JAVA零碎知识点

总结的JAVA零碎知识点

学习和工作中总会有一些零碎的知识点，可能不经常用到或者以前不熟知，在此记录一下。

一、有关Lamda表达式

Lamda表达式是1.8新增特性，所以使用前请确定项目JDK版本是否支持。

Lamda主要解决匿名内部类和函数的啰嗦语句问题，比如曾经的Jframe的Jbutton监听事件addActionListener

        JButton jb = new JButton("click");
        jb.addActionListener(new ActionListener() {
            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                System.out.println("1");
            }
        });

可以简化为jb.addActionListener(a -> System.out.println("1"));

1.Lamda语法：

(参数) ->单行语句；

例子：jb.addActionListener((a)-> System.out.println("1"));
(参数) ->{多行语句}；注意多个语句的分号。

jb.addActionListener((a) -> {
            System.out.println("2");
            System.out.println("1");
        });

(参数) ->表达式；比如某接口返回int型

test((a)-> 5*9);

2.用法，当传入参数是接口，且需要自己实现时，可以用Lamda简化代码。

3.本人并不建议过多使用Lamda，因为会给阅读代码带来很大困扰。

二、volatile关键字

首先说一下volatile有什么功能：它保证的是有序性和可见性！！！注意没有原子性！！！！只修饰变量，是轻量级实现。这也是和synchronized主要区别。

也就是说，用volatile修饰的变量，每次读取时都会获取修改后(最新)的值进行操作(即可见性)。

比如我们用某个变量控制线程结束，如果不加volatile，在外部改变该变量时，run总是获取旧值。

public class VolatileKey extends Thread {
    volatile boolean flag = false;

    public void run() {
        while (!flag) {
            System.out.println("run");
        }

        System.out.println("stop");
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        VolatileKey vt = new VolatileKey();
        vt.start();
        Thread.sleep(2000);
        vt.flag = true;
    }
}

去掉volatile关键字后，线程不会主动停止。

造成这种问题的原因主要是JVM对内存分配的优化，不加volatile时，线程会保存副本，而不是每次都从主内存获取。而volatile限制线程不进行内部缓存和重排，既而解决掉可见性问题。

啰嗦一句：实现多线程的三种方式，一种是继承Thread类使用此方式就不能继承其他的类了，还有两种是实现Runnable接口或者实现Callable接口。

三、JAVA语法糖

语法糖主要目的，为了方便开发和减少开发时、编译期、运行前以及语法错误。
语法糖就是通过二次封装，提供更加简单的操作，比如变长变量，不用程序员定义一个超长参数列表，或者为了不同个数参数定义多个方法。
但是运行时jvm并不认识这些，这些都在编译期进行了解语法糖，并且转成了jvm认识的东西。
比如说变长变量，用的数组，外层封装好之后，编译期通过增强for循环(话说回来，增强型for循环也是语法糖，内部是while遍历迭代器iterator)进行参数置入。

四、CountDownLatch

CountDownLatch是一个计数器闭锁，通过它可以完成类似于阻塞当前线程的功能，即：一个线程或多个线程一直等待，直到其他线程执行的操作完成。

CountDownLatch用一个给定的计数器来初始化，该计数器的操作是原子操作，即同时只能有一个线程去操作该计数器。当计数器为0时执行await()方法后的代码。

用法：

1.在线程结束时调用.countDown()方法。

2.在主线程合适位置调用.await()方法。

五、CyclicBarrier

作用是设置栅栏阻挡所有线程，当所有线程都完成后才进行后续操作。可循环利用，且提供reset方法重置。

用法：

1.在线程内调用.await()方法，CyclicBarrier会在所有线程都将await前的任务完成时，才继续执行后面的代码(本线程内的)。可以在一个方法内多次调用.await()。

