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25 changes: 18 additions & 7 deletions docs/java/jvm/[加餐]大白话带你认识JVM.md
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JVM 是 Java Virtual Machine 的缩写,它是一个虚构出来的计算机,一种规范。通过在实际的计算机上仿真模拟各类计算机功能实现···

好,其实抛开这么专业的句子不说,就知道JVM其实就类似于一台小电脑运行在windows或者linux这些操作系统环境下即可。它直接和操作系统进行交互,与硬件不直接交互,而操作系统可以帮我们完成和硬件进行交互的工作。

![](https://my-blog-to-use.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/2019-11/d947f91e44c44c6c80222b49c2dee859-new-image19a36451-d673-486e-9c8e-3c7d8ab66929.png)

### 1.1 Java文件是如何被运行的
Expand All @@ -20,6 +21,7 @@ JVM 是 Java Virtual Machine 的缩写,它是一个虚构出来的计算机,
#### ① 类加载器

如果 **JVM** 想要执行这个 **.class** 文件,我们需要将其装进一个 **类加载器** 中,它就像一个搬运工一样,会把所有的 **.class** 文件全部搬进JVM里面来。

![](https://my-blog-to-use.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/2019-11/81f1813f371c40ffa1c1f6d78bc49ed9-new-image28314ec8-066f-451e-8373-4517917d6bf7.png)

#### ② 方法区
Expand All @@ -41,6 +43,7 @@ JVM 是 Java Virtual Machine 的缩写,它是一个虚构出来的计算机,
#### ⑤ 程序计数器

主要就是完成一个加载工作,类似于一个指针一样的,指向下一行我们需要执行的代码。和栈一样,都是 **线程独享** 的,就是说每一个线程都会有自己对应的一块区域而不会存在并发和多线程的问题。

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#### 小总结
Expand All @@ -52,9 +55,11 @@ JVM 是 Java Virtual Machine 的缩写,它是一个虚构出来的计算机,
### 1.2 简单的代码例子

一个简单的学生类

![](https://my-blog-to-use.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/2019-11/29046a721c2548e0a0680ec5baf4ea95-new-imageb0b42e5e-8e25-409e-b7b9-6586a39a0b8d.png)

一个main方法

![](https://my-blog-to-use.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/2019-11/a3d34d33eab74f6f8743ecf62807445c-new-image08506a9e-5101-4f30-b0bc-3abbcb8f1894.png)

执行main方法的步骤如下:
Expand Down Expand Up @@ -90,7 +95,7 @@ JVM 是 Java Virtual Machine 的缩写,它是一个虚构出来的计算机,

#### 2.1.3 初始化

初始化其实就是执行类构造器方法的`<clinit>()`的过程,而且要保证执行前父类的`<clinit>()`方法执行完毕。这个方法由编译器收集,顺序执行所有类变量(static修饰的成员变量)显式初始化和静态代码块中语句。此时准备阶段时的那个 `static int a` 由默认初始化的0变成了显式初始化的3. 由于执行顺序缘故,初始化阶段类变量如果在静态代码块中又进行了更改,会覆盖类变量的显式初始化,最终值会为静态代码块中的赋值。
初始化其实就是执行类构造器方法的`<clinit>()`的过程,而且要保证执行前父类的`<clinit>()`方法执行完毕。这个方法由编译器收集,顺序执行所有类变量(static修饰的成员变量)显式初始化和静态代码块中语句。此时准备阶段时的那个 `static int a` 由默认初始化的0变成了显式初始化的3 由于执行顺序缘故,初始化阶段类变量如果在静态代码块中又进行了更改,会覆盖类变量的显式初始化,最终值会为静态代码块中的赋值。
>注意:字节码文件中初始化方法有两种,非静态资源初始化的`<init>`和静态资源初始化的`<clinit>`,类构造器方法`<clinit>()`不同于类的构造器,这些方法都是字节码文件中只能给JVM识别的特殊方法。

#### 2.1.4 卸载
Expand All @@ -108,19 +113,22 @@ GC将无用对象从内存中卸载

### 2.3 双亲委派机制

当一个类收到了加载请求时,它是不会先自己去尝试加载的,而是委派给父类去完成,比如我现在要new一个Person,这个Person是我们自定义的类,如果我们要加载它,就会先委派App ClassLoader,只有当父类加载器都反馈自己无法完成这个请求(也就是父类加载器都没有找到加载所需的Class)时,子类加载器才会自行尝试加载
当一个类收到了加载请求时,它是不会先自己去尝试加载的,而是委派给父类去完成,比如我现在要 new 一个 Person,这个 Person 是我们自定义的类,如果我们要加载它,就会先委派 App ClassLoader ,只有当父类加载器都反馈自己无法完成这个请求(也就是父类加载器都没有找到加载所需的 Class)时,子类加载器才会自行尝试加载

