Внутреннее устройства HashMap

HashMap — один из базовых и в то же время самых хитро устроенных контейнеров в JDK. На поверхности простая структура «ключ–значение», но под капотом она сочетает массивы, списки и даже деревья, чтобы оставаться быстрой в разных сценариях нагрузки.

📦 Базовая структура

HashMap хранит данные в массиве бакетов (Node<K,V>[] table). Каждый бакет — это «корзина» для элементов, чей hashCode после хеширования и применения & (n-1) (где n — длина массива) указывает на конкретный индекс.

🔑 Хэш и распределение

1. Вызов hashCode() у ключа.
2. Дополнительное хеширование (spread), чтобы снизить коллизии из-за плохой реализации hashCode.
3. Индекс бакета = hash & (table.length - 1).

🌊 Коллизии

Если несколько ключей попали в один бакет:

— до Java 8 это всегда был связанный список (linked list),

— начиная с Java 8: при росте числа элементов в бакете больше 8 и достаточном размере таблицы он превращается в сбалансированное красно-чёрное дерево. Это резко ускоряет поиск в «плохих» случаях (с O(n) до O(log n)).

⚡️ Ресайзинг

Когда количество элементов превышает capacity * loadFactor (по умолчанию 0.75), создаётся новый массив в 2 раза больше, все элементы перехешируются и раскладываются по новым бакетам. Это дорогостоящая операция, но благодаря амортизации остаётся приемлемой.

📊 Производительность

— Поиск/вставка/удаление в среднем: O(1).

— В худшем случае (плохой hashCode + коллизии): O(log n) благодаря деревьям.

⚖️ Важные нюансы

— Ключи неупорядочены. Для упорядоченности есть LinkedHashMap.

— HashMap не потокобезопасен. Для многопоточной среды нужен ConcurrentHashMap или синхронизация.

— Хорошо реализованный hashCode и equals критичны, иначе получите «забитые» бакеты и деградацию.

🧮 loadFactor и capacity

— Capacity — размер массива бакетов. По умолчанию 16.

— LoadFactor — коэффициент заполнения. По умолчанию 0.75.

Почему именно 0.75? Это компромисс: выше → меньше памяти, но больше коллизий; ниже → быстрее доступ, но больше памяти уходит впустую. Capacity всегда степень двойки, чтобы можно было вычислять индекс через hash & (n-1) вместо затратного %.

🔄 Итераторы и fail-fast

Если во время обхода карта меняется (кроме iterator.remove()), бросается ConcurrentModificationException. Под капотом это работает через счётчик модификаций (modCount), который проверяется в каждом next().

🌳 Деревья в деталях

Коллизии превращаются в красно-чёрное дерево, если размер списка в бакете > 8 и общее количество бакетов ≥ 64. Обратно в список (untreeify) при падении количества элементов < 6. Это сделано, чтобы не тратить память и CPU на лишнюю балансировку при малых размерах.

🔗 Документация: OpenJDK — HashMap source

Подписывайся на наш канал в Max 🟪

🔥 Современная оркестрация Kotlin-приложениями

Приглашаем на открытый урок.

🗓 22 октября в 19:00 МСК
🆓 Бесплатно. Урок в рамках старта курса «Kotlin Backend Developer. Professional».

Уже прошла эпоха монолита, когда целые компании занимались разработкой одного необъятного приложения. Сейчас любая информационная система насыщена различными сервисами, а микросервисами уже никого не удивишь.
Обязательным атрибутом собеседований стал вопрос про Saga, хореографию и оркестрацию.
И именно эту тему мы разберем на вебинаре в применении к Kotlin-разработке.

Что будет на вебинаре:
- Обсудим как традиционные оркестраторы типа Airflow или Camunda, так новых игроков.
- На практической части вебинара мы разработаем простое приложение, управляемое оркестратором.

🔗 Ссылка на регистрацию: https://vk.cc/cQpCBu

Реклама. ООО «Отус онлайн-образование», ОГРН 1177746618576

Gradle

Это инструмент автоматизации сборки, который в основном используется в Android-разработке. Популярная альтернатива Ant и Maven.

Gradle позволяет определять и управлять зависимостями проекта, запускать модульные тесты и упаковывать приложение для развертывания. Gradle также имеет систему плагинов, которая позволяет добавлять функциональные возможности и настраивать процесс сборки.

