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java程式員_Java程式員必備的一些流程圖

前言:

整理了一些Java基礎流程圖/架構圖,做一下筆記,大家一起學習。

1.spring的生命周期

Spring作為目前Java最流行、最強大的輕量級容器架構,了解熟悉spring的生命周期非常有必要;

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  • 首先容器啟動後,對bean進行初始化
  • 按照bean的定義,注入屬性
  • 檢測該對象是否實作了xxxAware接口,并将相關的xxxAware執行個體注入給bean,如BeanNameAware等
  • 以上步驟,bean對象已正确構造,通過實作BeanPostProcessor接口,可以再進行一些自定義方法處理。 如:postProcessBeforeInitialzation。
  • BeanPostProcessor的前置處理完成後,可以實作postConstruct,afterPropertiesSet,init-method等方法, 增加我們自定義的邏輯,
  • 通過實作BeanPostProcessor接口,進行postProcessAfterInitialzation後置處理
  • 接着Bean準備好被使用啦。
  • 容器關閉後,如果Bean實作了DisposableBean接口,則會回調該接口的destroy()方法
  • 通過給destroy-method指定函數,就可以在bean銷毀前執行指定的邏

2.TCP三向交握,四次揮手

tcp的三次握手四次揮手是每個程式員都應該熟悉的。

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三次握手:

  • 第一次握手(SYN=1, seq=x),發送完畢後,用戶端進入 SYN_SEND 狀态
  • 第二次握手(SYN=1, ACK=1, seq=y, ACKnum=x+1), 發送完畢後,伺服器端進入 SYN_RCVD 狀态。
  • 第三次握手(ACK=1,ACKnum=y+1),發送完畢後,用戶端進入 ESTABLISHED 狀态,當伺服器端接收到這個包時,也進入 ESTABLISHED 狀态,TCP 握手,即可以開始資料傳輸。

四次揮手:

  • 第一次揮手(FIN=1,seq=a),發送完畢後,用戶端進入 FIN_WAIT_1 狀态
  • 第二次揮手(ACK=1,ACKnum=a+1),發送完畢後,伺服器端進入 CLOSE_WAIT 狀态,用戶端接收到這個确認包之後,進入 FIN_WAIT_2 狀态
  • 第三次揮手(FIN=1,seq=b),發送完畢後,伺服器端進入 LAST_ACK 狀态,等待來自用戶端的最後一個ACK。
  • 第四次揮手(ACK=1,ACKnum=b+1),用戶端接收到來自伺服器端的關閉請求,發送一個确認包,并進入 TIME_WAIT狀态,等待了某個固定時間(兩個最大段生命周期,2MSL,2 Maximum Segment Lifetime)之後,沒有收到伺服器端的 ACK ,認為伺服器端已經正常關閉連接配接,于是自己也關閉連接配接,進入 CLOSED 狀态。伺服器端接收到這個确認包之後,關閉連接配接,進入 CLOSED 狀态。

3.線程池執行流程圖

線程池:一種線程使用模式。線程過多會帶來排程開銷,進而影響緩存局部性和整體性能。而線程池維護着多個線程,等待着監督管理者配置設定可并發執行的任務,這避免了在處理短時間任務時建立與銷毀線程的代價。線程池執行流程是每個開發必備的。

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執行流程

  • 送出一個任務,線程池裡存活的核心線程數小于線程數corePoolSize時,線程池會建立一個核心線程去處理送出的任務。
  • 如果線程池核心線程數已滿,即線程數已經等于corePoolSize,一個新送出的任務,會被放進任務隊列workQueue排隊等待執行。
  • 當線程池裡面存活的線程數已經等于corePoolSize了,并且任務隊列workQueue也滿,判斷線程數是否達到maximumPoolSize,即最大線程數是否已滿,如果沒到達,建立一個非核心線程執行送出的任務。
  • 如果目前的線程數達到了maximumPoolSize,還有新的任務過來的話,直接采用拒絕政策處理。

JDK提供了四種拒絕政策處理類

  • AbortPolicy(抛出一個異常,預設的)
  • DiscardPolicy(直接丢棄任務)
  • DiscardOldestPolicy(丢棄隊列裡最老的任務,将目前這個任務繼續送出給線程池)
  • CallerRunsPolicy(交給線程池調用所在的線程進行處理

4.JVM記憶體結構

JVM記憶體結構是Java程式員必須掌握的基礎。

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程式計數器(PC 寄存器)

程式計數器是一塊較小的記憶體空間,可以看作目前線程所執行的位元組碼的行号訓示器。在虛拟機的模型裡,位元組碼解釋器工作時就是通過改變這個計數器的值來選取下一條需要執行的位元組碼指令,分支、循環、異常處理、線程恢複等基礎功能都需要依賴計數器完成。

Java虛拟機棧

  • 與程式計數器一樣,Java虛拟機棧也是線程私有的,它的生命周期與線程相同
  • 每個方法被執行的時候都會建立一個"棧幀",用于存儲局部變量表(包括參數)、操作數棧、動态連結、方法出口等資訊。每個方法被調用到執行完的過程,就對應着一個棧幀在虛拟機棧中從入棧到出棧的過程。
  • 局部變量表存放各種基本資料類型boolean、byte、char、short等

