Java架构师必备知识点(高级程序员教程必备)

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架构师基础知识点总结

架构师基础知识点总结

架构师基础知识点总结一、架构设计概述1.架构的定义架构是指软件系统各个组成部分之间的相互关系,包括组件、数据、系统架构以及与之相关的原则和规范。

架构设计是指在系统领域中定义和解决复杂系统的设计挑战的过程。

2.架构设计的目标架构设计的目标是确保系统的稳定性、可伸缩性、安全性和可维护性,并满足系统用户和业务需求。

3.架构设计的原则架构设计应遵循一系列原则,包括模块化、可重用性、松耦合性、高内聚性、可扩展性、可维护性等。

4.架构设计的方法架构设计可以采用多种方法,包括面向对象设计、分层设计、服务导向设计、领域驱动设计等。

二、架构设计的关键技术1.领域建模领域建模是一种技术,通过对业务领域的深入理解,并将其抽象成一系列领域模型,从而指导架构设计。

2.分布式系统设计分布式系统设计是一种涉及将系统组件分布在不同计算机节点上的技术,用于实现系统的伸缩性、容错性和高性能。

3.容器化和微服务容器化和微服务是一种将系统拆分成小型服务的方法,以便于管理和扩展系统架构。

4.数据架构设计数据架构设计涉及到选择合适的数据存储和处理技术,包括关系数据库、NoSQL数据库、数据仓库等。

5.安全架构设计安全架构设计涉及到系统的安全需求分析、安全策略、安全机制的设计和实施,以确保系统的安全性。

6.性能优化和扩展性设计性能优化和扩展性设计涉及到对系统进行性能分析和调优,以确保系统在高负载情况下仍能正常运行。

7.系统集成系统集成是指将不同的系统组件和服务集成在一起,以实现系统的整体功能。

三、架构设计的流程1.需求分析需求分析是指通过与业务领域专家和系统用户沟通,确定系统的功能和非功能需求。

2.架构设计架构设计是指基于需求分析,设计系统的整体架构,包括软件组件、数据库、中间件、通信协议等。

3.架构评审架构评审是指对设计的系统架构进行评审,确保其满足系统的需求和质量要求。

4.技术选型技术选型是指选择合适的技术和工具,以支持系统架构的实施和实现。

java高级知识点总结ppt

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java高级知识点总结ppt一、泛型1. 为什么需要泛型- 早期的Java中,集合类中的元素都是Object类型,需要进行类型转换导致代码冗余和安全隐患- 泛型可以在编译时进行类型检查,提高代码的安全性和可读性2. 泛型的相关概念- 泛型类:class MyClass<T> {}- 泛型接口:interface MyInterface<T> {}- 泛型方法:public <T> void myMethod(T t) {}- 泛型通配符:List<?>、List<? extends Number>、List<? super Number>3. 泛型的继承和通配符- extends关键字用于指定类型上限- super关键字用于指定类型下限- PECS(Producer Extends, Consumer Super)原则4. 类型擦除- Java中的泛型是通过擦除实现的- 泛型在编译时会被擦除为Object类型- 泛型参数的实际类型信息会丢失5. 泛型使用的注意事项- 泛型数组的创建是不允许的- 泛型类型参数不能是基本类型- 无法创建参数化类型的数组二、注解1. 什么是注解- 注解是一种用于向编译器、开发工具和其他程序读取信息的标记- 可以用于标记方法、字段、类等2. 常用的注解- @Override:用于标记重写父类的方法- @Deprecated:用于标记已过时的方法或类- @SuppressWarnings:用于忽略编译器警告- @FunctionalInterface:用于标记函数式接口- @Target:用于指定注解的作用目标- @Retention:用于指定注解的生命周期- @Documented:用于指定注解是否包含在JavaDoc中3. 自定义注解- 定义注解:@interface MyAnnotation {}- 注解元素:可以是基本数据类型、枚举类型、Class类型,或者其他注解类型 - 使用注解:@MyAnnotation4. 注解处理器- 注解处理器是用来处理注解的工具- 可以在编译时、运行时或者在自定义工具中处理注解5. 