发表时间:2022-03-25来源:网络
所谓跨平台性,是指java语言编写的程序,一次编译后,可以在多个系统平台上运行。
实现原理:Java程序是通过java虚拟机在系统平台上运行的,只要该系统可以安装相应的java虚拟机,该系统就可以运行java程序。
JDK:Java Development Kit 的简称,Java 开发工具包,提供了 Java 的开发环境和运行环境。
JRE:Java Runtime Environment 的简称,Java 运行环境,为 Java 的运行提供了所需环境。
具体来说 JDK 其实包含了 JRE,同时还包含了编译 Java 源码的编译器 Javac,还包含了很多 Java 程序调试和分析的工具。
简单来说:如果你需要运行 Java 程序,只需安装JRE 就可以了,如果你需要编写 Java 程序,需要安装 JDK。
Java语言采用Unicode编码标准,Unicode(标准码),它为每个字符制订了一个唯一的数值,因此在任何的语言,平台,程序都可以放心的使用。

Math.round(11.5)的返回值是 12,Math.round(-11.5)的返回值是-11。四舍五入的原理是在参数上加 0.5 然后进行下取整。负 0.5 是直接舍弃。
2 System. out. println("hi~"); } }
上面代码,抽象类并没有抽象方法但完全可以正常运行。
值传递:指的是在方法调用时,传递的参数是按值的拷贝传递,传递的是值的拷贝,也就是说传递后就互不相关了。
引用传递:指的是在方法调用时,传递的参数是按引用进行传递,其实传递的引用的地址,也就是变量所对应的内存空间的地址。传递的是值的引用,也就是说传递前和传递后都指向同一个引用(也就是同一个内存空间)。
Java 中有两种异常:受检查的(checked)异常和不受检查的(unchecked)异常。不受检查的异常不需要在方法或者是构造函数上声明,就算方法或者是构造函数的执行可能会抛出这样的异常,并且不受检查的异常可以传播到方法或者是构造函数的外面。相反,受检查的异常必须
要用 throws 语句在方法或者是构造函数上声明。这里有 Java 异常处理的一些小建议。
Exception 和 Error 都是 Throwable 的子类。Exception 用于用户程序可以捕获的异常情况。Error定义了不期望被用户程序捕获的异常。
throw 关键字用来在程序中明确的抛出异常,相反,throws 语句用来表明方法不能处理的异常。每一个方法都必须要指定哪些异常不能处理,所以方法的调用者才能够确保处理可能发生的异常,多个异常是用逗号分隔的。
无论是否抛出异常,finally 代码块总是会被执行。就算是没有 catch 语句同时又抛出异常的情况下,finally 代码块仍然会被执行。最后要说的是,finally 代码块主要用来释放资源,比如:I/O 缓冲区,数据库连接。
Exception 对象会在下一个垃圾回收过程中被回收掉。
无论是否抛出异常,finally 代码块都会执行,它主要是用来释放应用占用的资源。finalize()方法是 Object 类的一个 protected 方法,它是在对象被垃圾回收之前由 Java 虚拟机来调用的。
不一样,因为内存的分配方式不一样。String str="i"的方式,Java 虚拟机会将其分配到常量池中;而 String str=new String(“i”) 则会被分到堆内存中。
操作字符串的类有:String、StringBuffer、StringBuilder。
String 和 StringBuffer、StringBuilder 的区别在于 String 声明的是不可变的对象,每次操作都会生成新的 String 对象,然后将指针指向新的 String 对象,而StringBuffer、StringBuilder 可以在原有对象的基础上进行操作,所以在经常改变字符串内容的情况下最好不要使用 String。
StringBuffer 和 StringBuilder 最大的区别在于,StringBuffer 是线程安全的,而StringBuilder 是非线程安全的,但 StringBuilder 的性能却高StringBuffer,所以在单线程环境下推荐使用 StringBuilder,多线程环境下推荐使用 StringBuffer。
使用 StringBuilder 或者 stringBuffer 的 reverse() 方法。
// StringBuffer reverse StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer(); stringBuffer. append("abcdefg"); System. out. println(stringBuffer. reverse()); // gfedcba // StringBuilder reverse StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder(); stringBuilder. append("abcdefg"); System. out. println(stringBuilder. reverse()); // gfedcbatoString() 方法:
返回 全类名@哈希码值的十六进制形式(toString和hashCode返回的哈希码的是十六进制与十进制之间的关系!)重写toString()方法:
主要就是将对象及属性按字符串的方式输出出来;hashCode() 方法:
返回该对象的哈希码值,int类型;同一个对象的哈希码值是唯一的。java规定如果两个对象equals返回true,那么这两个对象的hashCode码必须一致。equals() 方法:
默认比较的是两个对象的内存值,相等返回 true,否则 false。可重写equals方法。重写toString()方法: String 重写了Object类的equals方法,比较的是字符串内容是否相等。
equals 和 hashCode 方法:
作用: 都是用于比较java对象是否一致。
equals:重写的equal() 方法里一般比较全面、复杂,效率低。hashCode:生成一个int类型的hash值。效率高,但hash值可能不唯一。自动装箱是 Java 编译器在基本数据类型和对应的对象包装类型之间做的一个转化。比如:把 int 转化成 Integer,double 转化成 double,等等。反之就是自动拆箱。
==:
比较基本数据类型,比较的是值是否相等。
比较引用数据类型,比较的是地址是否相等。
equals:
比较的是两个对象的地址值是否相等,此时等价 ==。
重写后按照重写后的方式比较。
== 解读
对于基本类型和引用类型 == 的作用效果是不同的,如下所示:
基本类型:比较的是值是否相同;引用类型:比较的是引用地址值是否相同;代码示例:
String x = "string"; String y = "string"; String z = new String("string"); System.out.println(x==y); // true System.out.println(x==z); // false System.out.println(x.equals(y)); // true System.out.println(x.equals(z)); // true代码解读:因为 x 和 y 指向的是同一个引用,所以 == 也是 true,而 new String()方法则重写开辟了内存空间,所以 == 结果为 false,而 equals 比较的一直是值,所以结果都为 true。
equals 解读
equals 本质上就是 ==,只不过 String 和 Integer 等包装类重写了 equals 方法,把它变成了值比较。看下面的代码就明白了。
首先来看默认情况下 equals 比较一个有相同值的对象,代码如下:
class Cat { public Cat(String name) { this.name = name; } private String name; public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } } Cat c1 = new Cat("王磊"); Cat c2 = new Cat("王磊"); System.out.println(c1.equals(c2)); // false输出结果出乎我们的意料,竟然是 false?这是怎么回事,看了 equals 源码就知道了,源码如下:
public boolean equals(Object obj) { return (this == obj); }原来 equals 本质上就是 ==。
那问题来了,两个相同值的 String 对象,为什么返回的是 true?代码如下:
String s1 = new String("老王"); String s2 = new String("老王"); System.out.println(s1.equals(s2)); // true同样的,当我们进入 String 的 equals 方法,找到了答案,代码如下:
public boolean equals(Object anObject) { if (this == anObject) { return true; } if (anObject instanceof String) { String anotherString = (String) anObject; int n = value.length; if (n == anotherString.value.length) { char v1[] = value; char v2[] = anotherString.value; int i = 0; while (n-- != 0) { if (v1[i] != v2[i]) return false; i++; } return true; } } return false; }String中的equals方法是被重写过的,因为object的equals方法是比较的对象的内存地址,而String的equals方法比较的是对象的值。
当创建String类型的对象时,虚拟机会在常量池中查找有没有已经存在的值和要创建的值相同的对象,如果有就把它赋给当前引用。如果没有就在常量池中重新创建一个String对象。
总结 :
== 对于基本类型来说是值比较,对于引用类型来说是比较的是引用;
而 equals 默认情况下是引用比较,只是很多类重新了 equals 方法,比如
String、Integer 等把它变成了值比较,所以一般情况下 equals 比较的是值是否相等。
不对,两个对象的 hashCode() 相同,equals() 不一定 true。
代码示例:
String str1 = "通话"; String str2 = "重地"; System. out. println(String. format("str1:%d | str2:%d", str1. hashCode(),str2. hashCode())); System. out. println(str1. equals(str2));执行的结果:
str1:1179395 | str2:1179395 false代码解读:很显然“通话”和“重地”的 hashCode() 相同,然而 equals() 则为 false,因为在散列表中,hashCode() 相等即两个键值对的哈希值相等,然而哈希值相等,并不一定能得出键值对相等。
Java IO流共涉及40多个类,这些类看上去很杂乱,但实际上很有规则,而且彼此之间存在非常紧密的联系,Java IO流的40多个类都是从如下4个抽象类基类中派生出来的。
InputStream/Reader: 所有的输入流的基类,前者是字节输入流,后者是字符输入流。
OutputStream/Writer: 所有输出流的基类,前者是字节输出流,后者是字符输出流。
字节流和字符流的区别是:字节流按 8 位传输以字节为单位输入输出数据,字符流按16 位传输以字符为单位输入输出数据。
BIO:Block IO 同步阻塞式 IO,就是我们平常使用的传统 IO,它的特点是模式简单使用方便,并发处理能力低。
NIO:Non IO 同步非阻塞 IO,是传统 IO 的升级,客户端和服务器端通过 Channel(通道)通讯,实现了多路复用。
AIO:Asynchronous IO 是 NIO 的升级,也叫 NIO2,实现了异步非堵塞 IO ,异步 IO 的操作基于事件和回调机制。
Java 容器分为 Collection 和 Map 两大类,其下又有很多子类,如下所示:

Java 容器分为 Collection 和 Map 两大类,Collection集合的子接口有Set、List、Queue三种子接口。我们比较常用的是Set、List,Map接口不是collection的子接口。
Collection集合主要有List和Set两大接口
List:一个有序(元素存入集合的顺序和取出的顺序一致)容器,元素可以重复,可以插入多个null元素,元素都有索引。常用的实现类有 ArrayList、LinkedList 和 Vector。Set:一个无序(存入和取出顺序有可能不一致)容器,不可以存储重复元素,只允许存入一个null元素,必须保证元素唯一性。Set 接口常用实现类是 HashSet、LinkedHashSet 以及TreeSet。Map是一个键值对集合,存储键、值和之间的映射。 Key无序,唯一;value 不要求有序,允许重复。Map没有继承于Collection接口,从Map集合中检索元素时,只要给出键对象,就会返回对应的值对象。
Map 的常用实现类:HashMap、TreeMap、HashTable、LinkedHashMap、ConcurrentHashMap
Collection (/kəˈlekʃn/)是一个集合接口,它提供了对集合对象进行基本操作的通用接口方法,所有集合都是它的子类,比如 List、Set 等。
Collections 是一个包装类,包含了很多静态方法,不能被实例化,就像一个工具类,比如提供的排序方法: Collections. sort(list)。
List、Set、Map 的区别主要体现在两个方面:元素是否有序、是否允许元素重复。
三者之间的区别,如下表:

Vector、Hashtable、Stack 都是线程安全的,而像 HashMap 则是非线程安全的。
不过在 JDK 1.5 之后随着 Java. util. concurrent 并发包的出现,它们也有了自己对应的线程安全类,比如 HashMap 对应的线程安全类就是ConcurrentHashMap。
HashMap的调用方法:
HashMap(): 构建一个空的哈希映像。HashMap(Map m): 构建一个哈希映像,并且添加映像m的所有映射。HashMap(int initialCapacity): 构建一个拥有特定容量的空的哈希映像。HashMap(int initialCapacity, float loadFactor): 构建一个拥有特定容量和加载因子的空的哈希映像。HashMap 基于 Hash 算法实现的,我们通过 put(key,value)存储,get(key)来获取。
当传入 key 时,HashMap 会根据 key. hashCode() 计算出 hash 值,根据 hash 值将value 保存在 bucket 里。当计算出的 hash 值相同时,我们称之为 hash 冲突,HashMap 的做法是用链表和红黑树存储相同 hash 值的 value。当 hash 冲突的个数比较少时,使用链表否则使用红黑树。
HashMap:基于哈希表实现。使用HashMap要求添加的键类明确定义了 hashCode() 和 equals() [可以重写 hashCode() 和 equals() ],为了优化HashMap空间的使用,您可以调优初始容量和负载因子。
HashMap 根据键的 hashCode 值存储数据,大多数情况下可以直接定位到它的值,因而具有很快的访问速度,但遍历顺序却是不确定的。 HashMap 最多只允许一条记录的键为 null,允许多条记录的值为 null。
HashMap 非线程安全,即任一时刻可以有多个线程同时写 HashMap,可能会导致数据的不一致。
如果需要满足线程安全,可以用 Collections 的 synchronizedMap 方法使HashMap 具有线程安全的能力,或者使用 ConcurrentHashMap。


我们用下面这张图来介绍HashMap 的结构。

大方向上,HashMap 里面是一个数组,然后数组中每个元素是一个单向链表。上图中,每个绿色的实体是嵌套类 Entry 的实例,Entry 包含四个属性:key, value, hash 值和用于单向链表的 next。
Java8 对 HashMap 进行了一些修改,最大的不同就是利用了红黑树,所以其由 数组+链表+红黑树 组成。
根据 Java7 HashMap 的介绍,我们知道,查找的时候,根据 hash 值我们能够快速定位到数组的具体下标,但是之后的话,需要顺着链表一个个比较下去才能找到我们需要的,时间复杂度取决于链表的长度,为 O(n)。为了降低这部分的开销,在 Java8 中,当链表中的元素超过了 8 个以后,会将链表转换为红黑树,在这些位置进行查找的时候可以降低时间复杂度为 O(logN)。
TreeMap的调用方法:
TreeMap:基于红黑树实现。TreeMap没有调优选项,因为该树总处于平衡状态。
