数据库基础知识
数据库什么是数据库, 数据库管理系统, 数据库系统, 数据库管理员?
数据库 : 数据库(DataBase 简称 DB)就是信息的集合或者说数据库是由数据库管理系统管理的数据的集合。
数据库管理系统 : 数据库管理系统(Database Management System 简称 DBMS)是一种操纵和管理数据库的大型软件,通常用于建立、使用和维护数据库。
数据库系统 : 数据库系统(Data Base System,简称 DBS)通常由软件、数据库和数据管理员(DBA)组成。
数据库管理员 : 数据库管理员(Database Administrator, 简称 DBA)负责全面管理和控制数据库系统。
什么是元组, 码, 候选码, 主码, 外码, 主属性, 非主属性?
元组:元组(tuple)是关系数据库中的基本概念,关系是一张表,表中的每行(即数据库中的每条记录)就是一个元组,每列就是一个属性。 在二维表里,元组也称为行。
码:码就是能唯一标识实体的属性,对应表中的列。
候选码:若关系中的某一属性或属性组的值能唯一的标识一个元组,而其任何、子集都不能再标识,则称该属性组为候选码。例如 ...
MySQL 性能优化
MySQL 性能优化数据库命名规范
所有数据库对象名称必须使用小写字母并用下划线分割
所有数据库对象名称禁止使用 MySQL 保留关键字(如果表名中包含关键字查询时,需要将其用单引号括起来)
数据库对象的命名要能做到见名识意,并且最后不要超过 32 个字符
临时库表必须以
1tmp_
为前缀并以日期为后缀,备份表必须以
1bak_
为前缀并以日期 (时间戳) 为后缀
所有存储相同数据的列名和列类型必须一致(一般作为关联列,如果查询时关联列类型不一致会自动进行数据类型隐式转换,会造成列上的索引失效,导致查询效率降低)
数据库基本设计规范所有表必须使用 InnoDB 存储引擎
没有特殊要求(即 InnoDB 无法满足的功能如:列存储,存储空间数据等)的情况下,所有表必须使用 InnoDB 存储引擎(MySQL5.5 之前默认使用 Myisam,5.6 以后默认的为 InnoDB)。
InnoDB 支持事务,支持行级锁,更好的恢复性,高并发下性能更好。
数据库和表的字符集统一使用 UTF8
兼容性更好,统一字符集可以避免由于字符集转换产生的乱码,不同的字符集进行比较前需要进行转换会造成 ...
Java线程池详解
好处
降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。
提高响应速度。当任务到达时,任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。
提高线程的可管理性。线程是稀缺资源,如果无限制的创建,不仅会消耗系统资源,还会降低系统的稳定性,使用线程池可以进行统一的分配,调优和监控。线程池一般用于执行多个不相关联的耗时任务,没有多线程的情况下,任务顺序执行,使用了线程池的话可让多个不相关联的任务同时执行。
Executor 框架介绍Executor 框架是 Java5 之后引进的,在 Java 5 之后,通过 Executor 来启动线程比使用 Thread 的 start 方法更好,除了更易管理,效率更好(用线程池实现,节约开销)外,还有关键的一点:有助于避免 this 逃逸问题。this 逃逸是指在构造函数返回之前其他线程就持有该对象的引用,调用尚未构造完全的对象的方法。Executor 框架不仅包括了线程池的管理,还提供了线程工厂、队列以及拒绝策略等,Executor 框架让并发编程变得更加简单。
三部分组成任务
执行任务需要实现的 Runnable 接口 或 Callable ...
JMM(java 内存模型)
概述JMM(Java 内存模型)主要定义了对于一个共享变量,当另一个线程对这个共享变量执行写操作后,这个线程对这个共享变量的可见性。
CPU缓存模型类比我们开发网站后台系统使用的缓存(比如 Redis)是为了解决程序处理速度和访问常规关系型数据库速度不对等的问题。CPU 缓存则是为了解决 CPU 处理速度和内存处理速度不对等的问题。甚至可以把 内存看作外存的高速缓存,程序运行的时候我们把外存的数据复制到内存,由于内存的处理速度远远高于外存,这样提高了处理速度。CPU Cache 缓存的是内存数据用于解决 CPU 处理速度和内存不匹配的问题,内存缓存的是硬盘数据用于解决硬盘访问速度过慢的问题。
CPU Cache 的工作方式先复制一份数据到 CPU Cache 中,当 CPU 需要用到的时候就可以直接从 CPU Cache 中读取数据,当运算完成后,再将运算得到的数据写回 Main Memory 中。但是,这样存在 内存缓存不一致性的问题 !CPU 为了解决内存缓存不一致性问题可以通过制定缓存一致协议(比如 MESI 协议)或者其他手段来解决。
指令重排序为了提升执行速度/性能 ...
乐观锁与悲观锁
概述悲观锁总会假设最坏的情况,乐观锁总会假设最好的情况。悲观锁和乐观锁最终都是为了保证线程的安全,避免在并发场景下的资源竞争问题,但是,相对于乐观锁,悲观锁对性能的影响更大!
