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              一 只 攻 城 狮 的 学 习 之 旅 一 只 攻 城 狮 的 学 习 之 旅 文 章 2 6 标 签 2 2 分 类 9 首 页 目 录 归 档 分 类 标 签 媒 体 番 剧 仓 库 友 链 关 于 一 只 攻 城 狮 的 学 习 之 旅 搜 索 首 页 目 录 归 档 分 类 标 签 媒 体 番 剧 仓 库 友 链 关 于 一 只 攻 城 狮 的 学 习 之 旅 s y n c h r o n i z e d 实 现 原 理 发 表 于 2 0 2 5 0 4 0 2 | 多 线 程 j a v a s y n c h r o n i z e d 实 现 原 理 2 0 2 0 0 3 2 4 s y n c h r o n i z e d 实 现 原 理 前 言 众 所 周 知 s y n c h r o n i z e d 锁 在 J a v a 中 经 常 使 用 它 的 源 码 是 C + + 实 现 的 ， 它 的 实 现 原 理 是 怎 样 的 呢 ？ 本 文 以 O p e n J D K 8 为 例 探 究 以 下 内 容 。 
 s y n c h r o n i z e d 是 如 何 工 作 的 s y n c h r o n i z e d 锁 升 级 过 程 重 量 级 锁 的 队 列 之 间 协 作 过 程 和 策 略 对 象 头 对 象 头 的 内 容 非 常 多 这 里 我 们 只 做 简 单 介 绍 以 引 出 后 文 。 
 在 J V M 中 对 象 布 局 分 为 三 块 区 域 ： 对 象 头 实 例 数 据 对 齐 填 充 当 线 程 访 问 同 步 块 时 首 先 需 要 获 得 锁 并 把 相 关 信 息 存 储 在 对 象 头 中 。 
 所 以 w a i t 、 n o t i f y 、 n o t i f y A l l 这 些 方 法 为 什 么 被 设 计 在 O b j e c t 中 或 许 你 已 经 找 到 答 案 了 。 
 H o t s p o t 有 两 种 对 象 头 ： 数 组 类 型 ， 使 用 a r r a y O o p D e s c 来 描 述 对 象 头 其 它 ， 使 用 i n s t a n c e O o p D e s c 来 描 述 对 象 头 对 象 头 由 两 部 分 组 成 M a r k W o r d ： 存 储 自 身 的 运 行 时 数 据 ， 例 如 H a s h C o d e 、 G C 年 龄 、 锁 相 关 信 息 等 内 容 。 
 K l a s s P o i n t e r ： 类 型 指 针 指 向 它 的 类 元 数 据 的 指 针 . . . 详 细 分 析 J D K 中 S t r e a m 的 实 现 原 理 发 表 于 2 0 2 5 0 4 0 2 | j a v a 详 细 分 析 J D K 中 S t r e a m 的 实 现 原 理 前 提 S t r e a m 是 J D K 1 . 8 中 首 次 引 入 的 ， 距 今 已 经 过 去 了 接 近 8 年 时 间 （ J D K 1 . 8 正 式 版 是 2 0 1 3 年 底 发 布 的 ） 。 
 S t r e a m 的 引 入 一 方 面 极 大 地 简 化 了 某 些 开 发 场 景 ， 另 一 方 面 也 可 能 降 低 了 编 码 的 可 读 性 （ 确 实 有 不 少 人 说 到 S t r e a m 会 降 低 代 码 的 可 读 性 ， 但 是 在 笔 者 看 来 ， 熟 练 使 用 之 后 反 而 觉 得 代 码 的 可 读 性 提 高 了 ） 。 
 这 篇 文 章 会 花 巨 量 篇 幅 ， 详 细 分 析 S t r e a m 的 底 层 实 现 原 理 ， 参 考 的 源 码 是 J D K 1 1 的 源 码 ， 其 他 版 本 J D K 可 能 不 适 用 于 本 文 中 的 源 码 展 示 和 相 关 例 子 。 
