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Java基础

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数据类型

1.基本类型(primitive type)

1-1 整数类型

byte占一个字节 short占两个字节

int占四个字节⭐常用

long占八个字节（long类型要在数字后面加L）

1-2 浮点类型

（1）float占四个字节（float类型要在数字后面加F）

（2）浮点数是约莫类型（x过大时,结果无限接近但不等于x）

因此用float和double比较，会出现错误。

⭐（1）银行运算不用浮点数，而使用BigDecimal等（数学工具类）

double占八个字节⭐常用

1-3 字符类型

char占两个字节

1-4 boolean类型

true 和 false

2.引用数据类型

⭐==和equals的区别

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（1）类Class

（2）接口interface

（3）数组引用

3.类型转换

3-1 内存溢出和强制转换

（1）byte的取值范围：-128~127

int i = 128;

⭐byte b = (byte)i;//此处内存溢出，变成-128

（2）（类型）+变量名=强转（高到低）

3-2 自动类型转换

低到高的转换他会自动转换

⭐转换优先级：

低 ------------------------------------------- 高

byte，short，char→int→long→float→double

⭐注意：（1）不能对布尔值进行转换

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变量

1.类变量(静态变量)

static关键词（全局的，静态的）

2.实例变量

（1）从属于对象，使用需要实例化类

（2）如果不进行初始化，则它的值为这个类型的默认值（0，0.0）

3.局部变量

（1）必须声明和初始化值

4.常量

定义：常量是一种特殊的变量，初始化（initialize）之后不会变动

final 常量名 = 值;

运算符

（1）基本运算符（略）

（2）自增自减（略）

（3）位运算符（略）

（4）⭐三元运算符

x ? y : z

如果x==true,则结果为y,否则结果为z

顺序结构与循环

1-1 if选择结构

略

1-2 Switch选择结构

（2）switch高级应用

多条件

1-3 While循环

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do-while循环

⭐区别：do-while至少执行一次，因为他是先执行后判断。

1-4 For循环详解

（0）增强for循环

for（局部变量:访问数组名){

}

（1）break

强行退出此次循环。

（2）continue

只用于循环语句中。

用于终止某一次循环过程，直接进行下一次循环。

（3）goto

在break或者continue后加label，不要求掌握，比较麻烦

方法

1-1 可变参数

在定义方法时，在最后一个形参后加上三点 … 就表示该形参可以接受多个参数值，多个参数值被当成数组传入。上述定义有几个要点需要注意：

• 可变参数只能作为函数的最后一个参数，但其前面可以有也可以没有任何其他参数
• 由于可变参数必须是最后一个参数，所以一个函数最多只能有一个可变参数
• Java的可变参数，会被编译器转型为一个数组
• 变长参数在编译为字节码后，在方法签名中就是以数组形态出现的。这两个方法的签名是一致的，不能作为方法的重载。如果同时出现，是不能编译通过的。可变参数可以兼容数组，反之则不成立

⭐简单来说，你就把他看成数组就行了

1-2 递归

递归包含以下两个部分

⭐递归头：表示什么时候不调用自身方法。如果没有头就会死循环

⭐递归体：表示什么时候需要调用自身方法

1-3 异常

https://www.runoob.com/java/java-exceptions.html

1-4 方法的调用

静态方法隶属于类，非静态方法隶属于对象

1-4-1 静态方法

调用形式：类名.方法名

1-4-2 非静态方法

先实例化

调用形式：对象名.方法名

1-4-3 形参

形参不同于实参，他只是一个做事的临时工具，而并不是这件事的组成部分。

↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓

1-4-4 引用传递

当形参是一个对象的时候，传参传递的是引用的地址

1-5 构造方法

在类创建的时候默认会创建一个构造方法

特点：1.必须和类名相同

作用：1.实例化初始值

⭐注意：一旦定义了有参，无参也必须显示定义

数组

1-1 数组的创建方式

dataType[ ] arrayRefVar = new dataType[ arraySize ];//⭐常用

dataType arrayRefVar[ ];

1-2 数组的遍历方式

（1）for-each循环

1-3 冒泡排序

冒泡排序的时间复杂度为O(n2);//这里的n2指两次有关长度的操作

1-4 稀疏数组

处理方式：

面向对象

（OOP）Object-Oriented Programming

面向过程思想：

⭐面向对象思想：

⭐本质

面向对象编程的本质就是：以类的方式组织代码，以对象的组织（封装）数据。

高内聚，低耦合。

创建对象内存分析：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Jzze5tb6-77)(https://edu-10121.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/MyJavaStudyImg/A](D_T((E6)]6GCM`[TG53%4.png)

栈相当于目录，堆相当于内容。每当你new一个对象，都是属于“目录”某个章节的一页。比如你new一个“男人”，就是“人”这一章节的其中一页。对象是用过引用来操作的，由栈指向堆