TreeMap():构建一个空的映像树。TreeMap(Map m): 构建一个映像树,并且添加映像m中所有元素。TreeMap(Comparator c): 构建一个映像树,并且使用特定的比较器对关键字进行排序。TreeMap(SortedMap s): 构建一个映像树,添加映像树s中所有映射,并且使用与有序映像s相同的比较器排序。对于在 Map 中插入、删除、定位一个元素这类操作,HashMap 是最好的选择,因为相对而言 HashMap 的插入会更快,但如果你要对一个 key 集合进行有序的遍历,那 TreeMap 是更好的选择。
介绍
HashMap 的Key值实现散列 hashCode() ,分布是散列的、均匀的,不支持排序;数据结构主要是桶(数组),链表或红黑树。适用于在Map中插入、删除和定位元素。TreeMap 的Key值是要求实现 java.lang.Comparable ,所以迭代的时候TreeMap默认是按照Key值升序排序的;TreeMap的实现是基于红黑树结构。适用于按自然顺序或自定义顺序遍历键(key)。结论
如果你需要得到一个有序的结果时就应该使用TreeMap(因为HashMap中元素的排列顺序是不固定的)。除此之外,由于HashMap有更好的性能,所以大多不需要排序的时候我们会使用HashMap。
HashMap 和 TreeMap 都是非线程安全的。
HashMap继承AbstractMap抽象类,TreeMap继承自SortedMap接口。
AbstractMap抽象类:覆盖了 equals() 和 hashCode() 方法以确保两个相等映射返回相同的哈希码。如果两个映射大小相等、包含同样的键且每个键在这两个映射中对应的值都相同,则这两个映射相等。映射的哈希码是映射元素哈希码的总和,其中每个元素是 Map.Entry 接口的一个实现。因此,不论映射内部顺序如何,两个相等映射会报告相同的哈希码。
SortedMap接口:它用来保持键的有序顺序。SortedMap接口为映像的视图(子集),包括两个端点提供了访问方法。除了排序是作用于映射的键以外,处理SortedMap和处理SortedSet一样。添加到SortedMap实现类的元素必须实现Comparable接口,否则您必须给它的构造函数提供一个Comparator接口的实现。TreeMap类是它的唯一一个实现。
通过自定义的比较器来实现
定义一个比较器类,实现Comparator接口,重写compare方法,有两个参数,这两个参数通过调用compareTo进行比较,而compareTo默认规则是:
如果参数字符串等于此字符串,则返回 0 值;
如果此字符串小于字符串参数,则返回一个小于 0 的值;
如果此字符串大于字符串参数,则返回一个大于 0 的值。
自定义比较器时,在返回时多添加了个负号,就将比较的结果以相反的形式返回,代码如下:
static class MyComparator implements Comparator{ @Override public int compare(Object o1, Object o2) { String param1 = (String)o1; String param2 = (String)o2; return -param1.compareTo(param2); } }之后,通过MyComparator类初始化一个比较器实例,将其作为参数传进TreeMap的构造方法中:
MyComparator comparator = new MyComparator(); Map map = new TreeMap(comparator);这样,我们就可以使用自定义的比较器实现降序了
public class MapTest { public static void main(String[] args) { //初始化自定义比较器 MyComparator comparator = new MyComparator(); //初始化一个map集合 Map map = new TreeMap(comparator); //存入数据 map.put("a", "a"); map.put("b", "b"); map.put("f", "f"); map.put("d", "d"); map.put("c", "c"); map.put("g", "g"); //遍历输出 Iterator iterator = map.keySet().iterator(); while(iterator.hasNext()){ String key = (String)iterator.next(); System.out.println(map.get(key)); } } static class MyComparator implements Comparator{ @Override public int compare(Object o1, Object o2) { String param1 = (String)o1; String param2 = (String)o2; return -param1.compareTo(param2); } } }代码示例:
// list to array List list = new ArrayList(); list. add("王磊"); list. add("的博客"); list. toArray(); // array to list String[] array = new String[]{"王磊","的博客"}; Arrays. asList(array);扩容增量:原容量的 0.5倍
如 ArrayList的容量为10,一次扩容后是容量为15
数据结构实现:ArrayList 是动态数组的数据结构实现,而 LinkedList 是双向链表的数据结构实现。
随机访问效率:ArrayList 比 LinkedList 在随机访问的时候效率要高,因为 LinkedList 是线性的数据存储方式,所以需要移动指针从前往后依次查找。
增加和删除效率:在非首尾的增加和删除操作,LinkedList 要比ArrayList 效率要高,因为 ArrayList 增删操作要影响数组内的其他数据的下标。
综合来说,在需要频繁读取集合中的元素时,更推荐使用 ArrayList,而在插入和删除操作较多时,更推荐使用 LinkedList。