元注解- 元注解用于标记其他注解的注解- 常用的元注解有:@Target、@Retention、@Inherited、@Documented三、反射1. 什么是反射- 反射是指程序在运行时能够获取自身的信息,并能够对自身进行操作的能力2. Class类- 反射的核心是Class类,代表了一个类的属性和方法- 通过Class类可以获取类的构造函数、字段、方法等信息- 可以通过Class类创建类的对象3. 反射的应用- 动态代理:通过反射实现动态生成代理类- 注解处理器:通过反射获取注解信息并进行相应处理- 类加载器:通过反射加载指定路径下的类文件4. 反射的性能问题- 反射在性能上有一定的损耗- 应尽量避免在性能敏感的代码中大量使用反射5. 相关类和接口- Field:代表类的字段- Method:代表类的方法- Constructor:代表类的构造函数- Modifier:提供了用于反射的访问修饰符常量四、Lambda表达式1. 什么是Lambda表达式- Lambda表达式是一种匿名函数,可以作为参数传递给其他方法- 包含三个部分:参数列表、箭头符号、方法体2. Lambda表达式的特点- 简洁:去除了冗余的语法- 方便:可以直接以函数式接口变量接收Lambda表达式3. 函数式接口- 函数式接口是指只包含一个抽象方法的接口- 可以使用@FunctionalInterface注解来标记一个接口为函数式接口 - Java中内置了一些常用的函数式接口,如Runnable、Comparator等4. Lambda表达式的应用- 可以使用Lambda表达式来简化匿名内部类的写法- 可以用于简化集合类的遍历、排序等操作- 可以用于简化线程的创建和启动5. Lambda表达式的限制- 只能用于函数式接口- 不能使用break和continue关键字- 不能改变非final的局部变量的值五、并发编程1. 线程安全性- 多线程程序的最大挑战之一是确保数据的一致性和正确性- synchronized关键字和Lock接口是保证线程安全性的常用手段2. 并发容器- Java中提供了一些线程安全的集合类,如ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList 等- 这些集合类在多线程环境下能够安全地进行并发访问3. 线程池- 线程池可以管理和复用线程,避免线程频繁创建和销毁的开销- Executors类提供了创建线程池的工厂方法- ThreadPoolExecutor类提供了更灵活的线程池配置4. 原子操作- 原子操作是指不可被中断的一个或一系列操作- Java中提供了一些原子操作的类,如AtomicInteger、AtomicLong等5. 并发工具类- Java提供了一些并发工具类,如CountDownLatch、Semaphore、CyclicBarrier等,用于解决特定的并发问题总结本次总结了Java中的一些高级知识点,包括泛型、注解、反射、Lambda表达式和并发编程。

Java架构师笔记知识点记录一

Java架构师笔记知识点记录一

Java架构师笔记知识点记录一计算机网络学习计算机网络时我们一般采用折中的办法,也就是中和OSI 和TCP/IP 的优点,采用一种只有五层协议的体系结构,这样既简洁又能将概念阐述清楚。

结合互联网的情况,自上而下地,非常简要的介绍一下各层的作用。

1.1 应用层应用层(application-layer)的任务是通过应用进程间的交互来完成特定网络应用。

应用层协议定义的是应用进程(进程:主机中正在运行的程序)间的通信和交互的规则。

对于不同的网络应用需要不同的应用层协议。

在互联网中应用层协议很多,如域名系统DNS,支持万维网应用的HTTP协议,支持电子邮件的SMTP协议等等。

我们把应用层交互的数据单元称为报文。

域名系统域名系统(Domain Name System缩写DNS,Domain Name被译为域名)是因特网的一项核心服务,它作为可以将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库,能够使人更方便的访问互联网,而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串。

(百度百科)例如:一个公司的Web 网站可看作是它在网上的门户,而域名就相当于其门牌地址,通常域名都使用该公司的名称或简称。

例如上面提到的微软公司的域名,HTTP协议超文本传输协议(HTTP,HyperText Transfer Protocol)是互联网上应用最为广泛的一种网络协议。

