1.JVM之创建对象源码分析
2.源码分析： Java中锁的源码种类与特性详解
3.死磕 java集合之ArrayDeque源码分析
4.java中的任务调度之Timer定时器（案例和源码分析）
5.FindBugs源码分析工具使用指南
6.Java原理系列 Java可序列化接口Serializable原理全面用法示例源码分析

JVM之创建对象源码分析

       欢迎探索我的技术分享：《半栈工程师》

       对于Java对象的创建，我过去只是分析停留在理论层面，但最近研究HotSpot虚拟机时，源码我深入剖析了JVM创建Java对象的分析底层机制。

       Java对象创建流程详解

       首先，源码我们从一个简单的分析易语言动画源码实例开始，看看如何通过代码创建一个Dog对象：

       代码中new Dog()在编译成字节码后，源码会变成new #2，分析这里的源码new是实例化对象的关键字，#2则指向常量池中的分析Dog类索引。常量池是源码类编译后的存储区域，包含了各种符号引用和常量。分析

        new指令源码剖析

       接下来，源码我们将深入new指令的分析源码。虽然涉及汇编代码，源码但无需立即深入，先了解一下《JVM之模板解释器》会有所帮助。新指令的运行过程如下：

       从指令中获取类在常量池的索引，存入rdx寄存器，并记录当前指令地址。

       获取常量池地址和元素类型数组_tags，用于后续类型检查。

       检查元素类型是否为JVM_CONSTANT_Class，如果不是，进入慢速分配。

       获取并入栈类的运行时数据结构InstanceKlass，即类的内存地址。

       判断类是否已解析，未解析则执行慢速分配，解析过的进入快速分配。

       计算类实例大小并分配内存，首先尝试TLAB区，失败则在Eden区分配。

       初始化对象实例数据和对象头。

       如果类未解析，执行慢速分配过程。

       总结

       至此，我们了解了Java对象从创建到初始化的全过程。虽然使用了模板解释器，但理解字节码解释器中的相关方法也是个不错的选择。如果你对HotSpot源码感兴趣，pytorch的源码欢迎加入讨论，我的****是wechat：wang_atbeijing。

源码分析： Java中锁的种类与特性详解

       在Java中存在多种锁，包括ReentrantLock、Synchronized等，它们根据特性与使用场景可划分为多种类型，如乐观锁与悲观锁、可重入锁与不可重入锁等。本文将结合源码深入分析这些锁的设计思想与应用场景。

       锁存在的意义在于保护资源，防止多线程访问同步资源时出现预期之外的错误。举例来说，当张三操作同一张银行卡进行转账，如果银行不锁定账户余额，可能会导致两笔转账同时成功，违背用户意图。因此，在多线程环境下，锁机制是必要的。

       乐观锁认为访问资源时不会立即加锁，仅在获取失败时重试，通常适用于竞争频率不高的场景。乐观锁可能影响系统性能，故在竞争激烈的场景下不建议使用。Java中的乐观锁实现方式多基于CAS（比较并交换）操作，如AQS的锁、ReentrantLock、CountDownLatch、Semaphore等。CAS类实现不能完全保证线程安全，使用时需注意版本号管理等潜在问题。

       悲观锁则始终在访问同步资源前加锁，确保无其他线程干预。ReentrantLock、Synchronized等都是典型的悲观锁实现。

       自旋锁与自适应自旋锁是另一种锁机制。自旋锁在获取锁失败时采用循环等待策略，避免阻塞线程。自适应自旋锁则根据前一次自旋结果动态调整等待时间，提高效率。飞机项目源码

       无锁、偏向锁、轻量级锁与重量级锁是Synchronized的锁状态，从无锁到重量级锁，锁的竞争程度与性能逐渐增加。Java对象头包含了Mark Word与Klass Pointer，Mark Word存储对象状态信息，而Klass Pointer指向类元数据。

       Monitor是实现线程同步的关键，与底层操作系统的Mutex Lock相互依赖。Synchronized通过Monitor实现，其效率在JDK 6前较低，但JDK 6引入了偏向锁与轻量级锁优化性能。

