Java
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12.垃圾回收相关概念
这段摘要非常详细地解释了Java中的引用类型以及它们在垃圾回收中的作用。主要包括强引用、软引用、弱引用和虚引用,并且描述了它们各自的特点和使用场景。同时,也涉及到了关于垃圾回收的一些重要概念,如Stop-The-World、安全点和安全区域等。此外,还提及了引用类型在实际编程中的应用,如软引用和弱引用在缓存中的应用,以及虚引用在跟踪对象回收时间方面的应用。这些内容对于理解Java内存管理和垃圾回收机制是非常有帮助的。
XXL-JOB+架构设计
### 环境配置与XXL-JOB部署摘要
#### 环境配置
1. 拉取镜像:从Docker Hub拉取`xxl-job-admin`镜像。
2. 创建目录和配置文件:创建`/data/soft/xxl-job/applogs`目录用于存放应用日志,并在`/data/soft/xxl-job/application.properties`中配置相关属性。这种方式是Spring Boot外部加载配置的一种。
#### Web服务器配置
设置服务器端口为8080,并设置上下文路径为`/xxl-job-admin`。
#### actuator配置
配置健康检查等相关的actuator配置。
#### resources配置
配置Spring MVC的静态资源路径等。
#### freemarker配置
配置Freemarker的模板加载路径、字符集等。
#### mybatis配置
配置MyBatis的mapper文件位置。
#### xxl-job及数据源配置
配置数据源URL、用户名、密码、驱动类名等,以及数据源池相关参数。还包括邮件配置和AccessToken。
#### 创建数据库
创建`xxl_job_2.3.1`数据库,并导入`xxl_job_2.3.1.sql`脚本。
#### 启动XXL-JOB admin界面
使用Docker运行容器,并映射到宿主机端口8088,启动成功后通过指定URL及账号/密码登录。
#### 执行器配置
1. 添加执行器依赖:在微服务项目中引入`xxl-job-core`依赖。
2. 配置XXL-JOB:在微服务中配置执行器相关属性,如地址、App名称、端口等。这些信息需要在nacos中配置shared-xxl-job.yaml,并在jzo2o-foundations中加载此配置文件。启动微服务后,执行器会自动注册到调度中心。
#### 定义缓存更新任务
编写任务方法,使用`@XxlJob`注解标识,并通过调度中心配置任务。这里以更新开通区域列表的缓存为例,定时清理缓存并查询开通区域列表进行缓存。任务配置完成后,在调度中心启动任务。测试时,通过启用或禁用区域观察Redis中开通区域列表缓存是否更新。
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11.垃圾回收概述及算法
你的文章对垃圾回收机制及其相关算法进行了全面而详细的介绍,包括引用计数、可达性分析、标记清除、复制、标记压缩以及分代收集等算法,还包括增量收集和分区算法等。这对于理解Java(以及其他使用垃圾回收机制的语言)的内存管理非常有帮助。
不过,我还想补充一点关于垃圾回收的注意事项。在实际开发中,除了理解这些算法的原理,我们还需要注意以下几点:
1. 合理使用对象,避免长时间持有不需要的对象,及时释放资源,以减少垃圾回收的压力。
2. 注意垃圾回收器的选择和使用。不同的垃圾回收器有不同的特点和适用场景,需要根据实际情况选择合适的垃圾回收器。
3. 关注垃圾回收的日志,通过日志分析垃圾回收的情况,以便及时发现问题并进行优化。
4. 在使用高并发、高性能的应用时,需要关注垃圾回收对应用性能的影响,可能需要进行相关的调优。
此外,随着技术的发展,现在的JVM已经进行了许多优化,很多细节对于普通开发者来说已经不需要过多关注。但是了解这些基础知识仍然有助于我们更好地理解JVM的工作原理,以及在遇到性能问题时能够更有效地进行调试和优化。
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10.StringTable
摘要:
Java中的String类具有一些重要的特性。首先,String是不可变的,即一旦创建,其值就不能改变。其次,String实现了Serializable接口,表示支持序列化,这使得字符串可以跨网络或磁盘传输。此外,String还实现了Comparable接口,允许对字符串进行大小比较。在JDK 8及之前的版本中,String内部使用char数组存储数据,但在JDK 9中,存储结构进行了变更,使用了byte数组和编码标志字段。
