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什么是编译

  1. 利用编译程序从源语言编写的源程序产生目标程序的过程。
  2. 用编译程序产生目标程序的动作。 编译就是把高级语言变成计算机可以识别的2进制语言，计算机只认识1和0，编译程序把人们熟悉的语言换成2进制的。 编译程序把一个源程序翻译成目标程序的工作过程分为五个阶段：词法分析；语法分析；语义检查和中间代码生成；代码优化；目标代码生成。主要是进行词法分析和语法分析，又称为源程序分析，分析过程中发现有语法错误，给出提示信息。

什么是反编译

计算机软件反向工程（Reverse engineering）也称为计算机软件还原工程，是指通过对他人软件的目标程序（比如可执行程序）进行“逆向分析、研究”工作，以推导出他人的软件产品所使用的思路、原理、结构、算法、处理过程、运行方法等设计要素，某些特定情况下可能推导出源代码。反编译作为自己开发软件时的参考，或者直接用于自己的软件产品中。

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在周志明的深入理解Java虚拟机第二版这本书里对GC描述有这么一段话。

新生代GC（Minor GC）：指发生在新生代的垃圾收集动作，因为Java对象大多都具备朝生夕灭的特性，所以Minor GC非常频繁，一般回收速度也非常快。

老年代GC（Major GC / Full GC）：指发生在老年代的GC，出现了Major GC，经常会伴随着至少一次Minor GC（但非绝对的，在Parallel Scavenge收集器的收集策略里就有直接进行Major GC的策略选择过程）。Major GC 的速度一般会比Minor GC慢10倍以上。

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在深入理解Java虚拟机这本书里有这么一句话。

虚拟机并不是永远地要求对象的年龄必须达到了MaxTenuringThreshold才能晋升老年代，如果在Survivor空间中相同年龄所有对象大小的总和大于Survivor空间的一半，年龄大于或等于该年龄的对象就可以直接进入老年代，无须等到MaxTenuringThreshold中要求的年龄。

这句话的意思就是如果Survivor区中相同年龄的对象的大小超过了Survivor空间的一半，然后这个年龄再和我们设置的MaxTenuringThreshold（默认值15）晋升年龄阈值进行比较，两者取最小值，大于或等于此年龄的对象将会晋升到老年代。

但是呢，如果碰到下面这种情况，如果非得等到相同年龄对象的大小大于Survivor空间的一半才能晋升，就会导致Survivor空间被占满，但是无法晋升的问题。

  1. MaxTenuringThreshold设置为15
  2. 年龄1的对象占Survivor空间的33%
  3. 年龄2的对象占Survivor空间的33%
  4. 年龄3的对象占Survivor空间的34%
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如何判断一个对象是否可以被回收

  1. 引用计数算法

    给对象添加一个引用计数器，当对象增加一个引用的时候计数器加1，引用失效的时候计数器减1。当引用计数为0的时候证明对象可以被回收。但是如果存在循环引用的情况下，会导致对象永远不能被回收。看下面的例子。

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    public class Test {

        public Object ins = null;

        public static void main(String[] args) {
            Test a = new Test();
            Test b = new Test();
            a.ins = b;
            b.ins = a;
            a = null;
            b = null;
        }
    }

    此时虽然去除了a对象和b对象的引用，但是两个对象之间还是存在互相引用，这样就导致a、b两个对象无法被回收，但实际上这两个对象已经无法被访问。

  2. 可达性分析算法

    这个算法的基本原理就是通过一系列的称为”GC Roots”的对象作为起始点，从这些节点向下开始搜索，搜索所走过的路径称为引用链。当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连时，则证明对象无法被访问了。

    在Java语言中，可以作为GC Roots的对象包括下面几种

    • 虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）引用的对象。

    • 方法区中类静态属性引用的对象。

    • 方法区中常量引用的对象

    • 本地方法栈中JNI（Native方法）引用的对象

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MyBatis有多种提高查询效率的方法，比如说懒加载、缓存。MyBatis为我们提供了一级缓存和二级缓存。其中一级缓存是默认开启的，二级缓存需要我们自己去Mapper文件里配置。

