笔记-java基础巩固-侧重源码分析

变量

Byte

Bate类分析:
范围是-128~127 包装类全都有做缓存
源码分析:https://blog.csdn.net/DJLDYHZSZ/article/details/89918020

Short

short的范围是-32768~32676
包装类缓存的范围是-128~127
源码与Byte的源码非常相似

private static class ShortCache {
        private ShortCache(){}

        static final Short cache[] = new Short[-(-128) + 127 + 1];

        static {
            for(int i = 0; i < cache.length; i++)
                cache[i] = new Short((short)(i - 128));
        }
    }

Integer

toString方法中有

public static String toString(int i) {
        if (i == Integer.MIN_VALUE)
            return "-2147483648";
        int size = (i < 0) ? stringSize(-i) + 1 : stringSize(i);
        char[] buf = new char[size];
        getChars(i, size, buf);
        return new String(buf, true);
    }

static int stringSize(int x) {
        for (int i=0; ; i++)
            if (x <= sizeTable[i])
                return i+1;
    }

其中sizeTable分为几个等级,
final static int [] sizeTable = { 9, 99, 999, 9999, 99999, 999999, 9999999,
99999999, 999999999, Integer.MAX_VALUE };
根据值得大小返回对应字符串的长度,在新建char的时候不用每次都生成最大位数,可以节省空间
Integer同样缓存了-128~127的对象

这里用到的是享元模式
一片森林中有成千上万棵树木,如果每棵树都创建一个对象,那么内存中的对象数量相当庞大,更何况我们现实世界中还有成千上万个森林。
比如围棋有300颗棋子,
用一般的设计模式,
创建一个类,
每个棋子都用一个对象的话
那就会非常麻烦，并且各自定义各自在棋盘的位置.....等等
而使用享元模式来实现的话,
就用两个对象 :一个黑,一个白。
这样就可以了,至于棋子的方位不同,那只是对象的不同的外部表现形式或者说是外部状态。
这样三百多个对象就减到了两个对象。
享元模式以共享的方式高效地支持大量的细粒度对象,
说的再具体一些是将所有具有相同状态的对象指向同一个引用,
从而解决了系统在创建大量对象时所带来的内存压力。

Integer设置缓存的大小:(low是写死的-128)
sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");

sun.misc.VM.getSavedProperty和System.getProperty有啥区别？
唯一的区别是，System.getProperty只能获取非内部的配置信息；例如java.lang.Integer.IntegerCache.high
像sun.zip.disableMemoryMapping、sun.java.launcher.diag、sun.cds.enableSharedLookupCache等不能获取，
这些只能使用sun.misc.VM.getSavedProperty获取

Character

1.阅读Character源码

Character对象会缓存127以内的字符
CharacterCache里面缓存着char的代码点对应[0,127]的Character实例
public static Character valueOf(char c) {
        if (c <= 127) { // must cache
            return CharacterCache.cache[(int)c];
        }
        return new Character(c);
    }

定义了很多特殊字符

源码分析相关博客:https://blog.csdn.net/xushiyu1996818/article/details/97826094

使用静态内部类实例化缓存,只有当使用到CharacterCache.cache[(int)c]的时候才会去初始化
这里用到懒汉式单例模式
private static class CharacterCache {
        private CharacterCache(){}

        static final Character cache[] = new Character[127 + 1];

        static {
            for (int i = 0; i < cache.length; i++)
                cache[i] = new Character((char)i);
        }
    }

equal方法,先判断对象是否是Character类,如果是Character类就使用基本类型进行==比较
public boolean equals(Object obj) {
        if (obj instanceof Character) {
            return value == ((Character)obj).charValue();
        }
        return false;
    }

能把全世界的字符都装下的Unicode码

真正能落地的是utf-8

字符串

String

StringBuffer是线程不安全的,所以在初始化的时候需要加同步代码块
StringBuilder 是线程安全的
String的存储是用char数组存储的`private final char value[];`

public String(StringBuffer buffer) {
        synchronized(buffer) {
            this.value = Arrays.copyOf(buffer.getValue(), buffer.length());
        }
    }
 public String(StringBuilder builder) {
        this.value = Arrays.copyOf(builder.getValue(), builder.length());
    }

