曾今计算机稳定的基本结构悄然改变，硬件开发人员开始致力于优化单个子系统。于是电脑一些组件的性能大大的落后因而成为了瓶颈。由于开销的原因，大容量存储器和内存子系统相对于其他组件来说改善得更为缓慢。

大容量存储的性能问题往往靠软件来改善: 操作系统将常用(且最有可能被用)的数据放在主存中，因为后者的速度要快上几个数量级。或者将缓存加入存储设备中，这样就可以在不修改操作系统的前提下提升性能。(然而，为了在使用缓存时保证数据的完整性，仍然要作出一些修改).

而解决内存的瓶颈更为困难，它与大容量存储不同，几乎每种方案都需要对硬件作出修改。目前，这些变更主要有以下这些方式:

• RAM的硬件设计(速度与并发度)
• 内存控制器的设计
• CPU缓存
• 设备的直接内存访问(DMA)

计算机科学中的随机数分为两种:

• 真随机数: 其生成过程是不可预测、不可重复的，完全基于自然界中物理过程的随机性。
• 伪随机数: 其生成过程是确定性的、可预测的，但通过一个算法使得生成的数字序列看起来像是随机的。
  • 使用一个确定的数学公式。它从一个初始值（称为“种子”）开始，通过算法计算出下一个数，然后用这个数作为新的内部状态，继续计算下一个数，如此反复。

Java原生线程池在提交任务时会优先将线程数扩展到 CoreSize，然后会将任务入队，在队列塞满后会尝试继续扩展线程数到MaxSize。这种方式适合cpu密集型任务，而且任务时间不宜过长，否则会造成队列里面任务的堆积。

对于 RPC 通信场景的 IO 密集型任务，这种调度方式就不太合适。更适合并发优先的调度策略，即优先扩展线程数到 MaxSize。然后再尝试入队。要是实现上面的调度策略需要基于 JDK 原生线程池做一下调整。

Eexecutor作为灵活且强大的异步执行框架，其支持多种不同类型的任务执行策略，提供了一种标准的方法将任务的提交过程和执行过程解耦开发，基于生产者-消费者模式，其提交任务的线程相当于生产者，执行任务的线程相当于消费者，并用Runnable来表示任务，Executor的实现还提供了对生命周期的支持，以及统计信息收集，应用程序管理机制和性能监视等机制。

classDiagram
    class ScheduledThreadPoolExecutor
    ScheduledThreadPoolExecutor--|>ThreadPoolExecutor
    ScheduledThreadPoolExecutor..|>ScheduledExecutorService
    class ThreadPoolExecutor
    ThreadPoolExecutor--|>AbstractExecutorService
    class ForkJoinPool
    ForkJoinPool--|>AbstractExecutorService
    class AbstractExecutorService
    <<abstract>> AbstractExecutorService
    AbstractExecutorService..|>ExecutorService
    ScheduledExecutorService..|>ExecutorService
    class ScheduledExecutorService
    <<interface>> ScheduledExecutorService
     class ExecutorService
    <<interface>> ExecutorService
    ExecutorService..|>Executor
    class Executor
    <<interface>> Executor

同步器是实现锁的关键，利用同步器将锁的语义实现，然后在锁的实现中聚合同步器。可以这样理解：锁的API是面向使用者的，它定义了与锁交互的公共行为，而每个锁需要完成特定的操作也是透过这些行为来完成的（比如：可以允许两个线程进行加锁，排除两个以上的线程），但是实现是依托给同步器来完成；同步器面向的是线程访问和资源控制，它定义了线程对资源是否能够获取以及线程的排队等操作。锁和同步器很好的隔离了二者所需要关注的领域，严格意义上讲，同步器可以适用于除了锁以外的其他同步设施上（包括锁）。

AbstractQueuedSynchronizer提供了一个基于FIFO队列，可以用于构建锁或者其他相关同步装置(Lock, Semaphore, Latch, Barrier)的基础框架。AbstractQueuedSynchronizer的子类推荐作为为自定义同步装置的内部类，同步器自身没有实现任何同步接口，它仅仅是定义了若干acquire之类的方法来供使用。该同步器即可以作为互斥模式也可以作为共享模式，当它被定义为一个互斥模式时，其他线程对其的获取就被阻止，而共享模式对于多个线程获取都可以成功。

本文介绍了 Java 并发编程中依赖的 Unsafe操作。

优化mysql查询语句，通常使用explain命令，下面是个例子：

mysql> explain select * from servers;
+----+-------------+---------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
| id | select_type | table   | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra |
+----+-------------+---------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
|  1 | SIMPLE      | servers | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |    1 | NULL  |
+----+-------------+---------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
1 row in set (0.03 sec)

expain出来的信息有10列，分别是id、select_type、table、type、possible_keys、key、key_len、ref、rows、Extra。

