|
| 1 | +### 基本数据类型 |
| 2 | + |
| 3 | +* 整型：byte(8)、short(16)、int(32)、long(64) |
| 4 | +* 浮点型：float(32)、double(64) |
| 5 | +* 布尔型：boolean(8) |
| 6 | +* 字符型：char(16) |
| 7 | +* 只能向上转型 |
| 8 | +* += 或者 ++ 运算符会执行隐式类型转换 |
| 9 | + |
| 10 | +### 异常处理 |
| 11 | + |
| 12 | + |
| 13 | + |
| 14 | +#### 三种类型的异常 |
| 15 | + |
| 16 | +* **检查性异常：**最具代表的检查性异常是用户错误或问题引起的异常，这是程序员无法预见的。例如要打开一个不存在文件时，一个异常就发生了，这些异常在编译时不能被简单地忽略。 |
| 17 | +* **运行时异常：** 运行时异常是可能被程序员避免的异常。与检查性异常相反，运行时异常可以在编译时被忽略。 |
| 18 | +* **错误：** 错误不是异常，而是脱离程序员控制的问题。错误在代码中通常被忽略。例如，当栈溢出时，一个错误就发生了，它们在编译也检查不到的。 |
| 19 | + |
| 20 | +#### 关键字 |
| 21 | + |
| 22 | +* try/catch：捕获异常，catch可以多重捕获（直到异常被捕获或者通过所有的 catch 块） |
| 23 | +* throws/throw：方法使用 throws 关键字来声明（一个方法没有捕获到一个检查性异常），throw 关键字抛出一个异常 |
| 24 | +* finally：在 try 代码块后面执行的代码块 |
| 25 | + |
| 26 | +#### 自定义异常 |
| 27 | + |
| 28 | +* 所有异常都必须是 Throwable 的子类。 |
| 29 | +* 自定义检查性异常类，需要继承 Exception 类。 |
| 30 | +* 自定义运行时异常类，那么需要继承 RuntimeException 类。 |
| 31 | + |
| 32 | +### hashMap |
| 33 | + |
| 34 | +* 底层数据结构，JDK 1.8 是**数组 + 链表 + 红黑树**，JDK 1.7 无红黑树。 |
| 35 | +* 初始容量为 **16**，通过 tableSizeFor 保证容量为 2 的幂次方。寻址方式，高位异或，**(n-1)&h** 取模，优化速度。 |
| 36 | +* 扩容机制，当元素数量大于容量 x 负载因子 0.75 时，容量扩大为原来的 2 倍，新建一个数组，然后转移到新数组。 |
| 37 | +* 基于 Map 实现。 |
| 38 | +* 线程不安全。 |
| 39 | +* key的hashCode()做hash，然后再计算index(高位运算和取模运算) |
| 40 | +* 指针数组，value为链表，长度大于 8 时，转化为红黑树（1.8），优化查询效率。 |
| 41 | + + 当 HashMap 中有大量的元素都存放到同一个桶中时，这个时候 HashMap 就相当于一个单链表，遍历时间复杂度就是 O(n) |
| 42 | + + 转换为红黑树：时间复杂度为 O(logn) |
| 43 | +* 当限制n为2的幂次方时，**(n-1)&h**和h%n结果一致，但效率高了很多倍 |
| 44 | + |
| 45 | + |
| 46 | + |
| 47 | + |
| 48 | + |
| 49 | +### ConcurrentHashMap的实现原理 |
| 50 | + |
| 51 | +* 采用了数组+链表+红黑树的实现方式来设计 |
| 52 | +* ConcurrentHashMap的主干是个Segment数组 |
| 53 | + + Segment继承了ReentrantLock，重入锁 |
| 54 | + + Segment类似于HashMap，一个Segment维护着一个HashEntry数组 |
| 55 | +* 分段锁 |
| 56 | +* 内部大量采用CAS操作 |
| 57 | + + 比较交换 |
| 58 | + + 乐观锁 |
| 59 | + + 包含三个操作数 —— 内存位置（V）、预期原值（A）和新值(B) |
| 60 | +* 链表：保存key，value及key的hash值的数据结构，value和next都用volatile修饰 |
| 61 | + |