 这 篇 文 章 花 费 了 极 多 时 间 和 精 力 梳 理 和 编 写 ， 希 望 能 够 帮 助 到 本 文 的 读 者 S t r e a m 是 如 何 做 到 向 前 兼 容 的 S t r e a m 是 J D K 1 . 8 引 入 的 ， 如 要 需 要 J D K 1 . 7 或 者 以 前 的 代 码 也 能 在 J D K 1 . 8 或 以 上 运 行 ， 那 么 S t r e a m 的 引 入 必 定 不 能 在 原 来 已 经 发 布 的 接 口 方 法 进 行 修 改 ， 否 则 必 定 会 因 为 兼 容 性 问 题 导 致 老 版 本 的 接 口 实 现 无 法 在 新 版 本 中 运 行 （ 方 法 签 名 出 现 异 常 ） ， 猜 测 是 基 于 这 个 问 题 引 入 了 接 口 默 认 方 法 ， 也 就 是 d e f a u l t 关 键 字 。 
 查 看 源 码 可 以 发 现 ， A r r a y L i s t 的 超 类 C o l l e c t i o n 和 I t e r a b l e 分 别 添 加 了 数 个 d e f . . . H a s h M a p 的 最 大 容 量 是 多 少 发 表 于 2 0 2 5 0 4 0 2 | 数 据 结 构 H a s h M a p 的 最 大 容 量 是 多 少 . 首 先 , H a s h M a p 底 层 是 数 组 + 链 表 , 所 以 H a s h M a p 的 容 量 约 等 于 数 组 长 度 * 链 表 长 度 . 因 为 链 表 长 度 不 固 定 , 甚 至 可 能 链 表 会 是 树 结 构 , 所 以 我 们 主 要 讨 论 数 组 长 度 . 那 么 , 数 组 的 最 大 长 度 是 多 长 呢 ? 仔 细 想 想 , 好 像 这 么 多 年 也 没 去 看 过 数 组 的 源 码 ( 笑 ) . 1 2 3 4 5 6 7 一 是 规 范 隐 含 的 限 制 。 
 J a v a 数 组 的 l e n g t h 必 须 是 非 负 的 i n t ， 所 以 它 的 理 论 最 大 值 就 是 j a v a . l a n g . I n t e g e r . M A X _ V A L U E = 2 ^ 3 1 1 = 2 1 4 7 4 8 3 6 4 7 。 
 二 是 具 体 的 实 现 带 来 的 限 制 。 
 这 会 使 得 实 际 的 J V M 不 一 定 能 支 持 上 面 说 的 理 论 上 的 最 大 l e n g t h 。 
 例 如 说 如 果 有 J V M 使 用 u i n t 3 2 _ t 来 记 录 对 象 大 小 的 话 ， 那 可 以 允 许 的 最 大 的 数 组 长 度 （ 按 元 素 的 个 数 计 算 ） 就 会 是 ： ( u i n t 3 2 _ t 的 最 大 值 数 组 对 象 的 对 象 头 大 小 ) / 数 组 元 素 大 小 嗯 . . 数 组 长 度 理 论 上 可 以 达 到 2 ^ 3 1 1 这 么 长 , 那 么 H a s h M a p 的 最 大 长 度 也 是 这 么 了 ? 不 , 在 H a s h M a p 中 规 定 H a s h M a p 底 层 数 组 的 元 素 最 大 为 1 H a s h M a p 简 介 发 表 于 2 0 2 5 0 4 0 2 | 数 据 结 构 H a s h M a p 简 介 H a s h M a p 核 心 数 据 结 构 H a s h 表 = 数 组 + 线 性 链 表 + 红 黑 树 为 什 么 初 始 容 量 是 2 的 指 数 幂 ? 如 果 创 建 H a s h M a p 时 指 定 的 大 小 不 是 2 的 指 数 就 会 报 错 吗 ? 1 M a p m a p = n e w H a s h M a p ( 1 3 ) ; 这 行 代 码 在 编 译 的 时 候 也 不 会 报 错 , 那 为 什 么 说 初 始 容 量 是 2 的 指 数 呢 ? 看 一 下 H a s h M a p 的 构 造 器 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 p u b l i c H a s h M a p ( i n t i n i t i a l C a p a c i t y , f l o a t l o a d F a c t o r ) ; 内 存 分 布 ： 1 2 3 4 5 c l a s s B a s e s i z e ( 8 ) : + 0 | a 4 | b + 总 结 ： 我 们 发 现 普 通 类 的 内 存 分 布 是 根 据 声 明 的 顺 序 进 行 的 , 成 员 函 数 不 占 用 内 存 。 
