一、Java 基础
具体来说 JDK 其实包含了 JRE，同时还包含了编译 java 源码的编译器 javac，还包含了很多 java 程序调试和分析的工具。
简单来说：如果你需要运行 java 程序，只需安装 JRE 就可以了，如果你需要编写 java 程序，需要安装 JDK。
== 解读
对于基本类型和引用类型 == 的作用效果是不同的，如下所示：
代码示例：
1 String x = "string";
2 String y = "string";
3 String z = new String("string");
4 System.out.println(x==y); // true
5 System.out.println(x==z); // false
6 System.out.println(x.equals(y)); // true
7 System.out.println(x.equals(z)); // true
代码解读：因为 x 和 y 指向的是同一个引用，所以 == 也是 true，而 new String()方法则重写开辟了内存空间，所以 == 结果为 false，而 equals 比较的一直是值，所以结果都为 true。
equals 解读
equals 本质上就是 ==，只不过 String 和 Integer 等重写了 equals 方法，把它变成了值比较。看下面的代码就明白了。
首先来看默认情况下 equals 比较一个有相同值的对象，代码如下：
1 class Cat {
2 public Cat(String name) {
3 this.name = name;
4 }
5
6 private String name;
7
8 public String getName() {
9 return name;
10 }
11
12 public void setName(String name) {
13 this.name = name;
14 }
15 }
16
17 Cat c1 = new Cat("王磊");
18 Cat c2 = new Cat("王磊");
19 System.out.println(c1.equals(c2)); // false
输出结果出乎我们的意料，竟然是 false？这是怎么回事，看了 equals 源码就知道了，源码如下：
1 public boolean equals(Object obj) {
2 return (this == obj);
3 }
原来 equals 本质上就是 ==。
那问题来了，两个相同值的 String 对象，为什么返回的是 true？代码如下：
1 String s1 = new String("老王");
2 String s2 = new String("老王");
3 System.out.println(s1.equals(s2)); // true
同样的，当我们进入 String 的 equals 方法，找到了答案，代码如下：
1 public boolean equals(Object anObject) {
2 if (this == anObject) {
3 return true;
4 }
5 if (anObject instanceof String) {
6 String anotherString = (String)anObject;
7 int n = value.length;
8 if (n == anotherString.value.length) {
9 char v1[] = value;
10 char v2[] = anotherString.value;
11 int i = 0;
12 while (n-- != 0) {
13 if (v1[i] != v2[i])
14 return false;
15 i++;
16 }
17 return true;
18 }
19 }
20 return false;
21 }
原来是 String 重写了 Object 的 equals 方法，把引用比较改成了值比较。
总结：== 对于基本类型来说是值比较，对于引用类型来说是比较的是引用；而 equals 默认情况下是引用比较，只是很多类重新了 equals 方法，比如 String、Integer 等把它变成了值比较，所以一般情况下 equals 比较的是值是否相等。
不对，两个对象的 hashCode()相同，equals()不一定 true。
代码示例：
1 String str1 = "通话";
2 String str2 = "重地";
3 System.out.println(String.format("str1：%d | str2：%d", str1.hashCode(),str2.hashCode()));
4 System.out.println(str1.equals(str2));
执行的结果：
str1：1179395 | str2：1179395
false
代码解读：很显然“通话”和“重地”的 hashCode() 相同，然而 equals() 则为 false，因为在散列表中，hashCode()相等即两个键值对的哈希值相等，然而哈希值相等，并不一定能得出键值对相等。
等于 -1，因为在数轴上取值时，中间值（0.5）向右取整，所以正 0.5 是往上取整，负 0.5 是直接舍弃。
String 不属于基础类型，基础类型有 8 种：byte、boolean、char、short、int、float、long、double，而 String 属于对象。
