机器和编译程序之间加入了一层抽象的虚拟机器。这台虚拟的机器在任何平台上都提供给编译程序一个的共同的接口。编译程序只需要面向虚拟机,生成虚拟机能够理解的代码,然后由解释器来将虚拟机代码转换为特定系统的机器码执行。在Java中,这种供虚拟机理解的代码叫做字节码(即扩展为.class的文件),它不面向任何特定的处理器,只面向虚拟机。每一种平台的解释器是不同的,但是实现的虚拟机是相同的。Java源程序经过编译器编译后变成字节码,字节码由虚拟机解释执行,虚拟机将每一条要执行的字节码送给解释器,解释器将其翻译成特定机器上的机器码,然后在特定的机器上运行,这就是上面提到的Java的特点的编译与解释并存的解释。
Java源代码---->编译器---->jvm可执行的Java字节码(即虚拟指令)---->jvm---->jvm中解释器----->机器可执行的二进制机器码---->程序运行。
一个程序中可以有多个类,但只能有一个类是主类。在Java应用程序中,这个主类是指包含main()方法的类。而在Java小程序中,这个主类是一个继承自系统类JApplet或Applet的子类。应用程序的主类不一定要求是public类,但小程序的主类要求必须是public类。主类是Java程序执行的入口点。
简单说应用程序是从主线程启动(也就是main()方法)。applet小程序没有main方法,主要是嵌在浏览器页面上运行(调用init()线程或者run()来启动),嵌入浏览器这点跟flflash的小游戏类似。
我知道很多人没学过C++,但是面试官就是没事喜欢拿咱们Java和C++比呀!没办法!!!就算没学过C++,也要记下来!
定义:Java语言是强类型语言,对于每一种数据都定义了明确的具体的数据类型,在内存中分配了不同大小的内存空间。
分类
Java基本数据类型图
在 Java 5 以前,switch(expr)中,expr 只能是 byte、short、char、int。从 Java5 开始,Java 中引入了枚举类型,expr 也可以是 enum 类型,从 Java 7 开始,expr 还可以是字符串(String),但是长整型(long)在目前所有的版本中都是不可以的。
2 << 3(左移 3 位相当于乘以 2 的 3 次方,右移 3 位相当于除以 2 的 3 次方)。
不正确。3.4 是双精度数,将双精度型(double)赋值给浮点型(flfloat)属于下转型(downcasting,也称为窄化)会造成精度损失,因此需要强制类型转换flfloat f =(flfloat)3.4; 或者写成 flfloatf =3.4F;。
对于 short s1 = 1; s1 = s1 + 1;由于 1 是 int 类型,因此 s1+1 运算结果也是 int型,需要强制转换类型才能赋值给 short 型。
而 short s1 = 1; s1 += 1;可以正确编译,因为 s1+= 1;相当于 s1 = (short(s1 + 1);其中有隐含的强制类型转换。
Java语言采用Unicode编码标准,Unicode(标准码),它为每个字符制订了一个唯一的数值,因此在任何的语言,平台,程序都可以放心的使用。
定义:用于解释说明程序的文字
分类:
格式: // 注释文字
格式: /* 注释文字 */
格式:/** 注释文字 */
作用:
在程序中,尤其是复杂的程序中,适当地加入注释可以增加程序的可读性,有利于程序的修改、调试和交流。注释的内容在程序编译的时候会被忽视,不会产生目标代码,注释的部分不会对程序的执行结果产生任何影响。
注意事项:多行和文档注释都不能嵌套使用。
定义:Java中,可以使用访问修饰符来保护对类、变量、方法和构造方法的访问。Java 支持 4 种不同的访问权限。
分类:
(外部类)。
访问修饰符图:
&运算符有两种用法:
&&运算符是短路与运算。逻辑与跟短路与的差别是非常巨大的,虽然二者都要求运算符左右两端的布尔值都是true 整个表达式的值才是 true。&&之所以称为短路运算,是因为如果&&左边的表达式的值是 false,右边的表达式会被直接短路掉,不会进行运算。
注意:逻辑或运算符(|)和短路或运算符(||)的差别也是如此。
goto 是 Java 中的保留字,在目前版本的 Java 中没有使用。
this是自身的一个对象,代表对象本身,可以理解为:指向对象本身的一个指针。
this的用法在java中大体可以分为3种:
public Person(String name, int age){
this.name = name;
this.age = age;
}
class Person {
private String name;
private int age;
public Person() {
}
public Person(String name) {
this.name = name;
}
public Person(String name, int age) {
this(name);
this.age = age;
}
}
super可以理解为是指向自己超(父)类对象的一个指针,而这个超类指的是离自己最近的一个父类。
super也有三种用法:
与this类似,super相当于是指向当前对象的父类的引用,这样就可以用来引用父类的成员。
class Person {
protected String name;
public Person(String name) {
this.name = name;
}
}
class Student extends Person {
private String name;
public Student(String name, String name1) {
super(name);
this.name = name1;
}
public void getInfo() {
System.out.println(this.name);
//Child
System.out.println(super.name);
//Father
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Student s1 = new Student("Father", "Child");
s1.getInfo();
}
}
super()和this()类似,区别是,super()在子类中调用父类的构造方法,this()在本类内调用本类的其它构造方法。
super()和this()均需放在构造方法内第一行。
尽管可以用this调用一个构造器,但却不能调用两个。
this和super不能同时出现在一个构造函数里面,因为this必然会调用其它的构造函数,其它的构造函数必然也会有super语句的存在,所以在同一个构造函数里面有相同的语句,就失去了语句的意义,编译器也不会通过。
this()和super()都指的是对象,所以,均不可以在static环境中使用。包括:static变量,static方法,static语句块。
从本质上讲,this是一个指向本对象的指针, 然而super是一个Java关键字。
static的主要意义是在于创建独立于具体对象的域变量或者方法。以致于即使没有创建对象,也能使用属性和调用方法!
static关键字还有一个比较关键的作用就是 用来形成静态代码块以优化程序性能。static块可以置于类中的任何地方,类中可以有多个static块。在类初次被加载的时候,会按照static块的顺序来执行每个static块,并且只会执行一次。
为什么说static块可以用来优化程序性能,是因为它的特性:只会在类加载的时候执行一次。因此,很多时候会将一些只需要进行一次的初始化操作都放在static代码块中进行。
怎么理解 “被类的实例对象所共享” 这句话呢?就是说,一个类的静态成员,它是属于大伙的【大伙指的是这个类的多个对象实例,我们都知道一个类可以创建多个实例!】,所有的类对象共享的,不像成员变量是自个的【自个指的是这个类的单个实例对象】…我觉得我已经讲的很通俗了,你明白了咩?
因为static是被类的实例对象所共享,因此如果某个成员变量是被所有对象所共享的,那么这个成员变量就应该定义为静态变量。因此比较常见的static应用场景有:
static注意事项:
在Java中,要想跳出多重循环,可以在外面的循环语句前定义一个标号,然后在里层循环体的代码中使用带有标号的break 语句,即可跳出外层循环。例如:
public class Test001 {
public static void main(String[] args) {
ok:
for (int i = 0; i < 10; i++) {
for (int j = 0; j < 10; j++) {
System.out.println("i=" + i + ",j=" + j);
if (j == 5) {
break ok;
}
}
}
}
}
面向过程是具体化的,流程化的,解决一个问题,你需要一步一步的分析,一步一步的实现。
面向对象是模型化的,你只需抽象出一个类,这是一个封闭的盒子,在这里你拥有数据也拥有解决问题的方法。需要什么功能直接使用就可以了,不必去一步一步的实现,至于这个功能是如何实现的,管我们什么事?我们会用就可以了。
面向对象的底层其实还是面向过程,把面向过程抽象成类,然后封装,方便我们使用的就是面向对象了。
面向对象的特征主要有以下几个方面:
关于继承如下 3 点请记住:
所谓多态就是指程序中定义的引用变量所指向的具体类型和通过该引用变量发出的方法调用在编程时并不确定,而是在程序运行期间才确定,即一个引用变量倒底会指向哪个类的实例对象,该引用变量发出的方法调用到底是哪个类中实现的方法,必须在由程序运行期间才能决定。因为在程序运行时才确定具体的类,这样,不用修改源程序代码,就可以让引用变量绑定到各种不同的类实现上,从而导致该引用调用的具体方法随之改变,即不修改程序代码就可以改变程序运行时所绑定的具体代码,让程序可以选择多个运行状态,这就是多态性。
多态分为编译时多态和运行时多态。其中编辑时多态是静态的,主要是指方法的重载,它是根据参数列表的不同来区分不同的函数,通过编辑之后会变成两个不同的函数,在运行时谈不上多态。而运行时多态是动态的,它是通过动态绑定来实现的,也就是我们所说的多态性。
Java实现多态有三个必要条件:继承、重写、向上转型。
只有满足了上述三个条件,我们才能够在同一个继承结构中使用统一的逻辑实现代码处理不同的对象,从而达到执行不同的行为。
对于Java而言,它多态的实现机制遵循一个原则:当超类对象引用变量引用子类对象时,被引用对象的类型而不是引用变量的类型决定了调用谁的成员方法,但是这个被调用的方法必须是在超类中定义过的,也就是说被子类覆盖的方法。
类的功能要单一,不能包罗万象,跟杂货铺似的。
一个模块对于拓展是开放的,对于修改是封闭的,想要增加功能热烈欢迎,想要修改,哼,一万个不乐意。
子类可以替换父类出现在父类能够出现的任何地方。比如你能代表你爸去你姥姥家干活。哈哈~~
高层次的模块不应该依赖于低层次的模块,他们都应该依赖于抽象。抽象不应该依赖于具体实现,具体实现应该依赖于抽象。就是你出国要说你是中国人,而不能说你是哪个村子的。比如说中国人是抽象的,下面有具体的xx省,xx市,xx县。你要依赖的抽象是中国人,而不是你是xx村的。
设计时采用多个与特定客户类有关的接口比采用一个通用的接口要好。就比如一个手机拥有打电参话,看视频,玩游戏等功能,把这几个功能拆分成不同的接口,比在一个接口里要好的多。
抽象类是用来捕捉子类的通用特性的。接口是抽象方法的集合。
从设计层面来说,抽象类是对类的抽象,是一种模板设计,接口是行为的抽象,是一种行为的规范。
备注:Java8中接口中引入默认方法和静态方法,以此来减少抽象类和接口之间的差异。
现在,我们可以为接口提供默认实现的方法了,并且不用强制子类来实现它。接口和抽象类各有优缺点,在接口和抽象类的选择上,必须遵守这样一个原则:行为模型应该总是通过接口而不是抽象类定义,所以通常是优先选用接口,尽量少用抽象类。
选择抽象类的时候通常是如下情况:需要定义子类的行为,又要为子类提供通用的功能。
普通类不能包含抽象方法,抽象类可以包含抽象方法。
抽象类不能直接实例化,普通类可以直接实例化。
不能,定义抽象类就是让其他类继承的,如果定义为 final 该类就不能被继承,这样彼此就会产生矛盾,所以 final 不能修饰抽象类
new关键字,new创建对象实例(对象实例在堆内存中),对象引用指向对象实例(对象引用存放在栈内存中)。一个对象引用可以指向0个或1个对象(一根绳子可以不系气球,也可以系一个气球);一个对象可以有n个引用指向它(可以用n条绳子系住一个气球)
作用域
存储位置
生命周期
初始值
Java程序在执行子类的构造方法之前,如果没有用super()来调用父类特定的构造方法,则会调用父类中“没有参数的构造方法”。因此,如果父类中只定义了有参数的构造方法,而在子类的构造方法中又没有用super()来调用父类中特定的构造方法,则编译时将发生错误,因为Java程序在父类中找不到没有参数的构造方法可供执行。解决办法是在父类里加上一个不做事且没有参数的构造方法。
帮助子类做初始化工作。
主要作用是完成对类对象的初始化工作。可以执行。因为一个类即使没有声明构造方法也会有默认的不带参数的构造方法。
static变量也称作静态变量,静态变量和非静态变量的区别是:静态变量被所有的对象所共享,在内存中只有一个副本,它当且仅当在类初次加载时会被初始化。而非静态变量是对象所拥有的,在创建对象的时候被初始化,存在多个副本,各个对象拥有的副本互不影响。还有一点就是static成员变量的初始化顺序按照定义的顺序进行初始化。
静态方法和实例方法的区别主要体现在两个方面:
由于静态方法可以不通过对象进行调用,因此在静态方法里,不能调用其他非静态变量,也不可以访问非静态变量成员。
在Java中,可以将一个类的定义放在另外一个类的定义内部,这就是内部类。内部类本身就是类的一个属性,与其他属性定义方式一致。
内部类可以分为四种:成员内部类、局部内部类、匿名内部类和静态内部类。
静态内部类
public class Outer {
private static int radius = 1;
static class StaticInner {
public void visit() {
System.out.println("visit outer static variable:" + radius);
}
}
}
Outer.StaticInner inner = new Outer.StaticInner();
inner.visit();
成员内部类
public class Outer {
private static int radius = 1;
private int count = 2;
class Inner {
public void visit() {
System.out.println("visit outer static variable:" + radius);
System.out.println("visit outer variable:" + count);
}
}
}
Outer outer = new Outer();
Outer.Inner inner = w Inner();
inner.visit();
局部内部类
public class Outer {
private int out_a = 1;
private static int STATIC_b = 2;
public void testFunctionClass() {
int inner_c = 3;
class Inner {
private void fun() {
System.out.println(out_a);
System.out.println(STATIC_b);
System.out.println(inner_c);
}
}
Inner inner = new Inner();
inner.fun();
}
public static void testStaticFunctionClass() {
int d = 3;
class Inner {
private void fun() {
// System.out.println(out_a); 编译错误,定义在静态方法中的局部 类不可以访问外部类的实例变量
System.out.println(STATIC_b);
System.out.println(d);
}
}
Inner inner = new Inner();
inner.fun();
}
}
public class Outer {
public static void testStaticFunctionClass() {
class Inner {
}
Inner inner = new Inner();
}
}
匿名内部类
public class Outer {
private void test(final int i) {
new Service() {
public void method() {
for (int j = 0; j < i; j++) {
System.out.println("匿名内部类");
}
}
}.method();
}
}
//匿名内部类必须继承或实现一个已有的接口
interface Service {
void method();
}
我们为什么要使用内部类呢?因为它有以下优点:
局部内部类和匿名内部类访问局部变量的时候,为什么变量必须要加上final呢?它内部原理是什么呢?先看这段代码:
public class Outer {
void outMethod() {
final int a = 10;
class Inner {
void innerMethod() {
System.out.println(a);
}
}
}
}
以上例子,为什么要加final呢?是因为生命周期不一致, 局部变量直接存储在栈中,当方法执行结束后,非final的局部变量就被销毁。而局部内部类对局部变量的引用依然存在,如果局部内部类要调用局部变量时,就会出错。加了final,可以确保局部内部类使用的变量与外层的局部变量区分开,解决了这个问题。
public class Outer {
private int age = 12;
class Inner {
private int age = 13;
public void print() {
int age = 14;
System.out.println("局部变量:" + age);
System.out.println("内部类变量:" + this.age);
System.out.println("外部类变量:" + Outer.this.age);
}
}
public static void main(String[] args) {
Outer.Inner in = new Outer().new Inner();
in.print();
}
}
运行结果:
局部变量:14
内部类变量:13
外部类变量:12
构造器不能被继承,因此不能被重写,但可以被重载。
方法的重载和重写都是实现多态的方式,区别在于前者实现的是编译时的多态性,而后者实现的是运行时的多态性。
举个例子:
public class test1 {
public static void main(String[] args) {
String a = new String("ab"); // a 为一个引用
String b = new String("ab");// b为另一个引用,对象的内容一样
String aa = "ab";// 放在常量池中
String bb = "ab";// 从常量池中查找
if (aa == bb) // true
System.out.println("aa==bb");
if (a == b)// false,非同一对象
System.out.println("a==b");
if (a.equals(b)) // true
System.out.println("aEQb");
if (42 == 42.0) { // true
System.out.println("true");
}
}
}
说明:
String中的equals方法是被重写过的,因为object的equals方法是比较的对象的内存地址,而String的equals方法比较的是对象的值。
当创建String类型的对象时,虚拟机会在常量池中查找有没有已经存在的值和要创建的值相同的对象,如果有就把它赋给当前引用。如果没有就在常量池中重新创建一个String对象。
HashSet如何检查重复?
两个对象的 hashCode() 相同,则 equals() 也一定为 true,对吗?
hashCode和equals方法的关系?
面试官可能会问你:“你重写过 hashcode 和 equals 么,为什么重写equals时必须重写hashCode方法?”
hashCode() 的作用是获取哈希码,也称为散列码;它实际上是返回一个int整数。这个哈希码的作用是确定该对象在哈希表中的索引位置。hashCode() 定义在JDK的Object.java中,这就意味着Java中的任何类都包含有hashCode()函数。
散列表存储的是键值对(key-value),它的特点是:能根据“键”快速的检索出对应的“值”。这其中就利用到了散列码!(可以快速找到所需要的对象)
我们以“HashSet 如何检查重复”为例子来说明为什么要有 hashCode:
当你把对象加入 HashSet 时,HashSet 会先计算对象的 hashcode 值来判断对象加入的位置,同时也会与其他已经加入的对象的 hashcode 值作比较,如果没有相符的hashcode,HashSet会假设对象没有重复出现。但是如果发现有相同 hashcode 值的对象,这时会调用 equals()方法来检查hashcode 相等的对象是否真的相同。如果两者相同,HashSet 就不会让其加入操作成功。如果不同的话,就会重新散列到其他位置。(摘自我的Java启蒙书《Head fifirst java》第二版)。这样我们就大大减少了 equals 的次数,相应就大大提高了执行速度。
对象的相等 比的是内存中存放的内容是否相等而 引用相等 比较的是他们指向的内存地址是否相等。
是值传递。Java 语言的方法调用只支持参数的值传递。当一个对象实例作为一个参数被传递到方法中时,参数的值就是对该对象的引用。对象的属性可以在被调用过程中被改变,但对对象引用的改变是不会影响到调用者的
首先回顾一下在程序设计语言中有关将参数传递给方法(或函数)的一些专业术语。按值调用(call by value)表示方法接收的是调用者提供的值,而按引用调用(call by reference)表示方法接收的是调用者提供的变量地址。一个方法可以修改传递引用所对应的变量值,而不能修改传递值调用所对应的变量值。 它用来描述各种程序设计语言(不只是Java)中方法参数传递方式。
Java程序设计语言总是采用按值调用。也就是说,方法得到的是所有参数值的一个拷贝,也就是说,方法不能修改传递给它的任何参数变量的内容。
下面通过 3 个例子来给大家说明:
example 1
public class test1 {
public static void main(String[] args) {
int num1 = 10;
int num2 = 20;
swap(num1, num2);
System.out.println("num1 = " + num1);
System.out.println("num2 = " + num2);
}
public static void swap(int a, int b) {
int temp = a;
a = b;
b = temp;
System.out.println("a = " + a);
System.out.println("b = " + b);
}
}
结果:
a = 20 b = 10 num1 = 10 num2 = 20
解析:
在swap方法中,a、b的值进行交换,并不会影响到 num1、num2。因为,a、b中的值,只是从num1、num2 的复制过来的。也就是说,a、b相当于num1、num2 的副本,副本的内容无论怎么修改,都不会影响到原件本身。
通过上面例子,我们已经知道了一个方法不能修改一个基本数据类型的参数,而对象引用作为参数就不一样,请看例子.
example 2
public class test1 {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};
System.out.println(arr[0]);
change(arr);
System.out.println(arr[0]);
}
public static void change(int[] array) {
// 将数组的第一个元素变为0
array[0] = 0;
}
}
结果:
10
解析:
array 被初始化 arr 的拷贝也就是一个对象的引用,也就是说 array 和 arr 指向的时同一个数组对象。 因此,外部对引用对象的改变会反映到所对应的对象上。
通过 example2 我们已经看到,实现一个改变对象参数状态的方法并不是一件难事。理由很简单,方法得到的是对象引用的拷贝,对象引用及其他的拷贝同时引用同一个对象。
很多程序设计语言(特别是,C++和Pascal)提供了两种参数传递的方式:值调用和引用调用。有些程序员(甚至本书的作者)认为Java程序设计语言对对象采用的是引用调用,实际上,这种理解是不对的。由于这种误解具有一定的普遍性,所以下面给出一个反例来详细地阐述一下这个问题。
example 3
public class test1 {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
Student s1 = new Student("小张");
Student s2 = new Student("小李");
Test.swap(s1, s2);
System.out.println("s1:" + s1.getName());
System.out.println("s2:" + s2.getName());
}
public static void swap(Student x, Student y) {
Student temp = x;
x = y;
y = temp;
System.out.println("x:" + x.getName());
System.out.println("y:" + y.getName());
}
}
结果:
x:小李 y:小张 s1:小张 s2:小李
解析:
交换之前:
交换之后:
通过上面两张图可以很清晰的看出: 方法并没有改变存储在变量 s1 和 s2 中的对象引用。swap方法的参数x和y被初始化为两个对象引用的拷贝,这个方法交换的是这两个拷贝
总结:
Java程序设计语言对对象采用的不是引用调用,实际上,对象引用是按值传递的。
下面再总结一下Java中方法参数的使用情况:
刚开始的时候 JavaAPI 所必需的包是 java 开头的包,javax 当时只是扩展 API 包来说使用。然而随着时间的推移,javax 逐渐的扩展成为 Java API 的组成部分。但是,将扩展从 javax 包移动到 java包将是太麻烦了,最终会破坏一堆现有的代码。因此,最终决定 javax 包将成为标准API的一部分。
所以,实际上java和javax没有区别。这都是一个名字。
Java Io流共涉及40多个类,这些类看上去很杂乱,但实际上很有规则,而且彼此之间存在非常紧密的联系,Java I0流的40多个类都是从如下4个抽象类基类中派生出来的。
按操作方式分类结构图:
按操作对象分类结构图:
简答:
详细回答:
JAVA反射机制是在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法;对于任意一个对象,都能够调用它的任意一个方法和属性;这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。
静态编译和动态编译:
反射是框架设计的灵魂。
在我们平时的项目开发过程中,基本上很少会直接使用到反射机制,但这不能说明反射机制没有用,实际上有很多设计、开发都与反射机制有关,例如模块化的开发,通过反射去调用对应的字节码;动态代理设计模式也采用了反射机制,还有我们日常使用的 Spring/Hibernate 等框架也大量使用到了反射机制。
举例:
public class Student {
private int id;
String name;
protected boolean sex;
public float score;
}
public class Get {
//获取反射机制三种方式
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//方式一(通过建立对象)
Student stu = new Student();
Class classobj1 = Class();
System.out.Name());
//方式二(所在通过路径-相对路径)
Class classobj2 = Class.forName("fanshe.Student");
System.out.Name());
//方式三(通过类名)
Class classobj3 = Student.class;
System.out.Name());
}
}
字符串常量池位于堆内存中,专门用来存储字符串常量,可以提高内存的使用率,避免开辟多块空间存储相同的字符串,在创建字符串时 JVM 会首先检查字符串常量池,如果该字符串已经存在池中,则返回它的引用,如果不存在,则实例化一个字符串放到池中,并返回其引用。
不是。Java 中的基本数据类型只有 8 个 :byte、short、int、long、flfloat、double、char、boolean;除了基本类型(primitive type),剩下的都是引用类型(referencetype),Java 5 以后引入的枚举类型也算是一种比较特殊的引用类型。
这是很基础的东西,但是很多初学者却容易忽视,Java 的 8 种基本数据类型中不包括 String,基本数据类型中用来描述文本数据的是 char,但是它只能表示单个字符,比如 ‘a’,‘好’ 之类的,如果要描述一段文本,就需要用多个 char 类型的变量,也就是一个 char 类型数组,比如“你好” 就是长度为2的数组 char[]chars = {‘你’,‘好’};但是使用数组过于麻烦,所以就有了 String,String 底层就是一个 char 类型的数组,只是使用的时候开发者不需要直接操作底层数组,用更加简便的方式即可完成对字符串的使用。
简单来说就是String类利用了final修饰的char类型数组存储字符,源码如下图所以:
/** The value is used for character storage. */
private final char value[];
String真的是不可变的吗?