这样做的好处是,加载位于rt.jar包中的类时不管是哪个加载器加载,最终都会委托到BootStrap ClassLoader进行加载,这样保证了使用不同的类加载器得到的都是同一个结果。
这样做的好处是,加载位于 rt.jar 包中的类时不管是哪个加载器加载,最终都会委托到 BootStrap ClassLoader 进行加载,这样保证了使用不同的类加载器得到的都是同一个结果。

其实这个也是一个隔离的作用,避免了我们的代码影响了JDK的代码,比如我现在要来一个
其实这个也是一个隔离的作用,避免了我们的代码影响了 JDK 的代码,比如我现在自己定义一个 `java.lang.String` :

```java
public class String(){
public static void main(){sout;}
package java.lang;
public class String {
public static void main(String[] args) {
System.out.println();
}
}
```

这种时候,我们的代码肯定会报错,因为在加载的时候其实是找到了rt.jar中的String.class,然后发现这也没有main方法
尝试运行当前类的 `main` 函数的时候,我们的代码肯定会报错。这是因为在加载的时候其实是找到了 rt.jar 中的`java.lang.String`,然而发现这个里面并没有 `main` 方法。

## 三、运行时数据区

Expand Down Expand Up @@ -282,6 +290,7 @@ finalize()是Object类的一个方法、一个对象的finalize()方法只会被
### 3.5 (了解)各种各样的垃圾回收器

HotSpot VM中的垃圾回收器,以及适用场景

![](https://my-blog-to-use.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/2019-11/11e9dcd0f1ee4f25836e6f1c47104c51-new-image69e1c56a-1d40-493a-9901-6efc647a01f3.png)

到jdk8为止,默认的垃圾收集器是Parallel Scavenge 和 Parallel Old
Expand Down Expand Up @@ -335,6 +344,7 @@ System.out.println("total mem=" + Runtime.getRuntime().totalMemory() / 1024.0 /
```

注意:此处设置的是Java堆大小,也就是新生代大小 + 老年代大小

![](https://my-blog-to-use.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/2019-11/5e7b352c16d74c789c665af46d3a2509-new-imagedd645dae-307d-4572-b6e2-b5a9925a46cd.png)

设置一个VM options的参数
Expand All @@ -346,6 +356,7 @@ System.out.println("total mem=" + Runtime.getRuntime().totalMemory() / 1024.0 /
再次启动main方法

![](https://my-blog-to-use.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/2019-11/300539f6560043dd8a3fe085d28420e6-new-image3c581a2e-196f-4b01-90f1-c27731b4610b.png)

这里GC弹出了一个Allocation Failure分配失败,这个事情发生在PSYoungGen,也就是年轻代中

这时候申请到的内存为18M,空闲内存为4.214195251464844M
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Expand Up @@ -998,7 +998,7 @@ tryReleaseShared(int)//共享方式。尝试释放资源,成功则返回true

默认情况下,每个方法都抛出 `UnsupportedOperationException`。 这些方法的实现必须是内部线程安全的,并且通常应该简短而不是阻塞。AQS 类中的其他方法都是 final ,所以无法被其他类使用,只有这几个方法可以被其他类使用。

以 ReentrantLock 为例,state 初始化为 0,表示未锁定状态。A 线程 lock()时,会调用 tryAcquire()独占该锁并将 state+1。此后,其他线程再 tryAcquire()时就会失败,直到 A 线程 unlock()到 state=0(即释放锁)为止,其它线程才有机会获取该锁。当然,释放锁之前,A 线程自己是可以重复获取此锁的(state 会累加),这就是可重入的概念。但要注意,获取多少次就要释放多么次,这样才能保证 state 是能回到零态的。
以 ReentrantLock 为例,state 初始化为 0,表示未锁定状态。A 线程 lock()时,会调用 tryAcquire()独占该锁并将 state+1。此后,其他线程再 tryAcquire()时就会失败,直到 A 线程 unlock()到 state=0(即释放锁)为止,其它线程才有机会获取该锁。当然,释放锁之前,A 线程自己是可以重复获取此锁的(state 会累加),这就是可重入的概念。但要注意,获取多少次就要释放多少次,这样才能保证 state 是能回到零态的。

再以 `CountDownLatch` 以例,任务分为 N 个子线程去执行,state 也初始化为 N(注意 N 要与线程个数一致)。这 N 个子线程是并行执行的,每个子线程执行完后` countDown()` 一次,state 会 CAS(Compare and Swap)减 1。等到所有子线程都执行完后(即 state=0),会 unpark()主调用线程,然后主调用线程就会从 `await()` 函数返回,继续后余动作。

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Expand Up @@ -17,7 +17,7 @@ API网关可以看做系统与外界联通的入口,我们可以在网关进

- 统一鉴权

对于鉴权操作不涉及到业务逻辑,那么可以在网关层进行处理,不用下层到业务逻辑
对于鉴权操作不涉及到业务逻辑,那么可以在网关层进行处理,不用下沉到业务逻辑

- 统一监控

Expand Down Expand Up @@ -87,7 +87,7 @@ Netty为高并发而生,目前唯品会的网关使用这个策略,在唯品
这种设计在有赞的网关也有应用。

## 2.3 业务隔离
上面在全链路异步的情况下不同业务之间的影响很小,但是如果在提供的自定义FiIlter中进行了某些同步调用,一旦超时频繁那么就会对其他业务产生影响。所以我们需要采用隔离之术,降低业务之间的互相影响。
上面在全链路异步的情况下不同业务之间的影响很小,但是如果在提供的自定义Filter中进行了某些同步调用,一旦超时频繁那么就会对其他业务产生影响。所以我们需要采用隔离之术,降低业务之间的互相影响。

#### 2.3.1 信号量隔离
信号量隔离只是限制了总的并发数,服务还是主线程进行同步调用。这个隔离如果远程调用超时依然会影响主线程,从而会影响其他业务。因此,如果只是想限制某个服务的总并发调用量或者调用的服务不涉及远程调用的话,可以使用轻量级的信号量来实现。有赞的网关由于没有自定义filter所以选取的是信号量隔离。
Expand All @@ -108,7 +108,7 @@ Netty为高并发而生,目前唯品会的网关使用这个策略,在唯品
## 2.5 熔断降级
这一块也可以参照开源的实现Sentinel和Hystrix,这里不是重点就不多提了。
## 2.6 泛化调用
泛化调用指的是一些通信协议的转换,比如将HTTP转换成Thrift。在一些开源的网关中比如Zuul是没有实现的,因为各个公司的内部服务通信协议都不同。比如在唯品会中支持HTTP1,HTTP2,以及二进制的协议,然后转化成内部的协议,淘宝的支持HTTPS,HTTP1,HTTP2这些协议都可以转换成,HTTP,HSF,Dubbo等协议。
泛化调用指的是一些通信协议的转换,比如将HTTP转换成Thrift。在一些开源的网关中比如Zuul是没有实现的,因为各个公司的内部服务通信协议都不同。比如在唯品会中支持HTTP1,HTTP2以及二进制的协议,然后转化成内部的协议,淘宝的支持HTTPS,HTTP1,HTTP2这些协议都可以转换成HTTP,HSF,Dubbo等协议。

#### 2.6.1泛化调用
如何去实现泛化调用呢?由于协议很难自动转换,那么其实每个协议对应的接口需要提供一种映射。简单来说就是把两个协议都能转换成共同语言,从而互相转换。
Expand All @@ -122,9 +122,9 @@ Netty为高并发而生,目前唯品会的网关使用这个策略,在唯品

代码块