操作字符串的类有：String、StringBuffer、StringBuilder。
String 和 StringBuffer、StringBuilder 的区别在于 String 声明的是不可变的对象，每次操作都会生成新的 String 对象，然后将指针指向新的 String 对象，而 StringBuffer、StringBuilder 可以在原有对象的基础上进行操作，所以在经常改变字符串内容的情况下最好不要使用 String。
StringBuffer 和 StringBuilder 最大的区别在于，StringBuffer 是线程安全的，而 StringBuilder 是非线程安全的，但 StringBuilder 的性能却高于 StringBuffer，所以在单线程环境下推荐使用 StringBuilder，多线程环境下推荐使用 StringBuffer。
不一样，因为内存的分配方式不一样。String str="i"的方式，java 虚拟机会将其分配到常量池中；而 String str=new String("i") 则会被分到堆内存中。
使用 StringBuilder 或者 stringBuffer 的 reverse() 方法。
示例代码：
1 // StringBuffer reverse
2 StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
3 stringBuffer.append("abcdefg");
4 System.out.println(stringBuffer.reverse()); // gfedcba
5 // StringBuilder reverse
6 StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
7 stringBuilder.append("abcdefg");
8 System.out.println(stringBuilder.reverse()); // gfedcba
不需要，抽象类不一定非要有抽象方法。
示例代码：
1 abstract class Cat {
2 public static void sayHi() {
3 System.out.println("hi~");
4 }
5 }
上面代码，抽象类并没有抽象方法但完全可以正常运行。
不能，定义抽象类就是让其他类继承的，如果定义为 final 该类就不能被继承，这样彼此就会产生矛盾，所以 final 不能修饰抽象类，如下图所示，编辑器也会提示错误信息：
?14. 接口和抽象类有什么区别？
按功能来分：输入流（input）、输出流（output）。
按类型来分：字节流和字符流。
字节流和字符流的区别是：字节流按 8 位传输以字节为单位输入输出数据，字符流按 16 位传输以字符为单位输入输出数据。
常用容器的图录：
对于在Map中插入、删除和定位元素这类操作，HashMap是最好的选择。然而，假如你需要对一个有序的key集合进行遍历，TreeMap是更好的选择。基于你的collection的大小，也许向HashMap中添加元素会更快，将map换为TreeMap进行有序key的遍历。
HashMap概述： HashMap是基于哈希表的Map接口的非同步实现。此实现提供所有可选的映射操作，并允许使用null值和null键。此类不保证映射的顺序，特别是它不保证该顺序恒久不变。
HashMap的数据结构： 在java编程语言中，最基本的结构就是两种，一个是数组，另外一个是模拟指针（引用），所有的数据结构都可以用这两个基本结构来构造的，HashMap也不例外。HashMap实际上是一个“链表散列”的数据结构，即数组和链表的结合体。
当我们往Hashmap中put元素时,首先根据key的hashcode重新计算hash值,根绝hash值得到这个元素在数组中的位置(下标),如果该数组在该位置上已经存放了其他元素,那么在这个位置上的元素将以链表的形式存放,新加入的放在链头,最先加入的放入链尾.如果数组中该位置没有元素,就直接将该元素放到数组的该位置上。
需要注意Jdk 1.8中对HashMap的实现做了优化,当链表中的节点数据超过八个之后,该链表会转为红黑树来提高查询效率,从原来的O(n)到O(logn)
最明显的区别是 ArrrayList底层的数据结构是数组，支持随机访问，而 LinkedList 的底层数据结构是双向循环链表，不支持随机访问。使用下标访问一个元素，ArrayList 的时间复杂度是 O(1)，而 LinkedList 是 O(n)。
poll() 和 remove() 都是从队列中取出一个元素，但是 poll() 在获取元素失败的时候会返回空，但是 remove() 失败的时候会抛出异常。
迭代器是一种设计模式，它是一个对象，它可以遍历并选择序列中的对象，而开发人员不需要了解该序列的底层结构。迭代器通常被称为“轻量级”对象，因为创建它的代价小。
Java中的Iterator功能比较简单，并且只能单向移动：
(1) 使用方法iterator()要求容器返回一个Iterator。第一次调用Iterator的next()方法时，它返回序列的第一个元素。注意：iterator()方法是java.lang.Iterable接口,被Collection继承。
(2) 使用next()获得序列中的下一个元素。
(3) 使用hasNext()检查序列中是否还有元素。
