Java核心技术学习笔记

一、谈谈你对Java平台的理解

1、“一次编译、到处运行”说的是Java语言跨平台的特性,Java的跨平台特性与Java虚拟机的存在密不可分,可在不同的环境中运行。比如说Windows平台和Linux平台都有相应的JDK,安装 好JDK后也就有了Java语言的运行环境。其实Java语言本身与其他的编程语言没有特别大的差异,并不是说Java语言可以跨平台,而是在不同的平台都有可以让Java语言运行的环境而已,所以 才有了Java一次编译,到处运行这样的效果。 严格的讲,跨平台的语言不止Java一种,但Java是较为成熟的一种。“一次编译,到处运行”这种效果跟编译器有关。编程语言的处理需要编译器和解释器。Java虚拟机和DOS类似,相当于一个 供程序运行的平台。 程序从源代码到运行的三个阶段:编码——编译——运行——调试。Java在编译阶段则体现了跨平台的特点。编译过程大概是这样的:首先是将Java源代码转化成.CLASS文件字节码,这是第 一次编译。.class文件就是可以到处运行的文件。然后Java字节码会被转化为目标机器代码,这是是由JVM来执行的,即Java的第二次编译。 “到处运行”的关键和前提就是JVM。因为在第二次编译中JVM起着关键作用。在可以运行Java虚拟机的地方都内含着一个JVM操作系统。从而使JAVA提供了各种不同平台上的虚拟机制,因此实 现了“到处运行”的效果。需要强调的一点是,java并不是编译机制,而是解释机制。Java字节码的设计充分考虑了JIT这一即时编译方式,可以将字节码直接转化成高性能的本地机器码,这同样 是虚拟机的一个构成部分。

2、
Java特性:
面向对象(封装,继承,多态)
平台无关性(JVM运行.class文件)
语言(泛型,Lambda)
类库(集合,并发,网络,IO/NIO)
JRE(Java运行环境,JVM,类库)
JDK(Java开发工具,包括JRE,javac,诊断工具)

Java是解析运行吗?
不正确!
(1)、Java源代码经过Javac编译成.class文件
(2)、.class文件经JVM解析或编译运行。
  a、解析:.class文件经过JVM内嵌的解析器解析执行。
  b、编译:存在JIT编译器(Just In Time Compile 即时编译器)把经常运行的代码作为"热点代码"编译与本地平台相关的机器码,并进行各种层次的优化。
  c、AOT编译器: Java 9提供的直接将所有代码编译成机器码执行。

二、Exception和Error有什么区别?

Exception和Error都是继承了Throwable类,在Java中只有Throwable类型的实例才可以被抛出(throw)或者捕获(catch),它是异常处理机制的基本组成类型。
Exception和Error体现了Java平台设计者对不同异常情况的分类。Exception是程序正常运行中,可以预料的意外情况,可能并且应该被捕获,进行相应处理。
Error是指在正常情况下,不大可能出现的情况,绝大部分的Error都会导致程序(比如JVM自身)处于非正常的、不可恢复状态。既然是非正常情况,所以不便于也不需要捕获,常
见的比如OutOfMemoryError之类,都是Error的子类。
Exception又分为可检查(checked)异常和不检查(unchecked)异常,可检查异常在源代码里必须显式地进行捕获处理,这是编译期检查的一部分。前面我介绍的不可查
的Error,是Throwable不是Exception。
不检查异常就是所谓的运行时异常,类似 NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException之类,通常是可以编码避免的逻辑错误,具体根据需要来判断是否需要捕
获,并不会在编译期强制要求。

三、谈谈fnal、fnally、 fnalize有什么不同?

fnal可以用来修饰类、方法、变量,分别有不同的意义,fnal修饰的class代表不可以继承扩展,fnal的变量是不可以修改的,而fnal的方法也是不可以重写的(override)。
fnally则是Java保证重点代码一定要被执行的一种机制。我们可以使用try-fnally或者try-catch-fnally来进行类似关闭JDBC连接、保证unlock锁等动作。
fnalize是基础类java.lang.Object的一个方法,它的设计目的是保证对象在被垃圾收集前完成特定资源的回收。fnalize机制现在已经不推荐使用,并且在JDK 9开始被标记 为deprecated。

四、强引用、软引用、弱引用、幻象引用有什么区别?