```
```json
{
method: "getBaidu"
"method": "getBaidu"
"param" : {
"id" : 1
}
Expand All @@ -133,7 +133,7 @@ Netty为高并发而生,目前唯品会的网关使用这个策略,在唯品

- xml:xml数据比较重,解析比较困难,这里不过多讨论。

- 自定义描述语言:一般来说这个成本比较高需要自己定义语言来进行描述并进行解析,但是其扩展性,自定义个性化性都是最高。例:spring自定义了一套自己的SPEL表达式语言
- 自定义描述语言:一般来说这个成本比较高需要自己定义语言来进行描述并进行解析,但是其扩展性,自定义个性化都是最高。例:spring自定义了一套自己的SPEL表达式语言

对于泛化调用如果要自己设计的话JSON基本可以满足,如果对于个性化的需要特别多的话倒是可以自己定义一套语言。
## 2.7 管理平台
Expand Down Expand Up @@ -182,4 +182,4 @@ Netty为高并发而生,目前唯品会的网关使用这个策略,在唯品

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Expand Up @@ -179,7 +179,7 @@ class Broker {

1. RocketMQ 会出现消息重复发送的问题,因为在网络延迟的情况下,这种问题不可避免的发生,如果非要实现消息不可重复发送,那基本太难,因为网络环境无法预知,还会使程序复杂度加大,因此默认允许消息重复发送
2. RocketMQ 让使用者在消费者端去解决该问题,即需要消费者端在消费消息时支持幂等性的去消费消息
3. 最简单的解决方案是每条消费记录有个消费状态字段,根据这个消费状态字段来是否消费或者使用一个集中式的表,来存储所有消息的消费状态,从而避免重复消费
3. 最简单的解决方案是每条消费记录有个消费状态字段,根据这个消费状态字段来判断是否消费或者使用一个集中式的表,来存储所有消息的消费状态,从而避免重复消费
4. 具体实现可以查询关于消息幂等消费的解决方案

### 2.1.9 广播消费与集群消费
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