Future 是 Java 中的一个接口，用于表示异步计算的结果。它可以在多线程环境下执行异步操作，并在需要时获取其结果。在本文中，我们将详细介绍 Future 任务机制和 FutureTask 的实现原理及使用方法。

通过查看Lock的源码可知，Lock是一个接口：

public interface Lock {
    void lock();
    void lockInterruptibly() throws InterruptedException;
    boolean tryLock();
    boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException;
    void unlock();
    Condition newCondition();
}

lock()、tryLock()、tryLock(long time, TimeUnit unit)和lockInterruptibly()是用来获取锁的。unLock()方法是用来释放锁的。

mysql的索引可以分为几类：

• 聚集索引和非聚集索引
• 唯一索引和普通索引
• 单列索引和组合索引
• 全文索引(仅MyISAM支持)
• 空间索引(仅MyISAM支持)
• …

ThreadLocal类提供的以下几个方法：

// 用来获取ThreadLocal在当前线程中保存的变量副本
public T get()
// 用来设置当前线程中变量的副本
public void set(T value)
// 用来移除当前线程中变量的副本
public void remove()
// 用来在使用时进行重写的
protected T initialValue()

synchronized 是Java中的关键字，作用是实现线程间的同步。synchronized 会对要同步的代码加锁，每次只会有一个线程进入同步代码块，从而保证线程安全。

Java语言提供了一种稍弱的同步机制，即volatile变量，用来确保将变量的更新操作通知到其他线程。当把变量声明为volatile类型后，编译器与运行时都会注意到这个变量是共享的，因此不会将该变量上的操作与其他内存操作一起重排序。volatile变量不会被缓存在寄存器或者对其他处理器不可见的地方，因此在读取volatile类型的变量时总会返回最新写入的值。

编写线程安全的代码，核心在于对状态访问操作进行管理，特别是共享的和可变的状态的访问。

• 共享意味着变量可以由多个线程进行访问；
• 可变意味着变量的值在其生命周期内可变化

当有多个线程访问同一个可变的状态变量时，没有使用合适的同步，那么程序就会出现错误，有3种方法可以修复这个问题:

• 不在线程之间共享状态变量
• 将状态变量修改为不可变的变量
• 在访问状态变量时使用同步

本文介绍基于数组的常用排序算法.

数组是使用最广泛的基础数据结构。数组是存放在连续内存空间上的相同类型数据的集合，可以方便的通过数字索引的方式获取到索引所对应的数据。需要注意的是数组的索引都是从0开始计算的。下图就是长度为3的字符数组的例子。

假设一个数组，其元素按照值的固定顺序排序(升序或降序)，那么这种数组被称为有序数组。在实际的算法使用中常常会对数组先进行排序，然后在进行处理。

本文是数据结构的相关简介。

什么是算法？从一个步骤开始，按照既定的顺序执行完所有的步骤，最终结束得到结果的一个过程。

• 确定性，算法的每个步骤都是明确的，对结果的预期也是确定的
• 有穷性，算法必须是由有限个步骤组成的过程，步骤的数量可以是几个，也可以是几百万个，但是必须有一个确定的结束条件
• 可行性，一般来说我们期望算法得出的是正确的结果，这意味着算法的每个步骤都是可行的，只要有一个步骤不可行，算法就是失败的，或者不能被称为某种算法。
• 输入和输出，算法总是要解决特定的问题，问题的来源就是算法的输入，期望的结果就是算法的输出。

程序 = 算法+ 数据结构.

将问题抽象为数学模型，输入输出方法和算法步骤是编写计算机算法程序的三大关键要素。对于非常复杂的问题，建立数学模型是很困难的事情，但是对简单的计算机算法而言，建立数学模型实际上就是设计合适的数据结构的问题，同时，输入输出方式和算法步骤的设计都是基于相应的数据结构设计的。

前面我们介绍了Java的类加载流程。这篇文章，我们来详细了解下java的类加载器。

在java代码中，类型的加载，连接与初始化过程都是在程序运行期间完成的（类class文件信息在编译期间已经确定好）。

类从被加载到虚拟机内存中开始，到卸载出内存为止，它的整个生命周期包括：加载Loading、验证Verification、准备Preparation、解析Resolution、初始化Initialization、使用Using和卸载Unloading7个阶段。其中准备、验证、解析3个部分统称为连接Linking。

加载、验证、准备、初始化和卸载这5个阶段的顺序是确定的，类的加载过程必须按照这种顺序按部就班地开始，而解析阶段则不一定：它在某些情况下可以在初始化阶段之后再开始，这是为了支持Java语言的运行时绑定(也称为动态绑定或晚期绑定)。

注意，本文的JDK版本是Java 1.8，在Java 9 引进模块化后，ClassLoader也有了一些新变化。