我觉得如果别人问这个问题的话,回答不可变就可以了。 下面只是给大家看两个有代表性的例子:
String不可变但不代表引用不可以变
String str = "Hello";
str = str + " World";
System.out.println("str=" + str);
结果:
str=Hello World
解析:
实际上,原来String的内容是不变的,只是str由原来指向"Hello"的内存地址转为指向"HelloWorld"的内存地址而已,也就是说多开辟了一块内存区域给"Hello World"字符串。
// 创建字符串"Hello World", 并赋给引用s
String s = "Hello World";
System.out.println("s = " + s); // Hello World
// 获取String类中的value字段Field
valueFieldOfString = DeclaredField("value");
// 改变value属性的访问权限
valueFieldOfString.setAccessible(true);
// 获取s对象上的value属性的值
char[] value = (char[]) (s);
// 改变value所引用的数组中的第5个字符
value[5] = '_';
System.out.println("s = " + s); // Hello_World
结果:
s = Hello World s = Hello_World
解析:
用反射可以访问私有成员, 然后反射出String对象中的value属性, 进而改变通过获得的value引用改变数组的结构。但是一般我们不会这么做,这里只是简单提一下有这个东西。
String 类是 final 类,不可以被继承。
不一样,因为内存的分配方式不一样。String str="i"的方式,java 虚拟机会将其分配到常量池中;而 String str=new String(“i”) 则会被分到堆内存中。
两个对象,一个是静态区的"xyz",一个是用new创建在堆上的对象。
String str1 = "hello"; //str1指向静态区
String str2 = new String("hello"); //str2指向堆上的对象
String str3 = "hello";
String str4 = new String("hello");
System.out.println(str1.equals(str2));//true
System.out.println(str2.equals(str4)); //true
System.out.println(str1 == str3); //true
System.out.println(str1 == str2); //false
System.out.println(str2 == str4); //false
System.out.println(str2 == "hello"); //false str2 = str1;
System.out.println(str2 == "hello");//true
使用 StringBuilder 或者 stringBuffffer 的 reverse() 方法。
示例代码:
public static void main(String[] args) {
// StringBuffer reverse
StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
stringBuffer.append("abcdefg");
System.out.verse()); // gfedcba
//StringBuilder reverse
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
stringBuilder.append("abcdefg");
System.out.verse()); // gfedcba85.
}
数组没有 length()方法 ,有 length 的属性。String 有 length()方法。JavaScript中,获得字符串的长度是通过 length 属性得到的,这一点容易和 Java 混淆。
HashMap 内部实现是通过 key 的 hashcode 来确定 value 的存储位置,因为字符串是不可变的,所以当创建字符串时,它的 hashcode 被缓存下来,不需要再次计算,所以相比于其他对象更快。
String类中使用字符数组保存字符串,private final char value[],所以string对象是不可变的。StringBuilder与StringBuffffer都继承自AbstractStringBuilder类,在AbstractStringBuilder中也是使用字符数组保存字符串,char[] value,这两种对象都是可变的。
String中的对象是不可变的,也就可以理解为常量,线程安全。AbstractStringBuilder是StringBuilder与StringBuffffer的公共父类,定义了一些字符串的基本操作,如expandCapacity、append、insert、indexOf等公共方法。StringBuffffer对方法加了同步锁或者对调用的方法加了同步锁,所以是线程安全的。StringBuilder并没有对方法进行加同步锁,所以是非线程安全的。
每次对String 类型进行改变的时候,都会生成一个新的String对象,然后将指针指向新的String 对象。StringBuffffer每次都会对StringBuffffer对象本身进行操作,而不是生成新的对象并改变对象引用。相同情况下使用StirngBuilder 相比使用StringBuffffer 仅能获得10%~15% 左右的性能提升,但却要冒多线程不安全的风险。
对于三者使用的总结
Java 是一个近乎纯洁的面向对象编程语言,但是为了编程的方便还是引入了基本数据类型,但是为了能够将这些基本数据类型当成对象操作,Java 为每一个基本数据类型都引入了对应的包装类型(wrapper class),int 的包装类就是 Integer,从 Java 5 开始引入了自动装箱/拆箱机制,使得二者可以相互转换。
Java 为每个原始类型提供了包装类型:
如果整型字面量的值在-128到127之间,那么自动装箱时不会new新的Integer对象,而是直接引用常量池中的Integer对象,超过范围 a1==b1的结果是false
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Integer a = new Integer(3);
Integer b = 3; // 将3自动装箱成Integer类型
int c = 3;
System.out.println(a == b); // false 两个引用没有引用同一对象
System.out.println(a == c); // true a自动拆箱成int类型再和c比较
System.out.println(b == c); // true
Integer a1 = 128;
Integer b1 = 128;
System.out.println(a1 == b1); // false
Integer a2 = 127;
Integer b2 = 127;
System.out.println(a2 == b2); // true }
}
}
具体来说 JDK 其实包含了 JRE,同时还包含了编译 java 源码的编译器 javac,还包含了很多 java 程序调试和分析的工具。简单来说:如果你需要运行 java 程序,只需安装 JRE 就可以了,如果你需要编写 java 程序,需要安装 JDK。
== 解读
对于基本类型和引用类型 == 的作用效果是不同的,如下所示:
代码示例:
String x = "string";
String y = "string";
String z = new String("string");
System.out.println(x==y); // true
System.out.println(x==z); // false
System.out.println(x.equals(y)); // true
System.out.println(x.equals(z)); // true
代码解读:因为 x 和 y 指向的是同一个引用,所以 == 也是 true,而 new String()方法则重写开辟了内存空间,所以 == 结果为 false,而 equals 比较的一直是值,所以结果都为 true。
equals 解读
equals 本质上就是 ==,只不过 String 和 Integer 等重写了 equals 方法,把它变成了值比较。看下面的代码就明白了。
首先来看默认情况下 equals 比较一个有相同值的对象,代码如下:
class Cat {
public Cat(String name) {
this.name = name;
}
private String name;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
Cat c1 = new Cat("陀螺");
Cat c2 = new Cat("陀螺");
System.out.println(c1.equals(c2)); // false
输出结果出乎我们的意料,竟然是 false?这是怎么回事,看了 equals 源码就知道了,源码如下:
public boolean equals(Object obj) {
return (this == obj);
}
原来 equals 本质上就是 ==。
那问题来了,两个相同值的 String 对象,为什么返回的是 true?代码如下:
String s1 = new String("老王");
String s2 = new String("老王");
System.out.println(s1.equals(s2)); // true
同样的,当我们进入 String 的 equals 方法,找到了答案,代码如下:
public boolean equals(Object anObject) {
if (this == anObject) {
return true;
}
if (anObject instanceof String) {
String anotherString = (String)anObject;
int n = value.length;
if (n == anotherString.value.length) {
char v1[] = value;
char v2[] = anotherString.value;
int i = 0;
while (n-- != 0) {
if (v1[i] != v2[i])
return false;
i++;
}
return true;
}
}
return false;
}
原来是 String 重写了 Object 的 equals 方法,把引用比较改成了值比较。
总结 :== 对于基本类型来说是值比较,对于引用类型来说是比较的是引用;而 equals 默认情况下是引用比较,只是很多类重新了 equals 方法,比如 String、Integer 等把它变成了值比较,所以一般情况下 equals 比较的是值是否相等。
不对,两个对象的 hashCode()相同,equals()不一定 true。
代码示例:
String str1 = "通话";
String str2 = "重地";
System.out.println(String.format("str1:%d | str2:%d", str1.hashCode(),str2.hashCode()));
System.out.println(str1.equals(str2));
执行的结果:
str1:1179395 | str2:1179395
false
代码解读:很显然“通话”和“重地”的 hashCode() 相同,然而 equals() 则为 false,因为在散列表中,hashCode()相等即两个键值对的哈希值相等,然而哈希值相等,并不一定能得出键值对相等。
等于 -1,因为在数轴上取值时,中间值(0.5)向右取整,所以正 0.5 是往上取整,负 0.5 是直接舍弃。
String 不属于基础类型,基础类型有 8 种:byte、boolean、char、short、int、float、long、double,而 String 属于对象。
操作字符串的类有:String、StringBuffer、StringBuilder。
String 和 StringBuffer、StringBuilder 的区别在于 String 声明的是不可变的对象,每次操作都会生成新的 String 对象,然后将指针指向新的 String 对象,而 StringBuffer、StringBuilder 可以在原有对象的基础上进行操作,所以在经常改变字符串内容的情况下最好不要使用 String。
StringBuffer 和 StringBuilder 最大的区别在于,StringBuffer 是线程安全的,而 StringBuilder 是非线程安全的,但 StringBuilder 的性能却高于 StringBuffer,所以在单线程环境下推荐使用 StringBuilder,多线程环境下推荐使用 StringBuffer。
不一样,因为内存的分配方式不一样。String str="i"的方式,java 虚拟机会将其分配到常量池中;而 String str=new String(“i”) 则会被分到堆内存中。
使用 StringBuilder 或者 stringBuffer 的 reverse() 方法。
示例代码:
// StringBuffer reverse
StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
stringBuffer.append("abcdefg");
System.out.verse()); // gfedcba
// StringBuilder reverse
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
stringBuilder.append("abcdefg");
System.out.verse()); // gfedcba
不需要,抽象类不一定非要有抽象方法。
示例代码:
abstract class Cat {
public static void sayHi() {
System.out.println("hi~");
}
}
上面代码,抽象类并没有抽象方法但完全可以正常运行。
不能,定义抽象类就是让其他类继承的,如果定义为 final 该类就不能被继承,这样彼此就会产生矛盾,所以 final 不能修饰抽象类,如下图所示,编辑器也会提示错误信息:
按功能来分:输入流(input)、输出流(output)。
按类型来分:字节流和字符流。
字节流和字符流的区别是:字节流按 8 位传输以字节为单位输入输出数据,字符流按 16 位传输以字符为单位输入输出数据。
对于在Map中插入、删除和定位元素这类操作,HashMap是最好的选择。然而,假如你需要对一个有序的key集合进行遍历,TreeMap是更好的选择。基于你的collection的大小,也许向HashMap中添加元素会更快,将map换为TreeMap进行有序key的遍历。
HashMap概述: HashMap是基于哈希表的Map接口的非同步实现。此实现提供所有可选的映射操作,并允许使用null值和null键。此类不保证映射的顺序,特别是它不保证该顺序恒久不变。
HashMap的数据结构: 在java编程语言中,最基本的结构就是两种,一个是数组,另外一个是模拟指针(引用),所有的数据结构都可以用这两个基本结构来构造的,HashMap也不例外。HashMap实际上是一个“链表散列”的数据结构,即数组和链表的结合体。
当我们往Hashmap中put元素时,首先根据key的hashcode重新计算hash值,根绝hash值得到这个元素在数组中的位置(下标),如果该数组在该位置上已经存放了其他元素,那么在这个位置上的元素将以链表的形式存放,新加入的放在链头,最先加入的放入链尾.如果数组中该位置没有元素,就直接将该元素放到数组的该位置上。
需要注意Jdk 1.8中对HashMap的实现做了优化,当链表中的节点数据超过八个之后,该链表会转为红黑树来提高查询效率,从原来的O(n)到O(logn)
最明显的区别是 ArrrayList底层的数据结构是数组,支持随机访问,而 LinkedList 的底层数据结构是双向循环链表,不支持随机访问。使用下标访问一个元素,ArrayList 的时间复杂度是 O(1),而 LinkedList 是 O(n)。
poll() 和 remove() 都是从队列中取出一个元素,但是 poll() 在获取元素失败的时候会返回空,但是 remove() 失败的时候会抛出异常。
迭代器是一种设计模式,它是一个对象,它可以遍历并选择序列中的对象,而开发人员不需要了解该序列的底层结构。迭代器通常被称为“轻量级”对象,因为创建它的代价小。
Java中的Iterator功能比较简单,并且只能单向移动:
Iterator是Java迭代器最简单的实现,为List设计的ListIterator具有更多的功能,它可以从两个方向遍历List,也可以从List中插入和删除元素。
所以并发编程的目标是充分的利用处理器的每一个核,以达到最高的处理性能。
简而言之,进程是程序运行和资源分配的基本单位,一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程。进程在执行过程中拥有独立的内存单元,而多个线程共享内存资源,减少切换次数,从而效率更高。线程是进程的一个实体,是cpu调度和分派的基本单位,是比程序更小的能独立运行的基本单位。同一进程中的多个线程之间可以并发执行。
守护线程(即daemon thread),是个服务线程,准确地来说就是服务其他的线程。
①. 继承Thread类创建线程类
②. 通过Runnable接口创建线程类
③. 通过Callable和Future创建线程
有点深的问题了,也看出一个Java程序员学习知识的广度。
线程通常都有五种状态,创建、就绪、运行、阻塞和死亡。
每个线程都是通过某个特定Thread对象所对应的方法run()来完成其操作的,方法run()称为线程体。通过调用Thread类的start()方法来启动一个线程。
start()方法来启动一个线程,真正实现了多线程运行。这时无需等待run方法体代码执行完毕,可以直接继续执行下面的代码; 这时此线程是处于就绪状态, 并没有运行。 然后通过此Thread类调用方法run()来完成其运行状态, 这里方法run()称为线程体,它包含了要执行的这个线程的内容, Run方法运行结束, 此线程终止。然后CPU再调度其它线程。
run()方法是在本线程里的,只是线程里的一个函数,而不是多线程的。 如果直接调用run(),其实就相当于是调用了一个普通函数而已,直接待用run()方法必须等待run()方法执行完毕才能执行下面的代码,所以执行路径还是只有一条,根本就没有线程的特征,所以在多线程执行时要使用start()方法而不是run()方法。
①. newFixedThreadPool(int nThreads)
创建一个固定长度的线程池,每当提交一个任务就创建一个线程,直到达到线程池的最大数量,这时线程规模将不再变化,当线程发生未预期的错误而结束时,线程池会补充一个新的线程。
②. newCachedThreadPool()
创建一个可缓存的线程池,如果线程池的规模超过了处理需求,将自动回收空闲线程,而当需求增加时,则可以自动添加新线程,线程池的规模不存在任何限制。
③. newSingleThreadExecutor()
这是一个单线程的Executor,它创建单个工作线程来执行任务,如果这个线程异常结束,会创建一个新的来替代它;它的特点是能确保依照任务在队列中的顺序来串行执行。
④. newScheduledThreadPool(int corePoolSize)
创建了一个固定长度的线程池,而且以延迟或定时的方式来执行任务,类似于Timer。
线程池有5种状态:Running、ShutDown、Stop、Tidying、Terminated。
线程池各个状态切换框架图:
线程安全在三个方面体现:
在Java中,锁共有4种状态,级别从低到高依次为:无状态锁,偏向锁,轻量级锁和重量级锁状态,这几个状态会随着竞争情况逐渐升级。锁可以升级但不能降级。
锁升级的图示过程:
死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中,由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象,若无外力作用,它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁,这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。是操作系统层面的一个错误,是进程死锁的简称,最早在 1965 年由 Dijkstra 在研究银行家算法时提出的,它是计算机操作系统乃至整个并发程序设计领域最难处理的问题之一。
死锁的四个必要条件:
这四个条件是死锁的必要条件,只要系统发生死锁,这些条件必然成立,而只要上述条件之 一不满足,就不会发生死锁。
理解了死锁的原因,尤其是产生死锁的四个必要条件,就可以最大可能地避免、预防和 解除死锁。
所以,在系统设计、进程调度等方面注意如何不让这四个必要条件成立,如何确 定资源的合理分配算法,避免进程永久占据系统资源。
此外,也要防止进程在处于等待状态的情况下占用资源。因此,对资源的分配要给予合理的规划。
线程局部变量是局限于线程内部的变量,属于线程自身所有,不在多个线程间共享。Java提供ThreadLocal类来支持线程局部变量,是一种实现线程安全的方式。但是在管理环境下(如 web 服务器)使用线程局部变量的时候要特别小心,在这种情况下,工作线程的生命周期比任何应用变量的生命周期都要长。任何线程局部变量一旦在工作完成后没有释放,Java 应用就存在内存泄露的风险。
synchronized可以保证方法或者代码块在运行时,同一时刻只有一个方法可以进入到临界区,同时它还可以保证共享变量的内存可见性。
Java中每一个对象都可以作为锁,这是synchronized实现同步的基础:
synchronized是和if、else、for、while一样的关键字,ReentrantLock是类,这是二者的本质区别。既然ReentrantLock是类,那么它就提供了比synchronized更多更灵活的特性,可以被继承、可以有方法、可以有各种各样的类变量,ReentrantLock比synchronized的扩展性体现在几点上:
另外,二者的锁机制其实也是不一样的:ReentrantLock底层调用的是Unsafe的park方法加锁,synchronized操作的应该是对象头中mark word。
Atomic包中的类基本的特性就是在多线程环境下,当有多个线程同时对单个(包括基本类型及引用类型)变量进行操作时,具有排他性,即当多个线程同时对该变量的值进行更新时,仅有一个线程能成功,而未成功的线程可以向自旋锁一样,继续尝试,一直等到执行成功。
Atomic系列的类中的核心方法都会调用unsafe类中的几个本地方法。我们需要先知道一个东西就是Unsafe类,全名为:sun.misc.Unsafe,这个类包含了大量的对C代码的操作,包括很多直接内存分配以及原子操作的调用,而它之所以标记为非安全的,是告诉你这个里面大量的方法调用都会存在安全隐患,需要小心使用,否则会导致严重的后果,例如在通过unsafe分配内存的时候,如果自己指定某些区域可能会导致一些类似C++一样的指针越界到其他进程的问题。
反射主要是指程序可以访问、检测和修改它本身状态或行为的一种能力
在Java运行时环境中,对于任意一个类,能否知道这个类有哪些属性和方法?对于任意一个对象,能否调用它的任意一个方法
Java反射机制主要提供了以下功能:
简单说就是为了保存在内存中的各种对象的状态(也就是实例变量,不是方法),并且可以把保存的对象状态再读出来。虽然你可以用你自己的各种各样的方法来保存object states,但是Java给你提供一种应该比你自己好的保存对象状态的机制,那就是序列化。
什么情况下需要序列化:
a)当你想把的内存中的对象状态保存到一个文件中或者数据库中时候;
b)当你想用套接字在网络上传送对象的时候;
c)当你想通过RMI传输对象的时候;
动态代理:
当想要给实现了某个接口的类中的方法,加一些额外的处理。比如说加日志,加事务等。可以给这个类创建一个代理,故名思议就是创建一个新的类,这个类不仅包含原来类方法的功能,而且还在原来的基础上添加了额外处理的新类。这个代理类并不是定义好的,是动态生成的。具有解耦意义,灵活,扩展性强。
动态代理的应用:
首先必须定义一个接口,还要有一个InvocationHandler(将实现接口的类的对象传递给它)处理类。再有一个工具类Proxy(习惯性将其称为代理类,因为调用他的newInstance()可以产生代理对象,其实他只是一个产生代理对象的工具类)。利用到InvocationHandler,拼接代理类源码,将其编译生成代理类的二进制码,利用加载器加载,并将其实例化产生代理对象,最后返回。
想对一个对象进行处理,又想保留原有的数据进行接下来的操作,就需要克隆了,Java语言中克隆针对的是类的实例。
有两种方式:
1). 实现Cloneable接口并重写Object类中的clone()方法;
2). 实现Serializable接口,通过对象的序列化和反序列化实现克隆,可以实现真正的深度克隆,代码如下:
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;
public class MyUtil {
private MyUtil() {
throw new AssertionError();
}
@SuppressWarnings("unchecked")
public static <T extends Serializable> T clone(T obj) throws Exception {
ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bout);
oos.writeObject(obj);
ByteArrayInputStream bin = new ByteArray());
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bin);
return (T) adObject();
// 说明:调用ByteArrayInputStream或ByteArrayOutputStream对象的close方法没有任何意义
// 这两个基于内存的流只要垃圾回收器清理对象就能够释放资源,这一点不同于对外部资源(如文件流)的释放
}
}
下面是测试代码:
import java.io.Serializable;
/**
* 人类
* @author nnngu
*
*/
class Person implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = -9102017020286042305L;
private String name; // 姓名
private int age; // 年龄
private Car car; // 座驾
public Person(String name, int age, Car car) {
this.name = name;
this.age = age;
this.car = car;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public Car getCar() {
return car;
}
public void setCar(Car car) {
this.car = car;
}
@Override
public String toString() {
return "Person [name=" + name + ", age=" + age + ", car=" + car + "]";
}
}
/**
* 小汽车类
* @author nnngu
*
*/
class Car implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = -5713945027627603702L;
private String brand; // 品牌
private int maxSpeed; // 最高时速
public Car(String brand, int maxSpeed) {
this.brand = brand;
this.maxSpeed = maxSpeed;
}
public String getBrand() {
return brand;
}
public void setBrand(String brand) {
this.brand = brand;
}
public int getMaxSpeed() {
return maxSpeed;
}
public void setMaxSpeed(int maxSpeed) {
this.maxSpeed = maxSpeed;
}
@Override
public String toString() {
return "Car [brand=" + brand + ", maxSpeed=" + maxSpeed + "]";
}
}
class CloneTest {
public static void main(String[] args) {
try {
Person p1 = new Person("郭靖", 33, new Car("Benz", 300));
Person p2 = MyUtil.clone(p1); // 深度克隆
p2.getCar().setBrand("BYD");
// 修改克隆的Person对象p2关联的汽车对象的品牌属性
// 原来的Person对象p1关联的汽车不会受到任何影响
// 因为在克隆Person对象时其关联的汽车对象也被克隆了
System.out.println(p1);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
注意:基于序列化和反序列化实现的克隆不仅仅是深度克隆,更重要的是通过泛型限定,可以检查出要克隆的对象是否支持序列化,这项检查是编译器完成的,不是在运行时抛出异常,这种是方案明显优于使用Object类的clone方法克隆对象。让问题在编译的时候暴露出来总是好过把问题留到运行时。
JSP有9个内置对象:
JSP中的四种作用域包括page、request、session和application,具体来说:
其实session是一个存在服务器上的类似于一个散列表格的文件。里面存有我们需要的信息,在我们需要用的时候可以从里面取出来。类似于一个大号的map吧,里面的键存储的是用户的sessionid,用户向服务器发送请求的时候会带上这个sessionid。这时就可以从中取出对应的值了。
Cookie与 Session,一般认为是两个独立的东西,Session采用的是在服务器端保持状态的方案,而Cookie采用的是在客户端保持状态的方案。但为什么禁用Cookie就不能得到Session呢?因为Session是用Session ID来确定当前对话所对应的服务器Session,而Session ID是通过Cookie来传递的,禁用Cookie相当于失去了Session ID,也就得不到Session了。
假定用户关闭Cookie的情况下使用Session,其实现途径有以下几种:
Struts2是类级别的拦截,每次请求就会创建一个Action,和Spring整合时Struts2的ActionBean注入作用域是原型模式prototype,然后通过setter,getter吧request数据注入到属性。Struts2中,一个Action对应一个request,response上下文,在接收参数时,可以通过属性接收,这说明属性参数是让多个方法共享的。Struts2中Action的一个方法可以对应一个url,而其类属性却被所有方法共享,这也就无法用注解或其他方式标识其所属方法了,只能设计为多例。
SpringMVC是方法级别的拦截,一个方法对应一个Request上下文,所以方法直接基本上是独立的,独享request,response数据。而每个方法同时又何一个url对应,参数的传递是直接注入到方法中的,是方法所独有的。处理结果通过ModeMap返回给框架。在Spring整合时,SpringMVC的Controller Bean默认单例模式Singleton,所以默认对所有的请求,只会创建一个Controller,有应为没有共享的属性,所以是线程安全的,如果要改变默认的作用域,需要添加@Scope注解修改。
Struts2有自己的拦截Interceptor机制,SpringMVC这是用的是独立的Aop方式,这样导致Struts2的配置文件量还是比SpringMVC大。
Struts2采用Filter(StrutsPrepareAndExecuteFilter)实现,SpringMVC(DispatcherServlet)则采用Servlet实现。Filter在容器启动之后即初始化;服务停止以后坠毁,晚于Servlet。Servlet在是在调用时初始化,先于Filter调用,服务停止后销毁。
Struts2是类级别的拦截,每次请求对应实例一个新的Action,需要加载所有的属性值注入,SpringMVC实现了零配置,由于SpringMVC基于方法的拦截,有加载一次单例模式bean注入。所以,SpringMVC开发效率和性能高于Struts2。
spring MVC和Spring是无缝的。从这个项目的管理和安全上也比Struts2高。
XSS攻击又称CSS,全称Cross Site Script (跨站脚本攻击),其原理是攻击者向有XSS漏洞的网站中输入恶意的 HTML 代码,当用户浏览该网站时,这段 HTML 代码会自动执行,从而达到攻击的目的。XSS 攻击类似于 SQL 注入攻击,SQL注入攻击中以SQL语句作为用户输入,从而达到查询/修改/删除数据的目的,而在xss攻击中,通过插入恶意脚本,实现对用户游览器的控制,获取用户的一些信息。 XSS是 Web 程序中常见的漏洞,XSS 属于被动式且用于客户端的攻击方式。
XSS防范的总体思路是:对输入(和URL参数)进行过滤,对输出进行编码。
CSRF(Cross-site request forgery)也被称为 one-click attack或者 session riding,中文全称是叫跨站请求伪造。一般来说,攻击者通过伪造用户的浏览器的请求,向访问一个用户自己曾经认证访问过的网站发送出去,使目标网站接收并误以为是用户的真实操作而去执行命令。常用于盗取账号、转账、发送虚假消息等。攻击者利用网站对请求的验证漏洞而实现这样的攻击行为,网站能够确认请求来源于用户的浏览器,却不能验证请求是否源于用户的真实意愿下的操作行为。
如何避免:
HTTP头中的Referer字段记录了该 HTTP 请求的来源地址。在通常情况下,访问一个安全受限页面的请求来自于同一个网站,而如果黑客要对其实施 CSRF
攻击,他一般只能在他自己的网站构造请求。因此,可以通过验证Referer值来防御CSRF 攻击。
关键操作页面加上验证码,后台收到请求后通过判断验证码可以防御CSRF。但这种方法对用户不太友好。
,这样就把token以参数的形式加入请求了。
这种方法也是使用 token 并进行验证,和上一种方法不同的是,这里并不是把 token 以参数的形式置于 HTTP 请求之中,而是把它放到 HTTP 头中自定义的属性里。通过 XMLHttpRequest 这个类,可以一次性给所有该类请求加上 csrftoken 这个 HTTP 头属性,并把 token 值放入其中。这样解决了上种方法在请求中加入 token 的不便,同时,通过 XMLHttpRequest 请求的地址不会被记录到浏览器的地址栏,也不用担心 token 会透过 Referer 泄露到其他网站中去。
throws是用来声明一个方法可能抛出的所有异常信息,throws是将异常声明但是不处理,而是将异常往上传,谁调用我就交给谁处理。而throw则是指抛出的一个具体的异常类型。
catch 可以省略
原因:
更为严格的说法其实是:try只适合处理运行时异常,try+catch适合处理运行时异常+普通异常。也就是说,如果你只用try去处理普通异常却不加以catch处理,编译是通不过的,因为编译器硬性规定,普通异常如果选择捕获,则必须用catch显示声明以便进一步处理。而运行时异常在编译时没有如此规定,所以catch可以省略,你加上catch编译器也觉得无可厚非。
理论上,编译器看任何代码都不顺眼,都觉得可能有潜在的问题,所以你即使对所有代码加上try,代码在运行期时也只不过是在正常运行的基础上加一层皮。但是你一旦对一段代码加上try,就等于显示地承诺编译器,对这段代码可能抛出的异常进行捕获而非向上抛出处理。如果是普通异常,编译器要求必须用catch捕获以便进一步处理;如果运行时异常,捕获然后丢弃并且+finally扫尾处理,或者加上catch捕获以便进一步处理。
至于加上finally,则是在不管有没捕获异常,都要进行的“扫尾”处理。
会执行,在 return 前执行。
代码示例1:
/*
* java面试题--如果catch里面有return语句,finally里面的代码还会执行吗?
