深入分析java web技術内幕目錄一覽

如何發起請求：browser，httpclient

http解析：chrome ，cache

Dns域名解析：域名緩存

cdn:負載，動态加速，回源

I/0類庫的基本架構:位元組操作，字元操作，位元組字元的轉化

磁盤的I/O：核心空間，使用者空間，同步，異步，記憶體映射

網絡I/O工作機制：tcp狀态轉化，網絡傳輸的因素，socket的工作機制，通信鍊路，資料傳輸

NIO的工作方式：BIO cpu被搶占，channel，select，selectionkey，bytebuffer，資料分發

I/O優化：磁盤I/O優化：raid，

tcp網絡參數：timeout，端口範圍，網絡I/O：減少互動次數，減少網絡傳輸大小，編碼，同步/異步，阻塞/非阻塞。

設計模式：擴充卡模式(從一個接口态轉成另一種接口)，裝飾器模式（擴充現有接口的功能）

常見的編碼：ASCII(128)，ISO-8859-1(256)，GB2312，GBK，GB18030,UTF-16,UTF-8

編碼解碼

web中涉及的編碼：

url編碼：url編碼和querystring編碼分開，設定connector的編碼URLEncoding="UTF-8" useBodyEncodingForURI="true".

Http Header編碼：不可以傳輸費AscII字元，如果需要傳輸，先用URLEncoder編碼，服務端再解碼

POST表單：編碼由contenttype設定，服務端用filter設定request.setCharacterEncoding解碼，上傳是位元組流不編碼。

JS編碼：js檔案的編碼與html的編碼不一緻，是以預設設定下charset。encodeUrlComponent 兩次編碼解碼

多語言支援:Nginx 增加一個多語言轉換。

詞法分析，文法分析，符号表建構，annotation處理，标注和文法檢查，資料流分析，類型轉化，位元組碼

實作類：com.sun.tools.javac.parser.Scanner ,Parser

通路者模式：将穩定的資料結構和對資料結構變化多端的操作解耦

jvm指令集

class檔案頭

常量池

類資訊

Field和methods

類屬性

javap

classloader：class加載到jvm，類由誰加載，加載成jvm統一的對象格式

classloader:findClass,defineClass,resolveClass

類型：Bootstrap Classloader,ExtClassloader，AppClassLoader

自定義的class，類的熱部署：

java的動态加載：jsp動态加載

JVM體系結構：

通過模拟一個計算機達到計算機所具有的功能：指令集，計算單元，尋址，寄存器，存儲。

類加載，執行引擎（解釋執行，JIT本地執行，寄存器執行）不同的jvm實作不同，記憶體區，本地方法調用

JVM工作機制

基于棧的工作機制：與平台無關，指令緊湊，減少資料量

實體記憶體與虛拟記憶體：虛拟記憶體與實體記憶體 n:1 當一個虛拟記憶體不活躍時，會将該映射的實體記憶體移到磁盤檔案中(頁面檔案)。

核心空間與使用者空間，

Java記憶體元件：堆，線程，類and類加載，NIO，JNI

JVM記憶體結構：寄存器，堆，棧，方法區，常量池

JVM記憶體配置設定：靜态配置設定，堆配置設定，棧配置設定

JVM記憶體回收：根對象無法到達的對象可以回收(垃圾檢測)，分代垃圾回收 y，s1，s2，old，perm

serial collector，parallel collector，cms collector

cms針對old和perm區，minor gc采用多線程

DisableExplicitGC,System.gc().變成空調，沒有釋放NIO,需要改成 ExplicitGCInvokesConcurrent

direct memory 分析工具 sjdrectmem

Servlet容器：tomcat的啟動類 XX.startup.Tomcat，一個web應用對應一個StandardContext容器，添加的listener繼承了lifecyclelistener接口

globalwebXml>webfragement.xml>web.xml;Servlet被包裝成StandardWrapper

Servlet執行個體:DefaultServlet和JspServlet

Servlet體系結構：采用門面設計模式拿到該拿的資料

Servlet如何工作：通過 XX.http.mapper 找到對應的wrapper容器，必須要要執行filter鍊

Servlet中的listener：ServletContextListener在啟動後不能再添加新的，spring 的ContextLoadListener實作了該listener，初始化spring容器

Filter如何工作：多個filter串成一個FilterChain，url比對：精确比對，路勁比對，字尾比對

session與cookie是為了保持使用者與後端伺服器的互動狀态，cookie的數量與大小有限制

了解cookie：不超過50個，大小不超過4095

了解session：standardsession對象持久化到session.ser中，必須調用sevlet容器的stop方法，request.getSession() 建立

cookie安全與壓縮：cookie可修改（失效時間，加密，結合浏覽器或ip特點的唯一key，httpOnly），有安全隐患，可以采用gzip和deflate進行壓縮突破存儲限制，減少帶寬