1-1封装

重点：属性私有化。get、set

1-2继承

extends 子类继承父类的所有属性方法，但是私有属性方法无法被子类访问

减少重复代码，维护性提高，提高代码复用性，代码更简洁

继承的缺点：提高了耦合性，面向对象要求低耦合

1-2-1 super关键字

super只能出现在子类的方法或者构造方法中。

super.属性名/方法名 （用来调用父类的属性或方法）

子类默认会调用父类的无参构造函数super()😭在第一行调用)

如果没有无参构造调用有参构造也可以。

⭐注意：不能与this同时用来调用构造方法

1-3多态

⭐多态是方法的多态，属性和变量没有多态

⭐简单来说，静态看左，非静态看右（静态方法不能被重写）

原理：向上转型，里式代换原则(LSP)dd

ps：向下转型则是强制转换： 子类 子类的对象 = (子类)父类的对象

1-3-1 方法重写

⭐重点：父类的引用指向子类的对象

示例：1个行为,不同的对象,他们具体体现出来的方式不一样,
比如: 方法重载 overloading 以及 方法重写(覆盖)override
class Human{
void run(){输出 人在跑}
}
class Man extends Human{
void run(){输出 男人在跑}
}
这个时候,同是跑,不同的对象,不一样(这个是方法覆盖的例子)
class Test{
void out(String str){输出 str}
void out(int i){输出 i}
}
这个例子是方法重载,方法名相同,参数表不同

1-4 抽象

⭐抽象类：只有方法的名字，没有方法的实现。

继承了抽象类的子类，都必须实现抽象类的所有方法。

1-5 接口

⭐接口（Interface）只有规范

接口中所有的方法都是公共（public）且抽象（abstract）的

只写返回值类型和方法名就行了。

⭐类可以实现接口

1.implements关键字（实现）

2.接口可以多继承（extends）

3.实现了接口的类，需要实现接口中的所有方法。

1-6 内部类

集合

⭐hashCode与equals的区别：

hashCode相等，对象值不一定相等

数组存在很多缺点，比如：

1.长度开始时必须指定，而且一旦指定不能更改

2.保存的为同一类型的值 3.代码比较繁琐

于是，集合他来了

Collection 接口的实现子类：单列集合，存放单个数据

Map 接口的实现子类： 双列集合，键值对形式

⭐Map的实现子类还有Hashtable，Properties是Hashtable的实现子类

⭐List的实现还有Vector

1-1 迭代器

Collection中的Iterator用于遍历集合

（1）hasNext()方法，判断后面是否还有元素。

（2）next()方法，下移并将下移之后集合位置上的元素返回。

⭐用next()之前必须用hasNext()，不然会抛出异常NoSuchElementException

1-2 List

1. HashCode的特性

（1）HashCode的存在主要是用于查找的快捷性，如Hashtable，HashMap等，HashCode经常用于确定对象的存储地址；

（2）如果两个对象相同， equals方法一定返回true，并且这两个对象的HashCode一定相同；

（3）两个对象的HashCode相同，并不一定表示两个对象就相同，即equals()不一定为true，只能说明这两个对象在一个散列存储结构中。

（4）如果对象的equals方法被重写，那么对象的HashCode也尽量重写。

本文原创，转载请注明出处：http://blog.csdn.net/seu_calvin/article/details/

2. HashCode作用

Java中的集合有两类，一类是List，再有一类是Set。前者集合内的元素是有序的，元素可以重复；后者元素无序，但元素不可重复。 equals方法可用于保证元素不重复，但如果每增加一个元素就检查一次，若集合中现在已经有1000个元素，那么第1001个元素加入集合时，就要调用1000次equals方法。这显然会大大降低效率。 于是，Java采用了哈希表的原理。

哈希算法也称为散列算法，是将数据依特定算法直接指定到一个地址上。这样一来，当集合要添加新的元素时，先调用这个元素的HashCode方法，就一下子能定位到它应该放置的物理位置上。

（1）如果这个位置上没有元素，它就可以直接存储在这个位置上，不用再进行任何比较了；

（2）如果这个位置上已经有元素了，就调用它的equals方法与新元素进行比较，相同的话就不存了；

（3）不相同的话，也就是发生了Hash key相同导致冲突的情况，那么就在这个Hash key的地方产生一个链表，将所有产生相同HashCode的对象放到这个单链表上去，串在一起。这样一来实际调用equals方法的次数就大大降低了，几乎只需要一两次。

1-2-1 ArrayList

是线程不安全的，可以看源码，没有synchronized，所以多线程不用ArrayList，可以考虑用Vector

底层结构：

(1) ArrayList中维护了一个Object类型的数组elementData.

