随笔档案(496)

这两天在看《编程人生》，这本书确实非常不错。而且看得也特别的轻松。其中有几个人都谈到了如何学习新的语言，但是给我最深刻的是google的首席java架构师joshua bloch。正好最近我也在学习python，所以顺便总结一下如何学习一门新的语言。希望你能补充一些。

心态

这不但是学习一门新的语言最重要的，而是对任何的学习都是最重要的。下面是书中的描述，非常的精彩，特别是那个比喻：

“学习一门新的语言的时候，要利用以前所学的语言的功底，但是也要保持开放的心态。有些人执着于一种理念：“这就是写所有程序必须遵循的方法”。我不是说那种语言，但是某些语言，令人执着于这样的理念。当开始学习新语言的时候，他们会批评这种语言跟真正神的语言的所有的不同之处。当使用新语言时，他们极力使用神的语言的方法去写。这样，你就会错过这个新语言真正的独特之处。
这就像你本来只有一个榔头，有人给了你一个螺丝刀，你说“哎，这不是一把好榔头，但是我应该可以倒着拿螺丝刀，用螺丝刀来砸东西。”你得到了一个很烂的榔头，但事实上它确实一把很不错的螺丝刀。所以你应该对所有的事物保持开放和积极的心态。”

如果你的杯子满了，那他永远再也装不进水了。如果你认为你找到了银弹，那么你可能就要固步自封了。

对新的事物，方法保持一个开发而积极的心态，才能真正了解他，了解他的独特之处。

这一点相对来说比较难，程序员一般对他们的语言有一种近乎固执的偏爱。Paul Graham在《黑客与画家》中好像提到过，开发语言是程序员的宗教信仰，贬低一种语言对使用这种语言的程序员是一种侮辱。

了解他的历史，哲学观

选择一门语言，往往选择了一种思维方式和哲学观。所以，了解一门语言的历史和哲学观非常重要。你要知道这门语言是谁创建的，为什么创建，如何发展起来的，适合那些领域，以及解决问题的哲学是什么。

那python来说，他的设计哲学是“用一种方法，最好是只有一种方法来做一件事”，而perl的设计哲学是“总有多种方法来做同一件事”。所以，我选择的是python。

了解这方面的知识的一个非常好的来源是百科网站。

代码，代码，还是代码

代码是学习一门语言的必经之路，可能也是最快的一种方法。

你不但要找一些优秀的代码来阅读，还要亲自动手来写代码。这个过程对学习语言来说是非常快的。另外，你一定要用语言去解决实际的问题，而不仅仅是写代码来验证语法。在解决问题的过程中，你可以学习它是如何解决问题的，而且会积累语言的经验。

在工作中使用一门新的语言来开发新项目的风险相对较大，所以，如果再工作中尝试使用新的语言，可以选择一些小的项目来积累经验。如果工作中无法使用这个语言，那么就在业余使用这个语言解决问题吧。

社区

多去这个语言的社区逛逛吧，这里有很多人在讨论这种语言，和他们一起讨论你能够学到更多。

本文转自CSDN博客

/**
* Java + MongoDB in Secure Mode
*
* @author <a href="mailto:gerald.chen@qq.com">Gerald Chen</a>
* @version $Id: AuthTest.java,v 1.1 2011/05/27 07:24:04 gerald.chen Exp $
*/
public class AuthTest {
 
/** 数据库连接IP */
public static final String DB_HOST ="192.168.35.101";
 
/** 数据库连接端口 */
public static final int DB_PORT =27017;
 
public static void main(String[] args) throws Exception, MongoException {
      Mongo mongo =new Mongo(DB_HOST, DB_PORT);
      DB db = mongo.getDB("test_db");
 
      boolean auth = db.authenticate("gerald", "123456".toCharArray());
      System.out.println(auth);
 
      DBCollection collection = db.getCollection("test_collection");
      System.out.println(collection.getFullName());
 
}
 
}

1.进入mongodb命令行管理
C:\Documents and Settings\Administrator>mongo
MongoDB shell version: 1.8.1
connecting to: test

 

2.显示数据库
> show dbs
admin   (empty)
local   (empty)
test_db 0.03125GB

 

3.使用数据库
> use test_db
switched to db test_db

 

4.添加数据库用户
> db.users.save({username:"gerald"})

 

5.查找数据库用户
> db.users.find()
{ "_id" : ObjectId("4ddf396e641b4986d346fe89"), "username" : "gerald" }

 

6.添加隶属于某个数据库的用户
> use test_db
switched to db test_db
> db.addUser("gerald","123456")
{
        "user" : "gerald",
        "readOnly" : false,
        "pwd" : "f528f606b8635241c7f060408973b5b9"
}

 

7.以用户验证的身份登录数据库
> use test_db
switched to db test_db
> db.auth("gerald","123456")
1

PS: 1代表验证成功, 0代表验证失败

 

关键词：数据库  NoSQL  MongoDB  Database

 

1.准备

     下载Mongo Java Driver，下载地址：https://github.com/downloads/mongodb/mongo-java-driver/mongo-2.5.3.jar

     如果是使用maven编译，可在pom.xml文件中加入如下依赖

     <dependency>
          <groupId>org.mongodb</groupId>
          <artifactId>mongo-java-driver</artifactId>
          <version>2.5.3</version>
     </dependency>

