java
1.多个线程同时读写,读线程的数量远远大于写线程,你认为应该如何解决并发的问题?你会选择加什么样的锁?
ReadWriteLock
2.JAVA的AQS是否了了解,它是干嘛的?
提到JAVA加锁,我们通常会想到synchronized关键字或者是Java Concurrent Util(后面简称JCU)包下面的Lock,今天就来扒一扒Lock是如何实现的,比如我们可以先提出一些问题:当我们通过实例化一个ReentrantLock并且调用它的lock或unlock的时候,这其中发生了什么?如果多个线程同时对同一个锁实例进行lock或unlcok操作,这其中又发生了什么?
**什么是可重入锁?**
ReentrantLock是可重入锁,什么是可重入锁呢?**可重入锁就是当前持有该锁的线程能够多次获取该锁,无需等待。**可重入锁是如何实现的呢?这要从ReentrantLock的一个内部类Sync的父类说起,Sync的父类是AbstractQueuedSynchronizer(后面简称AQS)。
**什么是AQS?**
AQS是JDK1.5提供的一个基于FIFO等待队列实现的一个用于实现同步器的基础框架,这个基础框架的重要性可以这么说,JCU包里面几乎所有的有关锁、多线程并发以及线程同步器等重要组件的实现都是基于AQS这个框架。**AQS的核心思想是基于volatile int state这样的一个属性同时配合Unsafe工具对其原子性的操作来实现对当前锁的状态进行修改。**当state的值为0的时候,标识改Lock不被任何线程所占有。
**ReentrantLock锁的架构**
ReentrantLoc的架构相对简单,主要包括一个Sync的内部抽象类以及Sync抽象类的两个实现类。上面已经说过了Sync继承自AQS,他们的结构示意图如下:
上图除了AQS之外,我把AQS的父类AbstractOwnableSynchronizer(后面简称AOS)也画了进来,可以稍微提一下,AOS主要提供一个exclusiveOwnerThread属性,用于关联当前持有该锁的线程。另外、Sync的两个实现类分别是NonfairSync和FairSync,由名字大概可以猜到,一个是用于实现公平锁、一个是用于实现非公平锁。那么Sync为什么要被设计成内部类呢?我们可以看看AQS主要提供了哪些protect的方法用于修改state的状态,我们发现Sync被设计成为安全的外部不可访问的内部类。ReentrantLock中所有涉及对AQS的访问都要经过Sync,其实,Sync被设计成为内部类主要是为了安全性考虑,这也是作者在AQS的comments上强调的一点。
**AQS的等待队列**
作为AQS的核心实现的一部分,举个例子来描述一下这个队列长什么样子,我们假设目前有三个线程Thread1、Thread2、Thread3同时去竞争锁,如果结果是Thread1获取了锁,Thread2和Thread3进入了等待队列,那么他们的样子如下:
AQS的等待队列基于一个双向链表实现的,HEAD节点不关联线程,后面两个节点分别关联Thread2和Thread3,他们将会按照先后顺序被串联在这个队列上。这个时候如果后面再有线程进来的话将会被当做队列的TAIL。
**1)入队列**
我们来看看,当这三个线程同时去竞争锁的时候发生了什么?
代码:
public final void acquire(int arg) {
if(!tryAcquire(arg) &&
acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
selfInterrupt();
}
解读:
三个线程同时进来,他们会首先会通过CAS去修改state的状态,如果修改成功,那么竞争成功,因此这个时候三个线程只有一个CAS成功,其他两个线程失败,也就是tryAcquire返回false。
接下来,addWaiter会把将当前线程关联的EXCLUSIVE类型的节点入队列:
代码:
privateNode addWaiter(Node mode) {Node node = newNode(Thread.currentThread(), mode);
Node pred = tail;
if(pred != null) {
node.prev = pred;
if(compareAndSetTail(pred, node)) {
pred.next = node;
returnnode;
}
}
enq(node);
returnnode;
}
解读:
如果队尾节点不为null,则说明队列中已经有线程在等待了,那么直接入队尾。对于我们举的例子,这边的逻辑应该是走enq,也就是开始队尾是null,其实这个时候整个队列都是null的。
代码:
privateNode enq(finalNode node) {
for(;;) {
Node t = tail;
if(t == null) { // Must initialize
if(compareAndSetHead(newNode()))
tail = head;
} else{
node.prev = t;
if(compareAndSetTail(t, node)) {
t.next = node;
returnt;
}
}
}
}
解读:
如果Thread2和Thread3同时进入了enq,同时t==null,则进行CAS操作对队列进行初始化,这个时候只有一个线程能够成功,然后他们继续进入循环,第二次都进入了else代码块,这个时候又要进行CAS操作,将自己放在队尾,因此这个时候又是只有一个线程成功,我们假设是Thread2成功,哈哈,Thread2开心的返回了,Thread3失落的再进行下一次的循环,最终入队列成功,返回自己。
**2)并发问题**
基于上面两段代码,**他们是如何实现不进行加锁,当有多个线程,或者说很多很多的线程同时执行的时候,怎么能保证最终他们都能够乖乖的入队列而不会出现并发问题的呢?**这也是这部分代码的经典之处,**多线程竞争,热点、单点在队列尾部,多个线程都通过【CAS+死循环】这个free-lock黄金搭档来对队列进行修改,每次能够保证只有一个成功,如果失败下次重试,如果是N个线程,那么每个线程最多loop N次,最终都能够成功。**