Подписывайся на наш канал в Max 🟪

👩‍💻 Просто о сложном: AtomicInteger

В многопоточном коде даже простая операция count++ не является атомарной. Она распадается на три шага:

1. Прочитать значение переменной.
2. Увеличить его.
3. Записать обратно.

Если два потока выполнят это одновременно, получится гонка данных (race condition). Итоговое значение будет меньше ожидаемого.

🟢Как решает проблему AtomicInteger

AtomicInteger — это класс из пакета java.util.concurrent.atomic, который предоставляет атомарные (неделимые) операции над целыми числами.

Под капотом он использует механизм CAS (Compare-And-Swap), который поддерживается на уровне процессора.

Принцип работы:
— Читаем текущее значение.
— Проверяем, не изменилось ли оно за это время.
— Если совпадает, записываем новое.
— Если нет, повторяем попытку (spin loop).

🟢Пример использования

public class Counter {
private final AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);

public void increment() {
count.incrementAndGet(); // атомарное ++
}

public int get() {
return count.get();
}
}

Здесь incrementAndGet() гарантирует, что два потока не «перетрут» друг друга, а каждый инкремент будет учтён.

🟢Основные методы

🔘get() — получить текущее значение.
🔘set(int newValue) — установить новое значение.
🔘incrementAndGet() / getAndIncrement() — инкремент.
🔘decrementAndGet() — декремент.
🔘addAndGet(int delta) — прибавить значение.
🔘compareAndSet(int expect, int update) — вручную применить CAS.

🟢Подводные камни

— Спин-блокировки

CAS может крутиться в цикле, пока не удастся обновить значение. При высокой конкуренции это нагружает процессор.

— ABA-проблема

Значение могло измениться на «A → B → A». Для простых счётчиков это не критично, но в сложных структурах данных используют AtomicStampedReference.

— Ограниченность

AtomicInteger работает только с int. Для более сложных случаев есть AtomicLong, AtomicReference, LongAdder (оптимизирован для высокой конкуренции).

🟢Когда использовать

✔️ Подходит:

— Для простых счётчиков, метрик.
— В неблокирующих алгоритмах (lock-free).
— В высоконагруженных сценариях, где synchronized слишком дорог.

❌ Не подходит:

— Для сложных бизнес-операций над несколькими переменными (лучше использовать мьютексы или транзакции).
— При очень высокой конкуренции, может быть лучше взять LongAdder.

🟢Итог

AtomicInteger — это лёгкий способ избавиться от гонок при работе с числами в многопоточности.

Это не магия, а всего лишь тонкая обёртка над CAS, встроенным в процессоры. Понимание этого механизма помогает писать по-настоящему безопасный и быстрый многопоточный код.

Подписывайся на наш канал в Max 🟪

🕯 Паттерн Adapter (Адаптер)

Adapter — это структурный паттерн, который позволяет объектам с несовместимыми интерфейсами работать вместе. Он действует как обёртка между двумя классами, приводя их интерфейсы к общему виду.

Использование:

🔹 Когда необходимо использовать сторонний код, который не соответствует ожидаемому интерфейсу.
🔹 Подходит для миграции систем, когда новые и старые классы должны работать вместе.
🔹 Для интеграции различных библиотек в проект без изменения их исходного кода.

Преимущества:

1️⃣ Устраняет зависимость от конкретных интерфейсов, облегчая дальнейшее развитие системы.
2️⃣ Позволяет легко адаптировать старый код к новым условиям, не затрагивая его исходный функционал.

Недостатки:

1️⃣ Увеличивает сложность системы за счёт введения дополнительных классов.
2️⃣ Может привести к увеличению времени выполнения программы при частом использовании.

📌 Часто используется при интеграции различных систем, например, при адаптации старого API для использования с новыми клиентами или библиотеками.

Подписывайся на наш канал в Max 🟪

Создаём Telegram Бота с Нуля на Java и Spring Boot | Часть 1: Проектирование и Первые Шаги

Мы с вами вместе напишем реальный проект Telegram бота. Автор постарается в повествовательной, меньше технической, манере поведать вам об этапах разработки, поехали?

Подписывайся на наш канал в Max 🟪

Создаём Telegram Бота с Нуля на Java и Spring Boot | Часть 2: Вырезка из процесса разработки

🖖Приветствую! Мы с вами вместе напишем реальный проект Telegram бота. В этой части я даю вам вырезку того, как проходит процесс.

