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Posted 2020-11-02

谈一谈对mysql InnoDB的认识

介绍：

InnoDB引擎是MySQL数据库的一个重要的存储引擎,和其他存储引擎相比,InnoDB引擎的优点是支持兼容ACID的事务(类似于PostgreSQL),以及参数完整性(有外键)等。现在Innobase实行双认证授权.MySQL5.5.5以后默认的存储引擎都是InnoDB引擎。

特点是：

1、具有较好的事务支持：支持4个事务隔离级别，支持多版本读

2、行级锁定：通过索引实现，全表扫描仍然会是表锁，注意间隙锁的影响

3、读写阻塞与事务隔离级别相关

4、具有非常高效的缓存特性：能缓存索引，也能缓存数据

5、整个表和主键以Cluster方式存储，组成一颗平衡树

6、所有Secondary Index都会保存主键信息

适用场景：

1、需要事务支持（具有较好的事务特性）

2、行级锁定对高并发有很好的适应能力，但需要确保查询是通过索引完成

3、数据更新较为频繁的场景

4、数据一致性要求较高

5、硬件设备内存较大，可以利用InnoDB较好的缓存能力来提高内存利用率，尽可能减少磁盘IO

MySQL主备同步的基本原理

MySQL支持单向、异步复制，复制过程中一个服务器充当主服务器，而一个或多个其它服务器充当从服务器。

MySQL复制是基于主服务器在二进制日志中跟踪所有对数据库的更改。因此，要进行复制，必须在主服务器上启用二进制日志。每个从服务器从主服务器接收主服务器已经记录到日志的数据。

当一个从服务器连接主服务器时，它通知主服务器从服务器在日志中读取的最后一次成功更新的位置。从服务器接收从那时起发生的任何更新，并在本机上执行相同的更新。然后封锁并等待主服务器通知新的更新。从服务器执行备份不会干扰主服务器，在备份过程中主服务器可以继续处理更新。

Java语言中一个显著的特点就是引入了垃圾回收机制，这个大家都清楚，垃圾回收的概念这里也不做介绍，重点是垃圾回收是在什么时候开始？对什么东西，做了什么事情？

GC何时开始：

所有的回收器类型都是基于分代技术来实现的，那就必须要清楚对象按其生命周期是如何划分的。

年轻代：划分为三个区域：原始区(Eden)和两个小的存活区(Survivor)，两个存活区按功能分为From和To。绝大多数的对象都在原始区分配，超过一个垃圾回收操作仍然存活的对象放到存活区。垃圾回收绝大部分发生在年轻代。
年老代：存储年轻代中经过多个回收周期仍然存活的对象，对于一些大的内存分配，也可能直接分配到永久代。
持久代：存储类、方法以及它们的描述信息，这里基本不产生垃圾回收。
有了以上这些铺垫之后开始回答GC何时开始：

Eden内存满了之后，开始Minor GC（从年轻代空间回收内存被称为 Minor GC）；升到老年代的对象所需空间大于老年代剩余空间时开始Full GC（但也可能小于剩余空间时，被HandlePromotionFailure参数强制Full GC）

对什么东西操作，即垃圾回收的对象是什么：

从root开始搜索没有可达对象，而且经过第一次标记、清理后，仍然没有复活的对象。

做了什么东西：

主要做了清理对象，整理内存的工作。具体的引申如下

垃圾回收器的类型：

Serial(串行GC)收集器

Serial收集器是一个新生代收集器，单线程执行，使用复制算法。它在进行垃圾收集时，必须暂停其他所有的工作线程(用户线程)。是Jvm client模式下默认的新生代收集器。对于限定单个CPU的环境来说，Serial收集器由于没有线程交互的开销，专心做垃圾收集自然可以获得最高的单线程收集效率。

ParNew(并行GC)收集器
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ParNew收集器其实就是serial收集器的多线程版本，除了使用多条线程进行垃圾收集之外，其余行为与Serial收集器一样。

Parallel Scavenge(并行回收GC)收集器

Parallel Scavenge收集器也是一个新生代收集器，它也是使用复制算法的收集器，又是并行多线程收集器。parallel Scavenge收集器的特点是它的关注点与其他收集器不同，CMS等收集器的关注点是尽可能地缩短垃圾收集时用户线程的停顿时间，而parallel Scavenge收集器的目标则是达到一个可控制的吞吐量。吞吐量= 程序运行时间/(程序运行时间 + 垃圾收集时间)，虚拟机总共运行了100分钟。其中垃圾收集花掉1分钟，那吞吐量就是99%。

Serial Old(串行GC)收集器

Serial Old是Serial收集器的老年代版本，它同样使用一个单线程执行收集，使用“标记-整理”算法。主要使用在Client模式下的虚拟机。

Parallel Old(并行GC)收集器

Parallel Old是Parallel Scavenge收集器的老年代版本，使用多线程和“标记-整理”算法。

CMS(并发GC)收集器

CMS(Concurrent Mark Sweep)收集器是一种以获取最短回收停顿时间为目标的收集器。

CMS收集器是基于“标记-清除”算法实现的，整个收集过程大致分为4个步骤：

①.初始标记(CMS initial mark)

②.并发标记(CMS concurrenr mark)

③.重新标记(CMS remark)

④.并发清除(CMS concurrent sweep)

其中初始标记、重新标记这两个步骤任然需要停顿其他用户线程。初始标记仅仅只是标记出GC ROOTS能直接关联到的对象，速度很快，并发标记阶段是进行GC ROOTS 根搜索算法阶段，会判定对象是否存活。而重新标记阶段则是为了修正并发标记期间，因用户程序继续运行而导致标记产生变动的那一部分对象的标记记录，这个阶段的停顿时间会被初始标记阶段稍长，但比并发标记阶段要短。