分布式session架構：應用可寫的session項和cookie項統一管理，session分布式緩存存儲，InputHttpSession

跳轉應用，sessionId在所有域名下都寫入cookie中，另外根據使用者的私密資訊生成唯一key(比如請求ip，證書檔案，浏覽器資訊)。

表單重複送出：每次請求是帶上一個token，校驗token和session中的是否一緻，請求後disable按鈕

多端session統一：cookie和session要統一，拿統一的session，二維碼掃碼登入:PC定時拉取該二維碼登入有沒有登入，手機掃完之後，發送二維碼資訊，使用者的sessionid，發送到服務，标志校驗通過，把sessionid發送到終點，唯一資訊。

tomcat的總體設計：

connector和container，container對應多個service，一個service可以設定多個connector

connector負責請求資料和傳回資料的封裝成request和response，處理這個請求由container完成

tomcat5中預設的connector是coyote。

container是責任鍊模式，包含engine>host>context>Wrapper,容器可以在backgroudprocess中定義周期性的事件，

其他元件：security，logger，session，mbeans，naming

門面模式

不能将自己的資料過多的暴露出去，通過一層門面進行限制，httprequest和httprequestfacade

觀察者模式

由 subject，concretesubject，observer組成，

LifecycleEvent定義主題，LifecycleSupport管理event和observer的關系

指令模式

把發出指令的責任和執行指令的責任分開 command，invoker，receiver組成，HttpProcessor和ContainerBase

責任鍊模式

責任鍊模式就是很多對象與對象的家引用形成一條鍊，例如tomcat中的pipeline和valve。

Jetty的基本架構：所有的擴充元件都作為handler添加到server中，有handlerwrapper和handlercollection構成

Jetty的啟動過程：handler有父子關系，啟動注冊在jmx上的mbean，最後啟動connector

接受請求：基于http請求：connectorendpoint，ajp請求：基于ajp13parser上完成，NIO處理:監聽和處理分開

處理請求：ServletHolder 是 Servlet的裝飾類，添加到handler中

與Jboss內建：基于ajp內建

與tomcat的比較：短生命周期的連接配接采用tomcat，長連接配接采用jetty

spring的骨骼架構：核心為bean，core,context,core是發現，建立和維護bean之間關系的幫助類，context是最終管理平台，bean是業務模型。

核心元件：bean:BeanFactory，BeanDefinition,

ApplicationContext：繼承beanfactory和resourceloader，core：資源的通路方式，context的資源加載，解析和描述委托給resolver

BeanFactoryPostProcessor和BeanPostProcessor：beanfactory和bean初始化時執行。

InitializingBean和DisposableBean 分布在bean執行個體建立和銷毀時調用。

FactoryBean：不是預設的球模型，由使用者自定義

AOP的特性：繼承FactoryBean，以及月java Proxy實作動态代理

代理模式：為實際對象建立代理對象，實際執行時，可以增加一些對原對象的額外操作。

政策模式：完成某個操作有多種實作，根據不同場景選擇不同的實作，例如動态代理有cglib，jdk proxy等多種實作。

mvc的總體設計：dispatchServlet是核心，實作8個功能：initMultipartResolver 處理檔案上傳；initLocalResolver 處理應用的國際化；initThemeResolver：定義一個主題；initHandlerMappings，請求映射關系；initHandlerAdapters，根據handler類型定義不同的處理規則；initHandlerExceptionsResolvers：handler出錯時統一處理；initRequestToViewNameTranslator；initViewResolver

control的總體設計：HandlerMapping和HandlerAdapters兩個元件提供，handlerMapping管理url與handler的對應關系，所有的interceptor必須實作HandlerInterceptor。HandlerAdapter幫助定義各種handler，預設提供4種。

整個調用從dispatch的doService方法開始。

Model設計：頁面渲染需要的參數存儲在modelmao中

view設計：InternalResourceViewResolver create和render頁面。

模闆模式：大的邏輯已經定義，業務隻需要實作一些具體步驟，例如spring的abstractview

将固定不變的腳本ibatis配置實作。

類層次結構：互動類型的架構 client，executor，session

設計政策：parametermap和resultmap,typehandler負責類型轉換

運作原理：session負責事務管理

sql解析：配置檔案解析成statement

對象映射：DataExchange和AccessPlan實作真正的資料映射

工廠模式：DataExchangeFactory，DataSourceFactory。

總體架構：主要由app、context、runtime一些輔助類，暴露使用的有Velocity和VelocityEngine，context封裝了渲染所需的變量

解析：解析成JTree

事件處理：判空，include，取值$

常用優化：減少樹節點數量，

與jsp比較：ParserController将jsp編譯成servlet，jsp依賴servlet環境，編譯執行velocity反射執行

合成模式:部分整體模式，部分和整體都實作一個方法，來實作子處理

解釋器模式:将一定格式的文本解釋成特定的資料結構，将vm解釋成AST抽象文法樹。

現實存在的問題：頁面大，cpu壓力大，臨時對象多，gc影響大，空白字元多，浪費帶寬

高效的模闆引擎：将velocity編譯java類，将反射變成直接調用，字元輸出改成位元組輸出

其他方法：去掉非中文空格，壓縮tab和換行，合并相同的資料，異步渲染。

java的QPS上萬很難。

動靜區分

靜态化方案選擇

問題：是否一緻性hash，是否使用esi，是否使用實體機，誰來壓縮，網卡選擇

共享cache，與應用拆分，進行回源

失效：時間驅動被動失效，主動失效：監控變化，java釋出，vm釋出

cdn化，cdn分布全國，主動發purge給cache失效，二級cdn。

解決什麼問題，現有架構是否不能解決，是不是比其他方案好

需要簡化開發的架構。

架構設計原則：ocp（開閉原則，擴充開放，修改關閉），LSP（裡氏代換，凡是父類能用的地方，子類皆可以）；

DIP（依賴倒轉）依賴抽象，不依賴于具體，ISP(接口隔離)：接口盡可能單一，CARP(合成/聚合複用原則)盡可能聚合/合成使用，不使用繼承。LOD(迪米特原則)，一個對象應到對其他對象細節盡可能少的了解。

減少程式的封裝程度

簡單的程式複雜化

減少翻譯的代價

變的轉為不變的