线程安全:Vector 使用了 Synchronized 来实现线程同步,是线程安全的,而 ArrayList 是非线程安全的。
性能:ArrayList 在性能方面要优于 Vector。
扩容:ArrayList 和 Vector 都会根据实际的需要动态的调整容量,只不过在 Vector 扩容每次会增加 1 倍,而 ArrayList 只会增加 50%。
ArrayList 不是线程安全的,如果遇到多线程场景,可以通过 Collections 的 synchronizedList 方
法将其转换成线程安全的容器后再使用。例如像下面这样:
Iterator 的特点是更加安全,因为它可以确保,在当前遍历的集合元素被更改的时候,就会抛出 ConcurrentModificationException 异常。
Iterator 可以遍历 Set 和 List 集合,而 ListIterator 只能遍历 List。
Iterator 只能单向遍历,而 ListIterator 可以双向遍历(向前/后遍历)。ListIterator 从 Iterator 接口继承,然后添加了一些额外的功能,比如添加一个元素、替换一个元素、获取前面或后面元素的索引位置。Enumeration 速度是 Iterator 的 2 倍,同时占用更少的内存。但是,Iterator 远远比 Enumeration安全,因为其他线程不能够修改正在被 iterator 遍历的集合里面的对象。同时,Iterator 允许调用者删除底层集合里面的元素,这对 Enumeration 来说是不可能的。
Iterator 的安全失败是基于对底层集合做拷贝,因此,它不受源集合上修改的影响。java.util 包下面的所有的集合类都是快速失败的,而 java.util.concurrent 包下面的所有的类都是安全失败的。
快速失败的迭代器会抛出 ConcurrentModificationException 异常,而安全失败的迭代器永远不会抛出这样的异常。
PriorityQueue 是一个基于优先级堆的无界队列,它的元素是按照自然顺序(natural order)排序的。在创建的时候,我们可以给它提供一个负责给元素排序的比较器。PriorityQueue 不允许null 值,因为他们没有自然顺序,或者说他们没有任何的相关联的比较器。最后,PriorityQueue不是线程安全的,入队和出队的时间复杂度是 O(log(n))。
可以使用 Collections. unmodifiableCollection(Collection c) 方法来创建一个只读集合,这样改变集合的任何操作都会抛出Java.lang.UnsupportedOperationException 异常。
示例代码如下:
List list = new ArrayList(); list. add("x"); Collection clist = Collections. unmodifiableCollection(list); clist. add("y"); // 运行时此行报错 System. out. println(list. size());Java 中的 HashMap 使用 hashCode()和 equals()方法来确定键值对的索引,当根据键获取值的时候也会用到这两个方法。如果没有正确的实现这两个方法,两个不同的键可能会有相同的 hash 值,因此,可能会被集合认为是相等的。而且,这两个方法也用来发现重复元素。所以这两个方法的实现对 HashMap 的精确性和正确性是至关重要的。
根据应用的需要正确选择要使用的集合的类型对性能非常重要,比如:假如元素的大小是固定的,而且能事先知道,我们就应该用 Array 而不是 ArrayList。
有些集合类允许指定初始容量。因此,如果我们能估计出存储的元素的数目,我们可以设置初始容量来避免重新计算 hash 值或者是扩容。
为- 了类型安全,可读性和健壮性的原因总是要使用泛型。同时,使用泛型还可以避免运行时的 ClassCastException。
使用 JDK 提供的不变类(immutable class)作为 Map 的键可以避免为我们自己的类实现hashCode()和 equals()方法。
编程的时候接口优于实现。
底层的集合实际上是空的情况下,返回长度是 0 的集合或者是数组,不要返回 null。
一个程序下至少有一个进程,一个进程下至少有一个线程,一个进程下也可以有多个线程来增加程序的执行速度。
创建线程有四种方式:
继承 Thread 重写 run 方法,是Runnable接口的实现;实现 Runnable 接口,并重写里面的run方法;实现 Callable 接口,通过FutureTask包装器来创建Thread线程;使用Executor( /ɪɡˈzekjətər/)框架来创建线程池。Executor框架是juc里提供的线程池的实现。相同点:
都是接口都可以编写多线程程序都采用Thread.start()启动线程不同点:
Runnable没有返回值;Callable可以返回执行结果,是个泛型,和Future、FutureTask配合可以用来获取异步执行的结果
Callable接口的call()方法允许抛出异常;Runnable的run()方法异常只能在内部消化,不能往上继续抛
注:Callalble接口支持返回执行结果,需要调用FutureTask.get()得到,此方法会阻塞主进程的继续往下执行,如果不调用不会阻塞。
类的不同:sleep() 来自 Thread,wait() 来自 Object。
释放锁:sleep() 不释放锁;wait() 释放锁。
用法不同: sleep() 时间到会自动恢复; wait() 可 以 使 用notify()/notifyAll()直接唤醒。
notifyAll()会唤醒所有的线程,notify()之后唤醒一个线程。notifyAll() 调用后,会将全部线程由等待池移到锁池,然后参与锁的竞争,竞争成功则继续执行,如果不成功则留在锁池等待锁被释放后再次参与竞争。而 notify()只会唤醒一个线程,具体唤醒哪一个线程由虚拟机控制。