 基 础 类 + 继 承 类 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 c l a s s B a s e ; c l a s s D i v i d e : p u b l i c B a s e { p u b l i c : . . . C + + 编 码 优 化 之 减 少 冗 余 拷 贝 或 赋 值 发 表 于 2 0 2 5 0 4 0 2 | c + + C + + 编 码 优 化 之 减 少 冗 余 拷 贝 或 赋 值 临 时 变 量 目 前 遇 到 的 一 些 产 生 临 时 变 量 的 情 况 ： 函 数 实 参 、 函 数 返 回 值 、 隐 式 类 型 转 换 、 多 余 的 拷 贝 。 
 1 . 函 数 实 参 这 点 应 该 比 较 容 易 理 解 ， 函 数 参 数 ， 如 果 是 实 参 传 递 的 话 ， 函 数 体 里 的 修 改 并 不 会 影 响 调 用 时 传 入 的 参 数 的 值 。 
 那 么 函 数 体 里 操 作 的 对 象 肯 定 是 函 数 调 用 的 过 程 中 产 生 出 来 的 。 
 那 么 这 种 情 况 我 们 该 怎 么 办 呢 ？ 如 果 c a l l e e 中 确 实 要 修 改 这 个 对 象 ， 但 是 c a l l e r 又 不 想 c a l l e e 的 修 改 影 响 到 原 来 的 值 ， 那 么 这 个 临 时 变 量 就 是 必 须 的 了 ， 不 需 要 也 没 办 法 避 免 。 
 如 果 c a l l e e 中 根 本 没 有 修 改 这 个 对 象 ， 或 者 c a l l e e 中 这 个 参 数 本 身 就 是 c o n s t 型 的 ， 那 么 将 实 参 传 递 改 为 引 用 传 递 是 个 不 错 的 选 择 （ 如 果 是 基 本 类 型 的 函 数 实 参 ， 则 没 有 必 要 改 为 引 用 ） ， 可 以 减 少 一 个 临 时 变 量 而 且 不 会 带 来 任 何 损 失 。 
 另 外 ， 推 荐 一 个 静 态 代 码 检 查 工 具 c p p c h e c k ， 这 个 工 具 可 以 提 示 非 基 本 类 型 的 c o n s t 实 参 改 为 引 用 。 
 2 . 函 数 返 回 值 （ 返 回 对 象 ） 函 数 返 回 值 的 情 况 比 较 复 杂 ， 因 为 编 译 器 在 这 方 面 做 了 很 多 优 化 ， 编 译 器 优 化 到 何 种 程 度 我 也 没 追 根 究 底 研 究 过 。 
 在 没 开 任 何 优 化 选 项 的 时 候 ， g c c 也 优 化 了 一 . . . N 皇 后 发 表 于 2 0 2 4 0 3 1 9 | 算 法 N 皇 后 5 1 . N 皇 后 题 目 描 述 n 皇 后 问 题 研 究 的 是 如 何 将 n 个 皇 后 放 置 在 n × n 的 棋 盘 上 ， 并 且 使 皇 后 彼 此 之 间 不 能 相 互 攻 击 。 
 上 图 为 8 皇 后 问 题 的 一 种 解 法 。 
 给 定 一 个 整 数 n ， 返 回 所 有 不 同 的 n 皇 后 问 题 的 解 决 方 案 。 
 每 一 种 解 法 包 含 一 个 明 确 的 n 皇 后 问 题 的 棋 子 放 置 方 案 ， 该 方 案 中 ‘ Q ’ 和 ‘ . ’ 分 别 代 表 了 皇 后 和 空 位 。 
 示 例 ： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 输 入 : 4 输 出 : [ [ . Q . . , / / 解 法 1 . . . Q , Q . . . , . . Q . ] , [ . . Q . , / / 解 法 2 Q . . . , . . . Q , . Q . . ] ] 解 释 : 4 皇 后 问 题 存 在 两 个 不 同 的 解 法 。 
 问 题 分 析 约 束 条 件 为 每 个 棋 子 所 在 的 行 、 列 、 对 角 线 都 不 能 有 另 一 个 棋 子 。 
 使 用 一 维 数 组 表 示 一 种 解 法 ， 下 标 （ i n d e x ） 表 示 行 ， 值 （ v a l u e ） 表 示 该 行 的 Q （ 皇 后 ） 在 哪 一 列 。 
