JAVA架构师大全思维导图模板_ProcessOn思维导图、流程图

JavaSE

基础语法

数据类型

8种基本数据类型

数值型

整型

byte：字节型

1字节

-128~127

short：短整型

2字节

-32768~32767

int：整型

4字节

-2147483648~2147483647

long：长整型

8 字节

-9223372036854775808L~9223372036854775807L

浮点型

float：单精度浮点型

4 字节

+/-3.4E+38F（6~7 个有效位）

double：双精度浮点型

8 字节

+/-1.8E+308 (15 个有效位）

字符型char

2 字节

ISO 单一字符集

使用单引号赋值

布尔型boolean

1 字节

true 或 false

类型转换

隐式转换

数值型数据的转换：byte→short→int→long→float→double

字符型转换为整型：char→int

引用类型

类： class

接口：interface

数组：[]

枚举类型

类型转换

运算符与表达式

算术运算符

一元运算符

概要

自增/自减只能作用于变量，不允许对常量、表达式或其他类型的变量进行操作

操作数必须是一个整型或浮点型变量

++

自增

-

取反

--

自增

二元运算符

*

/

+

%

-

关系运算符

&gt;

&gt;=

&lt;

&lt;=

==

!=

赋值运算符

+=

-=

*=

/=

%=

位运算符

位逻辑运算符

&amp;

按位进行与运算

4 &amp; 5 = 4

|

按位进行或运算

4 | 5 = 5

^

按位进行异或运算

4 ^ 5 = 1

~

按位进行取反运算

~ 4 = -5

位逻辑运算符

&lt;&lt;

左移位运算符

8»1 = 4

&gt;&gt;

右移位运算符

9«2 = 36

逻辑运算符

&amp; 逻辑与 a&amp;b：ab 全为 true 时，计算结果为 true，否则为 false。

| 逻辑或: a|b：ab 全为 false 时，计算结果为 false，否则为 true

! 逻辑非 !a：a 为 true 时，值为 false，a 为 false 时，值为 true

|| 短路或 a||b：ab 全为 false 时，计算结果为 false，否则为 true

&amp;&amp; 短路与 a&amp;&amp;b：ab 全为 true 时，计算结果为 true，否则为 false。

流程控制结构

顺序结构

表达式语句

在表达式的左侧指定一个变量来存储表达式的值，或者将表达式传递给函数

空语句

空语句主要用来作为空循环体

复合语句

是很多个语句的组合，从而可以将多个语句看作单个语句

选择结构

if语句

用于对多个整型值进行匹配，从而实现分支控制

switch 语句

用于对多个整型值进行匹配，从而实现分支控制

循环结构

for 循环

while循环

变量

成员变量

全局变量（实例变量）

无static修饰

静态变量（类变量）

static修饰

局部变量

方法参数变量（形参）

方法局部变量

代码块局部变量

常量

方法重载 Overload

针对于同一个类或接口而言

同一个类中的多个同名方法之间参数列表必须不同。与返回值是否相同无关

方法重写/覆盖 Override

以继承为基础，子类可以覆盖父类实现的方法，实现自己的功能。

1、要保证子类中重写的方法签名要和父类一致，即返回值、方法名、参数列表必须完全一致； 2、子类抛出的异常不能超过父类相应方法抛出的异常 (子类异常不能大于父类异常)；3、子类中重写的方法访问控制权限不能低于父类。

不允许方法重写的两种特殊情况

private关键字修饰的方法

final关键字修饰的方法

面向对象

对象

在软件系统中视一切事物皆为对象，不仅包括现实中客观存在的事物，还包括抽象的东西

类

对于同一类型对象的抽象表达

接口

对行为的抽象表达，可以看作是一种协议

其中仅包含对行为的定义，不包含具体实现

三大特性

封装

对内将对象具有的特征与行为进行统一管理；对外隐藏实现细节，仅提供公开接口。

属性

用于表达对象具有的某些特征，如大小、颜色等

方法

定义一系列对属性进行操作的行为

继承

用于子类对父类的功能的扩展

表现形式

子类继承父类

子类实现接口

多态

即多种形态，通常表现于接口或抽象类中抽象方法的不同实现

表现形式就是方法重写

七大设计原则

单一职责原则

简单而言，就是使类所具有的功能尽量单一

开闭原则

对扩展开放，对修改关闭

依赖倒转原则

抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖于抽象

针对抽象（抽象类和接口）编程，而不是针对实现编程

里氏替换原则

所有引用基类（父类）的地方必须能透明的使用其子类的对象

接口隔离原则

使用多个专门的接口，而不使用单一的总接口，即客户端不应该依赖那些它不需要的接口

接口隔离原则与单一职责原则区别：其一，单一职责原则注重的是职责；而接口隔离原则注重对接口依赖的隔离。

其二，单一职责原则主要是约束类，其次才是接口和方法，它针对的是程序中的实现和细节；

而接口隔离原则主要约束接口接口，主要针对抽象，针对程序整体框架的构建

合成复用原则

复用时要尽量使用组合/聚合关系（关联关系），少用继承

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，低耦合。（不要和“陌生人“说话）

UML建模（visio工具）

常用的几类图：包括类图、用例图、时序图、状态图等

常用包

java.lang、java.io、java.util

java.lang.reflect、java.net、java.nio、java.util.concurrent

Swing

对AWT的扩展，更好的实现Java图形化编程

AWT

Abstract Window Toolkit，抽象窗口工具包，该包提供了一套与本地图形界面进行交互的接口，是Java提供的用来建立和设置Java的图形用户界面的基本工具

IO

阻塞、非阻塞、异步、同步

阻塞：等待结果返回，当前操作线程被挂起，后续操作被阻断非阻塞：不等待返回结果，直接执行后续操作

同步：轮询模型异步：监听模型

序列化与反序列化

序列化类型

JDK Serializable 对象序列化

ObjectInputStream、ObjectOutputStream

JSON序列化

Fastjson、Jackson、Gson等库

XML序列化

XStream、JAXB等

序列化协议

反序列化

IO（同步阻塞IO）

字节流、字符流

对象序列化

实现Serializable接口

readObject(ObjectInputStream ois)、writeObject(ObjectOutputStream oos)方法

文件操作（磁盘读写）

创建/删除文件

读/写文件

NIO（同步非阻塞IO）

传统IO（BIO）与NIO的区别：IO是面向流的，NIO是面向缓冲区的

主要组成

Channel（通道，双向）

多路复用。传统IO的流是单向的，不能同时用来进行读写操作，而Channel则是双向的

通过open()静态方法打开一个通道

Selector（选择器）

Selector类是NIO的核心类，它能够检测多个注册的Channel上是否有事件发生，如果有事件发生，便获取事件然后进行相应的处理

通过Selector.open()静态方法选择一个事件进行处理

Buffer（缓冲区）

其作用相当于BIO编程中常用的基本类型数组（byte[]、char[]等），比如ByteBuffer就是对byte数组进行的封装，使得操作起来更方便。

1、使用的是堆外内存，不受GC管理（GC主要是堆内存）

2、非线程安全

Netty/Mina框架

基于NIO的高性能网络框架，通常用于分布式应用开发中进行网络数据传输

AIO（异步非阻塞IO）

输入流／输出流

字节流／字符流

网络编程

Socket

基于TCP/UDP，它是为进行TCP/UDP编程提供的API

URL、URLConnection、HttpURLConnection

InetAddress

反射机制

涉及到的类或接口

Class（表示一个类或接口）、Constructor（构造方法）、Method（方法）、Field（对应接口或类中的属性）、 Modifier（修饰符private、protected、public、static、final等）、ParameterizedType（泛型参数类型）等