**3)挂起等待线程**
上面只是addWaiter的实现部分,那么节点入队列之后会继续发生什么呢?那就要看看acquireQueued是怎么实现的了,为保证文章整洁,代码我就不贴了,同志们自行查阅,我们还是以上面的例子来看看,Thread2和Thread3已经被放入队列了,进入acquireQueued之后:
1. 对于Thread2来说,它的prev指向HEAD,因此会首先再尝试获取锁一次,如果失败,则会将HEAD的waitStatus值为SIGNAL,下次循环的时候再去尝试获取锁,如果还是失败,且这个时候prev节点的waitStatus已经是SIGNAL,则这个时候线程会被通过LockSupport挂起。
2. 对于Thread3来说,它的prev指向Thread2,因此直接看看Thread2对应的节点的waitStatus是否为SIGNAL,如果不是则将它设置为SIGNAL,再给自己一次去看看自己有没有资格获取锁,如果Thread2还是挡在前面,且它的waitStatus是SIGNAL,则将自己挂起。
如果Thread1死死的握住锁不放,那么Thread2和Thread3现在的状态就是挂起状态啦,而且HEAD,以及Thread的waitStatus都是SIGNAL,尽管他们在整个过程中曾经数次去尝试获取锁,但是都失败了,失败了不能死循环呀,所以就被挂起了。当前状态如下:
[图片上传失败...(image-971642-1550566561026)]
**锁释放-等待线程唤起**
我们来看看当Thread1这个时候终于做完了事情,调用了unlock准备释放锁,这个时候发生了什么。
代码:
public final boolean release(int arg) {
if (tryRelease(arg)) {
Node h = head;
if (h != null && h.waitStatus != 0)
unparkSuccessor(h);
return true;
}
return false;
}
解读:
首先,Thread1会修改AQS的state状态,加入之前是1,则变为0,注意这个时候对于非公平锁来说是个很好的插入机会,举个例子,如果锁是公平锁,这个时候来了Thread4,那么这个锁将会被Thread4抢去。。。
我们继续走常规路线来分析,当Thread1修改完状态了,判断队列是否为null,以及队头的waitStatus是否为0,如果waitStatus为0,说明队列无等待线程,按照我们的例子来说,队头的waitStatus为SIGNAL=-1,因此这个时候要通知队列的等待线程,可以来拿锁啦,这也是unparkSuccessor做的事情,unparkSuccessor主要做三件事情:
1. 将队头的waitStatus设置为0.
2. 通过从队列尾部向队列头部移动,找到最后一个waitStatus<=0的那个节点,也就是离队头最近的没有被cancelled的那个节点,队头这个时候指向这个节点。
3. 将这个节点唤醒,其实这个时候Thread1已经出队列了。
还记得线程在哪里挂起的么,上面说过了,在acquireQueued里面,我没有贴代码,自己去看哦。这里我们也大概能理解AQS的这个队列为什么叫FIFO队列了,因此每次唤醒仅仅唤醒队头等待线程,让队头等待线程先出。
**羊群效应**
这里说一下羊群效应,当有多个线程去竞争同一个锁的时候,假设锁被某个线程占用,那么如果有成千上万个线程在等待锁,有一种做法是同时唤醒这成千上万个线程去去竞争锁,这个时候就发生了羊群效应,海量的竞争必然造成资源的剧增和浪费,因此终究只能有一个线程竞争成功,其他线程还是要老老实实的回去等待。**AQS的FIFO的等待队列给解决在锁竞争方面的羊群效应问题提供了一个思路:保持一个FIFO队列,队列每个节点只关心其前一个节点的状态,线程唤醒也只唤醒队头等待线程。**其实这个思路已经被应用到了分布式锁的实践中,见:Zookeeper分布式锁的改进实现方案。
**总结**
这篇文章粗略的介绍一下ReentrantLock以及锁实现基础框架AQS的实现原理,大致上通过举了个三个线程竞争锁的例子,从lock、unlock过程发生了什么这个问题,深入了解AQS基于状态的标识以及FIFO等待队列方面的工作原理,最后扩展介绍了一下羊群效应问题,博主才疏学浅,还请多多指教。
3.除了synchronized关键字之外,你是怎么来保障线程安全的?
上文!
4.什么时候需要加volatile关键字?它能保证线程安全吗?
线程安全(上)--彻底搞懂volatile关键字
对于volatile这个关键字,相信很多朋友都听说过,甚至使用过,这个关键字虽然字面上理解起来比较简单,但是要用好起来却不是一件容易的事。
这篇文章将从多个方面来讲解volatile,让你对它更加理解。
计算机中为什么会出现线程不安全的问题
volatile既然是与线程安全有关的问题,那我们先来了解一下计算机在处理数据的过程中为什么会出现线程不安全的问题。
大家都知道,计算机在执行程序时,每条指令都是在CPU中执行的,而执行指令过程中会涉及到数据的读取和写入。由于程序运行过程中的临时数据是存放在主存(物理内存)当中的,这时就存在一个问题,由于CPU执行速度很快,而从内存读取数据和向内存写入数据的过程跟CPU执行指令的速度比起来要慢的多,因此如果任何时候对数据的操作都要通过和内存的交互来进行,会大大降低指令执行的速度。
为了处理这个问题,在CPU里面就有了高速缓存(Cache)的概念。当程序在运行过程中,会将运算需要的数据从主存复制一份到CPU的高速缓存当中,那么CPU进行计算时就可以直接从它的高速缓存读取数据和向其中写入数据,当运算结束之后,再将高速缓存中的数据刷新到主存当中。
我举个简单的例子,比如cpu在执行下面这段代码的时候,
t= t +1;
会先从高速缓存中查看是否有t的值,如果有,则直接拿来使用,如果没有,则会从主存中读取,读取之后会复制一份存放在高速缓存中方便下次使用。之后cup进行对t加1操作,然后把数据写入高速缓存,最后会把高速缓存中的数据刷新到主存中。