2.和countDownLatch的区别：countDownLatch是减法计数器cyclicBarrier是加法计数器。cyclicBarrier可复用，即一个函数可调用多次.await()方法，且提供rest()函数进行主动重新计数。countDownLatch是一次性的。

六、Semaphore

Semaphore用来控制同时访问某个特定资源的操作数量，或者同时执行某个指定操作的数量。还可以用来实现某种资源池限制，或者对容器施加边界。比如限制最大5个人同时访问。

用法：

1.Semaphore semp = new Semaphore(5);//创建通行5个线程

2.semp.acquire();//发放通行证

3.semp.release();//释放资源

当同时访问线程数大于等于5个时，会阻塞，达到限流目的。

七、有关List的set()方法、ArrayList扩容相关

1.public E set(int index, E element)其功能是覆盖掉原index位置上的元素，注意！！！index位置上必须有数据才可操作，否则报IndexOutOfBoundsException异常。

源码ArraList判断如下：

if (index >= size)
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));

2.ArrayList扩容(jdk1.7):

当创建一个List时，如List a = new ArrayList(20);会分配20个空间。

当第21个元素添加进来时，判断需要的空间是否大于当前数组长度，即21>20，源码：

if (minCapacity - elementData.length > 0)
grow(minCapacity);

进行扩容且扩容1.5倍(右移1位,源码：int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);)，即将数组复制到更大的数组中。

八、有关yield()方法

功能为：暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程。

注意：yield()让当前运行线程回到可运行状态，以允许具有相同优先级的其他线程获得运行机会，但是不保证一定让其他线程执行，因为有可能会被再次选中。

所以yield()从未导致线程转到等待/睡眠/阻塞状态。在大多数情况下，yield()将导致线程从运行状态转到可运行状态，但有可能没有效果。

九、有关设计模式

模版模式：定义一个算法结构，而将一些步骤延迟到子类去实现

备忘录模式：在不破坏封装的前提下，保持对象的内部状态

抽象工厂：创建相关或依赖对象的家族，而无需指明具体类

组合模式：将对象组合成树形结构以表示部分和整体的层次结构

单例模式有懒汉(调用时实例化)、饿汉(定义时实例化)、双重锁(即懒汉模式加锁，并在锁内再次判断是否为空)、枚举。

十、有关访问权限

Java类成员的访问控制权限：

public > protected > 同包（default） > private

十一、有关接口和类的问题

众所周知，Java中的类只能最多继承一个类(不能继承接口)，但是接口可以继承多个接口(不能继承类或实现接口)，以前没有注意这个问题。

接口方法的声明不需要其他修饰符，在接口中声明的方法，将隐式地声明为public abstract

接口只能为public，因为接口需要被实现，所以只能是public。

接口的变量都是public static final的。

十二、Java执行顺序

今天看到一个面试题，比较让人无语。代码如下：

public class TestOne extends TestTwo {
    public static ThreeTest demo = new ThreeTest("子类");

    public TestOne() {
        System.out.println("子类构造函数");
    }

    {
        System.out.println("子类代码块");
    }
    static {
        System.out.println("子类静态代码块");
    }

    public static void main(String[] args) {
        new TestOne();
    }
}

class TestTwo {
    public static ThreeTest demo = new ThreeTest("父类");

    public TestTwo() {
        System.out.println("父类构造方法");
    }

    static {
        System.out.println("父类静态代码块");
    }
    {
        System.out.println("父类代码块");
    }

    public static void find() {
        System.out.println("静态方法");
    }
}

class ThreeTest {
    public ThreeTest(String flag) {
        System.out.println(flag + "静态变量构造函数");
    }
}

问：执行顺序是怎样的。首先Java执行顺序是:

1.有父类:父类静态变量初始化——>父类静态代码块——>子类静态变量初始化——>子类静态代码块——>父类代码块——>父类构造函数——>子类代码块——>子类构造函数