| 62 | +### final关键字 |
| 63 | + |
| 64 | +* 修饰类不能被继承 |
| 65 | +* 修饰方法：不能被重写 |
| 66 | +* 修饰变量：基本数据类型不能被修改；引用类型初始化后不能指向另一个对象 |
| 67 | + |
| 68 | +### String实现 |
| 69 | + |
| 70 | +* 属性value：char[] |
| 71 | +* String不可变： |
| 72 | + + 实现字符串池（String pool） |
| 73 | + + 多线程安全 |
| 74 | + + 避免安全问题 |
| 75 | + + 加快字符串处理速度（hashMap的key方便计算hashcode） |
| 76 | +* Equals: |
| 77 | + + this == anObject |
| 78 | + + anObject instanceof String |
| 79 | + + 比较value属性 |
| 80 | + + 重写hashCode方法 |
| 81 | + |
| 82 | +### clone |
| 83 | + |
| 84 | +* clone() 是 Object 的 protected 方法，不是 public，一个类不显式去重写 clone()，其它类就不能直接去调用该类实例的 clone() 方法。 |
| 85 | +* Cloneable 接口规定：一个类没有实现 Cloneable 接口又调用了 clone() 方法，就会抛出 CloneNotSupportedException |
| 86 | +* 浅拷贝：拷贝对象和原始对象的引用类型引用同一个对象 |
| 87 | +* 深拷贝：拷贝对象和原始对象的引用类型引用不同对象 |
| 88 | +* 使用 clone() 方法来拷贝一个对象即复杂又有风险，它会抛出异常，并且还需要类型转换。可以使用拷贝构造函数或者拷贝工厂来拷贝一个对象 |
| 89 | + |
| 90 | +### volatile |
| 91 | + |
| 92 | +* 在多线程环境下，保证变量的可见性。使用了 volatile 修饰变量后，**在变量修改后会立即同步到主存中，每次用这个变量前会从主存刷新。** |
| 93 | +* 禁止 JVM 指令重排序。 |
| 94 | + |
| 95 | + |
| 96 | + |
| 97 | +### synchronized |
| 98 | + |
| 99 | +* 三种应用方式： |
| 100 | + + 修饰实例方法，作用于当前实例加锁，进入同步代码前要获得当前实例的锁 |
| 101 | + + 修饰静态方法，作用于当前类对象加锁，进入同步代码前要获得当前类对象的锁 |
| 102 | + + 修饰代码块，指定加锁对象，对给定对象加锁，进入同步代码库前要获得给定对象的锁。 |
| 103 | + |
| 104 | +### 偏向锁，自旋锁，轻量级锁（乐观锁）重量级锁（悲观锁） |
| 105 | + |
| 106 | +* 通过 synchronized 加锁，第一个线程获取的锁为偏向锁，这时有其他线程参与锁竞争，升级为轻量级锁，其他线程通过循环的方式尝试获得锁，称自旋锁。若果自旋的次数达到一定的阈值，则升级为重量级锁。 |
| 107 | +* 需要注意的是，在第二个线程获取锁时，会先判断第一个线程是否仍然存活，如果不存活，不会升级为轻量级锁。 |
| 108 | + |
| 109 | + |
| 110 | + |
| 111 | +### AQS（一个用来构建锁和同步器的框架） |
| 112 | + |
| 113 | +* 结构 |
| 114 | + + 用 volatile 修饰的整数类型的 state 状态（持有锁的次数），用于表示同步状态，提供 getState 和 setState 来操作同步状态； |
| 115 | + + 提供了一个 FIFO 等待队列，实现线程间的竞争和等待，这是 AQS 的核心； |
| 116 | + + AQS 内部提供了各种基于 CAS 原子操作方法，如 compareAndSetState 方法，并且提供了锁操作的acquire和release方法。 |
| 117 | +* 独占锁模式 |
| 118 | + + 用 state 值表示锁并且 0 表示无锁状态，0 -> 1 表示从无锁到有锁， |
| 119 | + + 仅允许一条线程持有锁，其余的线程会被包装成一个 Node 节点放到队列中进行挂起 |