1 、强引用

特点:我们平常典型编码Object obj = new Object()中的obj就是强引用。通过关键字new创建的对象所关联的引用就是强引用。 当JVM内存空间不足,JVM宁愿抛出OutOfMemoryError运 行时错误(OOM),使程序异常终止,也不会靠随意回收具有强引用的“存活”对象来解决内存不足的问题。对于一个普通的对象,如果没有其他的引用关系,只要超过了引用的作用域或者显式 地将相应(强)引用赋值为 null,就是可以被垃圾收集的了,具体回收时机还是要看垃圾收集策略。

2 、软引用

特点:软引用通过SoftReference类实现。 软引用的生命周期比强引用短一些。只有当 JVM 认为内存不足时,才会去试图回收软引用指向的对象:即JVM 会确保在抛出 OutOfMemoryError 之前,清理软引用指向的对象。软引用可以和一个引用队列(ReferenceQueue)联合使用,如果软引用所引用的对象被垃圾回收器回收,Java虚拟机就会把这个软引用加入到与之关联的引用 队列中。后续,我们可以调用ReferenceQueue的poll()方法来检查是否有它所关心的对象被回收。如果队列为空,将返回一个null,否则该方法返回队列中前面的一个Reference对象。

应用场景:软引用通常用来实现内存敏感的缓存。如果还有空闲内存,就可以暂时保留缓存,当内存不足时清理掉,这样就保证了使用缓存的同时,不会耗尽内存。

3 、弱引用

弱引用通过WeakReference类实现。 弱引用的生命周期比软引用短。在垃圾回收器线程扫描它所管辖的内存区域的过程中,一旦发现了具有弱引用的对象,不管当前内存空间足够与否,都会 回收它的内存。由于垃圾回收器是一个优先级很低的线程,因此不一定会很快回收弱引用的对象。弱引用可以和一个引用队列(ReferenceQueue)联合使用,如果弱引用所引用的对象被垃圾 回收,Java虚拟机就会把这个弱引用加入到与之关联的引用队列中。

应用场景:弱应用同样可用于内存敏感的缓存。

4 、虚引用

特点:虚引用也叫幻象引用,通过PhantomReference类来实现。无法通过虚引用访问对象的任何属性或函数。幻象引用仅仅是提供了一种确保对象被 fnalize 以后,做某些事情的机制。如果 一个对象仅持有虚引用,那么它就和没有任何引用一样,在任何时候都可能被垃圾回收器回收。虚引用必须和引用队列 (ReferenceQueue)联合使用。当垃圾回收器准备回收一个对象时,如 果发现它还有虚引用,就会在回收对象的内存之前,把这个虚引用加入到与之关联的引用队列中。 ReferenceQueue queue = new ReferenceQueue (); PhantomReference pr = new PhantomReference (object, queue); 程序可以通过判断引用队列中是否已经加入了虚引用,来了解被引用的对象是否将要被垃圾回收。如果程序发现某个虚引用已经被加入到引用队列,那么就可以在所引用的对象的内存被回收之 前采取一些程序行动。

应用场景:可用来跟踪对象被垃圾回收器回收的活动,当一个虚引用关联的对象被垃圾收集器回收之前会收到一条系统通知。

五、StringStringBuferStringBuilder有什么区别?
1 、String

(1) String的创建机理
由于StringJava世界中使用过于频繁, Java为了避免在一个系统中产生大量的String对象,引入了字符串常量池。其运行机制是:创建一个字符串时,首先检查池中是否有值相同的字符串对
象,如果有则不需要创建直接从池中刚查找到的对象引用;如果没有则新建字符串对象,返回对象引用,并且将新创建的对象放入池中。但是,通过new方法创建的String对象是不检查字符串
池的,而是直接在堆区或栈区创建一个新的对象,也不会把对象放入池中。上述原则只适用于通过直接量给String对象引用赋值的情况。
举例: String str1 = "123"; //通过直接量赋值方式,放入字符串常量池
    String str2 = new String(“123”);//通过new方式赋值方式,不放入字符串常量池

注意: String提供了inter()方法。调用该方法时,如果常量池中包括了一个等于此String对象的字符串(由equals方法确定),则返回池中的字符串。否则,将此String对象添加到池中,并且
返回此池中对象的引用。

(2) String的特性

[A] 、不可变。是指String对象一旦生成,则不能再对它进行改变。不可变的主要作用在于当一个对象需要被多线程共享,并且访问频繁时,可以省略同步和锁等待的时间,从而大幅度提高系统
性能。不可变模式是一个可以提高多线程程序的性能,降低多线程程序复杂度的设计模式。
[B] 、针对常量池的优化。当2String对象拥有相同的值时,他们只引用常量池中的同一个拷贝。当同一个字符串反复出现时,这个技术可以大幅度节省内存空间。

2、 StringBufer/StringBuilder

StringBuferStringBuilder都实现了AbstractStringBuilder抽象类,拥有几乎一致对外提供的调用接口;其底层在内存中的存储方式与String相同,都是以一个有序的字符序列(char类型
的数组)进行存储,不同点是StringBufer/StringBuilder对象的值是可以改变的,并且值改变以后,对象引用不会发生改变;两者对象在构造过程中,首先按照默认大小申请一个字符数组,由
于会不断加入新数据,当超过默认大小后,会创建一个更大的数组,并将原先的数组内容复制过来,再丢弃旧的数组。因此,对于较大对象的扩容会涉及大量的内存复制操作,如果能够预先评
估大小,可提升性能。
唯一需要注意的是: StringBufer是线程安全的,但是StringBuilder是线程不安全的。可参看Java标准类库的源代码, StringBufer类中方法定义前面都会有synchronize关键字。为
此, StringBufer的性能要远低于StringBuilder

3 、应用场景

[A]、在字符串内容不经常发生变化的业务场景优先使用String类。例如:常量声明、少量的字符串拼接操作等。如果有大量的字符串内容拼接,避免使用StringString之间的“+”操作,因为这
样会产生大量无用的中间对象,耗费空间且执行效率低下(新建对象、回收对象花费大量时间)。
[B]、在频繁进行字符串的运算(如拼接、替换、删除等),并且运行在多线程环境下,建议使用StringBufer,例如XML解析、 HTTP参数解析与封装。
[C]、在频繁进行字符串的运算(如拼接、替换、删除等),并且运行在单线程环境下,建议使用StringBuilder,例如SQL语句拼装、 JSON封装等 。

六、谈谈Java反射机制,动态代理是基于什么原理?

反射机制是Java语言提供的一种基础功能,赋予程序在运行时自省(introspect,官方用语)的能力。通过反射我们可以直接操作类或者对象,比如获取某个对象的类定义,获取类 声明的属性和方法,调用方法或者构造对象,甚至可以运行时修改类定义。
动态代理是一种方便运行时动态构建代理、动态处理代理方法调用的机制,很多场景都是利用类似机制做到的,比如用来包装RPC调用、面向切面的编程(AOP)。
实现动态代理的方式很多,比如JDK自身提供的动态代理,就是主要利用了上面提到的反射机制。还有其他的实现方式,比如利用传说中更高性能的字节码操作机制,类 似ASM、cglib(基于ASM)、Javassist等。

1 、关于反射
反射最大的作用之一就在于我们可以不在编译时知道某个对象的类型,而在运行时通过提供完整的”包名+类名.class”得到。注意:不是在编译时,而是在运行时。
功能:
•在运行时能判断任意一个对象所属的类。
•在运行时能构造任意一个类的对象。
•在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法。
•在运行时调用任意一个对象的方法。
说大白话就是,利用Java反射机制我们可以加载一个运行时才得知名称的class,获悉其构造方法,并生成其对象实体,能对其felds设值并唤起其methods。
应用场景:
反射技术常用在各类通用框架开发中。因为为了保证框架的通用性,需要根据配置文件加载不同的对象或类,并调用不同的方法,这个时候就会用到反射——运行时动态加载需要加载的对象。
特点:
由于反射会额外消耗一定的系统资源,因此如果不需要动态地创建一个对象,那么就不需要用反射。另外,反射调用方法时可以忽略权限检查,因此可能会破坏封装性而导致安全问题。

2 、动态代理
为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。在某些情况下,一个对象不适合或者不能直接引用另一个对象,而代理对象可以在两者之间起到中介的作用(可类比房屋中介,房东委托中 介销售房屋、签订合同等)。 所谓动态代理,就是实现阶段不用关心代理谁,而是在运行阶段才指定代理哪个一个对象(不确定性)。如果是自己写代理类的方式就是静态代理(确定性)。
组成要素:
(动态)代理模式主要涉及三个要素:
其一:抽象类接口
其二:被代理类(具体实现抽象接口的类)
其三:动态代理类:实际调用被代理类的方法和属性的类
实现方式:
实现动态代理的方式很多,比如 JDK 自身提供的动态代理,就是主要利用了反射机制。还有其他的实现方式,比如利用字节码操作机制,类似 ASM、CGLIB(基于 ASM)、Javassist 等。 举例,常可采用的JDK提供的动态代理接口InvocationHandler来实现动态代理类。其中invoke方法是该接口定义必须实现的,它完成对真实方法的调用。通过InvocationHandler接口,所有 方法都由该Handler来进行处理,即所有被代理的方法都由InvocationHandler接管实际的处理任务。此外,我们常可以在invoke方法实现中增加自定义的逻辑实现,实现对被代理类的业务逻 辑无侵入。

七、int和Integer有什么区别?

1、int和Integer

JDK1.5引入了自动装箱与自动拆箱功能,Java可根据上下文,实现int/Integer,double/Double,boolean/Boolean等基本类型与相应对象之间的自动转换,为开发过程带来极大便利。
最常用的是通过new方法构建Integer对象。但是,基于大部分数据操作都是集中在有限的、较小的数值范围,在JDK1.5 中新增了静态工厂方法 valueOf,其背后实现是将int值为-128 到
127 之间的Integer对象进行缓存,在调用时候直接从缓存中获取,进而提升构建对象的性能,也就是说使用该方法后,如果两个对象的int值相同且落在缓存值范围内,那么这个两个对象就是
同一个对象;当值较小且频繁使用时,推荐优先使用整型池方法(时间与空间性能俱佳)。

2、注意事项

[1]、基本类型均具有取值范围,在大数*大数的时候,有可能会出现越界的情况。
[2]、基本类型转换时,使用声明的方式。例:long result= 1234567890 * 24 * 365;结果值一定不会是你所期望的那个值,因为1234567890 * 24已经超过了int的范围,如果修改为:long result= 1234567890L * 24 * 365;就正常了。
[3]、慎用基本类型处理货币存储。如采用double常会带来差距,常采用BigDecimal、整型(如果要精确表示分,可将值扩大100倍转化为整型)解决该问题。
[4]、优先使用基本类型。原则上,建议避免无意中的装箱、拆箱行为,尤其是在性能敏感的场合,
[5]、如果有线程安全的计算需要,建议考虑使用类型AtomicInteger、AtomicLong 这样的线程安全类。部分比较宽的基本数据类型,比如 foat、double,甚至不能保证更新操作的原子性,可能出现程序读取到只更新了一半数据位的数值。

八、对比Vector、ArrayList、LinkedList有何区别?