(2) 当创建ArrayList对象时，如果使用的是无参构造器，则初始elementData容量为0，第1次添加，扩容为10，如需要再次扩容，则扩容为1.5倍

(3) 如果使用的是指定int大小的构造器，那么elementData初始容量为指定的int值，如果要扩容，则扩容为1.5倍

源码：

1-2-2 Vector

Vector是线程安全的。它的方法带有synchronized

1-2-3 LinkedList

(1) LinkedList底层维护了一个双向链表

(2) LinkedList中维护了两个属性 first 和 last 分别指向 首节点 和 尾结点

(3) 每个结点里面又维护了三个属性prev,next,item,其中通过next指向后一个节点的地址，prev指向前一个地址。数据的添加不是通过数组完成，无需扩容，所以相对效率高。

底层逻辑：

首先是新建一个Node结点，有三个属性。只有一个值得时候，prev和next都是null

只有item值并且first和last都指向这个Node结点。

有多个结点时，第一个加入的使它等于first，最后一个使它等于last，前后根据prev和next来指向地址，形成双向链表

添加

删除

1-2-4 List集合选择

1-3 Set

1.set接口对象（接口的实现类的对象），不能存放重复的元素，可以放null

2.set接口对象存放数据是无序的

3.取出对象的顺序虽然不是添加的顺序，但是他是固定的，不会存在第一次第二次取出不一样顺序的情况

1-3-1 HashSet

add()方法执行时会返回一个boolean

⭐面试题

底层：HashMap，而HashMap的底层是（数组+链表+红黑树）

为什么相同的元素就加不了呢？

他有一个hash()和equals()两个方法，用来比较相同的元素，两个方法都成立时，则不允许你的元素添加。

源码：

1.add

执行前面两个if语句，如果当前table是null或者大小为0.进行第一次扩容到16。

前面两个if语句是false，然后执行else

1-4 Map

核心：key-value键值对

1.Map中的key和value可以是任何引用类型的数据，最终会封装到HashMap$Node对象中

2.k-v为了方便程序员的遍历，还会创建EntrySet集合，该集合存放的元素类型是Entry，一个Entry包含k,v EntrySet<Entry<K,V>>

3.entrySet中，定义的类型是Map.Entry,但是实际上存放的是HashMap$Node.

为什么？因为HashMap$Node实现了Map.Entry接口，这就是接口的多态！！！

父类的引用（Map.Entry）指向子类的对象（HashMap$Node)

注意：Key可以为空，但只能有一个null，value也可以为null。常用String类作为key

⭐总结：HashMap里面有一个table一个entrySet集合，table用来装Node结点，而每个Node的key和value会被封装成entry对象放到entrySet集合中去，而entrySet看似存放的是Map.Entry，其实是HashMap$Node因为HashMap$Node实现了Map.Entry,存的东西说白了就是table中Node结点的引用对象。

1-4-1 HashMap

HashMap的扩容机制：

1.第一次添加，需要扩容为16，临界值为12（16*0.75=12）

2.以后在扩容，扩容table为原来的2倍，临界值为之前的2倍，24，以此类推

3.java8以后如果一跳链表元素超过TREEIFY_THRESHOLD(默认8),并且table大小大于等于MIN_TREEIFY_CAPACITY(默认64)，就会树化增加效率。

1-4-2 HashMap和HashTable的区别和底层实现

HashMap线程不安全，HashTable线程安全。HashMap允许k和v为空，HashTable不许。

HashTable相当于给所有方法加了synchronized关键字，效率低，于是乎我们现在一般用ConcurrentHashMap

底层实现：

数组+链表+红黑树

JDK8开始链表高度到8，数组长度超过64，链表转化为红黑树，元素以内部类结点Node形式存在。

如果是0.5 ，每次水加到一半就增加杯子的大小，那杯子的空间利用率肯定会越来越小。 如果是1，每次水装满再增加杯子的大小，那肯定会浪费时间（装满了就不能装了，只能等你先增加杯子的大小）

