Java系列：Java知识体系复习笔记
Java知识体系复习笔记
1|0笔记
收集自其他资料面经等，非原创
1|1Java基础
1|01. Java程序的运行原理
跨平台性：JVM实现
1|02. JDK/JRE的区别
- JDK ≈ JRE + javac
JRE：Java Runtime Environment Java运行环境
JDK：Java Development Kit Java开发工具包
JRE的内部有一个Java虚拟机（Java Virtual Machine，JVM）以及一些标准的类别函数库（Class Library）
1|03. Java的基础类型
- char / byte / int / short / long / boolean / double / float
- String不是基本类型
1|04. Java的参数传递是传值还是传引用
- Java世界的一切对象都是指针
- 函数调用永远是传值
引用对象本身是一个地址，所以传值的时候就是把那个地址传过去
1|05. StringBuffer 和 StringBuilder 的区别 / 线程安全性
1|0@重要
- 如果没有额外声明，所有的类默认都是线程不安全
- StringBuilder更快，但是线程不安全，常用
- StringBuffer稍慢，但是线程安全
1|06. Object中有哪些方法?
- equals / getClass / hashCode / toString / ....
native关键字的函数是操作系统实现的
1|07. String中有哪些方法?
- compareTo / indexOf / isEmpty / length / split（正则） / subString / toUpper(Lower)Case / valueOF
1|2Java面向对象
1|01. ==/equals有什么区别？
- ==是对比地址
- equals方法可以根据需求设计
1|02. 深拷贝 / 浅拷贝 有什么区别？
1|0@重要
- 浅拷贝： 把引用的地址复制一份
- 深拷贝：把所有东西都复制一份
1|03. 接口和抽象类有什么区别和联系？
- interface（接口）：定义功能，只能包含方法（实现），不能包含成员变量
- abstract（抽象类）：定义抽象的骨架实现，可以包含抽象方法或者具体实现，也可以包含成员变量
Java8之后可以用default关键字实现interface的方法体。
Java是单根继承的，所以只能继承一个类，但是接口可以实现若干次。
1|04. final的作用是什么？
- final class：不可以被继承的类
- final 方法()：不能被覆盖的方法
- final 变量：不可修改的变量
1|05. override 和 overload 有什么区别？
- overload（重载）：方法名相同，参数类型不相同的方法
- override（重写）：覆盖父类的方法
1|3集合框架
1|01. HashMap原理
1|0@重要
1|02. List / Set / Map 的区别
1|0重要
- List：有序，可重复
- Set：无序，不可重复
- Map：映射，kv键值对
1|03. HashMap 和 HashTable 的区别
- 相同点：都基于哈希表
- 不同点：
- HashTable只接受非空的对象
- HashTable是被废弃的
- HashTable是线程安全的（方法全是用synchronized实现的），HashMap不是线程安全的（ConcurrentHashMap是线程安全的）
1|04. ConcurrentHashMap原理
- Java7：
- 分段锁：锁的时候不锁整个hash表，而是只锁一部分
-Java8以后：
synchronized + cas，直接用链表的头节点做为锁
- 分段锁：锁的时候不锁整个hash表，而是只锁一部分
synchronized是悲观锁，这种线程一旦得到锁，其他需要锁的线程就挂起的情况就是悲观锁
CAS操作的就是乐观锁，每次不加锁而是假设没有冲突而去完成某项操作，如果因为冲突失败就重试，直到成功为止
1|05. HashSet原理
Map的Key部分就是Set，所以HashSet的设计很简单，里面维护了一个HashMap
HashSet本质Value为 static final Object 的HashMap
1|06. TreeSet原理
需求：
- 元素有序
- 插入/删除高效
| 类型 | 元素有序 | 插入效率 | 删除效率 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| ArrayList | 有序 | 差 | 差 | 插入删除效率很差 |
| HashSet | 无序 | 高 | 高 | 插入删除基本O(1)，但是无序 |
| LinkedHashSet | 有序 | 高 | 高 | 只能保存插入的顺序，而不能保证元素本身的顺序 |
| LinkedList | 有序 | 高 | 高 | 查询非常慢 |
| TreeSet | 有序 | 高 | 高 | 平衡树 -> 查找插入都是O(logn) |
| 二叉查找树： | ||||
| 对于所有元素：左孩子比根节点小，右孩子比根节点大 | ||||
| 平衡树： | ||||