线程在执行过程中,可以处于下面几种状态:
就绪(Runnable):线程准备运行,不一定立马就能开始执行。运行中(Running):进程正在执行线程的代码。等待中(Waiting):线程处于阻塞的状态,等待外部的处理结束。睡眠中(Sleeping):线程被强制睡眠。I/O 阻塞(Blocked on I/O):等待 I/O 操作完成。同步阻塞(Blocked on Synchronization):等待获取锁。死亡(Dead):线程完成了执行。在 Java 语言中,每一个对象有一把锁。线程可以使用 synchronized( /'sɪŋkrənaɪzd/) 关键字来获取对象上的锁。
synchronized 关键字可应用在方法级别(粗粒度锁)或者是代码块级别(细粒度锁)。
当线程 A 持有独占锁 a,并尝试去获取独占锁 b 的同时,线程 B 持有独占锁 b,并尝试获取独占锁 a 的情况下,就会发生 AB 两个线程由于互相持有对方需要的锁,而发生的阻塞现象,我们称为死锁。
或两个进程都在等待对方执行完毕才能继续往下执行的时候就发生了死锁。结果就是两个进程都陷入了无限的等待中。
使用多线程的时候,一种非常简单的避免死锁的方式就是:指定获取锁的顺序,并强制线程按照指定的顺序获取锁。因此,如果所有的线程都是以同样的顺序加锁和释放锁,就不会出现死锁了。
线程池创建有七种方式,最核心的是最后一种:
newSingleThreadExecutor():它的特点在于工作线程数目被限制为 1,操作一个无界的工作队列,所以它保证了所有任务的都是被顺序执行,最多会有一个任务处于活动状态,并且不允许使用者改动线程池实例,因此可以避免其改变线程数目;
newCachedThreadPool():它是一种用来处理大量短时间工作任务的线程池,具有几个鲜明特点:它会试图缓存线程并重用,当无缓存线程可用时,就会创建新的工作线程;如果线程闲置的时间超过 60 秒,则被终止并移出缓存;长时间闲置
时,这种线程池,不会消耗什么资源。其内部使用 SynchronousQueue 作为工作队列;
newFixedThreadPool(int nThreads):重用指定数目(nThreads)的线程,其背后使用的是无界的工作队列,任何时候最多有 nThreads 个工作线程是活动的。这意味着,如果任务数量超过了活动队列数目,将在工作队列中等待空闲线程出现;
如果有工作线程退出,将会有新的工作线程被创建,以补足指定的数目 nThreads;
newSingleThreadScheduledExecutor() : 创 建单线程池 , 返回ScheduledExecutorService,可以进行定时或周期性的工作调度;
newScheduledThreadPool(int corePoolSize) : 和newSingleThreadScheduledExecutor() 类 似 , 创 建 的 是 个
ScheduledExecutorService,可以进行定时或周期性的工作调度,区别在于单一工作线程还是多个工作线程;
newWorkStealingPool(int parallelism):这是一个经常被人忽略的线程池,Java 8 才加入这个创建方法,其内部会构建 ForkJoinPool,利用 Work-Stealing 算法,并行地处理任务,不保证处理顺序;
==ThreadPoolExecutor():==是最原始的线程池创建,上面 1-3 创建方式都是对ThreadPoolExecutor 的封装。
RejectedExecutionHandler提供了四种方式来处理任务拒绝策略
AbortPolicy 中止策略。不执行新任务,直接抛出异常,提示线程池已满CallerRunsPolicy 调用者运行政策。直接调用execute来执行当前任务DiscardPolicy 丢弃策略。忽视直接丢弃,不执行新任务,也不抛出异常DiscardOldestPolicy 丢弃老的策略。从队列中踢出最先进入队列(最后一个执行)的任务实现RejectedExecutionHandler接口,可自定义处理器。这四种策略是独立无关的,是对任务拒绝处理的四中表现形式。
最简单的方式就是直接丢弃任务。但是却有两种方式,到底是该丢弃哪一个任务,比如可以丢弃当前将要加入队列的任务本身(DiscardPolicy)或者丢弃任务队列中最旧任务(DiscardOldestPolicy)。
丢弃最旧任务也不是简单的丢弃最旧的任务,而是有一些额外的处理。
除了丢弃任务还可以直接抛出一个异常(RejectedExecutionException),这是比较简单的方式。抛出异常的方式(AbortPolicy)尽管实现方式比较简单,但是由于抛出一个RuntimeException,因此会中断调用者的处理过程。
除了抛出异常以外还可以不进入线程池执行,在这种方式(CallerRunsPolicy)中任务将有调用者线程去执行。
synchronized 锁升级原理:在锁对象的对象头里面有一个 threadid 字段,在第一次访问的时候 threadid 为空,jvm 让其持有偏向锁,并将 threadid 设置为其线程 id,再次进入的时候会先判断 threadid 是否与其线程 id 一致,如果一致则可以直接使用此对象,如果不一致,则升级偏向锁为轻量级锁,通过自旋循环一定次数来获取锁,执行一定次数之后,如果还没有正常获取到要使用的对象,此时就会把锁从轻量级升级为重量级锁,此过程就构成了 synchronized 锁的升级。
锁的升级的目的:锁升级是为了减低了锁带来的性能消耗。在 Java 6 之后优化synchronized 的实现方式,使用了偏向锁升级为轻量级锁再升级到重量级锁的方式,从而减低了锁带来的性能消耗。