*/
public class FinallyDemo2 {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(getInt());
}
public static int getInt() {
int a = 10;
try {
System.out.println(a / 0);
a = 20;
} catch (ArithmeticException e) {
a = 30;
return a;
/*
* return a 在程序执行到这一步的时候,这里不是return a 而是 return 30;这个返回路径就形成了
* 但是呢,它发现后面还有finally,所以继续执行finally的内容,a=40
* 再次回到以前的路径,继续走return 30,形成返回路径之后,这里的a就不是a变量了,而是常量30
*/
} finally {
a = 40;
}
// return a;
}
}
执行结果:30
代码示例2:
package com.java_02;
/*
* java面试题--如果catch里面有return语句,finally里面的代码还会执行吗?
*/
public class FinallyDemo2 {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(getInt());
}
public static int getInt() {
int a = 10;
try {
System.out.println(a / 0);
a = 20;
} catch (ArithmeticException e) {
a = 30;
return a;
/*
* return a 在程序执行到这一步的时候,这里不是return a 而是 return 30;这个返回路径就形成了
* 但是呢,它发现后面还有finally,所以继续执行finally的内容,a=40
* 再次回到以前的路径,继续走return 30,形成返回路径之后,这里的a就不是a变量了,而是常量30
*/
} finally {
a = 40;
return a; //如果这样,就又重新形成了一条返回路径,由于只能通过1个return返回,所以这里直接返回40
}
// return a;
}
}
执行结果:40
301,302 都是HTTP状态的编码,都代表着某个URL发生了转移。
区别:
Forward和Redirect代表了两种请求转发方式:直接转发和间接转发。
直接转发方式(Forward),客户端和浏览器只发出一次请求,Servlet、HTML、JSP或其它信息资源,由第二个信息资源响应该请求,在请求对象request中,保存的对象对于每个信息资源是共享的。
间接转发方式(Redirect),实际是两次HTTP请求,服务器端在响应第一次请求的时候,让浏览器再向另外一个URL发出请求,从而达到转发的目的。
举个通俗的例子:
直接转发就相当于:“A找B借钱,B说没有,B去找C借,借到借不到都会把消息传递给A”;
间接转发就相当于:“A找B借钱,B说没有,让A去找C借”。
为了实现可靠数据传输, TCP 协议的通信双方, 都必须维护一个序列号, 以标识发送出去的数据包中, 哪些是已经被对方收到的。 三次握手的过程即是通信双方相互告知序列号起始值, 并确认对方已经收到了序列号起始值的必经步骤。
如果只是两次握手, 至多只有连接发起方的起始序列号能被确认, 另一方选择的序列号则得不到确认。
①. 发送方产生粘包
采用TCP协议传输数据的客户端与服务器经常是保持一个长连接的状态(一次连接发一次数据不存在粘包),双方在连接不断开的情况下,可以一直传输数据;但当发送的数据包过于的小时,那么TCP协议默认的会启用Nagle算法,将这些较小的数据包进行合并发送(缓冲区数据发送是一个堆压的过程);这个合并过程就是在发送缓冲区中进行的,也就是说数据发送出来它已经是粘包的状态了。
②. 接收方产生粘包
接收方采用TCP协议接收数据时的过程是这样的:数据到底接收方,从网络模型的下方传递至传输层,传输层的TCP协议处理是将其放置接收缓冲区,然后由应用层来主动获取(C语言用recv、read等函数);这时会出现一个问题,就是我们在程序中调用的读取数据函数不能及时的把缓冲区中的数据拿出来,而下一个数据又到来并有一部分放入的缓冲区末尾,等我们读取数据时就是一个粘包。(放数据的速度 > 应用层拿数据速度)
方式一:图片ping或script标签跨域
图片ping常用于跟踪用户点击页面或动态广告曝光次数。 script标签可以得到从其他来源数据,这也是JSONP依赖的根据。
方式二:JSONP跨域
JSONP(JSON with Padding)是数据格式JSON的一种“使用模式”,可以让网页从别的网域要数据。根据 XmlHttpRequest 对象受到同源策略的影响,而利用
缺点:
方式三:CORS
Cross-Origin Resource Sharing(CORS)跨域资源共享是一份浏览器技术的规范,提供了 Web 服务从不同域传来沙盒脚本的方法,以避开浏览器的同源策略,确保安全的跨域数据传输。现代浏览器使用CORS在API容器如XMLHttpRequest来减少HTTP请求的风险来源。与 JSONP 不同,CORS 除了 GET 要求方法以外也支持其他的 HTTP 要求。服务器一般需要增加如下响应头的一种或几种:
Access-Control-Allow-Origin: *
Access-Control-Allow-Methods: POST, GET, OPTIONS
Access-Control-Allow-Headers: X-PINGOTHER, Content-Type
Access-Control-Max-Age: 86400
跨域请求默认不会携带Cookie信息,如果需要携带,请配置下述参数:
"Access-Control-Allow-Credentials": true
// Ajax设置
"withCredentials": true
方式四:window.name+iframe
window.name通过在iframe(一般动态创建i)中加载跨域HTML文件来起作用。然后,HTML文件将传递给请求者的字符串内容赋值给window.name。然后,请求者可以检索window.name值作为响应。
每个iframe都有包裹它的window,而这个window是top window的子窗口。contentWindow属性返回元素的Window对象。你可以使用这个Window对象来访问iframe的文档及其内部DOM。
<!--
下述用端口
10000表示:domainA
10001表示:domainB
-->
<!-- localhost:10000 -->
<script>
var iframe = ateElement('iframe');
iframe.style.display = 'none'; // 隐藏
var state = 0; // 防止页面无限刷新
load = function() {
if(state === 1) {
console.log(JSON.tWindow.name));
// 清除创建的iframe
tWindow.document.write('');
tWindow.close();
veChild(iframe);
} else if(state === 0) {
state = 1;
// 加载完成,指向当前域,防止错误(proxy.html为空白页面)
// Blocked a frame with origin "localhost:10000" from accessing a cross-origin frame.
tWindow.location = 'localhost:10000/proxy.html';
}
};
iframe.src = 'localhost:10001';
document.body.appendChild(iframe);
</script>
<!-- localhost:10001 -->
<!DOCTYPE html>
...
<script>
window.name = JSON.stringify({a: 1, b: 2});
</script>
</html>
方式五:window.postMessage()
HTML5新特性,可以用来向其他所有的 window 对象发送消息。需要注意的是我们必须要保证所有的脚本执行完才发送 MessageEvent,如果在函数执行的过程中调用了它,就会让后面的函数超时无法执行。
下述代码实现了跨域存储localStorage
<!--
下述用端口
10000表示:domainA
10001表示:domainB
-->
<!-- localhost:10000 -->
<iframe src="localhost:10001/msg.html" name="myPostMessage" style="display:none;">
</iframe>
<script>
function main() {
LSsetItem('test', 'Test: ' + new Date());
LSgetItem('test', function(value) {
console.log('value: ' + value);
});
LSremoveItem('test');
}
var callbacks = {};
window.addEventListener('message', function(event) {
if (event.source === frames['myPostMessage']) {
console.log(event)
var data = /^#localStorage#(d+)(null)?#([Ss]*)/.exec(event.data);
if (data) {
if (callbacks[data[1]]) {
callbacks[data[1]](data[2] === 'null' ? null : data[3]);
}
delete callbacks[data[1]];
}
}
}, false);
var domain = '*';
// 增加
function LSsetItem(key, value) {
var obj = {
setItem: key,
value: value
};
frames['myPostMessage'].postMessage(JSON.stringify(obj), domain);
}
// 获取
function LSgetItem(key, callback) {
var identifier = new Date().getTime();
var obj = {
identifier: identifier,
getItem: key
};
callbacks[identifier] = callback;
frames['myPostMessage'].postMessage(JSON.stringify(obj), domain);
}
// 删除
function LSremoveItem(key) {
var obj = {
removeItem: key
};
frames['myPostMessage'].postMessage(JSON.stringify(obj), domain);
}
</script>
<!-- localhost:10001 -->
<script>
window.addEventListener('message', function(event) {
console.log('Receiver debugging', event);
if (igin == 'localhost:10000') {
var data = JSON.parse(event.data);
if ('setItem' in data) {
localStorage.setItem(data.setItem, data.value);
} else if ('getItem' in data) {
var gotItem = Item);
event.source.postMessage(
'#localStorage#' + data.identifier +
(gotItem === null ? 'null#' : '#' + gotItem),
igin
);
} else if ('removeItem' in data) {
veItem);
}
}
}, false);
</script>
注意Safari一下,会报错:
Blocked a frame with origin “localhost:10001” from accessing a frame with origin “localhost:10000“. Protocols, domains, and ports must match.
避免该错误,可以在Safari浏览器中勾选开发菜单==>停用跨域限制。或者只能使用服务器端转存的方式实现,因为Safari浏览器默认只支持CORS跨域请求。
方式六:修改document.domain跨子域
前提条件:这两个域名必须属于同一个基础域名!而且所用的协议,端口都要一致,否则无法利用document.domain进行跨域,所以只能跨子域
在根域范围内,允许把domain属性的值设置为它的上一级域。例如,在””域内,可以把domain设置为 “xxx” 但不能设置为 “xxx” 或者”com”。
现在存在两个域名和。在aaa下嵌入bbb的页面,由于其document.name不一致,无法在aaa下操作bbb的js。可以在aaa和bbb下通过js将document.name = ‘xxx’;设置一致,来达到互相访问的作用。
方式七:WebSocket
WebSocket protocol 是HTML5一种新的协议。它实现了浏览器与服务器全双工通信,同时允许跨域通讯,是server push技术的一种很棒的实现。相关文章,请查看:WebSocket、WebSocket-SockJS
需要注意:WebSocket对象不支持DOM 2级事件侦听器,必须使用DOM 0级语法分别定义各个事件。
方式八:代理
同源策略是针对浏览器端进行的限制,可以通过服务器端来解决该问题
DomainA客户端(浏览器) ==> DomainA服务器 ==> DomainB服务器 ==> DomainA客户端(浏览器)
来源:blog.csdn/ligang2585116/article/details/73072868
jsonp 即 json+padding,动态创建script标签,利用script标签的src属性可以获取任何域下的js脚本,通过这个特性(也可以说漏洞),服务器端不在返货json格式,而是返回一段调用某个函数的js代码,在src中进行了调用,这样实现了跨域。
简单工厂模式:
这个模式本身很简单而且使用在业务较简单的情况下。一般用于小项目或者具体产品很少扩展的情况(这样工厂类才不用经常更改)。
它由三种角色组成:
来用类图来清晰的表示下的它们之间的关系:
抽象工厂模式:
先来认识下什么是产品族: 位于不同产品等级结构中,功能相关联的产品组成的家族。
图中的BmwCar和BenzCar就是两个产品树(产品层次结构);而如图所示的BenzSportsCar和BmwSportsCar就是一个产品族。他们都可以放到跑车家族中,因此功能有所关联。同理BmwBussinessCar和BenzBusinessCar也是一个产品族。
可以这么说,它和工厂方法模式的区别就在于需要创建对象的复杂程度上。而且抽象工厂模式是三个里面最为抽象、最具一般性的。抽象工厂模式的用意为:给客户端提供一个接口,可以创建多个产品族中的产品对象。
而且使用抽象工厂模式还要满足一下条件:
来看看抽象工厂模式的各个角色(和工厂方法的如出一辙):
例如: 迅雷多线程下载、数据库连接池、分批发送短信等。
并发编程的目的就是为了能提高程序的执行效率,提高程序运行速度,但是并发编程并不总是能提高程序运行速度的,而且并发编程可能会遇到很多问题,比如:内存泄漏、上下文切换、线程安全、死锁等问题。
出现线程安全问题的原因一般都是三个原因:
做一个形象的比喻:
多线程:多线程是指程序中包含多个执行流,即在一个程序中可以同时运行多个不同的线程来执行不同的任务。
可以提高 CPU 的利用率。在多线程程序中,一个线程必须等待的时候,CPU 可以运行其它的线程而不是等待,这样就大大提高了程序的效率。也就是说允许单个程序创建多个并行执行的线程来完成各自的任务。
什么是线程和进程?
一个进程至少有一个线程,一个进程可以运行多个线程,多个线程可共享数据。
进程与线程的区别
多线程编程中一般线程的个数都大于 CPU 核心的个数,而一个 CPU 核心在任意时刻只能被一个线程使用,为了让这些线程都能得到有效执行,CPU 采取的策略是为每个线程分配时间片并轮转的形式。当一个线程的时间片用完的时候就会重新处于就绪状态让给其他线程使用,这个过程就属于一次上下文切换。
概括来说就是:当前任务在执行完 CPU 时间片切换到另一个任务之前会先保存自己的状态,以便下次再切换回这个任务时,可以再加载这个任务的状态。任务从保存到再加载的过程就是一次上下文切换。
上下文切换通常是计算密集型的。也就是说,它需要相当可观的处理器时间,在每秒几十上百次的切换中,每次切换都需要纳秒量级的时间。所以,上下文切换对系统来说意味着消耗大量的 CPU时间,事实上,可能是操作系统中时间消耗最大的操作。
Linux 相比与其他操作系统(包括其他类 Unix 系统)有很多的优点,其中有一项就是,其上下文切换和模式切换的时间消耗非常少。
windows上面用任务管理器看,linux下可以用 top 这个工具看。
找出cpu耗用厉害的进程pid, 终端执行top命令,然后按下shift+p (shift+m是找出消耗内存最高)查找出cpu利用最厉害的pid号根据上面第一步拿到的pid号,top -H -p pid 。然后按下shift+p,查找出cpu利用率最厉害的线程号,比如top -H -p 1328将获取到的线程号转换成16进制,去百度转换一下就行
使用jstack工具将进程信息打印输出,jstack pid号 > /tmp/t.dat,比如jstack 31365 >/tmp/t.dat编辑/tmp/t.dat文件,查找线程号对应的信息或者直接使用JDK自带的工具查看“jconsole” “visualVm”,这都是JDK自带的,可以直接在JDK的bin目录下找到直接使用
死锁是指两个或两个以上的进程(线程)在执行过程中,由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象,若无外力作用,它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁,这些永远在互相等待的进程(线程)称为死锁进程(线程)。
多个线程同时被阻塞,它们中的一个或者全部都在等待某个资源被释放。由于线程被无限期地阻塞,因此程序不可能正常终止。
如下图所示,线程 A 持有资源 2,线程 B 持有资源 1,他们同时都想申请对方的资源,所以这两个线程就会互相等待而进入死锁状态。
public class MyThread extends Thread {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " run()方法正在执 行...");
}
}
public class MyRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " run()方法执行 中...");
}
}
public class MyCallable implements Callable<Integer> {
@Override
public Integer call() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " call()方法执行 中...");
return 1;
}
}
public class CreateRunnable {
public static void main(String[] args) {
//创建多线程创建开始
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("i:" + i);
}
}
});
thread.start();
}
}
相同点:
主要区别:
每个线程都是通过某个特定Thread对象所对应的方法run()来完成其操作的,run()方法称为线程体。通过调用Thread类的start()方法来启动一个线程。start() 方法用于启动线程,run() 方法用于执行线程的运行时代码。run() 可以重复调用,而 start()只能调用一次。
这是另一个非常经典的 java 多线程面试问题,而且在面试中会经常被问到。很简单,但是很多人都会答不上来!