2.上程序

/**
 * MongoDB学习之HelloWorld
 *
 * @author <a href="mailto:gerald.chen@qq.com">GeraldChen</a>
 * @version $Id: HelloWorldTest.java,v 1.1 2011/05/26 12:42:45 gerald.chen Exp $
 */
public class HelloWorldTest {

      /** 数据库连接IP */
     public static final String DB_HOST = "192.168.35.101";

     /** 数据库连接端口 */
     public static final int DB_PORT = 27017;

     public static void main(String[] args) throws Exception {
         // connect to mongoDB, ip and port number
         Mongo mongo = new Mongo(DB_HOST, DB_PORT);

         // get database from MongoDB,
         // if database doesn't exists, mongoDB will create it automatically
         DB db = mongo.getDB("test_db");

         // Get collection from MongoDB, database named "yourDB"
         // if collection doesn't exists, mongoDB will create it automatically
         DBCollection collection = db.getCollection("test_collection");

         // create a document to store key and value
         BasicDBObject document = new BasicDBObject();
         document.put("id", 1001);
         document.put("message", "hello world mongoDB in Java");

         // save it into collection named "yourCollection"
         collection.insert(document);

         // search query
         BasicDBObject searchQuery = new BasicDBObject();
         searchQuery.put("id", 1001);

         // query it
         DBCursor cursor = collection.find(searchQuery);

         // loop over the cursor and display the retrieved result
         while (cursor.hasNext()) {
                  System.out.println(cursor.next());
         }
         System.out.println("Done");
   }

}

2.程序输出

关键词：HelloWorld   MongoDB   NoSQL   JAVA    程序   软件   数据库   程序员
 

       继上一篇MongoDB学习——安装与配置 ，我们接着来看下如何将MongoDB安装为Windows的服务：

1.服务化

       在命令窗口运行如下命令即可：

       #>mongod --dbpath "G:\database\mongodb\data" --logpath "G:\database\mongodb\logs.txt" --install --serviceName "MongoDB"

       其中"G:\database\mongodb\data"为MongoDB的数据目录

2.卸载服务

       执行命令：

       #>mongod --remove --serviceName "MongoDB"

 

关键词：HelloWorld   MongoDB   NoSQL   JAVA    程序   软件   数据库   程序员

 

1.MongoDB介绍

　　MongoDB是一个基于分布式文件存储的数据库。由C++语言编写。旨在为WEB应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。
　　它的特点是高性能、易部署、易使用，存储数据非常方便。主要功能特性有：
　　*面向集合存储，易存储对象类型的数据。
　　*模式自由。
　　*支持动态查询。
　　*支持完全索引，包含内部对象。
　　*支持查询。
　　*支持复制和故障恢复。
　　*使用高效的二进制数据存储，包括大型对象（如视频等）。
　　*自动处理碎片，以支持云计算层次的扩展性
　　*支持RUBY，PYTHON，JAVA，C++，PHP等多种语言。
　　*文件存储格式为BSON（一种JSON的扩展）
　　*可通过网络访问

　　所谓“面向集合”（Collenction-Oriented），意思是数据被分组存储在数据集中，被称为一个集合（Collenction)。每个集合在数据库中都有一个唯一的标识名，并且可以包含无限数目的文档。集合的概念类似关系型数据库（RDBMS）里的表（table），不同的是它不需要定义任何模式（schema)。
　　模式自由（schema-free)，意味着对于存储在mongodb数据库中的文件，我们不需要知道它的任何结构定义。如果需要的话，你完全可以把不同结构的文件存储在同一个数据库里。
　　存储在集合中的文档，被存储为键-值对的形式。键用于唯一标识一个文档，为字符串类型，而值则可以是各种复杂的文件类型。我们称这种存储形式为BSON（Binary Serialized dOcument Format）。

2.下载MongoDB

　　下载地址http://www.mongodb.org/downloads 至本文成文之时，版本号为：1.8.1

　　 http://downloads.mongodb.org/win32/mongodb-win32-i386-1.8.1.zip

3.安装

　　将zip文件解压至某个磁盘目录，如：G:\database\mongodb

4.配置

　　建立数据存储目录G:\database\mongodb\data

　　启动命令窗口，进到目录G:\>cd database\mongodb\bin

　　执行命令mongod --dbpath G:\database\mongodb\data，出现如下信息：

G:\database\mongodb\bin>mongod --dbpath G:\database\mongodb\data
Wed May 25 20:03:06 [initandlisten] MongoDB starting : pid=3244 port=27017 dbpath=G:\database\mongodb\data 32-bit

** NOTE: when using MongoDB 32 bit, you are limited to about 2 gigabytes of data

**       seehttp://blog.mongodb.org/post/137788967/32-bit-limitations
**       with --dur, the limit is lower

Wed May 25 20:03:06 [initandlisten] db version v1.8.1, pdfile version 4.5
Wed May 25 20:03:06 [initandlisten] git version: a429cd4f535b2499cc4130b06ff7c26f41c00f04
Wed May 25 20:03:06 [initandlisten] build sys info: windows (5, 1, 2600, 2, 'Service Pack 3') BOOST_LIB_VERSION=1_35
Wed May 25 20:03:06 [initandlisten] waiting for connections on port 27017
Wed May 25 20:03:06 [websvr] web admin interface listening on port 28017