       公平锁与非公平锁决定了锁的分配顺序。公平锁遵循申请顺序，非公平锁则允许插队，提高锁获取效率。

       可重入锁允许线程在获取锁的同一节点多次获取锁，而不可重入锁不允许。共享锁与独占锁是另一种锁分类，前者允许多个线程共享资源，后者则确保资源的独占性。

       本文通过源码分析，详细介绍了Java锁的种类与特性，以及它们在不同场景下的应用。了解这些机制对于多线程编程至关重要。此外，还有多种机制如volatile关键字、原子类以及线程安全的集合类等，需要根据具体场景逐步掌握。

死磕 java集合之ArrayDeque源码分析

       双端队列是一种特殊的队列，两端皆可操作元素。ArrayDeque以数组方式实现，非线程安全。Deque接口继承自Queue，新增操作两端元素、类栈方法。

       ArrayDeque属性使用数组存储，头尾指针标识，最小容量为8。oem 源码部署默认初始容量，最小8。入队方法包括从头addFirst(e)和尾addLast(e)。容量不足直接扩容两倍，通过取模循环头尾指针。出队方法pollFirst()和pollLast()，同样取模循环。ArrayDeque可直接作为栈使用，操作队列头即可实现。

       总结：ArrayDeque采用数组实现双端队列，通过头尾指针循环数组操作。容量不足时扩容，每次增加一倍容量。作为栈使用，只需操作队列头。不支持线程安全。

java中的任务调度之Timer定时器（案例和源码分析）

       定时器在日常生活中如同闹钟般常见，用于在特定时间执行任务或重复执行同一任务。在Java中，内置的定时任务器 Timer 是实现此功能的强大工具。本文将深入探讨 Timer 的基本使用、源码分析及其局限性。

       一、Timer 基本使用

       在 Java 中，通过 Timer 实现定时任务时，主要涉及到 Timer 和 TimerTask 这两个类。Timer 负责管理任务的执行，而 TimerTask 则包含具体任务的实现。使用步骤如下：

       1. 创建 Timer。

       2. 创建 TimerTask 并实现业务逻辑。

       3. 使用 Timer 的 schedule 方法执行 TimerTask，可以指定开始执行时间、间隔时间等参数。

       例如，创建一个在 2 秒后执行、每隔 1 秒执行一次的 TimerTask：

       java

       Timer timer = new Timer();

       TimerTask myTask = new MyTask();

       timer.schedule(myTask, L, L);

       二、Timer 源码分析

       深入剖析 Timer 的源码有助于理解其内部机制。Timer 类内部包含 TaskQueue 和 TimerThread 两个关键组件。

       1. **TaskQueue**：这是一个最小堆，存放 Timer 的minizip源码编译所有 TimerTask。根据每个 TimerTask 的 nextExecutionTime（下次执行开始时间）决定其在堆中的位置。nextExecutionTime 越小，任务越有可能先执行。

       2. **TimerThread**：执行 TaskQueue 中的任务后，将任务从队列中移除。

       TimerTask 的位置决定于其 nextExecutionTime，确保优先执行执行时间最早的任务。此外，Timer 默认大小为 个任务。

       构造方法包括默认构造、是否为守护线程、带名字的构造、带名字和是否为守护线程的构造。

       定时任务方法包括：

       1. schedule(task, time)：在时间等于或超过 time 时执行 task 且仅执行一次。

       2. schedule(task, time, period)：首次在 time 时执行 task，之后每隔 period 毫秒重复执行。

       3. schedule(task, delay)：在 delay 时间后执行 task 且仅执行一次。

       4. schedule(task, delay, period)：在 delay 后开始首次执行 task，之后每隔 period 毫秒重复执行。

       执行定时任务的核心在于队列的维护和优先级调度。此外，还存在 scheduleAtFixedRate 方法，其行为与 scheduleAtFixedRate 类似，但考虑了任务执行所需时间的并发性。

       三、Timer 缺陷

       尽管 Timer 提供了基本的定时任务功能，但存在一些局限性：

       1. **线程管理不足**：当多个任务执行时间过长，且时间间隔不一致时，可能会导致任务执行顺序与预期不符，影响任务调度效率。

       2. **异常处理机制**：当 TimerTask 抛出 RuntimeException，所有任务都会停止执行，缺乏异常恢复机制。

       为了克服这些缺陷，出现了更高级的 Timer 替代品 ScheduledExecutorService，以及众多优秀的框架，提供更强大的任务管理和执行能力。未来文章中将详细介绍这些工具及其优势。