这一过程在单线程运行是没有问题的,但是在多线程中运行就会有问题了。在多核CPU中,每条线程可能运行于不同的CPU中,因此每个线程运行时有自己的高速缓存(对单核CPU来说,其实也会出现这种问题,只不过是以线程调度的形式来分别执行的,本次讲解以多核cup为主)。这时就会出现同一个变量在两个高速缓存中的值不一致问题了。
例如:
两个线程分别读取了t的值,假设此时t的值为0,并且把t的值存到了各自的高速缓存中,然后线程1对t进行了加1操作,此时t的值为1,并且把t的值写回到主存中。但是线程2中高速缓存的值还是0,进行加1操作之后,t的值还是为1,然后再把t的值写回主存。
此时,就出现了线程不安全问题了。
Java中的线程安全问题
上面那种线程安全问题,可能对于不同的操作系统会有不同的处理机制,例如Windows操作系统和Linux的操作系统的处理方法可能会不同。
我们都知道,Java是一种夸平台的语言,因此Java这种语言在处理线程安全问题的时候,会有自己的处理机制,例如volatile关键字,synchronized关键字,并且这种机制适用于各种平台。
Java内存模型规定所有的变量都是存在主存当中(类似于前面说的物理内存),每个线程都有自己的工作内存(类似于前面的高速缓存)。线程对变量的所有操作都必须在工作内存中进行,而不能直接对主存进行操作。并且每个线程不能访问其他线程的工作内存。
由于java中的每个线程有自己的工作空间,这种工作空间相当于上面所说的高速缓存,因此多个线程在处理一个共享变量的时候,就会出现线程安全问题。
这里简单解释下共享变量,上面我们所说的t就是一个共享变量,也就是说,能够被多个线程访问到的变量,我们称之为共享变量。在java中共享变量包括实例变量,静态变量,数组元素。他们都被存放在堆内存中。
volatile关键字
上面扯了一大堆,都没提到volatile关键字的作用,下面开始讲解volatile关键字是如何保证线程安全问题的。
可见性
什么是可见性?
意思就是说,在多线程环境下,某个共享变量如果被其中一个线程给修改了,其他线程能够立即知道这个共享变量已经被修改了,当其他线程要读取这个变量的时候,最终会去内存中读取,而不是从自己的工作空间中读取。
例如我们上面说的,当线程1对t进行了加1操作并把数据写回到主存之后,线程2就会知道它自己工作空间内的t已经被修改了,当它要执行加1操作之后,就会去主存中读取。这样,两边的数据就能一致了。
假如一个变量被声明为volatile,那么这个变量就具有了可见性的性质了。这就是volatile关键的作用之一了。
volatile保证变量可见性的原理
当一个变量被声明为volatile时,在编译成会变指令的时候,会多出下面一行:
0x00bbacde: lock add1 $0x0,(%esp);
这句指令的意思就是在寄存器执行一个加0的空操作。不过这条指令的前面有一个lock(锁)前缀。
当处理器在处理拥有lock前缀的指令时:
在之前的处理中,lock会导致传输数据的总线被锁定,其他处理器都不能访问总线,从而保证处理lock指令的处理器能够独享操作数据所在的内存区域,而不会被其他处理所干扰。
但由于总线被锁住,其他处理器都会被堵住,从而影响了多处理器的执行效率。为了解决这个问题,在后来的处理器中,处理器遇到lock指令时不会再锁住总线,而是会检查数据所在的内存区域,如果该数据是在处理器的内部缓存中,则会锁定此缓存区域,处理完后把缓存写回到主存中,并且会利用缓存一致性协议来保证其他处理器中的缓存数据的一致性。
缓存一致性协议
刚才我在说可见性的时候,说“如果一个共享变量被一个线程修改了之后,当其他线程要读取这个变量的时候,最终会去内存中读取,而不是从自己的工作空间中读取”,实际上是这样的:
线程中的处理器会一直在总线上嗅探其内部缓存中的内存地址在其他处理器的操作情况,一旦嗅探到某处处理器打算修改其内存地址中的值,而该内存地址刚好也在自己的内部缓存中,那么处理器就会强制让自己对该缓存地址的无效。所以当该处理器要访问该数据的时候,由于发现自己缓存的数据无效了,就会去主存中访问。
有序性
实际上,当我们把代码写好之后,虚拟机不一定会按照我们写的代码的顺序来执行。例如对于下面的两句代码:
inta =1;intb =2;
对于这两句代码,你会发现无论是先执行a = 1还是执行b = 2,都不会对a,b最终的值造成影响。所以虚拟机在编译的时候,是有可能把他们进行重排序的。
为什么要进行重排序呢?
你想啊,假如执行 int a = 1这句代码需要100ms的时间,但执行int b = 2这句代码需要1ms的时间,并且先执行哪句代码并不会对a,b最终的值造成影响。那当然是先执行int b = 2这句代码了。
所以,虚拟机在进行代码编译优化的时候,对于那些改变顺序之后不会对最终变量的值造成影响的代码,是有可能将他们进行重排序的。
更多代码编译优化可以看我写的另一篇文章:
虚拟机在运行期对代码的优化策略
那么重排序之后真的不会对代码造成影响吗?
实际上,对于有些代码进行重排序之后,虽然对变量的值没有造成影响,但有可能会出现线程安全问题的。具体请看下面的代码
public class NoVisibility{
private static boolean ready;
private static int number;
private static class Reader extends Thread{
public void run(){
while(!ready){
Thread.yield();
}
System.out.println(number);
}
}
public static void main(String[] args){
new Reader().start();
number = 42;
ready = true;
}
}
这段代码最终打印的一定是42吗?如果没有重排序的话,打印的确实会是42,但如果number = 42和ready = true被进行了重排序,颠倒了顺序,那么就有可能打印出0了,而不是42。(因为number的初始值会是0).