本地方法棧

與虛拟機棧基本類似,差別在于虛拟機棧為虛拟機執行的java方法服務,而本地方法棧則是為Native方法服務。

Java堆

  • GC堆是java虛拟機所管理的記憶體中最大的一塊記憶體區域,也是被各個線程共享的記憶體區域,在JVM啟動時建立。
  • 其大小通過-Xms(最小值)和-Xmx(最大值)參數設定,-Xms為JVM啟動時申請的最小記憶體,-Xmx為JVM可申請的最大記憶體。
  • 由于現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構成,可通過-Xmn參數來指定新生代的大小。
  • 所有對象執行個體以及數組都在堆上配置設定。
  • Class檔案中除了有類的版本、字段、方法、接口等描述資訊外,還有一項資訊是常量池,用于存放編譯器生成的各種符号引用,這部分内容将在類加載後放到方法區的運作時常量池中。

方法區

  • 也稱”永久代” ,它用于存儲虛拟機加載的類資訊、常量、靜态變量、是各個線程共享的記憶體區域。可以通過-XX:PermSize 和 -XX:MaxPermSize 參數限制方法區的大小。
  • 運作時常量池:是方法區的一部分,其中的主要内容來自于JVM對Class的加載。
  • Class檔案中除了有類的版本、字段、方法、接口等描述資訊外,還有一項資訊是常量池,用于存放編譯器生成的各種符号引用,這部分内容将在類加載後放到方法區的運作時常量池中。

5.Java記憶體模型

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  • Java的多線程之間是通過共享記憶體進行通信的,在通信過程中會存在一系列如可見性、原子性、順序性等問題,而JMM就是圍繞着多線程通信以及與其相關的一系列特性而建立的模型。JMM定義了一些文法集,這些文法集映射到Java語言中就是volatile、synchronized等關鍵字。
  • Java記憶體模型規定了所有的變量都存儲在主記憶體中,每條線程還有自己的工作記憶體,線程的工作記憶體中儲存了該線程中使用到的變量的主記憶體副本拷貝,線程對變量的所有操作都必須在工作記憶體中進行,而不能直接讀寫主記憶體。不同的線程之間也無法直接通路對方工作記憶體中的變量,線程間變量的傳遞均需要自己的工作記憶體和主存之間進行資料同步進行。

6.springMVC執行流程圖

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  • User向伺服器發送request,前端控制Servelt DispatcherServlet捕獲;
  • DispatcherServlet對請求URL進行解析,調用HandlerMapping獲得該Handler配置的所有相關的對象,最後以HandlerExecutionChain對象的形式傳回.
  • DispatcherServlet 根據獲得的Handler,選擇一個合适的HandlerAdapter.
  • 提取Request中的模型資料,填充Handler入口,開始執行Handler(Controller)
  • Handler執行完成後,傳回一個ModelAndView對象到DispatcherServlet
  • 根據傳回的ModelAndView,選擇一個适合的ViewResolver
  • ViewResolver 結合Model和View,來渲染視圖
  • 将渲染結果傳回給用戶端。

7.JDBC執行流程

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JDBC執行流程:

  • 連接配接資料源
  • 為資料庫傳遞查詢和更新指令
  • 處理資料庫響應并傳回的結果

8.spring cloud元件架構

Spring Cloud是一個基于Spring Boot實作的雲原生應用開發工具,它為基于JVM的雲原生應用開發中涉及的配置管理、服務發現、熔斷器、智能路由、微代理、控制總線、分布式會話和叢集狀态管理等操作提供了一種簡單的開發方式。

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  • Eureka 負責服務的注冊與發現。
  • Hystrix 負責監控服務之間的調用情況,起到熔斷,降級作用。
  • Spring Cloud Config 提供了統一的配置中心服務。
  • 所有對外的請求和服務,我們都通過Zuul來進行轉發,起到 API 網關的作用
  • 最後我們使用 Sleuth+Zipkin 将所有的請求資料記錄下來,友善我們進行後續分析。
  • Spring Cloud Ribbon是基于Netflix Ribbon實作的一套用戶端負載均衡的工具。 它是一個基于HTTP和TCP的用戶端負載均衡器。
  • Feign是一個聲明式的Web Service用戶端,它的目的就是讓Web Service調用更加簡單。

9.dubbo 調用

Dubbo是一個分布式服務架構,緻力于提供高性能和透明化的遠端服務調用方案,這容易和負載均衡弄混,負載均衡是對外提供一個公共位址,請求過來時通過輪詢、随機等,路由到不同server。

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  • Provider: 暴露服務的服務提供方。
  • Consumer: 調用遠端服務的服務消費方。
  • Registry: 服務注冊與發現的注冊中心。
  • Monitor: 統計服務的調用次調和調用時間的監控中心。
  • Container: 服務運作容器。

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