什么是Nginx?

Nginx (engine x) 是一款轻量级的Web 服务器 、反向代理服务器及电子邮件（IMAP/POP3）代理服务器。

什么是反向代理？

反向代理（Reverse Proxy）方式是指以代理服务器来接受internet上的连接请求，然后将请求转发给内部网络上的服务器，并将从服务器上得到的结果返回给internet上请求连接的客户端，此时代理服务器对外就表现为一个反向代理服务器。

安装与使用

安装

nginx官网下载地址：http://nginx.org ，发布版本分为 Linux 和 windows 版本。

也可以下载源码，编译后运行。

从源代码编译 Nginx

把源码解压缩之后，在终端里运行如下命令：

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$ ./configure
$ make
$ sudo make install

默认情况下，Nginx 会被安装在 /usr/local/nginx。通过设定编译选项，你可以改变这个设定。

Windows 安装

为了安装 Nginx / Win32，需先下载它。然后解压之，然后运行即可。下面以 C 盘根目录为例说明下：

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cd C:
cd C: ginx-0.8.54   start nginx

Nginx / Win32 是运行在一个控制台程序，而非 windows 服务方式的。服务器方式目前还是开发尝试中。

使用

nginx 的使用比较简单，就是几条命令。

常用到的命令如下：

• nginx -s stop ：快速关闭Nginx，可能不保存相关信息，并迅速终止web服务。
• nginx -s quit ：平稳关闭Nginx，保存相关信息，有安排的结束web服务。
• nginx -s reload ：因改变了Nginx相关配置，需要重新加载配置而重载。
• nginx -s reopen ：重新打开日志文件。
• nginx -c filename ：为 Nginx 指定一个配置文件，来代替缺省的。
• nginx -t ：不运行，而仅仅测试配置文件。nginx 将检查配置文件的语法的正确性，并尝试打开配置文件中所引用到的文件。
• nginx -v：显示 nginx 的版本。
• nginx -V：显示 nginx 的版本，编译器版本和配置参数。

如果不想每次都敲命令，可以在nginx安装目录下新添一个启动批处理文件startup.bat，双击即可运行。内容如下：

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@echo off
rem 如果启动前已经启动nginx并记录下pid文件，会kill指定进程
nginx.exe -s stop

rem 测试配置文件语法正确性
nginx.exe -t -c conf/nginx.conf

rem 显示版本信息
nginx.exe -v

rem 按照指定配置去启动nginx
nginx.exe -c conf/nginx.conf

如果是运行在 Linux 下，写一个 shell 脚本，大同小异。

摘要：

　　HashMap是Map族中最为常用的一种，也是 Java Collection Framework 的重要成员。本文首先给出了 HashMap 的实质并概述了其与 Map、HashSet 的关系，紧接着给出了 HashMap 在 JDK 中的定义，并结合源码分析了其四种构造方式。最后，通过对 HashMap 的数据结构、实现原理、源码实现三个方面的剖析，深入到它底层 Hash 存储机制，解释了其底层数组长度总是 2 的 n 次方的原因，也揭示了其快速存取、扩容及扩容后的重哈希的原理与实现。

友情提示：

　　本文所有关于HashMap的源码都是基于 JDK 1.6 的，不同 JDK 版本之间也许会有些许差异，但不影响我们对 HashMap 的数据结构、原理等整体的把握和了解。

HashMap 概述

　　Map 是 Key-Value 对映射的抽象接口，该映射不包括重复的键，即一个键对应一个值。HashMap 是 Java Collection Framework 的重要成员，也是Map族(如下图所示)中我们最为常用的一种。简单地说，HashMap 是基于哈希表的 Map 接口的实现，以 Key-Value 的形式存在，即存储的对象是 Entry (同时包含了 Key 和 Value) 。在HashMap中，其会根据hash算法来计算key-value的存储位置并进行快速存取。特别地，HashMap最多只允许一条Entry的键为Null(多条会覆盖)，但允许多条Entry的值为Null。此外，HashMap 是 Map 的一个非同步的实现。