5.查看管理后台

　　打开浏览器，登入地址：http://localhost:28017
　　出现如下内容：

关键词：HelloWorld   MongoDB   NoSQL   JAVA    程序   软件   数据库   程序员

 

单库单表

         单库单表是最常见的数据库设计，例如，有一张用户(user)表放在数据库db中，所有的用户都可以在db库中的user表中查到。

 

单库多表

随着用户数量的增加，user表的数据量会越来越大，当数据量达到一定程度的时候对user表的查询会渐渐的变慢，从而影响整个DB的性能。如果使用mysql, 还有一个更严重的问题是，当需要添加一列的时候，mysql会锁表，期间所有的读写操作只能等待。

可以通过某种方式将user进行水平的切分，产生两个表结构完全一样的user_0000,user_0001等表，user_0000 + user_0001 + …的数据刚好是一份完整的数据。

 

多库多表

         随着数据量增加也许单台DB的存储空间不够，随着查询量的增加单台数据库服务器已经没办法支撑。这个时候可以再对数据库进行水平区分。

 

分库分表规则

         设计表的时候需要确定此表按照什么样的规则进行分库分表。例如，当有新用户时，程序得确定将此用户信息添加到哪个表中；同理，当登录的时候我们得通过用户的账号找到数据库中对应的记录，所有的这些都需要按照某一规则进行。

路由

         通过分库分表规则查找到对应的表和库的过程。如分库分表的规则是user_id mod 4的方式，当用户新注册了一个账号，账号id的123,我们可以通过id mod 4的方式确定此账号应该保存到User_0003表中。当用户123登录的时候，我们通过123 mod 4后确定记录在User_0003中。

分库分表产生的问题，及注意事项

1.   分库分表维度的问题

假如用户购买了商品,需要将交易记录保存取来，如果按照用户的纬度分表，则每个用户的交易记录都保存在同一表中，所以很快很方便的查找到某用户的购买情况，但是某商品被购买的情况则很有可能分布在多张表中，查找起来比较麻烦。反之，按照商品维度分表，可以很方便的查找到此商品的购买情况，但要查找到买人的交易记录比较麻烦。

 

所以常见的解决方式有：

     a.通过扫表的方式解决，此方法基本不可能，效率太低了。

     b.记录两份数据，一份按照用户纬度分表，一份按照商品维度分表。

     c.通过搜索引擎解决，但如果实时性要求很高，又得关系到实时搜索。

 

2.   联合查询的问题

联合查询基本不可能，因为关联的表有可能不在同一数据库中。

 

3.   避免跨库事务

避免在一个事务中修改db0中的表的时候同时修改db1中的表，一个是操作起来更复杂，效率也会有一定影响。

 

4.   尽量把同一组数据放到同一DB服务器上

例如将卖家a的商品和交易信息都放到db0中，当db1挂了的时候，卖家a相关的东西可以正常使用。也就是说避免数据库中的数据依赖另一数据库中的数据。

 

 

一主多备

         在实际的应用中，绝大部分情况都是读远大于写。Mysql提供了读写分离的机制，所有的写操作都必须对应到Master，读操作可以在Master和Slave机器上进行，Slave与Master的结构完全一样，一个Master可以有多个Slave,甚至Slave下还可以挂Slave,通过此方式可以有效的提高DB集群的QPS.                                                       

  所有的写操作都是先在Master上操作，然后同步更新到Slave上，所以从Master同步到Slave机器有一定的延迟，当系统很繁忙的时候，延迟问题会更加严重，Slave机器数量的增加也会使这个问题更加严重。

  此外，可以看出Master是集群的瓶颈，当写操作过多，会严重影响到Master的稳定性，如果Master挂掉，整个集群都将不能正常工作。

  所以，1. 当读压力很大的时候，可以考虑添加Slave机器的分式解决，但是当Slave机器达到一定的数量就得考虑分库了。 2. 当写压力很大的时候，就必须得进行分库操作。

 

         另外，可能会因为种种原因，集群中的数据库硬件配置等会不一样，某些性能高，某些性能低，这个时候可以通过程序控制每台机器读写的比重，达到负载均衡。

1,保证线程安全的三种方法:
    a,不要跨线程访问共享变量
    b,使共享变量是final类型的
    c,将共享变量的操作加上同步

2,一开始就将类设计成线程安全的,比在后期重新修复它,更容易.

3,编写多线程程序,首先保证它是正确的,其次再考虑性能.

4,无状态或只读对象永远是线程安全的.

5,不要将一个共享变量裸露在多线程环境下(无同步或不可变性保护)

6,多线程环境下的延迟加载需要同步的保护,因为延迟加载会造成对象重复实例化

7,对于volatile 声明的数值类型变量进行运算,往往是不安全的(volatile 只能保证可见性, 不能保证原子性).
详见volatile 原理与技巧中,脏数据问题讨论.

8,当一个线程请求获得它自己占有的锁时( 同一把锁的嵌套使用),我们称该锁为可重入锁.
在jdk1.5 并发包中,提供了可重入锁的java 实现-ReentrantLock.

9,每个共享变量, 都应该由一个唯一确定的锁保护.
创建与变量相同数目的ReentrantLock,使他们负责每个变量的线程安全.

10,虽然缩小同步块的范围,可以提升系统性能.
但在保证原子性的情况下,不可将原子操作分解成多个synchronized块.