由于整个过程中耗时最长的并发标记和并发清除过程中，收集器线程都可以与用户线程一起工作，所以整体来说，CMS收集器的内存回收过程是与用户线程一起并发执行的。

CMS收集器的优点：并发收集、低停顿，但是CMS还远远达不到完美，主要有三个显著缺点：

1，CMS收集器对CPU资源非常敏感。在并发阶段，虽然不会导致用户线程停顿，但是会占用CPU资源而导致引用程序变慢，总吞吐量下降。CMS默认启动的回收线程数是：(CPU数量+3) / 4。

2，CMS收集器无法处理浮动垃圾，可能出现“Concurrent Mode Failure“，失败后而导致另一次Full GC的产生。由于CMS并发清理阶段用户线程还在运行，伴随程序的运行自热会有新的垃圾不断产生，这一部分垃圾出现在标记过程之后，CMS无法在本次收集中处理它们，只好留待下一次GC时将其清理掉。这一部分垃圾称为“浮动垃圾”。也是由于在垃圾收集阶段用户线程还需要运行，,即需要预留足够的内存空间给用户线程使用，因此CMS收集器不能像其他收集器那样等到老年代几乎完全被填满了再进行收集，需要预留一部分内存空间提供并发收集时的程序运作使用。

在默认设置下，CMS收集器在老年代使用了68%的空间时就会被激活，也可以通过参数-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction的值来提供触发百分比，以降低内存回收次数提高性能。要是CMS运行期间预留的内存无法满足程序其他线程需要，就会出现“Concurrent Mode Failure”失败，这时候虚拟机将启动后备预案：临时启用Serial Old收集器来重新进行老年代的垃圾收集，这样停顿时间就很长了。

所以说参数-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction设置的过高将会很容易导致“Concurrent Mode Failure”失败，性能反而降低。

3，最后一个缺点，CMS是基于“标记-清除”算法实现的收集器，使用“标记-清除”算法收集后，会产生大量碎片。空间碎片太多时，将会给对象分配带来很多麻烦，比如说大对象，内存空间找不到连续的空间来分配不得不提前触发一次Full GC。为了解决这个问题，CMS收集器提供了一个-XX:UseCMSCompactAtFullCollection开关参数，用于在Full GC之后增加一个碎片整理过程，还可通过-XX:CMSFullGCBeforeCompaction参数设置执行多少次不压缩的Full GC之后，跟着来一次碎片整理过程。
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垃圾回收算法：

引用计数法
标记清除法
复制算法
标记压缩算法
分代算法
分区算法
类在虚拟机中的加载过程

加载Loading：

通过一个类的全限定名来获取一个二进制字节流、将这个字节流所代表的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构、在内存中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区这个类的各种数据的访问入口。

验证Verification：

确保Class文件的字节流中包含的信息符合当前虚拟机的要求，并不会危害虚拟机的自身安全。

准备Preparation：

正式为类变量分配内存并设置类变量初始值。

解析Resolution：

虚拟机将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程。

初始化Initialization：

类加载过程的最后一步，到了这个阶段才真正开始执行类中定义的Java程序代码。

使用Using：

根据你写的程序代码定义的行为执行。

卸载Unloading：

GC负责卸载，这部分一般不用讨论。

说一下spring中Bean的作用域及生命周期

作用域

singleton：

Spring IoC容器中只会存在一个共享的Bean实例，无论有多少个Bean引用它，始终指向同一对象。Singleton作用域是Spring中的缺省作用域。

prototype：

每次通过Spring容器获取prototype定义的bean时，容器都将创建一个新的Bean实例，每个Bean实例都有自己的属性和状态，而singleton全局只有一个对象。

request：

在一次Http请求中，容器会返回该Bean的同一实例。而对不同的Http请求则会产生新的Bean，而且该bean仅在当前Http Request内有效。

session：

在一次Http Session中，容器会返回该Bean的同一实例。而对不同的Session请求则会创建新的实例，该bean实例仅在当前Session内有效。

global Session：

在一个全局的Http Session中，容器会返回该Bean的同一个实例，仅在使用portlet context时有效。

生命周期

实例化一个Bean，也就是我们通常说的new。
按照Spring上下文对实例化的Bean进行配置，也就是IOC注入。
如果这个Bean实现了BeanNameAware接口，会调用它实现的setBeanName(String beanId)方法，此处传递的是Spring配置文件中Bean的ID。
如果这个Bean实现了BeanFactoryAware接口，会调用它实现的setBeanFactory()，传递的是Spring工厂本身（可以用这个方法获取到其他Bean）。
如果这个Bean实现了ApplicationContextAware接口，会调用setApplicationContext(ApplicationContext)方法，传入Spring上下文。
如果这个Bean关联了BeanPostProcessor接口，将会调用postProcessBeforeInitialization(Object obj, String s)方法，BeanPostProcessor经常被用作是Bean内容的更改，并且由于这个是在Bean初始化结束时调用After方法，也可用于内存或缓存技术。
如果这个Bean在Spring配置文件中配置了init-method属性会自动调用其配置的初始化方法。
如果这个Bean关联了BeanPostProcessor接口，将会调用postAfterInitialization(Object obj, String s)方法。
当Bean不再需要时，会经过清理阶段，如果Bean实现了DisposableBean接口，会调用其实现的destroy方法。
最后，如果这个Bean的Spring配置中配置了destroy-method属性，会自动调用其配置的销毁方法。