Java总结-优快云博客

0、堆、栈、方法区

堆：

所有线程共享
存储的是对象实例（Object）
是垃圾回收（GC）的主要区域
生命周期与对象一致，GC管理
可以通过 -Xms 和 -Xmx 设置初始大小和最大大小

栈：

每个线程私有
生命周期与方法调用一致
方法调用产生栈帧，调用结束释放栈帧
存储基本类型变量（如 int, double）和对象引用（reference）

方法区:

类结构、常量池、静态变量等

类的加载顺序：

父类静态变量，父类静态代码块，子类静态变量，子类静态代码块，父类实例变量赋值和实例代码块，父类构造函数，子类实例变量赋值和实例代码块，子类构造函数。

1、静态方法为什么不能调用非静态成员?

静态方法是属于类的，在类加载的时候就会分配内存，可以通过类名直接访问。而非静态成员属于实例对象，只有在对象实例化之后才存在，需要通过类的实例对象去访问。
在类的非静态成员不存在的时候静态方法就已经存在了，此时调用在内存中还不存在的非静态成员，属于非法操作。

2、接口和抽象类有什么共同点和区别？

接口和抽象类的共同点

实例化：接口和抽象类都不能直接实例化，只能被实现（接口）或继承（抽象类）后才能创建具体的对象。

抽象方法：接口和抽象类都可以包含抽象方法。抽象方法没有方法体，必须在子类或实现类中实现。

接口和抽象类的区别

接口主要用于对类的行为进行约束，你实现了某个接口就具有了对应的行为。抽象类主要用于代码复用，强调的是所属关系。

一个类只能继承一个类（包括抽象类），因为 Java 不支持多继承。但一个类可以实现多个接口，一个接口也可以继承多个其他接口。

抽象类可以包含抽象方法和非抽象方法。抽象方法没有方法体，必须在子类中实现。非抽象方法有具体实现，可以直接在抽象类中使用或在子类中重写。

3、深拷贝和浅拷贝和引用拷贝

浅拷贝，对于对象内部的引用类型的对象不拷贝，跟原对象使用同一个引用类型的对象。

  BeanUtils.copyProperties

深拷贝，完全拷贝成新的对象。

手动重新赋值

json序列化重新转成新对象

引用拷贝，两个不同的引用指向同一个对象。

Person p1 = new Person("Tom", 20);
Person p2 = p1; // 引用拷贝

4、String StringBuffer StringBuilder

String 中的对象是不可变的，也就可以理解为常量，线程安全。

保存字符串的数组被 final 修饰且为私有的，并且String 类没有提供/暴露修改这个字符串的方法。
String 类被 final 修饰导致其不能被继承，进而避免了子类破坏 String 不可变。

StringBuffer 对方法加了同步锁或者对调用的方法加了同步锁，所以是线程安全的。StringBuilder 并没有对方法进行加同步锁，所以是非线程安全的。

5、try-catch-finally 如何使用？

try块：用于捕获异常。其后可接零个或多个 catch 块，如果没有 catch 块，则必须跟一个 finally 块。

catch块：用于处理 try 捕获到的异常。

finally 块：无论是否捕获或处理异常，finally 块里的语句都会被执行。当在 try 块或 catch 块中遇到 return 语句时，finally 语句块将在方法返回之前被执行。 finally里如果有return，则直接return了。不会执行 try 或 catch里的return了。

finally 之前虚拟机被终止运行，程序所在线程死亡，关闭cpu，finally 中的代码不会被执行。

6、Java反射

反射允许程序在运行时动态地加载类、创建对象、调用方法和访问字段。

许多现代 Java 框架（如 Spring、Hibernate、MyBatis）都大量使用反射来实现依赖注入（DI）、面向切面编程（AOP）、对象关系映射（ORM）、注解处理等核心功能。反射是实现这些“魔法”功能不可或缺的基础工具。控制反转IOC,注解@Service @Controller @Mapper 等都依赖反射。

通过反射，可以编写更通用、可重用和高度解耦的代码，降低模块之间的依赖。例如，可以通过反射实现通用的对象拷贝、序列化、Bean 工具等。

7、BIO NIO AIO

BIO 同步阻塞型IO模型。

NIO 同步非阻塞 IO 模型。 Netty框架

AIO 异步 IO 是基于事件和回调机制实现的

8、集合

List

ArrayList 数组

LinkedList 双向链表

Set

HashSet （无序，唯一): 基于 HashMap 实现的，底层采用 HashMap 来保存元素。

LinkedHashSet LinkedHashSet 是 HashSet 的子类，内部是通过 LinkedHashMap 来实现的。

TreeSet (有序，唯一): 红黑树(自平衡的排序二叉树)。

Map

HashMap 1.8以前是数组+链表 1.8以后是红黑树初始大小是16，每次扩容都是2倍。不保证任何顺序。

当链表长度大于等于阈值（默认为 8）（将链表转换成红黑树前会判断，如果当前数组的长度小于 64，那么会选择先进行数组扩容，而不是转换为红黑树）时，将链表转化为红黑树，以减少搜索时间。