11,在没有同步的情况下,编译器与处理器运行时的指令执行顺序可能完全出乎意料.
原因是,编译器或处理器为了优化自身执行效率,而对指令进行了的重排序(reordering).

12,当一个线程在没有同步的情况下读取变量,它可能会得到一个过期值,但是至少它可以看到那个
线程在当时设定的一个真实数值.而不是凭空而来的值.这种安全保证,称之为最低限的安全性(out-of-thin-air safety)

在开发并发应用程序时,有时为了大幅度提高系统的吞吐量与性能,会采用这种无保障的做法.
但是针对,数值的运算,仍旧是被否决的.

13,volatile 变量, 只能保证可见性,无法保证原子性.

14,某些耗时较长的网络操作或IO,确保执行时,不要占有锁.

15,发布(publish) 对象,指的是使它能够被当前范围之外的代码所使用.( 引用传递)
对象逸出(escape),指的是一个对象在尚未准备好时将它发布.

原则:为防止逸出,对象必须要被完全构造完后,才可以被发布( 最好的解决方式是采用同步)

this 关键字引用对象逸出
例子:在构造函数中,开启线程,并将自身对象this 传入线程,造成引用传递.
而此时,构造函数尚未执行完,就会发生对象逸出了.

16,必要时,使用ThreadLocal变量确保线程封闭性(封闭线程往往是比较安全的,但一定程度上会造成性能损耗)
封闭对象的例子在实际使用过程中,比较常见,例如hibernate openSessionInView机制, jdbc的connection机制.

17,单一不可变对象往往是线程安全的(复杂不可变对象需要保证其内部成员变量也是不可变的)
良好的多线程编程习惯是:将所有的域都声明为final,除非它们是可变的

18,保证共享变量的发布是安全的
    a,通过静态初始化器初始化对象(jls 12.4.2 叙述, jvm 会保证静态初始化变量是同步的)
    b,将对象申明为volatile 或使用AtomicReference
    c,保证对象是不可变的
    d,将引用或可变操作都由锁来保护

19,设计线程安全的类,应该包括的基本要素:
    a,确定哪些是可变共享变量
    b,确定哪些是不可变的变量
    c,指定一个管理并发访问对象状态的策略

20,将数据封装在对象内部,并保证对数据的访问是原子的.
建议采用volatile javabean 模型或者构造同步的getter,setter.

21,线程限制性使构造线程安全的类变得更容易,因为类的状态被限制后,分析它的线程安全性时,就不必检查完整的程序.

22,编写并发程序,需要更全的注释,更完整的文档说明.

23,在需要细分锁的分配时,使用java监视器模式好于使用自身对象的监视器锁.
前者的灵活性更好.

Object target = new Object();
//这里使用外部对象来作为监视器,而非this
synchronized(target) {
    // TODO
}

针对java monitor pattern,实际上ReentrantLock的实现更易于并发编程.
功能上,也更强大.

24,设计并发程序时,在保证伸缩性与性能折中的前提下,优先考虑将共享变量委托给线程安全的类.
由它来控制全局的并发访问.

25,使用普通同步容器(Vector, Hashtable) 的迭代器,需要外部锁来保证其原子性.
原因是,普通同步容器产生的迭代器是非线程安全的.

26,在并发编程中,需要容器支持的时候,优先考虑使用jdk 并发容器
(ConcurrentHashMap, ConcurrentLinkedQueue, CopyOnWriteArrayList...).

27, ConcurrentHashMap, CopyOnWriteArrayList
并发容器的迭代器, 以及全范围的size(), isEmpty()都表现出弱一致性.
他们只能标示容器当时的一个数据状态.无法完整响应容器之后的变化和修改.

28,使用有界队列,在队列充满或为空时,阻塞所有的读与写操作. ( 实现生产- 消费的良好方案)
BlockQueue下的实现有LinkedBlockingQueue 与ArrayBlockingQueue,前者为链表,可变操作频繁优先考虑, 后者为数组,读取操作频繁优先考虑.
PriorityBlockingQueue 是一个按优先级顺序排列的阻塞队列,它可以对所有置入的元素进行排序( 实现Comparator 接口)

29,当一个方法,能抛出InterruptedException,则意味着,这个方法是一个可阻塞的方法,如果它被中断,将提前结束阻塞状态.
当你调用一个阻塞方法,也就意味着,本身也称为了一个阻塞方法,因为你必须等待阻塞方法返回.

如果阻塞方法抛出了中断异常,我们需要做的是,将其往上层抛,除非当前已经是需要捕获异常的层次.
如果当前方法,不能抛出InterruptedException,可以使用Thread.currentThread.interrupt() 方法,手动进行中断.