一级缓存

一级缓存是SqlSession级别的，而且是默认开启的（但是这里需要注意的是MyBatis和Spring整合之后，一级缓存就会失效，每调用一次Mapper里的方法，就会重新创建一个SqlSession）。也就是说在同一个SqlSession里，相同的查询语句，第一次查询的结果会被缓存（PerpetualCache，缓存默认的实现类，包括一级缓存和二级缓存），后面的查询会直接从缓存里取数据。一级缓存里存的是上一次查询的对象，两个对象是完全相同的。

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Java应用程序在运行的时候可能会出现莫名的卡顿，CPU使用率很高等情况，这个时候我们需要定位问题，就需要使用到JVM的一些命令和工具。下面总结了我们在排查问题的时候经常使用的命令和工具（基于JDK1.8）。

常用命令

jstack

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Usage:
    jstack [-l] <pid>
        (to connect to running process)
    jstack -F [-m] [-l] <pid>
        (to connect to a hung process)
    jstack [-m] [-l] <executable> <core>
        (to connect to a core file)
    jstack [-m] [-l] [server_id@]<remote server IP or hostname>
        (to connect to a remote debug server)

Options:
    -F  to force a thread dump. Use when jstack <pid> does not respond (process is hung)
    -m  to print both java and native frames (mixed mode)
    -l  long listing. Prints additional information about locks
    -h or -help to print this help message

官方文档

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/jstack.html

  1. 打印线程栈日志(-l 表示打印出关于锁的额外信息)

    jstack -l pid

jinfo

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Usage:
    jinfo [option] <pid>
        (to connect to running process)
    jinfo [option] <executable <core>
        (to connect to a core file)
    jinfo [option] [server_id@]<remote server IP or hostname>
        (to connect to remote debug server)

where <option> is one of:
    -flag <name>         to print the value of the named VM flag
    -flag [+|-]<name>    to enable or disable the named VM flag
    -flag <name>=<value> to set the named VM flag to the given value
    -flags               to print VM flags
    -sysprops            to print Java system properties
    <no option>          to print both of the above
    -h | -help           to print this help message

官方文档

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/jinfo.html#BCGEBFDD

  1. 查看某个Java进程设置的最大堆内存

    jinfo -flag MaxHeapSize pid

    -XX:MaxHeapSize=482344960(字节)

  2. 查看某个Java进程设置的所有参数

    jinfo -flags pid

  3. 查看Java系统属性

    Jinfo -sysprops pid

= 表示默认值

:= 被用户或者JVM修改后的值

比如：

bool UseG1GC = false // =表示默认值

uintx MaxNewSize := 160759808 // :=表示被用户或jvm修改后的值

Non-default VM flags: 被手动赋值的参数，有的是自己设的（比如使用jinfo命令动态设置参数），有的是tomcat的shell脚本里tomcat设置的

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String类型在Java语言中算是比较特殊的一种类型，它区别于8种基本数据类型（int，short，byte，long，double，float，char，boolean）。这些基本数据类型对应的包装类型大多都提供了常量池（除了Double，Float，常量池范围-128,127，其中Integer可以通过JVM参数-XX:AutoBoxCacheMax调节常量池的范围）。String类型的常量池相对比较特殊，它的使用方法主要有两种。

  • 直接用双引号声明出来的 String对象 会直接分配在存储在字符串常量池里面
  • 如果不是用双引号声明的 String对象，可以调用String对象的intern方法。intern方法会检查字符串常量池里面是否存在当前字符串，如果不存在就会把该字符串存储在常量池里，存在则直接返回该字符串的引用。以下就是JDK1.8中String#intern方法的注释。
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* When the intern method is invoked, if the pool already contains a
* string equal to this {@code String} object as determined by
* the {@link #equals(Object)} method, then the string from the pool is
* returned. Otherwise, this {@code String} object is added to the
* pool and a reference to this {@code String} object is returned.