| 120 | + + 队列中的头节点表示当前正在执行的线程，当头节点释放后会唤醒后继节点 |
| 121 | +* 共享锁模式 |
| 122 | + + 当有一个线程获取到锁之后，那么它就会依次唤醒等待队列中可以跟它共享的节点 |
| 123 | + |
| 124 | +### ReentrantLock |
| 125 | + |
| 126 | +* 基于 AQS （AbstractQueuedSynchronizer）实现，主要有 state (资源) + FIFO (线程等待队列) 组成。 |
| 127 | +* 公平锁与非公平锁：区别在于在获取锁时，公平锁会判断当前队列是否有正在等待的线程，如果有则进行排队。 |
| 128 | +* 使用 lock() 和 unLock() 方法来加锁解锁。 |
| 129 | +* 非公平锁吞吐量高 |
| 130 | + |
| 131 | + 在获取锁的阶段来分析，当某一线程要获取锁时，非公平锁可以直接尝试获取锁，而不是判断当前队列中是否有线程在等待。一定情况下可以避免线程频繁的上下文切换，这样，活跃的线程有可能获得锁，而在队列中的锁还要进行唤醒才能继续尝试获取锁，而且线程的执行顺序一般来说不影响程序的运行。 |
| 132 | + |
| 133 | +### 线程池 |
| 134 | + |
| 135 | +* 分类 |
| 136 | + + FixThreadPool 固定数量的线程池，适用于对线程管理，高负载的系统 |
| 137 | + + SingleThreadPool 只有一个线程的线程池，适用于保证任务顺序执行 |
| 138 | + + CacheThreadPool 创建一个不限制线程数量的线程池，适用于执行短期异步任务的小程序，低负载系统 |
| 139 | + + ScheduledThreadPool 定时任务使用的线程池，适用于定时任务 |
| 140 | + |
| 141 | +* 重要参数 |
| 142 | + + int corePoolSize, 核心线程数 |
| 143 | + + int maximumPoolSize, 最大线程数 |
| 144 | + + long keepAliveTime, TimeUnit unit, 超过 corePoolSize 的线程的存活时长，超过这个时间，多余的线程会被回收。 |
| 145 | + + `BlockingQueue<Runnable> workQueue`, 任务的排队队列 |
| 146 | + + ThreadFactory threadFactory, 新线程的产生方式 |
| 147 | + + RejectedExecutionHandler handler) 拒绝策略 |
| 148 | + |
| 149 | +* 线程池线程工作过程 |
| 150 | + |
| 151 | + corePoolSize -> 任务队列 -> maximumPoolSize -> 拒绝策略 |
| 152 | + |
| 153 | +> 核心线程在线程池中一直存活，当有任务需要执行时，直接使用核心线程执行任务。当任务数量大于核心线程数时，加入等待队列。当任务队列数量达到队列最大长度时，继续创建线程，最多达到最大线程数。当设置回收时间时，核心线程以外的空闲线程会被回收。如果达到了最大线程数还不能够满足任务执行需求，则根据拒绝策略做拒绝处理。 |
| 154 | +
|
| 155 | +### 反射 |
| 156 | + |
| 157 | +**反射就是在运行时才知道要操作的类是什么，并且可以在运行时获取类的完整构造，并调用对应的方法** |
| 158 | + |
| 159 | +#### 常用方法 |
| 160 | + |
| 161 | +* 获取反射中的Class对象`Class clz` |
| 162 | + + 使用 Class.forName 静态方法`Class.forName("java.lang.String")` |
| 163 | + + 使用 .class 方法`String.class` |
| 164 | + + 使用类对象的 getClass() 方法`new String("Hello").getClass()` |
| 165 | +* 通过反射创建类对象(通过 Constructor 对象创建类对象可以选择特定构造方法，通过 Class 对象则只能使用默认的无参数构造方法) |
| 166 | + + 通过 Class 对象的 newInstance() 方法`(Apple)clz.newInstance()` |
