Java一些基础知识

JAVA

类加载器

1. 根类加载器:jre/lib
2. 扩展类加载器:jre/lib/ext扩展类库
3. 应用类加载器:用户自己定义的类

双亲委派模型

• 调用类加载器的LoadClass方法进行类加载时（需要加锁synchronized），该类加载器会首先请求父类加载器，依次递归，如果所有的父类加载器都加载失败，则当前类加载器自己进行加载操作（避免用户自定义的类覆盖核心类库），如果找不到抛出NoSuchClass异常
• 如果需要实现自己的类加载器且不破坏双亲委派模型，需要继承ClassLoader类并重写findClass方法，如果需要破坏双亲委派模型，则重写loadClass方法
• loadClass的逻辑里如果父类加载器加载失败会调用findClass方法完成加载

protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)throws ClassNotFoundException
{
    synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
        // First, check if the class has already been loaded
        Class<?> c = findLoadedClass(name);
        if (c == null) {
            long t0 = System.nanoTime();
            try {
                if (parent != null) {
                    c = parent.loadClass(name, false);
                } else {
                    c = findBootstrapClassOrNull(name);
                }
            } catch (ClassNotFoundException e) {
            }

            if (c == null) {
                // If still not found, then invoke findClass in order
                // to find the class.
                long t1 = System.nanoTime();
                c = findClass(name);

                // this is the defining class loader; record the stats
                sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);
                sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);
                sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();
            }
        }
        if (resolve) {
            resolveClass(c);
        }
        return c;
    }
}

IO：同步，阻塞
NIO：同步非阻塞

Channel：流
Buffer：从流中读写数据
Selector：注册到很多个Channel上，监听每个Channel上发生的事件，根据情况决定Channel的读写，可以通过一个线程管理多个Channel
阻塞模式下注册操作不允许

AIO：异步，非阻塞
IO操作完成以后再给线程发送通知。

红黑树和平衡二叉树的区别

• 平衡二叉树左右子树高度差不超过1，是严格的平衡二叉树，适合插入删除少但查找多的情况
• 红黑树是弱平衡二叉树，高度一般不小于平衡二叉树，适合搜索插入删除操作的情况下，根节点到叶子节点的最长路径不多于最短路径的两倍，插入删除查找复杂度都是O(logN),最多3次旋转能够达到平衡*，

避免死锁的集中2方式

1. 设置加锁顺序
2. 设置加锁时限，超时不再获取锁
3. 死锁检测：

死锁存在条件

1. 互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用，即在一段时间内某 资源仅为一个进程所占有。此时若有其他进程请求该资源，则请求进程只能等待。
2. 请求与保持条件：进程已经保持了至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源 已被其他进程占有，此时请求进程被阻塞，但对自己已获得的资源保持不放。
3. 不可剥夺条件:进程所获得的资源在未使用完毕之前，不能被其他进程强行夺走，即只能 由获得该资源的进程自己来释放（只能是主动释放)。
4. 循环等待条件: 若干进程间形成首尾相接循环等待资源的关系

Java8 default static特性-接口使用

• java使用default修饰接口就可以有默认实现
• 新注解 @FunctionalInterface 表明该接口是一个函数式接口，只能拥有 一个抽象方法。
• 必须要有具体的实现

锁

线程执行到临界区的时候，会利用CAS将线程ID插入到Markword中，同时修改偏向锁的标志位（会在对象头和栈中的锁记录里存储偏向的线程ID）
CAS是乐观锁机制，读数据不加锁，写数据加锁，比较原值是否修改，ABA问题：版本号
锁只能升级不能降级

• 锁膨胀：两个线程竞争时，偏向锁会失效，升级为轻量级锁
• 轻量级锁：乐观锁
  • 自旋锁：当有另外一个线程来竞争锁时，这个线程会原地等待，而不是把该线程阻塞，直到获得锁的线程释放锁之后立即获得锁（消耗CPU）
  • 自适应锁：动态根据实际情况改变自旋锁的等待次数，刚刚获得锁的线程会增加自旋次数，很长时间没有获得锁的自旋次数会减少直至升级为重量级锁
• 偏向锁：锁会偏向于第一个获得它的线程，没有其他线程竞争则不会进行同步操作
• 偏向锁失效，会撤销锁，需要等待全局安全点，-XX:-UseBiasedLocking=false关闭偏向锁
• 重量级锁：轻量级锁膨胀之后会升级为重量级锁（互斥锁），会阻塞线程，唤起线程需要消耗资源（阻塞同步）