因此,重排序是有可能导致线程安全问题的。
如果一个变量被声明volatile的话,那么这个变量不会被进行重排序,也就是说,虚拟机会保证这个变量之前的代码一定会比它先执行,而之后的代码一定会比它慢执行。
例如把上面中的number声明为volatile,那么number = 42一定会比ready = true先执行。
不过这里需要注意的是,虚拟机只是保证这个变量之前的代码一定比它先执行,但并没有保证这个变量之前的代码不可以重排序。之后的也一样。
volatile关键字能够保证代码的有序性,这个也是volatile关键字的作用。
总结一下,一个被volatile声明的变量主要有以下两种特性保证保证线程安全。
可见性。
有序性。
volatile真的能完全保证一个变量的线程安全吗?
我们通过上面的讲解,发现volatile关键字还是挺有用的,不但能够保证变量的可见性,还能保证代码的有序性。
那么,它真的能够保证一个变量在多线程环境下都能被正确的使用吗?
答案是否定的。原因是因为Java里面的运算并非是原子操作。
原子操作
原子操作:即一个操作或者多个操作 要么全部执行并且执行的过程不会被任何因素打断,要么就都不执行。
也就是说,处理器要嘛把这组操作全部执行完,中间不允许被其他操作所打断,要嘛这组操作不要执行。
刚才说Java里面的运行并非是原子操作。我举个例子,例如这句代码
int a = b +1;
处理器在处理代码的时候,需要处理以下三个操作:
从内存中读取b的值。
进行a = b + 1这个运算
把a的值写回到内存中
而这三个操作处理器是不一定就会连续执行的,有可能执行了第一个操作之后,处理器就跑去执行别的操作的。
证明volatile无法保证线程安全的例子
由于Java中的运算并非是原子操作,所以导致volatile声明的变量无法保证线程安全。
对于这句话,我给大家举个例子。代码如下:
public class Test{
public static volatile int t = 0;
public static void main(String[] args){
Thread[] threads = new Thread[10];
for(int i = 0; i < 10; i++){
//每个线程对t进行1000次加1的操作
threads[i] new Thread(new Runnable(){
@Override
public void run(){
for(int j = 0; j < 1000; j++){
t = t + 1;
}
}
});
threads[i].start();
}
//等待所有累加线程都结束
while(Thread.activeCount() > 1){
Thread.yield();
}
//打印t的值
System.out.println(t);
}
}
最终的打印结果会是1000 * 10 = 10000吗?答案是否定的。
问题就出现在t = t + 1这句代码中。我们来分析一下
例如:
线程1读取了t的值,假如t = 0。之后线程2读取了t的值,此时t = 0。
然后线程1执行了加1的操作,此时t = 1。但是这个时候,处理器还没有把t = 1的值写回主存中。这个时候处理器跑去执行线程2,注意,刚才线程2已经读取了t的值,所以这个时候并不会再去读取t的值了,所以此时t的值还是0,然后线程2执行了对t的加1操作,此时t =1 。
这个时候,就出现了线程安全问题了,两个线程都对t执行了加1操作,但t的值却是1。所以说,volatile关键字并不一定能够保证变量的安全性。
什么情况下volatile能够保证线程安全
刚才虽然说,volatile关键字不一定能够保证线程安全的问题,其实,在大多数情况下volatile还是可以保证变量的线程安全问题的。所以,在满足以下两个条件的情况下,volatile就能保证变量的线程安全问题:
运算结果并不依赖变量的当前值,或者能够确保只有单一的线程修改变量的值。
变量不需要与其他状态变量共同参与不变约束。
讲到这里,关于volatile关键字的就算讲完了。如果有哪里讲的不对的地方,非常欢迎你的指点。下篇应该会讲synchronize关键字。
5.线程池内的线程如果全部忙,提交一个新的任务,会发生什什么?队列全部塞满了之后,还是忙,再提交会发生什么?
a:报错
b:不知道
6.Tomcat本身的参数你⼀一般会怎么调整?
1、-Xms :表示java虚拟机堆区内存初始内存分配的大小,通常为操作系统可用内存的1/64大小即可,但仍需按照实际情况进行分配。有可能真的按照这样的一个规则分配时,设计出的软件还没有能够运行得起来就挂了。
2、-Xmx: 表示java虚拟机堆区内存可被分配的最大上限,通常为操作系统可用内存的1/4大小。但是开发过程中,通常会将 -Xms 与 -Xmx两个参数的配置相同的值,其目的是为了能够在java垃圾回收机制清理完堆区后不需要重新分隔计算堆区的大小而浪费资源。
一般来讲对于堆区的内存分配只需要对上述两个参数进行合理配置即可,但是如果想要进行更加精细的分配还可以对堆区内存进一步的细化,那就要用到下面的三个参数了-XX:newSize、-XX:MaxnewSize、-Xmn。当然这源于对堆区的进一步细化分:新生代、中生代、老生代。java中每新new一个对象所占用的内存空间就是新生代的空间,当java垃圾回收机制对堆区进行资源回收后,那些新生代中没有被回收的资源将被转移到中生代,中生代的被转移到老生代。而接下来要讲述的三个参数是用来控制新生代内存大小的。
1、-XX:newSize:表示新生代初始内存的大小,应该小于 -Xms的值;
2、-XX:MaxnewSize:表示新生代可被分配的内存的最大上限;当然这个值应该小于 -Xmx的值;
3、-Xmn:至于这个参数则是对 -XX:newSize、-XX:MaxnewSize两个参数的同时配置,也就是说如果通过-Xmn来配置新生代的内存大小,那么-XX:newSize = -XX:MaxnewSize = -Xmn,虽然会很方便,但需要注意的是这个参数是在JDK1.4版本以后才使用的。
上面所述即为java虚拟机对外提供的可配置堆区的参数,接下来讲述java虚拟机对非堆区内存配置的两个参数:
1、-XX:PermSize:表示非堆区初始内存分配大小,其缩写为permanent size(持久化内存)
2、-XX:MaxPermSize:表示对非堆区分配的内存的最大上限。
7.synchronized关键字锁住的是什么东西?在字节码中是怎么表示的?在内存中的对象上表现为什么?
a:对象
b:class文件
c:地址
8.wait/notify/notifyAll方法需不需要被包含在synchronized块中?这是为什么?
