Java nasıl çalışır

Konu seç, kod yaz ve içeride ne olduğunu adım adım gör.

Memory

JVM: Stack ve Heap

Primitive'ler, object'ler, String Pool, frame'ler ve GC. Kodunun memory'de nereye düştüğünü satır satır izle.

Garbage Collection

Object ne zaman silinir? GC root'ları, mark-sweep, Eden, Survivor, Old ve memory leak.

String içeriden

String'in iç yapısı: byte[], LATIN1 ve UTF16, emoji uzunluğu, paylaşılan array ve += bedeli.

Object bellekte

Bir object kaç byte tutar: header, mark word, padding, field sırası, array’ler ve 32 GB sınırı.

Collection'lar

HashMap nasıl çalışır

hashCode, bucket, collision ve resize. Key'in table'daki yerini nasıl bulduğunu bit bit izle.

TreeMap nasıl çalışır

Red-black tree'yi canlı izle: insert, recolor, rotation, remove ve sıralı arama.

Concurrency

Thread'ler

İki thread'i kendin yönet. Race condition, synchronized, volatile, CAS ve deadlock.

ConcurrentHashMap nasıl çalışır

Birden fazla thread için HashMap. Boş bucket'ta CAS, dolu bucket'ta lock, resize ve null yasağı.

Virtual Thread'ler

Bir milyon thread nasıl mümkün olur: carrier, mount ve unmount, pinning ve virtual thread'in yardım etmediği durumlar.

Dil ve JVM

Bytecode

javac ne yazar? Operand stack, local variable'lar, i = i++ tuzağı ve finally'nin gerçek hali.

Class loading

Class ne zaman yüklenir? Delegation, üç aşama, static ve constructor sırası, klasik tuzaklar.

Stream nasıl çalışır

Stream lazy'dir. Element'ler tek tek geçer, sorted hepsini tutar, count bazen hiçbir şey çalıştırmaz.

Konular

ConcurrentHashMap nasıl çalışır

HashMap neden yetmez?

HashMap thread-safe değildir: aynı anda yazan thread'ler Node kaybedebilir, resize'ı bozabilir.

Hashtable her method'u tek lock'a bağlar: thread'ler farklı bucket'larla çalışsa da birbirini bekler.

ConcurrentHashMap lock'u bucket seviyesine indirir: farklı bucket'lar genellikle birbirini engellemez. Java 7'deki Segment yapısı Java 8'de kaldırıldı.

Boş bucket: CAS

Bucket boşsa lock almaya gerek yoktur. Thread CAS kullanır: null ise Node'u yaz.

İki thread aynı boş bucket'a yazarsa biri kazanır. Diğerinin CAS'ı başarısız olur ve put yeniden başlar: artık bucket doludur.

Dolu bucket: lock

Bucket doluysa thread ilk Node üzerinde synchronized alır. Lock yalnızca bu bucket içindir.

Aynı bucket'a yazan thread bekler, başka bucket'a yazan beklemez. Hashtable'dan temel fark budur.

Neden null olmaz?

HashMap'te get null döndürünce containsKey ile bakabilirsin: key mi yok, yoksa value mu null?

Çok thread'de bu iki çağrı arasında map değişebilir, bu yüzden cevap güvenilir olmaz. Bu karışıklık olmasın diye ConcurrentHashMap null key ve null value kabul etmez.

Solda put(null, 1) düğmesine bas.

Resize: biraz erken ve birlikte

Burada 11 key var. Solda k12 için put bas: table 12. key'de büyür. HashMap ise 13. key'de büyür.

Taşıma sırasında taşınan bucket'a ForwardingNode konur. get onun üzerinden yeni table'a geçer, put yapan thread ise taşımaya yardım eder.

Yer değiştiren Node'lar sağda işaretlenir. Node'lar bazen zincirde ters sıraya düşer, bu da JDK koduyla aynıdır.

Atomic işlemler ve size

Her çağrı tek başına güvenlidir, ama get, sonra put birlikte atomic değildir: arada başka thread yazabilir.

Bunun için merge, compute, computeIfAbsent ve putIfAbsent vardır.

size() yaklaşık da olabilir: sayaç baseCount ve CounterCell'lere bölünmüştür. Thread'ler yazarken sonuç kesin olmayabilir.