Vector、ArrayList、LinkedList均为线型的数据结构,但是从实现方式与应用场景中又存在差别。
1、底层实现方式
ArrayList内部用数组来实现;LinkedList内部采用双向链表实现;Vector内部用数组实现。
2、读写机制
ArrayList在执行插入元素是超过当前数组预定义的最大值时,数组需要扩容,扩容过程需要调用底层System.arraycopy()方法进行大量的数组复制操作;在删除元素时并不会减少数组的容量
(如果需要缩小数组容量,可以调用trimToSize()方法);在查找元素时要遍历数组,对于非null的元素采取equals的方式寻找。
LinkedList在插入元素时,须创建一个新的Entry对象,并更新相应元素的前后元素的引用;在查找元素时,需遍历链表;在删除元素时,要遍历链表,找到要删除的元素,然后从链表上将此元
素删除即可。
Vector与ArrayList仅在插入元素时容量扩充机制不一致。对于Vector,默认创建一个大小为10的Object数组,并将capacityIncrement设置为0;当插入元素数组大小不够时,如
果capacityIncrement大于0,则将Object数组的大小扩大为现有size+capacityIncrement;如果capacityIncrement<=0,则将Object数组的大小扩大为现有大小的2倍。
3、读写效率
ArrayList对元素的增加和删除都会引起数组的内存分配空间动态发生变化。因此,对其进行插入和删除速度较慢,但检索速度很快。
LinkedList由于基于链表方式存放数据,增加和删除元素的速度较快,但是检索速度较慢。
4、线程安全性
ArrayList、LinkedList为非线程安全;Vector是基于synchronized实现的线程安全的ArrayList。
需要注意的是:单线程应尽量使用ArrayList,Vector因为同步会有性能损耗;即使在多线程环境下,我们可以利用Collections这个类中为我们提供的synchronizedList(List list)方法返回一个线程安全的同步列表对象。

九、对比Hashtable、HashMap、TreeMap有什么不同?

三者均实现了Map接口,存储的内容是基于key-value的键值对映射,一个映射不能有重复的键,一个键最多只能映射一个值。
(1) 元素特性
HashTable中的key、value都不能为null;HashMap中的key、value可以为null,很显然只能有一个key为null的键值对,但是允许有多个值为null的键值对;TreeMap中当未实现
Comparator 接口时,key 不可以为null;当实现 Comparator 接口时,若未对null情况进行判断,则key不可以为null,反之亦然。
(2)顺序特性
HashTable、HashMap具有无序特性。TreeMap是利用红黑树来实现的(树中的每个节点的值,都会大于或等于它的左子树种的所有节点的值,并且小于或等于它的右子树中的所有节点的值),实现了SortMap接口,能够对保存的记录根据键进行排序。所以一般需要排序的情况下是选择TreeMap来进行,默认为升序排序方式(深度优先搜索),可自定义实现Comparator接口实现排序方式。
(3)初始化与增长方式
初始化时:HashTable在不指定容量的情况下的默认容量为11,且不要求底层数组的容量一定要为2的整数次幂;HashMap默认容量为16,且要求容量一定为2的整数次幂。
扩容时:Hashtable将容量变为原来的2倍加1;HashMap扩容将容量变为原来的2倍。
(4)线程安全性
HashTable其方法函数都是同步的(采用synchronized修饰),不会出现两个线程同时对数据进行操作的情况,因此保证了线程安全性。也正因为如此,在多线程运行环境下效率表现非常低下。因为当一个线程访问HashTable的同步方法时,其他线程也访问同步方法就会进入阻塞状态。比如当一个线程在添加数据时候,另外一个线程即使执行获取其他数据的操作也必须被阻塞,大大降低了程序的运行效率,在新版本中已被废弃,不推荐使用。
HashMap不支持线程的同步,即任一时刻可以有多个线程同时写HashMap;可能会导致数据的不一致。如果需要同步(1)可以用 Collections的synchronizedMap方法;(2)使用ConcurrentHashMap类,相较于HashTable锁住的是对象整体, ConcurrentHashMap基于lock实现锁分段技术。首先将Map存放的数据分成一段一段的存储方式,然后给每一段数据分配一把锁,当一个线程占用锁访问其中一个段的数据时,其他段的数据也能被其他线程访问。ConcurrentHashMap不仅保证了多线程运行环境下的数据访问安全性,而且性能上有长足的提升。
(5)HashMap
HashMap基于哈希思想,实现对数据的读写。当我们将键值对传递给put()方法时,它调用键对象的hashCode()方法来计算hashcode,让后找到bucket位置来储存值对象。当获取对象时,通过键对象的equals()方法找到正确的键值对,然后返回值对象。HashMap使用链表来解决碰撞问题,当发生碰撞了,对象将会储存在链表的下一个节点中。 HashMap在每个链表节点中储存键值对对象。当两个不同的键对象的hashcode相同时,它们会储存在同一个bucket位置的链表中,可通过键对象的equals()方法用来找到键值对。如果链表大小超过阈值(TREEIFY_THRESHOLD, 8),链表就会被改造为树形结构。

 十、如何保证容器是线程安全的?ConcurrentHashMap如何实现高效地线程安全?

