2021-08-10笔记

3. JVM

3.1 JVM双亲委派机制和沙箱机制

3.1.1双亲委派

⼀个类加载器查找class和resource时,是通过“委托模式”进⾏的,它⾸先判断这个 class是不是已经加载成功,如果没有的话它并不是⾃⼰进⾏查找,⽽是先通过⽗加 载器,然后递归下去,直到Bootstrap ClassLoader,如果Bootstrap classloader找 到了,直接返回,如果没有找到,则⼀级⼀级返回,最后到达⾃身去查找这些对象。 这种机制就叫做双亲委托。

3.1.2沙箱机制

沙箱机制也就是双亲委派模型的安全机制。

双亲委托和沙箱机制不是绝对安全的因为可以写⾃定义ClassLoader,⾃定义的类 加载器⾥⾯强制加载⾃定义的 java.lang.String 类,不去通过调⽤⽗加载器 ,完 成类的加载. 当ClassLoader加载成功后,Execution Engine执⾏引擎负责解释命 令,提交操作系统执⾏。

3.2 Method Area方法区

⽅法区是被所有线程共享,所有字段和⽅法字节码,以及⼀些特殊⽅法如构造函数, 接⼝代码也在此定义。简单说,所有定义的⽅法的信息都保存在该区域,此区属于共享区间。

存放在⽅法区的:静态变量+常量+类信息(构造⽅法/接⼝定义)+运⾏时常量池存在⽅法区中

ps:只要是被线程私有独享的⼀律没有会后,只有是线程共享才能有回收

3.3 Stack栈是什么

栈也叫栈内存,主管Java程序的运⾏,是在线程创建时创建,它的⽣命期是跟随线程 的⽣命期,线程结束栈内存也就释放,对于栈来说不存在垃圾回收问题,只要线程⼀ 结束该栈就Over,⽣命周期和线程⼀致,是线程私有的。

栈中存储什么: 8种基本类型的变量+对象的引⽤变量+实例⽅法都是在函数的栈内存中分配

栈帧中主要保存3 类数据:

  • 本地变量(Local Variables):输⼊参数和输出参数以及⽅法内的变量;

  • 栈操作(Operand Stack):记录出栈、⼊栈的操作;

  • 栈帧数据(Frame Data):包括类⽂件、⽅法等等

3.4 Heap堆

⼀个JVM实例只存在⼀个堆内存,堆内存的⼤⼩是可以调节的。类加载器读取了类⽂ 件后,需要把类、⽅法、常变量放到堆内存中,保存所有引⽤类型的真实信息,以⽅ 便执⾏器执⾏,堆内存分为三部分:

  • Young Generation Space 新⽣区 Young/New

  • Tenure generation space 养⽼区 Old/ Tenure

  • Permanent Space 永久区 Perm

4.设计模式

4.1六大基本原则

1.单⼀职责原则(SRP)

定义:系统中的每⼀个类都应该只有⼀个职责

好处:⾼内聚低耦合

2.开闭原则(OCP)

定义:对扩展开放,对修改关闭

好处:适应性和灵活性,稳定性和延续性,可复⽤性和可稳定性

3.里氏替换原则(LSP)

定义:在任何⽗类出现的地⽅都可以⽤它的⼦类来替换,且不影响功能

好处:是加强程序的健壮性,同时版本升级也可以做到⾮常好的兼容性,增加⼦ 类,原有的⼦类还可以继续运⾏。

4.依赖倒置原则(DIP)

定义:⾼层模块不应该依赖底层模块,两者都应该依赖其抽象;抽象不应该依赖细节,细节应该依赖抽象

好处:提⾼程序的稳定性,可维护性,可扩展性

5.接口隔离原则(ISP)

定义:使⽤多个专⻔的接⼝⽐使⽤单⼀的总接⼝要好

好处:不强迫新功能实现不需要的⽅法

6.迪米特原则(LOP)

定义:⼀个对象应该对其他对象尽可能少的了解

好处:⾼内聚,低耦合

缺点:通信效率降低,产⽣⼤量的中介类

4.2 单例设计对象

  • 定义

⼀个类只允许有⼀个对象,建⽴⼀个全局的访问点,提供出去供⼤家使⽤.

  • 分析:

    1.我们肯定要建⽴⼀个单例类来描述

    2.只允许有⼀个对象

    3.全局的访问点:说的就是当前的s----通过static实现的

    4.提供出去

    5.给⼤家使⽤

  • 分类

    饿汉式单例:在定义类中的变量时,直接给值

    懒汉式单例:当通过公共⽅法调⽤s2的时候才给值

  • 作⽤

总括:1.传值 .作为全局的访问点.

