Java基础教程（二十七）面向对象编程之多态：解锁Java多态魔法，面向对象编程的核心力量-优快云博客

一、String：不可变性的智慧

String的不可变性是其设计的精髓。对象一旦创建，内容永不变，带来线程安全、缓存哈希值、支持字符串常量池等优势。

String s1 = "Fly";              // 使用常量池
String s2 = new String("Fly");  // 强制在堆创建新对象
String s3 = s1.intern();        // 返回常量池引用

System.out.println(s1 == s2);   // false，地址不同
System.out.println(s1 == s3);   // true，指向同一常量

关键点：直接字面量赋值优先使用常量池，减少内存开销；new操作必然创建新对象。

二、集合框架：ArrayList与HashMap的深度机制

ArrayList：动态数组的扩容艺术

默认初始容量10，添加元素超限时触发扩容（源码中int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1)），即增长为原容量的1.5倍。频繁扩容影响性能，预估数据量设置初始容量可优化。

ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>(20); // 预分配大小
list.add(1);
// 当第11个元素加入时，容量扩至15（10+10>>1）

HashMap：哈希冲突与树化策略

Java 8引入链表转红黑树优化查询。当桶中节点数≥8且总容量≥64时，链表转为树结构；节点数≤6时退化为链表。

HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("key1", 1);
// 哈希碰撞时，同一桶内节点超过阈值将树化

三、IO/NIO：从阻塞到高性能的进化

传统java.io为阻塞模型，java.nio提供非阻塞、多路复用能力，显著提升高并发性能。

// 传统IO读取 (阻塞)
try (FileInputStream fis = new FileInputStream("file.txt")) {
    int data;
    while ((data = fis.read()) != -1) { // 阻塞线程直到数据就绪
        System.out.print((char) data);
    }
}

// NIO读取 (非阻塞)
Path path = Paths.get("file.txt");
try (SeekableByteChannel channel = Files.newByteChannel(path)) {
    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
    while (channel.read(buffer) > 0) {
        buffer.flip();  // 切换为读模式
        while (buffer.hasRemaining()) {
            System.out.print((char) buffer.get());
        }
        buffer.clear(); // 清空缓冲区复用
    }
}

核心优势：NIO的Buffer+Channel组合减少线程阻塞，Selector单线程管理多通道，释放高并发潜力。

结语：掌握核心，方得精髓

深度理解Java核心类的设计哲学与实现机制（如String的不可变、HashMap的树化、NIO的异步魅力），是写出高效、稳定、易维护代码的关键。建议：