1.JDK成长记7:3张搞懂HashMap底层原理!码讲
2.Java并发编程解析 | 基于JDK源码解析Java领域中并发锁之StampedLock锁的码讲设计思想与实现原理 (三)
3.惊艳!阿里内部JDK源码剖析知识手册,码讲由浅入深堪称完美
4.太强了!码讲阿里老哥分享的码讲JDK源码学习指南,含8大核心内容讲解
5.知乎一天万赞!码讲applicationcontext源码华为JDK负责人手码JDK源码剖析笔记火了
6.真·手把手,码讲从头教你编译JDK
JDK成长记7:3张搞懂HashMap底层原理!码讲
一句话讲,码讲 HashMap底层数据结构,码讲JDK1.7数组+单向链表、码讲JDK1.8数组+单向链表+红黑树。码讲
在看过了ArrayList、码讲LinkedList的码讲底层源码后,相信你对阅读JDK源码已经轻车熟路了。码讲除了List很多时候你使用最多的还有Map和Set。接下来我将用三张图和你一起来探索下HashMap的底层核心原理到底有哪些?
首先你应该知道HashMap的核心方法之一就是put。我们带着如下几个问题来看下图:
如上图所示,put方法调用了putVal方法,之后主要脉络是:
如何计算hash值?
计算hash值的算法就在第一步,对key值进行hashCode()后,对hashCode的值进行无符号右移位和hashCode值进行了异或操作。为什么这么做呢?其实涉及了很多数学知识,简单的说就是尽可能让高和低位参与运算,可以减少hash值的冲突。
默认容量和扩容阈值是多少?
如上图所示,很明显第二步回调用resize方法,获取到默认容量为,这个在源码里是1<<4得到的,1左移4位得到的。之后由于默认扩容因子是0.,所以两者相乘就是扩容大小阈值*0.=。之后就分配了一个大小为的Node[]数组,作为Key-Value对存放的数据结构。
最后一问题是,如何进行hash寻址的?
hash寻址其实就在数组中找一个位置的意思。用的算法其实也很简单,就是用数组大小和hash值进行n-1&hash运算,这个操作和对hash取模很类似,网络报修平台源码只不过这样效率更高而已。hash寻址后,就得到了一个位置,可以把key-value的Node元素放入到之前创建好的Node[]数组中了。
当你了解了上面的三个原理后,你还需要掌握如下几个问题:
还是老规矩,看如下图:
当hash值计算一致,比如当hash值都是时,Key-Value对的Node节点还有一个next指针,会以单链表的形式,将冲突的节点挂在数组同样位置。这就是数据结构中所提到解决hash 的冲突方法之一:单链法。当然还有探测法+rehash法有兴趣的人可以回顾《数据结构和算法》相关书籍。
但是当hash冲突严重的时候,单链法会造成原理链接过长,导致HashMap性能下降,因为链表需要逐个遍历性能很差。所以JDK1.8对hash冲突的算法进行了优化。当链表节点数达到8个的时候,会自动转换为红黑树,自平衡的一种二叉树,有很多特点,比如区分红和黑节点等,具体大家可以看小灰算法图解。红黑树的遍历效率是O(logn)肯定比单链表的O(n)要好很多。
总结一句话就是,hash冲突使用单链表法+红黑树来解决的。
上面的图,核心脉络是四步,源码具体的就不粘出来了。当put一个之后,map的size达到扩容阈值,就会触发rehash。你可以看到如下具体思路:
情况1:如果数组位置只有一个值:使用新的容量进行rehash,即e.hash & (newCap - 1)
情况2:如果数组位置有链表,根据 e.hash & oldCap == 0进行判断,结果为0的使用原位置,否则使用index + oldCap位置,glibc源码包下载放入元素形成新链表,这里不会和情况1新的容量进行rehash与运算了,index + oldCap这样更省性能。
情况3:如果数组位置有红黑树,根据split方法,同样根据 e.hash & oldCap == 0进行树节点个数统计,如果个数小于6,将树的结果恢复为普通Node,否则使用index + oldCap,调整红黑树位置,这里不会和新的容量进行rehash与运算了,index + oldCap这样更省性能。
你有兴趣的话,可以分别画一下这三种情况的图。这里给大家一个图,假设都出发了以上三种情况结果如下所示:
上面源码核心脉络,3个if主要是校验了一堆,没做什么事情,之后赋值了扩容因子,不传递使用默认值0.,扩容阈值threshold通过tableSizeFor(initialCapacity);进行计算。注意这里只是计算了扩容阈值,没有初始化数组。代码如下:
竟然不是大小*扩容因子?