new 一个 Thread,线程进入了新建状态。调用 start() 方法,会启动一个线程并使线程进入了就绪状态,当分配到时间片后就可以开始运行了。start() 会执行线程的相应准备工作,然后自动执行run() 方法的内容,这是真正的多线程工作。而直接执行 run() 方法,会把 run 方法当成一个 main 线程下的普通方法去执行,并不会在某个线程中执行它,所以这并不是多线程工作。
总结: 调用 start 方法方可启动线程并使线程进入就绪状态,而 run 方法只是 thread 的一个普通方法调用,还是在主线程里执行。
**Callable **接口类似于 Runnable,从名字就可以看出来了,但是 Runnable 不会返回结果,并且无法抛出返回结果的异常,而 Callable 功能更强大一些,被线程执行后,可以返回值,这个返回值可以被 Future 拿到,也就是说,Future 可以拿到异步执行任务的返回值。
**Future **接口表示异步任务,是一个可能还没有完成的异步任务的结果。所以说 Callable用于产生结果,Future 用于获取结果。
FutureTask 表示一个异步运算的任务。FutureTask 里面可以传入一个 Callable 的具体实现类,可以对这个异步运算的任务的结果进行等待获取、判断是否已经完成、取消任务等操作。只有当运算完成的时候结果才能取回,如果运算尚未完成 get 方法将会阻塞。一个 FutureTask 对象可以对调用了 Callable 和 Runnable 的对象进行包装,由于 FutureTask 也是Runnable 接口的实现类,所以 FutureTask 也可以放入线程池中。
注:就绪状态是进入到运行状态的唯一入口,也就是说,线程要想进入运行状态执行,首先必须处于就绪状态中;
计算机通常只有一个 CPU,在任意时刻只能执行一条机器指令,每个线程只有获得CPU 的使用权才能执行指令。所谓多线程的并发运行,其实是指从宏观上看,各个线程轮流获得 CPU 的使用权,分别执行各自的任务。在运行池中,会有多个处于就绪状态的线程在等待 CPU,JAVA 虚拟机的一项任务就是负责线程的调度,线程调度是指按照特定机制为多个线程分配 CPU 的使用权。(Java是由JVM中的线程计数器来实现线程调度)
有两种调度模型:分时调度模型和抢占式调度模型。
线程调度器选择优先级最高的线程运行,但是,如果发生以下情况,就会终止线程的运行:
线程调度器是一个操作系统服务,它负责为 Runnable 状态的线程分配 CPU 时间。一旦我们创建一个线程并启动它,它的执行便依赖于线程调度器的实现。
时间分片是指将可用的 CPU 时间分配给可用的 Runnable 线程的过程。分配 CPU 时间可以基于线程优先级或者线程等待的时间。
线程调度并不受到 Java 虚拟机控制,所以由应用程序来控制它是更好的选择(也就是说不要让你的程序依赖于线程的优先级)。
两者都可以暂停线程的执行类的不同:sleep() 是 Thread线程类的静态方法,wait() 是 Object类的方法。是否释放锁:sleep() 不释放锁;wait() 释放锁。
用途不同:Wait 通常被用于线程间交互/通信,sleep 通常被用于暂停执行。
用法不同:wait() 方法被调用后,线程不会自动苏醒,需要别的线程调用同一个对象上的 notify()或者 notifyAll() 方法。sleep() 方法执行完成后,线程会自动苏醒。或者可以使用wait(longtimeout)超时后线程会自动苏醒。
处于等待状态的线程可能会收到错误警报和伪唤醒,如果不在循环中检查等待条件,程序就会在没有满足结束条件的情况下退出。
wait() 方法应该在循环调用,因为当线程获取到 CPU 开始执行的时候,其他条件可能还没有满足,所以在处理前,循环检测条件是否满足会更好。下面是一段标准的使用 wait 和 notify 方法的代码:
synchronized (monitor) {
// 判断条件谓词是否得到满足
while(!locked) {
// 等待唤醒
monitor.wait();
}
// 处理其他的业务逻辑
}
因为Java所有类的都继承了Object,Java想让任何对象都可以作为锁,并且 wait(),notify()等方法用于等待对象的锁或者唤醒线程,在 Java 的线程中并没有可供任何对象使用的锁,所以任意对象调用方法一定定义在Object类中。
有的人会说,既然是线程放弃对象锁,那也可以把wait()定义在Thread类里面啊,新定义的线程继承于Thread类,也不需要重新定义wait()方法的实现。然而,这样做有一个非常大的问题,一个线程完全可以持有很多锁,你一个线程放弃锁的时候,到底要放弃哪个锁?当然了,这种设计并不是不能实现,只是管理起来更加复杂。
当一个线程需要调用对象的 wait()方法的时候,这个线程必须拥有该对象的锁,接着它就会释放这个对象锁并进入等待状态直到其他线程调用这个对象上的 notify()方法。同样的,当一个线程需要调用对象的 notify()方法时,它会释放这个对象的锁,以便其他在等待的线程就可以得到这个对象锁。由于所有的这些方法都需要线程持有对象的锁,这样就只能通过同步来实现,所以他们只能在同步方法或者同步块中被调用。
使当前线程从执行状态(运行状态)变为可执行态(就绪状态)。
当前线程到了就绪状态,那么接下来哪个线程会从就绪状态变成执行状态呢?可能是当前线程,也可能是其他线程,看系统的分配了。
Thread 类的 sleep()和 yield()方法将在当前正在执行的线程上运行。所以在其他处于等待状态的线程上调用这些方法是没有意义的。这就是为什么这些方法是静态的。它们可以在当前正在执行的线程中工作,并避免程序员错误的认为可以在其他非运行线程调用这些方法。
在java中有以下3种方法可以终止正在运行的线程:
注意:线程中断仅仅是置线程的中断状态位,不会停止线程。需要用户自己去监视线程的状态为并做处理。支持线程中断的方法(也就是线程中断后会抛出interruptedException 的方法)就是在监视线程的中断状态,一旦线程的中断状态被置为“中断状态”,就会抛出中断异常。
阻塞式方法是指程序会一直等待该方法完成期间不做其他事情,ServerSocket 的accept()方法就是一直等待客户端连接。这里的阻塞是指调用结果返回之前,当前线程会被挂起,直到得到结果之后才会返回。此外,还有异步和非阻塞式方法在任务完成前就返回。
首先 ,wait()、notify() 方法是针对对象的,调用任意对象的 wait()方法都将导致线程阻塞,阻塞的同时也将释放该对象的锁,相应地,调用任意对象的 notify()方法则将随机解除该对象阻塞的线程,但它需要重新获取该对象的锁,直到获取成功才能往下执行;
其次,wait、notify 方法必须在 synchronized 块或方法中被调用,并且要保证同步块或方法的锁对象与调用 wait、notify 方法的对象是同一个,如此一来在调用 wait 之前当前线程就已经成功获取某对象的锁,执行 wait 阻塞后当前线程就将之前获取的对象锁释放。
如果线程调用了对象的 wait()方法,那么线程便会处于该对象的等待池中,等待池中的线程不会去竞争该对象的锁。
notifyAll() 会唤醒所有的线程,notify() 只会唤醒一个线程。
notifyAll() 调用后,会将全部线程由等待池移到锁池,然后参与锁的竞争,竞争成功则继续执行,如果不成功则留在锁池等待锁被释放后再次参与竞争。而 notify()只会唤醒一个线程,具体唤醒哪一个线程由虚拟机控制。
在两个线程间共享变量即可实现共享。
一般来说,共享变量要求变量本身是线程安全的,然后在线程内使用的时候,如果有对共享变量的复合操作,那么也得保证复合操作的线程安全性。
可以通过中断和共享变量的方式实现线程间的通讯和协作
比如说最经典的生产者-消费者模型:当队列满时,生产者需要等待队列有空间才能继续往里面放入商品,而在等待的期间内,生产者必须释放对临界资源(即队列)的占用权。因为生产者如果不释放对临界资源的占用权,那么消费者就无法消费队列中的商品,就不会让队列有空间,那么生产者就会一直无限等待下去。因此,一般情况下,当队列满时,会让生产者交出对临界资源的占用权,并进入挂起状态。然后等待消费者消费了商品,然后消费者通知生产者队列有空间了。同样地,当队列空时,消费者也必须等待,等待生产者通知它队列中有商品了。这种互相通信的过程就是线程间的协作。
Java中线程通信协作的最常见方式:
同步块是更好的选择,因为它不会锁住整个对象(当然你也可以让它锁住整个对象)。同步方法会锁住整个对象,哪怕这个类中有多个不相关联的同步块,这通常会导致他们停止执行并需要等待获得这个对象上的锁。
同步块更要符合开放调用的原则,只在需要锁住的代码块锁住相应的对象,这样从侧面来说也可以避免死锁。
请知道一条原则:同步的范围越小越好。
实现线程同步的方法
在 java 虚拟机中,监视器和锁在Java虚拟机中是一块使用的。监视器监视一块同步代码块,确保一次只有一个线程执行同步代码块。每一个监视器都和一个对象引用相关联。线程在获取锁之前不允许执行同步代码。
一旦方法或者代码块被 synchronized 修饰,那么这个部分就放入了监视器的监视区域,确保一次只能有一个线程执行该部分的代码,线程在获取锁之前不允许执行该部分的代码,另外 java 还提供了显式监视器( Lock )和隐式监视器( synchronized )两种锁方案
有俩种可能:
线程安全是编程中的术语,指某个方法在多线程环境中被调用时,能够正确地处理多个线程之间的共享变量,使程序功能正确完成。
Servlet 不是线程安全的,servlet 是单实例多线程的,当多个线程同时访问同一个方法,是不能保证共享变量的线程安全性的。
Struts2 的 action 是多实例多线程的,是线程安全的,每个请求过来都会 new 一个新的 action 分配给这个请求,请求完成后销毁。
SpringMVC 的 Controller 是线程安全的吗?不是的,和 Servlet 类似的处理流程。
Struts2 好处是不用考虑线程安全问题;Servlet 和 SpringMVC 需要考虑线程安全问题,但是性能可以提升不用处理太多的 gc,可以使用 ThreadLocal 来处理多线程的问题。
每一个线程都是有优先级的,一般来说,高优先级的线程在运行时会具有优先权,但这依赖于线程调度的实现,这个实现是和操作系统相关的(OS dependent)。我们可以定义线程的优先级,但是这并不能保证高优先级的线程会在低优先级的线程前执行。线程优先级是一个 int 变量(从 1-10),1 代表最低优先级,10 代表最高优先级。
Java 的线程优先级调度会委托给操作系统去处理,所以与具体的操作系统优先级有关,如非特别需要,一般无需设置线程优先级。
当然,如果你真的想设置优先级可以通过setPriority()方法设置,但是设置了不一定会该变,这个是不准确的
这是一个非常刁钻和狡猾的问题。请记住:线程类的构造方法、静态块是被 new这个线程类所在的线程所调用的,而 run 方法里面的代码才是被线程自身所调用的。
如果说上面的说法让你感到困惑,那么我举个例子,假设 Thread2 中 new 了Thread1,main 函数中 new 了 Thread2,那么:
Dump文件是进程的内存镜像。可以把程序的执行状态通过调试器保存到dump文件中。
如果异常没有被捕获该线程将会停止执行。Thread.UncaughtExceptionHandler是用于处理未捕获异常造成线程突然中断情况的一个内嵌接口。当一个未捕获异常将造成线程中断的时候,JVM会使用 UncaughtExceptionHandler()来查询线程的 UncaughtExceptionHandler 并将线程和异常作为参数传递给 handler 的 uncaughtException()方法进行处理。
在可创建线程的数量上存在一个限制,这个限制值将随着平台的不同而不同,并且承受着多个因素制约,包括 JVM 的启动参数、Thread 构造函数中请求栈的大小,以及底层操作系统对线程的限制等。如果破坏了这些限制,那么可能抛出OutOfMemoryError 异常。
垃圾回收是在内存中存在没有引用的对象或超过作用域的对象时进行的。
垃圾回收的目的是识别并且丢弃应用不再使用的对象来释放和重用资源。
在并发编程中,我们需要处理两个关键问题:线程之间如何通信及线程之间如何同步。通信是指线程之间以如何来交换信息。一般线程之间的通信机制有两种:共享内存和消息传递。
Java的并发采用的是共享内存模型,Java线程之间的通信总是隐式进行,整个通信过程对程序员完全透明。如果编写多线程程序的Java程序员不理解隐式进行的线程之间通信的工作机制,很可能会遇到各种奇怪的内存可见性问题。
共享内存模型指的就是Java内存模型(简称JMM),JMM决定一个线程对共享变量的写入时,能对另一个线程可见。从抽象的角度来看,JMM定义了线程和主内存之间的抽象关系:线程之间的共享变量存储在主内存(main memory)中,每个线程都有一个私有的本地内存(local memory),本地内存中存储了该线程以读/写共享变量的副本。本地内存是JMM的一个抽象概念,并不真实存在。它涵盖了缓存,写缓冲区,寄存器以及其他的硬件和编译器优化。
从上图来看,线程A与线程B之间如要通信的话,必须要经历下面2个步骤:
下面通过示意图来说明线程之间的通信
总结:什么是Java内存模型:java内存模型简称jmm,定义了一个线程对另一个线程可见。共享变量存放在主内存中,每个线程都有自己的本地内存,当多个线程同时访问一个数据的时候,可能本地内存没有及时刷新到主内存,所以就会发生线程安全问题。
不会,在下一个垃圾回调周期中,这个对象将是被可回收的。也就是说并不会立即被垃圾收集器立刻回收,而是在下一次垃圾回收时才会释放其占用的内存。
垃圾回收器(garbage colector)决定回收某对象时,就会运行该对象的fifinalize()方法;
fifinalize是Object类的一个方法,该方法在Object类中的声明protected void fifinalize() throwsThrowable { } 在垃圾回收器执行时会调用被回收对象的fifinalize()方法,可以覆盖此方法来实现对其资源的回收。
注意:一旦垃圾回收器准备释放对象占用的内存,将首先调用该对象的fifinalize()方法,并且下一次垃圾回收动作发生时,才真正回收对象占用的内存空间
GC本来就是内存回收了,应用还需要在fifinalization做什么呢? 答案是大部分时候,什么都不用做(也就是不需要重载)。只有在某些很特殊的情况下,比如你调用了一些native的方法(一般是C写的),可以要在finaliztion里去调用C的释放函数。
Finalizetion主要用来释放被对象占用的资源(不是指内存,而是指其他资源,比如文件(FileHandle)、端口(ports)、数据库连接(DB Connection)等)。然而,它不能真正有效地工作。
程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行。
一般来说处理器为了提高程序运行效率,可能会对输入代码进行优化,进行重新排序(重排序),它不保证程序中各个语句的执行先后顺序同代码中的顺序一致,但是它会保证程序最终执行结果和代码顺序执行的结果是一致的。
int a = 5; //语句1
int r = 3; //语句2
a = a + 2; //语句3
r = a * a; //语句4
则因为重排序,他还可能执行顺序为(这里标注的是语句的执行顺序) 2-1-3-4,1-3-2-4 但绝不可能 2-1-4-3,因为这打破了依赖关系。显然重排序对单线程运行是不会有任何问题,但是多线程就不一定了,所以我们在多线程编程时就得考虑这个问题了。
这些重排序对于单线程没问题,但是多线程都可能会导致多线程程序出现内存可见性问题。
as-if-serial:
as-if-serial语义保证单线程内程序的执行结果不被改变,happens-before关系保证正确同步的多线程程序的执行结果不被改变。
as-if-serial语义给编写单线程程序的程序员创造了一个幻境:单线程程序是按程序的顺序来执行的。happens-before关系给编写正确同步的多线程程序的程序员创造了一个幻境:正确同步的多线程程序是按happens-before指定的顺序来执行的。
as-if-serial语义和happens-before这么做的目的,都是为了在不改变程序执行结果的前提下,尽可能地提高程序执行的并行度。
在 Java 中,synchronized 关键字是用来控制线程同步的,就是在多线程的环境下,控制synchronized 代码段不被多个线程同时执行。synchronized 可以修饰类、方法、变量。
另外,在 Java 早期版本中,synchronized属于重量级锁,效率低下,因为监视器锁(monitor)是依赖于底层的操作系统的 Mutex Lock 来实现的,Java 的线程是映射到操作系统的原生线程之上的。如果要挂起或者唤醒一个线程,都需要操作系统帮忙完成,而操作系统实现线程之间的切换时需要从用户态转换到内核态,这个状态之间的转换需要相对比较长的时间,时间成本相对较高,这也是为什么早期的 synchronized 效率低的原因。庆幸的是在 Java 6 之后 Java 官方对从 JVM 层面对synchronized 较大优化,所以现在的 synchronized 锁效率也优化得很不错了。JDK1.6对锁的实现引入了大量的优化,如自旋锁、适应性自旋锁、锁消除、锁粗化、偏向锁、轻量级锁等技术来减少锁操作的开销。
synchronized关键字最主要的三种使用方式:
总结: synchronized 关键字加到 static 静态方法和 synchronized(class)代码块上都是是给 Class类上锁。synchronized 关键字加到实例方法上是给对象实例上锁。尽量不要使用 synchronized(Stringa) 因为JVM中,字符串常量池具有缓存功能!
参考文章:mp.weixin.qq/s?__biz=MzI1MDU0MTc2MQ==&mid=2247483833&idx=1&sn=dc1b81cbf43f90f8508ae8cf56c6a4d5&chksm=e981e217def66b014c3b790d158bedbf1c0e11103f5b0a17054b9f4156a997b21742d9d3a6a9#rd
双重校验锁实现对象单例(线程安全)说明:
双锁机制的出现是为了解决前面同步问题和性能问题,看下面的代码,简单分析下确实是解决了多线程并行进来不会出现重复new对象,而且也实现了懒加载
public class Singleton {
private volatile static Singleton uniqueInstance;
private Singleton() {
}
public static Singleton getUniqueInstance() {
//先判断对象是否已经实例过,没有实例化过才进入加锁代码
if (uniqueInstance == null) {
//类对象加锁
synchronized (Singleton.class) {
if (uniqueInstance == null) {
uniqueInstance = new Singleton();
}
}
}
return uniqueInstance;
}
}
另外,需要注意 uniqueInstance 采用 volatile 关键字修饰也是很有必要。
uniqueInstance 采用 volatile 关键字修饰也是很有必要的, uniqueInstance = new Singleton();这段代码其实是分为三步执行:
但是由于 JVM 具有指令重排的特性,执行顺序有可能变成 1->3->2。指令重排在单线程环境下不会出现问题,但是在多线程环境下会导致一个线程获得还没有初始化的实例。例如,线程 T1 执行了 1 和 3,此时 T2 调用getUniqueInstance() 后发现 uniqueInstance 不为空,因此返回 uniqueInstance,但此时uniqueInstance 还未被初始化。使用 volatile 可以禁止 JVM 的指令重排,保证在多线程环境下也能正常运行。
Synchronized的语义底层是通过一个monitor(监视器锁)的对象来完成,每个对象有一个监视器锁(monitor)。每个Synchronized修饰过的代码当它的monitor被占用时就会处于锁定状态并且尝试获取monitor的所有权 ,过程:
synchronized是可以通过 反汇编指令 javap命令,查看相应的字节码文件。
重入锁是指一个线程获取到该锁之后,该线程可以继续获得该锁。底层原理维护一个计数器,当线程获取该锁时,计数器加一,再次获得该锁时继续加一,释放锁时,计数器减一,当计数器值为0时,表明该锁未被任何线程所持有,其它线程可以竞争获取锁。
很多 synchronized 里面的代码只是一些很简单的代码,执行时间非常快,此时等待的线程都加锁可能是一种不太值得的操作,因为线程阻塞涉及到用户态和内核态切换的问题。既然synchronized 里面的代码执行得非常快,不妨让等待锁的线程不要被阻塞,而是在 synchronized的边界做忙循环,这就是自旋。如果做了多次循环发现还没有获得锁,再阻塞,这样可能是一种更好的策略。
忙循环:就是程序员用循环让一个线程等待,不像传统方法wait(), sleep() 或 yield() 它们都放弃了CPU控制,而忙循环不会放弃CPU,它就是在运行一个空循环。这么做的目的是为了保留CPU缓存,在多核系统中,一个等待线程醒来的时候可能会在另一个内核运行,这样会重建缓存。为了避免重建缓存和减少等待重建的时间就可以使用它了。
synchronized 锁升级原理:在锁对象的对象头里面有一个 threadid 字段,在第一次访问的时候threadid 为空,jvm 让其持有偏向锁,并将 threadid 设置为其线程 id,再次进入的时候会先判断threadid 是否与其线程 id 一致,如果一致则可以直接使用此对象,如果不一致,则升级偏向锁为轻量级锁,通过自旋循环一定次数来获取锁,执行一定次数之后,如果还没有正常获取到要使用的对象,此时就会把锁从轻量级升级为重量级锁,此过程就构成了 synchronized 锁的升级。
锁的升级的目的:锁升级是为了减低了锁带来的性能消耗。在 Java 6 之后优化 synchronized 的实现方式,使用了偏向锁升级为轻量级锁再升级到重量级锁的方式,从而减低了锁带来的性能消耗。
(1)volatile 修饰变量
(2)synchronized 修饰修改变量的方法
(3)wait/notify
(4)while 轮询
不能。其它线程只能访问该对象的非同步方法,同步方法则不能进入。因为非静态方法上的synchronized 修饰符要求执行方法时要获得对象的锁,如果已经进入A 方法说明对象锁已经被取走,那么试图进入 B 方法的线程就只能在等锁池(注意不是等待池哦)中等待对象的锁。
(1)synchronized 是悲观锁,属于抢占式,会引起其他线程阻塞。
(2)volatile 提供多线程共享变量可见性和禁止指令重排序优化。
(3)CAS 是基于冲突检测的乐观锁(非阻塞)
synchronized 是和 if、else、for、while 一样的关键字,ReentrantLock 是类,这是二者的本质区别。既然 ReentrantLock 是类,那么它就提供了比synchronized 更多更灵活的特性,可以被继承、可以有方法、可以有各种各样的类变量
synchronized 早期的实现比较低效,对比 ReentrantLock,大多数场景性能都相差较大,但是在Java 6 中对 synchronized 进行了非常多的改进。
相同点:两者都是可重入锁
两者都是可重入锁。“可重入锁”概念是:自己可以再次获取自己的内部锁。比如一个线程获得了某个对象的锁,此时这个对象锁还没有释放,当其再次想要获取这个对象的锁的时候还是可以获取的,如果不可锁重入的话,就会造成死锁。同一个线程每次获取锁,锁的计数器都自增1,所以要等到锁的计数器下降为0时才能释放锁。
主要区别如下:
对于可见性,Java 提供了 volatile 关键字来保证可见性和禁止指令重排。 volatile 提供 happensbefore 的保证,确保一个线程的修改能对其他线程是可见的。当一个共享变量被 volatile 修饰时,它会保证修改的值会立即被更新到主内存中,当有其他线程需要读取时,它会去内存中读取新值。
从实践角度而言,volatile 的一个重要作用就是和 CAS 结合,保证了原子性,详细的可以参见urrent.atomic 包下的类,比如 AtomicInteger。volatile 常用于多线程环境下的单次操作(单次读或者单次写)。
能,Java 中可以创建 volatile 类型数组,不过只是一个指向数组的引用,而不是整个数组。意思是,如果改变引用指向的数组,将会受到 volatile 的保护,但是如果多个线程同时改变数组的元素,volatile 标示符就不能起到之前的保护作用了。
volatile 变量可以确保先行关系,即写操作会发生在后续的读操作之前, 但它并不能保证原子性。
例如用 volatile 修饰 count 变量,那么 count++ 操作就不是原子性的。而 AtomicInteger 类提供的 atomic 方法可以让这种操作具有原子性如getAndIncrement()方法会原子性的进行增量操作把当前值加一,其它数据类型和引用变量也可以进行相似操作。
关键字volatile的主要作用是使变量在多个线程间可见,但无法保证原子性,对于多个线程访问同一个实例变量需要加锁进行同步。虽然volatile只能保证可见性不能保证原子性,但用volatile修饰long和double可以保证其操作原子性。
所以从Oracle Java Spec里面可以看到:对于64位的long和double,如果没有被volatile修饰,那么对其操作可以不是原子的。在操作的时候,可以分成两步,每次对32位操作。如果使用volatile修饰long和double,那么其读写都是原子操作对于64位的引用地址的读写,都是原子操作
在实现JVM时,可以自由选择是否把读写long和double作为原子操作,推荐JVM实现为原子操作
区别:
不可变对象(Immutable Objects)即对象一旦被创建它的状态(对象的数据,也即对象属性值)就不能改变,反之即为可变对象(Mutable Objects)。
不可变对象的类即为不可变类(Immutable Class)。Java 平台类库中包含许多不可变类,如String、基本类型的包装类、BigInteger 和 BigDecimal 等。
只有满足如下状态,一个对象才是不可变的;
Lock 接口比同步方法和同步块提供了更具扩展性的锁操作。他们允许更灵活的结构,可以具有完全不同的性质,并且可以支持多个相关类的条件对象。
它的优势有:
(1)可以使锁更公平
(2)可以使线程在等待锁的时候响应中断
(3)可以让线程尝试获取锁,并在无法获取锁的时候立即返回或者等待一段时间
(4)可以在不同的范围,以不同的顺序获取和释放锁
整体上来说 Lock 是 synchronized 的扩展版,Lock 提供了无条件的、可轮询的(tryLock 方法)、定时的(tryLock 带参方法)、可中断的(lockInterruptibly)、可多条件队列的(newCondition 方法)锁操作。另外 Lock 的实现类基本都支持非公平锁(默认)和公平锁,synchronized 只支持非公平锁,当然,在大部分情况下,非公平锁是高效的选择。
CAS 是 compare and swap 的缩写,即我们所说的比较交换。cas 是一种基于锁的操作,而且是乐观锁。在 java 中锁分为乐观锁和悲观锁。悲观锁是将资源锁住,等一个之前获得锁的线程释放锁之后,下一个线程才可以访问。而乐观锁采取了一种宽泛的态度,通过某种方式不加锁来处理资源,比如通过给记录加 version 来获取数据,性能较悲观锁有很大的提高。
CAS 操作包含三个操作数 —— 内存位置(V)、预期原值(A)和新值(B)。如果内存地址里面的值和 A 的值是一样的,那么就将内存里面的值更新成 B。CAS是通过无限循环来获取数据的,若果在第一轮循环中,a 线程获取地址里面的值被b 线程修改了,那么 a 线程需要自旋,到下次循环才有可能机会执行。
urrent.atomic 包下的类大多是使用 CAS 操作来实现的(AtomicInteger,AtomicBoolean,AtomicLong)
1、ABA 问题:
