ErCargo's Coffee Time

微服务学习笔记

Wed, 10 Apr 2019 22:10:00 +0000

微服务的拆分

微服务的拆分方法

Domain Driven Design

《领域驱动设计 - 软件核心复杂性应对之道》

《实现-领域驱动设计》

《领域驱动设计 - 精简版》

面向对象拆分

By Name

By Verb

拆分的维度

按照职责划分
按照通用性划分（中台）

微服务的粒度

满足业务需求
增量迭代
持续进化

服务注册与服务发现

服务发现：服务消费者总能找到服务提供者的机制

如何实现服务发现

原理：注册中心

设计模式

Mon, 08 Apr 2019 18:45:00 +0000

算法！算法！

Fri, 05 Apr 2019 15:45:00 +0000

Spring 技术内幕学习笔记

Mon, 01 Apr 2019 13:45:00 +0000

Redis 知识点梳理

Fri, 22 Mar 2019 13:45:00 +0000

Spring Cloud 组件分析

Wed, 20 Mar 2019 23:10:00 +0000

Spring Cloud

快速开发分布式应用的工具集

Spring Cloud 主要功能

功能	功能详情	组件
Distributed/versioned configuration	分布式/版本化配置管理	Spring Cloud Config; Consul; Zookeeper; Nacos
Service registration and discovery	服务注册与服务发现	Eureka; Consul; Zookeeper; Nacos
Routing	路由	Zuul; Spring Cloud Gateway
Service-to-Service calls	端到端的调用	RestTemplate; Feign
Load balancing	负载均衡	Ribbon
Circuit Breakers	断路器	Hystrix; Resilience4J; Sentinel
Global locks	全局锁	Spring Cloud Clutser(Spring Integration)
Leadership election and cluster state	选举与集群状态管理	Spring Cloud Clutser(Spring Integration)
Distributed messaging	分布式消息	Spring Cloud Stream + Kafka/RabbitMQ/RocketMQ

Spring Cloud 常用组件

Spring cloud 版本与兼容性

Spring Cloud 版本命名: https://spring.io/projects/spring-cloud#learn

版本顺序:

Angel Brixton Camden Dalston Edgware Finchley Greenwich Hoxton

指定版本的发布流程：

SNAPSHOT -> Mx -> RELEASE -> SRx

Spring Cloud 生命周期

版本发布规划: https://github.com/spring-cloud/spring-cloud-release/milestones
版本发布记录: https://github.com/spring-cloud/spring-cloud-release/releases
版本终止声明: https://spring.io/projects/spring-cloud#overview

Spring cloud 和 Spring Boot 的版本兼容性: https://spring.io/projects/spring-cloud

服务注册与服务发现

什么是服务发现？

让服务消费者总能找服务提供者的一种机制

服务发现组件(注册中心) consul

多线程之 ThreadLocal

Wed, 06 Mar 2019 16:39:00 +0000

Pre talk
ThreadLocal 是什么？解决了什么问题？
ThreadLocal 源码分析及实现原理
ThreadLocal 内存泄漏问题
InheritableThreadLocal 的实现原理

Pre talk

线程封闭技术

访问共享可变数据时，通常需要使用同步，同步会产生性能问题，如何避免使用同步的方式来保证线程安全问题 – 不共享数据，如何保证数据不共享呢？如果仅仅是在单线程内访问数据，就不会存在数据共享的问题，也就不需要数据同步。 (线程封闭: Thread Confinement，是实现线程安全最简单的方式之一)

当某个对象被封闭在一个线程中时，这种用法将自动实现线程安全性，即使被封闭的对象本身不是线程安全的。

线程封闭常用的场景：JDBC 的 Connection 对象（非线程安全的连接池是没有意义的）

几种线程封闭技术

Ad-hoc 线程封闭：由程序来承担维护线程封闭性的职责（脆弱的）
栈封闭: 通过局部变量才能访问对象，局部变量的固有属性就是封闭在执行线程中（执行线程的栈中，因为变量是在栈中，栈是线程独立的）
ThreadLocal: 是维持线程封闭性的规范的方法。ThreadLocal 能使线程中的某个值与保存值的对象关联起来。