FindBugs源码分析工具使用指南

       探索FindBugs：Java静态分析工具的详尽使用教程</

       FindBugs，这款开源神器，是Java开发者不可或缺的bug检测工具。它不仅支持直观的GUI界面，还允许通过命令行、Ant构建工具和插件进行操作。本文将详细介绍如何在命令行和Ant构建中有效利用FindBugs，以及如何定制报告以优化您的开发流程。

       首先，让我们从命令行开始。在安装了JDK 1.8.0_的基础上，你需要下载FindBugs和Apache Ant，并设置环境变量。确保将findbugs-ant.jar加入到Ant的lib目录中。一个基础的命令行用法如下：

        <strong>findbugs -textui -maxHeap -include filterFile.xml -html:fancy.xsl -output findbugs.html ./target/demo-1.0.0.jar</strong>

       生成的HTML报告将提供一个直观的界面，让你轻松浏览检测到的bug。在Ant构建中，你需要在build.xml文件中配置findbugs，如:

        <strong><project name="findbugs"><property name="findbugs.home" value="C:/工具/安全/findbugs-3.0.1"/><taskdef .../><target name="findbugs"><findbugs ... sourcePath="${ basedir}/src/main/java" class location="${ basedir}/target/demo-1.0.0.jar" excludeFilter="${ basedir}/findbugs-exclude.xml"/></target></project></strong>

       excludeFilter在这里扮演关键角色，允许你排除特定类，比如这个例子中，排除不包含'demo'的类：`<strong><Class name="~.*^(demo).*"/></strong>`。

       在项目中，FindBugs将bug分为多个类别，包括Bad practice、Correctness等，每个类别都有特定的含义和重要性。通过HTML报告，你可以按照bug类型、类、文件名和行号进行筛选和查看。对于不熟悉的bug描述，官方文档提供了详尽的解释：<strong>/bugDescriptions.html</strong>。

       对于多jar包的处理，rejarForAnalysis工具大显身手。在bin目录下执行`find . -name "*.jar" | xargs rejarForAnalysis`，然后使用findbugs扫描整合后的jar文件，确保bug检测无遗漏。

       总的来说，FindBugs是一个强大且易于定制的工具，通过合理使用，它将大大提升你的代码质量。记住，每一步的配置和调整都是为了让你的代码更安全、更高效。现在，就去实践这些技巧，让FindBugs帮助你发现并修复隐藏的bug吧！

       

Java原理系列 Java可序列化接口Serializable原理全面用法示例源码分析

       实现Serializable接口的类表示该类可以进行序列化。未实现此接口的类将不会被序列化或反序列化。所有实现Serializable接口的子类也是可序列化的。这个序列化接口没有方法或字段，仅用于标识可序列化的语义。

       为了使非可序列化的类的子类能够进行序列化，子类需要承担保存和恢复父类的公共、受保护以及（如果可访问）包级字段状态的责任。只有当扩展的类具有可访问的无参构造函数来初始化类的状态时，子类才能承担这种责任。如果不满足这个条件，则声明类为可序列化是错误的，错误会在运行时被检测到。

       在反序列化过程中，非可序列化类的字段将使用类的公共或受保护的无参构造函数进行初始化。无参构造函数必须对可序列化的子类可访问。可序列化子类的字段将从流中恢复。

       在遍历图形结构时，可能会遇到不支持Serializable接口的对象。在这种情况下，将抛出NotSerializableException异常，并标识非可序列化对象的类。

       实现Serializable接口的类需要显式指定自己的serialVersionUID，以确保在不同的java编译器实现中获得一致的值。如果未显式声明serialVersionUID，则序列化运行时会根据类的各个方面计算出一个默认的serialVersionUID值。

       在使用Serializable接口时，有一些注意事项需要注意。例如，writeObject方法适用于以下场景：在覆写writeObject方法时，必须调用out.defaultWriteObject()来使用默认的序列化机制将对象的非瞬态字段写入输出流。只有在确实需要自定义序列化行为或保存额外的字段时，才需要覆写writeObject方法。

       可以使用Externalizable接口替代Serializable接口，以实现更细粒度的控制，但需要更多的开发工作。Externalizable接口允许在序列化时指定额外的字段，但需要在类中实现writeExternal和readExternal方法。

       序列化和反序列化的过程是通过ObjectOutputStream和ObjectInputStream来完成的。可以使用这两个类的writeObject和readObject方法来手动控制序列化和反序列化的过程。