JavaBean的内省

针对JavaBean的反射，包括BeanInfo、PropertyDescriptor（属性描述器）、Introspector（工具类）等常用类或接口

注解

注解（Annotation），也叫元数据。是一种代码级别的说明

分类

元注解

@Target

用于描述注解的使用范围（即：被描述的注解可以用在什么地方）

取值（ElementType）有：

1、CONSTRUCTOR：用于描述构造器

2、FIELD：用于描述字段

3、LOCAL_VARIABLE：用于描述局部变量

4、METHOD：用于描述方法

5、PACKAGE：用于描述包

6、PARAMETER：用于描述参数

7、TYPE：用于描述类、接口(包括注解类型) 或enum声明

如：@Target(ElementType.TYPE)

@Retention

用于描述注解的生命周期（即：被描述的注解在什么范围内有效）

取值（RetentionPoicy）有：

1、SOURCE：在源文件中有效（即源文件保留）

2、CLASS：在class文件中有效（即class保留）

3、RUNTIME：在运行时有效（即运行时保留）

如：@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)

@Documented

将此注解包含在 javadoc 中 ,它代表着此注解会被javadoc工具提取成文档。

@Inherited

允许子类继承父类的注解

@Repeatable （Java8新增）

允许注解使用多次

内建注解

@Override

供编译器检查，保证方法重写正确

@Deprecated

标记过时的方法或类型，并建议在javadoc指明替代方法或类型

@SuppressWarnings

使编译器忽略警告

@FunctionalInterface （Java8新增）

供编译器检查，接口是否满足函数式接口条件

自定义注解

区别于接口定义，使用@interface进行声明

泛型

？通配符

只读型容器

定界符super、extends

多线程、并发编程

集合框架

Collection接口

Set接口

SortedSet接口

TreeSet

HashSet

LinkedHashSet

List接口

ArrayList

LinkedList

Vector

Stack

Map接口

HashMap

LinkedHashMap

LinkedHashMap保存了记录的插入顺序，在用Iterator遍历

LinkedHashMap时，先得到的记录肯定是先插入的。

Hashtable

与HashMap的主要区别： * HashMap中键(key)和值(value)均可以为null，而Hashtable则不允许。

原因：由JDK源码可知，HashMap中key为null时hashCode取0，value没做限制；而Hashtable中key和value为null时均会出现NullPointerException。

* 方法加了synchronized关键字，线程安全

其中的对象必须实现equals和hashCode方法

java.util.Properties是其子类

SortedMap接口

Map接口的有序子接口，按照键的自然顺序或指定排序规则Comparator进行排序

TreeMap

实现了SortedMap接口 * 底层就是红黑树算法的实现

* 线程不安全

WeakHashMap

其中的键是弱键，当它不被使用时会自动被GC给回收，同时其所在的entry节点会被删除

Collections工具类

提供了常用的集合操作方法，如排序sort等方法；同时还提供常用集合的同步实现，以适应多线程环境

异常处理

分类

预定义异常

运行时异常：RunTimeException类的子类

不需要显示的在程序中进行try...catch处理

如：NullPointerException、IllegalArgumentException、ArrayIndexOutOfBoundsException等

受检异常CheckedException：非RuntimeException子类

必须在程序中显示进行异常捕获处理

如：IOException、SQLException、FileNotFoundException等

自定义异常

继承Exception或RuntimeException

语法

try...catch、try..catch...finally、try...finally

throw、throws

Java7

try-with-resources语句：简化资源的关闭操作，会自动在语句结束后将每个资源正确关闭。注：该资源类必须要直接或间接实现 java.lang.AutoCloseable 接口，该接口只包含一个close方法

switch语句支持String类型

单个catch捕获多个异常，如 catch（IOException | SQLException | FileNotFoundException ex）

泛型实例化类型自动推断，如List&lt;Integer&gt; list = new ArrayList&lt;&gt;();

数值可以使用下划线分隔，如 int n = 1_000_000表示1000000

多核并行计算支持: fork/join 框架

Java8

Java9

JavaEE

JavaEE基础

Servlet

生命周期

init(ServletConfig config)方法，在Servlet初始化时被调用

service(ServletRequest request, ServletResponse response)方法，处理客户端请求

destroy()方法，在Servlet销毁时被调用

配置

web.xml配置servlet和servlet-mapping

@WebServlet注解

ServletConfig

代表当前Servlet

获取Servlet初始化参数init-param

ServletContext

代表当前web应用

获取web应用初始化参数context-param

整个web应用数据共享

ServletRequest

代表客户端请求

请求转发forward，转发前后是同一个请求

ServletResponse

代表服务端响应

请求重定向redirect，前后是两个不同的请求

JSP

九大内置对象

pageContext：PageContext类型，页面上下文对象

response：ServletResponse类型，表示HTTP响应

session：HttpSession类型，表示当前会话

application：ServletContext类型，表示当前Web应用

exception：Throwable类型

out：JspWriter类型，JSP页面输出流

page：Object类型，页面对象

config：ServletConfig对象，表示当前Servlet

request：ServletRequest类型，表示HTTP请求

四大作用域

page：表示页面范围

session：表示当前会话范围

application：表示当前Web应用范围

request：表示请求范围

JSTL

使用步骤

导入standard.jar和jstl.jar包到项目中 2、在jsp页面上使用taglib标签引入，指定前缀和uri

分类

核心标签库

引入核心标签库：&lt;%@ taglib prefix="c" uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/core" %&gt;

常用标签

&lt;c:if&gt;、&lt;c:set&gt;、&lt;c:out&gt;、&lt;c:choose&gt;（&lt;c:when&gt;、&lt;c:otherwise&gt;）、&lt;c:forEach&gt;等

格式化标签库

格式化标签用来格式化并输出文本、日期、时间、数字

引入格式化标签库：&lt;%@ taglib prefix="fmt" uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/fmt" %&gt;

常用标签

&lt;fmt:formatDate&gt;、&lt;fmt:parseDate&gt;、&lt;fmt:message&gt;等

SQL标签库

SQL标签库提供了与关系型数据库（Oracle，MySQL，SQL Server等等）进行交互的标签

常用标签

&lt;sql:setDataSource&gt;、&lt;sql:query&gt;、&lt;sql:update&gt;、&lt;sql:param&gt;等

引入SQL标签库：&lt;%@ taglib prefix="sql" uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/sql" %&gt;

JSTL函数

其中包含一系列标准函数，大部分是字符串处理函数

引入SQL标签库：&lt;%@ taglib prefix="fn" uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/functions" %&gt;

常用函数

fn:replace()、fn:split()、fn:startsWith()、fn:substring()等

自定义标签

1、继承javax.servlet.jsp.tagext.SimpleTagSupport类，并重写doTag方法 2、在项目WEB-INF目录下创建tld文件（其中描述了标签的语法，如：标签有哪些属性，标签的属性是否支持表达式等内容）

EL表达式

Expression Language表达式语言的灵感来自于 ECMAScript 和 XPath 表达式语言，它提供了在 JSP 中简化表达式的方法，让JSP的代码更加简化。

语法：${expression}

监听器Listener

分类

ServletRequestListener

ServletRequestAttributeListener

HttpSessionListener

HttpSessionAttributeListener

ServletContextListener

ServletContextAttributeListener

配置

web.xml配置listener

@WebListener注解

过滤器Filter

生命周期

init()

初始化，由Servlet容器（如tomcat）创建

doFilter()

处理请求过滤

destroy()

销毁，由servlet容器完成

配置

web.xml配置filter和filter-mapping

@WebFilter注解

Cookie

为了弥补HTTP协议无状态的不足而引入的机制。由服务端创建，但由客户端（浏览器）保存。

应用：客户端记住密码

Session

由服务端创建，并保存到服务端

应用：用户登录验证

四种会话跟踪技术：

URL重写：将会话ID写到URL之后，服务端通过会话ID识别不同用户；

隐藏表单域：将会话ID放到表单的隐藏域中，随着表单提交到服务端；

Cookie：第一次请求时服务器主动发一小段信息给浏览器(即Cookie)，下次请求时浏览器自动附带该段信息发送给服务器,服务器读取Cookie识别用户；

Session：服务器为每个用户创建一个Session对象保存到内存，并生成一个sessionID放入Cookie发送给浏览器,下次访问时sessionID会随Cookie传回来,服务器再根据sessionID找到对应Session对象。