 每 行 只 存 储 一 个 元 素 ， 然 后 递 归 到 下 一 行 . . . 「 游 戏 」 寻 路 算 法 之 A S t a r 算 法 原 理 及 实 现 发 表 于 2 0 2 4 0 3 1 9 | 算 法 「 游 戏 」 寻 路 算 法 之 A S t a r 算 法 原 理 及 实 现 前 言 自 动 寻 路 是 在 一 些 如 M M O R P G 等 类 型 游 戏 中 常 见 的 一 种 功 能 ， 其 给 了 玩 家 良 好 的 游 戏 体 验 ， 使 得 玩 家 在 游 戏 过 程 中 省 去 了 大 量 游 戏 坐 标 点 的 记 录 以 及 长 时 间 的 键 盘 操 作 ， 不 必 记 忆 坐 标 ， 不 必 担 心 迷 路 ， 用 最 快 捷 的 方 法 移 动 到 指 定 地 点 。 
 寻 路 算 法 （ 自 动 寻 路 算 法 ， 下 同 ） ， 其 实 可 以 看 作 是 一 种 路 径 查 找 算 法 以 及 图 搜 索 算 法 ， 图 搜 索 （ G r a p h S e a r c h ） 算 法 是 用 于 在 图 上 进 行 一 般 性 发 现 或 显 式 地 搜 索 的 算 法 。 
 这 些 算 法 在 图 上 找 到 出 路 径 ， 但 没 有 期 望 这 些 路 径 是 在 计 算 意 义 上 是 最 优 的 。 
 路 径 查 找 算 法 （ P a t h f i n d i n g ） 是 建 立 在 图 搜 索 算 法 的 基 础 上 ， 它 探 索 节 点 之 间 的 路 径 ， 从 一 个 节 点 开 始 ， 遍 历 关 系 ， 直 到 到 达 目 的 节 点 。 
 这 些 算 法 用 于 识 别 图 中 的 最 优 路 由 ， 算 法 可 以 用 于 诸 如 物 流 规 划 、 最 低 成 本 呼 叫 或 I P 路 由 以 及 游 戏 模 拟 等 用 途 。 
 常 见 的 路 径 搜 索 算 法 和 图 搜 索 算 法 有 ： A （ A S t a r ） 算 法 、 D i j k s t r a 算 法 、 广 （ 深 ） 度 优 先 搜 索 、 最 佳 优 先 搜 索 、 J u m p P o i n t S e a r c h 算 法 等 ， 今 天 本 文 主 要 讲 解 的 是 A （ A S t a r ） 算 法 的 原 理 以 及 实 现 。 
 常 见 搜 索 算 法 D i j k s t r a 算 法 迪 杰 斯 特 拉 算 法 ( D i j k s . . . 1 2 3 逝 水 无 痕 给 时 光 以 生 命 ， 给 岁 月 以 文 明 文 章 2 6 标 签 2 2 分 类 9 G i t H u b 主 页 公 告 逝 水 无 痕 の 博 客 h t t p s : / / z y j b l o g s . c n 迁 移 到 此 最 新 文 章 s y n c h r o n i z e d 实 现 原 理 2 0 2 5 0 4 0 2 详 细 分 析 J D K 中 S t r e a m 的 实 现 原 理 2 0 2 5 0 4 0 2 H a s h M a p 的 最 大 容 量 是 多 少 2 0 2 5 0 4 0 2 H a s h M a p 简 介 2 0 2 5 0 4 0 2 C 语 言 中 三 块 难 啃 的 硬 骨 头 2 0 2 5 0 4 0 2 分 类 c + + 1 1 j a v a 2 书 1 多 线 程 2 j a v a 2 数 据 结 构 3 算 法 5 网 络 1 标 签 数 据 结 构 s p r i n g c l o u d j a v a h a s h m a p 算 法 回 溯 递 归 c c + + 查 找 树 图 d p m e m o r y 并 查 集 指 针 多 线 程 网 络 c J s o n c h r o n o 后 端 s t r e a m 归 档 四 月 2 0 2 5 8 三 月 2 0 2 4 4 十 月 2 0 2 3 2 二 月 2 0 2 2 7 八 月 2 0 2 1 5 网 站 资 讯 文 章 数 目 : 2 6 已 运 行 时 间 : 本 站 总 字 数 : 1 6 0 . 4 k 本 站 访 客 数 : 本 站 总 访 问 量 : 最 后 更 新 时 间 : © 2 0 1 9 2 0 2 5 B y 逝 水 无 痕 框 架 H e x o | 主 题 B u t t e r f l y 鄂 I C P 备 1 9 0 2 3 2 3 2 号 搜 索 数 据 库 加 载 中

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