synchronized 是由一对 monitorenter/monitorexit 指令实现的,monitor 对象是同步的基本实现单元。在 Java 6 之前,monitor 的实现完全是依靠操作系统内部的互斥锁,因为需要进行用户态到内核态的切换,所以同步操作是一个无差别的重量级操作,性能也很低。
但在 Java 6 的时候,Java 虚拟机 对此进行了大刀阔斧地改进,提供了三种不同的monitor 实现,也就是常说的三种不同的锁:偏向锁(Biased Locking)、轻量级锁和重量级锁,大大改进了其性能。
synchronized 早期的实现比较低效,对比 ReentrantLock,大多数场景性能都相差较大,但是在 Java 6 中对 synchronized 进行了非常多的改进。
主要区别如下:
ReentrantLock 使用起来比较灵活,但是必须有释放锁的配合动作;ReentrantLock 必须手动获取与释放锁,而 synchronized 不需要手动释放和开启锁;
ReentrantLock 只适用于代码块锁,而 synchronized 可用于修饰方法、代码块等。注解本质是一个继承了Annotation的特殊接口,其具体实现类是Java运行时生成的动态代理类。
我们通过反射获取注解时,返回的是Java运行时生成的动态代理对象。通过代理对象调用自定义注解的方法,会最终调用AnnotationInvocationHandler的invoke方法。
该方法会从memberValues这个Map中索引出对应的值。而memberValues的来源是Java常量池。
JAVA反射机制是在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法;对于任意一个对象,都能够调用它的任意一个方法和属性;这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。
静态编译和动态编译
静态编译:在编译时确定类型,绑定对象动态编译:运行时确定类型,绑定对象Java 序列化是为了保存各种对象在内存中的状态,并且可以把保存的对象状态再读出来。
以下情况需要使用 Java 序列化:
想把的内存中的对象状态保存到一个文件中或者数据库中时候;想用套接字在网络上传送对象的时候;想通过 RMI(远程方法调用)传输对象的时候。动态代理是运行时动态生成代理类。
动态代理的应用有 spring aop、hibernate 数据查询、测试框架的后端 mock、rpc,Java 注解对象获取等。
JDK 原生动态代理和 cglib 动态代理。JDK 原生动态代理是基于接口实现的,而 cglib 是基于继承当前类的子类实现的。
优点: 运行期类型的判断,动态加载类,提高代码灵活度。
缺点: 性能瓶颈:反射相当于一系列解释操作,通知 JVM 要做的事情,性能比直接的java代码要慢很多。
反射是框架设计的灵魂。
在我们平时的项目开发过程中,基本上很少会直接使用到反射机制,但这不能说明反射机制没有用,实际上有很多设计、开发都与反射机制有关。
例如模块化的开发,通过反射去调用对应的字节码;动态代理设计模式也采用了反射机制,还有我们日常使用的 Spring/Hibernate 等框架也大量使用到了反射机制。我们在使用JDBC连接数据库时使用Class.forName()通过反射加载数据库的驱动程序;Spring框架也用到很多反射机制,最经典的就是xml的配置模式。JDBC 是允许用户在不同数据库之间做选择的一个抽象层。JDBC 允许开发者用 JAVA 写数据库应用程序,而不需要关心底层特定数据库的细节。
JDBC 驱动提供了特定厂商对 JDBC API 接口类的实现,驱动必须要提供 java.sql 包下面这些类的实现:Connection, Statement, PreparedStatement,CallableStatement, ResultSet 和 Driver。
这个方法用来载入跟数据库建立连接的驱动。
PreparedStatements 是预编译的,因此,性能会更好。同时,不同的查询参数值,PreparedStatement 可以重用。
CallableStatement 用来执行存储过程。存储过程是由数据库存储和提供的。存储过程可以接受输入参数,也可以有返回结果。非常鼓励使用存储过程,因为它提供了安全性和模块化。
准备一个 CallableStatement 的方法是:CallableStament.prepareCall();
像打开关闭数据库连接这种和数据库的交互可能是很费时的,尤其是当客户端数量增加的时候,会消耗大量的资源,成本是非常高的。
可以在应用服务器启动的时候建立很多个数据库连接并维护在一个池中。
连接请求由池中的连接提供。在连接使用完毕以后,把连接归还到池中,以用于满足将来更多的请求。
JSP 是 servlet 技术的扩展,本质上就是 servlet 的简易方式。
servlet 和 JSP 最主要的不同点在于
servlet 的应用逻辑是在 Java 文件中,并且完全从表示层中的 html 里分离开来。而 JSP 的情况是 Java 和 html 可以组合成一个扩展名为 JSP 的文件。JSP 侧重于视图,servlet 主要用于控制逻辑。Servlet 是用来处理客户端请求并产生动态网页内容的 Java 类。Servlet 主要是用来处理或者是存储 HTML 表单提交的数据,产生动态内容,在无状态的 HTTP 协议下管理状态信息。
JSP 有 9 大内置对象:
request:封装客户端的请求,其中包含来自 get 或 post 请求的参数;response:封装服务器对客户端的响应;pageContext:通过该对象可以获取其他对象;session:封装用户会话的对象;application:封装服务器运行环境的对象;out:输出服务器响应的输出流对象;config:Web 应用的配置对象;page:JSP 页面本身(相当于 Java 程序中的 this);exception:封装页面抛出异常的对象。浏览器和 Servlet 通信使用的是 HTTP 协议。
