复习笔记

 

一、Java基础

1. JVM内存模型
   三部分：类加载器子系统、运行时数据区、执行引擎
   类加载器：启动类加载器 扩展类加载器 应用程序类加载器 自定义类加载器；双亲委派模式，加载请求最终委派到启动类加载器，父类加载器无法完成加载，子类加载器才会进行加载，保证安全性，避免重复加载
   内存模型：
   
   

   方法区：存放类的信息（字段信息、方法信息、静态变量、ClassLoader引用、Class引用等），常量池也在方法区
   堆：存放对象实例和数组值。堆和方法区被所有线程共享，所以在进行实例化等操作时，要解决同步问题
   Java栈：有栈帧组成，一个栈帧对应一个方法调用；栈帧又是有局部变量区和操作数栈两部分组成；java栈主要用于存储：方法参数、局部变量、中间运算结果；线程私有，无序考虑栈同步访问问题
   本地方法栈：保存native方法进入区域的地址
   PC寄存器：存放下一条要执行的指令在方法内的偏移量
   
   执行引擎：JVM执行Java字节码的核心，执行方式：解释执行、编译执行、自适应优化执行等

2. JVM垃圾回收
   Java的所有释放都由 GC 来做，GC除了做回收内存之外，另外一个重要的工作就是内存的压缩，增加了安全性，当然也有弊端，比如性能这个大问题
   根据生命周期，把对象分为：年轻代、年老代、持久代（持久代在方法区中，负责保存反射对象）
   年轻代：刚实例化的对象，该区被填满时，GC会将对象移到Old区；会被频繁回收
   年老代：年轻代堆空间中长期存活的对象会转移到年老代堆空间中
   回收方式：年轻代的是 次收集（Minor GC）；年老代的是 全收集（Full GC），System.gc()是全收集
   当年轻代堆空间满了的时候，会触发次收集将还存活的对象移到年老代堆空间。当年老代堆空间满了的时候，会触发一个覆盖全范围的对象堆的全收集
   
   不同的引用类型， GC会采用不同的方法进行回收https://www.cnblogs.com/yw-ah/p/5830458.html
   强引用：如A a = new A()，宁愿OutOfMemoryError也不会回收
   软引用：SoftReference<Object> sf = new SoftReference<Object>(obj);内存不够时回收
   弱引用：WeakReference<Object> wf = new WeakReference<Object>(obj);第二次垃圾回收时回收
   虚引用：PhantomReference<Object> pf = new PhantomReference<Object>(obj);垃圾回收时回收，主要用于检测对象是否已经从内存中删除
   
   
3. java7开始，switch支持了String，所以现在switch支持 byte short int char String enum
4. 方法重载：方法名一样、参数不一样、不能通过返回类型判断；在同一个类中
5. 方法重写（覆盖）：返回类型、方法名、参数都要一致；F f = new S(); f.m1()调用的是子类中的m1
6. 隐藏：静态方法只能被继承、不能被覆盖，父类和子类中存在相同的静态方法，这时候发生的是隐藏，F f =new S();f.m2()，调用父类中的m2 ；S f = new S();f.m2()调用子类中的m2，也就是说不会发生动态绑定
7. this 两个用途
   表示当前对象
   构造方法中调用另外一个构造方法、必须在第一行。调其他构造方法的目的是减少代码的重复
8. super
   要的到子类对象就必须先生成父类对象，可以在子类的构造函数中用super(),指定父类的构造方法，必须在第一行
   表示父类对象
9. static代码块在类被加载时执行、且只会执行一次，不能在静态代码块中使用this 

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 二、多线程

1. 为什么要有多线程
   CPU在等待I/O的时候，是空闲的，这时候可以让他去做一些其他事，就能够更好的使用CPU的资源
2. 多线程并发
   在程序中，对共享变量的使用一般遵循一定的模式，即读取、修改和写入三步组成。这三步执行中可能线程执行切换，造成非原子操作。锁机制是把这三步变成一个原子操作
   在多线程并发编程中synchronized和Volatile都扮演着重要的角色，Volatile是轻量级的synchronized，它保证了共享变量的“可见性”。可见性的意思是当一个线程修改一个共享变量时，另外一个线程能读到这个修改的值（线程访问变量是否是最新值）。它在某些情况下比synchronized的开销更小
   volatile：
   java的内存分为主存和工作内存，线程共享主存，但线程有各自的工作内存；线程访问主存中的共享变量时，会复制一个副本到工作内存，修改的也是副本，使用缓存，修改之后并不会马上刷新到主存中去，其他线程就不会看到共享变量修改后的值；通过volatile关键字修饰变量之后，不使用缓存，会立即刷新到主存，其他线程可以获取到最新值     volatile 并不会有锁的特性，volatile只能保证可见性，不能保证原子性
   
