synchronized 是Java中的关键字，作用是实现线程间的同步。synchronized 会对要同步的代码加锁，每次只会有一个线程进入同步代码块，从而保证线程安全。

Java语言提供了一种稍弱的同步机制，即volatile变量，用来确保将变量的更新操作通知到其他线程。当把变量声明为volatile类型后，编译器与运行时都会注意到这个变量是共享的，因此不会将该变量上的操作与其他内存操作一起重排序。volatile变量不会被缓存在寄存器或者对其他处理器不可见的地方，因此在读取volatile类型的变量时总会返回最新写入的值。

编写线程安全的代码，核心在于对状态访问操作进行管理，特别是共享的和可变的状态的访问。

• 共享意味着变量可以由多个线程进行访问；
• 可变意味着变量的值在其生命周期内可变化

当有多个线程访问同一个可变的状态变量时，没有使用合适的同步，那么程序就会出现错误，有3种方法可以修复这个问题:

• 不在线程之间共享状态变量
• 将状态变量修改为不可变的变量
• 在访问状态变量时使用同步

本文介绍基于一些数组的常用排序算法.

算法代码位置

• 稳定: 如果一个排序算法可以保持相同值的元素，相对位置不变，那么我们可以称这个排序算法是稳定的。
• 就地排序: 算法使用常量额外空间来生成输出（仅修改给定数组）。它仅通过修改列表中元素的顺序对列表进行排序。
• 内部和外部排序
  • 当所有需要排序的数据不能一次放入内存时，排序称为外部排序。外部排序用于大量数据。
  • 当所有数据都放在内存中时，排序称为内部排序。

数据结构-栈和队列

数组是使用最广泛的基础数据结构。数组是存放在连续内存空间上的相同类型数据的集合，可以方便的通过数字索引的方式获取到索引所对应的数据。需要注意的是数组的索引都是从0开始计算的。下图就是长度为3的字符数组的例子。

假设一个数组，其元素按照值的固定顺序排序(升序或降序)，那么这种数组被称为有序数组。在实际的算法使用中常常会对数组先进行排序，然后在进行处理。

使用数组(Java)

下面介绍如何使用数组。

定义

Java中的数组声明很简单:

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// 定义时初始化
int[] array = new int[]{0,0,0};
// 通过长度定义, 元素会被初始化为默认值
// int的默认值是0
int[] array = new int[3];

数组长度

数组提供了一个length参数，可以获取数组的长度。注意一旦创建数组的长度就不能再变化，只能通过重建新的数组扩容。

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int[] array = new int[3];
int arrayLength = array.length;
assert arrayLength == 3

getter & setter

数组的一个最大特点是：可以进行随机访问。即数组可以根据下标，直接定位到某一个元素存放的位置。

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int[] array = new int[3];
array[0] = 1; 
array[1] = 2;
array[2] = 3;  
int head = array[0];
assert head == 1

查找

数组的查找和删除就稍微麻烦一点。对于查找，需要遍历数组，将目标值和每个元素对比。

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int search(int[] arr,int target) {
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
       if(arr[i] == target){
        return i;
       }
    }
    throw new IllegalArgumentException("not found");
}

删除

对于删除，如果不知道索引的情况下，删除需要遍历数组，如果知道索引，可以通过指定索引设置 null的方式删除(基类数组通过设置默认值的方式删除)。

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int[] array = new int[3];
array[0] = 1;  
// -1 是默认值
array[0] = -1;
String[] strs = new String[3];
strs[0] = null;

多维数组

上面介绍的数组只有一个维度，称为一维数组，其数据元素也是单下标变量。但是在实际问题中，很多信息是二维或者是多维的，一维数组已经满足不了我们的需求，所以就有了多维数组。

二维数组是一个由 m 行 n 列数据元素构成的特殊结构，其本质上是以数组作为数据元素的数组，即 「数组的数组」。二维数组的第一维度表示行，第二维度表示列。例如上面的二维数组:

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assert chars[0][1] == 'b'

可以将二维数组看做是一个矩阵，并处理矩阵的相关问题，比如转置矩阵、矩阵相加、矩阵相乘等等。

什么是算法？

从一个步骤开始，按照既定的顺序执行完所有的步骤，最终结束得到结果的一个过程。

• 确定性，算法的每个步骤都是明确的，对结果的预期也是确定的
• 有穷性，算法必须是由有限个步骤组成的过程，步骤的数量可以是几个，也可以是几百万个，但是必须有一个确定的结束条件
• 可行性，一般来说我们期望算法得出的是正确的结果，这意味着算法的每个步骤都是可行的，只要有一个步骤不可行，算法就是失败的，或者不能被称为某种算法。
• 输入和输出，算法总是要解决特定的问题，问题的来源就是算法的输入，期望的结果就是算法的输出。

程序 = 算法+ 数据结构.

将问题抽象为数学模型，输入输出方法和算法步骤是编写计算机算法程序的三大关键要素。对于非常复杂的问题，建立数学模型是很困难的事情，但是对简单的计算机算法而言，建立数学模型实际上就是设计合适的数据结构的问题，同时，输入输出方式和算法步骤的设计都是基于相应的数据结构设计的。

前面我们介绍了Java的类加载流程。这篇文章，我们来详细了解下java的类加载器。

在java代码中，类型的加载，连接与初始化过程都是在程序运行期间完成的（类class文件信息在编译期间已经确定好）。

类从被加载到虚拟机内存中开始，到卸载出内存为止，它的整个生命周期包括：加载Loading、验证Verification、准备Preparation、解析Resolution、初始化Initialization、使用Using和卸载Unloading7个阶段。其中准备、验证、解析3个部分统称为连接Linking。

加载、验证、准备、初始化和卸载这5个阶段的顺序是确定的，类的加载过程必须按照这种顺序按部就班地开始，而解析阶段则不一定：它在某些情况下可以在初始化阶段之后再开始，这是为了支持Java语言的运行时绑定(也称为动态绑定或晚期绑定)。

注意，本文的JDK版本是Java 1.8，在Java 9 引进模块化后，ClassLoader也有了一些变化。