構建Java 中間件基礎知識

中間件

• 軟件膠水
• 不是操做系統、不是數據庫管理系統、不是軟件應用一部分，
• 而是讓軟件開發者方便處理通訊、輸入和輸出、專一業務應用部分
• 橋樑做用

三個領域的中間件

• 遠程過程調用和對象訪問中間件
  • 分佈式環境下應用的互相訪問
  • 應用服務化的基礎
• 消息中間件
  • 解決應用之間消息傳遞、解耦、異步的的問題
• 數據訪問中間件
  • 解決訪問數據庫的共性問題的組件

• 使用線程池、使用有固定上限的線程池
  • 線程建立消耗很大
• synchronized
  • 使用修飾代碼塊的方式比較靈活，直接修飾方法不靈活
  • 互斥效果
  • 同步本地線程變量值和主存一致
• ReentrantLock（重入鎖）
  • 用法相似synchronized，不過須要顯式 unlock
  • 引入緣由：
    • 提供了tryLock 方法
      • 返回false表明鎖被其餘線程持有，不能獲取；
      • true表明沒被其餘線程持有，獲取成功。
    • 構建ReentrantLock 時，有一個構造函數參數是Boolean 類型
      • 描述鎖公平與否，
      • 公平鎖嚴格排隊（效率低一些）；
      • 非公平鎖搶佔式（效率高點）
• ReentrantLock 提供了ReentrantReadWriteLock 
  • 主要用於讀多寫少，而且讀不須要互斥的場景
  • 這樣使用讀寫鎖會比所有互斥的鎖性能高不少
• volatile
  • 保證了所修飾變量的可見性
  • 輕量級實現變量可見性的方法
  • 更多修飾開關狀態的變量（取值不會使用本地線程副本）
• 以下圖（在讀的層面）
  • i3  synchronized 關鍵詞，保證了本地線程副本與主存同步，也是最新的
  • i2 取值不會使用本地線程副本，是最新的
  • i1 可能不是最新的

• 以下圖，在寫的層面
  • i1 設置後會當即獲得最新值，其餘線程不必定
  • i2 volatile 保證變量僅僅在主存保存一份，其餘線程當即能看到最新值
  • i3  synchronized 關鍵字，會把本地副本同步到主存，可是別的線程查看不必定和主存一致（除非也加上synchronized ，先同步本地副本和組從在讀取）

• volatile 僅僅保證可見性，put 不是線程安全的
  • 因此多線程下面代碼最後的 count 可能會大於100
  • 加上synchronized  輕鬆搞定

• Atomics包
  • 提供一些原子操做 
  • 與本身手動同步相比，使用簡單線程安全，性能高不少
  • 性能高不少的緣由是使用了硬件支持的指令

• wait、notify、notifyAll 使用時必須放在synchronized 塊裏面
  • 實際應用中，wait外面套循環，防止虛假喚醒

• CountDownLatch
  • 等全部都執行完countDown後，wait纔會被喚醒
  • countDown執行完countDown ，該線程不會阻塞，而是繼續本身的工做

• CyclicBarrier（字面意思：循環屏障、柵欄）
  • 等全部線程都到達await，一塊兒開始執行
  • 也就是說提早到達await的線程會阻塞在這裏
    • 所以使用時請當心，線程池小的話，很容易死鎖
  • 每一個線程都帶一個await，循環外也帶一個await，因此是count+1個
• CountDownLatch 不能循環使用 CyclicBarrier 能夠

• Semaphore用於管理信號量，構造時傳入可供管理信號量數量
  • 若是管理的信號量數量爲1，Semaphore退化爲互斥鎖
    • 大於1 的時候，主要用於控制最大併發數，超過最大併發量就阻塞等待併發量降下來在執行
  • 執行前acquire方法 獲取信號量（獲取不到就會阻塞），release 釋放
  • acquire 和release 能夠帶參數，參數的含義就是獲取、返還信號量個數

• ExChanger 用於兩個線程之間進行數據交換
  • 線程會阻塞在ExChanger 的exchange 方法，直到另外一個線程也執行到同一個ExChanger 的exchange 方法
  • 兩者進行交換，而後繼續執行本身的方法

• Future（接口） 和 FutureTask（具體實現類）

併發容器

動態代理

反射

• 反射本質是生成動態代理來執行該方法
• newInstance 建立對象時，必定要有無參構造函數，不然會拋異常
• 字節碼加強
  • Javassist
  • cglib
  • asm
    • ASM是一個java字節碼操縱框架，它能被用來動態生成類或者加強既有類的功能。
    • ASM 能夠直接產生二進制 class 文件，也能夠在類被加載入 Java 虛擬機以前動態改變類行爲。
    • Java class 被存儲在嚴格格式定義的 .class文件裏，這些類文件擁有足夠的元數據來解析類中的全部元素：類名稱、方法、屬性以及 Java 字節碼（指令）。
    • ASM從類文件中讀入信息後，可以改變類行爲，分析類信息，甚至可以根據用戶要求生成新類。
  • bcel