字符串常量池是Java中用于存储字符串对象的一个特殊区域。使用双引号声明的字符串对象会被直接存储在常量池中,而非使用双引号声明的字符串对象可以通过调用intern()方法将其放入常量池。
字符串拼接操作在Java中有其特殊的处理方式。如果拼接的两边都是字符串常量或常量引用,编译器会进行代码优化,否则,会使用StringBuilder进行拼接并生成新的字符串对象。
intern()方法是一个native方法,用于将字符串对象放入字符串常量池,并在池中查找已存在的相同值的字符串对象。如果池中已存在,则返回该对象的引用;否则,将对象放入池中并返回其引用。
String的垃圾回收和去重操作在Java中是一个重要的优化点。对于重复的字符串对象,JVM可以自动进行去重操作,以减少内存占用。
最后,Java中的字符串拼接操作对性能有重要影响。使用StringBuilder进行拼接通常比直接使用"+"操作符更快,特别是当需要多次拼接时。
Java
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9.执行引擎
很好的概述了JVM和JIT的相关内容,总结如下:
JVM的主要任务是负责装载字节码到其内部,而字节码不能直接运行在操作系统之上,因此需要通过执行引擎将字节码解释为机器语言来运行。执行引擎的工作流程依赖于PC寄存器,通过解释或编译字节码指令来执行。Java代码的执行分为解释执行和编译执行两种模式。为了提高性能,JVM引入了即时编译技术JIT,它可以动态地将频繁执行的代码编译成机器码,以提高执行效率。为了进一步优化性能,JIT编译器还分为C1和C2两种,分别进行简单优化和激进优化。对于服务端应用,有时为了提高启动速度也会使用解释器与JIT编译器并存的模式。解释器真正承担的角色是一个“翻译者”,将字节码内容“翻译”为对应平台的本地机器指令执行。同时,HotSpot VM提供了多种参数供开发人员调整JIT编译器的行为,例如设定编译阈值、选择编译器类型等。另外,随着技术的发展,Graal编译器等新技术的出现为JVM的执行效率带来了更大的提升空间。
对于“热点代码”,即那些被频繁调用的方法或方法体内循环次数较多的循环体,JIT编译器会将其编译为本地机器指令以提高性能。HotSpot VM通过计数器进行热点探测,包括方法调用计数器和回边计数器。前者用于统计方法的调用次数,后者用于统计循环体执行的循环次数。当计数超过一定阈值时,就会触发JIT编译。此外,开发人员还可以通过命令显式指定Java虚拟机在运行时使用哪种即时编译器。
总的来说,JVM的执行引擎和JIT编译器是一个复杂而高效的机制,确保Java程序可以在不同平台上运行,并通过动态编译优化提高性能。随着技术的不断进步,未来的JVM将会更加高效和灵活。
状态机+应用架构设计
摘要:
该文描述了一个状态机系统,涉及状态管理、状态变更和快照记录等核心功能。系统通过定义状态身份证(StatusDefine)来标识不同状态及其描述和编号。状态变更通过指令单(StatusChangeEvent)实现,规定了从哪个状态变到哪个状态,确保状态变更的合理性。状态变化处理器(StatusChangeHandler)负责处理状态变更时的业务逻辑。此外,系统还提供了快照功能(StateMachineSnapshot),用于记录状态机在某个时刻的状态,方便回溯或调试。订单快照(OrderSnapshot)作为具体实现,包含了订单号、状态编号和订单金额等信息。整体而言,该系统是一个用于管理和记录状态变更的框架。
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8.对象实例化及直接内存
摘要:
本文介绍了对象实例化的多种方式,包括使用new关键字、静态方法、Builder/Factory模式、Class的newInstance和Constructor的newInstance等方法。同时,本文也阐述了对象创建的具体步骤,包括类的加载、内存分配、并发问题处理、初始化分配的内存、设置对象头和执行init方法进行初始化等。接着描述了对象内存布局的对象头相关内容,并给出了Customer类的示例。此外,文章还介绍了对象的访问定位方式,包括句柄访问和直接指针访问。最后,简要介绍了直接内存(Direct Memory)的概念、作用及其在Java中的使用方式,并指出了直接内存可能导致的OutOfMemoryError异常以及相关的设置和注意事项。
Java
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7.方法区
总结关于方法区的内容,主要包括以下几点:
1. 方法区是Java虚拟机中的一个内存区域,用于存储已加载的类信息、常量、静态变量等数据。它是独立于堆内存的,但其具体实现方式可能因不同的虚拟机实现而有所不同。