 

1. java是如何管理内存的

 Java的内存管理就是对象的分配和释放问题。（两部分）

分配 ：内存的分配是由程序完成的，程序员需要通过关键字new 为每个对象申请内存空间 (基本类型除外)，所有的对象都在堆 (Heap)中分配空间。
释放 ：对象的释放是由垃圾回收机制决定和执行的，这样做确实简化了程序员的工作。但同时，它也加重了JVM的工作。因为，GC为了能够正确释放对象，GC必须监控每一个对象的运行状态，包括对象的申请、引用、被引用、赋值等，GC都需要进行监控。

2. 什么叫java的内存泄露

     在Java中，内存泄漏就是存在一些被分配的对象，这些对象有下面两个特点，首先，这些对象是可达的，即在有向图中，存在通路可以与其相连（也就是说仍存在该内存对象的引用）；其次，这些对象是无用的，即程序以后不会再使用这些对象。如果对象满足这两个条件，这些对象就可以判定为Java中的内存泄漏，这些对象不会被GC所回收，然而它却占用内存。

3. JVM的内存区域组成

java把内存分两种：一种是栈内存，另一种是堆内存1。在函数中定义的基本类型变量和对象的引用变量都在函数的栈内存中分配；2。堆内存用来存放由new创建的对象和数组以及对象的实例变量 在函数（代码块）中定义一个变量时，java就在栈中为这个变量分配内存空间，当超过变量的作用域后，java会自动释放掉为该变量所分配的内存空间；在堆中分配的内存由java虚拟机的自动垃圾回收器来管理
堆和栈的优缺点   

 堆的优势是可以动态分配内存大小，生存期也不必事先告诉编译器，因为它是在运行时动态分配内存的。

缺点就是要在运行时动态分配内存，存取速度较慢； 栈的优势是，存取速度比堆要快，仅次于直接位于CPU中的寄存器。

另外，栈数据可以共享。但缺点是，存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的，缺乏灵活性。

4. Java中数据在内存中是如何存储的

a) 基本数据类型

   Java的基本数据类型共有8种，即int, short, long, byte, float, double, boolean, char(注意，并没有string的基本类型)。这种类型的定义是通过诸如int a = 3； long b = 255L；的形式来定义的。如int a = 3；这里的a是一个指向int类型的引用，指向3这个字面值。这些字面值的数据，由于大小可知，生存期可知(这些字面值定义在某个程序块里面，程序块退出后，字段值就消失了)，出于追求速度的原因，就存在于栈中。
另外，栈有一个很重要的特殊性，就是存在栈中的数据可以共享。比如：我们同时定义：
int a=3;
int b =3;
    编译器先处理int a = 3；首先它会在栈中创建一个变量为a的引用，然后查找有没有字面值为3的地址，没找到，就开辟一个存放3这个字面值的地址，然后将a指向3的地址。接着处理int b = 3；在创建完b这个引用变量后，由于在栈中已经有3这个字面值，便将b直接指向3的地址。这样，就出现了a与b同时均指向3的情况。    定义完a与b的值后，再令a = 4；那么，b不会等于4，还是等于3。在编译器内部，遇到时，它就会重新搜索栈中是否有4的字面值，如果没有，重新开辟地址存放4的值；如果已经有了，则直接将a指向这个地址。因此a值的改变不会影响到b的值。

b)    对象

在Java中，创建一个对象包括对象的声明和实例化两步，下面用一个例题来说明对象的内存模型。　　假设有类Rectangle定义如下：
public class Rectangle {
double width;
double height;
public Rectangle(double w,double h){
w = width;
h = height;
}
}
(1)声明对象时的内存模型
　用Rectangle rect；声明一个对象rect时，将在栈内存为对象的引用变量rect分配内存空间，但Rectangle的值为空，称rect是一个空对象。空对象不能使用，因为它还没有引用任何"实体"。
(2)对象实例化时的内存模型
　当执行rect=new Rectangle(3,5)；时，会做两件事：　在堆内存中为类的成员变量width,height分配内存，并将其初始化为各数据类型的默认值；接着进行显式初始化（类定义时的初始化值）；最后调用构造方法，为成员变量赋值。  返回堆内存中对象的引用（相当于首地址）给引用变量rect,以后就可以通过rect来引用堆内存中的对象了。

c)    创建多个不同的对象实例

        一个类通过使用new运算符可以创建多个不同的对象实例，这些对象实例将在堆中被分配不同的内存空间，改变其中一个对象的状态不会影响其他对象的状态。例如：
Rectangle r1= new Rectangle(3,5);
Rectangle r2= new Rectangle(4,6);
　此时，将在堆内存中分别为两个对象的成员变量width、height分配内存空间，两个对象在堆内存中占据的空间是互不相同的。如果有：
Rectangle r1= new Rectangle(3,5);
Rectangle r2=r1;
则在堆内存中只创建了一个对象实例，在栈内存中创建了两个对象引用，两个对象引用同时指向一个对象实例。
 

d)    包装类

         基本型别都有对应的包装类：如int对应Integer类，double对应Double类等，基本类型的定义都是直接在栈中，如果用包装类来创建对象，就和普通对象一样了。例如：int i=0；i直接存储在栈中。  Integer i（i此时是对象） = new Integer(5)；这样，i对象数据存储在堆中，i的引用存储在栈中，通过栈中的引用来操作对象。
 

