后端架构师技术图谱(三)-并发、锁、设计模式(二)

并发

多线程

线程安全

一致性、事务

事务 ACID 特性

事务的隔离级别

  • 未提交读:一个事务可以读取另一个未提交的数据,容易出现脏读的情况。

  • 读提交:一个事务等另外一个事务提交之后才可以读取数据,但会出现不可重复读的情况(多次读取的数据不一致),读取过程中出现UPDATE操作,会多。(大多数数据库默认级别是RC,比如SQL Server,Oracle),读取的时候不可以修改。

  • 可重复读: 同一个事务里确保每次读取的时候,获得的是同样的数据,但不保障原始数据被其他事务更新(幻读),Mysql InnoDB 就是这个级别。

  • 序列化:所有事物串行处理(牺牲了效率)

  • 《理解事务的4种隔离级别》

  • 数据库事务的四大特性及事务隔离级别

  • 《MySQL的InnoDB的幻读问题 》

    • 幻读的例子非常清楚。
    • 通过 SELECT ... FOR UPDATE 解决。
  • 《一篇文章带你读懂MySQL和InnoDB》

    • 图解脏读、不可重复读、幻读问题。

MVCC

Java中的锁和同步类

公平锁 & 非公平锁

公平锁的作用就是严格按照线程启动的顺序来执行的,不允许其他线程插队执行的;而非公平锁是允许插队的。

悲观锁

悲观锁如果使用不当(锁的条数过多),会引起服务大面积等待。推荐优先使用乐观锁+重试。

乐观锁 & CAS

ABA 问题

由于高并发,在CAS下,更新后可能此A非彼A。通过版本号可以解决,类似于上文Mysql 中提到的的乐观锁。

CopyOnWrite容器

可以对CopyOnWrite容器进行并发的读,而不需要加锁。CopyOnWrite并发容器用于读多写少的并发场景。比如白名单,黑名单,商品类目的访问和更新场景,不适合需要数据强一致性的场景。

RingBuffer

可重入锁 & 不可重入锁

  • 《可重入锁和不可重入锁》

    • 通过简单代码举例说明可重入锁和不可重入锁。
    • 可重入锁指同一个线程可以再次获得之前已经获得的锁。
    • 可重入锁可以用户避免死锁。
    • Java中的可重入锁:synchronized 和 java.util.concurrent.locks.ReentrantLock
  • 《ReenTrantLock可重入锁(和synchronized的区别)总结》

    • synchronized 使用方便,编译器来加锁,是非公平锁。
    • ReenTrantLock 使用灵活,锁的公平性可以定制。
    • 相同加锁场景下,推荐使用 synchronized。

互斥锁 & 共享锁

互斥锁:同时只能有一个线程获得锁。比如,ReentrantLock 是互斥锁,ReadWriteLock 中的写锁是互斥锁。
共享锁:可以有多个线程同时或的锁。比如,Semaphore、CountDownLatch 是共享锁,ReadWriteLock 中的读锁是共享锁。

死锁

操作系统

计算机原理

CPU

多级缓存

典型的 CPU 有三级缓存,距离核心越近,速度越快,空间越小。L1 一般 32k,L2 一般 256k,L3 一般12M。内存速度需要200个 CPU 周期,CPU 缓存需要1个CPU周期。

进程

TODO

线程

协程

  • 《终结python协程----从yield到actor模型的实现》
    • 线程的调度是由操作系统负责,协程调度是程序自行负责
    • 与线程相比,协程减少了无谓的操作系统切换.
    • 实际上当遇到IO操作时做切换才更有意义,(因为IO操作不用占用CPU),如果没遇到IO操作,按照时间片切换.

