1.OpenJDK17-JVM 源码阅读 - ZGC - 并发标记 | 京东物流技术团队
2.写Java这么久,码赏JDK源码编译过没?编译JDK源码踩坑纪实
3.JDK成长记7:3张图搞懂HashMap底层原理!码赏
4.TreeMap就这么简单源码剖析
5.太强了!码赏阿里老哥分享的码赏JDK源码学习指南,含8大核心内容讲解
6.Java并发编程解析 | 基于JDK源码解析Java领域中并发锁之StampedLock锁的码赏设计思想与实现原理 (三)
OpenJDK17-JVM 源码阅读 - ZGC - 并发标记 | 京东物流技术团队
ZGC简介:
ZGC是Java垃圾回收器的前沿技术,支持低延迟、码赏deepchain源码大容量堆、码赏染色指针、码赏读屏障等特性,码赏自JDK起作为试验特性,码赏JDK起支持Windows,码赏JDK正式投入生产使用。码赏在JDK中已实现分代收集,码赏预计不久将发布,码赏性能将更优秀。码赏
ZGC特征:
1. 低延迟
2. 大容量堆
3. 染色指针
4. 读屏障
并发标记过程:
ZGC并发标记主要分为三个阶段:初始标记、并发标记/重映射、重分配。本篇主要分析并发标记/重映射部分源代码。
入口与并发标记:
整个ZGC源码入口是ZDriver::gc函数,其中concurrent()是一个宏定义。并发标记函数是concurrent_mark。
并发标记流程:
从ZHeap::heap()进入mark函数,使用任务框架执行任务逻辑在ZMarkTask里,具体执行函数是work。工作逻辑循环从标记条带中取出数据,直到取完或时间到。此循环即为ZGC三色标记主循环。之后进入drain函数,从栈中取出指针进行标记,直到栈排空。标记过程包括从栈取数据,标记和递归标记。
标记与迭代:
标记过程涉及对象迭代遍历。标记流程中,ZGC通过map存储对象地址的finalizable和inc_live信息。map大小约为堆中对象对齐大小的二分之一。接着通过oop_iterate函数对对象中的指针进行迭代,使用ZMarkBarrierOopClosure作为读屏障,实现了指针自愈和防止漏标。
读屏障细节:
ZMarkBarrierOopClosure函数在标记非静态成员变量的指针时触发读屏障。慢路径处理和指针自愈是核心逻辑,慢路径标记指针,快速路径通过cas操作修复坏指针,并重新标记。php作业管理系统源码
重映射过程:
读屏障触发标记后,对象被推入栈中,下次标记循环时取出。ZGC并发标记流程至此结束。
问题回顾:
本文解答了ZGC如何标记指针、三色标记过程、如何防止漏标、指针自愈和并发重映射过程的问题。
扩展思考:
ZGC在指针上标记,当回收某个region时,如何得知对象是否存活?答案需要结合标记阶段和重分配阶段的代码。
结束语:
本文深入分析了ZGC并发标记的源码细节,对您有启发或帮助的话,请多多点赞支持。作者:京东物流 刘家存,来源:京东云开发者社区 自猿其说 Tech。转载请注明来源。
写Java这么久,JDK源码编译过没?编译JDK源码踩坑纪实
在Java开发中,我们通常使用JDK环境来运行和编写Java代码。然而,你是否曾经好奇过,你天天使用的JDK源码究竟是如何由源码编译而来的呢?