所有的WWW(万维网)文件都必须遵守这个标准。

设计HTTP 最初的目的是为了提供一种发布和接收HTML 页面的方法。

(百度百科)1.2 运输层运输层(transport layer)的主要任务就是负责向两台主机进程之间的通信提供通用的数据传输服务。

应用进程利用该服务传送应用层报文。

“通用的”是指并不针对某一个特定的网络应用,而是多种应用可以使用同一个运输层服务。

由于一台主机可同时运行多个线程,因此运输层有复用和分用的功能。

所谓复用就是指多个应用层进程可同时使用下面运输层的服务,分用和复用相反,是运输层把收到的信息分别交付上面应用层中的相应进程。

java架构师十项全能 笔记

java架构师十项全能 笔记

Java架构师十项全能笔记可以包括以下内容:1.架构设计的基本原则和目标:架构设计是为了满足系统的稳定性、可扩展性、可维护性和性能要求。

在设计中需要考虑系统的分层、模块化、抽象、封装、耦合等因素。

2.架构设计的关键技能:架构设计需要具备多方面的技能,包括技术选型、系统建模、架构评审、性能优化等。

同时,还需要了解数据库设计、缓存设计、消息队列设计等方面的知识。

3.架构设计的实践经验:在实践中,Java架构师需要具备实际的设计和开发经验,能够灵活运用各种技术和工具,解决实际的问题。

同时,还需要具备跨领域的视野,能够将不同领域的经验应用到架构设计中。

4.架构设计的最佳实践:Java架构师需要了解最佳实践,并在设计中遵循这些实践。

例如,采用微服务架构、使用DevOps工具和方法、实施持续集成和持续部署等。

5.架构设计的评估和优化:在架构设计完成后,Java架构师需要对系统进行评估,确定其是否满足需求,并进行优化。

评估和优化需要考虑系统的性能、可扩展性、可维护性等因素。

6.架构设计的创新思维:Java架构师需要具备创新思维,能够不断探索新的技术和方法,并将其应用到架构设计中。

同时,还需要关注行业动态和技术趋势,以便及时调整自己的设计思路。

7.架构设计的安全性:在架构设计中,安全性是至关重要的。

Java架构师需要了解常见的安全问题,如SQL注入、跨站脚本攻击等,并采取相应的措施进行防范。

8.架构设计的团队建设:Java架构师需要关注团队建设,包括团队人员的技能培养、协作沟通等方面。

同时,还需要建立良好的团队文化,鼓励团队成员积极创新和合作。

9.架构设计的项目管理:Java架构师需要参与项目管理,包括项目计划、进度控制、风险管理等方面。

同时,还需要与项目经理和其他相关人员保持良好的沟通,确保项目的顺利实施。

10.架构设计的文档编写:Java架构师需要编写相应的文档,包括系统设计文档、技术方案文档等。

这些文档不仅有助于团队成员更好地理解系统,还可以为后续的系统维护和升级提供重要的参考依据。

架构师十大知识点总结

架构师十大知识点总结

架构师十大知识点总结作为一名架构师,需要具备全面的技术知识和丰富的经验,才能够设计出高效可靠的系统架构。

在实际工作中,架构师需要掌握一系列的知识点,才能够胜任复杂的系统设计任务。

以下是我对架构师十大知识点的总结,希望能够帮助大家更好地理解和掌握这些知识。

一、系统设计原则系统设计原则是系统架构师必须掌握的核心知识之一。

在系统设计过程中,需要遵循一系列的原则,如高内聚低耦合、模块化设计、接口设计等。

这些原则可以帮助架构师设计出稳定高效的系统架构,提高系统的可维护性和可扩展性。

二、软件架构软件架构是系统设计的关键组成部分。

架构师需要深入了解各种常见的软件架构,如分层架构、微服务架构、事件驱动架构等。

通过了解不同的软件架构,架构师可以根据实际需求选择最合适的架构模式,确保系统具有高性能和高可靠性。

三、数据库设计数据库设计是系统架构设计的重要环节。

