三、运行时数据区及程序计数器
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3. 运行时数据区及程序计数器3.1. 运行时数据区3.1.1. 概述本节主要讲的是运行时数据区,也就是下图这部分,它是在类加载完成后的阶段
当我们通过前面的:类的加载-> 验证 -> 准备 -> 解析 -> 初始化 这几个阶段完成后,就会用到执行引擎对我们的类进行使用,同时执行引擎将会使用到我们运行时数据区
内存是非常重要的系统资源,是硬盘和 CPU 的中间仓库及桥梁,承载着操作系统和应用程序的实时运行 JVM 内存布局规定了 Java 在运行过程中内存申请、分配、管理的策略,保证了 JVM 的高效稳定运行。不同的 JVM 对于内存的划分方式和管理机制存在着部分差异。结合 JVM 虚拟机规范,来探讨一下经典的 JVM 内存布局。
我们把大厨后面的东西(切好的菜,刀,调料),比作是运行时数据区。而厨师可以类比于执行引擎,将通过准备的东西进行制作成精美的菜品
我们通过磁盘或者网络 IO 得到的数据,都需要先加载到内存中,然后 CPU 从内存中获取数据进行读取,也就是说内存充当了 CPU 和磁盘之间的桥梁
Java 虚拟机定义了若干种程序运行期 ...
一、类加载子系统
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2. 类加载子系统2.1. 内存结构概述
Class 文件
类加载子系统
运行时数据区
方法区
堆
程序计数器
虚拟机栈
本地方法栈
执行引擎
本地方法接口
本地方法库
如果自己想手写一个 Java 虚拟机的话,主要考虑哪些结构呢?
类加载器
执行引擎
2.2. 类加载器与类的加载过程类加载器子系统作用
类加载器子系统负责从文件系统或者网络中加载 Class 文件,class 文件在文件开头有特定的文件标识。
ClassLoader 只负责 class 文件的加载,至于它是否可以运行,则由 Execution Engine 决定。
加载的类信息存放于一块称为方法区的内存空间。除了类的信息外,方法区中还会存放运行时常量池信息,可能还包括字符串字面量和数字常量(这部分常量信息是 Class 文件中常量池部分的内存映射)
类加载器 ClasLoader 角色
class file 存在于本地硬盘上,可以理解为设计师画在纸上的模板,而最终这个模板在执行的时候是要加载到 JVM 当中来根据这个文件实例化出 n 个一模一样的实例。
class file 加载到 ...
二、JVM与Java体系结构
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1.JVM 与 Java 体系结构1.1. 前言作为 Java 工程师的你曾被伤害过吗?你是否也遇到过这些问题?
运行着的线上系统突然卡死,系统无法访问,甚至直接 OOM
想解决线上 JVM GC 问题,但却无从下手
新项目上线,对各种 JVM 参数设置一脸茫然,直接默认吧然后就 JJ 了
每次面试之前都要重新背一遍 JVM 的一些原理概念性的东西,然而面试官却经常问你在实际项目中如何调优 JVM 参数,如何解决 GC、OOM 等问题,一脸懵逼
大部分 Java 开发人员,除会在项目中使用到与 Java 平台相关的各种高精尖技术,对于 Java 技术的核心 Java 虚拟机了解甚少
开发人员如何看待上层框架
一些有一定工作经验的开发人员,打心眼儿里觉得 SSM、微服务等上层技术才是重点,基础技术并不重要,这其实是一种本末倒置的“病态”。
如果我们把核心类库的 API 比做数学公式的话,那么 Java 虚拟机的知识就好比公式的推导过程。
计算机系统体系对我们来说越来越远,在不了解底层实现方式的前提下,通过高级语言很容易编写程序代码。但事实上计算机并不认识高级语言
我们 ...