泛型

相当于给你限定一个数据类型E，这个E可以是String，int等，一旦限定，这个参数以后传的就只能是你限定的类型

反射

1-1 反射入门方法

1.获取类的 Class 对象实例

2.根据 Class 对象实例获取 Constructor 对象

3.使用 Constructor 对象的 newInstance 方法获取反射类对象

4.而如果要调用某一个方法，则需要经过下面的步骤：

获取方法的 Method 对象

利用 invoke 方法调用方法

1-2 优点和缺点

反射的优点：

可以动态创建和使用对象（也是框架底层核心），使用灵活

反射的缺点：

使用反射基本是解释执行而不是编译执行，对执行速度有影响.（编译快）

1-3 Class 类

1-3-1 获取Class的几种方式

1.配置文件，读取类全路径，加载类

2.参数传递，用反射获得构造器等

3.通过创建好的对象，获取Class对象

4.其他

四种类加载器去JVM看

1-4 动态和静态加载

1.静态加载（普通）：编译时就加载相关的类，如果没有则报错，依赖性强

2.动态加载（反射）：运行时并执行到相应代码的时候才加载相关的类

1-5 获取类的结构信息

1-6 通过反射爆破创建对象

1.调用类中的public修饰的无参构造器

2.调用类中的指定构造器

3.Class类相关方法

newInstance：调用类中的无参构造器，获取对应类的对象

getConstructor：根据参数列表，获取对应public构造器的对象

getDecalaredConstructor：根据参数列表，获取所有对应构造器对象

⭐4.Constructor类相关方法

⭐setAccessible：爆破

newInstance(Object…obj)：调用构造器

动态代理

IO

文件：保存数据的地方

1-1 IO流原理

输入input： 读取外部数据（磁盘、光盘等存储设备的数据）到程序（内存）中。

输出output： 将程序（内存）数据输出到磁盘、光盘等存储设备中。

1-2 流的分类

1-2-1 InputStream

read()方法用来输入

1-2-2 OutputStream

write()方法用来输出

1-3 文件拷贝

1-4 文件字符流

输入流和字节流一样的玩法

1-5 节点流/处理流

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-xmGbevhk-02)(…/Images/java/8.png)]

1-5-1 BufferedReader

BufferedReader中，有属性Reader，即可以封装一个节点流，该节点流可以是任意。只要是Reader的子类。

1-5-2 两者关系

1.节点流是底层流/直接根数据源相连

2.处理流包装节点流，即可以消除不同节点流的实现差异，也可以提供更方便的方法来完成输入输出

3.处理流对节点流进行包装，使用了修饰器设计模式，不会直接与数据源相连

1-6 BufferedReader

数据库

Redis

1.Nosql

刚开始所有机子都是用的单机mysql

后来为了减轻服务器压力开始改变！

Nosql = Not Only SQL，redis是其中发展最好的

1-1 索引

索引是帮助MySql高效获取数据的排好序的数据结构

1-1-1.引入缓存

Memcached（缓存）+垂直拆分+MYSQL

1-2-1.分库分表+水平拆分+MYSQL集群

有些不会改动的数据，把他放到A集群数据库中，只需要读一次，给他存到缓存里面，要改的东西放在B，C等集群数据库中。

MYISAM存储引擎索引实现：表锁，每次查东西要锁一个表，效率很低

Innodb存储引擎索引实现：行锁，效率问题解决了

数据库不同的引擎，存储的数据库表文件形式不同

以innoDB引擎举例：

test.frm文件存表结构 & innoDB.ibd文件存数据和索引文件

innoDB（聚集索引，因为他的数据和索引都存在ibd文件中，而其他引擎是分开存的，所以他遍历最方便）的存储结构就是B+树

为什么innoDB表必须有主键，并且推荐自增

B+树（多叉平衡树）

（1）非叶子节点不存储data，只存储索引（冗余），可以放更多的索引

（2）叶子节点包含所有索引字段

（3）叶子节点用指针连接，提高区间访问的性能

B+树的叶子节点用指针连接，提高区间访问的性能

我们知道HashMap的底层在最新的jdk里面加入了红黑树，为什么我们数据库不用红黑树？

首先，红黑树（根是黑色，叶子是黑色，每个红色节点必须有两个黑色子节点）的底层数据结构是一种自平衡二叉查找树，典型的用途是实现关联数组,对于插入密集型使用红黑树，对于查找密集型，使用AVL树

2.Nosql四大分类

KV键值对：

*新浪：redis

*美团：redis+tair

*阿里：redis+memecache

文档型数据库（bson格式，和json一样）：

（1）MongoDB（一般必须要掌握）

是一个基于分布式文件存储的数据库，由C++编写，用来处理大量的文档

是一个介于关系型数据库和非关系型数据库的中间产品，它是非关系型数据库中功能最丰富，最像关系型数据库的。

3.redis基本数据类型

redis（Remote Dictionary Server），远程字典服务

redis默认16个数据库（0~15），默认使用第0个

🧡redis是单线程的，因为它基于内存操作，cpu不是redis性能瓶颈，redis的瓶颈是内存和网络带宽。

redis是c语言写的，官方提供的数据为十万+的QPS（每秒查询率），比Memecache还厉害

String类型

List类型

两边插入效率高，中间效率会低一点

Set类型

和List一样，命令以S开头

Hash类型

就是Map集合，key-value，命令以H开头

Zset有序集合

在Set集合的基础上，增加了一个值

Zset有多种排序的方法

4.redis特殊数据类型

geospatial 地理位置

看地理位置的

5.事务

事务的本质：是一组命令的集合。一个事务中的所有命令都会被序列化，在事务执行过程中，会按照顺序执行。

编译型异常（代码有问题，命令有错），事务中所有命令都不执行（事务单个命令具有原子性，事务不保证原子性，因为事务异常发生后没有回滚！）

运行时异常（命令语法错误）

acid

一次性，顺序性，排他性

Jedis

以前用的

Lettce

现在用的

Java高级

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Spring

1.IOC/DI/AOP

(1)控制反转IOC

(2)依赖注入DI

步骤1：

那么，问题就来了，这些对象是怎么创建的呢？答案是spring用ApplicationContext.getBean为我们创建的，是注入了值的。（有值的称为bean对象了，他是在实例化后将bean的引用和值注入到bean的属性中）