Первая часть

📺🗣СМОТРЕТЬ RUTUBE

🌐🗣СМОТРЕТЬ VKVIDEO

Подписывайся на наш канал в Max 🟪

⚡️ Уровни изоляции транзакций в базах данных

В многопользовательских системах критически важно обеспечить согласованность данных при параллельных транзакциях. Одним из ключевых механизмов, который помогает в этом, являются уровни изоляции транзакций. Они регулируют, как обрабатываются изменения в данных при параллельной работе транзакций, предотвращая возможные аномалии.

🔑 Что такое изоляция транзакций?

Изоляция транзакций определяет степень, до которой операции в одной транзакции изолированы от операций в других. Это предотвращает такие проблемы, как грязные чтения, неповторяемые чтения и фантомные записи, обеспечивая целостность данных.

🔒 Типы уровней изоляции:

🔹 Read Uncommitted:
Самый низкий уровень изоляции. Транзакции могут читать изменения, сделанные другими транзакциями, даже если они не были зафиксированы (грязные чтения). Быстро, но рискованно.

🔹 Read Committed:
Видны только зафиксированные данные. Это исключает грязные чтения, но могут возникать неповторяемые чтения (данные меняются между двумя запросами).

🔹 Repeatable Read:
Гарантирует, что данные, прочитанные транзакцией, не могут быть изменены другой транзакцией до завершения первой. Однако возможны фантомные чтения (новые строки появляются при повторных запросах).

🔹 Serializable:
Самый высокий уровень изоляции. Полностью изолирует транзакцию, предотвращая грязные, неповторяемые и фантомные чтения. Однако это существенно снижает производительность.

Каждый уровень предлагает компромисс между производительностью и консистентностью данных. Более высокий уровень изоляции снижает конкурентоспособность, тогда как более низкий увеличивает риск возникновения аномалий. Важно правильно подобрать уровень в зависимости от требований приложения.

💬 Какой уровень изоляции вы чаще используете в своих приложениях?

Подписывайся на наш канал в Max 🟪

👩‍💻 Java: Короткая задача

Задача:
Что выведет программа и почему?

public class Tricky {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(getValue());
    }

    static int getValue() {
        try {
            return 1;
        } finally {
            return 2;
        }
    }
}

Разбор:

Блок finally всегда выполняется, даже если есть return в try.

Когда JVM встречает return 1;, она сохраняет значение для возврата.

Затем выполняет finally.

В finally есть новый return 2; — он перезаписывает сохранённый результат.

👉 Поэтому вернётся 2, а не 1.

Полезно знать:
Такое поведение часто ломает логику при работе с ресурсами - finally может изменить или "затереть" возвращаемое значение.
Лучше не использовать return внутри finally вообще.

Подписывайся на наш канал в Max 🟪

👀 Задачи с собеседований: Реализация метода equals() (middle)

- Как правильно переопределить метод equals()?

💡 Ключевые моменты:

▪️ Рефлексивность — объект должен быть равен самому себе.
▪️ Симметричность — если a.equals(b), то и b.equals(a) должно быть истинно.
▪️ Транзитивность — если a.equals(b) и b.equals(c), то a.equals(c) должно быть истинно.
▪️ Непротиворечивость — несколько вызовов метода equals() на одном и том же объекте должны возвращать одно и то же значение, если объекты не изменились.
▪️ null — вызов a.equals(null) должен возвращать false.

Реализация на картинке 👆

Подписывайся на наш канал в Max 🟪

Микросервисы: как это на самом деле работает

В этом видео мы пошагово разберём, почему реальные корпоративные системы значительно сложнее учебных проектов, и как правильно строить архитектуру приложений.

В этом видео мы разбираемся:
• чем отличается "учебный" монолит от продакшн-системы;
• зачем нужна обсервабилити (метрики, логи, трейсы) и как её реализовать через Grafana, Prometheus, Loki, Tempo, Alloy;
• что такое деградация системы и как работают вертикальное и горизонтальное масштабирование;
• как реализовать распределённые транзакции с помощью паттерна Saga (оркестрация и хореография);
• как организовать безопасность с помощью Keycloak и API Gateway;
• как использовать OpenAPI + codegen для генерации DTO и Feign-клиентов;
• как настроить удобное окружение через Docker Compose + Makefile, Nexus и Spring Boot.