| 167 | + + 通过 Constructor 对象的 newInstance() 方法`Constructor constructor = clz.getConstructor(); Apple apple = (Apple)constructor.newInstance();` |
| 168 | +* 通过反射获取类属性、方法、构造器 |
| 169 | + + Class 对象的 getFields() 方法可以获取 Class 类的属性（无法获取私有属性） |
| 170 | + + Class 对象的 getDeclaredFields() 方法则可以获取包括私有属性在内的所有属性 |
| 171 | + |
| 172 | +### 注解 |
| 173 | + |
| 174 | +#### 注解的作用 |
| 175 | + |
| 176 | +* 由编译器使用的注解：不会被编译进入`.class`文件，在编译后就被编译器扔掉（@Override、@SuppressWarnings） |
| 177 | +* 由工具处理.class文件使用的注解：会被编译进入`.class`文件，但加载结束后并不会存在于内存中 |
| 178 | +* 在程序运行期能够读取的注解：在加载后一直存在于JVM中 |
| 179 | + |
| 180 | +#### 配置参数 |
| 181 | + |
| 182 | +可以有默认值；大部分注解会有一个名为 `value` 的配置参数，可以省略value参数 |
| 183 | + |
| 184 | +* 所有基本类型； |
| 185 | +* String； |
| 186 | +* 枚举类型； |
| 187 | +* 基本类型、String、Class以及枚举的数组 |
| 188 | + |
| 189 | +#### 定义方式 |
| 190 | + |
| 191 | +* 使用`@interface`语法来定义注解 |
| 192 | +* 用`default`设定一个默认值（强烈推荐） |
| 193 | + |
| 194 | +#### 元注解 |
| 195 | + |
| 196 | +* 修饰其他注解的注解 |
| 197 | +* Java标准库定义 |
| 198 | +* 常用 |
| 199 | + + @Target：定义`Annotation`能够被应用于源码的哪些位置（数组） |
| 200 | + - 类或接口：`ElementType.TYPE`； |
| 201 | + - 字段：`ElementType.FIELD`； |
| 202 | + - 方法：`ElementType.METHOD`； |
| 203 | + - 构造方法：`ElementType.CONSTRUCTOR`； |
| 204 | + - 方法参数：`ElementType.PARAMETER` |
| 205 | + + @Retention：定义`Annotation`的生命周期（默认值CLASS） |
| 206 | + - `RetentionPolicy.SOURCE`：在编译期就被丢掉（由编译器使用） |
| 207 | + - `RetentionPolicy.CLASS`：仅保存在class文件中，它们不会被加载进JVM（主要由底层工具库使用） |
| 208 | + - RetentionPolicy.RUNTIME`：会被加载进JVM，并且在运行期可以被程序读取 |
| 209 | + + @Repeatabl：定义`Annotation`是否可重复 |
| 210 | + + @Inherited：定义子类是否可继承父类定义的`Annotation` |
| 211 | + |
| 212 | +#### 使用方式 |
| 213 | + |
| 214 | +注解定义后也是一种 `class` ，所有的注解都继承自 `java.lang.annotation.Annotation` 。读取注解，需要使用反射API |
| 215 | + |
| 216 | +* `Class.isAnnotationPresent(Class)` |
| 217 | +* `Field.isAnnotationPresent(Class)` |
| 218 | +* `Method.isAnnotationPresent(Class)` |
| 219 | +* `Constructor.isAnnotationPresent(Class)` |
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