       序列化示例：定义了一个Person类，并实现了Serializable接口。Person类有两个字段：name和age。age字段使用了transient关键字修饰，表示该字段不会被序列化。在main方法中，创建了一个Person对象并将其序列化到文件中。从文件中读取序列化的数据，并使用强制类型转换将其转换为Person对象。输出原始的person对象和恢复后的对象，验证序列化和反序列化的结果。

       序列化兼容性示例：在类进行了修改后，可以通过显式声明serialVersionUID来解决之前序列化的对象无法被正确反序列化的问题。

       加密和验证示例：在进行网络传输或持久化存储时，可以使用加密算法对序列化的数据进行加密，或使用数字签名来验证数据的完整性。

       自定义序列化行为示例：如果需要对对象的状态进行特殊处理，或以不同于默认机制的方式序列化对象的字段，可以通过覆写writeObject方法来控制序列化过程。

       使用Externalizable接口的示例：定义一个类，实现Externalizable接口，并在类中实现writeExternal和readExternal方法，用于保存和恢复额外的字段。

       序列化和反序列化的源码分析：序列化示例中的writeObject方法用于将指定的对象写入ObjectOutputStream中进行序列化。而readObject方法用于从ObjectInputStream中读取一个对象进行反序列化。

       序列化和反序列化的核心代码段展示了如何在序列化和反序列化过程中处理对象的类、类的签名以及类和其所有超类的非瞬态和非静态字段的值。确保了对象的完整恢复和验证过程的执行。

Java集合-Vector介绍、扩容机制、源码分析

       Java集合框架中的Vector类是一种古老的线程安全的数组列表，本文将简要介绍Vector，深入剖析其扩容机制，以及源码层面的解析。

       首先，我们来看创建Vector的方式。Vector提供了无参构造器和带初始容量和扩容增量的构造器。无参构造会设置initialCapacity为，capacityIncrement默认为数组长度的两倍。例如，调用this()或this(initialCapacity, 0)，实际上是为元素数据（elementData）分配了初始容量，但后续扩容会根据capacityIncrement值调整，如未指定则每次翻倍。

       当向Vector添加元素时，会触发add方法。例如，添加第一个元素1，若数组已满，会调用ensureCapacityHelper(elementCount + 1)，确保空间。此处，由于初始容量为，添加1后不需要扩容，元素直接添加到0索引。后续添加时，由于需要个位置，会进行扩容。判断条件是：新的容量减去最小需求小于0时，才会进行扩容，通常是将容量扩大为当前容量的两倍或直接扩容到满足需求的最小值。

       总的来说，Vector的扩容机制是动态的，确保在元素数量增长时，内存空间能相应扩展。源码中，add方法、ensureCapacityHelper函数和grow方法共同实现了这一机制，保证了Vector在高并发环境下的线程安全。通过理解这些细节，我们可以更好地运用Vector并优化程序性能。

Java并发系列 | Semaphore源码分析

       在Java并发编程中，Semaphore（信号量）是AQS共享模式的实用工具，它能够控制多个线程对共享资源的并发访问，实现流量控制。Semaphore的核心概念是“许可证”，类似于公共汽车票，只有获取到票的线程才能进行操作。许可证数量有限，当数量耗尽时，后续线程需要等待，直到有线程释放其许可证。Semaphore构造器接受初始许可证数量，可以选择公平或非公平的获取方式。

       Semaphore提供了获取和释放许可证的API，默认每次操作一个许可证。获取许可证有直接和尝试两种方式，直接获取可能阻塞，而尝试不会。acquire方法内部调用的是AQS的acquireSharedInterruptibly，它会尝试公平或非公平地获取，并在获取失败时决定是否阻塞。释放许可证则直接调用AQS的releaseShared方法，通过自旋循环确保同步状态的正确更新。

       Semaphore的应用广泛，本文通过实现一个简单的数据库连接池，展示了Semaphore如何控制连接的并发使用。连接池初始化时创建固定数量的连接，每次线程请求连接时需要获取许可证，释放连接时则释放许可证。测试结果验证了Semaphore有效管理连接并发并确保了流量控制。

       代码示例与测试结果表明，Semaphore通过控制许可证数量，确保了资源使用的合理调度，当连接池中所有连接被占用，后续请求将被阻塞，直到有连接被释放。这清楚地展示了Semaphore在并发控制中的作用。