图1

　　同样地，HashSet 也是 Java Collection Framework 的重要成员，是 Set 接口的常用实现类，但其与 HashMap 有很多相似之处。对于 HashSet 而言，其采用 Hash 算法决定元素在Set中的存储位置，这样可以保证元素的快速存取；对于 HashMap 而言，其将 key-value 当成一个整体(Entry 对象)来处理，其也采用同样的 Hash 算法去决定 key-value 的存储位置从而保证键值对的快速存取。虽然 HashMap 和 HashSet 实现的接口规范不同，但是它们底层的 Hash 存储机制完全相同。实际上，HashSet 本身就是在 HashMap 的基础上实现的。因此，通过对 HashMap 的数据结构、实现原理、源码实现三个方面了解，我们不但可以进一步掌握其底层的 Hash 存储机制，也有助于对 HashSet 的了解。

　　必须指出的是，虽然容器号称存储的是 Java 对象，但实际上并不会真正将 Java 对象放入容器中，只是在容器中保留这些对象的引用。也就是说，Java 容器实际上包含的是引用变量，而这些引用变量指向了我们要实际保存的 Java 对象。

HashMap 在 JDK 中的定义

　　HashMap实现了Map接口，并继承 AbstractMap 抽象类，其中 Map 接口定义了键值映射规则。和 AbstractCollection抽象类在 Collection 族的作用类似， AbstractMap 抽象类提供了 Map 接口的骨干实现，以最大限度地减少实现Map接口所需的工作。HashMap 在JDK中的定义为：

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public class HashMap<K,V>
    extends AbstractMap<K,V>
    implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable{
...
}

HashMap 的构造函数

　　HashMap 一共提供了四个构造函数，其中 默认无参的构造函数 和 参数为Map的构造函数 为 Java Collection Framework 规范的推荐实现，其余两个构造函数则是 HashMap 专门提供的。

范围：要回收哪些区域

​ 在JVM五种内存模型中，有三个是不需要进行垃圾回收的：程序计数器、JVM栈、本地方法栈。因为它们的生命周期是和线程同步的，随着线程的销毁，它们占用的内存会自动释放，所以只有方法区和堆需要进行GC。

前提：如何判断对象已死

​ 所有的垃圾收集算法都面临同一个问题，那就是找出应用程序不可到达的内存块，将其释放，这里面讲的不可达主要是指应用程序已经没有内存块的引用了， 在Java中，某个对象对应用程序是可到达的是指：这个对象被根（根主要是指类的静态变量，或者活跃在所有线程栈的对象的引用）引用或者对象被另一个可到达的对象引用。

引用计数算法

​ 引用计数是最简单直接的一种方式，这种方式在每一个对象中增加一个引用的计数，这个计数代表当前程序有多少个引用引用了此对象，如果此对象的引用计数变为0，那么此对象就可以作为垃圾收集器的目标对象来收集。
优点：简单，直接，不需要暂停整个应用。
缺点：1.需要编译器的配合，编译器要生成特殊的指令来进行引用计数的操作；2.不能处理循环引用的问题。
因此这种方法是垃圾收集的早期策略，现在很少使用。Sun的JVM并没有采用引用计数算法来进行垃圾回收，而是基于根搜索算法的。

可达性分析算法（根搜索算法）

​ 通过一系列的名为“GC Root”的对象作为起点，从这些节点向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链(Reference Chain)，当一个对象到GC Root没有任何引用链相连时，则该对象不可达，该对象是不可使用的，垃圾收集器将回收其所占的内存。

​ 在java语言中，可作为GCRoot的对象包括以下几种：
a. java虚拟机栈(栈帧中的本地变量表)中的引用的对象。
b.方法区中的类静态属性引用的对象。
c.方法区中的常量引用的对象。
d.本地方法栈中JNI本地方法的引用对象。

懒汉式(支持多线程)

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public class SingletonLazyLoad {
    private volatile static SingletonLazyLoad singleton;
    private SingletonLazyLoad() {
    }
    public static SingletonLazyLoad getInstance() {
        if (singleton == null) {
            synchronized(SingletonLazyLoad.class) {
                if (singleton == null) {
                    singleton=new SingletonLazyLoad();
                }
            }
        }            
        return singleton;
    }
}

饿汉式(支持多线程)

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public class Singleton {
    private static final Singleton instance=new Singleton();
    private Singleton(){
    }
    public static Singleton getInstance(){
        return instance;
    }
}