解决⼀个全局使⽤的类,频繁创建和销毁。拥有对象的唯⼀性,并保证内存中对象的 唯⼀。可以节省内存,因为单例共⽤⼀个实例,有利于Java的垃圾回收机制。也就是 控制资源使⽤,通过线程同步来控制资源的并发访问;

控制实例产⽣的数量,达到节约资源的⽬的;

4.3模板设计模式

  • 定义

我们在实现⼀个功能的时候,功能分成两部分,⼀部分是确定的,⼀部分是不确定的将确定的部分交给当前类实现,将不确定的部分交给⼦类实现.⼦类实现的结果⼜会反过来 影响确定部分的功能.

  • 作⽤

模板设计模式是通过把不变的⾏为挪到⼀个统⼀的⽗类,从⽽达到去除⼦类中重复代 码的⽬的、⼦类实现模板⽗类的某些细节,有助于模板⽗类的扩展.通过⼀个⽗类调 ⽤⼦类实现的操作,通过⼦类扩展增加新的⾏为,符合“开放-封闭原则”

  • 使⽤场景

多个⼦类有共有的⽅法,并且逻辑基本相同.重要、复杂的算法,可以把核⼼算法设计为模板⽅法,周边的相关细节功能则由各个⼦类实现重构时,模板⽅法是⼀个经常 使⽤的⽅法,把相同的代码抽取到⽗类中,然后通过构造函数约束其⾏为

4.4代理设计模式

4.4.1什么是代理模式

  • 定义

我很忙,忙的没空理你,那你要找我呢就先找我的代理⼈吧,那代理⼈总要知道被代 理⼈能做哪些事情不能做哪些事情吧,那就是两个⼈具备同⼀个接⼝,代理⼈虽然不 能⼲活,但是被代理的⼈能⼲活呀

  • 作⽤

代理模式主要使⽤了 Java 的多态,⼲活的是被代理类,代理类主要是接活,你让我 ⼲活,好,我交给幕后的类去⼲,你满意就成,那怎么知道被代理类能不能⼲呢?同 根就成,⼤家知根知底,你能做啥,我能做啥都清楚的很,同⼀个接⼝呗。

  • 使⽤场景

1.⼀个对象,⽐如很⼤的⼀张图像,加载前可以⽤⼀个占位的图像来替代。

2.⼀个过程计算需要等待很⻓时间,并且需要再计算过程中展示结果。

3.⼀个存在于远程的对象,通过⽹络载⼊需要较⻓的时间,

4.验证⽤户对对象的访问权限。

4.4.2代理方法分类

  • 静态代理

  • 动态代理

4.4.3静态代理

  • 作⽤:可以实现简单代理 根据OCP(对扩展开放,对修改关闭)的原则,在不改变原来类的基础上,给这个类增加额外的功能

  • 缺点:代理对象要保证跟⽬标对象实现同样的接⼝,在维护的时候两个对象都要维护,⽽且代理对象实现的接⼝是死的,这时如果要给想实现不同功能的多个⽬标对 象添加代理对象的话,要添加很多个类

4.4.4动态代理

/**
 * 接⼝中的⽅法
 * 主要:这个⽅法在调⽤接⼝⽅法的时候,会被⾃动调动
 * 参数⼀:代理对象的引⽤
 * 参数⼆:⽬标对象的⽅法
 * 参数三:⽬标对象的⽅法参数
 *
 */
 @Override
 public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[]
args) throws Throwable {
 System.out.println("扣⼀个⽉的房租作为中介费");
 Object object = method.invoke(person, args);
 System.out.println("哈哈⼤笑");
 return object;
 }
}
//动态代理
​
 //调⽤动态代理的⽅法实现功能
 /**
 *动态⽣成代理对象的⽅法--通过JDK内置的
java.lang.reflect.Proxy动态代理类完成代理对象的创建
*参数⼀:这⾥代表类加载器,代理类的类加载器要与⽬标类的类加载器⼀
致,类加载器⽤来装载内存中的字节码⽂件
 *参数⼆:代理类与⽬标类实现的接⼝必须有相同的,即指定给代理类的接
⼝,⽬标类必须实现了
 *参数三:代理类的构造⽅法⽣成的对象--注意:指定给构造⽅法的参数要使
⽤Object
 *
 */
 //设置不同的接⼝,可以⽅便的实现不同的代理功能

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