Java提供了不同层面的线程安全支持。在传统集合框架内部,除了Hashtable等同步容器,还提供了所谓的同步包装器(Synchronized Wrapper),我们可以调用Collections工
具类提供的包装方法,来获取一个同步的包装容器(如Collections.synchronizedMap),但是它们都是利用非常粗粒度的同步方式,在高并发情况下,性能比较低下。
另外,更加普遍的选择是利用并发包提供的线程安全容器类,它提供了:
1、各种并发容器,比如ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList。
2、各种线程安全队列(Queue/Deque),如ArrayBlockingQueue、SynchronousQueue。
3、各种有序容器的线程安全版本等。
具体保证线程安全的方式,包括有从简单的synchronize方式,到基于更加精细化的,比如基于分离锁实现的ConcurrentHashMap等并发实现等。具体选择要看开发的场景需求,
总体来说,并发包内提供的容器通用场景,远优于早期的简单同步实现。

 十一、Java提供了哪些IO方式? NIO如何实现多路复用?

Java IO方式有很多种,基于不同的IO抽象模型和交互方式,可以进行简单区分。
首先,传统的java.io包,它基于流模型实现,提供了我们最熟知的一些IO功能,比如File抽象、输入输出流等。交互方式是同步、阻塞的方式,也就是说,在读取输入流或者写入输
出流时,在读、写动作完成之前,线程会一直阻塞在那里,它们之间的调用是可靠的线性顺序。
java.io包的好处是代码比较简单、直观,缺点则是IO效率和扩展性存在局限性,容易成为应用性能的瓶颈。
很多时候,人们也把java.net下面提供的部分网络API,比如Socket、ServerSocket、HttpURLConnection也归类到同步阻塞IO类库,因为网络通信同样是IO行为。
第二,在Java 1.4中引入了NIO框架(java.nio包),提供了Channel、Selector、Bufer等新的抽象,可以构建多路复用的、同步非阻塞IO程序,同时提供了更接近操作系统底层
的高性能数据操作方式。
第三,在Java 7中,NIO有了进一步的改进,也就是NIO 2,引入了异步非阻塞IO方式,也有很多人叫它AIO(Asynchronous IO)。异步IO操作基于事件和回调机制,可以简单
理解为,应用操作直接返回,而不会阻塞在那里,当后台处理完成,操作系统会通知相应线程进行后续工作。

十二、Java有几种文件拷贝方式?哪一种最高效?

Java有多种比较典型的文件拷贝实现方式,比如:
利用java.io类库,直接为源文件构建一个FileInputStream读取,然后再为目标文件构建一个FileOutputStream,完成写入工作。

public satic void copyFileByStream(File source, File des) throws IOException {
        try (InputStream is = new FileInputStream(source);
             OutputStream os = new FileOutputStream(des);){
            byte[] bufer = new byte[1024];
            int length;
            while ((length = is.read(bufer)) > 0) {
                os.write(bufer, 0, length);
            }
        }
    }

或者,利用java.nio类库提供的transferTo或transferFrom方法实现。

public satic void copyFileByChannel(File source, File des) throws
            IOException {
        try (FileChannel sourceChannel = new FileInputStream(source).getChannel();
             FileChannel targetChannel = new FileOutputStream(des).getChannel();){
            for (long count = sourceChannel.size() ;count>0 ;) {
                long transferred = sourceChannel.transferTo(
                        sourceChannel.position(), count, targetChannel); sourceChannel.position(sourceChannel.position() + transferred);
                count -= transferred;
            }
        }
    }

当然,Java标准类库本身已经提供了几种Files.copy的实现。
对于Copy的效率,这个其实与操作系统和配置等情况相关,总体上来说,NIO transferTo/From的方式可能更快,因为它更能利用现代操作系统底层机制,避免不必要拷贝和上下
文切换。

十三、谈谈接口和抽象类有什么区别?