Linux

设计模式

设计模式的六大原则

  • 《设计模式的六大原则》
    • 开闭原则:对扩展开放,对修改关闭,多使用抽象类和接口。
    • 里氏代换原则:基类可以被子类替换,使用抽象类继承,不使用具体类继承。
    • 依赖倒转原则:要依赖于抽象,不要依赖于具体,针对接口编程,不针对实现编程。
    • 接口隔离原则:使用多个隔离的接口,比使用单个接口好,建立最小的接口。
    • 迪米特法则:一个软件实体应当尽可能少地与其他实体发生相互作用,通过中间类建立联系。
    • 合成复用原则:尽量使用合成/聚合,而不是使用继承。

23种常见设计模式

应用场景

  • 《细数JDK里的设计模式》

    • 结构型模式:

      • 适配器:用来把一个接口转化成另一个接口,如 java.util.Arrays#asList()。
      • 桥接模式:这个模式将抽象和抽象操作的实现进行了解耦,这样使得抽象和实现可以独立地变化,如JDBC;
      • 组合模式:使得客户端看来单个对象和对象的组合是同等的。换句话说,某个类型的方法同时也接受自身类型作为参数,如 Map.putAll,List.addAll、Set.addAll。
      • 装饰者模式:动态的给一个对象附加额外的功能,这也是子类的一种替代方式,如 java.util.Collections#checkedList|Map|Set|SortedSet|SortedMap。
      • 享元模式:使用缓存来加速大量小对象的访问时间,如 valueOf(int)。
      • 代理模式:代理模式是用一个简单的对象来代替一个复杂的或者创建耗时的对象,如 java.lang.reflect.Proxy
    • 创建模式:

      • 抽象工厂模式:抽象工厂模式提供了一个协议来生成一系列的相关或者独立的对象,而不用指定具体对象的类型,如 java.util.Calendar#getInstance()。
      • 建造模式(Builder):定义了一个新的类来构建另一个类的实例,以简化复杂对象的创建,如:java.lang.StringBuilder#append()。
      • 工厂方法:就是 一个返* 回具体对象的方法,而不是多个,如 java.lang.Object#toString()、java.lang.Class#newInstance()。
      • 原型模式:使得类的实例能够生成自身的拷贝、如:java.lang.Object#clone()。
      • 单例模式:全局只有一个实例,如 java.lang.Runtime#getRuntime()。
    • 行为模式:

      • 责任链模式:通过把请求从一个对象传递到链条中下一个对象的方式,直到请求被处理完毕,以实现对象间的解耦。如 javax.servlet.Filter#doFilter()。
      • 命令模式:将操作封装到对象内,以便存储,传递和返回,如:java.lang.Runnable。
      • 解释器模式:定义了一个语言的语法,然后解析相应语法的语句,如,java.text.Format,java.text.Normalizer。
      • 迭代器模式:提供一个一致的方法来顺序访问集合中的对象,如 java.util.Iterator。
      • 中介者模式:通过使用一个中间对象来进行消息分发以及减少类之间的直接依赖,java.lang.reflect.Method#invoke()。
      • 空对象模式:如 java.util.Collections#emptyList()。
      • 观察者模式:它使得一个对象可以灵活的将消息发送给感兴趣的对象,如 java.util.EventListener。
      • 模板方法模式:让子类可以重写方法的一部分,而不是整个重写,如 java.util.Collections#sort()。
  • 《Spring-涉及到的设计模式汇总》

  • 《Mybatis使用的设计模式》

单例模式

责任链模式

TODO

MVC

IOC

  • 《理解 IOC》
  • 《IOC 的理解与解释》
    • 正向控制:传统通过new的方式。反向控制,通过容器注入对象。
    • 作用:用于模块解耦。
    • DI:Dependency Injection,即依赖注入,只关心资源使用,不关心资源来源。

AOP

UML

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 157,298评论 4 360
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 66,701评论 1 290
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 107,078评论 0 237
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 43,687评论 0 202
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 52,018评论 3 286
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 40,410评论 1 211
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 31,729评论 2 310
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 30,412评论 0 194
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,124评论 1 239
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,379评论 2 242
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 31,903评论 1 257
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,268评论 2 251
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 32,894评论 3 233
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,014评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,770评论 0 192
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 35,435评论 2 269
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,312评论 2 260