關於JDK原始碼:我想聊聊如何更高效地閱讀

彤哥讀原始碼發表於2019-11-28

簡介

大家好,我是彤哥,今天我想和大家再聊聊JDK原始碼的幾個問題:

  • 為什麼要看JDK原始碼
  • JDK原始碼的閱讀順序
  • JDK原始碼的閱讀方法

為什麼要看JDK原始碼

一,JDK原始碼是其它所有原始碼的基礎,看懂了JDK原始碼再看其它的原始碼會達到事半功倍的效果。

二,JDK原始碼中包含大量的資料結構知識,是學習資料結構很好的資料,比如,連結串列、佇列、雜湊表、紅黑樹、跳錶、桶、堆、雙端佇列等。

三、JDK原始碼中包含大量的設計模式,是學習設計模式很好的資料,比如,介面卡模式、模板方法模式、裝飾器模式、迭代器模式、代理模式、工廠模式、命令模式、狀態模式等。

三,JDK原始碼中包含大量Java的高階知識,比如弱引用、Unsafe、CAS、鎖原理、偽共享等,不看原始碼是很難學會這些知識的。

四,面試時更好地收割offer,這可能是很多同學最初的想法,其實真正看多了原始碼,這一點可能並不是太重要了,因為你會發現更廣闊的世界。

五,彤哥認為最重要的,閱讀原始碼是對思維的一種鍛鍊,是學習優秀設計的最佳途徑,本文來源於工從號彤哥讀原始碼。

JDK原始碼的閱讀順序

首先,JDK原始碼我分成了以下幾個部分:

基礎類

基礎類,是指組成JDK原始碼地基的一部分類。

比如包裝類、反射類、工具類等,這些類有個共同點,就是程式碼邏輯相對簡單,不存在資料結構、複雜運算等問題。

對於基礎類,彤哥的建議是自己從頭到尾瀏覽一遍,對於看不懂的地方可以寫測試用例或者上網查查資料。比如,Integer裡面有個IntegerCache內部類你可能不知道幹嘛的,這時候光看程式碼是沒用的,只能上網查查資料了,也不能盲目地死磕。

簡單集合

簡單集合,是指不存在多執行緒安全問題的集合。

這部分集合一般用在單執行緒中,或者方法體中,但是他們用到了很多的資料結構,所以需要一定的資料結構知識。

對於簡單集合,彤哥的建議是先弄明白底層的資料結構知識,再去看原始碼,這樣可能會輕鬆一些。當然,彤哥後面也會出資料結構系列的。

原子類

原子類,是指在多執行緒環境下能夠保證原子性的類。

這部分類主要包括Atomic*開頭和*Adder結尾的類,位於juc下面的atomic包中。

對於原子類,彤哥的建議是先去了解底層的Unsafe、CAS、偽共享等概念,再去看最簡單的AtomicInteger,最後再看LongAdder這種複雜的類。其中,斷點除錯是不可或缺的手段。

說句實話,LongAdder這個類能學到很多高階的知識,非常推薦把這個類研究透徹,後面再去看Disruptor、Netty等原始碼會事半功倍。

同步器

同步器,是指為了控制多個執行緒的競爭關係而存在的類或者關鍵字等,本文來源於工從號彤哥讀原始碼,它們可以說是Java中最重要的內容,沒有它們就無法控制多執行緒的正常運轉。

這部分內容主要包括synchronized關鍵字、volatile關鍵字、重入鎖、讀寫鎖、倒數計時器、訊號量、迴環柵欄、階段器、分散式鎖的實現等等。

對於同步器,彤哥的建議是先了解記憶體模型、可見性、原子性、有序性、Happens-Before等基本概念,再嘗試閱讀這部分的原始碼,最後再歸納出屬於你自己理解的“同步器的原理”。