String#intern方法详解

它的大体实现结构就是: JAVA 使用 jni 调用c++实现的StringTable的intern方法, StringTable的intern方法跟Java中的HashMap的实现是差不多的, 只是不能自动扩容。默认大小是1009。

要注意的是，String的String Pool是一个固定大小的Hashtable，默认值大小长度是1009，如果放进String Pool的String非常多，就会造成Hash冲突严重，从而导致链表会很长，而链表长了后直接会造成的影响就是当调用String.intern时性能会大幅下降（因为要一个一个找）。

在 jdk6中StringTable是固定的，就是1009的长度，所以如果常量池中的字符串过多就会导致效率下降很快。在jdk7中，StringTable的长度可以通过一个参数指定：

  • -XX:StringTableSize=99991

相信很多 人都做过类似 String s = new String("abc")这个语句创建了几个对象的题目。 这种题目主要就是为了考察对字符串对象的常量池掌握与否。上述的语句中是创建了2个对象，第一个对象是”abc”字符串存储在常量池中，第二个对象在JAVA Heap中的 String 对象。

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FullGC发生的条件

  • 没有配置 -XX:+DisableExplicitGC情况下System.gc()可能会触发FullGC；
  • Promotion failed；
  • concurrent mode failure；
  • Metaspace Space使用达到MaxMetaspaceSize阈值；
  • 执行jmap -histo:live或者jmap -dump:live；
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说明：统计发现之前YGC的平均晋升大小比目前old gen剩余的空间大，触发的是CMS GC；如果配置了CMS，并且Metaspace Space使用量达到MetaspaceSize阈值也是触发CMS GC；

执行jmap -histo:live触发FullGC的gc log如下–关键词Heap Inspection Initiated GC，通过jstat -gccause pid 2s的LGCC列也能看到同样的关键词：

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[Full GC (Heap Inspection Initiated GC) 2018-03-29T15:26:51.070+0800: 51.754: [CMS: 82418K->55047K(131072K), 0.3246618 secs] 138712K->55047K(249088K), [Metaspace: 60713K->60713K(1103872K)], 0.3249927 secs] [Times: user=0.32 sys=0.01, real=0.32 secs]

执行jmap -dump:live触发FullGC的gc log如下–关键词Heap Dump Initiated GC，通过jstat -gccause pid 2s的LGCC列也能看到同样的关键词：

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[Full GC (Heap Dump Initiated GC) 2018-03-29T15:31:53.825+0800: 354.510: [CMS2018-03-29T15:31
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概述

对于 Java 程序员来说，在虚拟机自动内存管理机制下，不再需要像 C/C++程序开发程序员这样为每一个 new 操作去写对应的 delete/free 操作，不容易出现内存泄漏和内存溢出问题。正是因为 Java 程序员把内存控制权利交给 Java 虚拟机，一旦出现内存泄漏和溢出方面的问题，如果不了解虚拟机是怎样使用内存的，那么排查错误将会是一个非常艰巨的任务。

运行时数据区域

Java虚拟机在执行Java程序的过程中会把它管理的内存划分成若干个不同的数据区域。JDK1.8和之前的版本略有不同，下面会介绍到。

JDK1.8之前：

JDK1.8：

线程私有的：

程序计数器
本地方法栈
虚拟机栈

线程共享的：
堆
方法区
直接内存（非运行时数据区的一部分）

程序计数器

程序计数器时一块较小的内存，可以看做是当前所执行的直字节码的行号指示器。字节码解释器工作时通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令，分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等功能都需要依赖这个计数器来完成。

另外，为了线程切换后能恢复到正确的执行位置，每条线程都需要有一个独立的程序计数器，各线程之间计数器互不影响，独立存储，我们称这类内存区域为“线程私有”的内存。

程序计数器的两个作用：

  1. 字节码解释器通过改变程序计数器来一次读取指令，从而实现代码的流程控制，如：顺序执行、选择、循环、异常处理。

  2. 多线程环境下用于记录当前线程执行的位置，从而当线程被切换回来的时候能够知道上次运行的位置。

注意：程序计数器是唯一一个在Java虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域，它的生命周期随着线程的创建而创建，随着线程的结束而死亡。

Java虚拟机栈

与程序计数器一样，Java虚拟机栈也是线程私有的，它的生命周期和线程相同，描述的是 Java 方法执行的内存模型，每次方法调用的数据都是通过栈传递的。

Java 内存可以粗糙的区分为堆内存（Heap）和栈内存 (Stack),其中栈就是现在说的虚拟机栈，或者说是虚拟机栈中局部变量表部分。（实际上，Java 虚拟机栈是由一个个栈帧组成，而每个栈帧中都拥有：局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口信息。）

局部变量表主要存放了编译器可知的各种数据类型（boolean、byte、char、short、int、float、long、double）、对象引用（reference 类型，它不同于对象本身，可能是一个指向对象起始地址的引用指针，也可能是指向一个代表对象的句柄或其他与此对象相关的位置）。