URL编码

网址路径编码：UTF-8，如xxx.com/title/编码

查询字符串：操作系统默认编码，win7是GBK

GET和POST方法的编码：网页的编码

Ajax调用中的编码：IE总是采用操作系统的默认编码，而Firefox总是采用UTF-8编码

XML

XML基础语法

文档声明

约束

DTD约束

Schema约束

XML解析

DOM

JDOM

Dom4J

SAX

websocket

基于TCP，全双工通信协议。可实现服务端消息主动推送，支持各种消息格式

主要API

注解

表示Websocket服务端

@ServerEndpoint

事件处理

@OnOpen，@OnMessage，@OnClose，@OnError

类

扩展配置

javax.websocket.server.ServerEndpointConfig.Configurator

接口

会话

javax.websocket.Session

消息编码

javax.websocket.Encoder

消息解码

javax.websocket.Decoder

应用场景

Web聊天室

服务端消息通知

消息服务JMS

API

Message

消息是消息服务器在客户端之间发送的一条条信息。

消息类型

StreamMessage：Java原始值的数据流对象

MapMessage：一套名称-值对

TextMessage：一个字符串对象

ObjectMessage：一个序列化的 Java对象

BytesMessage：一个字节数据流

ConnectionFactory

用于创建Connection对象的工厂，通常通过JNDI获取

Connection

连接对象是和JMS提供者通信的媒介

Destination

目标是受控对象。在JMS中表示一个队列或者一个主题。

点对点模型：Queue子接口

发布/订阅模型：Topic子接口

Session

用于创建消息的生产者、消费者和消息

MessageProducer

消息生产者，也叫做消息发送者

TopicPublisher子接口

MessageConsumer

分支主题

消息消费者，也叫做消息接受者

TopicSubscriber子接口

开发步骤

1) 用JNDI 得到ConnectionFactory对象；

2) 用ConnectionFactory创建Connection 对象；

3) 用Connection对象创建一个或多个JMS Session；

4) 用JNDI 得到目标队列或主题对象，即Destination对象；

5) 用Session 和Destination 创建MessageProducer和MessageConsumer；

6) 通知Connection 开始传递消息。

两种消息传递方式

PERSISTENT：持久化消息，将使用暂存后再转送的机理投递

NON_PERSISTENT：非持久化消息，最多只能被投递一次。（默认）

分类

点对点模型（P2P）

消息队列Queue

消息生产者（发送者）MessageProducer

消息消费者（接收者）MessageConsumer

同步、异步（通过监听器MessageListener实现）

发布订阅模型（Pub/Sub）

主题Topic

主题发布者TopicPublisher

主题订阅者TopicSubscriber

框架

ActiveMQ

由Apache开发，实现了JMS规范，包括点对点模型和发布/订阅模型

RokectMQ

RabbitMQ

Kafka

命名服务 JNDI

Java Naming Directory Interface

事务API JTA

Java Transaction API

用于处理分布式事务

持久化API JPA

Java Persistence API

邮件服务

JavaMail

Spring JavaMailSender

服务器中间件

web服务器

应用服务器

Tomcat、Jetty

Servlet容器

底层原理：Socket通信（BIO/NIO）

JBoss、Weblogic、Websphere

nginx

常见Web Server

开源

Nginx

Apache

Apache Tomcat (Java EE)

Jetty (Java EE)

商业

Microsoft IIS

IBM Webspare (Java EE)

Oracle Weblogic (Java EE)

安装

yum

yum -y install nginx

systemctl start nginx.service

systemctl stop nginx.service

systemctl restart nginx.service

systemctl enable nginx.service

ps -A|grep nginx

http://ip地址

编译安装

wget http://nginx.org/download/nginx-1.12.2.tar.gz

useradd nginx

mkdir /usr/local/nginx

yum -y install pcre-devel openssl openssl-devel

tar -zxf nginx-1.12.2.tar.gz cd nginx-1.12.2 ./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --with-http_ssl_module make make install

nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

ps -A|grep nginx

firewall-cmd --permanent --add-port=80/tcp firewall-cmd --reload

http:/ip

配置

nginx配置文件位置

Nginx配置文件结构

全局通用参数

1. worker_processes

2.worker_connections

3. pid

4.access_log

http通用参数

1. ContentType

2. keepalive

3.gzip on

主要用途

处理静态资源

Nginx处理静态资源的能力很强，效率也很高

支持静态资源缓存，如图片、js、css等

反向代理

与正向代理相对

正向代理：内网通过代理服务器访问外网，如vpn 反向代理：外网通过代理服务器访问内网，可以保证内网安全性

负载均衡

由于Nginx抗并发能力强，为了减轻Tomcat服务器承受的压力，通常用作Tomcat服务器的负载均衡器

虚拟主机

请求 t1.canglaoshi.org 访问 t1文件夹 index.html文件 server{ listen 80; server_name t1.canglaoshi.org; location / { root t1; index index.html; } }

在Nginx文件夹/usr/local/nginx中添加新文件夹t1和文件index.html

测试: http://t1.canglaoshi.org

HTTPS加密通讯

1. 下载证书文件到 /usr/local/nginx/conf/cert

2. 更新 nginx.conf 的配置, 并且测试配置文件

3. 重新启动Nginx

4. 在客户端配置域名解析

5. 利用客户端访问 https://tts.canglaoshi.org

niginx.conf

可定制化

可以通过编写Lua脚本进行功能扩展

nginx_lua模块

反向代理集群

配置

1. 进行合理的规划: 规定每个服务器所扮演的角色.

2. 配置每个Tomcat应用服务器, 并且启动测试.

3. 配置Nginx服务器, 测试配置文件

4. 重新启动Nginx

5. 客户端配置域名解析

6. 客户端浏览器访问域名, 可以看到多台Tomcat为一个域名服务

nginx.conf

阿里云配置Nginx转发到Tomcat

1.配置Nginx

2. 测试重新启动nginx

3. 在阿里云的dns解析中解析两个域名tom.canglaoshi.org, 1711.canglaoshi.org 到服务器ip

4. 测试: 用浏览器访问这两个域名.

Nginx 集群转发策略

1. 轮询（默认）

2.指定权重

3. ip_hash

4. fair（第三方）

5. url_hash（第三方）

开发框架

Spring

ConextLoaderListener监听器

是整个Spring应用启动的关键

Spring启动过程大致如下：

1、在Servlet容器启动后，会创建一个ServletContext（整个Web应用的上下文）；

2、由于ContextLoaderListener实现了ServletContextListener，因此会在ServletContext创建完成后，其中的contextInitialized方法会自动被调用；

contextInitialized方法中将会通过ServletContext实例的getParameter()方法找到Spring配置文件位置，然后根据其中的内容为Spring创建一个根上下文（WebApplicationContext，即通常所说的IOC容器）：

3、将WebApplicationContext作为ServletContext的一个属性放进去，名称是WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE

IOC

WebApplicationContext：即Spring IOC容器，由容器创建和管理Bean，使用时直接从容器中获取

配置方式

XML配置文件

＠Resource/＠Autowired注解配置

Bean的作用域

在Spring4中有以下几个作用域（见ConfigurableBeanFactory和WebApplicationContext接口源码）（1）singleton：默认的作用域，仅为每个Bean对象创建一个实例。

（2）prototype：可以根据需要为每个Bean对象创建多个实例。

（3）request：为每个HTTP请求创建它自有的一个Bean实例，仅在Web相关的ApplicationContext中生效。

（4）session：为每个HTTP会话创建一个实例，仅在Web相关的ApplicationContext中生效。

（5）global session：为每个全局的HTTP会话创建一个实例。一般仅在porlet上下文中使用生效。同时仅在Web相关的ApplicationContext中生效。

（6）application：为每个ServletContext创建一个实例。仅在Web相关的ApplicationContext中生效。

Bean的生命周期

依赖注入的几种方式

构造注入

属性注入setter

接口注入

FactoryBean与BeanFactory

AOP

动态代理

JDK动态代理（针对接口，代理类为其兄弟类）

目标对象实现了若干接口

CGLIB动态代理（针对类，代理类为其子类）

目标对象没有实现接口

拦截器

事务管理

五大事务隔离级别

七大事务传播特性

事务管理器

核心接口是PlatformTransactionManager

org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager：主要用于jdbc和mybatis数据源

org.springframework.orm.hibernate3.HibernateTransactionManager：主要用于Hibernate数据源

编程式事务

通过使用TransactionTemplate或者PlatformTransactionManager相关事务API来实现事务管理

声明式事务

XML配置&lt;tx:advice&gt;标签

@Transactional注解

异常回滚

只会回滚RuntimeException异常

定时任务调度Spring Task

分支主题

XML配置&lt;task:scheduler&gt;标签

@Scheduled注解配置

异步任务

XML配置&lt;task:executor&gt;标签

@Async注解配置

缓存支持Spring Cache

Spring 5 新特性

兼容 Java 9

最低要求 Java 8，因为使用了Java 8的一些新特性

响应式编程 WebFlux

即Spring-WebFlux模块，以 Reactor 库为基础，包含了对响应式 HTTP、服务器推送事件（Server-Sent Event）和 WebSocket 的客户端和服务器端的支持。

基于Java注解编程模型

使用方式与Spring MVC基本一样，只是使用的类型不是普通的对象，而是响应式编程中的Mono、Flux对象

Mono对象

表示单个对象，如User，用法与Optional类似

Flux对象

表示一系列的对象，类似于List&lt;User&gt;

基于函数式编程模型

服务器端

HandlerFunction 函数式接口

Mono&lt;T extends ServerResponse&gt; handle(ServerRequest request)方法用于处理客户端请求

RouterFunction 路由接口

Mono&lt;HandlerFunction&lt;T extends ServerResponse&gt;&gt; route(ServerRequest request) 方法用于选择处理对应请求的HandlerFunction对象并返回

只需要使用RouterFunctions.route 方法创建 RouterFunction 类型的 bean，就会被自动注册来处理请求并调用相应的 HandlerFunction

客户端

使用 WebClient.create方法创建客户端发起HTTP请求调用REST API 和 SSE（服务端推送）服务

使用 WebSocketClient 类的API 访问WebSocket

测试

Spring Boot

用于快速构建及开发Spring应用，可以看成是Spring框架的简化版

”约定优于配置“思想

使用约定的默认配置，减少配置文件编写

配置文件

properties文件

application.properties

yml文件

application.yml

基于注解配置

Spring原有的@Controller、@Service、@Component、@Bean、@Configuration等注解

@SpringBootApplication注解的类

表示整个应用的入口，通常位于项目的顶层包

properties配置文件读取

Spring原有的@Value

与@PropertySource配合使用读取指定配置属性值

缺点： 1、只支持单个属性值读取2、只支持简单数据类型，如String、Boolean及数值类型

Spring Boot新增的@ConfigurationProperties

可以指定配置属性前缀，自动绑定属性值

比@Value功能更强大 1、支持实体属性自动封装；

2、支持复杂数据类型的解析，比如数组、列表List

starter简化Maven配置

预先定义好需要的依赖并打包，需要时直接引入即可

所有Spring Boot项目公共的父依赖

spring-boot-starter-parent模块

自动配置AutoConfigurer

为项目添加默认配置

application.properties/application.yml文件中定义的配置会覆盖默认配置

自带的spring-boot-autoconfigure模块

内置Servlet容器

Tomcat、Jetty、Undertow等

ORM框架

Hibernate

分支主题

HQL

可以看成是面向对象的SQL，它将原生SQL中的表名和列名分别用全类名和属性名替换了

对象的三种状态

transient(瞬时状态)，persistent(持久化状态)以及detached(离线状态)

主要组成

Session：提供用户对数据库操作的API

SessionFactory：创建Session对象的工厂

Query：负责执行数据库查询操作，支持SQL、HQL两种方式

缓存机制

一级缓存

二级缓存

Criteria（QBC）

多表映射

注解

JPA提供的注解

javax.persistence包下：@Id，@Column，@Entity，@Table，@OneToMany，@ManyToOne等

Hibernate增加的注解

数据库方言Dialect

分支主题

它是Hibernate数据库可移植性强的关键所在，不同的数据库使用不同的方言类进行处理，通常需要我们自己指定。比如：Oracle10gDialect（Oracle数据库方言）、MySQL5Dialect（MySQL数据库方言）等

在方言类中包含了对不同类型数据库差异的处理，比如分页、常用函数的语法

HibernateTemplate

Spring对Hibernate的集成和封装，使用它可以很方便的进行数据库操作

HibernateTemplate的作用是保证session能够正确的打开和关闭，避免手工管理Session带来的问题。

使用 HibernateTemplate 时必须进行事务管理，否则将会报错

Mybatis

主要组成

Configuration MyBatis配置信息

配置方式

XML文件

注解

SqlSession 提供用户对数据库操作的API，完成增删改查

Executor 由SqlSession调用执行数据库操作

StatementHandler 对SQL语句进行操作

ParameterHandler 将用户传递的参数转换成JDBC Statement 所需要的参数

ResultSetHandler 将JDBC返回的ResultSet结果集对象转换成List集合

TypeHandler 负责java数据类型和jdbc数据类型之间的映射和转换

动态SQL

通过标签的形式大大的减少了条件查询时拼接SQL的难度，提高了SQL的准确率

常用标签

if、where、foreach等

结果映射

resultMap

数据类型转换

插件机制

Interceptor接口

分页插件

缓存机制

一级缓存：Session级别的缓存，Executor对象会维护一个Cache缓存，默认开启

二级缓存：Application级别的缓存，可以看作是作用于整个应用的全局缓存。一般通过自定义缓存Redis、Memcached等实现

MVC框架

Struts2

核心过滤器StrutsPrepareAndExecuteFilter

PrepareOperations

包括setEncodingAndLocale、createActionContext、findActionMapping等重要操作

ExecuteOperations

包括executeStaticResourceRequest、executeAction操作

ActionMapping

包含Action的基本信息，名称、命名空间、方法名、请求参数以及返回结果Result等信息

拦截器Interceptor

intercept(ActionInvocation invocation)方法用于在调用ActionInvocation.invoke方法前后执行其它操作

控制器Action

由ActionInvocation.invoke方法负责调用执行

值栈ValueStack

模型驱动ModelDriven

1、Action实现ModelDriven接口； 2、在Action中定义实体类属性，并通过getModel方法返回

OGNL（Object-Graph Navigation Language）

OgnlValueStack类

其中的数据分成了两部分： 1、root（栈结构，CompoundRoot，继承于ArrayList）2、context（map形式，OgnlContext）

OGNL表达式：#相当于调用ActionContext.getContext()方法、%用于、$引用OGNL表达式

ActionContext中的属性（和四大域对象类似）： ①parameters请求参数、②request请求对象、③session对象、④application对象；⑤attr依次按照request-&gt;session-&gt;application范围查找属性，与pageContext.findAttribute()类似

struts2标签库

struts2标签统一使用s作为标签前缀，类似&lt;s:property&gt;

分类

内置标签

常用的有：&lt;s:property&gt;、&lt;s:if&gt;、&lt;s:else&gt;等

自定义标签

1、创建Component类，继承org.apache.struts2.components.Component类，并重写start()、end()方法

3、在项目WEB-INF目录下创建tld文件（其中描述了标签的语法，如：标签有哪些属性，标签的属性是否支持表达式等内容）

2、创建标签类，继承org.apache.struts2.views.jsp.ComponentTagSupport类，并重写getBean()方法和populateParams()方法

