构建Java 中间件基础知识

中间件

• 软件胶水
• 不是操做系统、不是数据库管理系统、不是软件应用一部分，
• 而是让软件开发者方便处理通讯、输入和输出、专一业务应用部分
• 桥梁做用

三个领域的中间件

• 远程过程调用和对象访问中间件
  • 分布式环境下应用的互相访问
  • 应用服务化的基础
• 消息中间件
  • 解决应用之间消息传递、解耦、异步的的问题
• 数据访问中间件
  • 解决访问数据库的共性问题的组件

• 使用线程池、使用有固定上限的线程池
  • 线程建立消耗很大
• synchronized
  • 使用修饰代码块的方式比较灵活，直接修饰方法不灵活
  • 互斥效果
  • 同步本地线程变量值和主存一致
• ReentrantLock（重入锁）
  • 用法相似synchronized，不过须要显式 unlock
  • 引入缘由：
    • 提供了tryLock 方法
      • 返回false表明锁被其余线程持有，不能获取；
      • true表明没被其余线程持有，获取成功。
    • 构建ReentrantLock 时，有一个构造函数参数是Boolean 类型
      • 描述锁公平与否，
      • 公平锁严格排队（效率低一些）；
      • 非公平锁抢占式（效率高点）
• ReentrantLock 提供了ReentrantReadWriteLock 
  • 主要用于读多写少，而且读不须要互斥的场景
  • 这样使用读写锁会比所有互斥的锁性能高不少
• volatile
  • 保证了所修饰变量的可见性
  • 轻量级实现变量可见性的方法
  • 更多修饰开关状态的变量（取值不会使用本地线程副本）
• 以下图（在读的层面）
  • i3  synchronized 关键词，保证了本地线程副本与主存同步，也是最新的
  • i2 取值不会使用本地线程副本，是最新的
  • i1 可能不是最新的

• 以下图，在写的层面
  • i1 设置后会当即获得最新值，其余线程不必定
  • i2 volatile 保证变量仅仅在主存保存一份，其余线程当即能看到最新值
  • i3  synchronized 关键字，会把本地副本同步到主存，可是别的线程查看不必定和主存一致（除非也加上synchronized ，先同步本地副本和组从在读取）

• volatile 仅仅保证可见性，put 不是线程安全的
  • 因此多线程下面代码最后的 count 可能会大于100
  • 加上synchronized  轻松搞定

• Atomics包
  • 提供一些原子操做 
  • 与本身手动同步相比，使用简单线程安全，性能高不少
  • 性能高不少的缘由是使用了硬件支持的指令

• wait、notify、notifyAll 使用时必须放在synchronized 块里面
  • 实际应用中，wait外面套循环，防止虚假唤醒

• CountDownLatch
  • 等全部都执行完countDown后，wait才会被唤醒
  • countDown执行完countDown ，该线程不会阻塞，而是继续本身的工做

• CyclicBarrier（字面意思：循环屏障、栅栏）
  • 等全部线程都到达await，一块儿开始执行
  • 也就是说提早到达await的线程会阻塞在这里
    • 所以使用时请当心，线程池小的话，很容易死锁
  • 每一个线程都带一个await，循环外也带一个await，因此是count+1个
• CountDownLatch 不能循环使用 CyclicBarrier 能够

• Semaphore用于管理信号量，构造时传入可供管理信号量数量
  • 若是管理的信号量数量为1，Semaphore退化为互斥锁
    • 大于1 的时候，主要用于控制最大并发数，超过最大并发量就阻塞等待并发量降下来在执行
  • 执行前acquire方法 获取信号量（获取不到就会阻塞），release 释放
  • acquire 和release 能够带参数，参数的含义就是获取、返还信号量个数

• ExChanger 用于两个线程之间进行数据交换
  • 线程会阻塞在ExChanger 的exchange 方法，直到另外一个线程也执行到同一个ExChanger 的exchange 方法
  • 两者进行交换，而后继续执行本身的方法

• Future（接口） 和 FutureTask（具体实现类）

并发容器

动态代理

反射

• 反射本质是生成动态代理来执行该方法
• newInstance 建立对象时，必定要有无参构造函数，不然会抛异常
• 字节码加强
  • Javassist
  • cglib
  • asm
    • ASM是一个java字节码操纵框架，它能被用来动态生成类或者加强既有类的功能。
    • ASM 能够直接产生二进制 class 文件，也能够在类被加载入 Java 虚拟机以前动态改变类行为。
    • Java class 被存储在严格格式定义的 .class文件里，这些类文件拥有足够的元数据来解析类中的全部元素：类名称、方法、属性以及 Java 字节码（指令）。
    • ASM从类文件中读入信息后，可以改变类行为，分析类信息，甚至可以根据用户要求生成新类。
  • bcel