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设计模式和多线程基础知识图谱

2023-01-17 19:07:35   4  举报

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多线程

高效工作方式

作者其他创作

大纲/内容

ps:无锁，高并发，使用环形buffer，直接覆盖（不用清除）旧数据，降低GC是一个基于事件的生产者和消费者模式，观察者模式

readwritelock

forkJionPool的线程池执行方法，需要执行forkJoinTask的任务，在任务中调用compute中进行任务拆分，并进行最终的任务合并。

RecursiveTask:有返回值的任务

二十三种设计模式------创建者模式

synchronized

将抽象和实现部分分离，使他们都可以独立变化。吧类的继承转变成动态的组合关系。把多个个类进行抽象组合。而不是固定的写死 pay抽象类:微信支付宝 payMode抽象类：刷脸指纹密码

缓存行

font color=\"#111112\

对象定位

查询是否打断，并重置标志位

适配器模式

threadLocal

基于不同的条件完成不同的需求。定义个策略抽象类，不同的策略实现不同的逻辑，而后使用多态

6种设计原则

等待io有用

state：volatile修饰的值不同的实现有不用的用，Reettrantlock中用来表示重入的数一个线程链表：用来存放锁住的线程cas：通过cas来设置当前线程独占锁

原型

jmh（测试）

由于一些原因不能去直接访问对象。通过代理来访问。静态代理：通过吧目标类组合传入，形成单向关联关系动态代理：通过接口来实现代理invoketionhandler.invoke实现CGLIB代理：不能对声明final的类代理，生成被代理类的子类，是通过字节码生成技术代理。

强软弱虚

1：线程池数量加12:加锁来进行任务加1 并且启动线程

环形队列上满了后的等待策略

1：markword 2：classpointer3：成员变量4：数组长度（数组独有）5：对其填充

状态模式

主要是需要重写compute方法，用来进行任务的分割

submit

外观模式（门面模式）

cup三级缓存

信号量：通过acquire 获取，获取到就执行。限流

execute方法

Ring Buffer

AQS

抽象工厂

观察者模式

static interrupted（）

栅栏：等待线程满了再执行

工厂方法

CyclicBarrier

强：程序结束或者没有引用指向会释放软：堆空间满了弱：gc就会回收虚：回收虚引用时会给一个关联的队列中吧这个虚引用对象存放进去

查询是否打断

公平：线程来进来的时候直接进入线程等待队列非公平：线程进来时先抢一下cpu的运行权再进去队列，抢到直接运行

为子系统中的一组接口提供统一的接口，是子系统更易于使用

Hotspot调用了lock 指令

封装了创建了对象的过程，吧对象创建和业务逻辑分开，如果扩展需要修改工厂类

ThreadPoolExecutor线程池

事件处理接口

单核CPU线程切换的意义？

forkJoinPool线程池（适合任务切小任务.cpu密集型）

把工厂抽象，扩展时需要创建工厂类和产品类，没有违背开闭原则，每增加一个产品需要增加对应工厂，后期会越来越复杂。1对1

启动多少线程执行

aba问题：加version号Hotspot实现：加了lock 的cmpxchg(单核不用加lock)

组合模式

工厂模式

Sequencer

disruptot（内存里面的高效的的用于存放元素的数组队列）

cpu获取数据：1：先去寄存器中获取（核内 <1ns）2：去1级缓存获取（核内 1ns）3：去二级缓存获取（核内 3ns）4：去三级缓存获取（cpu内 15ns）5：去主内存其获取（cpu外 80ns）

@Measurement

1：句柄池，对象指向的东西有一个指向堆中数据，一个指向class对象2：直接指针指向堆中对象，堆中对象报错class对象地址

公平锁和非公平

CAS

对象在内存中的存储布局？

允许允许是讲一个或多个操作用于一个组对象（重载）操作和对象结构分离。主要解决数据和算法的耦合问题，在数据结构稳定算法多变的情况下，为了不污染数据，在访问数据时根据数据类型自动切换对应的算法。

set():会给当前线程设置进去值。key-->当前线程value-->设置进去的值threadLocal中的当前线程的map 中的每个entny都是一个弱引用。当threadlocal用完后remove()可以防止内存泄漏。因为会吧当前的key给删除掉，而map的引用为null后gc能够回收。

创建线程的5中方式？（最底层是创建一个thread 调用start()）

@Fork

1:判断核心线程数是否够，不够通过addWorker创建线程2：判断线程是否运行，添加到队列里3:创建非核心线程数

代理模式

提供一个对容器对象中的各个元素进行访问的方式，而又不需要暴露该对象的内部细节。

interrupt（不是打断是设置打断标志位）

RecursiveAction:没有返回值的任务

迭代器模式（游标模式）

责任链模式

countDownLatch

forkJoinTask

buider抽象接口：声明了所有子类创建对象的具体步骤buider子类：通过对于步骤中存入不同属性产生不同对象。指挥者：通过子类来调用构建的方法来创建对象产品：最终的产品。

定义对象一对多依赖关系，当一个对象改变时，他得所有依赖项都得得到通知和更新。观察者：被观察者发生改变，观察者得到通知后做出相应的改变被观察者：发生行为or事件驱动

读不加锁，写加锁调用不同的方法获取不同的锁，读不加锁可能读到中间的数据

@beachmark

对方法调用多少次取平均

动态的给对象添加一些额外的功能，比子类更加灵活继承或者实现共同的接口，并吧被装饰类当成变成成员变量，再在当前方法中进行公共增强

抛弃每个对象保存数据的方式，多个对象共享数据节省空间。

二十三种设计模式------行为型模式

线程

构建者

备忘录模式

基础注解，用于标注。

interrupt（）

环形队列上的指针指向当前消费的事件

会抛出interrupt异常，并且重置标志位

EventHandler

允许一个对象在内部改变时改变他的行为。

1）继承Thread类创建线程；2）实现Runnable接口创建线程；3）实现Callable接口，通过FutureTask包装器来创建Thread线程；4）使用ExecutorService、Callable(或者Runnable)、Future实现由返回结果的线程。5）使用CompletableFuture类创建异步线程，且是据有返回结果的线程。 JDK8新支持的

简单工厂

消费者

1：继承AQS，实现runnable 2：其中有个thread来表示是那个线程执行。

volatile（可见性，禁止指令重排，不保证原子性）

门栓：等待设置数量的线程执行完再执行

设置标志位

线程数=cpu核数*cpu的利用率*(1+等待时间/计算时间)

Producer

cpu防止指令重排序

在定义了整体流程，将一些步骤推迟到子类中实现，

二十三种设计模式------结构型模式

1：栈上分配（逃逸分析）2：线程本地3：eden4：old（大对象）