2. 方法区的主要作用是存储编译期的符号引用以及运行时常量池等。运行时常量池是方法区的一部分,用于存储编译期生成的常量以及运行期解析得到的字段和方法引用。运行时常量池具备动态性,可以在运行期间添加新的常量。
3. 方法区的演进细节因不同的Java版本和虚拟机实现而异。例如,在早期的JDK版本中,方法区存储在永久代中,而在JDK 8及以后的版本中,方法区被移到了本地内存的元空间中。这一变化主要是为了解决永久代空间不足的问题。
4. 方法区的垃圾收集主要回收废弃的常量和不再使用的类型。回收废弃常量与回收Java堆中的对象类似,而判断一个类型是否不再被使用则需要满足一定的条件,如类的所有实例都被回收且加载该类的类加载器也被回收等。然而,方法区的垃圾收集效果并不总是令人满意,因为条件的苛刻性可能导致内存泄漏的问题。
5. 方法区的具体实现和内存管理策略取决于虚拟机实现,因此不同虚拟机的行为可能会有所不同。在实际开发中,需要根据具体的场景和需求对方法区进行合理的调优和管理。例如,调整运行时常量池的大小、合理管理字符串常量等。
通过理解方法区的作用、特点、演进细节和垃圾收集机制,可以更好地管理Java虚拟机的内存,提高应用程序的性能和稳定性。
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4.虚拟机栈
关于Java虚拟机栈的内容大致总结如下:
Java虚拟机栈是线程私有的,用于存储基本数据类型、对象引用和字节码指令的操作数。每个方法执行时都会创建一个栈帧,用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接和方法返回地址等。
Java虚拟机栈可能出现两种异常:StackOverflowError和OutOfMemoryError。StackOverflowError发生在栈深度溢出时,这通常是因为递归调用过深导致的。而OutOfMemoryError发生在栈内存分配失败时,可能是因为栈的大小设置得太小。调整栈大小确实有可能减少这两种异常的出现,但不能完全保证不会出现。这是因为虚拟机栈是为每个线程分配的,过大的栈会占用更多的内存空间,可能会导致其他线程没有足够的内存空间,从而引发其他的问题。因此,设置合适的栈大小是非常重要的。垃圾回收不会涉及到虚拟机栈。虚拟机栈中的数据是线程私有的,并且生命周期与线程相同,因此不需要垃圾回收。关于方法的局部变量是否线程安全的问题需要根据具体情况分析。如果局部变量只在方法内部使用,不对外共享或返回,那么它们是线程安全的。但如果这些变量被共享或返回给外部使用,就可能存在线程安全问题。Java运行时数据区包括程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈、方法区和堆等部分。其中程序计数器不会出现Error和GC,虚拟机栈可能会出现Error但不会涉及GC。而堆作为运行时数据区的一部分会发生GC并可能出现OutOfMemoryError。堆内存用于存储对象实例信息,对象信息的存储可能会导致内存不足问题发生GC以及OutOfMemoryError。综上所述,针对你提到的各个问题进行了回答和解释。如果需要更详细和具体的解释或有其他问题,欢迎进一步询问。
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5.本地方法接口和本地方法栈
摘要:
本地方法是Java调用非Java代码的接口,允许Java程序与底层系统或外部库交互。它的实现由非Java语言(如C)提供。本地方法的使用逐渐减少,但在某些与硬件相关的应用中仍然重要。Java虚拟机栈管理Java方法的调用,而本地方法栈则管理本地方法的调用。本地方法具有访问虚拟机内部数据区的权限,并能直接使用本地处理器和内存资源。但并不是所有的JVM都支持本地方法,具体实现取决于JVM产品的设计和目标应用场景。在Hotspoot JVM中,本地方法栈与虚拟机栈合并。
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3.运行时数据区及程序计数器
摘要:
本文主要探讨了Java虚拟机(JVM)的内存布局和运行时的数据区。通过类的加载到执行引擎的使用过程,介绍了JVM内存划分和管理的策略。经典JVM内存布局包括程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈、堆、方法区和运行时常量池等部分。其中,每个线程拥有独立的程序计数器和栈,而堆和方法区则是多个线程共享的。JVM中的程序计数器用于存储指向下一条指令的地址,由执行引擎读取并操作相应的数据。此外,文章还介绍了JVM中的系统线程,包括虚拟机线程、周期任务线程、GC线程等,并简要说明了PC寄存器的作用和为何设定为私有的原因。整体而言,本文旨在解释JVM内存布局和运行时的数据区的概念和作用,以帮助读者更好地理解Java程序的执行过程。