併發集合

併發集合,是指多執行緒環境下能夠保證資料一致性的集合。

這部分集合主要是運用在多執行緒環境下,只有極個別類牽涉到高階的資料結構,更多的是鎖、CAS、volatile、自旋等高階技巧的運用。

對於併發集合,彤哥的建議有三點:

  • 一定要在同步器之後閱讀
  • 資料結構先搞透,比如ConcurrentSkipList
  • 利用IDEA的Thread級別的斷點,不斷除錯,不斷除錯,不斷除錯

執行緒(池)類

執行緒(池)類,是指跟執行緒和執行緒池相關的類。

這部分類主要包含Thread、ThreadLocal、三種執行緒池等。

對於執行緒(池)類,彤哥的建議是先從整體上把握,再分成幾個塊來看,看哪塊的東西就只看那塊的東西,不要管其它的程式碼,即要搞清楚你的重點在哪裡,比如,看執行緒執行的流程就不要管狀態的事,凡是牽涉到狀態的程式碼全部跳過,反之亦然,都看完了,再串一起看。

IO/NIO類

IO類,是指跟輸入輸出流相關的類,這部分類主要包括檔案操作相關的類以及網路IO相關的類。

對於IO類,彤哥的建議是簡單瀏覽,做到心裡有數即可,用到的時候再去查都可以。

但是對於nio相關的類,還是要好好研究的,這部分類我們放在Netty原始碼閱讀的相關章節中一起學習。

其它類

其它類,工作中遇到了可以點進去看看,但是不建議抽出時間單獨去研究,比如,時間類、awt類,看的必要性不是很大。

JDK原始碼的閱讀方法

一,設定目標,目標越明確越好,不要設定得過於虛無縹緲。比如,熟悉HashMap的資料結構,這就是一個很明確的目標;再比如,看懂HashMap的原始碼,這就很縹緲了。

二,嘗試自己提出問題,先自己根據某個知識點發散提出問題。比如,關於HashMap你能想到哪些知識點,這部分可以藉助思維導圖無限想象,後面有機會彤哥給大家分享一下思維導圖聯想法。

三,嘗試網路查詢問題,開啟度娘,輸入你要學習的知識點,把前面幾頁統統點開,看看別人都遇到了哪些問題,當然,能力強的同學也可以使用Google,這部分查詢出來的問題也可以補充到你的思維導圖中去。

四,嘗試閱讀原始碼,對於上面的問題,一個一個嘗試去原始碼中尋找答案,由點及面,最後再總結整個大的知識點。

五,不斷發現問題,在閱讀原始碼的過程中可能又會發現新的問題,先跳過去,而是把它加到思維導圖中,等當前的問題解決完了再去解決。

六,專注你的問題,在閱讀原始碼的時候一定要專注於你當前的問題,不要受其它問題的干擾,比如看執行緒池任務執行的流程,你就不要管執行緒池狀態的事情。

七,多做比較,橫向比較和縱向比較,從多維度去比較,本文來源於工從號彤哥讀原始碼。

八,多做實驗,多多利用IDE的除錯模式,不斷修改斷點,不斷除錯。

九,多與人交流,如果條件允許的話,多與周邊的人一起交流,當然,也可以來騷擾彤哥。

十,多做總結,對於自己解決的問題,一定要學會總結,多做學習筆記,當然,也歡迎來彤哥這裡投稿。

十一,耐心&堅持,閱讀原始碼是一件非常枯燥而且枯燥的事情,一定要堅持堅持堅持。

總結

今天,我們聊了聊學習JDK原始碼的幾個問題,不小心就寫了這麼多,都是肺腑之言,希望大家能收下我的膝蓋。

彩蛋

最後,送上一幅JDK原始碼的思維導圖,標星是彤哥建議必看的部分,對於時間充足的同學,沒標星當然最好也看看。

關於JDK原始碼的部分彤哥已經全部解析完畢,點選公眾號彤哥讀原始碼左下角“JDK原始碼”可以檢視所有原始碼解析。

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