Java程序員必須熟記流程圖

1.spring的生命周期

Spring作為當(dāng)前Java最流行、最強(qiáng)大的輕量級(jí)容器框架，了解熟悉spring的生命周期非常有必要;

三次握手：

• 第一次握手(SYN=1, seq=x)，發(fā)送完畢后，客戶(hù)端進(jìn)入 SYN_SEND 狀態(tài)
• 第二次握手(SYN=1, ACK=1, seq=y, ACKnum=x+1)， 發(fā)送完畢后，服務(wù)器端進(jìn)入 SYN_RCVD 狀態(tài)。
• 第三次握手(ACK=1，ACKnum=y+1)，發(fā)送完畢后，客戶(hù)端進(jìn)入 ESTABLISHED 狀態(tài)，當(dāng)服務(wù)器端接收到這個(gè)包時(shí)，也進(jìn)入 ESTABLISHED 狀態(tài)，TCP 握手，即可以開(kāi)始數(shù)據(jù)傳輸。

四次揮手：

• 第一次揮手(FIN=1，seq=a)，發(fā)送完畢后，客戶(hù)端進(jìn)入 FINWAIT1 狀態(tài)
• 第二次揮手(ACK=1，ACKnum=a+1)，發(fā)送完畢后，服務(wù)器端進(jìn)入 CLOSEWAIT 狀態(tài)，客戶(hù)端接收到這個(gè)確認(rèn)包之后，進(jìn)入 FINWAIT_2 狀態(tài)
• 第三次揮手(FIN=1，seq=b)，發(fā)送完畢后，服務(wù)器端進(jìn)入 LAST_ACK 狀態(tài)，等待來(lái)自客戶(hù)端的最后一個(gè)ACK。
• 第四次揮手(ACK=1，ACKnum=b+1)，客戶(hù)端接收到來(lái)自服務(wù)器端的關(guān)閉請(qǐng)求，發(fā)送一個(gè)確認(rèn)包，并進(jìn)入 TIME_WAIT狀態(tài)，等待了某個(gè)固定時(shí)間(兩個(gè)大段生命周期，2MSL，2 Maximum Segment Lifetime)之后，沒(méi)有收到服務(wù)器端的 ACK ，認(rèn)為服務(wù)器端已經(jīng)正常關(guān)閉連接，于是自己也關(guān)閉連接，進(jìn)入 CLOSED 狀態(tài)。服務(wù)器端接收到這個(gè)確認(rèn)包之后，關(guān)閉連接，進(jìn)入 CLOSED 狀態(tài)。

3.線(xiàn)程池執(zhí)行流程圖

線(xiàn)程池：一種線(xiàn)程使用模式。線(xiàn)程過(guò)多會(huì)帶來(lái)調(diào)度開(kāi)銷(xiāo)，進(jìn)而影響緩存局部性和整體性能。而線(xiàn)程池維護(hù)著多個(gè)線(xiàn)程，等待著監(jiān)督管理者分配可并發(fā)執(zhí)行的任務(wù)，這避免了在處理短時(shí)間任務(wù)時(shí)創(chuàng)建與銷(xiāo)毀線(xiàn)程的代價(jià)。線(xiàn)程池執(zhí)行流程是每個(gè)開(kāi)發(fā)必備的。

執(zhí)行流程

• 提交一個(gè)任務(wù)，線(xiàn)程池里存活的核心線(xiàn)程數(shù)小于線(xiàn)程數(shù)corePoolSize時(shí)，線(xiàn)程池會(huì)創(chuàng)建一個(gè)核心線(xiàn)程去處理提交的任務(wù)。
• 如果線(xiàn)程池核心線(xiàn)程數(shù)已滿(mǎn)，即線(xiàn)程數(shù)已經(jīng)等于corePoolSize，一個(gè)新提交的任務(wù)，會(huì)被放進(jìn)任務(wù)隊(duì)列workQueue排隊(duì)等待執(zhí)行。
• 當(dāng)線(xiàn)程池里面存活的線(xiàn)程數(shù)已經(jīng)等于corePoolSize了,并且任務(wù)隊(duì)列workQueue也滿(mǎn)，判斷線(xiàn)程數(shù)是否達(dá)到maximumPoolSize，即大線(xiàn)程數(shù)是否已滿(mǎn)，如果沒(méi)到達(dá)，創(chuàng)建一個(gè)非核心線(xiàn)程執(zhí)行提交的任務(wù)。
• 如果當(dāng)前的線(xiàn)程數(shù)達(dá)到了maximumPoolSize，還有新的任務(wù)過(guò)來(lái)的話(huà)，直接采用拒絕策略處理。

JDK提供了四種拒絕策略處理類(lèi)