В практической части мы создадим микросервисную систему:

• сервис `person-service` для работы с пользователями;
• API Gateway для регистрации и аутентификации;
• интеграцию с Keycloak;
• аудит изменений (Hibernate Envers);
• инфраструктурный стек мониторинга и логирования.

В конце вы увидите полный цикл: запуск сервисов в Docker, проверка через Postman, метрики и трейсы в Grafana.

Это видео - полноценный практикум по построению микросервисной архитектуры с нуля.

🌐🗣СМОТРЕТЬ VKVIDEO

🎞🗣СМОТРЕТЬ YOUTUBE

Подписывайся на наш канал в Max 🟪

Big O Notation: Сложность алгоритмов

🔵 O(1) — Константное время
Константное время выполнения означает, что время выполнения операции не зависит от размера входных данных. Это как мгновенный доступ к элементу массива по индексу. Независимо от того, сколько данных в массиве, операция займёт одно и то же время.

🔵 O(n) — Линейное время
Линейная сложность указывает на то, что время выполнения алгоритма растёт пропорционально количеству элементов. Поиск элемента в LinkedList — классический пример. Чтобы найти нужный элемент, вам придётся пройти весь список, начиная с головы, что займёт линейное время, если искомый элемент находится в конце.

🔵 O(log n) — Логарифмическое время
В логарифмических алгоритмах задача сокращается на каждом шаге вдвое. Пример — бинарный поиск в отсортированном массиве. На каждом шаге вы делите массив пополам, и продолжаете поиск в нужной половине. Это значительно быстрее, чем линейный поиск.

🔵 O(n^2) — Квадратичное время
В алгоритмах с квадратичной сложностью каждый элемент сравнивается с каждым другим. Примером является сортировка пузырьком (Bubble Sort), где алгоритм многократно сравнивает и обменивает элементы местами, что приводит к квадратичному времени выполнения при увеличении числа элементов.

🔵 O(n^3) — Кубическое время
Кубическая сложность встречается в задачах с тройными вложенными циклами. Пример — умножение матриц, где каждый элемент одной матрицы должен быть умножен на каждый элемент другой, что приводит к тройным вложенным операциям.

🔵 O(n log n) — Линейно-логарифмическое время
Линейно-логарифмическая сложность характерна для более продвинутых алгоритмов сортировки, таких как быстрая сортировка (QuickSort) или сортировка слиянием (MergeSort). Эти алгоритмы делят массив на части и сортируют их, что делает их более эффективными по сравнению с квадратичными.

🔵 O(2^n) — Экспоненциальное время
Экспоненциальная сложность наблюдается в рекурсивных алгоритмах, таких как вычисление чисел Фибоначчи без мемоизации. На каждом шаге создаётся две новые ветви вычислений, что приводит к экспоненциальному росту времени выполнения с увеличением входных данных.

🔵 O(n!) — Факториальное время
Факториальная сложность возникает в задачах, связанных с вычислением всех возможных перестановок или комбинаций. Например, задача генерации всех перестановок строки: с увеличением длины строки число возможных комбинаций возрастает факториально.

🔵 O(√n) — Время квадратного корня
Этот тип сложности встречается, например, в алгоритмах поиска делителей числа или проверки на простоту. Например, чтобы проверить, является ли число простым, достаточно проверить делители до его квадратного корня, что сокращает количество операций по сравнению с линейным подходом.

Подписывайся на наш канал в Max 🟪

Класс LocalDateTime

Класс LocalDateTime используется для работы с датой и временем без учета часового пояса.
Он появился в Java 8 в пакете java.time и является частью новой date/time API, которая пришла на смену устаревшим классам Date и Calendar.

Основные возможности класса LocalDateTime:
— Хранение даты и времени с точностью до наносекунд.
— Получение различных компонентов даты/времени (год, месяц, день недели и т. д.).
— Выполнение операций сложения и вычитания дат и интервалов.
— Сравнение и сортировка дат по времени.
— Форматирование и парсинг строк по заданному шаблону.

Подписывайся на наш канал в Max 🟪

👩‍💻 Сохраняйте шпаргалку по лямбдам и стрим апи

Подписывайся на наш канал в Max 🟪

Совет 💡

Обычно при сортировке в Spring Data мы указываем свойство, по которому хотим отсортировать, как строку. Однако существует класс TypedSort, который дает нам возможность передавать функцию в качестве параметра для сортировки. Это повышает безопасность типов в нашем коде.