要包含
调用wait()就是释放锁,释放锁的前提是必须要先获得锁,先获得锁才能释放锁。
9.ExecutorService你一般是怎么用的?是每个service放一个还是一个项目里面放一个?有什么好处?
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
executorService.execute(new Runnable() {
public void run() {
System.out.println("Asynchronous task");
}
});
executorService.shutdown();
首先使用 newFixedThreadPool() 工厂方法创建壹個 ExecutorService ,上述代码创建了壹個可以容纳10個线程任务的线程池。
其次,向 execute() 方法中传递壹個异步的 Runnable 接口的实现,这样做会让 ExecutorService 中的某個线程执行这個 Runnable 线程。
任务的委托(Task Delegation)
下方展示了一个线程的把任务委托异步执行的ExecutorService的示意图。
壹旦线程把任务委托给 ExecutorService,该线程就会继续执行与运行任务无关的其它任务。
ExecutorService 的实现
由于 ExecutorService 只是壹個接口,你壹量需要使用它,那麽就需要提供壹個该接口的实现。ExecutorService 接口在 java.util.concurrent 包中有如下实现类:
ThreadPoolExecutor
ScheduledThreadPoolExecutor
创建壹個 ExecutorService
你可以根据自己的需要来创建壹個 ExecutorService ,也可以使用 Executors 工厂方法来创建壹個 ExecutorService 实例。这里有几個创建 ExecutorService 的例子:
ExecutorService executorService1 = Executors.newSingleThreadExecutor();
ExecutorService executorService2 = Executors.newFixedThreadPool(10);
ExecutorService executorService3 = Executors.newScheduledThreadPool(10);
ExecutorService 使用方法
这里有几种不同的方式让你将任务委托给壹個 ExecutorService:
execute(Runnable)
submit(Runnable)
submit(Callable)
invokeAny(...)
invokeAll(...)
我会在接下来的内容里把每個方法都看壹遍。
execute(Runnable)
方法 execute(Runnable) 接收壹個 java.lang.Runnable 对象作为参数,并且以异步的方式执行它。如下是壹個使用 ExecutorService 执行 Runnable 的例子:
ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
executorService.execute(new Runnable() {
public void run() {
System.out.println("Asynchronous task");
}
});
executorService.shutdown();
使用这种方式没有办法获取执行 Runnable 之后的结果,如果你希望获取运行之后的返回值,就必须使用 接收 Callable 参数的 execute() 方法,后者将会在下文中提到。
submit(Runnable)
方法 submit(Runnable) 同样接收壹個 Runnable 的实现作为参数,但是会返回壹個 Future 对象。这個 Future 对象可以用于判断 Runnable 是否结束执行。如下是壹個 ExecutorService 的 submit() 方法的例子:
Future future = executorService.submit(new Runnable() {
public void run() {
System.out.println("Asynchronous task");
}
});
//如果任务结束执行则返回 null
System.out.println("future.get()=" + future.get());
submit(Callable)
方法 submit(Callable) 和方法 submit(Runnable) 比较类似,但是区别则在于它们接收不同的参数类型。Callable 的实例与 Runnable 的实例很类似,
但是 Callable 的 call() 方法可以返回壹個结果。方法 Runnable.run() 则不能返回结果。
Callable 的返回值可以从方法 submit(Callable) 返回的 Future 对象中获取。如下是壹個 ExecutorService Callable 的样例:
Future future = executorService.submit(new Callable(){
public Object call() throws Exception {
System.out.println("Asynchronous Callable");
return "Callable Result";
}
});
System.out.println("future.get() = " + future.get());
上述样例代码会输出如下结果:
ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
Set
> callables = new HashSet >(); callables.add(new Callable
() { public String call() throws Exception {
return "Task 1";
}
});
callables.add(new Callable
() { public String call() throws Exception {
return "Task 2";
}
});
callables.add(new Callable
() { public String call() throws Exception {
return "Task 3";
}
});
String result = executorService.invokeAny(callables);
System.out.println("result = " + result);
executorService.shutdown();
inVokeAny()
方法 invokeAny() 接收壹個包含 Callable 对象的集合作为参数。调用该方法不会返回 Future 对象,而是返回集合中某壹個 Callable 对象的结果,
而且无法保证调用之后返回的结果是哪壹個 Callable,只知道它是这些 Callable 中壹個执行结束的 Callable 对象。
如果壹個任务运行完毕或者抛出异常,方法会取消其它的 Callable 的执行。
以下是壹個样例:
ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
Set
> callables = new HashSet >(); callables.add(new Callable
() { public String call() throws Exception {
return "Task 1";
}
});
callables.add(new Callable
() { public String call() throws Exception {
return "Task 2";
}
});
callables.add(new Callable
() { public String call() throws Exception {
return "Task 3";
}
});
String result = executorService.invokeAny(callables);
System.out.println("result = " + result);
executorService.shutdown();
以上样例代码会打印出在给定的集合中的某壹個 Callable 的返回结果。我尝试运行了几次,结果都在改变。有时候返回结果是"Task 1",有时候是"Task 2",等等。
invokeAll()
方法 invokeAll() 会调用存在于参数集合中的所有 Callable 对象,并且返回壹個包含 Future 对象的集合,你可以通过这個返回的集合来管理每個 Callable 的执行结果。
需要注意的是,任务有可能因为异常而导致运行结束,所以它可能并不是真的成功运行了。但是我们没有办法通过 Future 对象来了解到这個差异。
以下是壹個代码样例:
ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
Set
> callables = new HashSet >(); callables.add(new Callable
() { public String call() throws Exception {
return "Task 1";
}
});
callables.add(new Callable
() { public String call() throws Exception {
return "Task 2";
}
});
callables.add(new Callable
() { public String call() throws Exception {
return "Task 3";
}
});
String result = executorService.invokeAny(callables);
System.out.println("result = " + result);
executorService.shutdown();
ExecuteService 服务的关闭
当使用 ExecutorService 完毕之后,我们应该关闭它,这样才能保证线程不会继续保持运行状态。
举例来说,如果你的程序通过 main() 方法启动,并且主线程退出了你的程序,如果你还有壹個活动的 ExecutorService 存在于你的程序中,那么程序将会继续保持运行状态。存在于 ExecutorService 中的活动线程会阻止Java虚拟机关闭。
为了关闭在 ExecutorService 中的线程,你需要调用 shutdown() 方法。ExecutorService 并不会马上关闭,而是不再接收新的任务,壹但所有的线程结束执行当前任务,ExecutorServie 才会真的关闭。所有在调用 shutdown() 方法之前提交到 ExecutorService 的任务都会执行。
如果你希望立即关闭 ExecutorService,你可以调用 shutdownNow() 方法。这個方法会尝试马上关闭所有正在执行的任务,并且跳过所有已经提交但是还没有运行的任务。但是对于正在执行的任务,是否能够成功关闭它是无法保证的,有可能他们真的被关闭掉了,也有可能它会壹直执行到任务结束。这是壹個最好的尝试。
Spring
1.你有没有⽤用过Spring的AOP? 是用来干嘛的? 大概会怎么使用?
2.如果⼀一个接口有2个不同的实现, 那么怎么来Autowire一个指定的实现?
@Autowired
@Qualifier("aaaService")
private IChangePassword aaaService;
@Autowired
@Qualifier("bbbService")
private IChangePassword bbbService;
3.Spring的声明式事务 @Transaction注解一般写在什么位置? 抛出了异常会自动回滚吗?有没有办法控制不触发回滚?
指定异常
4.如果想在某个Bean生成并装配完毕后执行自己的逻辑,可以什么方式实现?
如果项目中bean是通过注解方式管理的,需要在初始化完成后,执行指定方法,仅仅需要在需要执行的方法上添加@PostConstruct注解即可,修改后的JAVA类如下
@Component
public class InitMethodTest {
@PostConstruct
public void initMethod(){
System.out.println(">>>>>>>>>initMethod<<<<<<<<<<<");
}
}
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作者:vircens
来源:CSDN
原文:https://blog.csdn.net/forever7107/article/details/76446544
版权声明:本文为博主原创文章,转载请附上博文链接!
5.SpringBoot没有放到web容器里为什么能跑HTTP服务?
内嵌tomcat
6.SpringBoot中如果你想使用自定义的配置文件而不仅仅是application.properties,应该怎么弄?
application.properties里配置,或者启动参数设置
7.SpringMVC中RequestMapping可以指定GET, POST方法么?怎么指定?
可以,method指定
SpringMVC如果希望把输出的Object(例如
8.XXResult或者XXResponse)这种包装为JSON输出, 应该怎么处理?
json类处理
9.怎样拦截SpringMVC的异常,然后做自定义的处理,比如打日志或者包装成JSON
@ControllerAdvice拦截
。
MySQL
一.索引的作用
一般的应用系统,读写比例在10:1左右,而且插入操作和一般的更新操作很少出现性能问题,遇到最多的,也是最容易出问题的,还是一些复杂的查询操作,所以查询语句的优化显然是重中之重。