而简单利用构造器无参构造是没值的

依赖注入之后，把bean对象放入单例池Map中，然后getBean就可以用了，上面因为""里面的名字一样，相当于调用Map里面的同一个对象userService。

JVM虚拟机

🧡面试题：JDK，JRE，JVM的区别？
JDK：java开发工具：包括JRE和java工具（工具里面有javac）
JRE：java运行时环境 包括jvm和api（api用来解释.class文件）
JVM：java虚拟机（包含在JRE中）

1-1 JVM的位置

JVM包括在JRE中，在操作系统之上。

1-2 类加载

1.加载Loading

在该阶段主要目的是将字节码从不同的数据源（可能是class文件，jar包等）转化为 二进制字节流加载到内存中 ，并生成一个代表该类的java.lang.Class对象

2.连接Linking

（1）验证阶段：

为了确保Class文件中的字节流包含的信息符合当前虚拟机要求，有元数据验证等

（2）准备阶段：

JVM在该阶段对静态变量，分配内存并默认初始化。这些变量所使用的内存都将在方法区中进行分配

（3）解析阶段：

虚拟机将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程

a的具体地址指向new出来的堆内存地址

3.Initialization初始化

（1）此阶段，才真正开始执行类中定义的java程序代码，此阶段是执行方法的过程。

（2）()方法：按照语句在文件中出现的顺序，收集整理赋值动作，并进行合并

（3）虚拟机会保证一个类的()方法在多线程环境中被正确的加锁，同步，如果多个线程同时去初始化一个类，那么只会有一个线程去执行这个类的()方法，其他线程都需要阻塞等待，直到活动线程执行完().

⭐可以考虑使用-Xverify：none参数来关闭大多类验证措施

以Car为例子

⭐作用：加载Class文件，初始化生成相应Car Class（相当于一个工厂，用来制造Car类的）相应Class就可以开始实例化对象了

⭐new关键字，底层就是一个LoadClass方法

⭐反射1-3Class类中的forName方法

对象要变回Class用getClass方法，Class要变回Class Loader用getClassLoader方法

引用在栈，实体在堆：栈存放的是实例，堆存放的是内存地址空间

人住在客栈，人的东西随便放一堆。

扩展：rt.jar是什么，为什么重要？

⭐双亲委派机制（安全）

1.运行一个类之前，类加载器会收到类加载的请求。他会将这个请求向上查找（应用加载器-》扩展加载器-》根加载器）

最终执行最靠近上边的类（比如String类在根加载器，你用String类就是调用的根加载器里面的String，而不是你自己写的）

1-3 沙箱安全机制

（了解）

沙箱机制就是将java代码限定在JVM特定的运行范围中，并且严格限制代码对本地系统资源访问。（保证对代码的有效隔离，防止对本地系统造成破坏）

组成：

字节码校验器：校验字节码，在类加载过程中校验。

⭐扩展>>>>>>编译码校验：在类加载之前校验。

1-4 Native关键字

⭐多线程的start0！！

凡是带了native关键字的，说明java的库作用范围达不到了，就会去调用底层c语言的库

会进入本地方法栈，然后调用：

上面1-1的 本地方法接口（JNI：Java Native Interface）

而JNI的作用就是：扩展Java的使用，融合不同的编程语言（C，C++）为Java所用

所以说本地方法栈就是专门开辟用来调用（C，C++）其他语言的区域

⭐本地方法一般不用，用的最多的本地方法System.currentTimeMillis();

1-5 PC寄存器和方法区

1-5-1 PC寄存器

程序计数器：

每个线程都有一个程序计数器，是线程私有的，就是一个指向方法区中的方法字节码的指针，在执行引擎读取下一条指令

1-5-2 方法区

方法区是被所有线程共享的，所有定义的方法信息都保存在此

⭐静态变量，常量，类信息（构造方法，接口定义），运行时的常量池存在方法区中，但是实例变量存在于堆内存中，和方法区无关

⭐扩展：

元空间不等于方法区，是jdk1.8之后方法区的实现，之前的实现是永久带。字符串常量池以及运行时常量池逻辑上属于方法区，实则属于堆。

1-6 栈与队列

⭐栈：先进后出，对应的线程

队列：先进先出

栈内存：主管程序的运行，生命周期和线程同步（main算作主线程）

因此栈不存在垃圾回收问题（程序结束，栈就拜拜了）

⭐栈帧

Java中的栈帧随着方法调用而创建，随着方法结束销毁，可以理解为分配给方法的一块栈空间，每调用一个方法就创建一个栈帧。
因此，一般我们的main方法的栈帧都在栈底，由于栈是后进先出，所以你现在应该理解为什么main方法最后结束了吧！