悲观锁共享资源每次只给一个线程使用,其它线程阻塞,用完后再把资源转让给其他线程。高并发的场景下,激烈的锁竞争会造成线程阻塞,大量阻塞线程会导致系统的上下文切换,增加系统的性能开销。并且,悲观锁还可能会存在死锁问题,影响代码的正常运行。线程切换意味着需要保存当前线程的上下文,留待线程下次占用 CPU 的时候恢复现场。并加载下一个将要占用 CPU 的线程上下文。这就是所谓的 上下文切换。sycchronized和ReenteantLock等独占锁都是悲观锁思想的实现。
乐观锁共享资源每次被访问的时候不会出现问题,线程可以不停地执行,无需加锁也无需等待,只是在提交修改的时候去验证对应的资源(也就是数据)是否被其它线程修改了(具体方法可以使用版本号机制或 CAS 算法)。比如atomic 包下的原子类就是使用CAS 实现的LongAdder 在高并发场景下会比 AtomicInteger 和 AtomicLong 的性能 ...
DelayQueue源码分析
底层DelayQueue 是 JUC 包(java.util.concurrent)为我们提供的延迟队列,用于实现延时任务比如订单下单 15 分钟未支付直接取消。它是 BlockingQueue 的一种,底层是一个基于 PriorityQueue 实现的一个无界队列,是线程安全的。默认情况下, DelayQueue 会按照到期时间升序编排任务。只有当元素过期时(getDelay()方法返回值小于等于0),才能从队列中取出。
DelayQueue 常见使用场景示例我们这里希望任务可以按照我们预期的时间执行,例如提交 3 个任务,分别要求 1s、2s、3s 后执行,即使是乱序添加,1s 后要求 1s 执行的任务会准时执行。对此我们可以使用 DelayQueue 来实现,所以我们首先需要继承 Delayed 实现 DelayedTask,实现 getDelay 方法以及优先级比较 compareTo。
1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647/** * 延迟任务 ...
ArrayBlockingQueue源码分析
思想阻塞队列就是典型的生产者-消费者模型,它可以做到以下几点:
当阻塞队列数据为空时,所有的消费者线程都会被阻塞,等待队列非空。
当生产者往队列里填充数据后,队列就会通知消费者队列非空,消费者此时就可以进来消费。
当阻塞队列因为消费者消费过慢或者生产者存放元素过快导致队列填满时无法容纳新元素时,生产者就会被阻塞,等待队列非满时继续存放元素。
当消费者从队列中消费一个元素之后,队列就会通知生产者队列非满,生产者可以继续填充数据了。
常见应用在线程池中最常见的例子无非是我们的线程池,从源码中我们就能看出当核心线程无法及时处理任务时,这些任务都会扔到 workQueue 中。
12345678public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, ...
CopyOnWriteArrayList源码分析
其中唯一的线程安全 List 实现就是 CopyOnWriteArrayList。
特点由于读取操作不会对原有数据进行修改,因此,对于每次读取都进行加锁其实是一种资源浪费。相比之下,我们应该允许多个线程同时访问 List 的内部数据,毕竟对于读取操作来说是安全的。这种思路与 ReentrantReadWriteLock 读写锁的设计思想非常类似,即读读不互斥、读写互斥、写写互斥(只有读读不互斥)。CopyOnWriteArrayList 更进一步地实现了这一思想。为了将读操作性能发挥到极致,CopyOnWriteArrayList 中的读取操作是完全无需加锁的。更加厉害的是,写入操作也不会阻塞读取操作,只有写写才会互斥。这样一来,读操作的性能就可以大幅度提升。CopyOnWriteArrayList 线程安全的核心在于其采用了 写时复制(Copy-On-Write) 的策略
思想写入时复制(英语:Copy-on-write,简称 COW)是一种计算机程序设计领域的优化策略。其核心思想是,如果有多个调用者(callers)同时请求相同资源(如内存或磁盘上的数据存储),他们会共同获取相同的 ...
LinkedHashMap源码分析
特性在 HashMap 基础上维护一条双向链表支持遍历时会按照插入顺序有序进行迭代。LinkedHashMap 的迭代顺序是和插入顺序一致的,这一点是 HashMap 所不具备的。。支持按照元素访问顺序排序,适用于封装 LRU 缓存工具。因为内部使用双向链表维护各个节点,所以遍历时的效率和元素个数成正比,相较于和容量成正比的 HashMap 来说,迭代效率会高很多。
结构图在 HashMap 基础上在各个节点之间维护一条双向链表,使得原本散列在不同 bucket 上的节点、链表、红黑树有序关联起来。
LRU 缓存通过 LinkedHashMap 我们可以封装一个简易版的 LRU(Least Recently Used,最近最少使用) 缓存,确保当存放的元素超过容器容量时,将最近最少访问的元素移除。具体实现思路如下:
继承 LinkedHashMap;
构造方法中指定 accessOrder 为 true ,这样在访问元素时就会把该元素移动到链表尾部,链表首元素就是最近最少被访问的元素;
重写removeEldestEntry 方法,该方法会返回一个 boolean 值,告知 Link ...
ArrayList 源码分析
底层实现底层实现为数组
扩容机制以无参数构造方法创建 ArrayList 时,实际上初始化赋值的是一个空数组。当真正对数组进行添加元素操作时,才真正分配容量。即向数组中添加第一个元素时,数组容量扩为 10。
jdk81234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253public boolean add(E e) { ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!! elementData[size++] = e; return true;}private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));}private s ...