0309 软件基本原理1

2019/04/10 10:10
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程序开发技术学习方法论

软件研发行业,新技术的出现日新月异,如何高效的学习,保持技术先进性?<br />基于第一性原理:即 抓住事物的本质特征,按照事物本身的规律去推导,演绎事物在各种场景下的变化规律,东西技术在业务场景中的表现。<br />物理学,几何学,马斯克等推崇第一性原理。<br />软件研发学习方法:建立自己的技术思维体系,东西技术背后的核心原理。当新技术出现的时候,依据已有的第一性原理,去推动和验证新技术的使用。

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程序运行和崩溃原理

代码或者程序包是程序的静态表现;<br />代码或者程序包通过操作系统从磁盘加载到内存,经过cpu的执行,即成为进程;<br /> <br />内存简单分为4块区域:<br /> <br />1,代码区<br /> <br />2,堆空间<br />是一块无序连续的内存空间<br />3,栈空间<br />后进先出,每个函数的执行产生一个线程栈;<br />线程栈包括入参,堆空间的入口地址,函数局部变量;<br />每个线程栈之间是隔离的;<br />4,进程数据结构<br />一般是数组;

现代cpu如何做到运行多任务?<br />即基于cpu的分时共享技术,多个进程之间共享cpu的时间片;<br /> <br />进程的状态: 运行,就绪,堵塞<br /> <br />但是进程切换的代价非常大,所以,在进程范围内引入了线程;<br />线程的状态跟进程类似;<br /> <br />

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JavaWeb程序运行和崩溃

java程序员大部分写的都是javaWEB程序,运行架构如下图所示;<br /> <br /> <br />image.png

程序崩溃的原因是:高并发引起的线程堵塞;

并发修改数据的时候,操作系统引入了锁;<br />锁上面有一个等待的线程池,当锁没有及时释放,容易引起线程等待和堵塞;

系统崩溃过程如下:<br />image.png

解决高并发问题的方法有3种:<br />1, 采用集群方式分担压力;<br />2,限流;<br />3,降级

数据结构原理

数据结构是软件研发的基础,数据结构不熟练,写不出高品质的程序。

顺序表

即数组,具有连续的内存空间,相同的数据类型;<br /> <br />根据所有获取值时间复杂度o(1)<br />根据值获得索引时间复杂度o(n)<br />插入和删除元素需要一定后续的所有元素<br />

链表

离散的内存空间<br /> <br />结构包含:data,next<br /> <br />按照值查询 时间复杂度为o(n)<br /> <br />插入和删除元素代价比较小,不需要移动后继的元素;<br /> <br />

特殊的顺序表, 后进先出,可以看成一个大桶;

队列

特殊的顺序表,先进先出,超市货架的货物摆放;

Hash

把key值转换为一个hashCode,  hashCode跟数组长度取余得到索引值;<br /> <br />数组元素里放的是一个链表的指针,如果出现hash冲突,则遍历该链表;<br /> <br />如果不出现hash冲突,hash表查找元素时间复杂度为o(1)<br /> <br />image.png<br /> <br /> <br />

一个元素,只有一个前驱,多个后继的数据结构为树;<br /> <br /> <br />一般使用递归的方法进行遍历。<br /> <br />设计模式的组合模式跟数类似。<br />

JVM原理

write once,run everywhere! 

这个的基础是jvm. <br />java代码编译为字节码,jvm转换成各种系统的编码。

jvm结构

jvm分成3个部分

类加载器:程序装载和运行机制<br />运行时数据区:内存管理机制 <br />执行引擎:程序计数器和执行引擎  线程管理机制

运行时数据区分成4个部分;

线程共享

方法区<br />堆

线程独有

栈<br />程序计数器

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垃圾清除算法

标记清除算法。

先使用可达算法标记哪些对象不使用了。<br />然后回收:

分:清理,压缩,复制

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垃圾回收算法

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小结

本节回顾了软件的基本原理,首先介绍了学习方法论,第一性原理。<br />分3个部分:<br />1,程序运行和崩溃的原理;<br />2,数据结构的基本类型;<br />3,jvm的结构,垃圾回收算法,来及清除算法;<br />

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原文出处:https://www.cnblogs.com/snidget/p/12452426.html

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