带着这个疑问,本文将带你一起探索如何手动编译一个JDK,从环境准备到编译过程,再到验证成果。过程中会遇到各种问题与解决之道,让你在实践中学习,提升编程技能。
在编译过程中,环境的配置和工具的选择至关重要。首先,需要有一个与目标JDK版本相匹配的bootstrap JDK(boot JDK),以确保编译工作的顺利进行。接着,需要一个Unix环境,无论是Linux、macOS还是通过Cygwin、MinGW/MSYS等工具模拟的Windows环境。
编译所需的工具链包括C++/C编译器、Mercurial版本控制工具等,用于管理源码。在编译前,还需要进行自动配置,dnf梦幻装备源码2017确保所有依赖环境正确安装并兼容。
下载JDK源码有两种方式:使用Mercurial工具或直接下载打包好的源码包。下载完成后,进入源码根目录进行配置和编译。编译过程可能需要一点时间,但通过验证编译结果,如输出提示,你将成功完成编译。
编译完成后,JDK源码将会生成一系列产物,包括Java可执行程序、成品JDK套装等。验证成果时,可以通过运行编译出的Java程序来确认一切正常。接下来,将自己编译的JDK应用到实际项目中。
在关联JDK源码并修改时,可能会遇到注释问题,如行尾注释、多行注释等。通过自行编译JDK,这些问题可以得到解决。同时,解决中文注释编译报错的问题,需要调整源码中字符编码设置。
通过实践,你不仅能够深入了解JDK的编译过程,还能够解决实际开发中遇到的种种问题。最后,分享资源与持续更新的学习材料,鼓励大家在编程的道路上不断进步。
JDK成长记7:3张图搞懂HashMap底层原理!
一句话讲, HashMap底层数据结构,JDK1.7数组+单向链表、JDK1.8数组+单向链表+红黑树。
在看过了ArrayList、LinkedList的底层源码后,相信你对阅读JDK源码已经轻车熟路了。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,之后主要脉络是同花顺单数比公式源码:
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,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.netajax聊天室源码遍历效率是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,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。
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。
TreeMap就这么简单源码剖析
本文主要讲解TreeMap的实现原理,使用的是JDK1.8版本。
在开始之前,建议读者具备一定的数据结构基础知识。
TreeMap的实现主要通过红黑树和比较器Comparator来保证元素的有序性。如果构造时传入了Comparator对象,则使用Comparator的compare方法进行元素比较。否则,使用Comparable接口的compareTo方法实现自然排序。
TreeMap的核心方法有put、get和remove等。put方法用于插入元素,同时会根据Comparator或Comparable对元素进行排序。get方法用于查找指定键的值,remove方法则用于删除指定键的元素。
遍历TreeMap通常使用EntryIterator类,该类提供了按顺序遍历元素的方法。TreeMap的遍历过程基于红黑树的结构,通过查找、比较和调整节点来实现。
总之,TreeMap是一个基于红黑树的有序映射集合,其主要特性包括元素的有序性、高效的时间复杂度以及灵活的比较方式。在设计和实现需要有序映射的数据结构时,TreeMap是一个不错的选择。
如有错误或疑问,欢迎在评论区指出,让我们共同进步。
请注意,上述HTML代码片段经过了精简和格式调整,保留了原文的主要内容和结构,但为了适应HTML格式并删除了不相关的内容(如标题、关注转发等),在字数控制上也有所调整。
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。
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。
JDK源码分析-Queue, Deque
Queue 和 Deque 是 Java 中的两个接口,分别代表队列和双端队列。
Queue 接口提供了基本的队列操作:入队(enqueue)和出队(dequeue)。同时,Queue 接口有 6 个方法,分为入队、出队和遍历三类。与之不同的是,当队列为空时,element() 方法会抛出异常,而 peek() 方法则会返回 null。
Deque 接口继承自 Queue 接口,表示双端队列,具备「队列」和「栈」的特性。双端队列可以分别从两端插入和移除元素,而一般队列只能从尾部插入元素、头部移除元素。Deque 接口定义了入队、出队、遍历以及独有的一些操作方法。Deque 作为双端队列,不仅继承了 Queue 的方法,还提供了额外的双端操作。
综上,Queue 提供了基本的队列功能,而 Deque 在 Queue 的基础上增加了双端操作,使其兼具队列和栈的特性。在实际应用中,根据需求选择合适的接口可以提高代码的灵活性和效率。