Java 虚拟机栈会出现两种异常：StackOverFlowError 和 OutOfMemoryError。

StackOverFlowError： 若 Java 虚拟机栈的内存大小不允许动态扩展，那么当线程请求栈的深度超过当前 Java 虚拟机栈的最大深度的时候，就抛出 StackOverFlowError 异常。
OutOfMemoryError： 若 Java 虚拟机栈的内存大小允许动态扩展，且当线程请求栈时内存用完了，无法再动态扩展了，此时抛出 OutOfMemoryError 异常。

Java 虚拟机栈也是线程私有的，每个线程都有各自的 Java 虚拟机栈，而且随着线程的创建而创建，随着线程的死亡而死亡。

本地方法栈

和虚拟机栈所发挥的作用非常相似，区别是： 虚拟机栈为虚拟机执行 Java 方法 （也就是字节码）服务，而本地方法栈则为虚拟机使用到的 Native 方法服务。 在 HotSpot 虚拟机中和 Java 虚拟机栈合二为一。

本地方法被执行的时候，在本地方法栈也会创建一个栈帧，用于存放该本地方法的局部变量表、操作数栈、动态链接、出口信息。

方法执行完毕后相应的栈帧也会出栈并释放内存空间，也会出现 StackOverFlowError 和 OutOfMemoryError 两种异常。

堆

Java 虚拟机所管理的内存中最大的一块，Java 堆是所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例以及数组都在这里分配内存。
但是随着JIT编译器的发展与逃逸分析技术逐渐成熟，栈上分配、标量替换优化技术将会导致一些微妙的变化发生，所有的对象都分配在堆上也渐渐变得不是那么”绝对”了。

ava 堆是垃圾收集器管理的主要区域，因此也被称作GC 堆（Garbage Collected Heap）.从垃圾回收的角度，由于现在收集器基本都采用分代垃圾收集算法，所以 Java 堆还可以细分为：新生代和老年代：再细致一点有：Eden 空间、From Survivor、To Survivor 空间等。进一步划分的目的是更好地回收内存，或者更快地分配内存。

上图所示的 eden 区、s0 区、s1 区都属于新生代，tentired 区属于老年代。大部分情况，对象都会首先在 Eden 区域分配，在一次新生代垃圾回收后，如果对象还存活，则会进入 s0 或者 s1，并且对象的年龄还会加 1(Eden 区->Survivor 区后对象的初始年龄变为 1)，当它的年龄增加到一定程度（默认为 15 岁），就会被晋升到老年代中。对象晋升到老年代的年龄阈值，可以通过参数 -XX:MaxTenuringThreshold 来设置。

方法区

方法区与 Java 堆一样，是各个线程共享的内存区域，它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。虽然 Java 虚拟机规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分，但是它却有一个别名叫做 Non-Heap（非堆），目的应该是与 Java 堆区分开来。方法区也被称为永久代。

方法区和永久代的关系

《Java 虚拟机规范》只是规定了有方法区这么个概念和它的作用，并没有规定如何去实现它。那么，在不同的 JVM 上方法区的实现肯定是不同的了。 方法区和永久代的关系很像 Java 中接口和类的关系，类实现了接口，而永久代就是 HotSpot 虚拟机对虚拟机规范中方法区的一种实现方式。 也就是说，永久代是 HotSpot 的概念，方法区是 Java 虚拟机规范中的定义，是一种规范，而永久代是一种实现，一个是标准一个是实现，其他的虚拟机实现并没有永久代这一说法。

常用参数

JDK 1.8 之前永久代还没被彻底移除的时候通常通过下面这些参数来调节方法区大小

-XX:PermSize=N //方法区 (永久代) 初始大小
-XX:MaxPermSize=N //方法区 (永久代) 最大大小,超过这个值将会抛出 OutOfMemoryError 异常:java.lang.OutOfMemoryError: PermGen

相对而言，垃圾收集行为在这个区域是比较少出现的，但并非数据进入方法区后就“永久存在”了。

JDK 1.8 的时候，方法区（HotSpot 的永久代）被彻底移除了（JDK1.7 就已经开始了），取而代之是元空间，元空间使用的是直接内存。

下面是一些常用参数：

-XX:MetaspaceSize=N //设置 Metaspace 的初始（和最小大小）
-XX:MaxMetaspaceSize=N //设置 Metaspace 的最大大小

