JVM引用与MySQL优化：内存管理、索引策略与分布式存储限制,-优快云博客

JVM中有哪些引用？

强引用：new的对象。哪怕内存溢出也不会回收
软引用：只有内存不足时才会回收
弱引用：每次垃圾回收都会回收
虚引用：必须配合引用队列使用，一般用于追踪垃圾回收动作

limit 过大如何优化

正常情况limit是把所有的数据拿去来，然后再去回表，在丢掉前面的一大部分数据，在返回

SELECT * FROM xxx WHERE 
ID > =(select id from xxx limit 1000000, 1) 
limit 20;

SELECT * FROM xxx a 
JOIN (select id from xxx limit 1000000, 20) b 
ON a.ID = b.id;

MySQL如何做慢SQL优化

可以查看执行计划分析数据的扫描类型、索引是否生效，常见的慢查询优化有：
（1）尽量减少select的数据列，尽量使用覆盖索引
（2）orderby查找时使用索引进行排序，否则的话需要进行回表
（3）groupby查询时，同样要用索引，避免使用到临时表
（4）使用count函数时直接使用count的话count()的效率最高。count()或count(唯一索引)或count(数字):表中总记录数，count(字段)不会统计null
（5）分页查询时，如果limit 后面的数字太大，再limit主键后n条数据就能走覆盖索引, 可以使用子查询查出主键

（6）使用复杂查询时，使用关联查询来代替子查询，并且最好使用内连接
（7）在写update语句时，where条件要使用索引，否则会锁会从行锁升级为表锁
（8）表中数据是否太大，是不是要分库分表

COUNT(1)、COUNT(*)与COUNT(字段)哪个更快？

COUNT()MySQL 对count()进行了优化，count(*)直接扫描主键索引记录，并不会把全部字段取出来，直接按行累加。

COUNT(1)InnoDB引擎遍历整张表，但不取值，server 层对于返回的每一行，放一个数字“1”进去，按行累加。

COUNT(字段)如果这个“字段”是定义为NOT NULL，那么InnoDB 引擎会一行行地从记录里面读出这个字段，server 层判断不能为NULL，按行累加;如果这个“字段”定义允许为NULL，那么InnoDB

引擎会一行行地从记录里面读出这个字段，然后把值取出来再判断一下，不是 NULL才累加。
所以count（字段）慢就慢在计算字段不为NULL的情况

实验结果

1.从上面的实验我们可以得出，COUNT(*)和COUNT(1)是最快的，其次是COUNT(id)。
2.count(*)被MySQL查询优化器改写成了count(0)，并选择了idx_salary索引。
3.count(1)和count(id)都选择了idx_salary索引。

InnoDB和MySAM的 count(*)效率上也有很多差别，因为InnoDB事务操作可能会通过拿到行级锁，在进行统计，所以要把MySAM的count要慢。

哪些情况索引会失效

（1）违背最左匹配原则，索引失效
（2）where条件中有or，除非所有查询条件都有索引，否则失效
（3）like查询用%开头，索引失效
（4）索引字段发生类型转换，索引失效
（5）索引列参与计算，索引失效
（6）mysql觉得全表扫描更快时（数据少），索引失效

执行计划中有哪些字段？

我们想看一个sql的执行计划使用的语句是explain+SQL，表中的字段包括：

type:扫描类型，效率从底到高为ALL（全表扫描)>index(全索引扫描，我们的需要的数据在索引中可以获取)>range(使用索引进行范围查找)>ref(使用非唯一索引列进行了关联查询)> eq_ref (使用唯一索引进行关联查询)>const(使用唯一索引查询一行数据)>system(表中只有一行数据)

index:表示使用覆盖索引
rows:找到了多少行数据

key:实际使用到的索引
possible_keys（可能的）:当前查询语句可能用到的索引，
可能为null(如果用了索引但是为null有可能是表数据太少innodb认为全表扫描更快)

MySQL有哪些锁

基于粒度：
*表级锁：对整张表加锁，粒度大并发小
*行级锁：对行加锁，粒度小并发大
*间隙锁：间隙锁，锁住表的一个区间，间隙锁之间不会冲突只在可重复读下才生效，解决了幻读
基于属性：
*共享锁：又称读锁，一个事务为表加了读锁，其它事务只能加读锁，不能加写锁
*排他锁：又称写锁，一个事务加写锁之后，其他事务不能再加任何锁，避免脏读问题

ClassLoader的子类

● 重写loadClass()方法
● 重写findClass()方法打破双亲委派模型，那么只需要重写findClass方法即可

在打破双亲委派模型的情况下，一般是重写 findClass 方法而不是 loadClass 方法。
这是因为 loadClass 方法中通常包含了双亲委派的逻辑，
而findClass 方法是在双亲委派无法完成加载时由子类加载器自己实现的方法。

有哪些异常：

RejectedExecutionException：拒绝执行异常
描述：当线程池已关闭或线程池和工作队列都已满时，尝试提交新任务将抛出此异常。
解决方案：可以考虑调整线程池的大小或队列长度，或者更改拒绝策略来处理这种情况。

OutOfMemoryError：内存溢出
描述：如果线程池中的线程数或队列大小配置得太大，或者任务创建了太多大对象，你可能会遇到内存溢出错误。
解决方案：优化代码以减少内存使用，或增加JVM的最大堆大小。