国际化

文件上传

数据验证

Action中的input、validate方法

请求参数类型转换TypeConverter

SpringMVC

基本组成

DispatcherServlet

找到对应请求的HandlerMapping，将请求转发给对应的HandlerAdapter

处理器映射器HandlerMapping

保存请求的URL与Handler（可以是Controller或Servlet等）的对应关系

处理器适配器HandlerAdapter

调用对应的Handler进行处理，并返回ModelAndView对象给DispatcherServlet

控制器Controller

拦截器HandlerInterceptor

preHandle、postHandle、afterCompletion方法

HandlerExecutionChain

负责Handler执行前后的HandlerInterceptor的调用

模型视图ModelAndView、模型Model/ModelMap

视图解析器ViewResolver

将逻辑视图转换成物理视图

请求参数解析和封装

RequestMappingHandlerAdapter

HandlerMethodArgumentResolver接口

HandlerMethodArgumentResolverComposite类默认定义了26个不同的参数解析器

ServletModelAttributeMethodProcessor 两种情况：

①使用@ModelAttribute注解的类型；

②自定义实体POJO：通过特定的DataBinder将请求参数绑定到为实体中的属性上；

其它类型的参数处理：如Map、ServletRequest、ServletResponse、Model等使用内置转换器自动转换

类型转换

Converter&lt;S, T&gt;接口

自定义类型转换器：实现Converter接口，并重写convert方法

ConversionService接口

方法返回值处理

HandlerMethodReturnValueHandler接口

文件上传

配置 CommonsMultipartResolverr 文件上传解析器

MultipartFile对象作为方法参数接收

全局异常处理

实现HandlerExceptionResolver接口

使用@ControlerAdvice/@RestControllerAdvice注解

其它框架

日志框架

作用

用于Java应用日志记录，通常保存到文件中，方便调试跟踪系统运行情况及排查问题

分类

日志门面

Apache的 commons-logging

Spring等框架依赖其做日志记录

slf4j

slf4j-api-xxx.jar

jboss-logging

Hibernate依赖其做日志记录

桥接器（适配器）

slf4j-log4j：slf4j适配log4j

slf4j-jdk14：slf4j适配JDK提供的日志框架（JUL）

slf4j-logback：slf4j适配logback

具体实现

log4j

JUL（java.util.logging）

安全框架

Shiro

主要功能

权限控制

身份认证（登录）Authentication

权限验证（授权）Authorization

会话管理

数据加密

常用的加密算法

API

当前用户（不一定是人，比如爬虫程序）Subject

安全管理器SecurityManager，shiro的核心

SecurityUtils工具类

Realm，域，从中获取用户的角色、权限信息进行身份认证

Spring Security

定时任务框架

Quartz

Spring Task

工作流引擎

JBPM（Java Business Process Management）

Activiti

模板引擎

freemarker、velocity、thymeleaf、beetl（国产）

全文搜索框架

Apache Lucene

主要功能

创建及维护索引，提供全文检索服务。支持结果排序及关键字高亮

主要组成

索引保存目录Directory

FSDirectory：索引存储在磁盘

RAMDirectory：索引存储在内存

索引文档Document

Field：StringField只索引不分词，TextField既索引又分词

分词器Analyzer

对于索引内容进行分词

常用分词器

简单分词器SimpleAnalyzer

标准分词器StandardAnalyzer

中文分词器

SmartChineseAnalyser

IKAnalyzer

庖丁分词器PaodingAnalyzer

索引管理器IndexWriter

负责索引文档的创建、更新、删除

查询分析器QueryParser

构造搜索条件并分析

索引阅读器IndexReader

索引搜索器IndexSearcher

根据搜索条件返回匹配的结果

Compass

基于Lucene，ElasticSearch的前身

提供了Spring、Hibernate框架集成

ElasticSearch

基于Lucene，分布式的，适用于实时、大数据量的搜索场景

Apache Solr

基于Lucene，适用于常规搜索场景

利用Zookeeper进行分布式管理

Hibernate Search

集成了Hibernate、Lucene和ElasticSearch

网络编程框架

HTTP客户端

Apache HttpClient

OkHttp

网络IO框架

Netty

Mina

Hibernate-Validator 参数校验框架

Bean Validation规范的实现

项目管理及构建工具

Maven

坐标

groupId、artifactId、version

仓库

本地、远程仓库

依赖配置

引入依赖：dependencies、dependency节点

排除依赖：exclusions、exclusion节点

聚合与继承，分别是modules、parent节点

生命周期和命令

mvn clean、mvn test、mvn package、mvn install

Archetype

创建Maven项目的基本骨架

自定义Archetype

Maven镜像

阿里云公有镜像http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public/

Maven私服

Nexus私服配置

Maven插件

Maven功能的扩展

自定义Maven插件

继承AbstractMojo类

Ant/Gradle

版本控制工具

SVN

Git

CI 持续集成工具

jenkins

常用工具

Google Guava

Optional类

避免空指针

MoreObjects工具类

作为java.util.Objects类的扩展

字符串操作，如split、join等操作

Spliter、Joiner类

函数式编程

Apache Commons

commons-beanutils包

用于处理JavaBean相关操作，最常见的就是属性复制。

如 BeanUtils.copyProperties()、ProperUtils.copyProperties()

commons-lang包

如：StringUtils

commons-io包

简化IO操作

如：IOUtils

commons-collections包

简化集合操作

如：CollectionUtils

commons-fileupload包

处理文件上传相关操作

Spring 中的工具类

StringUtils

字符串操作

WebUtils

处理Web相关操作

FileCopyUtils（文件复制）、ResourceUtils（读取文件）等

ObjectUtils

ReflectionUtils

简化反射操作

其它常用工具

lombok

通过注解简化Java代码编写，使代码看起来更简洁。可以自动生成类的getter、setter、toString、hashcode、equals、构造器等

常用注解

@Getter、@Setter

为属性自动生成getter、setter方法

@NoArgsConstructor

生成无参构造器

@AllArgsConstructor

生成包含所有属性的构造器

@Data

生成getter、setter、hashcode、equals、toString方法

其它功能注解

@Slf4j 注入log日志对象

@NonNull 非空检查

Swagger

可以与Spring MVC集成为项目生成RESTful API文档，并且可以直接在页面测试

数据库

关系型数据库

SQL语法

数据查询语言DQL

数据查询语言，顾名思义就是从数据库中查询数据。包括select、where、order by、group by、having等动词。

数据定义语言DDL

数据定义语言，用于数据库表结构的相关操作，如创建表CREATE、删除表DROP、添加表索引等。

数据操作语言DML

通过GRANT或REVOKE获得许可，确定单个用户和用户组对数据库对象的访问。某些RDBMS可用GRANT或REVOKE控制对表单个列的访问。

数据操纵语言DCL

实现对数据库表数据的查询、增加、删除和修改操作，包括insert、update、delete

SQL执行顺序

QL语句的语法书写顺序与其执行顺序有区别

语法顺序：SELECT -&gt; DISTINCT -&gt; FROM -&gt; JOIN ON -&gt; WHERE -&gt; GROUP BY -&gt; HAVING -&gt; UNION -&gt; ORDER BY 执行顺序：FROM -&gt; WHERE -&gt; GROUP BY -&gt; HAVING -&gt; SELECT -&gt; DISTINCT -&gt; UNION -&gt; ORDER BY

常见关系型数据库

SQL Server

MySQL

Oracle

PostgreSQL

数据库设计

三大范式

第一范式1NF：列的原子性

第二范式2NF：满足第一范式，必须要有主键列

第三范式3NF：满足第二范式，主外键引用

完整性约束

域（列）完整性：包括取值范围、类型、默认值、非空等

实体（行）完整性：主关键字既不能重复，也不能为空值

参照完整性：外键约束

用户自定义完整性：范围约束等

数据库模型

概念模型

E-R图，即Entity Relationship，实体关系。可以通过PowerDesigner进行建模

逻辑模型

关系：二维表

物理模型

表结构，包括字段类型、长度、主外键、是否非空等信息

JDBC

Java DataBase Connectivity，即Java数据库连接，是用Java语言定义的统一的数据库操作规范，具体实现由各个数据库厂商完成。位于java.sql包中，包含对数据库的各种操作相关接口和类

操作步骤

加载数据库驱动

导入对应数据库的驱动jar包

Class.forName(数据库驱动全类名) 加载驱动

获取连接对象

DriverManager.getConnection(url, userName, password)

获取语句对象Statement/PreparedStatement

进行数据操作（增、删、改、查）

释放资源：关闭结果集ResultSet、语句对象Statement、连接对象Connection

API

DriverManager类

用于获取数据库连接对象

DriverManager.getConnection(url, userName, password)

Connection接口

完成数据库操作的主要对象，其中包括了数据操作相关的方法

事务相关

设置手动提交事务: connection.setAutoCommit(false);

提交事务：connection.commit();

Statement接口

执行SQL语句

PreparedStatement接口

Statement的子接口

执行预编译SQL语句，防止SQL注入，及提高SQL执行效率

ResultSet接口

代表查询结果集

CallableStatement接口

PreparedStatement的子接口

处理存储过程的调用

DatabaseMetaData接口

包含对数据源的元数据（比如表结构、字段类型、函数、触发器、存储过程等）信息进行获取的API

通过Connection对象的getMetaDta()方法获取

ResultSetMetadata接口

包含对查询结果集中的元数据（比如字段类型、字段值）等信息进行获取的API

通过ResultSet对象的getMetadata()方法获取

数据库连接池

C3P0

DBCP

Druid

带有监控功能的数据库连接池，由阿里巴巴开源

HikariCP

“光”，号称是性能最好的数据库连接池

事务

ACID四大特性

原子性Atomicity

事务是原子性操作，要么都执行，要么都不执行

一致性Consistency

事务在执行前后数据完整性必须保持一致

隔离性Isolation

并发的事务之间是相互隔离的，事务内部的操作对于其他事务而言都是互不可见的。如果不考虑隔离性，就可能发生脏读、不可重复读、幻读的问题

1）脏读：一个事务读取了另一个事务改写但还未提交的数据，如果这些数据被回滚，则读到的数据无效。 2）不可重复读：在同一事务中，多次读取同一数据返回的结果不同。

3）幻读：一个事务读取了几行记录后，另一个事务插入一些记录。后来的查询中，前一个事务就会发现有些原来没有的记录。

持久性Durability

事务一旦完成提交，引起的数据改变将是永久性的，即使数据库发生故障也不应该对其有任何影响

游标

相当于一个指针，用于对数据库中数据进行遍历操作，通常以行为单位进行遍历

函数

CREATE FUNCTION func_name&#13; (@[参数名] [类型],@[参数名] [类型], ......) RETURNS [返回值类型1], [返回值类型2]......&#13; AS&#13; BEGIN&#13; .....&#13; END

有返回值，可以在select语句中使用

存储过程

CREATE PROCEDURE/PROC sp_name&#13; @[参数名] [类型],@[参数名] [类型], ......&#13; AS&#13; BEGIN&#13; .....&#13; END

无返回值，通过 exec sp_name [参数名] 形式进行调用

触发器

似于存储过程，唯一区别是触发器不能执行EXECUTE语句调用，而是在用户执行T-SQL语句时自动触发执行。

视图

基于 SQL 语句的结果集构成的表（虚拟表）

索引

普通索引

最基本的索引类型，没有唯一性之类的限制

唯一索引

不允许其中任何两行具有相同索引值的索引

主键索引

主键索引是唯一索引的特定类型，索引字段为主键

全文索引

按包含的字段数量

单一索引

单个字段作为索引

组合索引

多个字段一起作为一个索引

按数据结构

Hash索引

通过Hash算法计算索引位置，效率高，一次定位。但需要解决Hash冲突。不支持范围检索

Btree索引

以B/B+树的数据结构存储，应用范围广

按物理存储结构

聚集索引

数据和索引存放在同一文件中，以主键为索引存储数据

表中行的物理顺序与键值的逻辑（索引）顺序相同。一个表只能包含一个聚集索引。

非聚集索引

数据和索引分开单独存放在不同的文件中，索引文件不存储数据，而是存储数据的地址

数据库表中记录的物理顺序与索引顺序可以不相同。一个表中可以包含多个非聚集索引

注意事项

1、适合索引的列是出现在where子句中的列，或者连接子句中指定的列

2、选择基数大的列作为索引，基数计算方式：COUNT(DISTINCT columnName) / COUNT(*)

3、组合索引遵循最左原则,如对于索引 index(a,b,c)，当查询条件包含列a时会使用索引

4、如果列类型是字符串，那一定要在查询条件中给数据加上引号，否则会进行隐式类型转换，不会使用索引

5、前导模糊查询不能命中索引，如 like '%abc'

SQL执行计划

MySQL

explain 命令，如 explain select * from tb_user

Oracle

explain plan 命令，如 explain plan for select * from tb_user

非关系型数据库

Redis、MongoDB等

分布式数据库

Apache HBase

Alibaba OceanBase

ElasticSearch

接口服务

RPC

即Remote Procedure Call，远程过程调用。客户机通过网络实现对服务器上的方法进行调用。

常见框架

Alibaba dubbo

Google grpc

Facebook Thrift

RMI

可以看成是RPC的Java实现，同时它也是JNDI（即Java Naming and Directory Interface，Java命名和目录接口）规范的一种实现。

主要组成

Naming类

LocateRegistry类

Remote接口：代表远程对象

nicastRemoteObject类

使用步骤（HelloWorld程序）

1、声明远程接口（如IHelloService），并继承Remote接口；

2、在远程接口中声明需要远程调用的方法，注：必须声明抛出RemoteException异常！

3、编写远程对象接口的实现类（如HelloServiceImpl），必须继承UnicastRemoteObject类，方法中的参数必须实现Serializable接口；

4、编写服务端程序（即被远程调用的一方）：

① 使用LocateRegistry.createRegistry(port);绑定端口

② 使用Naming.bind()方法将HelloServiceImpl对象进行绑定，如Naming.bind("rmi://localhost:8888/HelloService", new HelloServiceImpl());

5、编写客户端程序（调用方）：

① 使用Naming.lookup()方法根据服务端绑定的地址获取远程对象

如 IHelloService helloService = (IHelloService) Naming.lookup("rmi://localhost:8888/HelloService");

② 调用helloService对象的方法

如 helloService.hello();

Web Service

SOAP协议

Simple Object Access Protocol（简单对象访问协议)，它是一种轻量的、简单的、基于XML和HTTP的Web数据交换协议。它通过XML 来实现消息描述，然后再通过 HTTP 协议实现消息传输。

WSDL

即Web Service Description Language，Web服务描述语言。就是基于XML，用于描述Web 服务及其函数、参数和返回值的语言。

WSDD

即Web Serive Deployment Descriptor，Web服务部署描述符。用于服务端Web Service的发布

常见框架

Apache Axis

Apache CXF

RESTful

即表述性状态传递（Representational State Transfer，简称REST），它是一种软件架构风格，可以完全使用HTTP协议实现。适用于完全无状态的CRUD（Create、Retrieve、Update、Delete，即数据的增删改查）操作

对资源的操作有获取、创建、修改和删除，与HTTP协议提供的GET、POST、PUT、DELTE等方法相对应

通过Spring MVC来实现

org.springframework.web.filter.HiddenHttpMethodFilter 过滤器（由于浏览器form表单只支持GET与POST请求，而DELETE、PUT等method并不支持，此过滤器就可以将其转换成标准的HTTP方法，使得支持PUT、DELETE等请求）