LinkedHashMap 继承自 HashMap，双向链表，保证有序。

TreeMap 红黑树有序

Hashtable：这是 HashMap 的一个线程安全版本，所有方法都是同步的。与 HashMap 不同的是，Hashtable 不允许键或值为 null。

ConcurrentHashMap：提供了一种高效且线程安全的哈希表实现。

map遍历

0、Lambda

map.forEach((key, value) -> {
            System.out.println(key);
            System.out.println(value);
        });

1、for each

for (Map.Entry<Integer, String> entry : map.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey());
            System.out.println(entry.getValue());
        }

2、迭代器

Iterator<Map.Entry<Integer, String>> iterator = map.entrySet().iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            Map.Entry<Integer, String> entry = iterator.next();
            System.out.println(entry.getKey());
            System.out.println(entry.getValue());
        }

9、多线程

传统方式继承 Thread 类和实现 Runnable 接口重写run()

现在使用 Executors 工具类来创建不同类型的线程池，如固定大小的线程池、缓存线程池等。

还可以使用线程池。通过 ThreadPoolExecutor 构造函数直接创建 (推荐)

Thread#sleep() 方法和 Object#wait()

sleep() 方法没有释放锁，而 wait() 方法释放了锁 。

wait() 方法被调用后，线程不会自动苏醒，需要别的线程调用同一个对象上的 notify()或者 notifyAll() 方法。

直接调用run()不会启动多线程，要调用start()才启动。

死锁：线程互相等待。避免死锁：破坏循环等待条件

乐观锁和悲观锁

乐观锁基于CAS算法实现。悲观锁：每次访问都要上锁，synchronized

数据库

ACID 原子性一致性隔离性持久性

事务级别读未提交读已提交可重复读（默认的隔离级别）可串行化

mysql

创建数据库、表删除数据库、表，索引、视图 create drop

-- 添加字段
ALTER TABLE users ADD COLUMN age INT AFTER name;

-- 删除字段
ALTER TABLE users DROP COLUMN age;

-- 修改字段类型或位置
ALTER TABLE users MODIFY COLUMN age VARCHAR(3);

当前默认的存储引擎是 InnoDB。并且，所有的存储引擎中只有 InnoDB 是事务性存储引擎，也就是说只有 InnoDB 支持事务。

三大范式

第一范式（1NF）： 数据库表中的字段都是单一值。

第二范式（2NF）：非主键字段需完全依赖于主键。

第三范式（3NF）：一个非主键字段不能依赖另一个非主键字段。

索引

单表索引最好不超过5个。对于频繁的查询，优先考虑使用覆盖索引就是包含了所有查询字段 (where、select、order by、group by 包含的字段) 的索引

聚簇索引：索引和数据一起存放的索引，如主键索引。聚簇索引默认使用的是 B+Tree 索引。

非聚簇索引：索引结构和数据分开存放的索引，普通、唯一、复合、覆盖。

索引失效

创建了组合索引，但查询条件未遵守最左匹配原则；
在索引列上进行计算、函数、类型转换等操作；
以 % 开头的 LIKE 查询比如 LIKE '%abc';；
查询条件中使用 OR，且 OR 的前后条件中有一个列没有索引，涉及的索引都不会被使用到；
IN 的取值范围较大时会导致索引失效，走全表扫描（NOT IN 和 IN 的失效场景相同）；

最左索引

联合索引的最左匹配原则，在遇到范围查询（如 >、<）的时候，就会停止匹配，也就是范围查询的字段可以用到联合索引，但是在范围查询字段后面的字段无法用到联合索引。注意，对于 >=、<=、BETWEEN、like 前缀匹配的范围查询，并不会停止匹配。

Redis

缓存击穿：热点key失效，短时间大量请求数据库。热点key提前预热或不过期

缓存穿透：无效的key 访问数据库。缓存无效的key或者使用布隆过滤器

缓存雪崩：大量key集中失效。 redis集群或设置随机失效时间或提前预热

常见的缓存预热方式有两种：使用定时任务，比如 xxl-job，来定时触发缓存预热的逻辑，将数据库中的热点数据查询出来并存入缓存中。使用消息队列，比如 Kafka，来异步地进行缓存预热，将数据库中的热点数据的主键或者 ID 发送到消息队列中，然后由缓存服务消费消息队列中的数据，根据主键或者 ID 查询数据库并更新缓存。

Redis 中比较常见的数据类型有下面这些：