在数据量和访问量不大的情况下,mysql访问是非常快的,是否加索引对访问影响不大。但是当数据量和访问量剧增的时候,就会发现mysql变慢,甚至down掉,这就必须要考虑优化sql了,给数据库建立正确合理的索引,是mysql优化的一个重要手段。
索引的目的在于提高查询效率,可以类比字典,如果要查“mysql”这个单词,我们肯定需要定位到m字母,然后从下往下找到y字母,再找到剩下的sql。如果没有索引,那么你可能需要把所有单词看一遍才能找到你想要的。除了词典,生活中随处可见索引的例子,如火车站的车次表、图书的目录等。它们的原理都是一样的,通过不断的缩小想要获得数据的范围来筛选出最终想要的结果,同时把随机的事件变成顺序的事件,也就是我们总是通过同一种查找方式来锁定数据。
在创建索引时,需要考虑哪些列会用于 SQL 查询,然后为这些列创建一个或多个索引。事实上,索引也是一种表,保存着主键或索引字段,以及一个能将每个记录指向实际表的指针。数据库用户是看不到索引的,它们只是用来加速查询的。数据库搜索引擎使用索引来快速定位记录。
INSERT 与 UPDATE 语句在拥有索引的表中执行会花费更多的时间,而SELECT 语句却会执行得更快。这是因为,在进行插入或更新时,数据库也需要插入或更新索引值。
二.索引的创建、删除
索引的类型:
UNIQUE(唯一索引):不可以出现相同的值,可以有NULL值
INDEX(普通索引):允许出现相同的索引内容
PROMARY KEY(主键索引):不允许出现相同的值
fulltext index(全文索引):可以针对值中的某个单词,但效率确实不敢恭维
组合索引:实质上是将多个字段建到一个索引里,列值的组合必须唯一
(1)使用ALTER TABLE语句创建索性
应用于表创建完毕之后再添加。
ALTERTABLE 表名ADD 索引类型 (unique,primarykey,fulltext,index)[索引名](字段名)
//普通索引altertable table_nameaddindexindex_name (column_list) ;//唯一索引altertable table_nameaddunique(column_list) ;//主键索引altertable table_nameaddprimarykey (column_list) ;
ALTER TABLE可用于创建普通索引、UNIQUE索引和PRIMARY KEY索引3种索引格式,table_name是要增加索引的表名,column_list指出对哪些列进行索引,多列时各列之间用逗号分隔。索引名index_name可选,缺省时,MySQL将根据第一个索引列赋一个名称。另外,ALTER TABLE允许在单个语句中更改多个表,因此可以同时创建多个索引。
(2)使用CREATE INDEX语句对表增加索引
CREATE INDEX可用于对表增加普通索引或UNIQUE索引,可用于建表时创建索引。
CREATEINDEX index_nameON table_name(username(length));
如果是CHAR,VARCHAR类型,length可以小于字段实际长度;如果是BLOB和TEXT类型,必须指定 length。
//create只能添加这两种索引;CREATEINDEX index_nameONtable_name (column_list)CREATEUNIQUEINDEX index_nameON table_name (column_list)
table_name、index_name和column_list具有与ALTER TABLE语句中相同的含义,索引名不可选。另外,不能用CREATE INDEX语句创建PRIMARY KEY索引。
(3)删除索引
删除索引可以使用ALTER TABLE或DROP INDEX语句来实现。DROP INDEX可以在ALTER TABLE内部作为一条语句处理,其格式如下:
dropindex index_nameontable_name ;altertable table_namedropindexindex_name ;altertable table_namedropprimarykey ;
其中,在前面的两条语句中,都删除了table_name中的索引index_name。而在最后一条语句中,只在删除PRIMARY KEY索引中使用,因为一个表只可能有一个PRIMARY KEY索引,因此不需要指定索引名。如果没有创建PRIMARY KEY索引,但表具有一个或多个UNIQUE索引,则MySQL将删除第一个UNIQUE索引。
如果从表中删除某列,则索引会受影响。对于多列组合的索引,如果删除其中的某列,则该列也会从索引中删除。如果删除组成索引的所有列,则整个索引将被删除。
(4) 组合索引与前缀索引
在这里要指出,组合索引和前缀索引是对建立索引技巧的一种称呼,并不是索引的类型。为了更好的表述清楚,建立一个demo表如下。
create table USER_DEMO
(
ID int not null auto_increment comment '主键',
LOGIN_NAME varchar(100) not null comment '登录名',
PASSWORD varchar(100) not null comment '密码',
CITY varchar(30) not null comment '城市',
AGE int not null comment '年龄',
SEX int not null comment '性别(0:女 1:男)',
primary key (ID)
);
为了进一步榨取mysql的效率,就可以考虑建立组合索引,即将LOGIN_NAME,CITY,AGE建到一个索引里:
ALTERTABLE USER_DEMOADDINDEX name_city_age (LOGIN_NAME(16),CITY,AGE);
建表时,LOGIN_NAME长度为100,这里用16,是因为一般情况下名字的长度不会超过16,这样会加快索引查询速度,还会减少索引文件的大小,提高INSERT,UPDATE的更新速度。
如果分别给LOGIN_NAME,CITY,AGE建立单列索引,让该表有3个单列索引,查询时和组合索引的效率是大不一样的,甚至远远低于我们的组合索引。虽然此时有三个索引,但mysql只能用到其中的那个它认为似乎是最有效率的单列索引,另外两个是用不到的,也就是说还是一个全表扫描的过程。
建立这样的组合索引,就相当于分别建立如下三种组合索引:
LOGIN_NAME,CITY,AGE
LOGIN_NAME,CITY
LOGIN_NAME
为什么没有CITY,AGE等这样的组合索引呢?这是因为mysql组合索引“最左前缀”的结果。简单的理解就是只从最左边的开始组合,并不是只要包含这三列的查询都会用到该组合索引。也就是说name_city_age(LOGIN_NAME(16),CITY,AGE)从左到右进行索引,如果没有左前索引,mysql不会执行索引查询。
如果索引列长度过长,这种列索引时将会产生很大的索引文件,不便于操作,可以使用前缀索引方式进行索引,前缀索引应该控制在一个合适的点,控制在0.31黄金值即可(大于这个值就可以创建)。
SELECTCOUNT(DISTINCT(LEFT(`title`,10)))/COUNT(*)FROM Arctic;-- 这个值大于0.31就可以创建前缀索引,Distinct去重复