ThreadLocal 是什么、解决了什么问题？

粗略的解释：ThreadLocal 类提供了线程本地的实例变量。这些变量与普通变量的区别在于：每个使用该变量的线程都会初始化一个独立的副本， ThreadLocal 修饰的实例，是一个典型的和线程相关联的私有的静态变量… （能力有限翻译不出来了）

ThreadLocal 对象通常用于防止对「可变的单实例变量」或「全局变量」进行共享，如全局的数据库连接（Connection）。

ThreadLocal 通常称为：线程本地变量/线程本地存储。ThreadLocal 提供了 get 和 set 方法，为每一个使用该变量的线程存有一份独立的副本。（ get 总是返回的当前执行线程在调用 set 时设置的最新值）

一句话总结: ThreadLocal 为每个线程提供局部变量，每个线程都可以通过 set() get() 对这个局部变量进行操作，但不会和其他线程的局部变量产生冲突，进而实现线程的数据隔离，保证线程安全。

另外一定要注意:

ThreadLocal 不是用来解决共享对象的多线程访问问题，通过 ThreadLocal.set() 到线程中的对象是该线程自己使用的对应，其他线程是不需要访问的，也访问不到；（各个线程中访问的是不同的对象）
ThreadLocal 使得各线程能够保持各自独立的对象，并不是通过 ThreadLocal.set() 来实现的，而是通过每个线程中的 new 对象的操作来创建的对象，每个线程创建一个。

最常见的 ThreadLocal 使用场景是用来解决「数据库连接」、「Session 管理」等问题。

ThreadLocal 源码分析及实现原理

set()

多线程

Tue, 05 Mar 2019 20:45:00 +0000

进程和线程的区别

抽象答案：进程是资源分配的最小单位，线程是 CPU 调度的最小单位

如何组织语言能够描述清楚呢？

一个进程可以包含多个线程
进程间难以数据共享，但是同一进程下的不同线程是可以进行数据共享的；
进程比线程消耗更多的 CPU 资源；
进程与进程之间的运行不会相互影响，但是线程之间会相互影响；
一个线程使用共享内存时，其他线程必须等待他结束，才能使用这块区域（互斥锁）
进程使用的内存地址可以限定使用量（信号量）

……

聊聊 GC

Sat, 02 Mar 2019 13:45:00 +0000

– Java 垃圾回收机制 – 常见的垃圾收集器 – Java 中的各种引用

Java 垃圾回收机制

对象什么情况下被看作是垃圾？

对象不被任何其他对象引用时，就可以被认为是垃圾对象，就可以被内存回收

如何判断对象是否为垃圾？

引用计数算法
- 判断对象的引用数量来决定是否可以被回收，引用计数器为 0 时就可以被回收;
- 但是不可避免循环引用的问题;
可达性分析算法(主流的 JVM 使用的算法)
- 判断对象的引用链是否可达，来决定队形是否可被回收；
- 引用离散数学中的图论，GC Root；
- 可以被作为 GC root 的对象有：
  - 虚拟机栈中引用的对象
  - 方法区中常量引用对象
  - 方法区中类静态属性引用对象
  - 本地方法栈中引用的对象
  - 活跃线程的对象

