作业 --week09

请简述 JVM 垃圾回收原理。

 解析：

1.(Where)JVM回收哪里的垃圾：

   JVM组成架构：类加载器，运行时数据区，执行引擎。

   类加载器：负责加载.class字节码文件。

   运行期数据区：.class字节码被类加载器加载到运行时数据区，放置到线程共享区的方法区作为缓存。

   执行引擎：将字节码的操作执指令转换为操作系统的本地指令，交给CPU执行。

   运行期数据区：线程共享区：方法区和堆；线程私有区：Java栈和程序计数器。

   JVM垃圾回收，主要针对堆回收垃圾。



2.(HOW)如何回收

   标记，清理，压缩，复制。

   标记：可达性分析算法标记可达对象。从线程栈的局部变量表，或者静态变量出发，标记所有可达对象，未被标记的对象，视为不可达对象，即标记为垃圾。

   清理：回收垃圾，可采用清理算法。清理算法优点：灵活有效分配内存，缺点：多次垃圾回收后，内存碎片增多，不利于大对象分配。

   压缩：回收垃圾后，存活的对象，向一端压缩，剩余部分为连续大块内存。优点：减少内存碎片，有利于大对象分配；缺点：回收大块内存空间，耗费时间长。

   复制：大块内存分成两个部分AB，A块内存分配满后，回收垃圾，存活下来的对象，复制到B内存块。A块内存被清理干净。B块分配满回收垃圾，存活对象被复制到A。

   如图示：

3.分代：

   原因1：内存块小，回收垃圾效率高。

   原因2：局部变量随着栈帧出栈而消亡，生命周期比较短。大量的对象都属于这种类型。

   内存空间分代：新生代和老年代。新生代分为：Eden伊甸园区，From和To区

   图示：

4.算法

   垃圾回收算法：串行垃圾回收算法，并行垃圾回收算法，并发垃圾回收算法，G1垃圾回收算法。

G1回收器特点：分成更多的小块区域，针对小块内存区回收垃圾，效率更高，占用的资源更少。对用户程序的影响更小。可管理的内存空间更大。

当前比较主流的垃圾回收器。



设计一个秒杀系统，主要的挑战和问题有哪些？核心的架构方案或者思路有哪些？

解析： 主要挑战：1.瞬间高并发； 2.用户跳过秒杀页面，直接下单；

           主要问题：1.瞬间高并发导致服务器崩溃：

                            瞬间高并发读：商品列表缩略图商品详情大图等产生大量流量，带宽可能被耗尽。

                            瞬间高并发写：瞬间高并发写入数据库，导致数据库崩溃。

                           2.用户跳过秒杀页面，直接下单，会导致商品在秒杀前被卖出。

           核心架构方案：

0.系统隔离：如果使用现有系统承担秒杀业务，那么现有系统需要承担瞬间高并发量可能是原来的成百上千倍， 直接扩容，则成本昂贵，实际上不可行。所以不在原有系统上做秒杀业务，可新开发秒杀系统，单独承担秒杀业务。与原有系统隔离。即使秒杀系统考虑不周，出现异常，不影响原有系统。

           1.瞬间高并发读架构方案：静态化

              静态化目的：减少页面动态生成，即减少对数据库高并发读，减轻数据库压力

              静态化列表和详情：静态化秒杀商品列表页面和秒杀商品详情页面。可单独开发静态化系统，

              静态化控制下单：目的：阻止用户跳过秒杀页面直接下单。

              方法：秒杀的商品和下单的URL，在秒杀前几分钟放出。可将秒杀商品的ID在秒杀前几分钟写入指定JS，商品详情页面轮询检查JS，核定当前商品ID在JS中，则点亮购买按钮，允许用户下单，同时给出下单的地址。

           2.瞬间高并发写架构方案：三道阀门设计

             目的：并发控制。秒杀业务决定只有少部分用户可以秒杀成功，大部分用户秒杀失败。

             措施：用户如果秒杀失败，就可以阻止用户进入秒杀后面的业务流程，直接告诉用户秒杀失败。

                       这样可以阻挡拦截大部分并发请求，大大降低服务器负载压力。

             方法：三道阀门设计，假设秒杀商品56件。

                      阀门1：限制进入1000并发请求；

                      阀门2：限制进入100并发请求；

                    阀门3：限制进入56个并发请求

            图示：