1. 代码如何支持重来？

https://mp.weixin.qq.com/s/XRJjsa0ZJNKJR2eOkJWjEQ

  1. 大量使用全局变量
  2. 全局变量没有对应的清理复位逻辑

全局变量记录了状态，有状态的代码是不能轻易重复执行的， 相当于接口里要处理幂等逻辑。

没有状态， 其实相当于每次都执行 创建上下文 + 执行代码 带有状态， 其实相当于每次需要 恢复上下文 + 执行代码

恢复一个复杂的上下文， 是很困难的， 甚至于是不可能的。

2. 代码分类

  1. 功能代码（业务需求强相关，力求高内聚）
  2. 控制代码（控制、组合业务流程。 偏灵活性）
  3. 运维代码（方便观测，排查问题。 log， metric，告警等）

代码运行起来后，就是个黑盒子， 是不可见的。 通过log， metric 提高代码的可见性。

3. 系统调用阻塞线程是如何实现的？

  1. 从CPU角度看，阻塞就是让出CPU， 让CPU去执行了其他的指令流。
  2. 从OS角度看， 阻塞就是把线程移到等待队列， 等到线程需要的资源（网络数据， 磁盘文件，锁，条件变量，信号灯）满足了，再把移动到就绪队列调度执行。

OS是如何知道这些条件满足了？

回调机制。

  • 指令周期（取指令 + 分析指令 + 执行指令）
  • 始终周期（CPU频率、时钟）

CPU会在每个指令周期，检查一下中断标志位， 如果有中断，会保存现场， 然后去执行中断代码。

网络数据包、磁盘文件读取完成是 ，网卡、磁盘控制器会设置硬中断，然后CPU就执行中断程序， OS就知道阻塞的资源满足了。

4. IO 多路复用 & reactor网络编程模型

IO多路复用， 就是一个线程可以监视多个文件句柄(fd)

  1. 单reactor 单线程 （select, accept, read,write, process在一个线程）
  2. 单reactor 多线程 （select, accept, read,write 在reacotr线程， process 在线程池）
  3. 多reacotr 多线程 （mainReactor 执行 selecy,accept, 其他reactor执行 select, read，process，write）

5. blockingQueue 批量处理

当 LinkedList 不是列表时，速度快的兔子都追不上!

blockingQueue 正常方式是一个一个处理，数据量太大时也可以用批量的方式来处理。

// take阻塞读取，有数据时被唤醒，
Order order = blockingQueue.take();
List<Order> orders = new ArrayList<>(100);
blockingQueue.drainTo(orders,100-1);
orders.add(order);

6. BFS,DFS

  • BFS, breadth fisrt
  • DFS, depth first
  1. BFS, DFS 本质都是暴力穷举
  2. BFS, start-> target 的最短路径，空间复杂度会高 O(n)，最后一层会存储所有的叶子节点。
  3. DFS，其实就是回溯算法(backtrack)，用递归实现。 空间复杂度低一点 O(logn).

7. java hashmap 为何不实现缩容

启用指针压缩后，table数组中, 一个Node指针占用内存空间32Bit, 4Byte.

算算也是， 2^10 毕竟才 4KB， 这种小map影响不大。

即使是 2^20(1,000,000个key) 也才4MB 这种大规模的map实际 key,value的空间将远远大于4MB， key，value 能正常就对系统整体影响不大。

（考虑一种情况， 已经扩容这么大， 说明实际是需要这么多的 ，即使当前已经删掉了大部分；保留这个数组以备将来使用， 避免将来又要复制扩容，倒也不是不可以）。

当然， 如果已经明确不需要了， map size 太小的话可以忽略； map size 大的话，写代码时就要注意下手动回收下。

note: 扩容更多考虑的是冲突程度（负载压力），尽量保证put,get时间复杂度为O(1).

8. MESI

既然CPU有缓存一致性协议（MESI），为什么JMM还需要volatile关键字？ - 码海的回答 - 知乎

volatile CPU硬件工程师给程序员留的一个口子， 用来告诉CPU对这个变量的读写不要瞎优化， 不要乱序、也不要流水线、storeBuffer、invalidateQueue 也暂时用同步的方式来工作， 这个才能保证变量的读写结果和程序员的预期一致。

volatile 相当于把对MESI协议的优化(store buffer, invalidate queue)禁用，临时恢复到cache强一致性。

volatile变量的读写效率肯定比普通变量低， 但是多线程代码的首要目标是要保证正确性， 其次才是性能。

所以， 代码设计时， 多线程之间能不共享变量就不共享； 一是代码简单容易理解， 二是执行效率也更高。

  1. 首先为了解决 CPU 从 内存读取数据的瓶颈，引入了 Cache，
  2. 这样虽然提高了 CPU 的执行效率，但又引入了数据的一致性问题，于是为了解决这个问题，工程师又引入了 MESI 缓存一致性，
  3. 但如果 CPU 间严格的遵守 MESI 协议，会导致执行效率大幅度降低，于是为了妥协又引入了 store buffer 和 Invalidate Queue，
  4. 不过这样的话数据就由强一致性变成了弱一致性，可能会造成短时间内读取数据的不一致，会导致 bug，于是又引入了内存屏障来保证了数据的可见性，volatile 其实就是用来在变量前后添加内存屏障以保障可见性的

编译器的各种优化(调整访存顺序、常量值替换等)，CPU的各种优化(流水线、乱序执行、分支预测)等等，有个前提： 它们都是基于单线程考虑的，把指令流当做一条完整的线， 中间不会穿插其他指令来修改变量。 但是用多线程提高性能时，破坏了这个假设，所以多个线程的指令流会同时修改变量，前面的优化手段就会导致非预期的执行流程，需要用 lock, volatile 来临时禁用这种优化，保证代码的指令流的正确性。

C语言中的volatile到底有什么用?

gcc -O0 -O1 -O2 -O3 四级优化选项及每级分别做什么优化

在线编译：https://godbolt.org/

如下图： 使用-O2编译优化时，常量替换导致直接 test eax eax，不会再读取内存变量， 无法退出循环。

编译优化