1、CAS解决线程安全问题

• java.util.concurrent.atomic包下类都是原子类，原子类都是基于sun.misc.Unsafe实现的， 基本可以分为一下几类：

• 原子性基本数据类型：AtomicBoolean、AtomicInteger、AtomicLong

• 原子性对象引用类型：AtomicReference、AtomicStampedReference、AtomicMarkableReference

• 原子性数组：AtomicIntegerArray、AtomicLongArray、AtomicReferenceArray

• 原子性对象属性更新：AtomicIntegerFieldUpdater、AtomicLongFieldUpdater、AtomicReferenceFieldUpdater

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1、Java内存模型

• JMM即Java Memory Model，它定义了主存（即JVM中的方法区和堆区）、工作内存（即JVM中的虚拟机栈）抽象概念，底层对应着CPU寄存器、缓存、硬件内存、CPU指令优化等。
  • JMM体现在以下几个方面：
    • 原子性-保证指令不会受到线程上下文切换的影响。
    • 可见性-保证指令不会受cpu缓存的影响。
    • 有序性-保证指令不会受cpu指令并行优化的影响。
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1、Java对象头

• 64位虚拟机对象头的Mark Word:

1、成员变量和局部变量

• 成员变量和静态变量的线程安全性
  • 如果它们没有共享，则线程安全。
  • 如果它们被共享了，根据它们的状态是否能够改变，又分两种情况。
    • 如果只有读操作，则线程安全。
    • 如果有读写操作，则这段代码是临界区，需要考虑线程安全。
• 局部变量的线程安全性
  • 局部变量是线程安全的。
  • 但局部变量引用的对象则未必。
    • 如果该对象没有逃离方法的作用访问，它是线程安全的。
    • 如果该对象逃离方法的作用范围，需要考虑线程安全。
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1、守护线程

• 默认情况下，Java进程需要等待所有线程都运行结束，才会结束。有一种特殊的线程叫做守护线程，只要其它非守护线程运行结束了，即使守护线程的代码没有执行完，也会强制结束。

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  @Slf4j public class TestThread { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Thread t1 = new Thread(() -> { while (true) { if (Thread.currentThread().isInterrupted()) { break; } } log.debug("结束"); }, "t1"); // 设置该线程为守护线程 t1.setDaemon(true); t1.start(); Thread.sleep(1000); log.debug("结束"); } }

1、进程和线程

进程

• 程序由指令和数据组成，但这些指令要运行，数据要读写，就必须将指令加载至CPU，数据加载至内存。在 指令运行过程中还需要用到磁盘、网络等设备。进程就是用来加载指令、管理内存、管理IO的。
• 当一个程序被运行，从磁盘加载这个程序的代码至内存，这时就开启了一个进程。
• 进程就可以视为程序的一个实例。大部分程序可以同时运行多个实例进程（例如记事本、画图、浏览器 等），也有的程序只能启动一个实例进程（例如网易云音乐、360安全卫士等）。

1、概述

• 类加载器是JVM执行类加载机制的前提。

• ClassLoader的作用：

  • ClassLoader是Java的核心组件，所有的Class都是由ClassLoader进行加载的，ClassLoader负责通过各种方式将Class信息的二进制数据流读入JVM内部，转换为一个与目标类对应的java.lang.Class对象实例。然后交给Java虚拟机进行链接、初始化等操作。因此，ClassLoader在整个装载阶段，只能影响到类的加载，而无法通过ClassLoader去改变类的链接和初始化行为。至于它是否可以运行，则由Execution Engine决定。

1、概述

• 在Java中数据类型分为基本数据类型和引用数据类型。基本数据类型由虚拟机预先定义，引用数据类型则需要进行类的加载。

• 按照Java虚拟机规范，从class文件到加载到内存中的类，到类卸载出内存为止，它的整个生命周期包括如下7个阶段。

1、概述

• Java字节码对于虚拟机，就好像汇编语言对于计算机，属于基本执行指令。
• Java虚拟机的指令由一个字节长度的、代表着某种特定操作含义的数字（称为操作码，Opcode）以及跟随其后的零至多个代表此操作所需参数（称为操作数，Operands）而构成。由于Java虚拟机采用面向操作数栈而不是寄存器的结构，所以大多数的指令都不包含操作数，只有一个操作码。
• 由于限制了Java虚拟机操作码的长度为一个字节（即0~255），这意味着指令集的操作码总数不可能超过256条。官方文档：https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-6.html
• 熟悉虚拟机的指令对于动态字节码生成、反编译Class文件、Class文件修补都有着非常重要的价值。因此，阅读字节码作为了解Java虚拟机的基础技能，需要熟练掌握常见指令。
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1、解析字节码文件作用

• 通过反编译生成的字节码文件，我们可以深入的了解java代码的工作机制。但是，自己分析类文件结构太麻烦了！除了使用第三方的jclasslib工具之外，oracle官方也提供了工具：javap。

• javap是jdk自带的反解析工具。它的作用就是根据c1ass字节码文件，反解析出当前类对应的code区（字节码指令）、局部变量表、异常表和代码行偏移量映射表、常量池等信息。

• 通过局部变量表，我们可以查看局部变量的作用域范围、所在槽位等信息，甚至可以看到槽位复用等信息。

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