源码:https://segmentfault.com/a/1190000017489265

intern()方法:如果常量池有当前String的值,就返回这个值,没有就加进去,返回这个值的引用

String str1="a";
        String str2="b";
        String str3="ab";
        String str4 = str1+str2;
        String str5=new String("ab");

        System.out.println(str5==str3);//堆内存比较字符串池
        //intern如果常量池有当前String的值,就返回这个值,没有就加进去,返回这个值的引用
        System.out.println(str5.intern()==str3);//引用的是同一个字符串池里的
        System.out.println(str5.intern()==str4);//变量相加给一个新值，所以str4引用的是个新的
        System.out.println(str4==str3);//变量相加给一个新值，所以str4引用的是个新的
        
        false
        true
        false
        false

重点: --两个字符串常量或者字面量相加，不会new新的字符串,其他相加则是新值,(如 String str5=str1+"b"😉

StringBuilfer

初始化默认加16个空间
public StringBuilder(String str) {
        super(str.length() + 16);
        append(str);
    }

很多具体实现都放在AbstractStringBuilder类

源码:https://blog.csdn.net/u012317510/article/details/83721250

StringBuffer

所有方法都加上了synchronized关键字
源码:https://blog.csdn.net/wqqqianqian/article/details/80001256

位运算符

switch-case

switch语句可以接受int ，String ，Enum ，char类型。 其实还有byte、short ,不过最后这两种类型会转换成int处理

switch使用枚举类型demo
想使用枚举类型的switch,必须实现getEnumByName返回Enum类型
这种方法当枚举匹配不到name的时候会产生空指针异常,需要小心


public enum TestEnum {
    stu1("小明", "一班"),
    stu2("小红", "二班"),
    stu3("小丽", "一班"),
    stu4("小刚", "三班"),
    stu5("小敏", "一班"),
    stu6("小帅", "二班");

    private String name;
    private String banji;

    TestEnum() {
    }

    TestEnum(String name, String banji) {
        this.name = name;
        this.banji = banji;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public String getBanji() {
        return banji;
    }

    public static TestEnum getEnumByName(String name) {
        for (TestEnum testEnum : TestEnum.values()) {
            if (testEnum.name.equals(name)) {
                return testEnum;
            }
        }
        return null;

    }

    public static String getValueByKey(String name) {
        for (TestEnum testEnum : TestEnum.values()) {
            if (testEnum.name.equals(name)) {
                return testEnum.banji;
            }
        }
        return null;

    }
}


public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        String name="小明";
       switch (TestEnum.getEnumByName(name))
       {
           case stu1:
               System.out.println(TestEnum.getValueByKey(name));
               break;
           case stu2:
               System.out.println(TestEnum.getValueByKey(name));
               break;
           default:
               System.out.println("false");
       }

    }
}

enum代替switch

public enum TestEnum {


    stu1("小明", "一班"),
    stu2("小红", "二班"),
    stu3("小丽", "一班"),
    stu4("小刚", "三班"),
    stu5("小敏", "一班"),
    stu6("小帅", "二班");

    private String name;
    private String banji;

    TestEnum() {
    }

    TestEnum(String name, String banji) {
        this.name = name;
        this.banji = banji;
    }

//根据姓名获取所在班级
    public static String getByName(String value) {
        for (TestEnum testEnum : values()) {
            if (testEnum.getName().equals(value)) {
                return testEnum.getBanji();
            }
        }
        return null;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public String getBanji() {
        return banji;
    }
}

class Test {
//用法
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(TestEnum.getByName("小红"));

    }
}

跳出多重循环

public static void main(String[] args) {
        lableB:
        for(int i=0;i<3;i++){
            lableA:
            for(int j=0;j<3;j++){
                System.out.println(j);
                if(j==1){
                    break lableB;
                }
            }
        }
        System.out.println("over!");
    }

Arrays工具类使用

源码:https://blog.csdn.net/qq_35029061/article/details/100504573

this

异常

受检异常和非受检异常

受检异常:是编译过程中能发现的异常
非受检异常: 运行时产生的异常

子类异常必须要在父类异常之前声明,否则会编译通不过,报错

try、catch、finally用法总结:

　　1、不管有没有异常，finally中的代码都会执行
　　2、当try、catch中有return时，finally中的代码依然会继续执行
　　3、finally是在return后面的表达式运算之后执行的，此时并没有返回运算之后的值，而是把值保存起来，
不管finally对该值做任何的改变，返回的值都不会改变，依然返回保存起来的值。
也就是说方法的返回值是在finally运算之前就确定了的。(但是如果改变引用类型里面的值,则会修改值的)
　　4、finally代码中最好不要包含return，程序会提前退出，也就是说返回的值不是try或catch中的值

推荐使用try-resource这种方式
public static void main(String[] args) {
        try (
                InputStream fileInputStream = Files.newInputStream(Paths.get("/Users/xie/delete/test.txt"));
                OutputStream outputStream = Files.newOutputStream(Paths.get("/Users/xie/delete/test2.txt"));
        ) {
            byte[] bytes = new byte[1024];
            int len;
            while ((len = fileInputStream.read(bytes)) > 0) {
                outputStream.write(bytes, 0, len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

运行时异常可以考虑不使用trycatch

自雷声明的异常范围不能大于父类声明的异常

多线程

线程创建和使用

创建线程有4中方式
1.继承Thread,重写run方法

public class MyThread extends Thread{
    private String name;
    public MyThread(String name) {
        this.name=name;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println(name);
    }
}

2.实现Runnable接口

public class MyThread implements Runnable{
    private String name;
    public MyThread(String name) {
        this.name=name;
    }


    @Override
    public void run() {
        System.out.println(name);
    }
}

3、实现Callable接口

public class MyThread implements Callable {
    private String name;

    public MyThread(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public Object call() throws Exception {
        return name;
    }
}
需要借助FutureTask
public static void main(String[] args) throws Exception {
        MyThread t = new MyThread("测试");
        FutureTask f = new FutureTask(t);
        new Thread(f).start();
        String result = (String) f.get();
        System.out.println(result);
    }

4、通过线程池创建

public static void main(String[] args) throws Exception {
        ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            int temp = i;
            service.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("threadName" + Thread.currentThread().getName() + ",i=" + temp);
                }
            });
        }

    }
或者
 public static void main(String[] args) throws Exception {
        ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
        service.execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("aaaa");
            }
        });
    }

线程的优先级

setPriority()设置线程优先级
run和start区别

run 方法里面定义的是线程执行的任务逻辑，直接调用跟普通方法没啥区别
start 方法启动线程，使线程由 NEW 状态转为 RUNNABLE，然后再由 jvm 去调用该线程的 run () 方法去执行任务
start 方法不能被多次调用，否则会抛出 java.lang.IllegalStateException；而 run () 方法可以进行多次调用，因为它是个普通方法

线程生命周期

public enum State {
            NEW,
            RUNNABLE,
            BLOCKED,
            WAITING,
            TIMED_WAITING,
            TERMINATED;
        }

线程同步

1.线程同步其实实现的是线程排队。
2.防止线程同步访问共享资源造成冲突。

线程通信

线程等待唤醒机制。

用到的API，下面的方法都是Object中的。
void wait()：让当前的线程等待。
void notify()：随机唤醒一个线程
void notifyAll()：唤醒所有的线程。

上面这些方法虽然是Object中的方法，但是不能通过对象直接去调用
这些方法一定要放在同步代码块中，并且使用锁对象（对象监视器）去调用。

当一个线程调用wait方法后，会释放自己的锁。

wait和sleep的方法的区别了：
wait方法会释放锁
sleep方法不会释放锁。

demo:同步方法必须放在同步代码块里面才行
public class InputThread extends Thread {
    private int count = 0;
    private MyCache myCache;

    public InputThread(MyCache myCache) {
        this.myCache = myCache;
    }

    @Override
    public void run() {
        //往myCache写入内容
        while (true) {
            synchronized (myCache) {
                if (!myCache.isEmpty) {
                    try {
                        myCache.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                if (myCache.isEmpty) {
                    if (count == 0) {
                        myCache.key = "username";
                        myCache.value = "hestyle";
                    } else {
                        myCache.key = "password";
                        myCache.value = "123456";
                    }
                    count = (count + 1) % 2;
                    //写入了内容，标记cache不为空
                    myCache.isEmpty = false;
                }
                myCache.notifyAll();
            }
        }
    }
}