静态内部类

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public class Singleton {  
    private static class SingletonHolder {  
    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();  
    }  
    private Singleton () {}  
    public static final Singleton getInstance() {  
    return SingletonHolder.INSTANCE;  
    }  
}

枚举

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public enum Singleton {  
    INSTANCE;  
    public void whateverMethod() {  
    }  
}

总结

在所有的单例实现方式中，枚举是一种在代码写法上最简单的方式，之所以代码十分简洁，是因为Java给我们提供了enum关键字，我们便可以很方便的声明一个枚举类型，而不需要关心其初始化过程中的线程安全问题，因为枚举类在被虚拟机加载的时候会保证线程安全的被初始化。

使用非枚举的方式实现单例，都要自己来保证线程安全，所以，这就导致其他方法必然是比较臃肿的。

除此之外，在序列化方面，Java中有明确规定，枚举的序列化和反序列化是有特殊定制的。这就可以避免反序列化过程中由于反射而导致的单例被破坏问题。

普通的Java类的反序列化过程中，会通过反射调用类的默认构造函数来初始化对象。所以，即使单例中构造函数是私有的，也会被反射给破坏掉。由于反序列化后的对象是重新new出来的，所以这就破坏了单例。

但是，枚举的反序列化并不是通过反射实现的。所以，也就不会发生由于反序列化导致的单例破坏问题。

阿里发布的 Java开发手册中强制线程池不允许使用 Executors 去创建，而是通过 ThreadPoolExecutor 的方式，这样的处理方式让写的同学更加明确线程池的运行规则，规避资源耗尽的风险。

问：为什么很多 Java 规范都建议不要显式的创建 Thread，而使用线程池？

答：因为使用线程池的好处是减少在创建和销毁线程上所消耗的时间和系统资源，解决资源不足的问题，如果不使用线程池，有可能造成系统创建大量同类线程而导致消耗完内存或者过渡切换问题。

问：为什么不建议在代码中直接使用 Executors 创建线程池，而是推荐通过 ThreadPoolExecutor 方式创建？

答：其实不直接使用工具类的目的只有一个，那就是可以明确的让我们知道线程池的运行规则，避免使用工具类的包装而不够直观内部机制而导致潜在的问题。譬如使用 Executors 的 FixedThreadPool 和 SingleThreadPool 创建线程池的原理都允许请求的队列长度为 Integer 的最大值，这样的话可能会堆积大量的请求导致 OOM；而使用 Executors 的 CachedThreadPool 和 ScheduledThreadPool 创建线程池的原理都允许创建线程数量为 Integer 的最大值，这样的话可能会导致创建大量的线程而导致 OOM，所以推荐直接通过明确的构造参数创建线程池，这样就相当与时刻提醒自己的线程池特性是什么。

线程池负责管理工作线程，包含一个等待执行的任务队列。线程池的任务队列是一个Runnable集合，工作线程负责从任务队列中取出并执行Runnable对象。

java.util.concurrent.executors 提供了 java.util.concurrent.executor 接口的一个Java实现，可以创建线程池。下面是一个简单示例：

首先创建一个Runable 类：

WorkerThread.java

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public class WorkerThread implements Runnable {
 
    private String command;
 
    public WorkerThread(String s){
        this.command=s;
    }
 
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" Start. Command = "+command);
        processCommand();
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" End.");
    }
 
    private void processCommand() {
        try {
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
 
    @Override
    public String toString(){
        return this.command;
    }
}

下面是一个测试程序，从 Executors 框架中创建固定大小的线程池：

SimpleThreadPool.java

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import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
 
public class SimpleThreadPool {
 
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            Runnable worker = new WorkerThread("" + i);
            executor.execute(worker);
          }
        executor.shutdown();
        while (!executor.isTerminated()) {
        }
        System.out.println("Finished all threads");
    }
 
}

在上面的程序中，我们创建了包含5个工作线程的固定大小线程池。然后，我们向线程池提交10个任务。由于线程池的大小是5，因此首先会启动5个工作线程，其他任务将进行等待。一旦有任务结束，工作线程会从等待队列中挑选下一个任务并开始执行。

以上程序的输出结果如下：