架构师需要了解各种常见的数据库技术,如关系型数据库、NoSQL数据库、分布式数据库等。

同时,还需要掌握数据库设计的基本原则,如范式化设计、索引设计、事务处理等。

只有深入了解数据库设计,才能够设计出高效可靠的数据存储方案。

四、网络架构在当今互联网时代,网络架构设计是系统设计的重要组成部分。

架构师需要了解各种常见的网络架构技术,如CDN、负载均衡、反向代理等。

同时还需要掌握网络安全、性能优化、无状态通信等相关知识。

只有深入了解网络架构,才能够设计出稳定高效的系统架构。

五、安全架构安全架构设计是系统设计中一个关键的环节。

架构师需要了解各种常见的安全技术,如SSL/TLS、加密算法、防火墙、入侵检测系统等。

同时还需要掌握安全架构设计的基本原则,如最小权限原则、防御深度原则、安全审计等。

只有深入了解安全架构,才能够设计出安全可靠的系统架构。

六、系统性能优化系统性能优化是系统设计中一个关键的环节。

架构师需要了解各种常见的性能优化技术,如缓存、负载均衡、分布式计算等。

同时还需要掌握性能测试、性能监控、性能调优等相关知识。

架构师修炼之道——必备知识技能概览

架构师修炼之道——必备知识技能概览

架构师修炼之道——必备知识技能概览展开全文软件开发的核心原则此处所说的是软件开发应该遵循的一些核心原则:•Don’t Repeat Yourself: 这是软件开发的一个基础原则,即不要做重复性劳动。

也是现在所说的“极客文化”的一种。

代码重复、工作重复在软件开发中都是不合理的存在。

利用各种手段消除这些重复是软件开发的一个核心工作准则。

•Keep it simple stupid:即KISS原则。

在做软件设计的工作中,很多时候都不要想得过于复杂,也不要过度设计和过早优化,用最简单且行之有效的方案也就避免了复杂方案带来的各种额外成本。

既有利于后续的维护,也利于进一步的扩展。

•You Ain’t Gonna Need It: 即YAGNI原则。

只需要将应用程序必需的功能包含进来,而不要试图添加任何其他你认为可能需要的功能。

因为在一个软件中,往往80%的请求都花费在20%的功能上。

•Done is better than perfect: 在面对一个开发任务时,最佳的一个思路就是先把东西做出来,再去迭代优化。

如果一开始就面面俱到,考虑到各种细节,那么很容易陷入牛角尖而延误项目进度。

•Choose the most suitable things: 这是在做方案选择、技术选型时候的一个很重要的原则。

在面对许多技术方案、开源实现的时候,务必做到的是不能盲目求新,要选择最合适的而非被吹得天花乱坠的。

软件过程一个软件的生命周期中,除了开发还有很多其他步骤,也都是需要掌握的一些技术。

•项目管理:项目管理对于一个软件的开发是非常重要的,能够保证项目进度有条不紊地进行,在可控的时间内以一定的质量交付。

瀑布开发模型、螺旋开发模型是传统的项目管理模型。

在互联网的开发工作中,敏捷开发则是比较受推崇的开发方式。

所谓敏捷开发即快速实现原型,然后快速迭代。

Scrum是目前普遍流行的敏捷开发方式之一。

•测试驱动开发:在平时的开发过程中,目前比较流行也是行之有效的一种方式就是T est Driven Develop,即测试驱动开发。

Java需要掌握的知识点

Java需要掌握的知识点

Java需要掌握的知识点Java的学习并不是那么难的,如果你学过其他的语言,那就更好办了,因为他们都是面向对象的编程,编程的思想都是一样的。

如果你没有学习过任何语言的话,你也不用担心,在网上有很多的教学的视频,这些视频你要学会去看,因为网上的视频可能比较杂乱,我建议你个人买一本书,按照书上面的知识点的先后顺序再在电脑上面去搜索。

下面是我看视频的个人经验(针对没有学习过任何语言的)跟着视频学习我建议一般一个视频我们要看到三遍第一遍:对里面的内容有个大概的了解。

(也就是了解里面的框架)第二遍:对里面已有的模块进行细化(这个时候看的时候一定要用心)。

第三遍:跟着别人的代码,带着自己的思想去敲,敲完之后遇到的问题,再看视频解决。

其实java真的不难,多看看别人的代码就是了,还是要把常用的东西掌握,比如常用的web 容器、开发工具、主流的数据库、主流的JS框架、三大java框架。

掌握这些东西你进入公司基本上没有什么问题了。

一些大的公司会有培训,因为他们看重是员工的学习能力。

同时应届生价格便宜,还没有定型可以按照公司的需求培养。

但是我个人认为这个对个人的成长局限性太大,你可以先参加培训机构的培训。

有些公司也会看重这个。

在培训机构的话,还有一个好处,就是到一定的时间给你发证书,例如‘软件工程师资格证’,这对与你的工作是有极大的帮助的。

如果你是山西的,有一个太原迅腾国际,还不错,我也是看完一些资料以后才去的,我最重要的还是想拿到一个证书,这样对于工作还是好的。

Java的一些基础语法还有很多内容,自己买本书看吧,很有帮助的。

然后学习Swing 包括了很重要的JDBC 虽然有人会说这个不会用到,但是是一种学习的过程,而且有利于对后面学习的理解与帮助。

然后学习Java高级包括io、xml、线程、反射、上传下载、通信最好最后做个小项目,比如静态网页的服务器然后学习Java 中的jsp JavaBean Servlet 学会用tomcat 这些很重要,要详细理解最好也做个项目。

java高级知识点

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java高级知识点
Java 高级知识点涵盖了许多方面,包括但不限于以下主题:
1. 数据结构:栈、队列、链表、树、图等常用的数据结构的理解和使用;
2. 算法和数据结构:动态规划、贪心算法、启发式算法、二分查找等高级算法和数据结构的实现和应用;
3. 并发编程:Java 中的线程和线程池、锁、线程同步、并发回顾等;
4. Ajax:XMLHttpRequest 对象、异步请求、响应处理、事件监听等;
5. 多线程编程:线程的创建、调度、锁机制、线程组、线程池等;
6. 网络编程:HTTP 协议、客户端和服务端的通信、SSL/TLS 加密传输、Socket 编程等;
7. 数据库编程:JDBC 驱动、SQL 语法、连接池、事务处理等;
8. 面向对象编程:封装、继承、多态、抽象类、接口等高级面向对象编程概念和应用;
9. 框架和技术:Spring 框架、Hibernate 框架、MyBatis 框架、Struts2 框架、Webpack 等前端构建工具等。

这些主题不仅是 Java 高级程序员必须掌握的,也是许多高级技术岗位招聘的要求之一。

掌握这些主题,可以帮助 Java 程序员进一步提高自己的技术水平,增强自己的竞争力。

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Java架构师必备知识点(高级程序员教程)2019年3月一、并发编程1.线程安全:当多个线程访问某一个类(对象)时这个类始终都能表现出正确的行为,那么这个类(对象和方法)就是线程安全的。

2.synchronized:可以在任意对象以及方法上加锁,而加锁的这段代码称为"互斥区"或者"临界区"。

一个线程想要执行synchronized修饰的方法里的内容,首先是尝试获得锁,如果拿到锁,执行synchronized方法体里面的内容如果拿不到那么这个线程会不断的尝试获得这把锁,直到拿到为止,而且是多个线程去竞争这把锁。

3.多个线程多个锁:多个线程,每个线程都将可以拿到自己指定的锁,分别获得锁之后,执行synchronized方法体的内容,关键字synchronized获得的锁都是对象锁,而不是把一段代码(方法)当做锁,在静态方法上机上synchronized获得的锁为类级别的锁,表示锁定类。

4.对象锁的同步和异步:同步synchronized:同步就是共享,同步的目的是为了线程安全,对于线程安全需要满足两个特性:原子性(同步)、可见性。

异步asynchronized:异步就是独立,相互之间不受任何制约。

5.脏读:对于对象的同步和异步方法,我们在设计程序的时候,一定要考虑问题的整体,不然就会出现数据不一致错误,很经典的错误就是脏读(dityread)。

在我们对一个对象的方法加锁的时候,需要考虑业务的整体性,即为setValue和getValue方法同时加锁synchronized同步关键字保证(service)业务逻辑层的原子性,不然会出现业务逻辑错误。