因此main方法一般都在栈底，不然会报错StackOverflow

而栈满了也会报此错误

⭐栈主要存放：八大基本类型，引用数据类型等…

⭐为什么java数据要分类型？

引用类型在堆里，基本类型在栈里。

栈空间小且连续，往往会被放在缓存。引用类型cache miss率高且要多一次解引用。

对象还要再多储存一个对象头，对基本数据类型来说空间浪费率太高

1-7 堆！

Heap，一个JVM只有一个堆内存，堆内存的大小是可以调节的

存储的全部是对象，每个对象包含一个与之对应的class信息–class的目的是得到操作指令。

对象在内存中的存储布局分为三部分：

1.对象头
java里面用两个字来表示对象头，一个是Mark Word，一个是Klass pointer（Class MetaData Address）

64位虚拟机的对象组成（有锁无锁）：

2.实例数据
就是你在对象里面写的东西（）

3.对齐填充
JVM要求对象起始地址必须是8字节的整数倍（8字节对齐），所以不够8字节就由这部分来补充。

OOM：堆内存错误

⭐堆的分区有哪些？分别是什么功能

堆内存分为三个区域：

1. 新生代（Minor GC）新生代采取淘汰机制，活不下去的就被轻GC回收

   ​ a.伊甸园

   ​ b.幸存from区

   淘汰机制就是在from和to去进行言赢算法15次，活下来就可以走，为什么是15次？15=1111 刚好四个字节，存在对象头中

   ​ c.幸存to区

2. 老年代（Full GC）
3. 永久代（1.8后改为元空间）

   此区域常驻内存，用来存放JDK自身携带的Class对象，Interface元数据，此区域不存在垃圾回收，关闭JVM时永久代自动关闭

   1.6之前：永久代，常量池在方法区

   1.7：永久代，常量池在堆中

   1.8：无永久代

⭐堆内存调优：

jvm分配的堆内存是电脑内存的1/4，初始堆内存是1/64

堆内存=原生代+老年代的内存

1-7-1 堆内存的组成（代码演示）

输出演示：

1-8 GC！

垃圾回收机制

⭐GC的算法有哪些？

1.复制算法：

2.标记整体算法：

3.标记清除算法：

4.分代收集算法：

⭐轻GC和重GC分别在什么时候发生

线程

线程是由进程创建的一个实体，线程可以继续创建线程

1.并发：同一个时刻，多个任务交替执行，造成一种“好像是同时”的错觉，单核cpu中多任务就是并发

2.并行：同一时刻，多个任务同时运行，多核cpu可以并行

1-1 创建线程的方式

（1）继承Thread类（Thread类已经实现了Runnable接口），重写run方法

（2）实现Runnable接口，重写run方法 （run方法是Runnable接口的，Thread是实现的Runnable的run方法）

注意：run()里面写你自己的业务逻辑

（3）用start()方法启动线程，因为run()仅仅只是一个方法，无法达成并行只能串行。启动后不一定马上执行要等待cpu

⭐注意：不论是继承Thread还是实现Runnable接口，本质上都是调用start()里面的start0()方法！

1-2 线程常用方法

setName,getName,start,run,setPriority更改优先级,getPriority获取优先级

interrupt,中断线程，实际上用来唤醒正在睡觉的线程

sleep，线程中的静态方法，使线程休眠

1-3 线程的种类

用户线程：也叫工作线程，当线程的任务执行完或通知方式结束

守护线程：为工作线程服务，当所有用户线程结束，守护线程自动结束

常见的守护线程：垃圾回收机制

1-4 线程的生命周期

1-6 死锁

多线程/高并发

1.并发基础

1-1 互斥同步

1-2 非阻塞同步

1-3 指令重排

1-4 synchronized（重量级锁）

synchronized相信大家都看过或者用过，synchronized是Java中的关键字，synchronized可以保证方法或者代码块在运行时，同一时刻只有一个方法可以进入到临界区，同时它还可以保证共享变量的内存可见性，Java中每一个对象都可以作为锁，这是synchronized实现同步的基础。
synchronized 关键字可以保证原子性，也可以保证可见性