n |= n >>> 1这句话,是在干什么?n |= n >>> 1等价于n = n | n >>>1; 而|表示位运算中的或,n>>>1表示无符号右移1位。遇到这种情况,之前你应该学到了,如果碰见复杂逻辑和算法方法就是画图或者举例子。这里你就可以举个例子:假设现在指定的容量大小是,n=cap-1=,那么计算过程应该如下:
n是int类型,java中一般是4个字节,位。所以的二进制: 。
最后n+1=,方法返回,赋值给threshold=。再次注意这里只是计算了扩容阈值,没有初始化数组。应用商店app源码
为什么这么做呢?一句话,为了提高hash寻址和扩容计算的的效率。
因为无论扩容计算还是寻址计算,都是二进制的位运算,效率很快。另外之前你还记得取余(%)操作中如果除数是2的幂次方则等同于与其除数减一的与(&)操作。即 hash%size = hash & (size-1)。这个前提条件是除数是2的幂次方。
你可以再回顾下resize代码,看看指定了map容量,第一次put会发生什么。会将扩容阈值threshold,这样在第一次put的时候就会调用newCap = oldThr;使得创建一个容量为threshold的数组,之后从而会计算新的扩容阈值newThr为newCap*0.=*0.=。也就是说map到了个元素就会进行扩容。
除了今天知识,技能的成长,给大家带来一个金句甜点,结束我今天的分享:坚持的三个秘诀之一目标化。
坚持的秘诀除了上一节提到的视觉化,第二个秘诀就是目标化。顾名思义,就是需要给自己定立一个目标。这里要提到的是你的目标不要定的太高了。就比如你想要增加肌肉,给自己定了一个目标,每天5组,每次个俯卧撑,你看到自己胖的身形或者海报,很有刺激,结果开始前两天非常厉害,干劲十足,特别奥利给。但是第三天,你想到要个俯卧撑,你就不想起床,就算起来,可能也会把自己撅死过去......其实你的php aes解密源码目标不要一下子定的太大,要从微习惯开始,比如我媳妇从来没有做过俯卧撑,就让她每天从1个开始,不能多,我就怕她收不住,做多了。一开始其实从习惯开始,先变成习惯,再开始慢慢加量。量太大养不成习惯,量小才能养成习惯。很容易做到才能养成,你想想是不是这个道理?
所以,坚持的第二个秘诀就是定一个目标,可以通过小量目标,养成微习惯。比如每天你可以读五分钟书或者5分钟成长记,不要多,我想超过你也会睡着了的.....
最后,大家可以在阅读完源码后,在茶余饭后的时候问问同事或同学,你也可以分享下,讲给他听听。
Java并发编程解析 | 基于JDK源码解析Java领域中并发锁之StampedLock锁的设计思想与实现原理 (三)
在并发编程领域,核心问题涉及互斥与同步。互斥允许同一时刻仅一个线程访问共享资源,同步则指线程间通信协作。多线程并发执行历来面临两大挑战。为解决这些,设计原则强调通过消息通信而非内存共享实现进程或线程同步。
本文探讨的关键术语包括Java语法层面实现的锁与JDK层面锁。Java领域并发问题主要通过管程解决。内置锁的粒度较大,不支持特定功能,因此JDK在内部重新设计,引入新特性,实现多种锁。基于JDK层面的锁大致分为4类。
在Java领域,AQS同步器作为多线程并发控制的基石,包含同步状态、等待与条件队列、独占与共享模式等核心要素。JDK并发工具以AQS为基础,实现各种同步机制。
StampedLock(印戳锁)是基于自定义API操作的并发控制工具,改进自读写锁,特别优化读操作效率。印戳锁提供三种锁实现模式,支持分散操作热点与削峰处理。在JDK1.8中,通过队列削峰实现。
印戳锁基本实现包括共享状态变量、等待队列、读锁与写锁核心处理逻辑。读锁视图与写锁视图操作有特定队列处理,读锁实现包含获取、释放方式,写锁实现包含释放方式。基于Lock接口的实现区分读锁与写锁。
印戳锁本质上仍为读写锁,基于自定义封装API操作实现,不同于AQS基础同步器。在Java并发编程领域,多种实现与应用围绕线程安全,根据不同业务场景具体实现。
Java锁实现与运用远不止于此,还包括相位器、交换器及并发容器中的分段锁。在并发编程中,锁作为实现方式之一,提供线程安全,但实际应用中锁仅为单一应用,提供并发编程思想。
本文总结Java领域并发锁设计与实现,重点介绍JDK层面锁与印戳锁。文章观点及理解可能存在不足,欢迎指正。技术研究之路任重道远,希望每一份努力都充满价值,未来依然充满可能。
惊艳!阿里内部JDK源码剖析知识手册,由浅入深堪称完美
在当前互联网寒冬中,提升核心竞争力显得尤为关键。对于Java开发者来说,深入理解JDK源码是提升自身实力的重要途径。近期,一位阿里架构师花费数月精心整理的《JDK源码剖析知识手册》值得关注,它以8个章节从浅入深解析JDK,涵盖了多线程基础、Atomic类、Lock与Condition、同步工具类、并发容器、线程池与Future、ForkJoinPool以及CompletableFuture等核心内容。
多线程章节强调内存优化和效率提升,Atomic类则带你逐步揭开Concurrent包的层级结构。深入理解Lock与Condition,以及并发工具类背后的实现原理,将有助于编写更优雅、严谨的代码。并发容器的讲解,让你全面掌握包内各类工具的使用。线程池与Future的分析,揭示了高效任务管理的机制,ForkJoinPool和CompletableFuture的探讨则展示了并发编程的深度技巧。