Подписывайся на наш канал в Max 🟪

🖥 JDBC vs JPA

🟢JDBC (Java Database Connectivity) — это низкоуровневый API для работы с реляционными базами данных. Позволяет напрямую писать SQL-запросы и управлять соединениями.

✔️ Преимущества

— Полный контроль за счёт написания SQL-запросов.
— Без лишней магии запросы выполняются быстро.
— Работает с любой реляционной БД без привязки к ORM.

❌ Недостатки

— Нужно самому писать маппинг объектов, обрабатывать исключения и управлять соединениями.
— Нет встроенного кэширования, ленивой загрузки и работы с графами объектов.
— Нужно следить за autocommit и rollback.

🟢JPA (Java Persistence API) — это спецификация для работы с базами данных через объектно-реляционное отображение (ORM). Самая популярная реализация — Hibernate.

✔️ Преимущества

— Работа с БД ведётся через Entity, а SQL-запросы формируются автоматически.
— Поддержка связей (@OneToMany и т. д.), ленивой загрузки и кэширования.
— Поддержка автоматического управления транзакциями через EntityManager.

❌ Недостатки

— Много аннотаций, конфигураций и магии.
— Автоматическая генерация запросов не всегда эффективна.
— Нужно разбираться, какой SQL-запрос Hibernate сгенерировал и почему.

❓ Пишите в комментах, что предпочитаете вы

Подписывайся на наш канал в Max 🟪

Совет 💡

Добавьте в JDBC URL свойство ApplicationName (зависит от БД, не в каждой БД оно есть!). Таким образом, в списке сессий вместо имени JDBC-драйвера будет отображаться имя набора. Это поможет при поиске неисправностей, когда несколько приложений подключаются к одной и той же БД.

Подписывайся на наш канал в Max 🟪

📌 Оптимизация Dependency Injection в Spring

Spring управляет созданием бинов через Dependency Injection (DI), но при большом количестве компонентов это замедляет запуск приложения и расходует память.

Используйте @Lazy, чтобы откладывать создание бина до первого вызова:

@Component
public class Component {
    
    @Lazy
    @Autowired
    private Service service;
}

🟢Когда применять

— Редко используемые сервисы (например, отчёты, аналитика).
— В крупных приложениях с тысячами зависимостей.
— В микросервисах для уменьшения потребления ресурсов.
— При загрузке тяжёлых конфигураций.

Подписывайся на наш канал в Max 🟪

🧑‍💻 PoCo — генератор классов-сборщиков для сложных объектов. Вместо ручного долгого парсинга POJO, библиотека автоматически генерирует оптимизированные классы-сборщики на этапе компиляции.

📥 Библиотека интегрируется через Gradle-плагин и не требует runtime-зависимостей. В планах разработки — расширение поддержки кастомных контейнеров и интерфейсов, что сделает решение ещё более гибким.

📝 PoCo стоит рассмотреть тем, кто работает с комплексными доменными моделями и устал от длительного ручного парсинга данных.

🖥 Github

Подписывайся на наш канал в Max 🟪

👩‍💻 Role-Based Access Control (RBAC) в Spring Security

В корпоративных системах управление доступом часто становится узким местом — особенно когда речь идёт о гибкой настройке ролей и разрешений. Вместо ручного «if-else администрирования» можно подключить AI и быстро нагенерировать полноценный слой RBAC.

📝 Промпт:

Generate a Spring Security configuration for a Spring Boot 3 application with Role-Based Access Control (RBAC).

— Configure Spring Security with role-based access (ADMIN, USER, MANAGER).
— Implement method-level security with @PreAuthorize and SpEL expressions.
— Set up JWT authentication with custom claims (roles, permissions).
— Create a PermissionEvaluator for fine-grained access checks (e.g. entity-level access).
— Integrate with a database-backed UserDetailsService for dynamic role management.
— Add an admin API endpoint for managing roles and permissions at runtime.
— Ensure audit logging of access control decisions.

💡 Расширения:

— Добавьте Multi-tenancy support with tenant-aware role resolution.
— Добавьте Attribute-Based Access Control (ABAC) для сложных бизнес-правил.
— Добавьте Integration with Keycloak или OAuth2 provider для централизованного управления доступом.

Подписывайся на наш канал в Max 🟪