6.synchronized锁重入:关键字synchronized拥有重入锁的功能,也就是在使用synchronized时,当一个线程得到一个对象的锁后,再次请求此对象时是可以再次得到该对象的锁。

7.出现异常,锁自动释放:对于web应用程序,异常释放锁的情况,如果不及时处理,很可能对应用程序业务逻辑产生严重的错误。

比如:现在执行一个队列任务,很多对象都去在等待一个对象正确执行完毕再释放锁,但是一个对象出现由于异常的出现,导致业务逻辑没有正常执行完毕,就是释放了锁,那么后面的对象执行的都是错误的业务逻辑。

8.synchronized代码块:使用synchronized声明的方法在某些情况下是有弊端的,比如:A线程方法调用一个时间很长的任务,那么B线程必须等待很长的时间才能执行,这样的情况下可以使用synchronized代码块去优化代码执行时间,也就是减小锁的时间。

synchronized可以使用任何object对象进行加锁,用法比较灵活,不要使用string的常量加锁,会出现死循环问题。

9.锁对象改变的问题:当使用一个对象进行加锁的时候,要注意对象本身发生改变的时候,那么持有的锁就不同,如果对象不发生改变,那么依然是同步的,即使是对象的属性发生了改变。

10.volatile关键字:volatile的作用主要是使变量在多个线程间可见,在java中每一个线程都有一块工作内存区,其中存放着所有线程共享的变量值的拷贝,当线程执行时,在自己的工作内存区中操作这些变量,为了存取一个共享的变量,一个线程通常先获取锁定并去清除它的工作内存区,把这些共享变量从所有线程的共享内存区中正确的装入到他所在的工作内存区中,当线程解锁时保证该工作内存区中变量的值写回到共享内存中。

一个线程可以执行的操作有:使用(use)、赋值(assign)、装载(load)、存储(store)、锁定(lock)、解锁(unlock)。

主线程可以执行的操作有:读(read)、写(write)、锁定(lock)、解锁(unlock),每个操作都是原子的。

volatile的作用是强制线程到主内存(共享内存)里去读取变量,而不去工作内存区读取,从而实现了多个线程间变量可见,也就是满足线程安全的可见性。

11.volatile关键字的非原子性:volatile关键字虽然有多个线程间的可见性,但不具备同步性(原子性),可以算的上是一个轻量级的synchronized,性能比synchronized强很多,不会造成阻塞,volatile只针对于多个线程可见的变量操作,并不能代替synchronized的同步功能。

如要实现原子性使用atomic类的系列对象,支持原子性操作,atomic只支持本身方法原子性,并不保证多个线程的原子性。

12.多线程通信wait和notify:线程是操作系统中独立的个体,但这些个体不经过处理就不能成为一个整体,线程间的通信就成为整体的比用方法之一,当线程存在线程指挥,系统间的交互性会更强大,在提高CPU利用率的同时还会使开发人员对线程任务在处理的过程中进行有效的把控和监督。

使用wait和notify方法实现线程间的通信,这两个方法都是object类的方法,java为所有的类都提供了这两个方法,wait和notify都必须配合synchronized关键字使用,wait方法释放锁,notify不释放锁。

13.使用wait和notify模拟queue:blockingqueue:它是一个队列,并且支持一个阻塞的机制,阻塞的放入和得到数据,要实现linkedblockingqueue的方法是put()和take(),put(anobject):把anObject放入blockingqueue,如果blockingqueue没有空间,则调用此方法的线程被阻断,直到blockingqueue里面有空间再继续。

take:取走blockingqueue里排在首位的对象,如果blockingqueue为空,阻断进入等待状态,直到blockingqueue里有新的方法加入。

14.ThreadLocal:线程局部变量,是一种并发访问变量的解决方案,与其synchronized等加锁的方式不同,ThreadLocal完全不提供锁,而使用空间换时间的手段,为每个线程提供变量的独立副本,以保证线程安全。

