Java necə işləyir

Mövzu seç, kod yaz və daxildə nə baş verdiyini addım-addım gör.

Memory

JVM: Stack və Heap

Primitive-lər, object-lər, String Pool, frame-lər və GC. Kodun memory-də hara düşdüyünü sətir-sətir izlə.

Garbage Collection

Object nə vaxt silinir? GC root-ları, mark-sweep, Eden, Survivor, Old və memory leak.

String daxildən

String-in daxili quruluşu: byte[], LATIN1 və UTF16, emoji-nin uzunluğu, paylaşılan array və += qiyməti.

Object yaddaşda

Bir object neçə byte tutur: header, mark word, padding, field sırası, array-lər və 32 GB sərhədi.

Collection-lar

HashMap necə işləyir

hashCode, bucket, collision və resize. Key-in table-dakı yerini necə tapdığını bit-bit izlə.

TreeMap necə işləyir

Red-black tree-ni canlı izlə: insert, recolor, rotation, remove və sıralı axtarış.

Concurrency

Thread-lər

İki thread-i özün idarə et. Race condition, synchronized, volatile, CAS və deadlock.

ConcurrentHashMap necə işləyir

Bir neçə thread üçün HashMap. Boş bucket-də CAS, dolu bucket-də lock, resize və null qadağası.

Virtual Thread-lər

Bir milyon thread necə mümkün olur: carrier, mount və unmount, pinning və virtual thread-in kömək etmədiyi hallar.

Dil və JVM

Bytecode

javac nə yazır? Operand stack, local variable-lar, i = i++ tələsi və finally-nin həqiqi forması.

Class loading

Class nə vaxt yüklənir? Delegation, üç mərhələ, static və constructor sırası, klassik tələlər.

Stream necə işləyir

Stream lazy-dir. Element-lər bir-bir keçir, sorted hamısını saxlayır, count bəzən heç nə işlətmir.

Mövzular

Thread-lər

Race condition: count++

Hər thread-in öz stack-i var, heap isə ortaqdır. count heap-dədir, r isə stack-də.

count++ tək əməliyyat deyil: oxu, artır, yaz. İki thread eyni dəyəri oxusa, biri o birinin nəticəsinin üstünə yazır.

Növbəti düyməsi hazır sıranı göstərir. Thread düymələri ilə sıranı özün seç: hansı sırada itki olmur?

synchronized

synchronized bir object-in monitor lock-unu alır. Eyni lock-u eyni anda yalnız bir thread saxlaya bilər, o biri BLOCKED olur.

İndi thread B-ni A-nın ortasına sal: B irəliləyə bilmir, ona görə üç addım bir yerdə işləyir.

Lock həm də görünməni təmin edir: lock-u alan thread əvvəlki sahibin yazdıqlarını görür. Qiyməti gözləmədir, lock-u mümkün qədər qısa saxla.

volatile count++-ı düzəltmir

volatile hər oxumanın ən son yazılmış dəyəri görməsini təmin edir. Amma oxu, artır, yaz yenə üç ayrı addımdır.

Fərqə bax: eyni sıra, eyni itki. volatile atomicity vermir.

volatile bir thread yazır, başqaları oxuyur olan hallar üçündür: növbəti bölmələrdəki running flag-i kimi.

CAS və AtomicInteger

AtomicInteger lock işlətmir. CAS, yəni compare-and-swap, hardware-in tək addımda etdiyi işdir: dəyər gözlədiyim kimidirsə, yenisini yaz, deyilsə, heç nə etmə.

Uğursuz olan thread gözləmir, yenidən oxuyub cəhd edir. Thread-lər BLOCKED olmur.

Sıx rəqabətdə çox təkrar ola bilər. Çox yazılan sayğac üçün LongAdder də var.

Deadlock

Thread A a-nı, B b-ni alır. Sonra A b-ni, B a-nı istəyir. İkisi də əbədi gözləyir, Java bunu özü həll etmir.

Ən sadə həll: bütün thread-lər lock-ları eyni sırada alsın. Düymə ilə sıranı dəyiş və yenidən işə sal.

Real proqramda jstack deadlock-u tapıb göstərir.

Görünmə: volatile flag

Bir thread-in yazdığını o biri nə vaxt görür? Sinxronizasiya yoxdursa, Java zəmanət vermir.

Bu dövrədə worker running-i oxuyur. JIT dəyərin dəyişmədiyini fərz edib yenidən oxumaya bilər, thread əbədi fırlanır.

volatile, synchronized və Thread.start/join happens-before yaradır, yəni görünməyə zəmanət verir.

Thread vəziyyətləri

Thread.getState() altı dəyərdən birini qaytarır. Bu, thread dump oxuyanda ən çox lazım olan cədvəldir.

Tələ: RUNNABLE “indi CPU-dadır” demək deyil. I/O gözləyən thread də çox vaxt RUNNABLE görünür.