e)    String

  String是一个特殊的包装类数据。可以用用以下两种方式创建：String str = new String("abc")；String str = "abc";
第一种创建方式，和普通对象的的创建过程一样；
第二种创建方式，Java内部将此语句转化为以下几个步骤：
(1) 先定义一个名为str的对String类的对象引用变量：String str；
(2) 在栈中查找有没有存放值为"abc"的地址，如果没有，则开辟一个存放字面值为"abc"
地址，接着创建一个新的String类的对象o，并将o的字符串值指向这个地址，而且在栈
这个地址旁边记下这个引用的对象o。如果已经有了值为"abc"的地址，则查找对象o，并
回o的地址。
(3) 将str指向对象o的地址。
值得注意的是，一般String类中字符串值都是直接存值的。但像String str = "abc"；这种
合下，其字符串值却是保存了一个指向存在栈中数据的引用。
为了更好地说明这个问题，我们可以通过以下的几个代码进行验证。
String str1="abc"；
String str2="abc"；
System.out.println(s1==s2)；//true
注意，这里并不用str1.equals(str2)；的方式，因为这将比较两个字符串的值是否相等。==号，根据JDK的说明，只有在两个引用都指向了同一个对象时才返回真值。而我们在这里要看的是，str1与str2是否都指向了同一个对象。
我们再接着看以下的代码。
String str1= new String("abc")；
String str2="abc"；
System.out.println(str1==str2)；//false
创建了两个引用。创建了两个对象。两个引用分别指向不同的两个对象。　　   以上两段代码说明，只要是用new()来新建对象的，都会在堆中创建，而且其字符串是单独存值的，即使与栈中的数据相同，也不会与栈中的数据共享。

f)    数组

         当定义一个数组，int x[]；或int []x；时，在栈内存中创建一个数组引用，通过该引用（即数组名）来引用数组。x=new int[3]；将在堆内存中分配3个保存int型数据的空间，堆内存的首地址放到栈内存中，每个数组元素被初始化为0。
 

g)    静态变量

         用static的修饰的变量和方法，实际上是指定了这些变量和方法在内存中的"固定位置"－static storage，可以理解为所有实例对象共有的内存空间。static变量有点类似于C中的全局变量的概念；静态表示的是内存的共享，就是它的每一个实例都指向同一个内存地址。把static拿来，就是告诉JVM它是静态的，它的引用（含间接引用）都是指向同一个位置，在那个地方，你把它改了，它就不会变成原样，你把它清理了，它就不会回来了。         那静态变量与方法是在什么时候初始化的呢？对于两种不同的类属性，static属性与instance属性，初始化的时机是不同的。instance属性在创建实例的时候初始化，static属性在类加载，也就是第一次用到这个类的时候初始化，对于后来的实例的创建，不再次进行初始化。         我们常可看到类似以下的例子来说明这个问题：
class Student{
static int numberOfStudents=0;
Student()
{
numberOfStudents++;
}
}
每一次创建一个新的Student实例时,成员numberOfStudents都会不断的递增,并且所有的Student实例都访问同一个numberOfStudents变量,实际上int numberOfStudents变量在内存中只存储在一个位置上。

5. Java的内存管理实例

  Java程序的多个部分(方法，变量，对象)驻留在内存中以下两个位置：即堆和栈，现在我们只关心3类事物：实例变量，局部变量和对象：
实例变量和对象驻留在堆上
局部变量驻留在栈上
       让我们查看一个java程序，看看他的各部分如何创建并且映射到栈和堆中：
public class Dog {
Collar c;
String name;
//1. main()方法位于栈上
public static void main(String[] args) {
//2. 在栈上创建引用变量d,但Dog对象尚未存在
Dog d;
//3. 创建新的Dog对象，并将其赋予d引用变量
d = new Dog();
//4. 将引用变量的一个副本传递给go()方法
d.go(d);
}
//5. 将go()方法置于栈上，并将dog参数作为局部变量
void go(Dog dog){
//6. 在堆上创建新的Collar对象，并将其赋予Dog的实例变量
c =new Collar();
}
//7.将setName()添加到栈上，并将dogName参数作为其局部变量
void setName(String dogName){
//8. name的实例对象也引用String对象
name=dogName;
}
//9. 程序执行完成后，setName()将会完成并从栈中清除，此时，局部变量dogName也会消失，尽管它所引用的String仍在堆上
}