统一异常处理

@ExceptionHandler注解

实现HandlerExceptionResolver 接口

token身份验证

大数据

以云计算技术为基础，高效处理海量的数据分析

云计算

"云" 隐喻互联网，“云计算”其实就是使用互联网来接入存储或者运行在远程服务器端的应用、数据、或者服务，比如云服务器、云数据库等。

三种服务模式：

IaaS：Infrastructure as a Service，基础设施即服务；

一台服务器（硬件，一般可以带操作系统），其它软件需要自己安装；

OpenStack：IaaS层面的云计算平台

PaaS：Platform as a Service，平台即服务；

Java应用开发环境（JDK、Tomcat、MySQL等）；

SaaS：Software as a Service，软件即服务

一个已经开发完成可立即投入使用的网站或系统

四种部署模式：私有云、公有云、混合云、社区云

云服务供应商：阿里云、腾讯云、谷歌云、亚马逊云等

开发平台

Hadoop

Spark

zookeeper

高并发

概念

大量用户同时访问请求网站或系统，造成请求不能及时响应的现象

解决思路

负载均衡Load Balance，简称LB

硬件

F5

A10

软件

nginx

Linux服务器集群系统LVS（Linux Virtual Server）

HaProxy

服务器集群

服务器集群就是指将很多服务器集中起来一起进行同一种服务，在客户端看来就像是只有一个服务器

常见集群

Tomcat服务器集群

Apache + Tomcat：一台Apache服务器进行反向代理与请求分发，多台Tomcat服务器处理请求

Nginx + Tomcat：一台Nginx服务器进行反向代理与请求分发，多台Tomcat服务器处理请求

Weblogic服务器集群

数据库服务器集群

锁机制

分布式锁

基于数据库实现

锁表

创建一张锁表，当需要锁住某个方法或资源时，我们就在该表中增加一条相应的记录，想要释放锁的时候就删除该条记录

排他锁

在查询语句后面增加for update，数据库会在查询过程中给数据库表增加排他锁，直到事务提交后才会释放锁

基于缓存实现

如redis、memcached等

基于zookeeper实现

Java中的锁

用于保证线程同步

同步锁synchronized关键字

Lock

CAS

数据库锁

已由数据库本身实现，只需调用相关语句即可

乐观锁

通常通过在表结构中增加一个版本号字段来解决，查询数据时将版本号一起查出来，需要更新数据时就将原有版本号加一

给数据库操作加个版本号判断，满足条件的才会执行，这就相当于给数据库操作加了一把锁

如 update user set name='Tom', version=2 where id=1 and version=1

悲观锁

共享锁

对于MySQL数据库，在查询语句后面加上lock in share mode，数据库就会在查询过程中给数据库表增加共享锁

排他锁

也称独占锁。排他锁与共享锁相对应，就是指对于多个不同的事务，对同一个资源只能有一把锁。

在查询语句后面增加for update，数据库会在查询过程中给数据库表指定行增加排他锁，直到事务提交后才会释放锁

如 select * from user where name='张三' for update

缓存技术

要解决的问题

缓存一致性

缓存与数据库中的数据需要保证一致

缓存雪崩

缓存在同一时间大面积失效

缓存穿透

一时间大量请求查询不存在的缓存，造成后端数据库压力增大

好处

减轻数据库如MySQL、Oracle等的压力

提高数据访问的速度

常用缓存中间件

memcached

特点： 1、只支持key-value数据结构存储

2、缓存数据全部在内存中，不支持数据持久化

EhCache

redis

什么是Redis

Redis是远程的

Redis是基于内存的

Redis是非关系型数据库

Redis的应用场景

缓存

会话缓存（Session Cache）

全页缓存（FPC）

队列

数据存储

排行榜/计数器

发布/订阅

Redis的安装(Linux环境下)

下载源码

wget http://download.redis.io/releases/redis-2.8.13.tar.gz

解压后编译并安装

tar xzf 下载的安装包名

cd 进入解压后的文件夹中

make 编译

make install 安装

Redis.conf文件配置

后台启动配置参数

daemonize yes （no-不后台启动　yes-后台启动）

端口配置参数

port 6379 （可以更改自己的端口号，客户端登陆时，如改变默认端口，则需指定设置的端口进行登陆）

信息查看命令

查看redis客户端 which redis-cli 登录：redis-cli(默认登录本机6379端口) info命令查看redis信息

Redis数据类型

String

存储的值

可以是字符串、整数或浮点，统称为元素

读写能力

对字符串操作，对整数类型加减

String类型操作　[key|value(string/int/float)]

set

设置置顶key的值

set key value

get

获取指定key的值

get key

incr

将key中储存的数字值增一

incr key

decr key

将key中储存的数字值减一

decr key

incrby

key 所储存的值增加给定的减量值(decrement)

incrby key decrement

decrby

key 所储存的值减去给定的减量值(decrement)

decrby key decrement

append

如果 key 已经存在并且是一个字符串， APPEND 命令将 value 追加到 key 原来的值的末尾。

append key value

setnx

只有在 key 不存在时设置 key 的值

setnx key value

mget

获取所有(一个或多个)给定 key 的值。

mget key [key...]

mset

同时设置一个或多个 key-value 对

mget key value [key value ...]

getset

将给定 key 的值设为 value ，并返回 key 的旧值(old value)。

getset key value

setex

将值 value 关联到 key ，并将 key 的过期时间设为 seconds (以秒为单位)。

setex key seconds value

strlen

返回 key 所储存的字符串值的长度

strlen key

del

删除键

del key

List

存储的值

一个有序序列集合且每个节点都包好了一个元素

读写能力

序列两端推入、或弹出元素、修剪、查改或移除元素

List类型操作 [key =&gt; value1 | 自 value2 | 左 value3 | 而 value4 | 右 ]

push

lpush

将一个或多个值插入到列表头部

lpush key value1 [value2....]

rpush

将一个或多个值插入到列表尾部

rpush key value1 [value2....]

pop

lpop

移出并获取列表的第一个元素

lpop key

rpop

移出并获取列表的最后一个元素

rpop key

lrange

获取列表指定范围内的元素

lrange key start stop

llen

获取列表长度

llen key

lindex

通过索引获取列表中的元素

lindex key index

lrem

移除列表元素

lrem key count value

count &gt; 0

从表头开始向表尾搜索，移除与 VALUE 相等的元素，数量为 COUNT

count &lt; 0

从表尾开始向表头搜索，移除与 VALUE 相等的元素，数量为 COUNT 的绝对值

count = 0

移除表中所有与 VALUE 相等的值

lset key index value

通过索引设置列表元素的值

lset key index value

Set

存储的值

无序的方式，各不相同的元素

读写能力

从集合中插入或删除元素

Set类型操作 key-&gt;[ value1 value2 value3 value4 ]

sadd

向集合添加一个或多个成员（存在则返回0）

sdd key member1 [member2]

scard

获取集合的成员数

scard key

sinter

返回给定所有集合的交集

sinter key1 [key2]

sismember

判断 member 元素是否是集合 key 的成员

sismember key member

smembers

返回集合中的所有成员

smembers key

srandmember

返回集合中一个或多个随机数

srandmember key [count]

srem

移除集合中一个或多个成员

srem key member1 [member2]

Hash

存储的值

有key-valued的散列组，其中key是字符串，value是元素

读写能力

按照key进行增加删除

Hash类型操作 key-&gt; key1 value(string/int/float) key2 value(string/int/float) key3 value(string/int/float) key4 value(string/int/float)

hset

将哈希表 key 中的字段 field 的值设为 value

srem key field value

hmset

同时将多个 field-value (域-值)对设置到哈希表 key 中

hmset key field1 value1 [field2 value2]

hsetnx

只有在字段 field 不存在时，设置哈希表字段的值

hsetnx key field value

hget

获取存储在哈希表中指定字段的值

hget key field

hmget

获取所有给定字段的值

hget key field1 [field2]

hgetall

获取在哈希表中指定 key 的所有字段和值

hgetall key

hvals

获取哈希表中所有值

hvals key

hlen

获取哈希表中字段的数量

hlen key

hkeys

获取所有哈希表中的字段

hkeys key

hdel

删除一个或多个哈希表字段

hdel key field1 [field2]

hexitst

查看哈希表 key 中，指定的字段是否存在

hexitst key field

Sort Set

存储能力

带分数的score-value有序集合，其中score为浮点，value为元素

读写能力

集合插入，按照分数范围查找

Sorc Set类型操作 key-&gt; score(10.1) value(string/int/float) rank:1 score(9.1) value(string/int/float) rank:0 score(11.2) value(string/int/float) rank:2

zadd

向有序集合添加一个或多个成员，或者更新已存在成员的分数

zadd key score1 member1 [score2 member2....]