| 任何节点的左子树高度和右子树的高度几乎相等 |
TreeSet源码注释中的NavigableSet:
- 可以导航的（大概就是说可以按照元素顺序排好吧）
1|07. equals / hashCode 区别/什么时候使用？
hashCode()：返回对象的hashCode值，它可以让基于哈希表的实现变得高效，例如 hashMap
equals()：判断两个对象是否一样
三个约定：
- 当它在同一对象上被多次调用时，必须返回相同的值
- 如果两个对象equals相等，hashCode必须相等
- 如果两个对象equals不相等，hashCode也有可能相等（碰撞）
1|08. ArrayList / LinkedList 区别？
- ArrayList是可以动态扩容的基于数组的对于List接口的实现
- LinkedList是双向链表的实现
1|09. 哪些集合类是线程安全的？
- Concurrent...类 ， CopyOnWriteArrayList
1|010. 如何保证一个集合类不被修改？
- 可以使用Collections.UnmodifiableXXX
- Guava 的 ImmutableXXX
1|011. ArrayList / Vector区别
- 基于数组的自动扩容实现
- Vector线程安全，但是慢，Java1.2被废弃
- ArrayList线程不安全，但是效率高
1|012. 说一些常见的 List / Set / Map 实现？
- ArrayList , LinkedList
- HashSet , LinkedHashSet , ConcurrentHashSet , TreeSet
- HashMap , LinkedHashMap , ConcurrentHashMap , TreeMap
1|013. Collection 和 Collections 有什么区别？
- X是类名的话，Xs就是与之相关的工具方法集合
1|4Java的异常体系
1|01. Java的异常体系结构？
- Throwable：任何异常/错误的祖先类
- Exception：异常，可以从异常状态中恢复
- RuntimeException：预料之外 的异常，uncheckedException；通常代表一个bug
- 其他Exception：预料之中的异常，checked；代表预期中的异常状态，例如：IOException
- Error：无法恢复的异常状态，unchecked
- Exception：异常，可以从异常状态中恢复
1|02. 什么是checked/unchecked/runtime exception？
- checked：除了unchecked，其他都是checked
- unchecke和runtime其实是一个东西，代表一个bug
1|03. try/catch/finally的执行顺序
- try：尝试做
- catch：抓异常
- finally：最后执行，始终会执行
1|04. finally中return了，会发生什么事情？
- 会覆盖掉在这之前的return
1|05. throw/throws的区别？
- throw：用于丢出异常，阻止当前程序的正常运行
- throws：用于在方法签名声明该方法可能会丢出异常
1|06. final/finally/finalize的区别？
- final class / final method / final field
- finally：try/catch的过程中最后执行的代码块
- finalize：在垃圾回收的时候由垃圾回收器调用
1|5计算机的体系原理
1|01. 进程和线程的区别？
1|0@重要
- 进程：独享一个隔离的内存，文件等资源的基本程序执行单元
- 内存空间，文件描述符（file descriptor）
- 线程：同一个进程内的线程共享内存/文件等资源
# ps aux
# top
1|02. 进程和线程是如何调度的？
- CPU调度：时间片轮转
1|03. Java中的线程和操作系统线程是什么关系？
- JVM的线程和OS的线程是一一对应的
- OS负责调度线程
缺点：
- 上下文切换导致比较慢
- 占用资源多，内存等
- 不灵活，完全取决于CPU
上下文切换（context switching）
协程：用户态的线程 -> 没有以上缺点
- 因此，Java的线程模型饱受诟病
1|04. 是不是有了协程一切并发问题就不存在了呢？
- 并不会，并发问题还会存在，协程解决的只是上下文开销/资源占用/不够灵活等问题，但是死锁/竞争/临界条件等问题依然存在
1|05. 线程之间是如何通信的？
- 消息队列
- 管道（Pipe）
- 信号（Signal）
- 共享内存
- 套接字（Socket）
附上一个博客：Linux 线程间通信方式+进程通信方式总结
1|6计算机网络
1|01. TCP/UDP的区别？
1|0@重要
TCP：Transmission Control Protocol 传输控制协议
UDP：User Datagram Protocol 用户数据报协议
DNF：Domain Name System 域名服务器
- TCP :稳定可靠，纠错重新发送，但是比较慢
- 保证交付
- 对质量要求很高的场景
- UDP：质量低，但是非常快
- 尽最大可能交付
- 对质量要求不高
1|02. 为什么TCP的端口最大值是65536？