• AbortPolicy(拋出一個(gè)異常，默認(rèn)的)
• DiscardPolicy(直接丟棄任務(wù))
• DiscardOldestPolicy(丟棄隊(duì)列里最老的任務(wù)，將當(dāng)前這個(gè)任務(wù)繼續(xù)提交給線(xiàn)程池)
• CallerRunsPolicy(交給線(xiàn)程池調(diào)用所在的線(xiàn)程進(jìn)行處理)

4.JVM內(nèi)存結(jié)構(gòu)

JVM內(nèi)存結(jié)構(gòu)是Java程序員必須掌握的基礎(chǔ)。

程序計(jì)數(shù)器(PC 寄存器)

程序計(jì)數(shù)器是一塊較小的內(nèi)存空間，可以看作當(dāng)前線(xiàn)程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號(hào)指示器。在虛擬機(jī)的模型里，字節(jié)碼解釋器工作時(shí)就是通過(guò)改變這個(gè)計(jì)數(shù)器的值來(lái)選取下一條需要執(zhí)行的字節(jié)碼指令，分支、循環(huán)、異常處理、線(xiàn)程恢復(fù)等基礎(chǔ)功能都需要依賴(lài)計(jì)數(shù)器完成。

Java虛擬機(jī)棧

• 與程序計(jì)數(shù)器一樣，Java虛擬機(jī)棧也是線(xiàn)程私有的，它的生命周期與線(xiàn)程相同
• 每個(gè)方法被執(zhí)行的時(shí)候都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)"棧幀",用于存儲(chǔ)局部變量表(包括參數(shù))、操作數(shù)棧、動(dòng)態(tài)鏈接、方法出口等信息。每個(gè)方法被調(diào)用到執(zhí)行完的過(guò)程，就對(duì)應(yīng)著一個(gè)棧幀在虛擬機(jī)棧中從入棧到出棧的過(guò)程。
• 局部變量表存放各種基本數(shù)據(jù)類(lèi)型boolean、byte、char、short等

本地方法棧

與虛擬機(jī)棧基本類(lèi)似，區(qū)別在于虛擬機(jī)棧為虛擬機(jī)執(zhí)行的java方法服務(wù)，而本地方法棧則是為Native方法服務(wù)。

Java堆

• GC堆是java虛擬機(jī)所管理的內(nèi)存中大的一塊內(nèi)存區(qū)域，也是被各個(gè)線(xiàn)程共享的內(nèi)存區(qū)域，在JVM啟動(dòng)時(shí)創(chuàng)建。
• 其大小通過(guò)-Xms(最小值)和-Xmx(大值)參數(shù)設(shè)置，-Xms為JVM啟動(dòng)時(shí)申請(qǐng)的最小內(nèi)存，-Xmx為JVM可申請(qǐng)的大內(nèi)存。
• 由于現(xiàn)在收集器都是采用分代收集算法，堆被劃分為新生代和老年代。新生代由S0和S1構(gòu)成，可通過(guò)-Xmn參數(shù)來(lái)指定新生代的大小。
• 所有對(duì)象實(shí)例以及數(shù)組都在堆上分配。
• Class文件中除了有類(lèi)的版本、字段、方法、接口等描述信息外，還有一項(xiàng)信息是常量池，用于存放編譯器生成的各種符號(hào)引用，這部分內(nèi)容將在類(lèi)加載后放到方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)常量池中。

方法區(qū)

• 也稱(chēng)”永久代” ，它用于存儲(chǔ)虛擬機(jī)加載的類(lèi)信息、常量、靜態(tài)變量、是各個(gè)線(xiàn)程共享的內(nèi)存區(qū)域?？梢酝ㄟ^(guò)-XX:PermSize 和 -XX:MaxPermSize 參數(shù)限制方法區(qū)的大小。
• 運(yùn)行時(shí)常量池：是方法區(qū)的一部分，其中的主要內(nèi)容來(lái)自于JVM對(duì)Class的加載。
• Class文件中除了有類(lèi)的版本、字段、方法、接口等描述信息外，還有一項(xiàng)信息是常量池，用于存放編譯器生成的各種符號(hào)引用，這部分內(nèi)容將在類(lèi)加載后放到方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)常量池中。

