程式開發技術學習方法論

軟體研發行業，新技術的出現日新月異，如何高效的學習，保持技術先進性？
基於第一性原理：即 抓住事物的本質特征，按照事物本身的規律去推導，演繹事物在各種場景下的變化規律，東西技術在業務場景中的表現。
物理學，幾何學，馬斯克等推崇第一性原理。
軟體研發學習方法：建立自己的技術思維體系，東西技術背後的核心原理。當新技術出現的時候，依據已有的第一性原理，去推動和驗證新技術的使用。

程式運行和崩潰原理

代碼或者程式包是程式的靜態表現；
代碼或者程式包通過操作系統從磁碟載入到記憶體，經過cpu的執行，即成為進程；


記憶體簡單分為4塊區域：


1，代碼區


2，堆空間
是一塊無序連續的記憶體空間
3，棧空間
後進先出，每個函數的執行產生一個線程棧；
線程棧包括入參，堆空間的入口地址，函數局部變數；
每個線程棧之間是隔離的；
4，進程數據結構
一般是數組；

現代cpu如何做到運行多任務？
即基於cpu的分時共用技術，多個進程之間共用cpu的時間片；


進程的狀態： 運行，就緒，堵塞


但是進程切換的代價非常大，所以，在進程範圍內引入了線程；
線程的狀態跟進程類似；

JavaWeb程式運行和崩潰

java程式員大部分寫的都是javaWEB程式，運行架構如下圖所示；

程式崩潰的原因是：高併發引起的線程堵塞；

併發修改數據的時候，操作系統引入了鎖；
鎖上面有一個等待的線程池，當鎖沒有及時釋放，容易引起線程等待和堵塞；

系統崩潰過程如下：

解決高併發問題的方法有3種：
1， 採用集群方式分擔壓力；
2，限流；
3，降級

數據結構原理

數據結構是軟體研發的基礎，數據結構不熟練，寫不出高品質的程式。

順序表

即數組，具有連續的記憶體空間，相同的數據類型；


根據所有獲取值時間複雜度o(1)
根據值獲得索引時間複雜度o(n)
插入和刪除元素需要一定後續的所有元素

鏈表

離散的記憶體空間


結構包含：data,next


按照值查詢 時間複雜度為o(n)


插入和刪除元素代價比較小，不需要移動後繼的元素；

棧

特殊的順序表， 後進先出，可以看成一個大桶；

隊列

特殊的順序表，先進先出，超市貨架的貨物擺放；

Hash

把key值轉換為一個hashCode,  hashCode跟數組長度取餘得到索引值；


數組元素里放的是一個鏈表的指針，如果出現hash衝突，則遍歷該鏈表；


如果不出現hash衝突，hash表查找元素時間複雜度為o(1)

樹

一個元素，只有一個前驅，多個後繼的數據結構為樹；




一般使用遞歸的方法進行遍歷。


設計模式的組合模式跟數類似。

JVM原理

write once,run everywhere! 

這個的基礎是jvm. 
java代碼編譯為位元組碼，jvm轉換成各種系統的編碼。

jvm結構

jvm分成3個部分

類載入器：程式裝載和運行機制
運行時數據區：記憶體管理機制 
執行引擎：程式計數器和執行引擎  線程管理機制

運行時數據區分成4個部分；

線程共用

方法區
堆

線程獨有

棧
程式計數器

垃圾清除演算法

標記清除演算法。

先使用可達演算法標記哪些對象不使用了。
然後回收：

分：清理，壓縮，複製

垃圾回收演算法

小結

本節回顧了軟體的基本原理，首先介紹了學習方法論，第一性原理。
分3個部分：
1，程式運行和崩潰的原理；
2，數據結構的基本類型；
3，jvm的結構，垃圾回收演算法，來及清除演算法；

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