ALTER TABLE `user` ADD INDEX `uname`(title(10)); -- 增加前缀索引SQL,将人名的索引建立在10,这样可以减少索引文件大小,加快索引查询速度
三.索引的使用及注意事项
EXPLAIN可以帮助开发人员分析SQL问题,explain显示了mysql如何使用索引来处理select语句以及连接表,可以帮助选择更好的索引和写出更优化的查询语句。
使用方法,在select语句前加上Explain就可以了:
Explainselect*fromuserwhere id=1;
尽量避免这些不走索引的sql:
SELECT `sname` FROM `stu` WHERE `age`+10=30;-- 不会使用索引,因为所有索引列参与了计算
SELECT `sname` FROM `stu` WHERE LEFT(`date`,4) <1990; -- 不会使用索引,因为使用了函数运算,原理与上面相同
SELECT * FROM `houdunwang` WHERE `uname` LIKE'后盾%' -- 走索引
SELECT * FROM `houdunwang` WHERE `uname` LIKE "%后盾%" -- 不走索引
-- 正则表达式不使用索引,这应该很好理解,所以为什么在SQL中很难看到regexp关键字的原因
-- 字符串与数字比较不使用索引;
CREATE TABLE `a` (`a` char(10));
EXPLAIN SELECT * FROM `a` WHERE `a`="1" -- 走索引
EXPLAIN SELECT * FROM `a` WHERE `a`=1 -- 不走索引
select * from dept where dname='xxx' or loc='xx' or deptno=45 --如果条件中有or,即使其中有条件带索引也不会使用。换言之,就是要求使用的所有字段,都必须建立索引, 我们建议大家尽量避免使用or 关键字
-- 如果mysql估计使用全表扫描要比使用索引快,则不使用索引
索引虽然好处很多,但过多的使用索引可能带来相反的问题,索引也是有缺点的:
虽然索引大大提高了查询速度,同时却会降低更新表的速度,如对表进行INSERT,UPDATE和DELETE。因为更新表时,mysql不仅要保存数据,还要保存一下索引文件
建立索引会占用磁盘空间的索引文件。一般情况这个问题不太严重,但如果你在要给大表上建了多种组合索引,索引文件会膨胀很宽
索引只是提高效率的一个方式,如果mysql有大数据量的表,就要花时间研究建立最优的索引,或优化查询语句。
使用索引时,有一些技巧:
1.索引不会包含有NULL的列
只要列中包含有NULL值,都将不会被包含在索引中,复合索引中只要有一列含有NULL值,那么这一列对于此符合索引就是无效的。
2.使用短索引
对串列进行索引,如果可以就应该指定一个前缀长度。例如,如果有一个char(255)的列,如果在前10个或20个字符内,多数值是唯一的,那么就不要对整个列进行索引。短索引不仅可以提高查询速度而且可以节省磁盘空间和I/O操作。
3.索引列排序
mysql查询只使用一个索引,因此如果where子句中已经使用了索引的话,那么order by中的列是不会使用索引的。因此数据库默认排序可以符合要求的情况下不要使用排序操作,尽量不要包含多个列的排序,如果需要最好给这些列建复合索引。
4.like语句操作
一般情况下不鼓励使用like操作,如果非使用不可,注意正确的使用方式。like ‘%aaa%’不会使用索引,而like ‘aaa%’可以使用索引。
5.不要在列上进行运算
6.不使用NOT IN 、<>、!=操作,但<,<=,=,>,>=,BETWEEN,IN是可以用到索引的
7.索引要建立在经常进行select操作的字段上。
这是因为,如果这些列很少用到,那么有无索引并不能明显改变查询速度。相反,由于增加了索引,反而降低了系统的维护速度和增大了空间需求。
8.索引要建立在值比较唯一的字段上。
9.对于那些定义为text、image和bit数据类型的列不应该增加索引。因为这些列的数据量要么相当大,要么取值很少。
10.在where和join中出现的列需要建立索引。
11.where的查询条件里有不等号(where column != …),mysql将无法使用索引。
12.如果where字句的查询条件里使用了函数(如:where DAY(column)=…),mysql将无法使用索引。
13.在join操作中(需要从多个数据表提取数据时),mysql只有在主键和外键的数据类型相同时才能使用索引,否则及时建立了索引也不会使用。
1.如果有很多数据插入MYSQL 你会选择什么方式?
批量
2.如果查询很慢,你会想到的第一个方式是什么?索引是干嘛的?
加快查询速度,索引是以一定的算法将数据缓存到内存中去
3.如果建了一个单列索引,查询的时候查出2列,会用到这个单列索引吗?
会
4.如果建了一个包含多个列的索引,查询的时候只用了第一列,能不能用上这个索引?查三列呢?
可以,可以
5.接上题,如果where条件后面带有一个 i + 5 < 100 会使用到这个索引吗?
.不使用NOT IN 、<>、!=操作,但<,<=,=,>,>=,BETWEEN,IN是可以用到索引的
6.怎么看是否用到了了某个索引?
跟踪查看SQL语句的"执行计划"就知道了
例如,mysql下可以用这样方式跟踪:
explain SQL语句
7.like %aaa%会使用索引吗? like aaa%呢?
like ‘%aaa%’不会使用索引,而like ‘aaa%’可以使用索引。
drop、truncate、delete的区别?
(1)DELETE语句执行删除的过程是每次从表中删除一行,并且同时将该行的删除操作作为事务记录在日志中保存以便进行进行回滚操作。
TRUNCATE TABLE 则一次性地从表中删除所有的数据并不把单独的删除操作记录记入日志保存,删除行是不能恢复的。并且在删除的过程中不会激活与表有关的删除触发器。执行速度快。
(2)表和索引所占空间。
当表被TRUNCATE 后,这个表和索引所占用的空间会恢复到初始大小,
DELETE操作不会减少表或索引所占用的空间。
drop语句将表所占用的空间全释放掉。
(3)一般而言,drop > truncate > delete
8.平时你们是怎么监控数据库的? 慢SQL是怎么排查的?
监控日志,
9.你们数据库是否支持emoji表情,如果不支持,如何操作?
mysql数据库的默认字符集utf8,只能存储3个字节的数据。标准的emoji表情是4个字节,在APP端输入保存表情是用户的普遍需求和行为。
更换字符集utf8-->utf8mb4
10.你们的数据库单表数据量是多少?一般多大的时候开始出现查询性能急剧下降?
如果是5.7的话,是几千万
但是5.7之后基本上就不用考虑数据量的问题了
11查询死掉了,想要找出执行的查询进程用什么命令?找出来之后一般你会干嘛?
12.读写分离是怎么做的?你认为中间件会怎么来操作?这样操作跟事务有什么关系?
通过设置主从数据库实现读写分离,主数据库负责“写操作”,从数据库负责“读操作”,根据压力情况,从数据库可以部署多个提高“读”的速度,借此来提高系统总体的性能。