与永久代很大的不同就是，如果不指定元空间大小的话，随着更多类的创建，虚拟机会耗尽所有可用的系统内存。

为什么要将永久代（PermGen）替换为元空间呢（MetaSpace）呢

整个永久代有一个 JVM 本身设置固定大小上限，无法进行调整，而元空间使用的是直接内存，受本机可用内存的限制，并且永远不会得到 java.lang.OutOfMemoryError。你可以使用 -XX：MaxMetaspaceSize 标志设置最大元空间大小，默认值为 unlimited，这意味着它只受系统内存的限制。-XX：MetaspaceSize 调整标志定义元空间的初始大小如果未指定此标志，则 Metaspace 将根据运行时的应用程序需求动态地重新调整大小。

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Quartz 简介

Quartz是OpenSymphony在Job Scheduling 领域的又一个开源项目，它可以与J2EE与J2SE应用程序相结合也可以单独使用。
Quartz可以用来创建简单或为运行十个，百个，甚至是好几万个Jobs这样复杂的程序。Jobs可以做成标准的Java组件或 EJBs。

Quartz核心概念

调度器（Scheduler）

Quartz框架的核心是调度器。调度器负责管理Quartz应用运行时环境。调度器不是靠自己做所有的工作，而是依赖框架内一些非常重要的部件。Quartz不仅仅是线程和线程管理。为确保可伸缩性，Quartz采用了基于多线程的架构。启动时，框架初始化一套worker线程，这套线程被调度器用来执行预定的作业。这就是Quartz怎样能并发运行多个作业的原理。Quartz依赖一套松耦合的线程池管理部件来管理线程环境。

任务（Job）

Job接口非常容易实现，只有一个execute方法，类似TimerTask的run方法，在里面编写业务逻辑
Job实例在Quartz中的生命周期
每次调度器（Scheduler）执行job时，它在调用execute方法前会创建一个新的job实例。
当调用完成后，关联的job对象实例会被释放，释放的实例会被垃圾回收机制回收

触发器

Quartz中的触发器用来告诉调度程序作业什么时候触发。即Trigger对象时用来触发执行Job的。主要了解CronTriggerImpl和SimpleTriggerImpl。

trigger触发器通用属性

JobKey
表示job实例的标识，触发器被触发时，该指定的job实例会执行

StartTime
表示触发器的时间表首次被触发的时间，它的值的类型是 Java.util.Date
比如现在是1月，定义了定时任务每月11号执行，然后这时设置了startTime为5月1号，那么这个定时任务第一次开始执行的时间是 5月11号

EndTime
指定触发器的不再被触发的时间，它的值的类型是 Java.util.Date
比如定义每月6号执行任务，设置EndTime设置为8月1号，那么最后一次执行的时间是7月6号

SimpleTrigger
作用
在一个指定的时间段内执行一次作业任务
或是在指定的时间间隔内多次执行作业任务
需要注意的点
重复次数可以为0，正整数或是SimpleTrigger.REPEAT_INDEFINITY常量值
重复执行间隔必须为0或长整数
一旦被指定了endTime参数，那么它会覆盖重复次数参数的效果

CronTrigger
基于日历的作业调度器
而不是像SimpleTrigger那样精确执行间隔时间，比SimpleTrigger更常用
Cron表达式
用于配置CronTrigger实例
是由7个子表达式组成的字符串，描述了时间表的详细信息
格式 ：秒 分 时 日 月 周 年


quartz.properties
首先读取项目resources目录下的配置文件，如果没有则读取自带的配置

调度器属性 org.quartz.scheduler.instanceName
属性用来区分特定的调度器实例，可以按照功能用途来给调度器起名
org.quartz.scheduler.instanceId
和前者一样，也允许任何字符串，但这个值必须是在所有的调度器实例中是唯一的，尤其是在一个集群当中，作为集群的唯一key。假如你想Quartz帮你生成这个值的话，可以设置为AUTO

线程池
threadCount 线程数量，至少为1
threadPriority 设置线程的优先级 1-10，默认为5
org.quartz.threadPool.class 可以自定义线程池，比如按照业务规模进行动态伸缩

作业存储设置
插件配置

参考

简单的Quartz Demo