public class OutputThread extends Thread{
    private MyCache myCache;

    public OutputThread(MyCache myCache) {
        this.myCache = myCache;
    }

    @Override
    public void run() {
        //往myCache读出内容
        while (true) {
           synchronized (myCache){
               if(myCache.isEmpty){
                   try {
                       myCache.wait();
                   } catch (InterruptedException e) {
                       e.printStackTrace();
                   }
               }
               if (!myCache.isEmpty) {
                   System.out.println(myCache);
                   //读出了内容，标记cache为空
                   myCache.isEmpty = true;
               }
               myCache.notifyAll();
           }
        }
    }
}

public class MyCache {
    public String key;
    public String value;
    /**标记cache是否为空*/
    public boolean isEmpty = true;

    @Override
    public String toString() {
        return "MyCache{" +
                "key='" + key + '\'' +
                ", value='" + value + '\'' +
                ", isEmpty=" + isEmpty +
                '}';
    }

}

public static void main(String[] args) {
        //创建一个公共cache
        MyCache myCache = new MyCache();
        //创建input、output进程
        InputThread inputThread = new InputThread(myCache);
        OutputThread outputThread = new OutputThread(myCache);
        //启动两个线程
        inputThread.start();
        outputThread.start();
    }

死锁

死锁产生的条件
互斥条件：一个资源，或者说一个锁只能被一个线程所占用，当一个线程首先获取到这个锁之后，在该线程释放这个锁之前，其它线程均是无法获取到这个锁的。
占有且等待：一个线程已经获取到一个锁，再获取另一个锁的过程中，即使获取不到也不会释放已经获得的锁。
不可剥夺条件：任何一个线程都无法强制获取别的线程已经占有的锁
循环等待条件：线程A拿着线程B的锁，线程B拿着线程A的锁。

死锁demo
package test;

public class DeadLock {
    private Object o1 = new Object();
    private Object o2 = new Object();

    public void method1() throws InterruptedException {
        synchronized (o1) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "获取到lock1,请求获取lock2");
            Thread.sleep(2000);
            synchronized (o2) {
                System.out.println("获取到lock2");
            }

        }
    }

    public void method2() throws InterruptedException {
        synchronized (o2) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "获取到lock2,请求获取lock1");
            Thread.sleep(2000);
            synchronized (o1) {
                System.out.println("获取到lock1");
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        DeadLock deadLock = new DeadLock();
        new Thread(() -> {
            try {
                deadLock.method1();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }, "thread1").start();
        new Thread(() -> {
            try {
                deadLock.method2();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }, "thread2").start();
    }
}

synchronized和Lock对比

Thread和Runnable源码分析

Runnable是一个函数式接口,只有一个run方法

sleep和wait异同

相同点: 都可以使当前线程进入阻塞状态
不同点: 两个方法声明的位置不同,Thread声明sleep, Object声明wait
wait必须使用在同步代码块内,sleep没有限制
如果两个方法都使用在同步代码块中
sleep不会释放锁
wait会释放锁

java常用类

string

不可变性:只要对字符串中的任意字符进行修改,都会创建一个新的字符串

日期和时间api

System类源码

https://blog.csdn.net/qq_38670794/article/details/78545116

日期相关类研究

源码:https://blog.csdn.net/zw1996/article/details/53248354
Date主要在于一个long的时间戳
所有操作都是基于这个时间戳来的
private transient long fastTime;

Calendar c= new GregorianCalendar();
c.set(Calendar.YEAR,2016);
Date f = c.getTime();
System.out.println(f.toString());

java.sql.Date和java.util.Date的转换

因为两个的底层都是存long的数字
java.util.Date d = new java.util.Date();
java.sql.Date f = new Date(d.getTime());

转换方法: https://www.cnblogs.com/chenyanlong/p/8041889.html
java8日期api:https://segmentfault.com/a/1190000012922933
获取时间的方法:

LocalDateTime lt = LocalDateTime.now();
System.out.println(lt.withNano(0).toString().replace("T"," "));

获取当前毫秒数:
Instant.now().toEpochMilli()
精确到秒的:
Instant.now().getEpochSecond()
日期间隔计算