🧡它修饰的对象有以下几种：

1. 修饰一个代码块，被修饰的代码块称为同步语句块，其作用的范围是大括号{}括起来的代码，作用的对象是调用这个代码块的对象；
2. 修饰一个方法，被修饰的方法称为同步方法，其作用的范围是整个方法，作用的对象是调用这个方法的对象；
3. 修饰一个静态的方法，其作用的范围是整个静态方法，作用的对象是这个类的所有对象；
4. 修饰一个类，其作用的范围是synchronized后面括号括起来的部分，作用主的对象是这个类的所有对象。
   *synchronized使用详解 *

🧡synchronized的实现过程：
（1）Java代码中：synchronized关键字
（2）编译过程，字节码中：monitorenter（执行开始）moniterexit（执行完）
（3）JVM执行过程中：锁升级环节
（4）cpu中：lock cmpechg

1-5 volatile

使用volatile 关键字，可以强制的从公共内存中读取值。使用volatile关键字增加了实例变量在多个线程之间的可见性。但是volatile关键字的缺点是不支持原子性。
volatile 关键字可以禁止指令进行重排序优化，也可以增加可见性
🧡它修饰的对象是 变量

1-6 关键字的比较

1）volatile 是线程同步的轻量级实现，所以volatile性能肯定比synchronized要好，但是volatile只能修饰变量，而synchronized可以修饰方法，代码块。

2）多线程访问volatile 不会发生阻塞，而synchronized 会发生阻塞。

3）volatile 能保证数据的可见性，但不能保证原子性，而 synchronized可以保证原子性，也可以保证可见性，因为它会将私有内存和公共内存中的数据做同步。

2.锁

⭐锁的种类：

new（啥都没有）---- 偏向锁 ---- 轻量级锁 ---- 重量级锁

第一次上锁为偏向锁，一旦有线程竞争就立马升级为轻量级锁，竞争激烈就变成重量级锁

轻量级锁：假设两个线程抢，先抢到的就把自己的Lock Record指针x贴到对象头上，后来的看看Lock Record都变成这个x，然后自旋，直到前面线程走了，后来的Lock Record就不等于这个x了，就可以把自己的贴上去了。(x抢到了厕所，y原地自旋，等x上完厕所)

重量级锁：用户态转内核态

JVM会检测到一直在给 str 这个对象重复加锁，于是会粗化，到while循环外面加锁，只需加一次了。

2-1 自旋锁

CAS: compare and swap(比较和交换)

重量级锁用的是用户态和内核态的频繁切换，导致重量级锁开销大，损耗高，而JVM的轻量级锁，用的是CAS进行自旋抢锁。
CAS具体操作：当前值和新值不相等就让其他线程改完再进行比较，直到相等的时候更新。
底层用的JNI里面的unsafe

ABA问题：

你女朋友在分手状态时把你绿了，后面他们又分了，然后女朋友和你复合，你复合后不知道他这段时间和别人好了。这就是ABA

如何解决ABA：

离婚证（相当于标记一下）

⭐CAS在底层是通过

lock cmpxchg 指令实现的（这个指令和synconized和voliate有关）

2-2 偏向锁

因为经过HotSpot的作者大量的研究发现，大多数时候是不存在锁竞争的，常常是一个线程多次获得同一个锁，因此如果每次都要竞争锁会增大很多没有必要付出的代价，为了降低获取锁的代价，才引入的偏向锁。

偏向锁的升级：

当线程1访问代码块并获取锁对象时，会在java对象头和栈帧中记录偏向的锁的threadID，因为偏向锁不会主动释放锁，因此以后线程1再次获取锁的时候，需要比较当前线程的threadID和Java对象头中的threadID是否一致，如果一致（还是线程1获取锁对象），则无需使用CAS来加锁、解锁；如果不一致（其他线程，如线程2要竞争锁对象，而偏向锁不会主动释放因此还是存储的线程1的threadID），那么需要查看Java对象头中记录的线程1是否存活，如果没有存活，那么锁对象被重置为无锁状态，其它线程（线程2）可以竞争将其设置为偏向锁；如果存活，那么立刻查找该线程（线程1）的栈帧信息，如果还是需要继续持有这个锁对象，那么暂停当前线程1，撤销偏向锁，升级为轻量级锁，如果线程1 不再使用该锁对象，那么将锁对象状态设为无锁状态，重新偏向新的线程。

偏向锁的取消：

偏向锁是默认开启的，而且开始时间一般是比应用程序启动慢几秒，如果不想有这个延迟，那么可以使用-XX:BiasedLockingStartUpDelay=0；

如果不想要偏向锁，那么可以通过-XX:-UseBiasedLocking = false来设置；

2-3 ReentrantLock可重入锁

在谈ReentrantLock 前，我们先来了解一下另一种锁分类：内置锁和显式锁，我们前面讲到的synchronized就是内置锁，很多小伙伴觉得synchronized已经很好用了啊，为什么还要搞一个什么显式锁呢？接下来就通过ReentrantLock来带大家了解：