垃圾回收算法

标记 - 清除算法
复制算法（对象面、空闲面），适用于对象存活率低的场景（年轻代）
标记 - 整理算法，适用于对象存活率较高的场景（老年代）
分代回收算法

分代回收算法

年轻代（Young Generation） Eden 区、 2 个 Survivor 区

老年代（Old Generation

分代回收的 GC 分类

Minor GC 发生在年轻代中（复制算法）
Full GC

触发 Full GC 的条件

老年大空间不足，不够放下一个大对象；（不要创建太大的对象）
永久代（jdk1.8-）为什么用元空间替代永久代，也是为了降低 Full GC 的频率
CMS GC 时出现 promotion failed, concurrent mode filure
System.gc()
RMI RPC /管理 JDK 应用，每 1 小时执行一个 Full GC

stop-the-world

JVM 由于要执行 GC 而停止了应用程序的执行，会在任何一种 GC 算法中发生，当Stop-the-world 发生时，除了 GC 所使用的线程；经常说的 GC 优化就是通过减少 Stop-the-world 发生的时间来提高程序性能

常见的垃圾收集器

CMS 收集器

G1 收集器 Garbage First（复制 + 标记-整理算法）既用于年轻代，又用于老年代

并行和并发（多个 CPU 缩短 stop-the-world 的时间，与用户线程并发执行）
分代收集
空间整合（标记-整理算法）
可预测的停顿

Epsillon GC ZGC

Java 中的各种引用

强引用（strong reference）

Object obj = new Object()

不会回收具有强引用的对象（OOM），只能通过将对象设置为 null 的方式来弱化引用，使其被回收
软引用(soft reference)

   String str = new String("aaa");
   SoftReference<String> soft = new SoftReference<String>(str); // 软引用

有用，但非必须，当内存空间不足时， GC 会回收该引用的对象内存,，但 GC 线程优先级较低

可以用来实现高速缓存

弱引用（week reference）

   String str = new String("aaa");
   WeakReference<String> soft = new WeakReference<String>(str); // 软引用

非必须的，类似软引用, 比软引用更弱无论内存是否够用， GC 都会回收弱引用对象

虚引用（Phantom reference）

  // 虚引用
  String str = new String("aaa");
  ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue();
  PhantomReference ref = new PhantomReference(str, queue);

不会决定对象的生命周期

任何时候都会被 GC 回收

主要用来跟踪对象被 GC 回收的活动，起哨兵的作用，必须和 ReferenceQueue 联合使用

Java 内存模型

Fri, 01 Mar 2019 23:13:00 +0000

内存简介
JVM 架构图
Java 内存模型

内存

计算机程序都是在内存中运行的(包括虚拟内存)

在程序运行过程中， 需要不断的将内存的「逻辑地址」和「物理地址」进行映射，找到相关的【指令】以及【数据】去执行

逻辑地址 -> 分段管理机制 -> 线性地址 -> 分页管理机制 -> 物理地址

Java 程序实际上是一个操作系统进程，与其他进程一样面临内存限制，即受限于操作系统架构提供的「可寻址地址空间」（可寻址地址空间由处理器的位数决定（32位/64位））

地址空间划分为：

内核空间（操作系统程序， c 运行时的空间，连接计算机硬件，调度程序，提供联网和虚拟内存等服务的逻辑和基于 C 的进程）
用户空间（java 进程实际运行时使用的内存空间）

JVM 架构图

ref: 《Java虚拟机学习笔记》

其中 Runtime Data Area 就是 Java 的内存模型

Java 内存模型

Java 程序运行在虚拟机之上，运行时需要内存空间，虚拟机在执行 Java 程序的过程中会把「他管理的内存」划分不同的数据区域.

「C 编译器」会将内存区域划分为：数据段（包括「堆」「栈」「静态数据区」）和代码段

Q: JDK 8 是如何划分内存空间的？

从线程的角度讨论

线程私有的区域

程序计数器
虚拟机栈(Stack)
本地方法栈(带有 Native 关键字的方法使用的内存空间)

Java 方法执行的内存模型， 每个方法被执行时都会创建一个栈帧（栈帧是方法运行期间的基础数据结构）存放在虚拟机栈中；
「栈帧」用于存储局部变量表，操作数栈， 动态连接，返回地址等
- 当方法被调用时，jvm 会开辟一块空间(会创建一个栈帧)；
- 当方法调用结束时，栈帧就会被销毁；（这也是为什么栈的内存不需要通过 GC 回收， 而是自动释放）

