Java必备基础知识备忘整理

8大数据类型

byte/8 char/16 short/16 int/32 float/32 long/64 double/64 boolean/~

new Integer(2333)和 Integer.valueOf(2333)区别

使用new关键字创建每次都会创建一个新对象，而使用Integer.valueOf会从缓存池获取引用对象，没有才会去创建

String JDK1.8和1.9的区别

Jdk1.8和之前版本String使用char数组存储，1.9及之后使用byte数组和coder标识编码类型实现

String不可变的好处

1.缓存hash值 
2.String pool需要  
3.安全性（网络传输） 
4.线程安全

String StringBuffer StringBuilder对比

可变性方面：
String不可变，StringBuffer和StringBuilder可变 
线程安全方面：
String和StringBuffer安全,StringBuffer内部使用sychronized关键字同步，StringBuilder不安全

final关键字修饰的数据，方法，类

修饰数据：
对于基本数据类型，使用final关键字修饰后不可改变
对于引用类型，引用本身不能被改变，也就是不能指向其他对象，但是引用的对象本身内部可以改变。
修饰方法：
使用final修饰的方法不能被子类重写
修饰类：
类不允许被继承

浅拷贝和深拷贝

浅拷贝拷贝的对象和原始对象引用同一个对象，拷贝对像改变也会改变原始对象
深拷贝拷贝对象和原始对象应用不同对象，

泛型类型擦除

Java中泛型的工作原理是类型擦除，编译器在编译时会擦除类型相关信息，运行时不存在类型相关信息

泛型中的限定通配符和非限定通配符

限定通配符有两种：
<? extend T> 指定泛型的上界，必须是T类型的子类
<? super T> 指定泛型下界，类型必须是T类型的父类
非限定通配符：
<?> 可以是任意类型

equals的五大特性

自反性： x.equals(x) ==true;  x非空
对称性： x.equals(y)==true 则 y.equals(x)==true x,y非空
传递性： if(x.equals(y)&&y.equals(z)) 则 x.equals(z)==true  x,y,z非空
一致性： 多次调用x.equals(y)返回值始终一致
非空性： 对任意非空x，x.equals(null) 始终返回false

Java集合Collection

Set 无重复序列
 TreeSet 底层使用TreeMap存储，而TreeMap底层使用红黑树，有序，查找时间复杂度O(logN)
 HashSet 无需，可以实现快速查找，底层实现是哈希表,查找的时间复杂度O(1)
 LinkedHashSet，有HashSet的查找速度，内部使用双向链表维护顺序
List 可以有重复数据
 ArrayList基于动态数组实现，所以可以随机访问
 Vector，和ArrayList类似，但是线程安全
 LinkedList，基于双向链表实现，顺序访问，插入删除速度快，可以用作栈，队列，双向队列
Queue
 PriorityQueue，基于堆实现，可以实现优先级队列
 PriorityBlockingQueue，类似PriorityQueque，但是是线程安全的，操作使用ReentrantLock保持原子性。

Java映射Map

Map是具有键值对应关系的对象，不能重复
 HashMap:数据结构数组+链表（结合成哈希表），jdk1.8加入红黑树，默认桶大小是16，加载因子0.75，当单个链表超过8个元素的时候用链表转成红黑树
 HashTable：和HashMap类似，但是是线程安全的，使用synchronized
 ConcurrentHashMap:JDK1.7是分段锁，JDK1.8先使用CAS操作，如果CAS操作失败则使用系统自带的synchronized
 LinkedHashMap:继承自HashMap，内部维护双向链表维护插入顺序或LRU顺序

CAS原理，使用场景，缺点

compare and swap，比较和交换，是JDK提供的非阻塞原子性操作，首先获取预期值(当前变量最新值)A，然后进行CAS操作，和内存值V进行比较，如果A和V相等，就把当前变量改成B(更新值)，如果A和B不相等则不修改

CAS在java中的使用场景：
原子类，比如AtomicInteger，AtomicLong，AtomicBoolean
乐观锁
JDK1.8之后的ConcurrentHashMap


CAS缺点：
ABA问题，多线程需改同一个变量，线程1获取预期值A时候，线程2先把内存值改成了B,线程3又把内存值改成了A,这样线程1就认为A没有改变，解决ABA问题可以使用版本号比较
自旋时间过长占用资源

面向对象的三大特性 

封装（encapsluation）：
 明确标识出允许外部使用的成员函数和数据项，内部细节对外部调用透明，外部调用无需关系或修改内部实现 
 
继承(inheritance)： 
 子类继承父类的方法，并可以做出自己的改变或扩展 
多态(polymophism)：
 基于对象所属的类不同，外部对同一个方法的调用，实现的逻辑不同。继承，重写，父类引用指向子类对象都是多态的表现

面向对象设计的五大原则：

SOLID五大准测 

Single Responsibility Principle,单一职责原则
Open/Closed Principle 开闭原则，对扩展开放，对修改闭合
Liskov Substitution Principle 里氏替换原则，子类对父类方法表现方式相同
Interface Segregation Principle 接口隔离原则， 客户端不应该被强迫使用它们不需要的接口
Denpendency Inversion Principle 依赖倒置原则，OCP和LSP的组合，抽象不应该依赖具体，具体应该依赖抽象，高级模块不应该依赖低级模块，
都应该依赖抽象

GC判断对象可以被回收的方式

引用计数法：每个对象有引用+1,释放引用-1，计数0时可以被回收，但是如果出现A引用B，B又引用A，不再使用的时候，各自引用计数都是1，
导致无法回收
可达性分析法：从GC ROOTS开始搜索引用链，当对象到GC ROOTS 没有引用链，虚拟机判断可回收。
GC Roots中的引用对象有：
- 虚拟机栈中的引用对象（栈帧中的本地变量表）
- 方法区中的类静态属性引用的对象 
- 方法区中常量引用的对象 
- 本地方法栈中JNI引用的对象

线程的生命周期

线程有五个状态：
新建（New）: 新建线程对象
就绪（Runnable）: 调用了线程对象的start方法
运行（Running）： 就绪状态的线程获取了CPU执行权
阻塞（Blocked）： 因为某种原因放弃了CPU使用权
死亡（Dead）： 执行完毕退出run方法 
阻塞的三种情况：
等待阻塞：线程执行wait方法，释放占用的所有资源，JVM将该线程放入等待池，无法自动唤醒，必须靠其他线程调用notify或notifyAll方法
唤醒，wait是Object类方法，会释放锁。
同步阻塞：线程在获取对象同步锁的时候如果同步锁被其他线程占用
其他阻塞：线程执行sleep或join，或发出I/O请求，JVM会把线程设置为阻塞状态，
当sleep超时，join等待线程终止或超时，或I/O处理完毕，线程重新进入就绪状态，sleep是Thread类的方法，不会释放锁。

Java中的堆和栈

堆是线程和进程共享的
Java中堆在JVM启动时候创建，堆用来存储对象实例和数组 

栈是线程隔离的，在线程启动的时候初始化，用来存储线程自身状态和局部变量

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