舞者和竹蜻蜓

前言在我们使用Spring Boot的过程中会发现Spring Boot会将启动类同级目录以及子目录下符合条件的类自动注册成Bean，比如带有@Controller，@Service等注解的类。我们今天就看下默认配置在的自动扫描是如何实现的。 简介Spring Boot在启动过程中会先找出一个基础类，在默认配置下就是我们启动类所在的目录，然后将这个目录下面所有的资源都加载进来，依次遍历每个资源，看他们是否符合特定条件，大体是一个正常的类，并且本类或元注解上带有@Component注解，然后创建并返回这些类的BeanDefinition，供后续创建Bean动作使用。 扫描的过程忽略掉前置的流程，我们直接看关键部分的代码： 12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334private Set<BeanDefinition> scanCandidateComponents(String basePackage) { Set<BeanDefinition> candidates = ...

前言从今天开始我们进入Spring Boot的源码解读系列，本次使用的源码版本为3.2.X，后续默认都用这个版本的源码做解读。 我们先看一个最简单的Spring Boot启动代码： 12345678@SpringBootApplicationpublic class SpringbootDemoApplication { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(SpringbootDemoApplication.class, args); }} 就这么几行代码就成功启动了一个Spring Boot项目，我们今天就盘一下它是如何启动的。我们从run方法点进去，最终可以看到这样一个方法，总结来说就是先创建一个SpringApplication的实例，然后调用这个实例的run方法。 123public static ConfigurableApplicationContext run(Class<?>[] primarySour ...

前言ThreadPoolExecutor用于管理和控制线程，提供了线程池的功能，可以执行Runnable或Callable任务，它具有以下特性 线程池管理：ThreadPoolExecutor 可以帮助您管理线程池，包括创建、启动、关闭线程池以及管理线程的生命周期。 任务执行：它可以执行提交给线程池的任务，这些任务可以是 Runnable 或 Callable 接口的实现。 灵活的配置选项：ThreadPoolExecutor 提供了丰富的配置选项，可以通过设置核心线程数、最大线程数、任务队列、拒绝策略等参数来适应不同的场景和需求。 任务队列：线程池使用任务队列来存储等待执行的任务。ThreadPoolExecutor 支持多种类型的任务队列，例如无界队列、有界队列、同步移交队列等。 拒绝策略：当任务无法被接受执行时，ThreadPoolExecutor 提供了多种拒绝策略，例如抛出异常、丢弃任务、阻塞等待等，可以根据需要选择合适的策略。 线程池状态管理：ThreadPoolExecutor 提供了方法来管理线程池的状态，例如启动线程池、关闭线程池、等待线程池中所有任务执行完成等。 ...

前言今天就开始分析JAVA中的队列了，先从LinkedBlockingQueue开始吧。不同于LinkedList，它是 基于链表实现的线程安全的队列实现，可以用来在多线程环境中安全地传递数据，总结来说，它具有以下特点： 链表实现：内部使用单向链表来存储元素，这使得它在插入和移除操作时的性能表现较好。 线程安全：它可以在多个线程之间安全地进行操作，而不需要额外的同步手段。 阻塞操作：它支持阻塞操作，包括阻塞式的插入和移除操作。当队列为空时，试图从队列中获取元素的操作会被阻塞，直到队列中有可用元素为止；当队列已满时，试图向队列中插入元素的操作会被阻塞，直到队列有足够的空间为止。 容量可选：可以选择是否限制队列的容量。如果指定了容量限制，那么队列的大小将受限于该容量，当队列达到容量上限时，插入操作将被阻塞，直到有元素被移除为止。如果不指定容量限制，则队列的大小理论上可以无限增长(Integer.MAX_VALUE)。 先进先出：保证了元素的插入和移除顺序是先进先出的。 类图如下： 关键属性123456789101112131415161718192021222324252627282 ...

前言在我们日常开发中，HashMap无疑是一个被频繁使用的类，但是它本身也有自己的不足。HashMap被设计为一个线程不完全的类，这意味着它在并发读写时会有问题，所以我们日常开发时不会在并发场景使用它。而这次要分析的ConcurrentHashMap不仅具有和HashMap类似的功能，而且在并发场景下也完全没有问题。我们先看一下它的类图。 ConcurrentHashMap同时具有以下特性： 线程安全：ConcurrentHashMap内部使用分段锁技术，不同的线程可以同时操作不同的段，提高并发性。 高并发：ConcurrentHashMap允许多个线程同时读，而不需要任何锁。写操作（如put，remove等）需要锁定部分数据，而不是整个数据结构。 非阻塞算法：ConcurrentHashMap使用一种新的方法CAS（Compare and Swap），它是硬件对于并发操作的直接支持，当多个线程尝试使用CAS同时更新同一个变量时，只有其中一个线程能更新变量的值，而其它线程都失败，失败的线程并不会被挂起，而是被告知失败，并允许再次尝试。 弱一致性：ConcurrentHa ...