6. 垃圾回收机制：

（问题一：什么叫垃圾回收机制？） 垃圾回收是一种动态存储管理技术，它自动地释放不再被程序引用的对象，按照特定的垃圾收集算法来实现资源自动回收的功能。当一个对象不再被引用的时候，内存回收它占领的空间，以便空间被后来的新对象使用，以免造成内存泄露。 （问题二：java的垃圾回收有什么特点？） JAVA语言不允许程序员直接控制内存空间的使用。内存空间的分配和回收都是由JRE负责在后台自动进行的，尤其是无用内存空间的回收操作(garbagecollection,也称垃圾回收)，只能由运行环境提供的一个超级线程进行监测和控制。 （问题三：垃圾回收器什么时候会运行？） 一般是在CPU空闲或空间不足时自动进行垃圾回收，而程序员无法精确控制垃圾回收的时机和顺序等。 （问题四：什么样的对象符合垃圾回收条件？） 当没有任何获得线程能访问一个对象时，该对象就符合垃圾回收条件。 （问题五：垃圾回收器是怎样工作的？） 垃圾回收器如发现一个对象不能被任何活线程访问时，他将认为该对象符合删除条件，就将其加入回收队列，但不是立即销毁对象，何时销毁并释放内存是无法预知的。垃圾回收不能强制执行，然而Java提供了一些方法（如：System.gc()方法），允许你请求JVM执行垃圾回收，而不是要求，虚拟机会尽其所能满足请求，但是不能保证JVM从内存中删除所有不用的对象。 （问题六：一个java程序能够耗尽内存吗？） 可以。垃圾收集系统尝试在对象不被使用时把他们从内存中删除。然而，如果保持太多活的对象，系统则可能会耗尽内存。垃圾回收器不能保证有足够的内存，只能保证可用内存尽可能的得到高效的管理。 （问题七：如何显示的使对象符合垃圾回收条件？） （1） 空引用 ：当对象没有对他可到达引用时，他就符合垃圾回收的条件。也就是说如果没有对他的引用，删除对象的引用就可以达到目的，因此我们可以把引用变量设置为null，来符合垃圾回收的条件。
StringBuffer sb = new StringBuffer("hello");
System.out.println(sb);
sb=null;
（2） 重新为引用变量赋值：可以通过设置引用变量引用另一个对象来解除该引用变量与一个对象间的引用关系。
StringBuffer sb1 = new StringBuffer("hello");
StringBuffer sb2 = new StringBuffer("goodbye");
System.out.println(sb1);
sb1=sb2;//此时"hello"符合回收条件 
（3） 方法内创建的对象：所创建的局部变量仅在该方法的作用期间内存在。一旦该方法返回，在这个方法内创建的对象就符合垃圾收集条件。有一种明显的例外情况，就是方法的返回对象。
public static void main(String[] args) {
Date d = getDate();
System.out.println("d = " + d);
}
private static Date getDate() {
Date d2 = new Date();
StringBuffer now = new StringBuffer(d2.toString());
System.out.println(now);
return d2;
}
（4） 隔离引用：这种情况中，被回收的对象仍具有引用，这种情况称作隔离岛。若存在这两个实例，他们互相引用，并且这两个对象的所有其他引用都删除，其他任何线程无法访问这两个对象中的任意一个。也可以符合垃圾回收条件。
public class Island {
Island i;
public static void main(String[] args) {
Island i2 = new Island();
Island i3 = new Island();
Island i4 = new Island();
i2.i=i3;
i3.i=i4;
i4.i=i2;
i2=null;
i3=null;
i4=null;
}
}
（问题八：垃圾收集前进行清理------finalize()方法） java提供了一种机制，使你能够在对象刚要被垃圾回收之前运行一些代码。这段代码位于名为finalize()的方法内，所有类从Object类继承这个方法。由于不能保证垃圾回收器会删除某个对象。因此放在finalize()中的代码无法保证运行。因此建议不要重写finalize();
7.    final问题：
      final使得被修饰的变量"不变"，但是由于对象型变量的本质是"引用"，使得"不变"也有了两种含义：引用本身的不变?，和引用指向的对象不变。?         引用本身的不变：
final StringBuffer a=new StringBuffer("immutable");
final StringBuffer b=new StringBuffer("not immutable");
a=b;//编译期错误
final StringBuffer a=new StringBuffer("immutable");
final StringBuffer b=new StringBuffer("not immutable");
a=b;//编译期错误
引用指向的对象不变：
final StringBuffer a=new StringBuffer("immutable");
a.append(" broken!"); //编译通过
final StringBuffer a=new StringBuffer("immutable");
a.append(" broken!"); //编译通过
可见，final只对引用的"值"(也即它所指向的那个对象的内存地址)有效，它迫使引用只能指向初始指向的那个对象，改变它的指向会导致编译期错误。至于它所指向的对象的变化，final是不负责的。这很类似==操作符：==操作符只负责引用的"值"相等，至于这个地址所指向的对象内容是否相等，==操作符是不管的。在举一个例子：
public class Name {
private String firstname;
private String lastname;
public String getFirstname() {
return firstname;
}
public void setFirstname(String firstname) {
this.firstname = firstname;
}
public String getLastname() {
return lastname;
}
public void setLastname(String lastname) {
this.lastname = lastname;
}
}
 
public class Name {
private String firstname;
private String lastname;
public String getFirstname() {
return firstname;
}
public void setFirstname(String firstname) {
this.firstname = firstname;
}
public String getLastname() {
return lastname;
}
public void setLastname(String lastname) {
this.lastname = lastname;
}
}
 
         编写测试方法：
public static void main(String[] args) {
final Name name = new Name();
name.setFirstname("JIM");
name.setLastname("Green");
System.out.println(name.getFirstname()+" "+name.getLastname());
}
public static void main(String[] args) {
final Name name = new Name();
name.setFirstname("JIM");
name.setLastname("Green");
System.out.println(name.getFirstname()+" "+name.getLastname());
}
 
         理解final问题有很重要的含义。许多程序漏洞都基于此----final只能保证引用永远指向固定对象，不能保证那个对象的状态不变。在多线程的操作中,一个对象会被多个线程共享或修改，一个线程对对象无意识的修改可能会导致另一个使用此对象的线程崩溃。一个错误的解决方法就是在此对象新建的时候把它声明为final，意图使得它"永远不变"。其实那是徒劳的。         Final还有一个值得注意的地方：         先看以下示例程序：
class Something {
final int i;
public void doSomething() {
System.out.println("i = " + i);
}
}
class Something {
final int i;
public void doSomething() {
System.out.println("i = " + i);
}
}
         对于类变量，Java虚拟机会自动进行初始化。如果给出了初始值，则初始化为该初始值。如果没有给出，则把它初始化为该类型变量的默认初始值。但是对于用final修饰的类变量，虚拟机不会为其赋予初值，必须在constructor (构造器)结束之前被赋予一个明确的值。可以修改为"final int i = 0;"。
 