比如说一个线程 one 从内存位置 V 中取出 A,这时候另一个线程 two 也从内存中取出 A,并且 two 进行了一些操作变成了 B,然后 two 又将 V 位置的数据变成 A,这时候线程 one 进行 CAS 操作发现内存中仍然是 A,然后 one 操作成功。尽管线程 one 的 CAS 操作成功,但可能存在潜藏的问题。从Java1.5 开始 JDK 的 atomic包里提供了一个类 AtomicStampedReference 来解决 ABA 问题。
2、循环时间长开销大:
对于资源竞争严重(线程冲突严重)的情况,CAS 自旋的概率会比较大,从而浪费更多的 CPU 资源,效率低于 synchronized。
3、只能保证一个共享变量的原子操作:
当对一个共享变量执行操作时,我们可以使用循环 CAS 的方式来保证原子操作,但是对多个共享变量操作时,循环 CAS 就无法保证操作的原子性,这个时候就可以用锁。
urrent.atomic包:是原子类的小工具包,支持在单个变量上解除锁的线程安全编程原子变量类相当于一种泛化的 volatile 变量,能够支持原子的和有条件的读-改-写操作。
比如:AtomicInteger 表示一个int类型的值,并提供了 get 和 set 方法,这些 Volatile 类型的int变量在读取和写入上有着相同的内存语义。它还提供了一个原子的 compareAndSet 方法(如果该方法成功执行,那么将实现与读取/写入一个 volatile 变量相同的内存效果),以及原子的添加、递增和递减等方法。AtomicInteger 表面上非常像一个扩展的 Counter 类,但在发生竞争的情况下能提供更高的可伸缩性,因为它直接利用了硬件对并发的支持。简单来说就是原子类来实现CAS无锁模式的算法
Atomic包中的类基本的特性就是在多线程环境下,当有多个线程同时对单个(包括基本类型及引用类型)变量进行操作时,具有排他性,即当多个线程同时对该变量的值进行更新时,仅有一个线程能成功,而未成功的线程可以向自旋锁一样,继续尝试,一直等到执行成功。
活锁和死锁的区别在于,处于活锁的实体是在不断的改变状态,这就是所谓的“活”, 而处于死锁的实体表现为等待;活锁有可能自行解开,死锁则不能。
Java 中导致饥饿的原因:
Java中的线程池是运用场景最多的并发框架,几乎所有需要异步或并发执行任务的程序都可以使用线程池。在开发过程中,合理地使用线程池能够带来许多好处。
线程池是为突然大量爆发的线程设计的,通过有限的几个固定线程为大量的操作服务,减少了创建和销毁线程所需的时间,从而提高效率。
如果一个线程所需要执行的时间非常长的话,就没必要用线程池了(不是不能作长时间操作,而是不宜。本来降低线程创建和销毁,结果你那么久我还不好控制还不如直接创建线程),况且我们还不能控制线程池中线程的开始、挂起、和中止。
ThreadPoolExecutor就是线程池
ThreadPoolExecutor其实也是JAVA的一个类,我们一般通过Executors工厂类的方法,通过传入不同的参数,就可以构造出适用于不同应用场景下的ThreadPoolExecutor(线程池)
构造参数图:
构造参数参数介绍:
corePoolSize 核心线程数量
maximumPoolSize 最大线程数量
keepAliveTime 线程保持时间,N个时间单位
unit 时间单位(比如秒,分)
workQueue 阻塞队列
threadFactory 线程工厂
handler 线程池拒绝策略
Executors框架实现的就是线程池的功能。
Executors工厂类中提供的newCachedThreadPool、newFixedThreadPool 、newScheduledThreadPool 、newSingleThreadExecutor 等方法其实也只是ThreadPoolExecutor的构造函数参数不同而已。通过传入不同的参数,就可以构造出适用于不同应用场景下的线程池,
Executor工厂类如何创建线程池图:
Java通过Executors(jdk1.5并发包)提供四种线程池,分别为:
特点:newCachedThreadPool创建一个可缓存线程池,如果当前线程池的长度超过了处理的需要时,它可以灵活的回收空闲的线程,当需要增加时, 它可以灵活的添加新的线程,而不会对池的长度作任何限制
缺点:他虽然可以无线的新建线程,但是容易造成堆外内存溢出,因为它的最大值是在初始化的时候设置为 Integer.MAX_VALUE,一般来说机器都没那么大内存给它不断使用。当然知道可能出问题的点,就可以去重写一个方法限制一下这个最大值总结:线程池为无限大,当执行第二个任务时第一个任务已经完成,会复用执行第一个任务的线程,而不用每次新建线程。
代码示例:
public class TestNewCachedThreadPool {
public static void main(String[] args) {
// 创建无限大小线程池,由jvm自动回收
ExecutorService newCachedThreadPool = wCachedThreadPool();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
final int temp = i;
ute(new Runnable() {
public void run() {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (Exception e) {
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",i==" + temp);
}
});
}
}
}
2.newFixedThreadPool
特点:创建一个定长线程池,可控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待。定长线程池的大小最好根据系统资源进行设置。
缺点:线程数量是固定的,但是阻塞队列是无界队列。如果有很多请求积压,阻塞队列越来越长,容易导致OOM(超出内存空间)
总结:请求的挤压一定要和分配的线程池大小匹配,定线程池的大小最好根据系统资源进行设置。
如Runtime().availableProcessors()Runtime().availableProcessors()方法是查看电脑CPU核心数量)
代码示例:
public class TestNewFixedThreadPool {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService newFixedThreadPool = wFixedThreadPool(3);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
final int temp = i;
ute(new Runnable() {
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",i==" + temp);
}
});
}
}
}
3.newScheduledThreadPool
特点:创建一个固定长度的线程池,而且支持定时的以及周期性的任务执行,类似于Timer(Timer是Java的一个定时器类)
缺点:由于所有任务都是由同一个线程来调度,因此所有任务都是串行执行的,同一时间只能有一个任务在执行,前一个任务的延迟或异常都将会影响到之后的任务(比如:一个任务出错,以后的任务都无法继续)。
代码示例:
public class TestNewScheduledThreadPool {
public static void main(String[] args) {
//定义线程池大小为3
ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool = wScheduledThreadPool(3);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
final int temp = i;
newScheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {
public void run() {
System.out.println("i:" + temp);
}
}, 3, TimeUnit.SECONDS);
//这里表示延迟3秒执行。
}
}
}
4.newSingleThreadExecutor
特点:创建一个单线程化的线程池,它只会用唯一的工作线程来执行任务,如果这个唯一的线程因为异常结束,那么会有一个新的线程来替代它,他必须保证前一项任务执行完毕才能执行后一项。保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。
缺点:缺点的话,很明显,他是单线程的,高并发业务下有点无力
总结:保证所有任务按照指定顺序执行的,如果这个唯一的线程因为异常结束,那么会有一个新的线程来替代它
代码示例:
public class TestNewSingleThreadExecutor {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService newSingleThreadExecutor = wSingleThreadExecutor();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
final int index = i;
ute(new Runnable() {
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " index:" + index);
try {
Thread.sleep(200);
} catch (Exception e) {
}
}
});
}
}
}
ThreadGroup 类,可以把线程归属到某一个线程组中,线程组中可以有线程对象,也可以有线程组,组中还可以有线程,这样的组织结构有点类似于树的形式。
线程组和线程池是两个不同的概念,他们的作用完全不同,前者是为了方便线程的管理,后者是为了管理线程的生命周期,复用线程,减少创建销毁线程的开销。
为什么不推荐使用线程组?因为使用有很多的安全隐患吧,没有具体追究,如果需要使用,推荐使用线程池。
如果当前同时运行的线程数量达到最大线程数量并且队列也已经被放满了任时,ThreadPoolTaskExecutor 定义一些策略:
这种策略会降低对于新任务提交速度,影响程序的整体性能。另外,这个策略喜欢增加队列容量。如果您的应用程序可以承受此延迟并且你不能任务丢弃任何一个任务请求的话,你可以选择这个策略。
先看ThreadPoolExecutor(线程池)这个类的构造参数
构造参数参数介绍:
corePoolSize 核心线程数量
maximumPoolSize 最大线程数量
keepAliveTime 线程保持时间,N个时间单位
unit 时间单位(比如秒,分)
workQueue 阻塞队列
threadFactory 线程工厂
handler 线程池拒绝策略
代码示例:
public class Test001 {
public static void main(String[] args) {
ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(1, 2, 60L, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(3));
for (int i = 1; i <= 6; i++) {
TaskThred t1 = new TaskThred("任务" + i); //ute(t1);是执行线程方法 ute(t1); }
// executor.shutdown()不再接受新的任务,并且等待之前提交的任务都执行完再关 闭,阻塞队列中的任务不会再执行。
executor.shutdown();
}
}
class TaskThred implements Runnable {
private String taskName;
public TaskThred(String taskName) {
this.taskName = taskName;
}
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + taskName);
}
}
}
提交一个任务到线程池中,线程池的处理流程如下:
要合理的分配线程池的大小要根据实际情况来定,简单的来说的话就是根据CPU密集和IO密集来分配
什么是CPU密集
什么是IO密集
IO密集型,即该任务需要大量的IO,即大量的阻塞。在单线程上运行IO密集型的任务会导致浪费大量的CPU运算能力浪费在等待。所以在IO密集型任务中使用多线程可以大大的加速程序运行,即时在单核CPU上,这种加速主要就是利用了被浪费掉的阻塞时间。
分配CPU和IO密集:
精确来说的话:
从以下几个角度分析任务的特性:
可以得出一个结论:
答:Vector、ConcurrentHashMap、HasTable一般软件开发中容器用的最多的就是HashMap、ArrayList,LinkedList ,等等
但是在多线程开发中就不能乱用容器,如果使用了未加锁(非同步)的的集合,你的数据就会非常的混乱。由此在多线程开发中需要使用的容器必须是加锁(同步)的容器。
Vector与ArrayList一样,也是通过数组实现的,不同的是它支持线程的同步,即某一时刻只有一个线程能够写Vector,避免多线程同时写而引起的不一致性,但实现同步需要很高的花费,访问它比访问ArrayList慢很多( ArrayList是最常用的List实现类,内部是通过数组实现的,它允许对元素进行快速随机访问。当从ArrayList的中间位置插入或者删除元素时,需要对数组进行复制、移动、代价比较高。因此,它适合随机查找和遍历,不适合插入和删除。ArrayList的缺点是每个元素之间不能有间隔。 )
Vector方法带上了synchronized关键字,是线程同步的
因为HasTable的内部方法都被synchronized修饰了,所以是线程安全的。其他的都和HashMap一样
ConcurrentHashMap是Java5中支持高并发、高吞吐量的线程安全HashMap实现。它由Segment数组结构和HashEntry数组结构组成。Segment数组在ConcurrentHashMap里扮演锁的角色,HashEntry则用于存储键-值对数据。一个ConcurrentHashMap里包含一个Segment数组,Segment的结构和HashMap类似,是一种数组和链表结构;一个Segment里包含一个HashEntry数组,每个HashEntry是一个链表结构的元素;每个Segment守护着一个HashEntry数组里的元素,当对HashEntry数组的数据进行修改时,必须首先获得它对应的Segment锁。
总结:
注意:* 号代表后面是还有内容的
此方法是干什么的呢,他完完全全的可以把List、Map、Set接口底下的集合变成线程安全的集合Collections.synchronized * :原理是什么,我猜的话是代理模式
ConcurrentHashMap 把实际 map 划分成若干部分来实现它的可扩展性和线程安全。这种划分是使用并发度获得的,它是 ConcurrentHashMap 类构造函数的一个可选参数,默认值为 16,这样在多线程情况下就能避免争用。
在 JDK8 后,它摒弃了 Segment(锁段)的概念,而是启用了一种全新的方式实现,利用 CAS 算法。同时加入了更多的辅助变量来提高并发度,具体内容还是查看源码吧。
何为同步容器:可以简单地理解为通过 synchronized 来实现同步的容器,如果有多个线程调用同步容器的方法,它们将会串行执行。比如 Vector,Hashtable,以及Collections.synchronizedSet,synchronizedList 等方法返回的容器。可以通过查看 Vector,Hashtable 等这些同步容器的实现代码,可以看到这些容器实现线程安全的方式就是将它们的状态封装起来,并在需要同步的方法上加上关键字 synchronized。
并发容器使用了与同步容器完全不同的加锁策略来提供更高的并发性和伸缩性,例如在ConcurrentHashMap 中采用了一种粒度更细的加锁机制,可以称为分段锁,在这种锁机制下,允许任意数量的读线程并发地访问 map,并且执行读操作的线程和写操作的线程也可以并发的访问map,同时允许一定数量的写操作线程并发地修改 map,所以它可以在并发环境下实现更高的吞吐量。
同步集合与并发集合都为多线程和并发提供了合适的线程安全的集合,不过并发集合的可扩展性更高。在 Java1.5 之前程序员们只有同步集合来用且在多线程并发的时候会导致争用,阻碍了系统的扩展性。Java5 介绍了并发集合像ConcurrentHashMap,不仅提供线程安全还用锁分离和内部分区等现代技术提高了可扩展性。
CopyOnWriteArrayList 是一个并发容器。有很多人称它是线程安全的,我认为这句话不严谨,缺少一个前提条件,那就是非复合场景下操作它是线程安全的。
CopyOnWriteArrayList(免锁容器)的好处之一是当多个迭代器同时遍历和修改这个列表时,不会抛出 ConcurrentModifificationException。在CopyOnWriteArrayList 中,写入将导致创建整个底层数组的副本,而源数组将保留在原地,使得复制的数组在被修改时,读取操作可以安全地执行。
合适读多写少的场景。
由于写操作的时候,需要拷贝数组,会消耗内存,如果原数组的内容比较多的情况下,可能导致young gc 或者 full gc。
不能用于实时读的场景,像拷贝数组、新增元素都需要时间,所以调用一个 set 操作后,读取到数据可能还是旧的,虽然CopyOnWriteArrayList 能做到最终一致性,但是还是没法满足实时性要求。由于实际使用中可能没法保证 CopyOnWriteArrayList 到底要放置多少数据,万一数据稍微有点多,每次 add/set 都要重新复制数组,这个代价实在太高昂了。在高性能的互联网应用中,这种操作分分钟引起故障。
消息队列很多人知道:消息队列是分布式系统中重要的组件,是系统与系统直接的通信
并发队列是什么:并发队列多个线程以有次序共享数据的重要组件
那就有可能要说了,我们并发集合不是也可以实现多线程之间的数据共享吗,其实也是有区别的:队列遵循“先进先出”的规则,可以想象成排队检票,队列一般用来解决大数据量采集处理和显示的。
并发集合就是在多个线程中共享数据的
在并发队列上JDK提供了Queue接口,一个是以Queue接口下的BlockingQueue接口为代表的阻塞队列,另一个是高性能(无堵塞)队列。
当队列阻塞队列为空的时,从队列中获取元素的操作将会被阻塞。
或者当阻塞队列是满时,往队列里添加元素的操作会被阻塞。
或者试图从空的阻塞队列中获取元素的线程将会被阻塞,直到其他的线程往空的队列插入新的元素。试图往已满的阻塞队列中添加新元素的线程同样也会被阻塞,直到其他的线程使队列重新变得空闲起来
非堵塞队列:
ArrayDeque (非堵塞队列)是JDK容器中的一个双端队列实现,内部使用数组进行元素存储,不允许存储null值,可以高效的进行元素查找和尾部插入取出,是用作队列、双端队列、栈的绝佳选择,性能比LinkedList还要好。
PriorityQueue (非堵塞队列) 一个基于优先级的无界优先级队列。优先级队列的元素按照其自然顺序进行排序,或者根据构造队列时提供的 Comparator 进行排序,具体取决于所使用的构造方法。该队列不允许使用 null 元素也不允许插入不可比较的对象
ConcurrentLinkedQueue (非堵塞队列): 是一个适用于高并发场景下的队列,通过无锁的方式,实现了高并发状态下的高性能。ConcurrentLinkedQueue的性能要好于BlockingQueue接口,它是一个基于链接节点的无界线程安全队列。该队列的元素遵循先进先出的原则。该队列不允许null元素。
堵塞队列:
DelayQueue是一个没有边界BlockingQueue实现,加入其中的元素必需实现Delayed接口。当生产者线程调用put之类的方法加入元素时,会触发Delayed接口中的compareTo方法进行排序,也就是说队列中元素的顺序是按到期时间排序的,而非它们进入队列的顺序。排在队列头部的元素是最早到期的,越往后到期时间赿晚。
ArrayBlockingQueue是一个有边界的阻塞队列,它的内部实现是一个数组。有边界的意思是它的容量是有限的,我们必须在其初始化的时候指定它的容量大小,容量大小一旦指定就不可改变。ArrayBlockingQueue是以先进先出的方式存储数据
LinkedBlockingQueue阻塞队列大小的配置是可选的,如果我们初始化时指定一个大小,它就是有边界的,如果不指定,它就是无边界的。说是无边界,其实是采用了默认大小为Integer.MAX_VALUE的容量 。它的内部实现是一个链表。
LinkedBlockingDeque是一个由链表结构组成的双向阻塞队列,即可以从队列的两端插入和移除元素。双向队列因为多了一个操作队列的入口,在多线程同时入队时,也就减少了一半的竞争。相比于其他阻塞队列,LinkedBlockingDeque多了addFirst、addLast、peekFirst、peekLast等方法,以fifirst结尾的方法,表示插入、获取获移除双端队列的第一个元素。以last结尾的方法,表示插入、获取获移除双端队列的最后一个元素。
LinkedBlockingDeque是可选容量的,在初始化时可以设置容量防止其过度膨胀,如果不设置,默认容量大小为Integer.MAX_VALUE。
priorityBlockingQueue是一个无界队列,它没有限制,在内存允许的情况下可以无限添加元素;它又是具有优先级的队列,是通过构造函数传入的对象来判断,传入的对象必须实现comparable接口。
SynchronousQueue是一个内部只能包含一个元素的队列。插入元素到队列的线程被阻塞,直到另一个线程从队列中获取了队列中存储的元素。同样,如果线程尝试获取元素并且当前不存在任何元素,则该线程将被阻塞,直到线程将元素插入队列。
将这个类称为队列有点夸大其词。这更像是一个点。
不管是那种列队,是那个类,当是他们使用的方法都是差不多的
CountDownLatch 类位于urrent包下,利用它可以实现类似计数器的功能。比如有一个任务A,它要等待其他3个任务执行完毕之后才能执行,此时就可以利用CountDownLatch来实现这种功能了。
当线程数达到了这个数目时,所有进入等待状态的线程被唤醒并继续。CyclicBarrier初始时还可带一个Runnable的参数, 此Runnable任务在CyclicBarrier的数目达到后,所有其它线程被唤醒前被执行。
1.简介
简单来说,Spring是一个轻量级的控制反转(IoC)和面向切面(AOP)的容器框架。
2.轻量
从大小与开销两方面而言Spring都是轻量的。完整的Spring框架可以在一个大小只有1MB多的JAR文件里发布。并且Spring所需的处理开销也是微不足道的。此外,Spring是非侵入式的:典型地,Spring应用中的对象不依赖于Spring的特定类。
3.控制反转
Spring通过一种称作控制反转(IoC)的技术促进了松耦合。当应用了IoC,一个对象依赖的其它对象会通过被动的方式传递进来,而不是这个对象自己创建或者查找依赖对象。你可以认为IoC与JNDI相反——不是对象从容器中查找依赖,而是容器在对象初始化时不等对象请求就主动将依赖传递给它。
4.面向切面
Spring提供了面向切面编程的丰富支持,允许通过分离应用的业务逻辑与系统级服务(例如审计(auditing)和事务(transaction)管理)进行内聚性的开发。应用对象只实现它们应该做的——完成业务逻辑——仅此而已。它们并不负责(甚至是意识)其它的系统级关注点,例如日志或事务支持。
5.容器
Spring包含并管理应用对象的配置和生命周期,在这个意义上它是一种容器,你可以配置你的每个bean如何被创建——基于一个可配置原型(prototype),你的bean可以创建一个单独的实例或者每次需要时都生成一个新的实例——以及它们是如何相互关联的。然而,Spring不应该被混同于传统的重量级的EJB容器,它们经常是庞大与笨重的,难以使用。
6.框架
Spring可以将简单的组件配置、组合成为复杂的应用。在Spring中,应用对象被声明式地组合,典型地是在一个XML文件里。Spring也提供了很多基础功能(事务管理、持久化框架集成等等),将应用逻辑的开发留给了你。
所有Spring的这些特征使你能够编写更干净、更可管理、并且更易于测试的代码。它们也为Spring中的各种模块提供了基础支持。
AOP(Aspect-Oriented Programming,面向方面编程),可以说是OOP(Object-Oriented Programing,面向对象编程)的补充和完善。OOP引入封装、继承和多态性等概念来建立一种对象层次结构,用以模拟公共行为的一个集合。当我们需要为分散的对象引入公共行为的时候,OOP则显得无能为力。也就是说,OOP允许你定义从上到下的关系,但并不适合定义从左到右的关系。例如日志功能。日志代码往往水平地散布在所有对象层次中,而与它所散布到的对象的核心功能毫无关系。对于其他类型的代码,如安全性、异常处理和透明的持续性也是如此。这种散布在各处的无关的代码被称为横切(cross-cutting)代码,在OOP设计中,它导致了大量代码的重复,而不利于各个模块的重用。
而AOP技术则恰恰相反,它利用一种称为“横切”的技术,剖解开封装的对象内部,并将那些影响了多个类的公共行为封装到一个可重用模块,并将其名为“Aspect”,即方面。所谓“方面”,简单地说,就是将那些与业务无关,却为业务模块所共同调用的逻辑或责任封装起来,便于减少系统的重复代码,降低模块间的耦合度,并有利于未来的可操作性和可维护性。AOP代表的是一个横向的关系,如果说“对象”是一个空心的圆柱体,其中封装的是对象的属性和行为;那么面向方面编程的方法,就仿佛一把利刃,将这些空心圆柱体剖开,以获得其内部的消息。而剖开的切面,也就是所谓的“方面”了。然后它又以巧夺天功的妙手将这些剖开的切面复原,不留痕迹。
使用“横切”技术,AOP把软件系统分为两个部分:核心关注点和横切关注点。业务处理的主要流程是核心关注点,与之关系不大的部分是横切关注点。横切关注点的一个特点是,他们经常发生在核心关注点的多处,而各处都基本相似。比如权限认证、日志、事务处理。Aop 的作用在于分离系统中的各种关注点,将核心关注点和横切关注点分离开来。正如Avanade公司的高级方案构架师Adam Magee所说,AOP的核心思想就是“将应用程序中的商业逻辑同对其提供支持的通用服务进行分离。”
参考文章:控制反转、依赖注入、依赖倒置傻傻分不清楚
IOC是Inversion of Control的缩写,多数书籍翻译成“控制反转”。
1996年,Michael Mattson在一篇有关探讨面向对象框架的文章中,首先提出了IOC 这个概念。对于面向对象设计及编程的基本思想,前面我们已经讲了很多了,不再赘述,简单来说就是把复杂系统分解成相互合作的对象,这些对象类通过封装以后,内部实现对外部是透明的,从而降低了解决问题的复杂度,而且可以灵活地被重用和扩展。
IOC理论提出的观点大体是这样的:借助于“第三方”实现具有依赖关系的对象之间的解耦。如下图:
图 IOC解耦过程
大家看到了吧,由于引进了中间位置的“第三方”,也就是IOC容器,使得A、B、C、D这4个对象没有了耦合关系,齿轮之间的传动全部依靠“第三方”了,全部对象的控制权全部上缴给“第三方”IOC容器,所以,IOC容器成了整个系统的关键核心,它起到了一种类似“粘合剂”的作用,把系统中的所有对象粘合在一起发挥作用,如果没有这个“粘合剂”,对象与对象之间会彼此失去联系,这就是有人把IOC容器比喻成“粘合剂”的由来。
我们再来做个试验:把上图中间的IOC容器拿掉,然后再来看看这套系统:
图 拿掉IOC容器后的系统
我们现在看到的画面,就是我们要实现整个系统所需要完成的全部内容。这时候,A、B、C、D这4个对象之间已经没有了耦合关系,彼此毫无联系,这样的话,当你在实现A的时候,根本无须再去考虑B、C和D了,对象之间的依赖关系已经降低到了最低程度。所以,如果真能实现IOC容器,对于系统开发而言,这将是一件多么美好的事情,参与开发的每一成员只要实现自己的类就可以了,跟别人没有任何关系!