前言ReentrantLock(可重入锁)，它提供了与synchronized关键字类似的同步功能，但比synchronized更加灵活。 从类图上可以看到，它实现了Lock接口与Serializable接口，这意味着它有锁的特性，并且可以被序列化。同时它有三个内部类，而且其中的两个子类FairSync和NofairSync又继承了Sync，它俩的区别是FairSync会先检查同步队列中是否有在等待的线程，有就将当前线程加入队列的尾部；NofairSync则是直接尝试竞争锁，得到锁就执行自己的逻辑。 ReentrantLock的一些主要特性： 可重入性：和synchronized一样，ReentrantLock也支持可重入性。也就是说，一个线程可以多次获取同一个锁，而不会造成死锁 公平性和非公平性：ReentrantLock可以在创建时指定公平性。如果设置为公平锁，那么等待时间最长的线程将优先获取锁。如果设置为非公平锁（默认），那么哪个线程获取锁是不确定的。 条件变量：ReentrantLock提供了一个Condition类，可以用于多线程之间的精确唤醒。这是synchronize ...

前言CountDownLatch的主要用途是同步一个或多个任务，使得这些任务在继续执行前必须等待其他任务完成。从类图上可以看到它的内部很简单，只有一个Sync的内部类。其中Sync是继承了AQS的，这意味着CountDownLatch底层还是基于AQS实现的。注意的是CountDownLatch只能等待countDown()前面的逻辑，countDown()后面的逻辑可能会在await()方法后执行，要看系统的调度。 小demo在这个例子中，我们创建了一个初始计数值为2的CountDownLatch。然后，我们创建了两个线程，每个线程在完成其任务后都会调用countDown()方法。主线程调用await()方法，等待所有其他线程完成任务。当所有其他线程都调用了countDown()方法，计数器的值变为0，主线程才会继续执行 123456789101112131415161718192021222324252627public class CountDownLatchTest { public static void main(String[] args) throws ...

前言Semaphore，中文翻译为信号量，常用来限制某些资源的访问数量。就好像一个十个座位的咖啡厅最多只能接纳10个客户一样。由下面类图可以看出，Semaphore实现了Serializable接口，意味着它可以被虚拟化，同时它有三个子类：Sync，NofairSync，FairSync；其中Sync是Semaphore的核心，NofairSync，FairSync均继承自Sync，它俩的主要区别是在tryAcquireShared(int acquires)方法的实现，FairSync在尝试获取许可前会检查是否有等待的线程，以保证公平性。 使用demo下面例子中，我们定义了一个同时只能有1个线程进行逻辑处理的信号量，线程2我们先休眠10毫秒，这意味着线程1会先执行逻辑然后休眠1秒再释放资源，此时线程2只有等待线程1释放完后才能继续执行。 1234567891011121314151617181920212223242526public static void main(String[] args) { Semaphore semaphore = new Semap ...

前言AbstractQueuedSynchronizer(AQS)，翻译成中文为抽象队列同步器，是JAVA中很多类处理锁机制的底层方法，比如我们后面要讲的ReentrantLock、CountDownLatch、Semaphore等都是基于AQS来实现的。 关键属性1234567891011121314151617181920212223242526// 等待队列的头节点。当一个线程获取同步状态成功后，该线程所对应的Node会成为head。当head的waitStatus不再需要阻塞后续的线程时，可以将其waitStatus设置为SIGNAL，这样新的节点就可以安全的加入队列。private transient volatile Node head;// 等待队列的尾节点。新的节点通过CAS操作加入到队列的尾部。private transient volatile Node tail;// 同步状态，它的属性含义由子类定义，ReentrantLock中表示重入次数,Semaphore中表示可用的许可证数量,CountDownLatch中表示倒计数的数量。private volatil ...

前言ThreadLocal，简单翻译过来就是本地线程，但是直接这么翻译很难理解ThreadLocal的作用，如果换一种说法，可以称为线程本地存储。简单来说，就是ThreadLocal为共享变量在每个线程中都创建一个副本，每个线程可以访问自己内部的副本变量。这通常会比其它可选方法更简单、更快。例如，当在服务器上执行事务时，可能需要在多个方法和对象中访问事务上下文。ThreadLocal变量通常用于保存这种信息，以避免使用显式参数传递。 由于ThreadLocal的底层是ThreadLocalMap，这是一个静态内部类，用于存储每个线程的ThreadLocal变量。每个线程都有一个自己的ThreadLocalMap。ThreadLocalMap是一个定制的哈希映射，只用于维护线程本地值。它的键是ThreadLocal对象，值是线程本地变量的值。我们下面也会着重分析下这个静态内部类的源码。 简单用法下面的例子中，我们创建了三个线程，每个线程都设定了自己的值，第三个线程会调用remove方法清除值。从结果我们可以看到每个线程的操作都是独立的，值并没有串掉。 123456789101112131 ...