从性能上说,不具有绝对的优势,在并发不是很高的时候加锁的性能会更好,但作为一套完全与锁无关的线程安全解决方案,在高并发量或者激烈的场景,用ThreadLocal可以在一定程度上减少锁的竞争。

15.单例和多线程:单例模式最常见的是饿汉模式和懒汉模式,一个直接实例化对象,一个在调用方法时进行实例化对象,在多线程的模式中,考虑到性能和线程安全问题,一般选择最近经典的两种单例模式,在性能提高的同时,又保证了线程安全。

17.同步类容器:同步类容器都是线程安全的。

但在某些场景下加锁来保护复合操作,复合操作如:迭代(反复访问元素,遍历完容器中所有的元素)、跳转(根据指定的顺序找到当前元素的下一个元素),以及条件的运算,这些复合操作在多线程并发的修改容器时,可能会表现出意外的行为,最经典的便是concurrentmodificationException,原因是当容器迭代的过程中,被并发修改了内容,这是由于早期迭代器设计的时候并没有考虑并发修改的问题。

同步类容器:如:古老的vetor、hashtable这些容器的同步功能都是JDK 的conllections.synchronized等工厂方法去创建实现的,其底层的机制是传统的synchronized关键字对每个公用的方法都进行同步,使得每次只有一个线程访问容器的状态,这很明显不能满足互联网时代高并发的需求,在保证线程安全的同时,也必须有足够好的性能。

18.并发类容器:JDK1.5以后提供了多种并发类容器来替代同步类容器,从而来改善性能。

同步类容器的状态都是串行化的,他们虽然实现了线程安全,但是严重降低了并发性,严重降低了应用程序的吞吐量,并发类容器是专门针对并发设计的,使用concurrentMap来代替给予散列的传统的hashtable,而且在concurrentMap中,添加了一些常见复合操作的支持,以及使用了CopyOnWriteArrayList代替voctor,并发CopyOnWriteArraySet,以及并发的Queue,concurrentLinkedQueue和LinkedBlockingQueue,前者是高性能的队列,后者是以阻塞形式的队列,具体实现Queue还有很多,例如:ArraListBlockingQueue、priorityBlockingQueue、synchronousQueue等。

19.concurrentMap:concurrentMap接口有两中重要的实现:concurrentHashMap和concurrentSkipListMap,concurrentSkipListMap支持并发排序功能,弥补concurrentHashMap,concurrentHashMap内部使用段(segment)来表示不同的部分,每个段是一个小的hashtable,它们有自己的锁,只要多个修改操作发生在不同的段上就可并发执行,把一个整体分成16个段(segment),也就是最高支持16个线程的并发修改操作,这也是在多线程场景时减少锁的粒度,从而降低了锁竞争的一种方案,并且代码中大多共享变量使用volatile关键字声明,目的是第一时间获取修改的内容,性能好。

20.CopyOnWrite容器:简称COW,是一种程序设计的优化策略,JDK里的COW容器有两种:CopyOnWriteArrayList和CopyOnWriteArraySet,COW非常有用,可以在非常多的应用场景下使用到,CopyOnWrite容器是写时复制的容器,通俗的理解就是当我们往一个容器添加元素的时候,不直接往当前容器添加,而是先将容器进行copy,复制一个新的容器,然后在新的容器里添加元素,添加完元素后再原容器的引用指向新的容器,这样做的好处是可以对CopyOnWrite容器进行并发的读,,而不需要加锁,因为当前容器不会添加任何元素,所以CopyOnWrite容器也是一种读写分离的思想,读和写不同的容器。

CopyOnWrite在读多写少的应用场景下使用。

21.并发Queue:在并发队列上JDK提供了两套实现,一个是以concurrentLinkedQueue为代表的高性能队列,一个是以BlockingQueue接口为代表的阻塞队列,它们都继承Queue。

concurrentLinkedQueue: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,通常concurrentLinkedQueue性能高于BlockingQueue,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,头是最先加入的,尾是最近加入的,该队列不允许null元素。

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