- 因为TCP端口是16位的，2^16是65536
1|03. TCP的三次握手和四次挥手？
1|0@重要
- 占坑
1|04. 从浏览器发出请求到服务器接收到请求发生了什么？
确定一条TCP连接：
- srcIP 源
- srcPort 源
- destIP 目标
- destPort 目标
1|7算法与数据结构
1|01. 集合类中常见的数据结构？
- ArrayList：数组，随机查找是常数时间
- LinkedList：双链表，可当作队列和栈
- HashSet/HashMap：哈希表
- TreeSet/TreeMap：红黑树
- ConcurrentHashMap：分段+哈希表
- LinkedHashMap：链表+哈希表
1|02. 链表和二叉查找树的时间复杂度区别？
- ArrayList：寻址O(1)/更新O(n)/二分查找O(logn)
- LinkedList：寻找O(n)/更新O(1)/查找O(n)
- 哈希表：都是O(1)
- 红黑树：都是O(logn)
- 二叉查找树：都是O(logn) ， 某些情况会退化成链表
1|03. 队列和栈分别是什么？
- 队列：FIFO（先进先出）
- 例子：二叉树层次遍历：ABCDEFG => A进队列，将孩子节点放进队列并出列，-B+DE-C+FG....等顺序
- 栈：FILO（先进后出，后进先出）
- 例子：方法栈
1|8Web
1|01. 常见的HTTP状态码？
1|0@重要
- 2xx 一切正常/3XX 跳转/4XX 客户端异常/5XX 服务端异常
- 一个彩蛋：用猫代表http状态
- 200 ok/201 created/301 永久跳转/302 临时跳转/403 禁止/404 找不到/502 错误网关/503 找不到服务器/504 网关超时
1|02. GET/POST有什么区别？
- GET 获取资源，只有header => 查询/获取资源
- POST 发送数据，把重要数据放在body => 登陆，修改数据
- GET是幂等的（多次发送和一次发送的结果完全相同）,POST不是
1|03. Cookie和Session（会话）有什么区别？
- HTTP协议是无状态的
- Cookie：随着HTTP请求一起发送的一小段标识用户身份的信息（HTTP的Header里面放的一小段信息）
- Session：放在服务端的，用于通过Cookie和用户身份对应关系来鉴权的数据
1|04. 什么是跨域？如何解决跨域？
同源策略：只有在向同一个域名（协议，端口）下的链接发出的http请求才会带上cookie
绕开同源策略：
- JSONP
- CORS（Cross-Origin Resource Sharing 跨域资源共享）
- nginx转发（反向代理）
跨域访问，或者说 JavaScript 的跨域访问问题，是浏览器出于安全考虑而设置的一个限制，即同源策略。当 A、B 两个网站属于不同域的时候，来自于 A 网站页面中的 JavaScript 代码希望访问 B 网站时，浏览器会拒绝该访问。
1|9类型与反射（reflaction）
1|01. 什么是反射？
1|0@重要
- 运行时行为，动态调用
1|02. 动态代理的原理是什么？
- 运行时动态生成字节码，完成一些功能扩展
- JDK动态代理：方便，受限制（只能代理接口）
- 字节码增强：不受限制，但是麻烦，原理是子类化（final不可）
1|03. 反射为什么性能较差？
- JDK无法预测被调用的方法，因此无法实施优化
1|04. 什么是序列化？
Java对象 ——序列化——>字节流——反序列化——>Java对象
- 将Java对象变成字节流的过程叫序列化（serialize）
- 将字节流变成Java对象的过程叫做反序列化（deserialize）
- 可读：JSON/XML
- 不可读：Java自带的序列化
1|10Spring
1|01. 什么是IoC容器，为什么需要IoC？
1|0@重要
IoC：Inverse Of Control 控制反转
- 不需要手工控制各种对象的创建和依赖，由容器帮你完成
1|02. AOP与AOP原理
1|0@重要
AOP：Aspect Oriented Programming 面向切面编程
OOP：面向对象编程
- 面向一个特定的切面编程，使得重复的逻辑可以在一起编写，方便维护，减少重复。
XXX$$EnhanceXXX.class
1|03. Bean的生命周期
1|0@重要
- Bean从零开始：从指定的配置文件中加载BeanDefinition（定义），然后Spring容器根据该定义开始进行Bean的装配工作
- Spring维护了一套完整的生命周期，每个Bean都可以自定义在生命周期的任何一个阶段完成的工作
1|04. SpringBoot相对于Spring MVC有哪些改进?
- 自动化配置：
- SpringMVC - 通过XML配置，手工指定
- SpringBoot - 通过注解或者自动化扫描
- 自带Servle容器，可以直接启动
- SpringMVC - 不自带Servlet容器，需要额外配置
- SpringBoot - 直接打成jar包，可以直接启动
- SpringBoot对于微服务和快速开发更为友好
- 优点：大大简化了开发配置的难度
- 缺点：有很多潜在的默认约定，使得开发者更难深入了解奇中的细节