七、Redis消息队列
7、Redis消息队列7.1 Redis消息队列-认识消息队列什么是消息队列:字面意思就是存放消息的队列。最简单的消息队列模型包括3个角色:
消息队列:存储和管理消息,也被称为消息代理(Message Broker)
生产者:发送消息到消息队列
消费者:从消息队列获取消息并处理消息
使用队列的好处在于 解耦:所谓解耦,举一个生活中的例子就是:快递员(生产者)把快递放到快递柜里边(Message Queue)去,我们(消费者)从快递柜里边去拿东西,这就是一个异步,如果耦合,那么这个快递员相当于直接把快递交给你,这事固然好,但是万一你不在家,那么快递员就会一直等你,这就浪费了快递员的时间,所以这种思想在我们日常开发中,是非常有必要的。
这种场景在我们秒杀中就变成了:我们下单之后,利用redis去进行校验下单条件,再通过队列把消息发送出去,然后再启动一个线程去消费这个消息,完成解耦,同时也加快我们的响应速度。
这里我们可以使用一些现成的mq,比如kafka,rabbitmq等等,但是呢,如果没有安装mq,我们也可以直接使用redis提供的mq方案,降低我们的部署和学习成本。
7.2 R ...
六、秒杀优化
6、秒杀优化6.0 压力测试目的:测试1000个用户抢购优惠券时秒杀功能的并发性能~
①数据库中创建1000+用户
这里推荐使用开源工具:https://www.sqlfather.com/ ,导入以下配置即可一键生成模拟数据
1{"dbName":"hmdp","tableName":"tb_user","tableComment":"用户表","mockNum":100,"fieldList":[{"fieldName":"id","fieldType":"bigint(20)","defaultValue":null,"notNull":true,"comment":"主键id","primaryKey":true," ...
五、分布式锁-Redission
5、分布式锁-redission5.1 分布式锁-redission功能介绍基于setnx实现的分布式锁存在下面的问题:
重入问题:重入问题是指 获得锁的线程可以再次进入到相同的锁的代码块中,可重入锁的意义在于防止死锁,比如HashTable这样的代码中,他的方法都是使用synchronized修饰的,假如他在一个方法内,调用另一个方法,那么此时如果是不可重入的,不就死锁了吗?所以可重入锁他的主要意义是防止死锁,我们的synchronized和Lock锁都是可重入的。
不可重试:是指目前的分布式只能尝试一次,我们认为合理的情况是:当线程在获得锁失败后,他应该能再次尝试获得锁。
超时释放:我们在加锁时增加了过期时间,这样的我们可以防止死锁,但是如果卡顿的时间超长,虽然我们采用了lua表达式防止删锁的时候,误删别人的锁,但是毕竟没有锁住,有安全隐患
主从一致性: 如果Redis提供了主从集群,当我们向集群写数据时,主机需要异步的将数据同步给从机,而万一在同步过去之前,主机宕机了,就会出现死锁问题。
那么什么是Redission呢
Redisson是一个在Redis的基础上实现的Java驻 ...
四、分布式锁
4、分布式锁4.1 、基本原理和实现方式对比分布式锁:==满足分布式系·统或集群模式下多进程可见并且互斥的锁==。
分布式锁的核心思想就是==让大家都使用同一把锁==,只要大家使用的是同一把锁,那么我们就能锁住线程,不让线程进行,让程序串行执行,这就是分布式锁的核心思路
那么分布式锁他应该满足一些什么样的条件呢?
可见性:多个线程都能看到相同的结果,注意:这个地方说的可见性并不是并发编程中指的内存可见性,只是说多个进程之间都能感知到变化的意思
互斥:互斥是分布式锁的最基本的条件,使得程序串行执行
高可用:程序不易崩溃,时时刻刻都保证较高的可用性
高性能:由于加锁本身就让性能降低,所有对于分布式锁本身需要他就较高的加锁性能和释放锁性能
安全性:安全也是程序中必不可少的一环
常见的分布式锁有三种
Mysql:mysql本身就带有锁机制,但是由于mysql性能本身一般,所以采用分布式锁的情况下,其实使用mysql作为分布式锁比较少见
Redis:redis作为分布式锁是非常常见的一种使用方式,现在企业级开发中基本都使用redis或者zookeeper作为分布式锁,利用set ...