cookie 是 Web 服务器发送给浏览器的一块信息。浏览器会在本地文件中给每一个 Web 服务器存储 cookie。以后浏览器在给特定的 Web 服务器发请求的时候,同时会发送所有为该服务器存储的 cookie。
下面列出了 session 和 cookie 的区别:
存储位置不同:session 存储在服务器端;cookie 存储在浏览器端。
安全性不同:cookie 安全性一般,在浏览器存储,可以被伪造和修改。
容量和个数限制:cookie 有容量限制,每个站点下的 cookie 也有个数限制。
存储的多样性:session 可以存储在 Redis 中、数据库中、应用程序中;而 cookie 只能存储在浏览器中。
在存储的数据量方面 session 和 cookies 也是不一样的。session 能够存储任意的 Java 对象,cookie 只能存储 String 类型的对象。
无论客户端浏览器做怎么样的设置,session 都应该能正常工作。客户端可以选择禁用 cookie,但是,session 仍然是能够工作的,因为客户端无法禁用服务端的 session。
session 的工作原理是客户端登录完成之后,服务器会创建对应的 session,session 创建完之后,会把 session 的 id 发送给客户端,客户端再存储到浏览器中。这样客户端每次访问服务器时,都会带着 sessionid,服务器拿到 sessionid 之后,在内存找到与之对应的 session 这样就可以正常工作了。
可以用,session 只是依赖 cookie 存储 sessionid,如果 cookie 被禁用了,可以使用 url 中添加 sessionid 的方式保证 session 能正常使用。
HTTP 响应由三个部分组成:
状态码(Status Code):描述了响应的状态。可以用来检查是否成功的完成了请求。请求失败的情况下,状态码可用来找出失败的原因。如果 Servlet 没有返回状态码,默认会返回成功的状态码 HttpServletResponse.SC_OK。
HTTP 头部(HTTP Header):它们包含了更多关于响应的信息。比如:头部可以指定认为响应过期的过期日期,或者是指定用来给用户安全的传输实体内容的编码格式。如何在 Serlet中检索 HTTP 的头部看这里。
主体(Body):它包含了响应的内容。它可以包含 HTML 代码,图片,等等。主体是由传输在HTTP 消息中紧跟在头部后面的数据字节组成的。
XSS 攻击:即跨站脚本攻击,它是 Web 程序中常见的漏洞。原理是攻击者往 Web 页面里插入恶意的脚本代码(css 代码、Javascript 代码等),当用户浏览该页面时,嵌入其中的脚本代码会被执行,从而达到恶意攻击用户的目的,如盗取用户 cookie、破坏页面结构、重定向到其他网站等。
预防 XSS 的核心是必须对输入的数据做过滤处理。
CSRF:Cross-Site Request Forgery(中文:跨站请求伪造),可以理解为攻击者盗用了你的身份,以你的名义发送恶意请求,比如:以你名义发送邮件、发消息、购买商品,虚拟货币转账等。
防御手段:
验证请求来源地址;关键操作添加验证码;在请求地址添加 token 并验证。SQL注入即是指web应用程序对用户输入数据的合法性没有判断或过滤不严,攻击者可以在web应用程序中事先定义好的查询语句的结尾上添加额外的SQL语句,在管理员不知情的情况下实现非法操作,以此来实现欺骗数据库服务器执行非授权的任意查询,从而进一步得到相应的数据信息。
使用预处理 PreparedStatement。开启配置文件中的 magic_quotes_gpc 和 magic_quotes_runtime 设置执行 sql 语句时使用 addslashes 进行 sql 语句转换Sql 语句书写尽量不要省略双引号和单引号。使用正则表达式过滤掉字符中的特殊字符、些关键词: update、insert、delete、select、 * 。提高数据库表和字段的命名技巧, 对一些重要的字段根据程序的特点命名, 取不易被猜到的。它们的区别是,301 对搜索引擎优化(SEO)更加有利;302 有被提示为网络拦截的风险。
tcp 和 udp 是 OSI 模型中的运输层中的协议。tcp 提供可靠的通信传输,而 udp 则常被用于让广播和细节控制交给应用的通信传输。
两者的区别大致如下:
tcp 面向连接,udp 面向非连接即发送数据前不需要建立链接;tcp 提供可靠的服务(数据传输),udp 无法保证;tcp 面向字节流,udp 面向报文;tcp 数据传输慢,udp 数据传输快;如果采用两次握手,那么只要服务器发出确认数据包就会建立连接,但由于客户端此时并未响应服务器端的请求,那此时服务器端就会一直在等待客户端,这样服务器端就白白浪费了一定的资源。若采用三次握手,服务器端没有收到来自客户端的再此确认,则就会知道客户端并没有要求建立请求,就不会浪费服务器的资源。
实现跨域有以下几种方案:
服务器端运行跨域 设置 CORS 等于 *;在单个接口使用注解 @CrossOrigin 运行跨域;使用 jsonp 跨域;单例模式:保证被创建一次,节省系统开销。
工厂模式(简单工厂、抽象工厂):解耦代码。
观察者模式:定义了对象之间的一对多的依赖,这样一来,当一个对象改变时,它的所有的依赖者都会收到通知并自动更新。
外观模式:提供一个统一的接口,用来访问子系统中的一群接口,外观定义了一个高层的接口,让子系统更容易使用。
模版方法模式:定义了一个算法的骨架,而将一些步骤延迟到子类中,模版方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下,重新定义算法的步骤(银行业务,约号、排号、服务(取款,取多少、存款,存多少等)…流程固定,中间具体某项具体项不固定)。
状态模式:允许对象在内部状态改变时改变它的行为,对象看起来好像修改了它的类。
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