我们再来看看,控制反转(IOC)到底为什么要起这么个名字?我们来对比一下:
软件系统在没有引入IOC容器之前,如图1所示,对象A依赖于对象B,那么对象A在初始化或者运行到某一点的时候,自己必须主动去创建对象B或者使用已经创建的对象B。无论是创建还是使用对象B,控制权都在自己手上。
软件系统在引入IOC容器之后,这种情形就完全改变了,如图3所示,由于IOC容器的加入,对象A与对象B之间失去了直接联系,所以,当对象A运行到需要对象B的时候,IOC容器会主动创建一个对象B注入到对象A需要的地方。
通过前后的对比,我们不难看出来:对象A获得依赖对象B的过程,由主动行为变为了被动行为,控制权颠倒过来了,这就是“控制反转”这个名称的由来。
Spring框架至今已集成了20多个模块。这些模块主要被分如下图所示的核心容器、数据访问/集成,、Web、AOP(面向切面编程)、工具、消息和测试模块。
更多信息:howtodoinjava/java-spring-framework-tutorials/
Spring通过DI(依赖注入)实现IOC(控制反转),常用的注入方式主要有三种:
Spring容器中的Bean是否线程安全,容器本身并没有提供Bean的线程安全策略,因此可以说spring容器中的Bean本身不具备线程安全的特性,但是具体还是要结合具体scope的Bean去研究。
当通过spring容器创建一个Bean实例时,不仅可以完成Bean实例的实例化,还可以为Bean指定特定的作用域。Spring支持如下5种作用域:
其中比较常用的是singleton和prototype两种作用域。对于singleton作用域的Bean,每次请求该Bean都将获得相同的实例。容器负责跟踪Bean实例的状态,负责维护Bean实例的生命周期行为;如果一个Bean被设置成prototype作用域,程序每次请求该id的Bean,Spring都会新建一个Bean实例,然后返回给程序。在这种情况下,Spring容器仅仅使用new 关键字创建Bean实例,一旦创建成功,容器不在跟踪实例,也不会维护Bean实例的状态。
如果不指定Bean的作用域,Spring默认使用singleton作用域。Java在创建Java实例时,需要进行内存申请;销毁实例时,需要完成垃圾回收,这些工作都会导致系统开销的增加。因此,prototype作用域Bean的创建、销毁代价比较大。而singleton作用域的Bean实例一旦创建成功,可以重复使用。因此,除非必要,否则尽量避免将Bean被设置成prototype作用域。
Spring容器负责创建应用程序中的bean同时通过ID来协调这些对象之间的关系。作为开发人员,我们需要告诉Spring要创建哪些bean并且如何将其装配到一起。
spring中bean装配有两种方式:
当然这些方式也可以配合使用。
事务隔离级别指的是一个事务对数据的修改与另一个并行的事务的隔离程度,当多个事务同时访问相同数据时,如果没有采取必要的隔离机制,就可能发生以下问题:
Spring是一个轻量级Java开发框架,最早有Rod Johnson创建,目的是为了解决企业级应用开发的业务逻辑层和其他各层的耦合问题。它是一个分层的JavaSE/JavaEE full-stack(一站式)轻量级开源框架,为开发Java应用程序提供全面的基础架构支持。Spring负责基础架构,因此Java开发者可以专注于应用程序的开发。
Spring最根本的使命是解决企业级应用开发的复杂性,即简化Java开发。
Spring可以做很多事情,它为企业级开发提供给了丰富的功能,但是这些功能的底层都依赖于它的两个核心特性,也就是依赖注入(dependency injection,DI)和面向切面编程(aspectoriented programming,AOP)。
为了降低Java开发的复杂性,Spring采取了以下4种关键策略**:
优点:
方便解耦,简化开发
Spring就是一个大工厂,可以将所有对象的创建和依赖关系的维护,交给Spring管理。
AOP编程的支持
Spring提供面向切面编程,可以方便的实现对程序进行权限拦截、运行监控等功能。
声明式事务的支持
只需要通过配置就可以完成对事务的管理,而无需手动编程。
方便程序的测试
Spring对Junit4支持,可以通过注解方便的测试Spring程序。
方便集成各种优秀框架
Spring不排斥各种优秀的开源框架,其内部提供了对各种优秀框架的直接支持(如:Struts、 Hibernate、MyBatis等)。
降低JavaEE API的使用难度
Spring对JavaEE开发中非常难用的一些API(JDBC、JavaMail、远程调用等),都提供了封装,使
这些API应用难度大大降低。
缺点:
应用场景:JavaEE企业应用开发,包括SSH、SSM等
Spring价值:
Spring 总共大约有 20 个模块, 由 1300 多个不同的文件构成。 而这些组件被分别整合在 核心容器(Core Container) 、 AOP(Aspect Oriented Programming)和设备支持(Instrmentation) 、 数据访问与集成(Data Access/Integeration) 、 Web 、 消息(Messaging) 、 Test 等 6 个模块中。 以下是 Spring 5 的模块结构图:
这是基本的Spring模块,提供spring 框架的基础功能,BeanFactory 是 任何以spring为基础的应用的核心。Spring 框架建立在此模块之上,它使Spring成为一个容器。
Bean 工厂是工厂模式的一个实现,提供了控制反转功能,用来把应用的配置和依赖从真正的应用代码中分离。最常用的就是org.springframework.l.XmlBeanFactory ,它根据XML文件中的定义加载beans。该容器从XML 文件读取配置元数据并用它去创建一个完全配置的系统或应用。
Spring 提供了以下5种标准的事件:
Spring 应用一般有以下组件:
控制反转即IOC (Inversion of Control),它把传统上由程序代码直接操控的对象的调用权交给容器,通过容器来实现对象组件的装配和管理。所谓的“控制反转”概念就是对组件对象控制权的转移,从程序代码本身转移到了外部容器。
Spring IOC 负责创建对象,管理对象(通过依赖注入(DI),装配对象,配置对象,并且管理这些对象的整个生命周期。
Spring 中的 IOC 的实现原理就是工厂模式加反射机制。
示例:
interface Fruit {
public abstract void eat();
}
class Apple implements Fruit {
public void eat(){
System.out.println("Apple");
}
}
class Orange implements Fruit {
public void eat(){
System.out.println("Orange");
}
}
class Factory {
public static Fruit getInstance(String ClassName) {
Fruit f=null;
try {
f=(Fruit)Class.forName(ClassName).newInstance();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return f;
}
}
class Client {
public static void main(String[] a) {
Fruit fInstance("io.github.dunwu.spring.Apple");
if(f!=null){
f.eat();
}
}
}
Spring 的 IOC 设计支持以下功能:
相对于基本的BeanFactory,ApplicationContext 唯一的不足是占用内存空间。当应用程序配置Bean较多时,程序启动较慢。
Spring 作者 Rod Johnson 设计了两个接口用以表示容器。
BeanFactory 简单粗暴,可以理解为就是个 HashMap,Key 是 BeanName,Value 是 Bean 实例。通常只提供注册(put),获取(get)这两个功能。我们可以称之为 “低级容器”。
ApplicationContext 可以称之为 “高级容器”。因为他比 BeanFactory 多了更多的功能。他继承了多个接口。因此具备了更多的功能。例如资源的获取,支持多种消息(例如 JSP tag 的支持),对BeanFactory 多了工具级别的支持等待。所以你看他的名字,已经不是 BeanFactory 之类的工厂了,而是 “应用上下文”, 代表着整个大容器的所有功能。该接口定义了一个 refresh 方法,此方法是所有阅读 Spring 源码的人的最熟悉的方法,用于刷新整个容器,即重新加载/刷新所有的bean。
当然,除了这两个大接口,还有其他的辅助接口,这里就不介绍他们了。
BeanFactory和ApplicationContext的关系:
为了更直观的展示 “低级容器” 和 “高级容器” 的关系,这里通过常用的ClassPathXmlApplicationContext 类来展示整个容器的层级 UML 关系。
有点复杂? 先不要慌,我来解释一下:
最上面的是 BeanFactory,下面的 3 个绿色的,都是功能扩展接口,这里就不展开讲。
看下面的隶属 ApplicationContext 粉红色的 “高级容器”,依赖着 “低级容器”,这里说的是依赖,不是继承哦。他依赖着 “低级容器” 的 getBean 功能。而高级容器有更多的功能:支持不同的信息源头,可以访问文件资源,支持应用事件(Observer 模式)。
通常用户看到的就是 “高级容器”。 但 BeanFactory 也非常够用啦!
左边灰色区域的是 “低级容器”, 只负载加载 Bean,获取 Bean。容器其他的高级功能是没有的。例如上图画的 refresh 刷新 Bean 工厂所有配置,生命周期事件回调等。
小结:
说了这么多,不知道你有没有理解Spring IOC? 这里小结一下:IOC 在 Spring 里,只需要低级容器就可以实现,2 个步骤:
上面就是 Spring 低级容器(BeanFactory)的 IOC。
至于高级容器 ApplicationContext,他包含了低级容器的功能,当他执行 refresh 模板方法的时候,将刷新整个容器的 Bean。同时其作为高级容器,包含了太多的功能。一句话,他不仅仅是IOC。他支持不同信息源头,支持 BeanFactory 工具类,支持层级容器,支持访问文件资源,支持事件发布通知,支持接口回调等等。
控制反转IOC是一个很大的概念,可以用不同的方式来实现。其主要实现方式有两种:依赖注入和依赖查找依赖注入:相对于IOC而言,依赖注入(DI)更加准确地描述了IOC的设计理念。所谓依赖注入(Dependency Injection),即组件之间的依赖关系由容器在应用系统运行期来决定,也就是由容器动态地将某种依赖关系的目标对象实例注入到应用系统中的各个关联的组件之中。组件不做定位查询,只提供普通的Java方法让容器去决定依赖关系。
依赖注入的基本原则是:应用组件不应该负责查找资源或者其他依赖的协作对象。配置对象的工作应该由IOC容器负责,“查找资源”的逻辑应该从应用组件的代码中抽取出来,交给IOC容器负责。容器全权负责组件的装配,它会把符合依赖关系的对象通过属性(JavaBean中的setter)或者是构造器传递给需要的对象。
依赖注入之所以更流行是因为它是一种更可取的方式:让容器全权负责依赖查询,受管组件只需要暴露JavaBean的setter方法或者带参数的构造器或者接口,使容器可以在初始化时组装对象的依赖关系。其与依赖查找方式相比,主要优势为:
依赖注入是时下最流行的IOC实现方式,依赖注入分为接口注入(Interface Injection),Setter方法注入(Setter Injection)和构造器注入(Constructor Injection)三种方式。其中接口注入由于在灵活性和易用性比较差,现在从Spring4开始已被废弃。
Spring beans 是那些形成Spring应用的主干的java对象。它们被Spring IOC容器初始化,装配,和管理。这些beans通过容器中配置的元数据创建。比如,以XML文件中 的形式定义。
一个Spring Bean 的定义包含容器必知的所有配置元数据,包括如何创建一个bean,它的生命周期详情及它的依赖。
这里有三种重要的方法给Spring 容器提供配置元数据。
Spring配置文件是个XML 文件,这个文件包含了类信息,描述了如何配置它们,以及如何相互调用。
当定义一个 在Spring里,我们还能给这个bean声明一个作用域。它可以通过bean 定义中的scope属性来定义。如,当Spring要在需要的时候每次生产一个新的bean实例,bean的scope属性被指定为prototype。另一方面,一个bean每次使用的时候必须返回同一个实例,这个bean的scope属性 必须设为 singleton。
Spring框架支持以下五种bean的作用域:
注意: 缺省的Spring bean 的作用域是Singleton。使用 prototype 作用域需要慎重的思考,因为频繁创建和销毁 bean 会带来很大的性能开销。
不是,Spring框架中的单例bean不是线程安全的。
spring 中的 bean 默认是单例模式,spring 框架并没有对单例 bean 进行多线程的封装处理。
实际上大部分时候 spring bean 无状态的(比如 dao 类),所有某种程度上来说 bean 也是安全的,但如果 bean 有状态的话(比如 view model 对象),那就要开发者自己去保证线程安全了,最简单的就是改变 bean 的作用域,把“singleton”变更为“prototype”,这样请求 bean 相当于new Bean()了,所以就可以保证线程安全了。
在一般情况下,只有无状态的Bean才可以在多线程环境下共享,在Spring中,绝大部分Bean都可以声明为singleton作用域,因为Spring对一些Bean中非线程安全状态采用ThreadLocal进行处理,解决线程安全问题。
ThreadLocal和线程同步机制都是为了解决多线程中相同变量的访问冲突问题。同步机制采用了“时间换空间”的方式,仅提供一份变量,不同的线程在访问前需要获取锁,没获得锁的线程则需要排队。而ThreadLocal采用了“空间换时间”的方式。
ThreadLocal会为每一个线程提供一个独立的变量副本,从而隔离了多个线程对数据的访问冲突。因为每一个线程都拥有自己的变量副本,从而也就没有必要对该变量进行同步了。ThreadLocal提供了线程安全的共享对象,在编写多线程代码时,可以把不安全的变量封装进ThreadLocal。
在传统的Java应用中,bean的生命周期很简单。使用Java关键字new进行bean实例化,然后该bean就可以使用了。一旦该bean不再被使用,则由Java自动进行垃圾回收。相比之下,Spring容器中的bean的生命周期就显得相对复杂多了。正确理解Spring bean的生命周期非常重要,因为你或许要利用Spring提供的扩展点来自定义bean的创建过程。下图展示了bean装载到Spring应用上下文中的一个典型的生命周期过程。
bean在Spring容器中从创建到销毁经历了若干阶段,每一阶段都可以针对Spring如何管理bean进行个性化定制。
正如你所见,在bean准备就绪之前,bean工厂执行了若干启动步骤。
我们对上图进行详细描述:
现在你已经了解了如何创建和加载一个Spring容器。但是一个空的容器并没有太大的价值,在你把东西放进去之前,它里面什么都没有。为了从Spring的DI(依赖注入)中受益,我们必须将应用对象装配进Spring容器中。
有两个重要的bean 生命周期方法,第一个是setup , 它是在容器加载bean的时候被调用。第二个方法是 teardown 它是在容器卸载类的时候被调用。
bean 标签有两个重要的属性(init-method和destroy-method)。用它们你可以自己定制初始化和注销方法。它们也有相应的注解(@PostConstruct和@PreDestroy)。
在Spring框架中,当一个bean仅被用作另一个bean的属性时,它能被声明为一个内部bean。内部bean可以用setter注入“属性”和构造方法注入“构造参数”的方式来实现,内部bean通常是匿名的,它们的Scope一般是prototype。
装配,或bean 装配是指在Spring 容器中把bean组装到一起,前提是容器需要知道bean的依赖关系,如何通过依赖注入来把它们装配到一起。
在Spring框架中,在配置文件中设定bean的依赖关系是一个很好的机制,Spring 容器能够自动装配相互合作的bean,这意味着容器不需要和配置,能通过Bean工厂自动处理bean之间的协作。这意味着 Spring可以通过向Bean Factory中注入的方式自动搞定bean之间的依赖关系。自动装配可以设置在每个bean上,也可以设定在特定的bean上。
在spring中,对象无需自己查找或创建与其关联的其他对象,由容器负责把需要相互协作的对象引用赋予各个对象,使用autowire来配置自动装载模式。
在Spring框架xml配置中共有5种自动装配:
使用@Autowired注解来自动装配指定的bean。在使用@Autowired注解之前需要在Spring配置文件进行配置,<context:annotation-confifig />。
在启动spring IOC时,容器自动装载了一个AutowiredAnnotationBeanPostProcessor后置处理器,当容器扫描到@Autowied、@Resource或@Inject时,就会在IOC容器自动查找需要的bean,并装配给该对象的属性。在使用@Autowired时,首先在容器中查询对应类型的bean:
自动装配的局限性是:
可以。
基于Java的配置,允许你在少量的Java注解的帮助下,进行你的大部分Spring配置而非通过XML文件。
以@Confifiguration 注解为例,它用来标记类可以当做一个bean的定义,被Spring IOC容器使用。
另一个例子是@Bean注解,它表示此方法将要返回一个对象,作为一个bean注册进Spring应用上下文。
@Configuration
public class StudentConfig {
@Bean
public StudentBean myStudent() {
return new StudentBean();
}
}
注解装配在默认情况下是不开启的,为了使用注解装配,我们必须在Spring配置文件中配置context:annotation-config/ 元素。
这个注解表明bean的属性必须在配置的时候设置,通过一个bean定义的显式的属性值或通过自动装配,若@Required注解的bean属性未被设置,容器将抛出BeanInitializationException。
示例:
public class Employee {
private String name;
@Required
public void setName(String name){
this.name=name;
}
public string getName(){
return name;
}
}
@Autowired默认是按照类型装配注入的,默认情况下它要求依赖对象必须存在(可以设置它required属性为false)。@Autowired 注解提供了更细粒度的控制,包括在何处以及如何完成自动装配。它的用法和@Required一样,修饰setter方法、构造器、属性或者具有任意名称和/或多个参数的PN方法。
public class Employee {
private String name;
@Autowired
public void setName(String name) {
this.name=name;
}
public string getName(){
return name;
}
}
当您创建多个相同类型的 bean 并希望仅使用属性装配其中一个 bean 时,您可以使用@Qualififier注解和 @Autowired 通过指定应该装配哪个确切的 bean 来消除歧义。
@RequestMapping 注解用于将特定 HTTP 请求方法映射到将处理相应请求的控制器中的特定类/方法。此注释可应用于两个级别:
Spring 通过提供ORM模块,支持我们在直接JDBC之上使用一个对象/关系映射映射(ORM)工具,Spring 支持集成主流的ORM框架,如Hiberate,JDO和 MyBatis,JPA,TopLink,JDO,OJB等待
Spring的事务管理同样支持以上所有ORM框架及JDBC。
使用Spring JDBC 框架,资源管理和错误处理的代价都会被减轻。所以开发者只需写statements和 queries从数据存取数据,JDBC也可以在Spring框架提供的模板类的帮助下更有效地被使用,这个模板叫JdbcTemplate
通过使用JDBC抽象和DAO模块,保证数据库代码的简洁,并能避免数据库资源错误关闭导致的问题,它在各种不同的数据库的错误信息之上,提供了一个统一的异常访问层。它还利用Spring的AOP 模块给Spring应用中的对象提供事务管理服务。
Spring DAO(数据访问对象) 使得 JDBC,Hibernate 或 JDO 这样的数据访问技术更容易以一种统一的方式工作。这使得用户容易在持久性技术之间切换。它还允许您在编写代码时,无需考虑捕获每种技术不同的异常。
JdbcTemplate 类提供了很多便利的方法解决诸如把数据库数据转变成基本数据类型或对象,执行写好的或可调用的数据库操作语句,提供自定义的数据错误处理。
在Spring中有两种方式访问Hibernate:
用Spring的 SessionFactory 调用 LocalSessionFactory。集成过程分三步:
Spring支持两种类型的事务管理:
Spring事务的本质其实就是数据库对事务的支持,没有数据库的事务支持,spring是无法提供事务功能的。真正的数据库层的事务提交和回滚是通过binlog或者redo log实现的。
spring事务的传播行为说的是,当多个事务同时存在的时候,spring如何处理这些事务的行为。
① PROPAGATION_REQUIRED:如果当前没有事务,就创建一个新事务,如果当前存在事务,就加入该事 务,该设置是最常用的设置。
② PROPAGATION_SUPPORTS:支持当前事务,如果当前存在事务,就加入该事务,如果当前不存在事务,就以非事务执行。
③ PROPAGATION_MANDATORY:支持当前事务,如果当前存在事务,就加入该事务,如果当前不存在事务,就抛出异常。
④ PROPAGATION_REQUIRES_NEW:创建新事务,无论当前存不存在事务,都创建新事务。
⑤ PROPAGATION_NOT_SUPPORTED:以非事务方式执行操作,如果当前存在事务,就把当前事务挂起。
⑥ PROPAGATION_NEVER:以非事务方式执行,如果当前存在事务,则抛出异常。
⑦ PROPAGATION_NESTED:如果当前存在事务,则在嵌套事务内执行。如果当前没有事务,则按REQUIRED属性执行。
spring 有五大隔离级别,默认值为 ISOLATION_DEFAULT(使用数据库的设置),其他四个隔离级别和数据库的隔离级别一致:
大多数Spring框架的用户选择声明式事务管理,因为它对应用代码的影响最小,因此更符合一个无侵入的轻量级容器的思想。声明式事务管理要优于编程式事务管理,虽然比编程式事务管理(这种方式允许你通过代码控制事务)少了一点灵活性。唯一不足地方是,最细粒度只能作用到方法级别,无法做到像编程式事务那样可以作用到代码块级别。
AOP实现的关键在于 代理模式,AOP代理主要分为静态代理和动态代理。静态代理的代表为AspectJ;动态代理则以Spring AOP为代表。
Spring AOP中的动态代理主要有两种方式,JDK动态代理和CGLIB动态代理:
静态代理与动态代理区别在于生成AOP代理对象的时机不同,相对来说AspectJ的静态代理方式具有更好的性能,但是AspectJ需要特定的编译器进行处理,而Spring AOP则无需特定的编译器处理。
InvocationHandler 的 invoke(Object proxy,Method method,Object[] args):proxy是最终生成的代理实例; method 是被代理目标实例的某个具体方法; args 是被代理目标实例某个方法的具体入参, 在方法反射调用时使用。
通过在代理类中包裹切面,Spring在运行期把切面织入到Spring管理的bean中。代理封装了目标类,并拦截被通知方法的调用,再把调用转发给真正的目标bean。当代理拦截到方法调用时,在调用目标bean方法之前,会执行切面逻辑。
直到应用需要被代理的bean时,Spring才创建代理对象。如果使用的是ApplicationContext的话,在ApplicationContext从BeanFactory中加载所有bean的时候,Spring才会创建被代理的对象。因为Spring运行时才创建代理对象,所以我们不需要特殊的编译器来织入SpringAOP的切面。
因为Spring基于动态代理,所以Spring只支持方法连接点。Spring缺少对字段连接点的支持,而且它不支持构造器连接点。方法之外的连接点拦截功能,我们可以利用Aspect来补充。
在AOP术语中,切面的工作被称为通知,实际上是程序执行时要通过SpringAOP框架触发的代码段。
Spring切面可以应用5种类型的通知:
aspect 由 pointcount 和 advice 组成,切面是通知和切点的结合。 它既包含了横切逻辑的定义,也包括了连接点的定义. Spring AOP 就是负责实施切面的框架, 它将切面所定义的横切逻辑编织到切面所指定的连接点中. AOP 的工作重心在于如何将增强编织目标对象的连接点上, 这里包含两个工作:
在这种情况下,切面由常规类以及基于XML的配置实现。
在这种情况下(基于@AspectJ的实现),涉及到的切面声明的风格与带有java5标注的普通java类一致。
以下是 Spring 框架的基本模块:
这是基本的 Spring 模块,提供 spring 框架的基础功能,BeanFactory 是 任何以spring 为基础的应用的核心。Spring 框架建立在此模块之上,它使 Spring 成为一个容器。
Bean 工厂是工厂模式的一个实现,提供了控制反转功能,用来把应用的配置和依赖从正真的应用代码中分离。最常用的 BeanFactory 实现是 XmlBeanFactory 类。
最常用的就是 org.springframework.l.XmlBeanFactory ,它根据 XML 文件中的定义加载 beans。该容器从 XML 文件读取配置元数据并用它去创建一个完全配置的系统或应用。
AOP 模块用于发给我们的 Spring 应用做面向切面的开发, 很多支持由 AOP 联盟提供,这样就确保了 Spring 和其他 AOP 框架的共通性。这个模块将元数据编程引入Spring。
通过使用 JDBC 抽象和 DAO 模块,保证数据库代码的简洁,并能避免数据库资源错误关闭导致的问题,它在各种不同的数据库的错误信息之上,提供了一个统一的异常访问层。它还利用 Spring 的 AOP 模块给 Spring 应用中的对象提供事务管理服务。
Spring 通过提供 ORM 模块,支持我们在直接 JDBC 之上使用一个对象/关系映射映射(ORM)工具,Spring 支持集成主流的 ORM 框架,如 Hiberate,JDO 和 iBATISSQL Maps。Spring 的事务管理同样支持以上所有 ORM 框架及 JDBC。
Spring 的 WEB 模块是构建在 application context 模块基础之上,提供一个适合web 应用的上下文。这个模块也包括支持多种面向 web 的任务,如透明地处理多个文件上传请求和程序级请求参数的绑定到你的业务对象。它也有对 Jakarta Struts的支持。
Spring 配置文件是个 XML 文件,这个文件包含了类信息,描述了如何配置它们,以及如何相互调用。
Spring IOC 负责创建对象,管理对象(通过依赖注入(DI),装配对象,配置对象,并且管理这些对象的整个生命周期。
IOC 或 依赖注入把应用的代码量降到最低。它使应用容易测试,单元测试不再需要单例和 JNDI 查找机制。最小的代价和最小的侵入性使松散耦合得以实现。IOC 容器支持加载服务时的饿汉式初始化和懒加载。
Application contexts 提供一种方法处理文本消息,一个通常的做法是加载文件资源(比如镜像),它们可以向注册为监听器的 bean 发布事件。另外,在容器或容器内的 对象上执行的那些不得不由 bean工厂以程序化方式处理的操作,可以在Application contexts 中以声明的方式处理。Application contexts实现了MessageSource 接口,该接口的实现以可插拔的方式提供获取本地化消息的方法。
依赖注入,是 IOC 的一个方面,是个通常的概念,它有多种解释。这概念是说你不用创建对象,而只需要描述它如何被创建。你不在代码里直接组装你的组件和服务,但是要在配置文件里描述哪些组件需要哪些服务,之后一个容器(IOC 容器)负责把他们组装起来。
你两种依赖方式都可以使用,构造器注入和 Setter 方法注入。最好的解决方案是用构造器参数实现强制依赖,setter 方法实现可选依赖。
Spring beans 是那些形成 Spring 应用的主干的 java 对象。它们被 Spring IOC 容器初始化,装配,和管理。这些 beans 通过容器中配置的元数据创建。比如,以 XML文件中 的形式定义。
Spring 框架定义的 beans 都是单件 beans。在 bean tag 中有个属性”singleton”,如果它被赋为 TRUE,bean 就是单件,否则就是一个 prototype bean。默认是TRUE,所以所有在 Spring 框架中的 beans 缺省都是单件。点击这里一图 SpringBean 的生命周期。
一个 Spring Bean 的定义包含容器必知的所有配置元数据,包括如何创建一个bean,它的生命周期详情及它的依赖。
这里有三种重要的方法给 Spring 容器提供配置元数据:
当定义一个 在 Spring 里,我们还能给这个 bean 声明一个作用域。它可以通过 bean 定义中的 scope 属性来定义。如,当 Spring 要在需要的时候每次生产一个新的 bean 实例,bean 的 scope 属性被指定为 prototype。另一方面,一个 bean每 次 使 用 的 时 候 必 须 返 回 同 一 个 实 例 , 这 个 bean 的 scope 属 性 必 须 设 为singleton。
Spring 框架支持以下五种 bean 的作用域:
不,Spring 框架中的单例 bean 不是线程安全的。
Spring 容器 从 XML 文件中读取 bean 的定义,并实例化 bean。
Spring 根据 bean 的定义填充所有的属性。
如果bean 实 现 了 BeanNameAware 接 口 , Spring 传 递 bean 的 ID 到setBeanName 方法。
如果Bean 实 现 了 BeanFactoryAware 接 口 , Spring 传 递 beanfactory 给setBeanFactory 方法。