        LocalDate startDate = LocalDate.of(1993, Month.OCTOBER, 19);
        System.out.println("开始时间  : " + startDate);

        LocalDate endDate = LocalDate.of(2017, Month.JUNE, 16);
        System.out.println("结束时间 : " + endDate);

        long daysDiff = ChronoUnit.DAYS.between(startDate, endDate);
        System.out.println("两天之间的差在天数   : " + daysDiff);

时间之间互转:https://www.cnblogs.com/luweiweicode/p/14217505.html

Comparable和Comparator区别

一个类只要实现了Comparable接口,就可以排序

Good类实现了Comparable接口
Goods[] arr = new Goods[4];
arr[0] = new Goods("a",1);
arr[1] = new Goods("b",2);
arr[2]=new Goods("c",3);
arr[3]=new Goods("d",4);
Arrays.sort(arr);

Comparator接口的使用:

Arrays.sort(arr, new Comparator<Goods>() {
            @Override
            public int compare(Goods o1, Goods o2) {
                return 0;
            }
        });

集合

集合,数组都是对多个数据进行存储操作的结构,简称java容器

iterator遍历原理:

List

通常使用List替代数组,相比于数组可以动态扩展
ArrayList LinkedList Vector区别?
相同点: 都实现了List,存储特点相同
不同点:
ArrayList: 作为list主要实现类,线程不安全,效率高,底层使用Object类的数组,是对底层数组的封装
LinkedList: 底层使用双向链表,频繁插入和删除效率比ArrayList高
Vector: 古老的list实现类,线程安全,效率低,也是使用Object类数组

源码分析: https://www.cnblogs.com/dafanjoy/p/9690568.html

Set

HashSet
LinkedSet:使用LinkedHashMap实现
TreeSet:使用TreeMap实现, TreeSet中的元素支持2种排序方式：自然排序或者根据创建TreeSet 时提供的 Comparator 进行排序。这取决于使用的构造方法

set基本上是依靠HashMap实现,增删改查基本上是用HashMap的方法
set的无序性: 指的是数据在底层并非按照数组索引顺序添加,而是计算hashcode后存储在相应的位置
set的不可重复: 保证添加的元素的equals()判断时不能返回true
在set对象时,要重写equals和hashcode方法

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        User user = (User) o;
        return userName.equals(user.userName);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(userName);
    }

Map
-- HashMap
-- LinkedHashMap
-- TreeMap
-- Hashtable

HashMap

加载因子为什么取0.75

主数组的长度为什么要取2^n?
获取位置:

防止哈希冲突,位置冲突

数组的长度为什么是2的你次幂:方便进行取余运算;;方便进行扩容操作后元素的整体移动
HashMap在调用构造器的时候没有进行初始化,而是在put的时候调用resize函数进行初始化数组

这个右移的过程是扰动的作用,使数据更均匀

迭代器是针对collection的, 所以map中没有迭代器

遍历所有key
       Set set = map.keySet();
       Iterator iterator = set.iterator();
       while(iterator.hasNext()){
           System.out.println(iterator.next());
       }

遍历所有value
       Collection coll = map.values();
       Iterator valueItr = coll.iterator();
       while(valueItr.hasNext()){
           System.out.println(valueItr.next());
       }

遍历所有key value
       Set valueSet = map.entrySet();
       Iterator entryItr = valueSet.iterator();
       while (entryItr.hasNext()){
           Map.Entry obj = (Map.Entry) entryItr.next();
           System.out.println(obj.getKey());
           System.out.println(obj.getValue());
       }

泛型

泛型方法:

    public <E> List<E> copyFrom(E[] array){
        List list = new ArrayList<E>();
        for (E e: array){
            list.add(e);
        }
        return list;
    }

其中需要加上
如果不加E的话,会被认为E是一个对象,而不是泛型

io流

File代表一个文件或文件夹

对象序列化

如果在实现了序列化接口的类不加private static final long serialVersionUID = 1111L;
则当类添加或删除字段之后,反序列化之前序列化的类会报错,相当于一个版本控制的意思

如果类中引用了其他类,则其他类也要实现序列化接口

网络编程

TCP三次握手

TCP四次挥手

posted @ 2021-04-28 22:26 余***龙阅读(104) 评论(0) 编辑收藏举报

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