zcard

获取有序集合的成员数

zcard key

zcount

计算在有序集合中指定区间分数的成员数

zcount key min max

zincrby

有序集合中对指定成员的分数加上增量 increment

zincrby key increment member

zrange

通过索引区间返回有序集合成指定区间内的成员

zrange key start stop [withscores]

zrank

返回有序集合中指定成员的索引

zrank key member

zrem

移除有序集合中的一个或多个成员

zrem key member1 [member2....]

zrevrange

返回有序集中指定区间内的成员，通过索引，分数从高到底

zrevrange key start stop [withscores]

zscore

返回有序集中，成员的分数值

zscore key member

PHP安装Redis扩展

redis扩展下载

wget https://github.com/phpredis/phpredis/archive/develop.zip

php查看命令

php -m

查看php已有的扩展

php -v

查看php版本

php开发包安装

yum php-devee install

安装步骤

unzip develop.zip 解压

phpize 生成configure工具

使用configure工具

./configure --with-php-config=/usr/bin/php-config

make/make install 编译/安装

php.ini - extension=redis.so 在配置php.ini文件添加“extension=redis.so”

查看php.ini配置文件命令

php --ini

PHP操作redis

redis函数手册

https://github.com/phpredis/phpredis

CDN（Content Delivery Network，内容分发网络）缓存

服务降级

Spring

网页HTML静态化

数据库读写分离、分表分库

图片服务器分离

限流

算法

计数器

令牌桶

Nginx限流

限制流入，允许出现一定程度的突发流量

漏桶算法

限制流出，按固定速度流出

实现方式

Nginx

google guava

应用

使用计数器结合redis限流

基于时间片削峰

通过MQ削峰

负载测试工具

Jmeter

Tsung

全链路压测

读压力

谢亚丽

分布式

CAP理论

指的是在一个分布式系统中，Consistency（一致性）、 Availability（可用性）、Partition tolerance（分区容错性），三者不可得兼

1、一致性（C）：在分布式系统中的所有数据备份，在同一时刻是否同样的值。（等同于所有节点访问同一份最新的数据副本）

2、可用性（A）：在集群中一部分节点故障后，集群整体是否还能响应客户端的读写请求。（对数据更新具备高可用性）

3、分区容错性（P）：以实际效果而言，分区相当于对通信的时限要求。系统如果不能在时限内达成数据一致性，就意味着发生了分区的情况，必须就当前操作在C和A之间做出选择。

幂等性

幂等（idempotent、idempotence）是一个数学与计算机学概念，常见于抽象代数中。

在编程中一个幂等操作的特点是其任意多次执行所产生的影响均与一次执行的影响相同。

分布式计算

大运算量计算场景

MapReduce、Hadoop、Spark

分布式存储

大数据量存储场景

分布式数据库

Redis、MongoDB、HBase等

分布式文件系统Distributed File System，HDFS

一致性哈希Consist Hashing算法

用于分布式数据存储，使数据在各个存储节点上均匀分布

广泛应用于分布式缓存

分布式消息服务（消息队列）

ActiveMQ、RabbitMQ、RocketMQ、Kafka

可应用于高并发场景

分布式系统需要解决的问题

分布式事务

分布式事务是指事务的参与者、支持事务的服务器、资源服务器以及事务管理器分别位于不同的分布式系统的不同节点之上。

Session一致性

ip hash负载均衡

使用缓存如redis保存Session

通过编写自己的HttpServletRequest实现替代Tomcat的Session管理，然后在Filter中使用

已有的解决方案：Spring Session + Redis

1、引入Spring Session相关jar包

2、在web.xml增加SpringSessionRepositoryFilter配置

3、引入Redis相关jar包，并增加相应的Spring Bean配置

服务器Session复制

1、修改conf/server.xml文件，打开注释：&lt;Cluster className="org.apache.catalina.ha.tcp.SimpleTcpCluster"/&gt;

2、在web.xml文件中加入配置：&lt;distribute/&gt;

性能优化

性能指标

硬件层面

主机负载

CPU使用率

内存使用率

磁盘IO

软件层面

响应时间

指系统对请求作出响应的时间，通常包括客户端响应时间、网络响应时间和服务端响应时间。

吞吐量

并发用户数

性能测试

Jmeter

硬件优化

CPU、内存、磁盘

数据库SQL优化

分析SQL执行计划

SQL语句优化

建立及优化索引

JVM参数调优

内存泄漏

内存使用后未得到及时释放，而且不能被GC回收，导致虚拟机不能再次使用该内存，此时这段内存就泄露了

内存溢出OOM

OutOfMemoryError，当没有足够的空闲内存可供程序使用时出现

常见类型

Java Heap Space : Java堆内存溢出

种情况最常见，一般由于内存泄露或者堆的大小设置不当引起。对于内存泄露，需要通过内存监控软件（如heapdump）查找程序中的泄露代码；而堆大小可通过设置JVM的参数-Xms、-Xmx来解决。

PermGen Space：永久代内存溢出

即方法区内存溢出，如果程序加载的类过多，或者使用反射、gclib等这种动态代理生成类的技术，就可能导致该区发生内存溢出。此种情况可以通过更改方法区的大小来解决，设置-XX:PermSize=64m -XX:MaxPermSize=256m参数。

另外，过多的常量尤其是字符串也会导致方法区溢出，因为常量池也位于方法区中。

注：从Java8开始移除了Permgen Space，取而代之的是MetaSpace

StackOverFlowError：栈溢出

即虚拟机栈或本地方法栈区域内存溢出

出现原因：程序中出现死循环或递归次数过多；也可能是栈大小设置过小导致，可通过设置-Xss参数来调整栈大小。

监控工具

jps：查看Java进程

jmap：查看JVM当前的堆内存快照（heapdump）

jstack：查看JVM当前的线程快照，又称threaddump文件，它是JVM当前每一条线程正在执行的堆栈信息的集合

jinfo：实时查看JVM的参数信息

jstat：用于监控JVM的各种运行状态信息，如类的装载、内存、垃圾回收、JIT编译器等

jconsole：用于监控内存，线程、堆栈等信息

jprofile：类似于jconsole，比jconsole监控的信息更全面

程序优化

代码优化

遵循好的编码规范

《阿里巴巴Java开发手册》

《Google编码规范》

运用好的编码技巧

提高代码可重用性、可扩展性

JNI（Java Native Interface，Java本地接口）

将底层的一些操作使用更接近操作系统的语言（如C/C++）进行实现，可以提高程序执行效率

JDK中使用了很多的native方法，如System类中的arraycopy、currentTimeMillis方法等

操作系统优化

软件架构

SOA

是一种粗粒度、松耦合服务架构，各服务间均需要基于ESB（Enterprise Service Bus，企业服务总线）进行消息通信

微服务

它是SOA的细粒度体现。将单体架构系统按照业务进行垂直切分成独立的服务，并独立部署、运行；各服务间通常是基于RESTful API（同步）和消息队列（MQ，异步）进行通信。

框架工具

技术选型

Dubbo + Zookeeper

dubbo作为RPC调用框架，提供服务调用功能；zookeerper作为服务注册中心。

Spring Cloud

主要组件

Docker容器

主要解决的问题：

1、通过镜像的方式将应用和运行环境一起打包部署，能做到开发、测试、线上环境保持一致

2、作为一种新的虚拟化技术，降低了传统虚拟化技术带来的成本