2.只有子类：子类静态变量初始化——>子类静态代码块——>子类代码块——>子类构造函数

十三、面试题坑

题目：可以把任何一种数据类型的变量赋给Object类型的变量。判断对错。

答案：正确。虽然基础数据类型不是对象，但可以赋值给Object变量，震惊。

题目：下列哪个选项是Java调试器？如果编译器返回程序代码的错误，可以用它对程序进行调试？

java.exe

javadoc.exe

jdb.exe

javaprof.exe

答案：jdb.exe。

解析：

java.exe是java虚拟机

javadoc.exe用来制作java文档

jdb.exe是java的调试器

javaprof.exe是剖析工具

十四、有关算法时间复杂度的概念：

算法的时间复杂度是一个函数，它定性描述该算法的运行时间，用O(f(n))表示，即O()。在上学时一直有疑问，明明是O(2n^2+11)，却要说时间复杂度是O(n^2)，最高阶的常数项、加的常熟没有了。

是因为在比较时间复杂度时，其增长率主要受高阶的影响，如果最高阶存在且不是1，则去掉高阶的常数项及尾随的常数。如O(2n^5+5N+5)复杂度即为O(n^5)

十五、JDK1.8中，HashMap 求某KEY值hash的原理：

(h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16) 即用key的hasCode的高位与hashCode进行异或。这样的好处是把hashCode的高位也进行了计算，更加散列。

如果只计算低位，会增加hash冲突。

计算索引时，源码为

if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)

即 i=(n-1)&hash 进行求余操作。

十六、Thread、ThreadLocal、ThreadLocalMap

ThreadLocal主要是做到线程间数据隔离，从而达到多线程安全的效果，与Synchronized完全不同。

ThreadLocalMap的代码位置在ThreadLocal里，并且是一个静态内部类。

而每一个Thread里都会有ThreadLocalMap实例，所以TheadLocal里保存变量的集合就是此map。

由于ThreadLocalMap里的entry里的Key部分采取的弱引用，如果ThreadLocal没有强引用指向它，则不会阻止GC回收ThreadLocalMap里Entry的Key部分，但是Value部分却是强引用。就会导致内存泄漏。

所以推荐ThreadLocal采用静态声明或每次用完都调用一次remove()函数。

十七、牛客网题

静态内部类才可以声明静态方法。

静态方法不可以使用非静态变量。

抽象方法不可以有函数体。

今天刷到一个有关内存和引用很直观的题，mark！

    以下代码结果是什么？
    public class foo {
        public static void main(String sgf[]) {

            StringBuffer a = new StringBuffer(“A”);

            StringBuffer b = new StringBuffer(“B”);

            operate(a, b);

            System.out.println(a +”.”+b);
        }

        static void operate(StringBuffer x, StringBuffer y) {
            x.append(y);
            y = x;
        }
    }

答案是AB.B。往方法中传参，传的仅仅只是地址，而不是实际内存，所以不要以为y=x程序的执行，是 b=a的执行。这两者是不相等的

十八、集合相关

JAVA中容器分为Collection和Map
Collection是线性集合，而Map是典型的Key-value数组+链表(本质上是一个映射)形式。
Collection中的linkedList和ArrayList，link是链表形式，链表的优点就是增、删快。而ArrayList是是典型的数组，数组的优点是查、改快。
array和link在增删时，最大的时间差距在array需要扩容、复制、将左边的数据集体右移。在查找时，由于数组在分配空间时就是连续的，而link需要去不断寻址。
HashMap几乎可以等价于Hashtable(不过效率是有差距的，毕竟HashTable加了锁)，除了HashMap是非synchronized的，并可以接受null(HashMap可以接受为null的键值(key)和值(value)，而Hashtable则不行)。
有关HashMap放入新元素时有哪些操作。调用put方法是很简单的，但是put方法内部真的做了超级多事情。

首先HashMap存放的数据都是Node节点，Node节点有hash(int型)，key，value，下一个Node引用。如下图所示：