5.Java內(nèi)存模型

• Java的多線(xiàn)程之間是通過(guò)共享內(nèi)存進(jìn)行通信的，在通信過(guò)程中會(huì)存在一系列如可見(jiàn)性、原子性、順序性等問(wèn)題，而JMM就是圍繞著多線(xiàn)程通信以及與其相關(guān)的一系列特性而建立的模型。JMM定義了一些語(yǔ)法集，這些語(yǔ)法集映射到Java語(yǔ)言中就是volatile、synchronized等關(guān)鍵字。有興趣可以看看我的另外一篇筆記：https://www.jianshu.com/p/3c1691aed1a5
• Java內(nèi)存模型規(guī)定了所有的變量都存儲(chǔ)在主內(nèi)存中，每條線(xiàn)程還有自己的工作內(nèi)存，線(xiàn)程的工作內(nèi)存中保存了該線(xiàn)程中是用到的變量的主內(nèi)存副本拷貝，線(xiàn)程對(duì)變量的所有操作都必須在工作內(nèi)存中進(jìn)行，而不能直接讀寫(xiě)主內(nèi)存。不同的線(xiàn)程之間也無(wú)法直接訪(fǎng)問(wèn)對(duì)方工作內(nèi)存中的變量，線(xiàn)程間變量的傳遞均需要自己的工作內(nèi)存和主存之間進(jìn)行數(shù)據(jù)同步進(jìn)行。

6.springMVC執(zhí)行流程圖

• User向服務(wù)器發(fā)送request,前端控制Servelt DispatcherServlet捕獲;
• DispatcherServlet對(duì)請(qǐng)求URL進(jìn)行解析，調(diào)用HandlerMapping獲得該Handler配置的所有相關(guān)的對(duì)象，最后以HandlerExecutionChain對(duì)象的形式返回.
• DispatcherServlet 根據(jù)獲得的Handler，選擇一個(gè)合適的HandlerAdapter.
• 提取Request中的模型數(shù)據(jù)，填充Handler入?yún)ⅲ_(kāi)始執(zhí)行Handler(Controller)
• Handler執(zhí)行完成后，返回一個(gè)ModelAndView對(duì)象到DispatcherServlet
• 根據(jù)返回的ModelAndView，選擇一個(gè)適合的ViewResolver
• ViewResolver 結(jié)合Model和View，來(lái)渲染視圖
• 將渲染結(jié)果返回給客戶(hù)端。

7.JDBC執(zhí)行流程

JDBC執(zhí)行流程：

• 連接數(shù)據(jù)源
• 為數(shù)據(jù)庫(kù)傳遞查詢(xún)和更新指令
• 處理數(shù)據(jù)庫(kù)響應(yīng)并返回的結(jié)果

8.spring cloud組件架構(gòu)

Spring Cloud是一個(gè)基于Spring Boot實(shí)現(xiàn)的云原生應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具，它為基于JVM的云原生應(yīng)用開(kāi)發(fā)中涉及的配置管理、服務(wù)發(fā)現(xiàn)、熔斷器、智能路由、微代理、控制總線(xiàn)、分布式會(huì)話(huà)和集群狀態(tài)管理等操作提供了一種簡(jiǎn)單的開(kāi)發(fā)方式。

• Eureka 負(fù)責(zé)服務(wù)的注冊(cè)與發(fā)現(xiàn)。
• Hystrix 負(fù)責(zé)監(jiān)控服務(wù)之間的調(diào)用情況，起到熔斷,降級(jí)作用。
• Spring Cloud Config 提供了統(tǒng)一的配置中心服務(wù)。
• 所有對(duì)外的請(qǐng)求和服務(wù)，我們都通過(guò)Zuul來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，起到 API 網(wǎng)關(guān)的作用
• 最后我們使用 Sleuth+Zipkin 將所有的請(qǐng)求數(shù)據(jù)記錄下來(lái)，方便我們進(jìn)行后續(xù)分析。
• Spring Cloud Ribbon是基于Netflix Ribbon實(shí)現(xiàn)的一套客戶(hù)端負(fù)載均衡的工具。它是一個(gè)基于HTTP和TCP的客戶(hù)端負(fù)載均衡器。
• Feign是一個(gè)聲明式的Web Service客戶(hù)端，它的目的就是讓W(xué)eb Service調(diào)用更加簡(jiǎn)單。

9.dubbo 調(diào)用

Dubbo是一個(gè)分布式服務(wù)框架，致力于提供高性能和透明化的遠(yuǎn)程服務(wù)調(diào)用方案，這容易和負(fù)載均衡弄混，負(fù)載均衡是對(duì)外提供一個(gè)公共地址，請(qǐng)求過(guò)來(lái)時(shí)通過(guò)輪詢(xún)、隨機(jī)等，路由到不同server。

• Provider: 暴露服務(wù)的服務(wù)提供方。
• Consumer: 調(diào)用遠(yuǎn)程服務(wù)的服務(wù)消費(fèi)方。
• Registry: 服務(wù)注冊(cè)與發(fā)現(xiàn)的注冊(cè)中心。
• Monitor: 統(tǒng)計(jì)服務(wù)的調(diào)用次調(diào)和調(diào)用時(shí)間的監(jiān)控中心。
• Container: 服務(wù)運(yùn)行容器。

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