局部变量表：包括了方法执行过程中的所有变量，this 引用，所有方法参数，其他局部变量
操作数栈：在执行字节码指令时被用到，类似于原生 CPU 寄存器，大部分 JVM 字节码把时间花费在操作数栈上，包括入栈，出栈，复制，交换，产生消费变量等

Q: 递归为什么会引起 java.lang.StackOverflow 异常？

package com.ercargo.restart;

/**
 * @author ercargo  on 2020/4/5
 * @DESCRIBE
 * 0，1，1，2，3，5，8，13...
 * F(0) = 0
 * F(1) = 1
 * F(n) = F(n-1) + F(n-2)
 * e.g：
 * F(2) = F(1) + F(0) = 1
 * F(3) = F(2) + F(1) = 2
 */
public class Fibonacci {

    public static int fib(int n) {
        if (n <= 1) {
            return n;
        } else {
            return fib(n - 1) + fib(n - 2);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(fib(0));
        System.out.println(fib(1));
        System.out.println(fib(2));
        System.out.println(fib(3));
        System.out.println(fib(9));

        System.out.println(fib(10000000));
    }
}

每【执行】一次方法时，就会创建一个栈帧，并将栈帧压入虚拟机栈中，方法执行完成时，会将栈帧出栈递归过深，方法调用次数过多，创建的栈帧数就越多，当栈帧数会超出整个虚拟机栈的深度时，就会报错：

Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError

解决方法: 限制递归深度/循环替代

另外：虚拟机栈过多也会引发 java.lang.OutOfMemoryError 异常

线程共享的区域

元空间 MetaSpace(类加载信息)

在 jdk8 以后开始把类的元数据放在本地堆内存中，称为 MetaSpace(在 jdk7 以前是属于永久代的)，元空间和永久代都是用来存储 Class 信息，包括 Class 对象的 method ,field 等
元空间和永久代都是方法区（Method Area）的实现，方法区只是一种 JVM 的规范；
- 在 Java 7 之后原先位于【方法区（Method Area）】里的「字符串常量池」被移动到 「Java 堆（Heap）」中， 
- 并且使用元空间替代了永久代（java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space 不复存在）
上面这部分内容还是要参照 JVM 架构图来理解，主要是 Runtime Data Area 包含的部分 

Java 堆(数组和类对象)常量池（字面量和符号引用）

对象实例的分配区域， Java 堆可以处于物理上不连续的内存空间中， 只要逻辑上是连续的就可以， 可扩展的
-Xmx  
-Xms
-Xss

GC 管理的主要区域（分代回收算法）
    新生代                              老年代
Eden 「from survivor」「to Survivor」  tenured

从存储的角度讨论

JVM 3 大性能调优参数

Xss 规定了每个线程虚拟机栈的大小（256k）该配置影响进程中并发线程数的大小；
Xms 堆的初始值（该进程刚创建出来时 java 堆的大小，一旦对象容量超过了 java 堆的初始容量， java 堆将会自动扩容，扩容至 -Xmx 设置的大小）
Xmx 堆能扩展到的最大值（一般 -Xms 和 -Xmx 的值相等，堆的扩容会发生内存抖动，影响程序运行时的稳定性）

Java 内存模型中「堆」和「栈」的区别:

程序运行时的内存分配策略:
- 静态存储: 在编译时确定每个数据目标在运行时的存储空间需求；(不允许可变数据存储，递归等)
- 栈式存储: 数据去需求在编译时未知，运行时模块入口前确定；
- 堆式存储: 编译/运行时都不能确定，动态分配

区别 1：栈存放对象的地址堆存放对象实例区别 2：栈自动释放内存堆需要 GC 区别 3：栈比堆小

元空间，堆，线程独占部分的联系
intern() 方法