架构师训练营 week9 - 学习总结

JVM 虚拟机原理与编程优化

JVM组成架构

Java是一种跨平台的语言，JVM屏蔽了底层系统的不同，为Java字节码文件构造了一个统一的运行环境。

JVM核心组成部分：

• 类加载器

• 运行期数据区

• 方法区 - 所有线程共享区域

• 堆 - 所有线程共享区域

• Java栈 - 每个线程独享

• 程序计数寄存器 - 每个线程独享

• 执行引擎

线程工作内存 & volatile

• 线程操作主内存变量，需要通过线程独有的工作内存拷贝主内存变量副本来进行。

• 一个共享变量被volatile修饰之后，保证了不同对这个变量进行操作时的可见性。

JVM垃圾回收

• JVM垃圾回收就是在JVM堆中的已经不在被使用的对象清理掉，释放内存资源；

• JVM通过一种可达性分析算法进行垃圾对象的识别，对被引用的对象进行标记，那些没有标记的对象就是可回收的垃圾对象了。

• JVM回收垃圾对象占用的资源主要有3种方法：1.清理2.压缩3.复制

• JVM在具体垃圾回收时会进行分代垃圾回收。具体实现：JVM将堆空间分成新生代和老年代两个区，新建的对象都存放在新生代，当新生代空间不足时，只对新生代进行垃圾回收，这样需要处理的内存空间就比较小，垃圾回收速度就比较快。

• 采用串行、并行、并发或G1等算法对内存进行回收，在回收过程中会产生STW（Stop The World）现象。

JVM性能诊断工具

基本工具：JPS、JSTAT、JMAP、JSTACK

集成工具：JConsole、JVisualVM

秒杀

挑战和问题

秒杀系统需要面对的技术挑战如下：

• 对现有网站业务造成冲击

• 高并发下的应用、数据库负载

• 突然增加的网络及服务器带宽

• 直接下单：对秒杀URL的控制，避免秒杀前被刷。



秒杀系统的核心问题：

• 并发读： 核心优化理念是尽量减少用户到服务端来“读”数据，或者让他们读更少的数据。

• 并发写： 要求我们在数据库层面独立出来一个库，做特殊的处理。

• 我们还要针对秒杀系统做一些保护，针对意料之外的情况设计兜底方案，以防止最坏的情况发生。



其他需要处理的问题：

• 如何控制秒杀商品页面购买按钮的点亮

• 如果只允许第一个提交的订单被发送到订单子系统

架构方案

秒杀系统的应对策略主要有以下几点：

• 秒杀系统独立部署

• 秒杀商品页面静态化，动静分离

• 租借秒杀活动网络带宽

• 动态生成随机下单页面URL

• 热点数据隔离：处理热点数据通常有几种思路：一是优化，二是限制，三是隔离。

搜索

搜索引擎速度快是通过倒排索引进行查找的



爬虫系统架构

Lucene架构



Lucene是不支持分布式的，现在大部分都使用 ElasticSearch