如果 有 任 何 与 bean 相 关 联 的 BeanPostProcessors , Spring 会 在postProcesserBeforeInitialization()方法内调用它们。
如果 bean 实现 IntializingBean 了,调用它的 afterPropertySet 方法,如果 bean声明了初始化方法,调用此初始化方法。
如果有BeanPostProcessors和 bean关 联 , 这 些 bean的postProcessAfterInitialization() 方法将被调用。
如果bean 实现了 DisposableBean,它将调用 destroy()方法。点击这里一图 Spring Bean 的生命周期。
有两个重要的 bean 生命周期方法,第一个是 setup , 它是在容器加载 bean 的时候被调用。第二个方法是 teardown 它是在容器卸载类的时候被调用。The bean 标签有两个重要的属性(init-method 和 destroy-method)。用它们你可 以 自 己 定 制 初 始 化 和 注 销 方 法 。 它 们 也 有 相 应 的 注 解 ( @PostConstruct 和@PreDestroy)。
当一个 bean 仅被用作另一个 bean 的属性时,它能被声明为一个内部 bean,为了定义 inner bean,在 Spring 的 基于 XML 的 配置元数据中,可以在 或 元素内使用 元素,内部 bean 通常是匿名的,它们的 Scope 一般是 prototype。
Spring 提供以下几种集合的配置元素:
类型用于注入一列值,允许有相同的值。
类型用于注入一组值,不允许有相同的值。
类型用于注入一组键值对,键和值都只能为 String 类型。
装配,或 bean 装配是指在 Spring 容器中把 bean 组装到一起,前提是容器需要知道 bean 的依赖关系,如何通过依赖注入来把它们装配到一起。
Spring 容 器 能 够 自 动 装 配 相 互 合 作 的 bean , 这 意 味 着 容 器 不 需 要和配置,能通过 Bean 工厂自动处理 bean 之间的协作。
有五种自动装配的方式,可以用来指导 Spring 容器用自动装配方式来进行依赖注入
自动装配的局限性是:
重写:你仍需用 和 配置来定义依赖,意味着总要重写自动装配。
基本数据类型:你不能自动装配简单的属性,如基本数据类型,String 字符串,和类。模糊特性:自动装配不如显式装配精确,如果有可能,建议使用显式装配。
可以。
基于 Java 的配置,允许你在少量的 Java 注解的帮助下,进行你的大部分 Spring配置而非通过 XML 文件。
以@Configuration 注解为例,它用来标记类可以当做一个 bean 的定义,被 SpringIOC 容器使用。另一个例子是@Bean 注解,它表示此方法将要返回一个对象,作为一个 bean 注册进 Spring 应用上下文。点击这里学习 JAVA 几大元注解。
相对于 XML 文件,注解型的配置依赖于通过字节码元数据装配组件,而非尖括号的声明。
开发者通过在相应的类,方法或属性上使用注解的方式,直接组件类中进行配置,而不是使用 xml 表述 bean 的装配关系。
注解装配在默认情况下是不开启的,为了使用注解装配,我们必须在 Spring 配置文件中配置 context:annotation-config/元素。
这个注解表明 bean 的属性必须在配置的时候设置,通过一个 bean 定义的显式的属性 值 或 通 过 自 动 装 配 , 若 @Required 注 解 的 bean 属 性 未 被 设 置 , 容 器 将 抛 出BeanInitializationException。
@Autowired 注解提供了更细粒度的控制,包括在何处以及如何完成自动装配。它的用法和@Required 一样,修饰 setter 方法、构造器、属性或者具有任意名称和/或多个参数的 PN 方法。
当 有 多 个 相同 类 型 的 bean 却 只 有 一 个需 要 自 动 装 配 时 ,将 @Qualifier 注 解 和@Autowire 注解结合使用以消除这种混淆,指定需要装配的确切的 bean。点击这里学习更多常用注解。
使用 SpringJDBC 框架,资源管理和错误处理的代价都会被减轻。所以开发者只需写 statements 和 queries 从数据存取数据,JDBC 也可以在 Spring 框架提供的模板类的帮助下更有效地被使用,这个模板叫 JdbcTemplate
JdbcTemplate 类提供了很多便利的方法解决诸如把数据库数据转变成基本数据类型或对象,执行写好的或可调用的数据库操作语句,提供自定义的数据错误处理。
Spring 对数据访问对象(DAO)的支持旨在简化它和数据访问技术如 JDBC,Hibernate or JDO 结合使用。这使我们可以方便切换持久层。编码时也不用担心会捕获每种技术特有的异常。
在 Spring 中有两种方式访问 Hibernate:
Spring 支持以下 ORM:
用 Spring 的 SessionFactory 调用 LocalSessionFactory。集成过程分三步:
Spring 支持两种类型的事务管理:
大多数 Spring 框架的用户选择声明式事务管理,因为它对应用代码的影响最小,因此更符合一个无侵入的轻量级容器的思想。声明式事务管理要优于编程式事务管理,虽然比编程式事务管理(这种方式允许你通过代码控制事务)少了一点灵活性。
面向切面的编程,或 AOP, 是一种编程技术,允许程序模块化横向切割关注点,或横切典型的责任划分,如日志和事务管理。
AOP 核心就是切面,它将多个类的通用行为封装成可重用的模块,该模块含有一组API 提供横切功能。比如,一个日志模块可以被称作日志的 AOP 切面。根据需求的不同,一个应用程序可以有若干切面。在 Spring AOP 中,切面通过带有@Aspect注解的类实现。
关注点是应用中一个模块的行为,一个关注点可能会被定义成一个我们想实现的一个功能。
横切关注点是一个关注点,此关注点是整个应用都会使用的功能,并影响整个应用,比如日志,安全和数据传输,几乎应用的每个模块都需要的功能。因此这些都属于横切关注点。
连接点代表一个应用程序的某个位置,在这个位置我们可以插入一个 AOP 切面,它实际上是个应用程序执行 Spring AOP 的位置。
通 知 是 个 在 方 法 执 行 前 或 执 行 后 要 做 的 动 作 , 实 际 上 是 程 序 执 行 时 要 通 过SpringAOP 框架触发的代码段。
Spring 切面可以应用五种类型的通知:
切入点是一个或一组连接点,通知将在这些位置执行。可以通过表达式或匹配的方式指明切入点。
引入允许我们在已存在的类中增加新的方法和属性。
被一个或者多个切面所通知的对象。它通常是一个代理对象。也指被通知(advised)对象。
代理是通知目标对象后创建的对象。从客户端的角度看,代理对象和目标对象是一样的。
织入是将切面和到其他应用类型或对象连接或创建一个被通知对象的过程。织入可以在编译时,加载时,或运行时完成。
在这种情况下,切面由常规类以及基于 XML 的配置实现。
在这种情况下(基于@AspectJ 的实现),涉及到的切面声明的风格与带有 java5 标注的普通 java 类一致。
Spring 配备构建 Web 应用的全功能 MVC 框架。Spring 可以很便捷地和其他 MVC框架集成,如 Struts,Spring 的 MVC 框架用控制反转把业务对象和控制逻辑清晰地隔离。它也允许以声明的方式把请求参数和业务对象绑定。
Spring 的 MVC 框架是围绕 DispatcherServlet 来设计的,它用来处理所有的 HTTP请求和响应。
WebApplicationContext 继承了 ApplicationContext 并增加了一些 WEB 应用必备的特有功能,它不同于一般的 ApplicationContext ,因为它能处理主题,并找到被关联的 servlet。
控制器提供一个访问应用程序的行为,此行为通常通过服务接口实现。控制器解析用户输入并将其转换为一个由视图呈现给用户的模型。Spring 用一个非常抽象的方式实现了一个控制层,允许用户创建多种用途的控制器。
该注解表明该类扮演控制器的角色,Spring 不需要你继承任何其他控制器基类或引用 Servlet API。
该注解是用来映射一个 URL 到一个类或一个特定的方处理法上。
1.简介
简单来说,Spring是一个轻量级的控制反转(IoC)和面向切面(AOP)的容器框架。
2.轻量
从大小与开销两方面而言Spring都是轻量的。完整的Spring框架可以在一个大小只有1MB多的JAR文件里发布。并且Spring所需的处理开销也是微不足道的。此外,Spring是非侵入式的:典型地,Spring应用中的对象不依赖于Spring的特定类。
3.控制反转
Spring通过一种称作控制反转(IoC)的技术促进了松耦合。当应用了IoC,一个对象依赖的其它对象会通过被动的方式传递进来,而不是这个对象自己创建或者查找依赖对象。你可以认为IoC与JNDI相反——不是对象从容器中查找依赖,而是容器在对象初始化时不等对象请求就主动将依赖传递给它。
4.面向切面
Spring提供了面向切面编程的丰富支持,允许通过分离应用的业务逻辑与系统级服务(例如审计(auditing)和事务(transaction)管理)进行内聚性的开发。应用对象只实现它们应该做的——完成业务逻辑——仅此而已。它们并不负责(甚至是意识)其它的系统级关注点,例如日志或事务支持。
5.容器
Spring包含并管理应用对象的配置和生命周期,在这个意义上它是一种容器,你可以配置你的每个bean如何被创建——基于一个可配置原型(prototype),你的bean可以创建一个单独的实例或者每次需要时都生成一个新的实例——以及它们是如何相互关联的。然而,Spring不应该被混同于传统的重量级的EJB容器,它们经常是庞大与笨重的,难以使用。
6.框架
Spring可以将简单的组件配置、组合成为复杂的应用。在Spring中,应用对象被声明式地组合,典型地是在一个XML文件里。Spring也提供了很多基础功能(事务管理、持久化框架集成等等),将应用逻辑的开发留给了你。
所有Spring的这些特征使你能够编写更干净、更可管理、并且更易于测试的代码。它们也为Spring中的各种模块提供了基础支持。
AOP(Aspect-Oriented Programming,面向方面编程),可以说是OOP(Object-Oriented Programing,面向对象编程)的补充和完善。OOP引入封装、继承和多态性等概念来建立一种对象层次结构,用以模拟公共行为的一个集合。当我们需要为分散的对象引入公共行为的时候,OOP则显得无能为力。也就是说,OOP允许你定义从上到下的关系,但并不适合定义从左到右的关系。例如日志功能。日志代码往往水平地散布在所有对象层次中,而与它所散布到的对象的核心功能毫无关系。对于其他类型的代码,如安全性、异常处理和透明的持续性也是如此。这种散布在各处的无关的代码被称为横切(cross-cutting)代码,在OOP设计中,它导致了大量代码的重复,而不利于各个模块的重用。
而AOP技术则恰恰相反,它利用一种称为“横切”的技术,剖解开封装的对象内部,并将那些影响了多个类的公共行为封装到一个可重用模块,并将其名为“Aspect”,即方面。所谓“方面”,简单地说,就是将那些与业务无关,却为业务模块所共同调用的逻辑或责任封装起来,便于减少系统的重复代码,降低模块间的耦合度,并有利于未来的可操作性和可维护性。AOP代表的是一个横向的关系,如果说“对象”是一个空心的圆柱体,其中封装的是对象的属性和行为;那么面向方面编程的方法,就仿佛一把利刃,将这些空心圆柱体剖开,以获得其内部的消息。而剖开的切面,也就是所谓的“方面”了。然后它又以巧夺天功的妙手将这些剖开的切面复原,不留痕迹。
使用“横切”技术,AOP把软件系统分为两个部分:核心关注点和横切关注点。业务处理的主要流程是核心关注点,与之关系不大的部分是横切关注点。横切关注点的一个特点是,他们经常发生在核心关注点的多处,而各处都基本相似。比如权限认证、日志、事务处理。Aop 的作用在于分离系统中的各种关注点,将核心关注点和横切关注点分离开来。正如Avanade公司的高级方案构架师Adam Magee所说,AOP的核心思想就是“将应用程序中的商业逻辑同对其提供支持的通用服务进行分离。”
Spring容器中的Bean是否线程安全,容器本身并没有提供Bean的线程安全策略,因此可以说spring容器中的Bean本身不具备线程安全的特性,但是具体还是要结合具体scope的Bean去研究。
当通过spring容器创建一个Bean实例时,不仅可以完成Bean实例的实例化,还可以为Bean指定特定的作用域。Spring支持如下5种作用域:
其中比较常用的是singleton和prototype两种作用域。对于singleton作用域的Bean,每次请求该Bean都将获得相同的实例。容器负责跟踪Bean实例的状态,负责维护Bean实例的生命周期行为;如果一个Bean被设置成prototype作用域,程序每次请求该id的Bean,Spring都会新建一个Bean实例,然后返回给程序。在这种情况下,Spring容器仅仅使用new 关键字创建Bean实例,一旦创建成功,容器不在跟踪实例,也不会维护Bean实例的状态。
如果不指定Bean的作用域,Spring默认使用singleton作用域。Java在创建Java实例时,需要进行内存申请;销毁实例时,需要完成垃圾回收,这些工作都会导致系统开销的增加。因此,prototype作用域Bean的创建、销毁代价比较大。而singleton作用域的Bean实例一旦创建成功,可以重复使用。因此,除非必要,否则尽量避免将Bean被设置成prototype作用域。
Spring容器负责创建应用程序中的bean同时通过ID来协调这些对象之间的关系。作为开发人员,我们需要告诉Spring要创建哪些bean并且如何将其装配到一起。
spring中bean装配有两种方式:
当然这些方式也可以配合使用。
事务隔离级别指的是一个事务对数据的修改与另一个并行的事务的隔离程度,当多个事务同时访问相同数据时,如果没有采取必要的隔离机制,就可能发生以下问题:
图 拿掉IOC容器后的系统
图 IOC解耦过程
说一下 spring mvc 运行流程?
Spring MVC运行流程图:
Spring运行流程描述:
Spring MVC运行流程图:
Spring运行流程描述:
Spring MVC的核心组件:
RequestMapping是一个用来处理请求地址映射的注解,可用于类或方法上。用于类上,表示类中的所有响应请求的方法都是以该地址作为父路径。
RequestMapping注解有六个属性,下面我们把她分成三类进行说明。
Spring MVC是一个基于Java的实现了MVC设计模式的请求驱动类型的轻量级Web框架,通过把模型-视图-控制器分离,将web层进行职责解耦,把复杂的web应用分成逻辑清晰的几部分,简化开发,减少出错,方便组内开发人员之间的配合。
Spring的MVC框架是围绕DispatcherServlet来设计的,它用来处理所有的HTTP请求和响应。
控制器提供一个访问应用程序的行为,此行为通常通过服务接口实现。控制器解析用户输入并将其转换为一个由视图呈现给用户的模型。Spring用一个非常抽象的方式实现了一个控制层,允许用户创建多种用途的控制器。
是单例模式,所以在多线程访问的时候有线程安全问题,不要用同步,会影响性能的,解决方案是在控制器里面不能写字段。
注解本质是一个继承了Annotation的特殊接口,其具体实现类是Java运行时生成的动态代理类。我们通过反射获取注解时,返回的是Java运行时生成的动态代理对象。通过代理对象调用自定义注解的方法,会最终调用AnnotationInvocationHandler的invoke方法。该方法会从memberValues这个Map中索引出对应的值。而memberValues的来源是Java常量池。
答:一般用@Controller注解,也可以使用@RestController,@RestController注解相当于@ResponseBody + @Controller,表示是表现层,除此之外,一般不用别的注解代替。
RequestMapping是一个用来处理请求地址映射的注解,可用于类或方法上。用于类上,表示类中的所有响应请求的方法都是以该地址作为父路径。
RequestMapping注解有六个属性,下面我们把她分成三类进行说明(下面有相应示例)。
作用: 该注解用于将Controller的方法返回的对象,通过适当的HttpMessageConverter转换为指定格式后,写入到Response对象的body数据区。
使用时机:返回的数据不是html标签的页面,而是其他某种格式的数据时(如json、xml等)使用;
请求路径上有个id的变量值,可以通过@PathVariable来获取 @RequestMapping(value =“/page/{id}”, method = RequestMethod.GET)
@RequestParam用来获得静态的URL请求入参 spring注解时action里用到。
相同点:
都是基于mvc的表现层框架,都用于web项目的开发。
不同点:
转发:在返回值前面加"forward:",譬如"forward:user.do?name=method4"
重定向:在返回值前面加"redirect:",譬如"redirect:www.baidu"
通过Jackson框架就可以把Java里面的对象直接转化成Js可以识别的Json对象。具体步骤如下 :
在l中配置一个CharacterEncodingFilter过滤器,设置成utf-8;
<filter>
<filter-name>CharacterEncodingFilter</filter-name>
<filter-
class>org.springframework.web.filter.CharacterEncodingFilter</filter-class>
<init-param>
<param-name>encoding</param-name>
<param-value>utf-8</param-value>
</init-param>
</filter>
<filter-mapping>
<filter-name>CharacterEncodingFilter</filter-name>
<url-pattern>/*</url-pattern>
</filter-mapping>
1、修改tomcat配置文件添加编码与工程编码一致,如下:
<ConnectorURIEncoding="utf-8" connectionTimeout="20000" port="8080"
protocol="HTTP/1.1" redirectPort="8443"/>
2、另外一种方法对参数进行重新编码:
String userName = new Paramter(“userName”).getBytes(“ISO8859-1”),“utf-8”)
ISO8859-1是tomcat默认编码,需要将tomcat编码后的内容按utf-8编码
可以将异常抛给Spring框架,由Spring框架来处理;我们只需要配置简单的异常处理器,在异常处理器中添视图页面即可。
可以在@RequestMapping注解里面加上method=RequestMethod.GET。
直接在方法的形参中声明request,Spring MVC就自动把request对象传入。
直接在形参里面声明这个参数就可以,但必须名字和传过来的参数一样。
答:直接在方法中声明这个对象,Spring MVC就自动会把属性赋值到这个对象里面。
答:返回值可以有很多类型,有String, ModelAndView。ModelAndView类把视图和数据都合并的一起的,但一般用String比较好。
答:通过ModelMap对象,可以在这个对象里面调用put方法,把对象加到里面,前台就可以通过el表达式拿到。
答:可以在类上面加上@SessionAttributes注解,里面包含的字符串就是要放入session里面的key。
有两种写法,一种是实现HandlerInterceptor接口,另外一种是继承适配器类,接着在接口方法当中,实现处理逻辑;然后在Spring MVC的配置文件中配置拦截器即可:
<!-- 配置Spring MVC的拦截器 -->
<[mvc:interceptors](mvc:interceptors)>
<!-- 配置一个拦截器的Bean就可以了 默认是对所有请求都拦截 -->
<bean id="myInterceptor" class="com.zwp.action.MyHandlerInterceptor">
</bean>
<!-- 只针对部分请求拦截 -->
<[mvc:interceptor](mvc:interceptor)>
<mvc:mapping path="/modelMap.do" />
<bean class="com.zwp.action.MyHandlerInterceptorAdapter" />
</mvc:interceptor>
</mvc:interceptors>
WebApplicationContext 继承了ApplicationContext 并增加了一些WEB应用必备的特有功能,它不同于一般的ApplicationContext ,因为它能处理主题,并找到被关联的servlet。
在Spring框架这个大家族中,产生了很多衍生框架,比如 Spring、SpringMvc框架等,Spring的核心内容在于控制反转(IOC)和依赖注入(DI),所谓控制反转并非是一种技术,而是一种思想,在操作方面是指在spring配置文件中创建,依赖注入即为由spring容器为应用程序的某个对象提供资源,比如 引用对象、常量数据等。
SpringBoot是一个框架,一种全新的编程规范,他的产生简化了框架的使用,所谓简化是指简化了Spring众多框架中所需的大量且繁琐的配置文件,所以 SpringBoot是一个服务于框架的框架,服务范围是简化配置文件。
Spring Boot提供了两种常用的配置文件:
Spring Boot提供了两种常用的配置文件,分别是properties文件和yml文件。相对于properties文件而言,yml文件更年轻,也有很多的坑。可谓成也萧何败萧何,yml通过空格来确定层级关系,使配置文件结构跟清晰,但也会因为微不足道的空格而破坏了层级关系。
SpringBoot热部署实现有两种方式:
①. 使用spring loaded
在项目中添加如下代码:
<build>
<plugins>
<plugin>
<!-- springBoot编译插件-->
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
<dependencies>
<!-- spring热部署 -->
<!-- 该依赖在此处下载不下来,可以放置在build标签外部下载完成后再粘贴进plugin中 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>springloaded</artifactId>
<version>1.2.6.RELEASE</version>
</dependency>
</dependencies>
</plugin>
</plugins>
</build>
添加完毕后需要使用mvn指令运行:
首先找到IDEA中的Edit configurations ,然后进行如下操作:(点击左上角的"+",然后选择maven将出现右侧面板,在红色划线部位输入如图所示指令,你可以为该指令命名(此处命名为MvnSpringBootRun))
点击保存将会在IDEA项目运行部位出现,点击绿色箭头运行即可
②. 使用spring-boot-devtools
在项目的pom文件中添加依赖:
<!--热部署jar-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
</dependency>
然后:使用 shift+ctrl+alt+"/" (IDEA中的快捷键) 选择"Registry" 然后勾选 compiler.automake.allow.when.app.running
通过Spring Boot,可以轻松地创建独立的,基于生产级别的Spring的应用程序,您可以“运行”它们。大多数Spring Boot应用程序需要最少的Spring配置。
YAML(/ˈjæməl/,尾音类似camel骆驼)是一个可读性高,用来表达数据序列化的格式。YAML参考了其他多种语言,包括:C语言、Python、Perl。更具有结构性。
[java.xiaokaxiu.name](java.xiaokaxiu.name) = xiaoka
java:
xiaokaxiu:
name: xiaoka
不需要,内置了 Tomcat/Jetty。
tips:这个列表按照优先级排序,也就是说,任何在高优先级属性源里设置的属性都会覆盖低优先级的相同属性。
外置,在相对于应用程序运行目录的/confifig子目录里。
外置,在应用程序运行的目录里。
内置,在confifig包内。
内置,在Classpath根目录。
这个列表按照优先级排序,优先级高的会覆盖优先级低的。
当然我们可以自己指定文件的位置来加载配置文件。
java -jar xiaoka.jar ———fig.location=/l
@EnableAutoConfifiguration (开启自动配置) 该注解引入了AutoConfifigurationImportSelector,该类中的方法会扫描所有存在META-INF/spring.factories的jar包。
yml中:
server :
port : 8888
properties:
server.port = 8888
命令1:
java -jar xiaoka.jar ——— server.port=8888
命令2:
java - Dserver.port=8888 -jar xiaoka.jar
在启动类加:
@ImportResource(locations = {“l”})
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
/beans 端点
/shutdown
该端点默认是关闭的,如果开启,需要如下设置。
endpoints:
shutdown:
enabled: true
或者properties格式也是可以的。
/info
可以理解成对依赖的一种合成,starter会把一个或一套功能相关依赖都包含进来,避免了自己去依赖费事,还有各种包的冲突问题。大大的提升了开发效率。
并且相关配置会有一个默认值,如果我们自己去配置,就会覆盖默认值。
mybatis-spring-boot-starter
一般来说我们从开发到生产,经过开发(dev)、测试(test)、上线(prod)。不同的时刻我们会用不同的配置。Spring Profifiles 允许用户根据配置文件(dev,test,prod 等)来注册 bean。它们可以让我们自己选择什么时候用什么配置。
可以是 application-{profifile}.properties/yml ,但默认是启动主配置文件application.properties,一般来说我们的不同环境配置如下。
application.properties
:主配置文件
application-dev.properties
:开发环境配置文件
application-test.properties
:测试环境配置文件
application.prop-properties
:生产环境配置文件
比如我们激活开发环境。
yml:
spring:
profiles:
active: dev
properties:
spring.profiles.active=dev
命令行:
java -jar xiaoka-v1.0.jar ———spring.profiles.active=dev
@SpringBootTest
快速开发,快速整合,配置简化、内嵌服务容器
SpringBoot是快速开发的Spring框架,SpringCloud是完整的微服务框架,SpringCloud依赖于
SpringBoot。
Spring Boot 主要有如下优点:
启动类上面的注解是@SpringBootApplication,它也是 Spring Boot 的核心注解,主要组合包含了以下 3 个注解:
Spring Boot 支持 Java Util Logging, Log4j2, Lockback 作为日志框架,如果你使用 Starters 启动器,Spring Boot 将使用 Logback 作为默认日志框架,但是不管是那种日志框架他都支持将配置文件输出到控制台或者文件中。
我个人理解SpringBoot就是由各种Starter组合起来的,我们自己也可以开发Starter
在sprinBoot启动时由@SpringBootApplication注解会自动去maven中读取每个starter中的spring.factories文件,该文件里配置了所有需要被创建spring容器中的bean,并且进行自动配置把bean注入SpringContext中 //(SpringContext是Spring的配置文件)
thymeleaf,freemarker,jsp,官方不推荐JSP会有限制
我觉得是为难人,SpringBoot在目前我觉得没有什么缺点,非要找一个出来我觉得就是:由于不用自己做的配置,报错时很难定位。
可以不需要,内置了 Tomcat/ Jetty 等容器。
热部署就是可以不用重新运行SpringBoot项目可以实现操作后台代码自动更新到以运行的项目中
主要有两种方式:
SpringBoot的事物很简单,首先使用注解EnableTransactionManagement开启事物之后,然后在Service方法上添加注解Transactional便可。
在SpringBoot中使用异步调用是很简单的,只需要在方法上使用@Async注解即可实现方法的异步调用。 注意:需要在启动类加入@EnableAsync使异步调用@Async注解生效。
可以实现接口 ApplicationRunner 或者 CommandLineRunner,这两个接口实现方式一样,它们都只提供了一个 run 方法
Spring Boot 可以通过 @PropertySource,@Value,@Environment, @ConfifigurationPropertie注解来绑定变量
主要是Spring Boot的启动类上的核心注解SpringBootApplication注解主配置类,有了这个主配置类启动时就会为SpringBoot开启一个@EnableAutoConfifiguration注解自动配置功能。
有了这个EnableAutoConfifiguration的话就会:
在 Spring Boot 里面,可以使用以下几种方式来加载配置。
YAML 是一种人类可读的数据序列化语言。它通常用于配置文件。与属性文件相比,如果我们想要在配置文件中添加复杂的属性,YAML 文件就更加结构化,而且更少混淆。可以看出 YAML 具有分层配置数据。
YAML 现在可以算是非常流行的一种配置文件格式了,无论是前端还是后端,都可以见到 YAML 配置。那么 YAML 配置和传统的 properties 配置相比到底有哪些优势呢?