三、优惠券秒杀
3、优惠卷秒杀3.1 -全局唯一ID每个店铺都可以发布优惠券:
当用户抢购时,就会生成订单并保存到tb_voucher_order这张表中,而订单表如果使用数据库自增ID就存在一些问题:
id的规律性太明显
受单表数据量的限制
场景分析一:如果我们的id具有太明显的规则,用户或者说商业对手很容易猜测出来我们的一些敏感信息,比如商城在一天时间内,卖出了多少单,这明显不合适。
场景分析二:随着我们商城规模越来越大,mysql的单表的容量不宜超过500W,数据量过大之后,我们要进行拆库拆表,但拆分表了之后,他们从逻辑上讲他们是同一张表,所以他们的id是不能一样的, 于是乎我们需要保证id的唯一性。
全局ID生成器,是一种在分布式系统下用来生成全局唯一ID的工具,一般要满足下列特性:
为了增加ID的安全性,我们可以不直接使用Redis自增的数值,而是拼接一些其它信息:
ID的组成部分:
符号位:1bit,永远为0
时间戳:31bit,以秒为单位,可以使用69年
序列号:32bit,秒内的计数器,支持每秒产生2^32个不同ID
3.2 -Redis实现全局唯一Id12345678910 ...
二、商品查询缓存(缓存基本使用 | 缓存更新 | 缓存穿透 | 缓存雪崩 | 缓存击穿 | Redis缓存工具类)
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2、商户查询缓存2.1 什么是缓存?前言:什么是缓存?
就像自行车,越野车的避震器
举个例子:越野车,山地自行车,都拥有”避震器”,防止车体加速后因惯性,在酷似”U”字母的地形上飞跃,硬着陆导致的损害,像个弹簧一样;
同样,实际开发中,系统也需要”避震器”,防止过高的数据访问猛冲系统,导致其操作线程无法及时处理信息而瘫痪;
这在实际开发中对企业讲,对产品口碑,用户评价都是致命的;所以企业非常重视缓存技术;
缓存(Cache),就是数据交换的缓冲区,俗称的缓存就是缓冲区内的数据,一般从数据库中获取,存储于本地代码(例如:
12345例1:Static final ConcurrentHashMap<K,V> map = new ConcurrentHashMap<>(); 本地用于高并发例2:static final Cache<K,V> USER_CACHE = CacheBuilder.newBuilder().build(); 用于redis等缓存例3:Static final Map<K,V> map = new Ha ...
一、短信登录
1.1、导入黑马点评项目1.1.1 、导入SQL
1.1.2、有关当前模型手机或者app端发起请求,请求我们的nginx服务器,==nginx==基于七层模型走的事HTTP协议,可以实现基于Lua直接绕开tomcat访问redis,也==可以作为静态资源服务器,轻松扛下上万并发, 负载均衡到下游tomcat服务器==,打散流量,我们都知道一台4核8G的tomcat,在优化和处理简单业务的加持下,大不了就处理1000左右的并发, 经过nginx的负载均衡分流后,利用集群支撑起整个项目,同时nginx在部署了前端项目后,更是可以做到动静分离,进一步降低tomcat服务的压力,这些功能都得靠nginx起作用,所以nginx是整个项目中重要的一环。
在tomcat支撑起并发流量后,我们如果让tomcat直接去访问Mysql,根据经验Mysql企业级服务器只要上点并发,一般是16或32 核心cpu,32 或64G内存,像企业级mysql加上固态硬盘能够支撑的并发,大概就是4000起~7000左右,上万并发, 瞬间就会让Mysql服务器的cpu,硬盘全部打满,容易崩溃,所以我们在高并发场景下,会选 ...