有些事情内置锁是做不了的，我们只能搞一个新玩意ReentrantLock来做，比如：

（1）可定时:要加个超时等待时间，超时了就停止获取锁，这样就不会无限等待。

（2）可中断:通过外部线程发起中断信号，中断某些耗时的线程，唤醒等待线程。

注意：ReentrantLock 底层是AQS的实现，使用内置锁时，对象本身既是一把锁又是一个条件队列；使用显式锁时，RenentrantLock的对象是锁，条件队列通过RenentrantLock.newCondition()方法获取，多次调用该方法可以得到多个条件队列。

2-3-1 锁的操作

⭐锁消除：

我们都知道StringBuffer是线程安全的，因为它的关键方法都是被synchronized修饰过得，但我们看上面的代码可以发现，sb这个引用只会在add方法中使用，不可能被其他线程引用，因此sb是不可能共享的资源。JVM会自动消除StringBuffer对象内部的锁。

⭐锁粗化：

3.线程池

池化思想：线程池，字符串常量池，数据库连接池

这些都是为了提高资源的利用率

1.手动创建线程对象

2.执行任务

3.执行完毕，释放线程对象

4. 并发容器

5.JUC

5-1executor

5-2collections

5-3locks

5-4 atomic

原子类：许多都是native方法，详情查看1-4 native关键字

5-5 tools

数据结构与算法

1.线性结构和非线性结构

线性：元素之间存在一对一的线性关系，比如数组，队列，链表，栈

非线性：比如二维数组，多维数组，树结构，图结构

设计模式

1-1 单例模式

单例类一定要有并且只能有一个实例，并且只能自己创造实例。

1-1-1 饿汉式

1-2 工厂模式

实例化对象不用new，用工厂代替（买车要从车厂买）

（1）静态工厂模式

（2）方法工厂模式：每个品牌一个类

（3）抽象工厂模式(强化版静态工厂模式，也就是工厂的工厂)

1-3原型模式

主流框架和项目管理

微服务概念

（1）微服务是一种架构风格

（2）有多个服务，多个服务独立运行，每个服务占用独立进程，比如我们的商城模块和oss模块。

（3）为什么需要微服务？因为我们之前的web项目是单体架构，所有的东西都耦合在一块，代码量大，维护困难，所以我们需要把一个单体拆分成多个独立运行的服务，每个服务有特有的功能

（4）微服务可以方便多数据源

1.spring cloud

spring cloud不是一种技术，是一系列框架技术的集合

spring cloud需要依赖spring boot 使用

2.Nacos注册中心

常见的注册中心还有ZooKeeper（搭配dubbo使用）

Eureka（springboot原生）

3.Feign（远程调用从这开始到Http Client结束）

Feign是网飞（Netflix）开发的声明式，模板化的http客户端，可以帮助我们快捷方便的使用html API

4.Hystrix

熔断器与服务雪崩：

服务雪崩是指B调用A，然后C和D调用B，这时如果A服务不可用了，那么会引起B不可用，然后C和D因为B不可用所以也不可用，这就叫服务雪崩。原因主要有：

1.硬件故障 2.程序bug 3.缓存击穿 4.用户大量请求

熔断器

开关关闭时，请求允许通过，如果健康状况高于阈值，开关保持关闭，如果低于阈值，开关打开，开关打开时，请求禁止通过，禁止一段时间后，只允许一个请求通过，这一个请求成功时熔断器恢复关闭状态。

5.Ribbon

对请求做负载均衡，比如生产者有一个集群，Ribbon会将这些请求平均分摊到不同的服务器中

Nginx

反向代理服务器，能实现很多功能：

1.请求转发：

​ 什么是请求转发？

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-q5cxhMfX-21)(C:Users86155AppDataRoamingTypora ypora-user-imagesimage-.png)]

2.负载均衡

将客户端的请求，平均分摊到你的各个集群服务器中，达到负载均衡

3.动静分离

把java代码动态资源和页面文件那些静态资源分离开，根据请求申请动态或者静态资源

命令：

到文件夹打开cmd：

然后nginx.exe启动

nginx.exe -s stop关闭

RabbitMQ（中小型公司）卡夫卡（大型公司）

本质是个队列，先入先出，在系统高并发搞不定的时候，引入中间件。

主要功能有：

1-1流量消除峰值

在购买人数过多的时候，把超出的一部分延迟下单，虽然影响了用户体验，但是至少是能够下单而不会崩溃。

1-2

SSM

spring

springMVC

MyBatis

项目管理

Maven

Git

网络

1.TCP/IP

TCP可靠协议，传输数据时，会进行检查，没传输成功的他会重传，并且保证数据顺序不会乱！

UDP不可靠协议，他不检查，但是延时低，占用资源少

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