8.    如何把程序写得更健壮：
     1、尽早释放无用对象的引用。 好的办法是使用临时变量的时候，让引用变量在退出活动域后，自动设置为null，暗示垃圾收集器来收集该对象，防止发生内存泄露。对于仍然有指针指向的实例，jvm就不会回收该资源,因为垃圾回收会将值为null的对象作为垃圾，提高GC回收机制效率；
     2、定义字符串应该尽量使用 String str="hello"; 的形式 ，避免使用String str = new String("hello"); 的形式。因为要使用内容相同的字符串，不必每次都new一个String。例如我们要在构造器中对一个名叫s的String引用变量进行初始化，把它设置为初始值，应当这样做：
public class Demo {
private String s;
public Demo() {
s = "Initial Value";
}
}
 
public class Demo {
private String s;
...
public Demo {
s = "Initial Value";
}
...
}
 而非
s = new String("Initial Value"); 
s = new String("Initial Value");
     后者每次都会调用构造器，生成新对象，性能低下且内存开销大，并且没有意义，因为String对象不可改变，所以对于内容相同的字符串，只要一个String对象来表示就可以了。也就说，多次调用上面的构造器创建多个对象，他们的String类型属性s都指向同一个对象。   

3、我们的程序里不可避免大量使用字符串处理，避免使用String，应大量使用StringBuffer ，因为String被设计成不可变(immutable)类，所以它的所有对象都是不可变对象，请看下列代码；
String s = "Hello";  
s = s + " world!"; 
String s = "Hello";
s = s + " world!";
       在这段代码中，s原先指向一个String对象，内容是 "Hello"，然后我们对s进行了+操作，那么s所指向的那个对象是否发生了改变呢？答案是没有。这时，s不指向原来那个对象了，而指向了另一个 String对象，内容为"Hello world!"，原来那个对象还存在于内存之中，只是s这个引用变量不再指向它了。         通过上面的说明，我们很容易导出另一个结论，如果经常对字符串进行各种各样的修改，或者说，不可预见的修改，那么使用String来代表字符串的话会引起很大的内存开销。因为 String对象建立之后不能再改变，所以对于每一个不同的字符串，都需要一个String对象来表示。这时，应该考虑使用StringBuffer类，它允许修改，而不是每个不同的字符串都要生成一个新的对象。并且，这两种类的对象转换十分容易。
     4、尽量少用静态变量 ，因为静态变量是全局的，GC不会回收的；
     5、尽量避免在类的构造函数里创建、初始化大量的对象 ，防止在调用其自身类的构造器时造成不必要的内存资源浪费，尤其是大对象，JVM会突然需要大量内存，这时必然会触发GC优化系统内存环境；显示的声明数组空间，而且申请数量还极大。         以下是初始化不同类型的对象需要消耗的时间：

运算操作  
 示例   
 标准化时间
 
本地赋值   
 i = n
 1.0
 
实例赋值   
 this.i = n
 1.2
 
方法调用   
 Funct()
 5.9
 
新建对象   
 New Object()
 980
 
新建数组   
 New int[10]
 3100
 

       
从表1可以看出，新建一个对象需要980个单位的时间，是本地赋值时间的980倍，是方法调用时间的166倍，而新建一个数组所花费的时间就更多了。
     6、尽量在合适的场景下使用对象池技术 以提高系统性能，缩减缩减开销，但是要注意对象池的尺寸不宜过大，及时清除无效对象释放内存资源，综合考虑应用运行环境的内存资源限制，避免过高估计运行环境所提供内存资源的数量。
     7、大集合对象拥有大数据量的业务对象的时候，可以考虑分块进行处理 ，然后解决一块释放一块的策略。
     8、不要在经常调用的方法中创建对象 ，尤其是忌讳在循环中创建对象。可以适当的使用hashtable，vector 创建一组对象容器，然后从容器中去取那些对象，而不用每次new之后又丢弃。
     9、一般都是发生在开启大型文件或跟数据库一次拿了太多的数据，造成 Out Of Memory Error 的状况，这时就大概要计算一下数据量的最大值是多少，并且设定所需最小及最大的内存空间值。
     10、尽量少用finalize函数 ，因为finalize()会加大GC的工作量，而GC相当于耗费系统的计算能力。
    11、不要过滥使用哈希表 ，有一定开发经验的开发人员经常会使用hash表（hash表在JDK中的一个实现就是HashMap）来缓存一些数据，从而提高系统的运行速度。比如使用HashMap缓存一些物料信息、人员信息等基础资料，这在提高系统速度的同时也加大了系统的内存占用，特别是当缓存的资料比较多的时候。其实我们可以使用操作系统中的缓存的概念来解决这个问题，也就是给被缓存的分配一个一定大小的缓存容器，按照一定的算法淘汰不需要继续缓存的对象，这样一方面会因为进行了对象缓存而提高了系统的运行效率，同时由于缓存容器不是无限制扩大，从而也减少了系统的内存占用。现在有很多开源的缓存实现项目，比如ehcache、oscache等，这些项目都实现了FIFO、MRU等常见的缓存算法

 

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