Spring Boot 推荐使用 Java 配置而非 XML 配置,但是 Spring Boot 中也可以使用 XML 配置,通过 @ImportResource 注解可以引入一个 XML 配置。
单纯做 Spring Boot 开发,可能不太容易遇到 bootstrap.properties 配置文件,但是在结合Spring Cloud 时,这个配置就会经常遇到了,特别是在需要加载一些远程配置文件的时侯。
spring boot 核心的两个配置文件:
在项目的开发中,有些配置文件在开发、测试或者生产等不同环境中可能是不同的,例如数据库连接、redis的配置等等。那我们如何在不同环境中自动实现配置的切换呢?Spring给我们提供了profifiles机制给我们提供的就是来回切换配置文件的功能
Spring Profifiles 允许用户根据配置文件(dev,test,prod 等)来注册 bean。因此,当应用程序在开发中运行时,只有某些 bean 可以加载,而在 PRODUCTION中,某些其他 bean 可以加载。假设我们的要求是 Swagger 文档仅适用于 QA 环境,并且禁用所有其他文档。这可以使用配置文件来完成。Spring Boot 使得使用配置文件非常简单。
先在properties配置文件中配置两个数据源,创建分包mapper,使用@ConfifigurationProperties读取properties中的配置,使用@MapperScan注册到对应的mapper包中
为了实现 Spring Boot 的安全性,我们使用 spring-boot-starter-security 依赖项,并且必须添加安全配置。它只需要很少的代码。配置类将必须扩展WebSecurityConfifigurerAdapter 并覆盖其方法。
由于 Spring Boot 官方提供了大量的非常方便的开箱即用的 Starter ,包括 Spring Security 的Starter ,使得在 Spring Boot 中使用 Spring Security 变得更加容易,甚至只需要添加一个依赖就可以保护所有的接口,所以,如果是 Spring Boot 项目,一般选择 Spring Security 。当然这只是一个建议的组合,单纯从技术上来说,无论怎么组合,都是没有问题的。Shiro 和 Spring Security相比,主要有如下一些特点:
跨域可以在前端通过 JSONP 来解决,但是 JSONP 只可以发送 GET 请求,无法发送其他类型的请求,在 RESTful 风格的应用中,就显得非常鸡肋,因此我们推荐在后端通过 (CORS,Crossorigin resource sharing) 来解决跨域问题。这种解决方案并非 Spring Boot 特有的,在传统的SSM 框架中,就可以通过 CORS 来解决跨域问题,只不过之前我们是在 XML 文件中配置 CORS ,现在可以通过实现WebMvcConfifigurer接口然后重写addCorsMappings方法解决跨域问题。
@Configuration
public class CorsConfig implements WebMvcConfigurer {
@Override
public void addCorsMappings(CorsRegistry registry) {
registry.addMapping("/**")
.allowedOrigins("*")
.allowCredentials(true)
.allowedMethods("GET", "POST", "PUT", "DELETE", "OPTIONS")
.maxAge(3600);
}
}
Spring boot actuator 是 spring 启动框架中的重要功能之一。Spring boot 监视器可帮助您访问生产环境中正在运行的应用程序的当前状态。有几个指标必须在生产环境中进行检查和监控。即使一些外部应用程序可能正在使用这些服务来向相关人员触发警报消息。监视器模块公开了一组可直接作为 HTTP URL 访问的REST 端点来检查状态。
Spring 提供了一种使用 ControllerAdvice 处理异常的非常有用的方法。 我们通过实现一个ControlerAdvice 类,来处理控制器类抛出的所有异常。
Spring Boot 提供监视器端点以监控各个微服务的度量。这些端点对于获取有关应用程序的信息(如它们是否已启动)以及它们的组件(如数据库等)是否正常运行很有帮助。但是,使用监视器的一个主要缺点或困难是,我们必须单独打开应用程序的知识点以了解其状态或健康状况。想象一下涉及 50 个应用程序的微服务,管理员将不得不击中所有 50 个应用程序的执行终端。为了帮助我们处理这种情况,我们将使用位于的开源项目。 它建立在 Spring Boot Actuator 之上,它提供了一个 Web UI,使我们能够可视化多个应用程序的度量。
这可以使用 DEV 工具来实现。通过这种依赖关系,您可以节省任何更改,嵌入式tomcat 将重新启动。Spring Boot 有一个开发工具(DevTools)模块,它有助于提高开发人员的生产力。Java 开发人员面临的一个主要挑战是将文件更改自动部署到服务器并自动重启服务器。开发人员可以重新加载 Spring Boot 上的更改,而无需重新启动服务器。这将消除每次手动部署更改的需要。SpringBoot 在发布它的第一个版本时没有这个功能。这是开发人员最需要的功能。DevTools 模块完全满足开发人员的需求。该模块将在生产环境中被禁用。它还提供 H2 数据库控制台以更好地测试应用程序。
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
</dependency>
在微服务中,一个完整的项目被拆分成多个不相同的独立的服务,各个服务独立部署在不同的服务器上,各自的 session 被从物理空间上隔离开了,但是经常,我们需要在不同微服务之间共享session ,常见的方案就是 Spring Session + Redis 来实现 session 共享。将所有微服务的session 统一保存在 Redis 上,当各个微服务对 session 有相关的读写操作时,都去操作 Redis 上的 session 。这样就实现了 session 共享,Spring Session 基于 Spring 中的代理过滤器实现,使得 session 的同步操作对开发人员而言是透明的,非常简便。
使用了下面的一些依赖项:
首先,这个 Starter 并非什么新的技术点,基本上还是基于 Spring 已有功能来实现的。首先它提供了一个自动化配置类,一般命名为 XXXAutoConfiguration ,在这个配置类中通过条件注解来决定一个配置是否生效(条件注解就是 Spring 中原本就有的),然后它还会提供一系列的默认配置,也允许开发者根据实际情况自定义相关配置,然后通过类型安全的属性(spring.factories)注入将这些配置属性注入进来,新注入的属性会代替掉默认属性。正因为如此,很多第三方框架,我们只需要引入依赖就可以直接使用了。当然,开发者也可以自定义 Starter
在 Spring Boot 中使用定时任务主要有两种不同的方式,一个就是使用 Spring 中的 @Scheduled注解,另一-个则是使用第三方框架 Quartz。
使用 Spring 中的 @Scheduled 的方式主要通过 @Scheduled 注解来实现。
我们都知道,新创建一个 Spring Boot 项目,默认都是有 parent 的,这个 parent 就是 springboot-starter-parent ,spring-boot-starter-parent 主要有如下作用:
总结就是打包用的
进入项目目录在控制台输入mvn clean package,clean是清空已存在的项目包,package进行打包
或者点击左边选项栏中的Mavne,先点击clean在点击package
Spring Boot 项目最终打包成的 jar 是可执行 jar ,这种 jar 可以直接通过 java -jar xxx.jar 命令来运行,这种 jar 不可以作为普通的 jar 被其他项目依赖,即使依赖了也无法使用其中的类。
Spring Boot 的 jar 无法被其他项目依赖,主要还是他和普通 jar 的结构不同。普通的 jar 包,解压后直接就是包名,包里就是我们的代码,而 Spring Boot 打包成的可执行 jar 解压后,在 BOOT-INFclasses 目录下才是我们的代码,因此无法被直接引用。如果非要引用,可以在 l文件中增加配置,将 Spring Boot 项目打包成两个 jar ,一个可执行,一个可引用。
从字面理解,Spring Cloud 就是致力于分布式系统、云服务的框架。
Spring Cloud 是整个 Spring 家族中新的成员,是最近云服务火爆的必然产物。
Spring Cloud 为开发人员提供了快速构建分布式系统中一些常见模式的工具,例如:
使用 Spring Cloud 开发人员可以开箱即用的实现这些模式的服务和应用程序。这些服务可以任何环境下运行,包括分布式环境,也包括开发人员自己的笔记本电脑以及各种托管平台。
在Spring Cloud中使用了Hystrix 来实现断路器的功能,断路器可以防止一个应用程序多次试图执行一个操作,即很可能失败,允许它继续而不等待故障恢复或者浪费 CPU 周期,而它确定该故障是持久的。断路器模式也使应用程序能够检测故障是否已经解决,如果问题似乎已经得到纠正,应用程序可以尝试调用操作。
断路器增加了稳定性和灵活性,以一个系统,提供稳定性,而系统从故障中恢复,并尽量减少此故障的对性能的影响。它可以帮助快速地拒绝对一个操作,即很可能失败,而不是等待操作超时(或者不返回)的请求,以保持系统的响应时间。如果断路器提高每次改变状态的时间的事件,该信息可以被用来监测由断路器保护系统的部件的健康状况,或以提醒管理员当断路器跳闸,以在打开状态。
①. 服务发现——Netflix Eureka
一个RESTful服务,用来定位运行在AWS地区(Region)中的中间层服务。由两个组件组成:Eureka服务器和Eureka客户端。Eureka服务器用作服务注册服务器。Eureka客户端是一个java客户端,用来简化与服务器的交互、作为轮询负载均衡器,并提供服务的故障切换支持。Netflix在其生产环境中使用的是另外的客户端,它提供基于流量、资源利用率以及出错状态的加权负载均衡。
②. 客服端负载均衡——Netflix Ribbon
Ribbon,主要提供客户侧的软件负载均衡算法。Ribbon客户端组件提供一系列完善的配置选项,比如连接超时、重试、重试算法等。Ribbon内置可插拔、可定制的负载均衡组件。
③. 断路器——Netflix Hystrix
断路器可以防止一个应用程序多次试图执行一个操作,即很可能失败,允许它继续而不等待故障恢复或者浪费 CPU 周期,而它确定该故障是持久的。断路器模式也使应用程序能够检测故障是否已经解决。如果问题似乎已经得到纠正,应用程序可以尝试调用操作。
④. 服务网关——Netflix Zuul
类似nginx,反向代理的功能,不过netflix自己增加了一些配合其他组件的特性。
⑤. 分布式配置——Spring Cloud Config
这个还是静态的,得配合Spring Cloud Bus实现动态的配置更新。
组件的作用: 首先通过类加载器(ClassLoader)会把 Java 代码转换成字节码,运行时数据区(Runtime Data Area)再把字节码加载到内存中,而字节码文件只是 JVM 的一套指令集规范,并不能直接交个底层操作系统去执行,因此需要特定的命令解析器执行引擎(Execution Engine),将字节码翻译成底层系统指令,再交由 CPU 去执行,而这个过程中需要调用其他语言的本地库接口(Native Interface)来实现整个程序的功能。
有的区域随着虚拟机进程的启动而存在,有的区域则依赖用户进程的启动和结束而创建和销毁。
在介绍双亲委派模型之前先说下类加载器。对于任意一个类,都需要由加载它的类加载器和这个类本身一同确立在 JVM 中的唯一性,每一个类加载器,都有一个独立的类名称空间。类加载器就是根据指定全限定名称将 class 文件加载到 JVM 内存,然后再转化为 class 对象。
类加载器分类:
双亲委派模型:如果一个类加载器收到了类加载的请求,它首先不会自己去加载这个类,而是把这个请求委派给父类加载器去完成,每一层的类加载器都是如此,这样所有的加载请求都会被传送到顶层的启动类加载器中,只有当父加载无法完成加载请求(它的搜索范围中没找到所需的类)时,子加载器才会尝试去加载类。
类加载分为以下 5 个步骤:
一般有两种方法来判断:
CMS 是英文 Concurrent Mark-Sweep 的简称,是以牺牲吞吐量为代价来获得最短回收停顿时间的垃圾回收器。对于要求服务器响应速度的应用上,这种垃圾回收器非常适合。在启动 JVM 的参数加上“-XX:+UseConcMarkSweepGC”来指定使用 CMS 垃圾回收器。
CMS 使用的是标记-清除的算法实现的,所以在 gc 的时候回产生大量的内存碎片,当剩余内存不能满足程序运行要求时,系统将会出现 Concurrent Mode Failure,临时 CMS 会采用 Serial Old 回收器进行垃圾清除,此时的性能将会被降低。
新生代垃圾回收器一般采用的是复制算法,复制算法的优点是效率高,缺点是内存利用率低;老年代回收器一般采用的是标记-整理的算法进行垃圾回收。
分代回收器有两个分区:老生代和新生代,新生代默认的空间占比总空间的 1/3,老生代的默认占比是 2/3。
新生代使用的是复制算法,新生代里有 3 个分区:Eden、To Survivor、From Survivor,它们的默认占比是 8:1:1,它的执行流程如下:
每次在 From Survivor 到 To Survivor 移动时都存活的对象,年龄就 +1,当年龄到达 15(默认配置是 15)时,升级为老生代。大对象也会直接进入老生代。
老生代当空间占用到达某个值之后就会触发全局垃圾收回,一般使用标记整理的执行算法。以上这些循环往复就构成了整个分代垃圾回收的整体执行流程。
JDK 自带了很多监控工具,都位于 JDK 的 bin 目录下,其中最常用的是 jconsole 和 jvisualvm 这两款视图监控工具。
对象-关系映射(Object-Relational Mapping,简称ORM),面向对象的开发方法是当今企业级应用开发环境中的主流开发方法,关系数据库是企业级应用环境中永久存放数据的主流数据存储系统。对象和关系数据是业务实体的两种表现形式,业务实体在内存中表现为对象,在数据库中表现为关系数据。内存中的对象之间存在关联和继承关系,而在数据库中,关系数据无法直接表达多对多关联和继承关系。因此,对象-关系映射(ORM)系统一般以中间件的形式存在,主要实现程序对象到关系数据库数据的映射。
参考:blog.csdn/Randy_Wang_/article/details/79460306
hql查询,sql查询,条件查询
HQL: Hibernate Query Language. 面向对象的写法:
Query query = ateQuery("from Customer where name = ?");
query.setParameter(0, "苍老师");
Query.list();
QBC: Query By Criteria.(条件查询)
Criteria criteria = ateCriteria(Customer.class);
criteria.add(Restrictions.eq("name", "花姐"));
List<Customer> list = criteria.list();
SQL:
SQLQuery query = ateSQLQuery("select * from customer");
List<Object[]> list = query.list();
SQLQuery query = ateSQLQuery("select * from customer");
query.addEntity(Customer.class);
List<Customer> list = query.list();
Hql: 具体分类
1、 属性查询 2、 参数查询、命名参数查询 3、 关联查询 4、 分页查询 5、 统计函数
HQL和SQL的区别
HQL是面向对象查询操作的,SQL是结构化查询语言 是面向数据库表结构的
可以将Hibernate的实体类定义为final类,但这种做法并不好。因为Hibernate会使用代理模式在延迟关联的情况下提高性能,如果你把实体类定义成final类之后,因为 Java不允许对final类进行扩展,所以Hibernate就无法再使用代理了,如此一来就限制了使用可以提升性能的手段。不过,如果你的持久化类实现了一个接口而且在该接口中声明了所有定义于实体类中的所有public的方法轮到话,你就能够避免出现前面所说的不利后果。
在Hibernate中,如果将OID定义为Integer类型,那么Hibernate就可以根据其值是否为null而判断一个对象是否是临时的,如果将OID定义为了int类型,还需要在hbm映射文件中设置其unsaved-value属性为0。
hibernate工作原理:
Hibernate中的缓存分为一级缓存和二级缓存。
一级缓存就是 Session 级别的缓存,在事务范围内有效是,内置的不能被卸载。二级缓存是 SesionFactory级别的缓存,从应用启动到应用结束有效。是可选的,默认没有二级缓存,需要手动开启。保存数据库后,缓存在内存中保存一份,如果更新了数据库就要同步更新。
什么样的数据适合存放到第二级缓存中?
扩展:hibernate的二级缓存默认是不支持分布式缓存的。使用 memcahe,redis等中央缓存来代替二级缓存。
hibernate里对象有三种状态:
openSession 从字面上可以看得出来,是打开一个新的session对象,而且每次使用都是打开一个新的session,假如连续使用多次,则获得的session不是同一个对象,并且使用完需要调用close方法关闭session。
getCurrentSession ,从字面上可以看得出来,是获取当前上下文一个session对象,当第一次使用此方法时,会自动产生一个session对象,并且连续使用多次时,得到的session都是同一个对象,这就是与openSession的区别之一,简单而言,getCurrentSession 就是:如果有已经使用的,用旧的,如果没有,建新的。
注意:在实际开发中,往往使用getCurrentSession多,因为一般是处理同一个事务(即是使用一个数据库的情况),所以在一般情况下比较少使用openSession或者说openSession是比较老旧的一套接口了。
必须,因为hibernate框架会调用这个默认构造方法来构造实例对象,即Class类的newInstance方法,这个方法就是通过调用默认构造方法来创建实例对象的。
另外再提醒一点,如果你没有提供任何构造方法,虚拟机会自动提供默认构造方法(无参构造器),但是如果你提供了其他有参数的构造方法的话,虚拟机就不再为你提供默认构造方法,这时必须手动把无参构造器写在代码里,否则new Xxxx()是会报错的,所以默认的构造方法不是必须的,只在有多个构造方法时才是必须的,这里“必须”指的是“必须手动写出来”。
数组分页
sql分页
拦截器分页
RowBounds分页
Mybatis仅支持association关联对象和collection关联集合对象的延迟加载,association指的就是一对一,collection指的就是一对多查询。在Mybatis配置文件中,可以配置是否启用延迟加载lazyLoadingEnabled=true|false。
它的原理是,使用CGLIB创建目标对象的代理对象,当调用目标方法时,进入拦截器方法,比如调用a.getB().getName(),拦截器invoke()方法发现a.getB()是null值,那么就会单独发送事先保存好的查询关联B对象的sql,把B查询上来,然后调用a.setB(b),于是a的对象b属性就有值了,接着完成a.getB().getName()方法的调用。这就是延迟加载的基本原理。
当然了,不光是Mybatis,几乎所有的包括Hibernate,支持延迟加载的原理都是一样的。
对于缓存数据更新机制,当某一个作用域(一级缓存 Session/二级缓存Namespaces)的进行了C/U/D 操作后,默认该作用域下所有 select 中的缓存将被 clear。
Mybatis有三种基本的执行器(Executor):
分页插件的基本原理是使用Mybatis提供的插件接口,实现自定义插件,在插件的拦截方法内拦截待执行的sql,然后重写sql,根据dialect方言,添加对应的物理分页语句和物理分页参数。
转自:blog.csdn/qq_30051265/article/details/80266434
Mybatis自定义插件针对Mybatis四大对象(Executor、StatementHandler 、ParameterHandler 、ResultSetHandler )进行拦截,具体拦截方式为:
Mybatis自定义插件必须实现Interceptor接口:
public interface Interceptor {
Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable;
Object plugin(Object target);
void setProperties(Properties properties);
}
intercept方法:拦截器具体处理逻辑方法
plugin方法:根据签名signatureMap生成动态代理对象
setProperties方法:设置Properties属性
// ExamplePlugin.java
@Intercepts({@Signature(
type= Executor.class,
method = "update",
args = {MappedStatement.class,Object.class})})
public class ExamplePlugin implements Interceptor {
public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
Object target = Target(); //被代理对象
Method method = Method(); //代理方法
Object[] args = Args(); //方法参数
// do something ...... 方法拦截前执行代码块
Object result = invocation.proceed();
// do something .......方法拦截后执行代码块
return result;
}
public Object plugin(Object target) {
return Plugin.wrap(target, this);
}
public void setProperties(Properties properties) {
}
}
一个@Intercepts可以配置多个@Signature,@Signature中的参数定义如下:
RabbitMQ 中重要的角色有:生产者、消费者和代理:
vhost 可以理解为虚拟 broker ,即 mini-RabbitMQ server。其内部均含有独立的 queue、exchange 和 binding 等,但最最重要的是,其拥有独立的权限系统,可以做到 vhost 范围的用户控制。当然,从 RabbitMQ 的全局角度,vhost 可以作为不同权限隔离的手段(一个典型的例子就是不同的应用可以跑在不同的 vhost 中)。
首先客户端必须连接到 RabbitMQ 服务器才能发布和消费消息,客户端和 rabbit server 之间会创建一个 tcp 连接,一旦 tcp 打开并通过了认证(认证就是你发送给 rabbit 服务器的用户名和密码),你的客户端和 RabbitMQ 就创建了一条 amqp 信道(channel),信道是创建在“真实” tcp 上的虚拟连接,amqp 命令都是通过信道发送出去的,每个信道都会有一个唯一的 id,不论是发布消息,订阅队列都是通过这个信道完成的。
以上四个条件都满足才能保证消息持久化成功。
持久化的缺地就是降低了服务器的吞吐量,因为使用的是磁盘而非内存存储,从而降低了吞吐量。可尽量使用 ssd 硬盘来缓解吞吐量的问题。
三种广播模式:
集群主要有以下两个用途:
不是,原因有以下两个:
如果唯一磁盘的磁盘节点崩溃了,不能进行以下操作:
唯一磁盘节点崩溃了,集群是可以保持运行的,但你不能更改任何东西。
RabbitMQ 对集群的停止的顺序是有要求的,应该先关闭内存节点,最后再关闭磁盘节点。如果顺序恰好相反的话,可能会造成消息的丢失。
kafka 不能脱离 zookeeper 单独使用,因为 kafka 使用 zookeeper 管理和协调 kafka 的节点服务器。
kafka 有两种数据保存策略:按照过期时间保留和按照存储的消息大小保留。
这个时候 kafka 会执行数据清除工作,时间和大小不论那个满足条件,都会清空数据。
zookeeper 是一个分布式的,开放源码的分布式应用程序协调服务,是 google chubby 的开源实现,是 hadoop 和 hbase 的重要组件。它是一个为分布式应用提供一致性服务的软件,提供的功能包括:配置维护、域名服务、分布式同步、组服务等。
zookeeper 有三种部署模式:
zookeeper 的核心是原子广播,这个机制保证了各个 server 之间的同步。实现这个机制的协议叫做 zab 协议。 zab 协议有两种模式,分别是恢复模式(选主)和广播模式(同步)。当服务启动或者在领导者崩溃后,zab 就进入了恢复模式,当领导者被选举出来,且大多数 server 完成了和 leader 的状态同步以后,恢复模式就结束了。状态同步保证了 leader 和 server 具有相同的系统状态。
在分布式环境中,有些业务逻辑只需要集群中的某一台机器进行执行,其他的机器可以共享这个结果,这样可以大大减少重复计算,提高性能,所以就需要主节点。
可以继续使用,单数服务器只要没超过一半的服务器宕机就可以继续使用。
客户端端会对某个 znode 建立一个 watcher 事件,当该 znode 发生变化时,这些客户端会收到 zookeeper 的通知,然后客户端可以根据 znode 变化来做出业务上的改变。
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