JAVA 搬运工 & 终身学习者。

1.1 为什么要进行内存区域划分

JVM规范 规定，JVM 在执行 Java 程序的过程中会把它所管理的内存划分为若干个不同的数据区域。这些区域都有各自的用途。以及创建和销毁的时间，有的区域随着虚拟机进程的启动就存在了，而有些区域则依赖用户线程的启动和结束而建立和销毁。JVM 规范对 JVM 定义了运行时统一的内存划分规范，统一了标准，类似于 JDBC 规范一样。JVM 也有许多厂商的不同产品。比如下面的这些：

其内存区域划分规范对于 JVM 的含义类似于我们 Java 中的接口，都是起到了规范的作用，JVM 是一台可以运行 Java 应用程序的抽象的计算机。在 JVM 中存在三个重要的概念：

• JVM 规范：它定义了虚拟机运行的规范，但是由 Oracle（SUN）或者其它厂商实现
• Java 运行时环境(JRE：Java Runtime Environment)：它是 JVM 规范的具体实现
• JVM 实例：编写好 Java 代码之后，运行 Java 程序，此时就会创建 JMV 实例

对于 Java 程序员来说，在虚拟机自动内存管理机制的帮助下，不再需要为每一个对象去编写内存释放的代码，不要像 C 或者 C++ 要时刻注意着内存泄漏和内存溢出的问题，这种由虚拟机去管理一切看起来都很美好。不过，也正是因为 Java 设计者把内存控制全部交给了 JVM，一旦出现了内存泄漏和溢出方面的问题，如果不了解虚拟机是怎么分配运行时内存的，那么排查错误将是一项非常艰难的工作。

1.1 什么是 ThreadLocal

ThreadLocal 简单理解 Thread 即线程，Local 即本地，结合起来理解就是 每个线程都是本地独有的。在早期的计算机中不包含操作系统，从头到尾只执行一个程序，并且这个程序能访问计算中的所有资源，这对于计算机资源来说是一种浪费。要想充分发挥多处理器的强大计算能力，最简单的方式就是使用多线程。与串行程序相比，在并发程序中存在更多容易出错的地方。当访问共享数据时，通常需要使用同步来控制并发程序的访问。一种避免使用同步的方式就是让这部分共享数据变成不共享的，试想一下，如果只是在单个线程内对数据进行访问，那么就可以不用同步了，这种技术称为线程封闭（Thread Confinement），它是实现线程安全最简单的方式之一。
当某个对象封闭在一个单个线程中时，这种用法会自动实现了线程安全，因为只有一个线程访问数据，从根本上避免了共享数据的线程安全问题，即使被封闭的对象本身不是线程安全的。要保证线程安全，并不是一定就需要同步，两者没有因果关系，同步只是保证共享数据征用时正确性的手段，如果一个方法本来就不涉及共享数据，那它就不需要任何同步措施去保证正确性。而维持线程封闭的一种规范用法就是使用 ThreadLoal，这个类能使当前线程中的某个值与保存的值关联起来。ThreadLocal 提供了 get() 与 set(T value) 等方法，set 方法为每个使用了该变量的线程都存有一份独立的副本，因此当我们调用 get 方法时总是返回由当前线程在调用 set 方法的时候设置的最新值。

1.2 ThreadLocal 的用法

接下来通过一个示例代码说明 ThreadLocal 的使用方式，该示例使用了三个不同的线程 Main Thread、Thread-1 和 Thread-2 分别对同一个 ThreadLocal 对象中存储副本。

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/**
 * @author mghio
 * @date: 2019-10-20
 * @version: 1.0
 * @description: Java 并发之 ThreadLocal
 * @since JDK 1.8
 */
public class ThreadLocalDemoTests {
  private ThreadLocal<String> boolThreadLocal = ThreadLocal.withInitial(() -> "");

  @Test
  public void testUseCase() {
    boolThreadLocal.set("main-thread-set");
    System.out.printf("Main Thread: %s\n", boolThreadLocal.get());

    new Thread("Thread-1") {
      @Override
      public void run() {
        boolThreadLocal.set("thread-1-set");
        System.out.printf("Thread-1: %s\n", boolThreadLocal.get());
      }
    }.start();

    new Thread("Thread-2") {
      @Override
      public void run() {
        System.out.printf("Thread-2: %s\n", boolThreadLocal.get());
      }
    }.start();
  }
}

1.1 split 的坑

前几天在公司对通过 FTP 方式上传的数据文件按照事先规定的格式进行解析后入库，代码的大概实现思路是这样的：先使用流进行文件读取，对文件的每一行数据解析封装成一个个对象，然后进行入库操作。本以为很简单的一个操作，然后写完代码后自己测试发现对文件的每一行进行字符串分割的时候存在问题，在这里做个简单的记录总结。在 Java 中使用 split 方法对字符串进行分割是经常使用的方法，经常在一些文本处理、字符串分割的逻辑中，需要按照一定的分隔符进行分割拆解。这样的功能，大多数情况下我们都会使用 String 中的 split 方法。关于这个方法，稍不注意很容易踩坑。

（1）split 的参数是正则表达式
首先一个常见的问题，就是忘记了 String 的 split 方法的参数不是普通的字符串，而是正则表达式，例如下面的这两种使用方式都达不到我们的预期：

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/**
 * @author mghio
 * @date: 2019-10-13
 * @version: 1.0
 * @description: Java 字符串 split 踩坑记
 * @since JDK 1.8
 */
 public class JavaStringSplitTests {

     @Test
     public void testStringSplitRegexArg() {
         System.out.println(Arrays.toString("m.g.h.i.o".split(".")));
         System.out.println(Arrays.toString("m|g|h|i|o".split("|")));
     }

 }

1.1 什么是字节码？

Java 在刚刚诞生之时曾经提出过一个非常著名的口号: “一次编写，到处运行（write once，run anywhere）”，这句话充分表达了软件开发人员对冲破平台界限的渴求。“与平台无关”的理想最终实现在操作系统的运用层上: 虚拟机提供商开发了许多可以运行在不同平台上的虚拟机，这些虚拟机都可以载入和执行同一种平台无关的字节码，从而实现了程序的“一次编写到处运行”。

各种不同平台的虚拟机与所有平台都统一使用的程序存储格式—字节码（ByteCode），因此，可以看出字节码对 Java 生态的重要性。之所以被称为字节码，是因为字节码是由十六进制组成的，而 JVM（Java Virtual Machine）以两个十六进制为一组，即以字节为单位进行读取。在 Java 中使用 javac 命令把源代码编译成字节码文件，一个 .java 源文件从编译成 .class 字节码文件的示例如图 1 所示: