【锁机制及原理】
? ? # synchronized
? ? ? ? 只支持非公平锁；
? ? ? ? 不可响应中断；
? ? ? ? 不支持超时获取设置，获取不到时一直等待；
? ? ? ? 锁升级：偏向锁->自旋锁->重量级锁
? ? ? ? ? ? 偏向锁：只有一个线程去竞争，直接获取锁，锁对象里记录该线程id
? ? ? ? ? ? 自旋锁（轻量级锁）：另一个线程去竞争已经被占用的锁，偏向锁撤销，俩线程通过自旋+CAS抢占锁，自旋到一定次数升级重量级锁。
? ? ? ? ? ? 重量级锁：锁对象markword里存放的不再是锁记录，还是监视器对象，监视器里包含了等待队列、阻塞队列、当前持有锁线程等；
? ? # reentrantLock
? ? ? ? reentrantLock同时支持公平锁和非公平锁；（在获取锁时实现不同逻辑，1、公平排队 2、和被唤醒的头节点同时竞争（非公平））
? ? ? ? tryLock原理：只尝试获取一次锁，不会加入阻塞队列，通过非公平锁实现方式；
? ? ? ? 可响应中断，长时间获取不到锁，主动中断，避免长时间获取不到，产生死锁；
? ? ? ? 可超时获取锁，设置尝试获取锁时间，超时阻塞；
? ? ? ? Condition：基于AQS实现；wait进入条件队列，被阻塞，唤醒后，会放入AQS同步队列参与争抢锁资源。
? ? # AQS实现原理
? ? 通过state标志获取锁状态（1成功获取同步状态），并记录当前持有锁线程，重复获取锁则state+1，释放锁state-1，
? ? 当state为0时，释放锁，并唤醒阻塞队列中的head节点线程；基于CAS修改状态；
? ? 未获取锁的线程进入阻塞队列（先进先出），进入自旋状态获取锁；
? ? # volitile:
? ? 可见性：共享变量被更改时，cpu发送信号指令将其他工作内存中的有效性置为无效，则其他线程使用该变量时重新去主存获取；
? ? 从内存模型上保证共享安全；共享变量可见性、有序性；但不具备原子性；
? ? synchronized：通过阻塞保障安全；原子性，可见性；但不具备编译指令有序性；
【多线程与高并发】
? ? # 高并发/秒杀抢购场景
? ? 悲观锁：易导致大量线程等待，导致响应时间加大，连接池消耗殆尽，系统陷入异常；
? ? 队列：请求先进入FIFO队列，再处理。导致瞬间占用过多内存，系统异常；处理速度赶不上涌入速度，平均响应时间依旧大；
? ? 乐观锁思想：宽松加锁，基于版本号更新；都有资格更新，版本号符合则成功；缺点：增加cpu计算消耗
? ? 如：redis watch乐观锁，基于版本号比较，实现高并发场景下多次请求的线程安全；
? ? # 提高系统并发处理能力：
? ? 1、提高单机硬件和架构性能；
? ? ? ? 考虑多线程、无锁编程；
? ? ? ? 减少系统调用；
? ? ? ? 减少内存的分配释放：内存池、共享内存
? ? ? ? 持久连接等；
? ? 2、横向扩展，增加机器数量，分布式架构；
? ? # 线程池
? ? 使用不当会导致OOM，建议使用自定义线程池ThreadPoolExcutor。
? ? Executors有些参数设置不合理，newFixedThreadPool、newSingleThreadExecutor：队列无限制；而newCachedThreadPool：最大线程数Integer.MAX_VALUE，无限制；
? ? # ThreadLocal
? ? 使用场景：线程需要有自己单独的实例，该实例要在多个方法中共享，但不与其他线程共享，跟其他线程隔离。
? ? ? ? 如：上下文context信息。
? ? ? ? spring事物管理器，每个线程在threadLocal存储自己的connection信息。
? ? 底层原理：每个线程自己维护一个ThreadLocalMap，可以用多个threadLocal存放不同类型的对象。
? ? ? ? ThreadLocalMap并未实现Map接口，不存在链表，通过数组方式，hash冲突时便需找下一空位置。
? ? ? ? ThreadLocalMap，对其key(threadLocal对象)的引用为弱引用方式，则当threadLocal对象只被threadLocalMap引用时，在下一次gc会被回收。
? ? ? ? 而threadlocalmap对value为强引用，如果线程一直运行，map中key为null，则value移除不了造成内存泄漏。
? ? ? ? 因此，在threadLocal使用完毕后要执行remove方法清除。
? ? ? ? 如果key为强引用，当threadlocal对象不被使用，但还被map引用时无法回收，导致内存泄露。
? ? ? ? java8优化：当threadloca执行get()、set()、remove()方法时会清除掉threadlocalmap中所有key为null的value，利于内存回收。
【Java容器类】
? ? # Collection
? ? ? ? # List、Set、Queue:
? ? ? ? ? ? ArrayList: 基于动态数组，初始对象为一个空数组。