NullPointerException：空指针
描述：当尝试提交的任务为null时，将抛出此异常。
解决方案：确保提交到线程池的任务不是null。

IllegalStateException：不正确状态
描述：当线程池处于不正确的状态时（例如，尝试多次关闭线程池），可能会抛出此异常。
解决方案：检查代码以确保线程池的正确使用。

RuntimeException 或 ExecutionException：
描述：当任务抛出运行时异常时，如果你使用了 Future.get() 方法来获取结果，将包装为 ExecutionException 抛出。
解决方案：捕获这些异常并适当处理

进程和线程的区别，进程间如何通信

进程：系统运行的基本单位，进程在运行过程中都是相互独立，但是线程之间运行可以相互影响。
线程：独立运行的最小单位，一个进程包含多个线程且它们共享同一进程内的系统资源
进程间通过管道、共享内存、信号量机制、消息队列通信

Thread.yield()的作用

Thread.yield()：

一定是当前线程调用此方法，当前线程放弃获取CPU的时间片，由运行态转变为就绪态，
让操作系统中再次选择线程执行。
作用：让相同优先级的线程轮流执行，但并不能保证轮流执行，根据解释我们了解到，
转成就绪态的的线程还有可能再次选中执行。Thread.yield()方法不会导致阻塞。

Thread.yield不会释放锁。那会不会出现死锁的情况？

比如线程1拿到锁，线程2等待，现在线程1执行Thread.yield()让出cpu执行权，
但是线程2因为没有锁，还是会阻塞，就算给线程2执行权，因为没有锁，还是阻塞。

脏读、重复读、幻读解决原理

读已提交RC：解决了脏读的问题，使用的是MVCC
重复读RR：解决重复读的问题，InnoDB也解决了幻读的问题

不可重复读如何解决：MVCC和行级锁
幻读的解决：间隙锁（Gap Lock）+ 防止全表扫

InnoDB通过间隙锁和防止全表扫描两种机制来避免幻读的问题。间隙锁可以防止其他事务在特定范围内插入新记录，而防止全表扫描则可以减少其他事务对整个表的读取和修改操作。

left join和inner join的区别

1.返回不同
innerjoin只返回两个表中联结字段相等的行。left join返回包括左表中的所有记录和右表中联结字段相等的记录。
2.数量不同
inner join的数量小于等于左表和右表中的记录数量。left join的数量以左表中的记录数量相同。
3.记录属性不同
inner join不足的记录属性会被直接舍弃。left join不足的记录属性用NULL填充。

执行计划

查看执行计划：
explain: 
索引列：possible_keys	-可能用到的,key-实际用到的

限流数量评估

1、限流的评估：第一个是对哪个接口限流，这个接口是查询操作，还是事务操作，然后再基于下面的条件进行帅选。下面数据也可以通过压测来看看接口的最大能有多大

1、QPS（每秒请求数）限流： 设定一个阈值，超过这个阈值的请求数将被限制。具体的阈值应该根据你的应用程
序的性能和容量来确定。逐步增加限流阈值，然后观察系统的响应能力，以找到最适合你应用程序的值。
2、TPS限流： 控制同时允许的并发连接数。这可以帮助防止由于大量同时连接而导致的系统过载。

2、第二个考虑的点是，是否要排队或者等待。超过了怎么办，进到阻塞队列还是消息里面去？

排队和等待
当达到限流阈值时，可以选择将请求放入队列并逐渐处理，而不是直接拒绝请求。这样可以避免突然的拒绝服务，
但可能会导致延迟增加。

3、第三个点：

监控和日志： 实时监控系统的性能指标，并记录限流事件和相关的日志，以便后续分析和调整限流策略。

什么是分布式存储

分布式存储技术是一种概念，其实就是通过集群部署，提高可用和负载均衡。比如主从复制，或者分片，像redis和mysql都可以分布式存储。

Java线程通信方式有哪些？

1、共享变量：多个线程共享同一个变量，通过该变量进行通信。需要确保对共享变量的访问是原子的，可以通过synchronized关键字或java.util.concurrent包中的锁机制来实现。

2、等待和通知机制（Wait and Notify）：使用Object类的wait()、notify()和notifyAll()方法，线程可以等待某个条件满足后被唤醒。

3、使用Lock和Condition：使用java.util.concurrent.locks包中的Lock和Condition来实现更灵活的线程通信。

4、信号量：信号量是一种常见的线程同步机制，可用于控制多个线程对共享资源的访问。Java 提供了 Semaphore 类来实现信号量，Semaphore 类有两个常用的方法 acquire() 和 release()，分别用于获取和释放信号量。

5、消息队列通信：

6、管道：管道是一种用于线程间通信的高级机制，它可以实现一个线程向另一个线程传送数据。Java 提供了 PipedInputStream 和 PipedOutputStream 两个类来支持管道的实现，其中 PipedInputStream 用于读取数据，PipedOutputStream 用于写入数据。

为什么Zookeeper不适合存储大量数据呀

设计方面：ZooKeeper需要把所有的数据（它的data tree）加载到内存中。这就决定了ZooKeeper存储的数据量受内存的限制。
工程方面：ZooKeeper的设计目标是为协同服务提供数据存储，数据的高可用性和性能是最重要的系统指标，处理大数量不是ZooKeeper的首要目标。因此，ZooKeeper不会对大数量存储做太多工程上的优化。