   volatile和synchronized区别：
   a.volatile关键字是线程同步的轻量实现，性能比synchronized好，volatile只能修饰变量，synchronized可以修饰方法和代码块
   b.volatile能保证可见性，不能保证原子性；synchronized可以保证原子性和可见性，会将公共内存和私有内存的数据做同步处理
   c.volatile不会阻塞线程、synchronized会阻塞线程
   d volatile解决的是变量在多个线程之间的可见性，synchronized解决的是多个线程之间访问资源的同步性
   如：i++  即i=i+1  不是原子操作（一条指令完成），首先要从内存中取出i  再计算i  再将i写入内存
   
   synchronized和volatile，以及wait、notify等方法抽象层次低，在程序开发中使用比较繁琐，易出错
   而多线程之间的交互来说，存在某些固定的模式，如生产者-消费者和读者-写者模式，把这些模式抽象成高层API，使用起来会非常方便
   java.util.concurrent包为多线程提供了高层的API，满足日常开发中的常见需求
   Lock接口 ：
   ReentrantLock类
   ReadLock类
   WriteLock类
   Condition接口，Lock接口代替了synchronized，Condition接口替代了object的wait、nofity
   
   synchronized和Lock的差别
   Lock有比synchronized更精确的线程语义和更好的性能。synchronized会自动释放锁，而Lock一定要求程序员手工释放，并且必须在finally从句中释放
   
   
3. 线程池
   由于频繁的创建、销毁线程会降低系统的性能，因此使用线程池来管理线程，使得线程可以重复利用，执行完一个任务并不被销毁，可以继续执行其他任务
   核心类：ThreadPoolExecutor
   属性：coreThreadSize核心线程数、  maxinumThreadSize最大线程数、keepAliveTime线程池线程数大于核心线程数时，空闲线程的存活时间  workQueue阻塞队列用来存储等待执行的任务，handler拒绝处理任务时的策略。threadFactory线程工厂，主要用来创建线程。还有其他属性
   方法：execute()向线程池提交一个任务，交给线程池去处理；submit()也是提交任务，但是能返回任务执行的结果；shutdown()关闭线程池，不接受新任务，等待正在执行的线程完成；shutdownNow()关闭线程池，不接受新任务，终止正在执行的线程
   工作原理：
   一个任务到来之后，查看线程池中线程数目，如果小于核心线程数，就创建线程执行任务，如果大于核心线程数，就再看工作队列是否满，不满就把任务添加到工作队列，如果工作队列也满了，就查看池中线程数是否小于最大线程数，如果小于，就创建线程执行任务，如果已经等于了最大线程数，就执行拒绝策略
   

    

   
   

    

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1. 数组
   保存相同类型的数据，定义的时候要指定长度，而且是固定的，有length属性
2. 集合
   长度可以动态增长
   List  有序、可重复；可通过下标和迭代器遍历
   ArrayList  底层数组实现，方法不同步，非线程安全，查询快，增删慢
   LinkedList  底层双向链表实现，方法不同步，非线程安全，查询慢，增删快
   Vector  底层数组实现，方法同步，线程安全
   
   Set  无序、不可重复；没下标，只能通过迭代器遍历；加入Set的Object类型的元素要实现equals和hashCode方法
   HashSet  底层基于哈希算法的哈希表实现，性能优于TreeSet，需要排序时用TreeSet；可以有一个null
   TreeSet  底层二叉树实现，自动排好序的，不允许null
   
   Map  是一个接口，并不继承Collection；键值；key不重复
   HashMap  继承自AbstractMap类；底层哈希算法的哈希表实现，内部维护单链表；对key要重写equals和hashCode方法，非线程安全；key value都可以为null
   LinkedHashMap  内部维护一个双向链表，有序，非线程安全
   HashTable  继承自Dictionary类；，线程安全，key value都不能为null
   
   如何选择
   需要有序存储：List
   保证唯一性：Set
   以键值存储：Map
   
   

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三、常用API

1. Object
   toString() 返回对象的字符串表示
   equals()两个引用是否指向统一个对象，等价于==
   hashCode() 两个引用指向同一个对象，即equals()为true，哈希码值就相同；指向不同的对象，哈希码就不同
2. String
   重写了equals()方法，用于比较内容是否相同，hashcode()也重写了，即使哈希码相同，也可能是不同对象
   StringBuffer线程安全
   StringBuilder非线程安全，但速度比前者快
   String常用方法：
   toCharArray()将字符串转换为字符数组
   
   
3. 日期
   Date  获得日期
   SimpleDateFormat  指定格式   日期转为字符串：format(dat);字符串转为日期：parse(str)
   Calendar 单例，通过getInstance()获得； calendar.setTime(new Date());初始化；format(calendar.getTime())//格式化；calender.get(Calendar.YEAR)

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