这本手册并非泛泛而谈,而是旨在帮助开发者实现质的飞跃。记住,不断学习和提升是成长的关键。现在,只需点击这里即可获取这份宝贵的资源,开始你的JDK源码探索之旅,为自己增添竞争优势。点击这里,踏上成为更好开发者之路。
太强了!阿里老哥分享的JDK源码学习指南,含8大核心内容讲解
Java开发中,JDK源码的重要性不言而喻。作为Java运行环境的基石,JDK涵盖了Java的全部运行环境和开发工具,没有它,程序编译都无从谈起。为此,本文将分享一份来自阿里的资深程序员整理的JDK源码学习指南。
这份指南详尽介绍了JDK源码的多个核心内容,包括多线程基础、Atomic类、Lock与Condition接口、同步工具类、并发容器、线程池与Future、ForkJoinPool分治算法、异步编程工具CompletableFuture等。需要这份资料的朋友,请点击此处获取完整版。
以下是学习指南的具体章节:
第1章 多线程基础
第2章 Atomic类
第3章 Lock与Condition
第4章 同步工具类
第5章 并发容器
第6章 线程池与Future
第7章 ForkJoinPool
第8章 CompletableFuture
以上就是这份JDK源码学习笔记的概述,感兴趣的朋友可以点击此处获取完整版资料。
知乎一天万赞!华为JDK负责人手码JDK源码剖析笔记火了
探索JDK源码,无疑是提升编程技能的高效路径。随着时间的推移,JDK经过了精心打磨,代码结构紧凑,设计模式巧妙,运行效率卓越,凝聚了众多技术大牛的智慧结晶。要提升代码理解力,深入研究JDK源码是不可或缺的步骤。 对于初学者来说,借助他人的深度解析文章无疑能事半功倍。这些文章犹如高人的指导,能让你在学习中站得更高,看得更远。现在,就为你推荐一份极具价值的JDK源码剖析资料。虽然由于篇幅原因,这里只能呈现部分精华内容:第1章:深入多线程基础
第2章:原子操作的Atomic类解析
第3章:Lock与Condition的深入理解
第4章:同步工具类的实战讲解
第5章:并发容器的奥秘揭秘
第6章:线程池与Future的实践指南
第7章:ForkJoinPool的工作原理
第8章:CompletableFuture的全面解析
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本文将手把手教你编译 JDK,让你深入了解这一过程。尽管使用 JAVA 的人对 JDK 都不会陌生,但真正亲自编译它的开发者可能寥寥无几。然而,在遇到难以界定且现象奇特诡异的问题时,自定义 JDK 可能成为解决问题的关键。
首先,确保你的环境准备充分。我使用的是 CentOS 7.6 虚拟机,系统干净,没有安装额外软件。编译 JDK 需要特定的环境配置,例如确保 make 版本大于 3.8.1,这在 CentOS 7.6 以上版本中通常满足。此外,需要一个 Bootstrap JDK,版本为 7,避免使用版本为 8 的 JDK。将 Bootstrap JDK 的 bin 目录添加至 PATH,这样可以避免在后续步骤中配置参数。
接下来,按照 openjdk8 的 build 说明进行准备。下载并解压 JDK 7(版本为 jdk-7u-linux-x.tar.gz),并记住 java 的位置(/home/jdk/jdk1.7.0_/bin)。如果环境变量中已包含 JAVA_HOME,需将其删除,以确保编译过程顺利进行。
在准备阶段中,下载 openjdk 源代码时,可能会遇到各种问题。在收到错误提示如 "WARNING: jaxws exited abnormally" 或 "WARNING: jdk exited abnormally" 时,可以尝试重新执行 get_source 命令,该命令会仅下载未成功下载的组件。若长时间没有响应,检查带宽使用情况,必要时使用命令终止 Python 克隆进程,重新执行 get_source。
在下载完成后,执行编译命令:`bash ./configure make all`。确保 Bootstrap JDK 已添加至环境变量中,无需额外配置参数,除非通过 yum 安装依赖和调整 PATH。配置完成后,执行 `make` 命令,等待编译过程结束。
编译完成之后,可以使用自己编译的 JDK 来进行测试。通过 `images` 目录中的 j2sdk-image 和 j2re-image 来验证 JDK 的正确性。使用 `cp` 命令将 JDK 目录复制至其他位置,并检查版本信息。最后,编写脚本测试 JDK 的实际应用,例如使用 metabase 等复杂应用验证 JDK 的兼容性和稳定性。
通过本文的指导,你不仅能够成功编译 JDK,还能进一步理解 JDK 的内部结构和工作流程。实际操作中,可能会遇到一些挑战,但只要坚持下去,最终能够达到预期目标。
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