? ? ? ? ? ? 当add时分配初始10个大小的内存。当满了之后，通过源码可以了解，通过grow方法扩容，扩容内存为当前的1.5倍。（为什么1.5倍，考虑方便移位操作，利用之前的内存）
? ? ? ? ? ? 扩容后的新数组，arrayCopy对之前数组进行拷贝。浅拷贝，只复制地址；
? ? ? ? ? ? 线程不安全，处理方法：
? ? ? ? ? ? 线程安全可用CopyOnWriteArrayList包装一下ArrayList。写入时先加锁，再copy一个新容器，在新容器里写入，原容器的引用指向新容器。
? ? ? ? ? ? 也可用vector，通过在它的每个方法都加了synchronized关键字，过于影响性能。
? ? ? ? 【Deque】是Queue的继承接口，实现类LinkedList、ArrayDeque，实现了队列和栈的功能；
? ? ? ? Stack是一个类，Vector的子类，基于数组实现，效率低，可使用Deque: push压栈、pop出栈并返回元素、peek返回栈顶元素不移除；
? ? ? ? ? ? 初始化：Deque<E> stack = new LinkedList<E>();
? ? ? ? Queue是接口，实现类LinkedList、PriorityQueue: add、offer进队，remove、poll出队，peek获取队头元素不删除；
? ? ? ? ? ? 初始化 Queue<E> queue = new LinkedList<E>();
? ? ? ? ? ? ? ? ? Deque<E> queue = new LinkedList<E>();
? ? # Map
? ? ? ? HashMap:数组+链表/红黑树
? ? ? ? 可以允许key有一个null；在数组首位；
? ? ? ? 扩容：初始插入时扩容16个初始值，后续超过阈值（当前容量*0.75）时扩容2倍重新rehash；扩容2倍方便rehash时元素迁移（按位与hash），2的次幂会散裂更均匀，减少碰撞；
? ? ? ? equals方法与hashcode方法：Object类中，equals方法和==方法一致，比较对象地址来判断是不是同一对象，设计equals方法是为了重写；如String类便是重写了equals方法来判断字符串相等；
? ? ? ? 重写equals方法必须要同时重写hashcode方法，为了提高比较性能，先去判断hashcode再去执行equals方法比较。
? ? ? ? ConcurrentHashMap:1.7分段锁实现并发安全。1.8 synchornized+CAS。因为锁粒度降低，在粗粒度里reentrantLock的condition来控制粒度边界会更灵活。粒度小时，synchronized不比它差。
? ? ? ? put：key对应的数组元素为null->CAS设置当前值；不为null时，synchronized加锁put链表操作；
? ? ? ? 读：用volitile来修饰数组、node节点中value、下一节点的引用next，来保障可见性；
? ? ? ? concurrentHashMap不允许为null，源码在put时会先校验key value是否为null；
? ? ? ? 因为二义性不能保障线程安全，不存在key时，get方法得到null（不知是不存在还是值为null），这时put一个null时，contains方法结果又是true，结果不一致，线程不安全。
? ? ? ? 为什么使用红黑树：红黑树不是绝对的平衡，做到近似平衡，局部平衡，而平衡二叉树AVL追求绝对平衡，查找效率差别不大，avl略高些，AVL在频繁插入删除时为了维持高度平衡代价更多，调整次数更多。所以红黑树插入效率更高。
【JVM】
? ? # 垃圾回收机制
? ? ? ? 可达性分析，判断对象是否可回收；
? ? ? ? 可作为可达性分析的GC Roots: 栈中引用的对象；方法区中类静态属性及常量所引用的对象；
? ? ? # 分代思想
? ? ? ? 年轻代
? ? ? ? ? ? Eden : fromS0 : toS1 = 8 : 1 : 1 ( 可以通过参数 –XX:SurvivorRatio 来设定 )；
? ? ? ? ? ? 采用标记-复制回收（存活率低）
? ? ? ? 老年代
? ? ? ? ? ? 标记-清除或标记-整理回收；
? ? ? ? 永久代（元空间)(方法区)：
? ? ? ? ? ? java8之后取消了永久代，元空间取而代之；
? ? ? ? ? ? 之前永久代与堆空间连续，老年代GC时会同时GC永久代；现元空间存在于本地内存，不会受老年代GC影响；避免OOM异常；空间由系统内存来控制；
? ? ? ? 默认年轻代 ( Young ) 与老年代 ( Old ) 的比例的值为 1:2 ( 该值可以通过参数 –XX:NewRatio 来指定 )
? ? ? ? 年轻代对象进入老年代：根据存活时间（经过eden区垃圾回收次数，默认存活15次）；对象占用内存非常大的直接分配老年代（因为会导致新生代垃圾回收的复制算法效率低下）
? ? ? ? # 垃圾回收器组合
? ? ? ? ? ? 年轻代ParallelGC（标记复制）————老年代CMS（标记-清除）
? ? ? ? ? ? 年轻代G1————老年代G1? G1:整体标记-整理，局部Region标记复制
? ? # JVM参数调优
? ? ? ? # JVM参数
? ? ? ? -Xms? ? 初始堆大小
? ? ? ? -Xmx? ? 最大堆大小
? ? ? ? -Xmn? ? 新生代大小，通常为最大堆内存的1/3或1/4；
? ? ? ? -Xss? ? 线程堆栈大小，默认1M
? ? ? ? -XX:NewRatio? ? 新生代与老年代比例，默认=2
? ? ? ? -XX:SurvivorRatio? Eden区与Suvivor区比例，默认8
? ? ? ? -XX:PermSize? ? 永久代（方法区）初始大小
? ? ? ? -XX:MaxPermSize? ? 永久代（方法区）最大值
? ? ? ? -XX:+PrintGCDetails? 打印GC详情
? ? ? ? -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError? OOM时Dump出当前堆栈快照
? ? ? ? # 调优目标
? ? ? ? 堆内存使用率<=70%;
? ? ? ? 老年代内存使用率<=70%;
? ? ? ? Full GC次数0，或平均Full GC间隔时间够大(>=24小时)；
? ? ? ? # 触发Full GC的场景及优化应对：
? ? ? ? ? ? 老年代空间不足，晋升到老年代的对象大于老年代可用空间：让对象在Minor GC阶段被回收，不要创建过大对象，因为过大对象创建时会直接进入老年代；
? ? ? ? ? ? 通过dumpheap分析是否存在内存泄露；
? ? # 问题排查
? ? ? ? 系统缓慢、CPU100%、大量告警
? ? ? ? ? ? 1、top查看CPU过高的进程；
? ? ? ? ? ? 2、top -Hp查看哪些线程CPU过高；
? ? ? ? ? ? 3、根据jstack命令查看当前线程的堆栈信息；（线程id要先转成16进制；jstack PID|grep -C N nid)
? ? ? ? ? ? 4、根据堆栈信息可分析CPU过高原因：由于频繁的垃圾回收、代码耗时计算、死锁等；
? ? ? ? Full GC频繁：
? ? ? ? jstat -gcutil 查看GC发生时间和次数
? ? ? ? jmap导出内存日志，可用eclipse的mat工具分析哪些对象消耗内存；
? ? ? ? 根据GC日志（-XX:+PrintGCDetails）分析Full GC前后各区内存情况，分析是否因为哪个区内存空间小导致Full GC,适当调整；
? ? ? ? jmap -heap pid :查看整体堆使用信息
? ? ? ? jmap -histo pid :查看实例数量和占用空间大小
? ? ? ? ‐XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 运行时内存溢出导出到dump文件
【类加载与反射机制】
? ? 加载-链接（解析、验证）-初始化
? ? 程序运行时将类的.class文件（磁盘）加载到java运行内存（元空间），将字节码结构转换为运行时结构，并创建一个class对象；
? ? 双亲委派加载：应用程序类加载器（Application ClassLoader）——扩展类加载器(Extension ClassLoader)——启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）
? ? 反射：运行时可动态加载任一类，获取class对象的基本信息；
? ? spring中通过反射实例化创建bean；
【网络通信相关】
? ? ISO七层模型：应用层（http,smtp）、表示层、会话层、传输层（TCP、UDP）、网络层（IP）、数据链路层、物理层
? ? TCP和UDP区别：
? ? ? ? TCP：面向连接；可靠传输；流量和拥塞控制（具有窗口）；一对一；
? ? ? ? UDP：无连接；不保证可靠交付；无流量控制；一对一，一对多，多对多；
? ? TCP：三次握手，确认连接和序列号;
? ? ? ? 四次挥手，服务端的确认和发送关闭请求分两次发；因为服务端收到关闭请求后不能立即发送关闭请求，只能先发送收到确认，等待服务端所有报文发送完毕再发送关闭请求；
? ? ? ? 挥手客户端等待2ms关闭机制；确保服务端的没收到关闭确认重试可以收到，可靠关闭；
? ? HTTPS：安全；密文传输；需要证书；端口443
? ? ? ? https流程：数字证书、公钥、私钥、对称加密、非对称加密；
? ? ? ? ? ? 服务端拥有证书（包含公钥、证书失效日期）、私钥；
? ? ? ? ? ? 客户端请求获取证书，并根据公钥生成对称私钥，利用公钥加密发送给服务端；
? ? ? ? ? ? 服务端利用之前的私钥进行非对称解密，获取客户端私钥，然后进行对称加密传输；之所以不用非对称加密传输，考虑加解密效率问题；