接口和抽象类是Java面向对象设计的两个基础机制。
接口是对行为的抽象,它是抽象方法的集合,利用接口可以达到API定义和实现分离的目的。接口,不能实例化;不能包含任何非常量成员,任何feld都是隐含着public static
fnal的意义;同时,没有非静态方法实现,也就是说要么是抽象方法,要么是静态方法。Java标准类库中,定义了非常多的接口,比如java.util.List。
抽象类是不能实例化的类,用abstract关键字修饰class,其目的主要是代码重用。除了不能实例化,形式上和一般的Java类并没有太大区别,可以有一个或者多个抽象方法,也可
以没有抽象方法。抽象类大多用于抽取相关Java类的共用方法实现或者是共同成员变量,然后通过继承的方式达到代码复用的目的。Java标准库中,比如collection框架,很多通用
部分就被抽取成为抽象类,例如java.util.AbstractList。

十四、谈谈你知道的设计模式?请手动实现单例模式,Spring等框架中使用了哪些模式?

大致按照模式的应用目标分类,设计模式可以分为创建型模式、结构型模式和行为型模式。
创建型模式,是对对象创建过程的各种问题和解决方案的总结,包括各种工厂模式(Factory、Abstract Factory)、单例模式(Singleton)、构建器模式(Builder)、原型模
式(ProtoType)。
结构型模式,是针对软件设计结构的总结,关注于类、对象继承、组合方式的实践经验。常见的结构型模式,包括桥接模式(Bridge)、适配器模式(Adapter)、装饰者模式
(Decorator)、代理模式(Proxy)、组合模式(Composite)、外观模式(Facade)、享元模式(Flyweight)等。
行为型模式,是从类或对象之间交互、职责划分等角度总结的模式。比较常见的行为型模式有策略模式(Strategy)、解释器模式(Interpreter)、命令模式(Command)、
观察者模式(Observer)、迭代器模式(Iterator)、模板方法模式(Template Method)、访问者模式(Visitor)。

手写单例:
饿汉单例模式:

public class Singleton1{
    private Singleton1(){}
    private static final Singleton1 single = new Singleton1();
    public static Singleton1 getInstance(){
        return single;
    }
}

懒汉单例模式:

public class Singleton2{
    private Singleton2(){}
    private static Singleton2 single = null;
    public synchronized static Singleton2 getInstance(){
        if(single == null){
            single = new Singleton2();
        }
        return single;
    }
}

Spring如何在API设计中使用设计模式:
BeanFactory和ApplicationContext应用了工厂模式。
在Bean的创建中,Spring也为不同scope定义的对象,提供了单例和原型等模式实现。
AOP则是使用了代理模式、装饰器模式、适配器模式等。
各种事件监听器,是观察者模式的典型应用。
类似JdbcTemplate等则是应用了模板模式。

 十五、synchronized和ReentrantLock有什么区别?有人说synchronized最慢,这话靠谱吗?

synchronized是Java内建的同步机制,所以也有人称其为Intrinsic Locking,它提供了互斥的语义和可见性,当一个线程已经获取当前锁时,其他试图获取的线程只能等待或者阻
塞在那里。
在Java 5以前,synchronized是仅有的同步手段,在代码中, synchronized可以用来修饰方法,也可以使用在特定的代码块儿上,本质上synchronized方法等同于把方法全部语
句用synchronized块包起来。
ReentrantLock,通常翻译为再入锁,是Java 5提供的锁实现,它的语义和synchronized基本相同。再入锁通过代码直接调用lock()方法获取,代码书写也更加灵活。与此同
时,ReentrantLock提供了很多实用的方法,能够实现很多synchronized无法做到的细节控制,比如可以控制fairness,也就是公平性,或者利用定义条件等。但是,编码中也需
要注意,必须要明确调用unlock()方法释放,不然就会一直持有该锁。
synchronized和ReentrantLock的性能不能一概而论,早期版本synchronized在很多场景下性能相差较大,在后续版本进行了较多改进,在低竞争场景中表现可能优
于ReentrantLock。

原文地址:https://www.cnblogs.com/michealyang/p/13903763.html