(4) 使用remove()将迭代器新返回的元素删除。
Iterator是Java迭代器最简单的实现，为List设计的ListIterator具有更多的功能，它可以从两个方向遍历List，也可以从List中插入和删除元素。
所以并发编程的目标是充分的利用处理器的每一个核，以达到最高的处理性能。
简而言之，进程是程序运行和资源分配的基本单位，一个程序至少有一个进程，一个进程至少有一个线程。进程在执行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程共享内存资源，减少切换次数，从而效率更高。线程是进程的一个实体，是cpu调度和分派的基本单位，是比程序更小的能独立运行的基本单位。同一进程中的多个线程之间可以并发执行。
守护线程（即daemon thread），是个服务线程，准确地来说就是服务其他的线程。
①. 继承Thread类创建线程类
②. 通过Runnable接口创建线程类
③. 通过Callable和Future创建线程
有点深的问题了，也看出一个Java程序员学习知识的广度。
线程通常都有五种状态，创建、就绪、运行、阻塞和死亡。
sleep()：方法是线程类（Thread）的静态方法，让调用线程进入睡眠状态，让出执行机会给其他线程，等到休眠时间结束后，线程进入就绪状态和其他线程一起竞争cpu的执行时间。因为sleep() 是static静态的方法，他不能改变对象的机锁，当一个synchronized块中调用了sleep() 方法，线程虽然进入休眠，但是对象的机锁没有被释放，其他线程依然无法访问这个对象。
wait()：wait()是Object类的方法，当一个线程执行到wait方法时，它就进入到一个和该对象相关的等待池，同时释放对象的机锁，使得其他线程能够访问，可以通过notify，notifyAll方法来唤醒等待的线程。
每个线程都是通过某个特定Thread对象所对应的方法run()来完成其操作的，方法run()称为线程体。通过调用Thread类的start()方法来启动一个线程。
start()方法来启动一个线程，真正实现了多线程运行。这时无需等待run方法体代码执行完毕，可以直接继续执行下面的代码； 这时此线程是处于就绪状态， 并没有运行。 然后通过此Thread类调用方法run()来完成其运行状态， 这里方法run()称为线程体，它包含了要执行的这个线程的内容， Run方法运行结束， 此线程终止。然后CPU再调度其它线程。
run()方法是在本线程里的，只是线程里的一个函数,而不是多线程的。 如果直接调用run(),其实就相当于是调用了一个普通函数而已，直接待用run()方法必须等待run()方法执行完毕才能执行下面的代码，所以执行路径还是只有一条，根本就没有线程的特征，所以在多线程执行时要使用start()方法而不是run()方法。
①. newFixedThreadPool(int nThreads)
创建一个固定长度的线程池，每当提交一个任务就创建一个线程，直到达到线程池的最大数量，这时线程规模将不再变化，当线程发生未预期的错误而结束时，线程池会补充一个新的线程。
②. newCachedThreadPool()
创建一个可缓存的线程池，如果线程池的规模超过了处理需求，将自动回收空闲线程，而当需求增加时，则可以自动添加新线程，线程池的规模不存在任何限制。
③. newSingleThreadExecutor()
这是一个单线程的Executor，它创建单个工作线程来执行任务，如果这个线程异常结束，会创建一个新的来替代它；它的特点是能确保依照任务在队列中的顺序来串行执行。
④. newScheduledThreadPool(int corePoolSize)
创建了一个固定长度的线程池，而且以延迟或定时的方式来执行任务，类似于Timer。
线程池有5种状态：Running、ShutDown、Stop、Tidying、Terminated。
线程池各个状态切换框架图：
47. 在 java 程序中怎么保证多线程的运行安全？
线程安全在三个方面体现：
48. 多线程锁的升级原理是什么？
在Java中，锁共有4种状态，级别从低到高依次为：无状态锁，偏向锁，轻量级锁和重量级锁状态，这几个状态会随着竞争情况逐渐升级。锁可以升级但不能降级。
锁升级的图示过程：
死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。是操作系统层面的一个错误，是进程死锁的简称，最早在 1965 年由 Dijkstra 在研究银行家算法时提出的，它是计算机操作系统乃至整个并发程序设计领域最难处理的问题之一。
死锁的四个必要条件：
这四个条件是死锁的必要条件，只要系统发生死锁，这些条件必然成立，而只要上述条件之 一不满足，就不会发生死锁。
理解了死锁的原因，尤其是产生死锁的四个必要条件，就可以最大可能地避免、预防和 解除死锁。
所以，在系统设计、进程调度等方面注意如何不让这四个必要条件成立，如何确 定资源的合理分配算法，避免进程永久占据系统资源。
此外，也要防止进程在处于等待状态的情况下占用资源。因此，对资源的分配要给予合理的规划。
线程局部变量是局限于线程内部的变量，属于线程自身所有，不在多个线程间共享。Java提供ThreadLocal类来支持线程局部变量，是一种实现线程安全的方式。但是在管理环境下（如 web 服务器）使用线程局部变量的时候要特别小心，在这种情况下，工作线程的生命周期比任何应用变量的生命周期都要长。任何线程局部变量一旦在工作完成后没有释放，Java 应用就存在内存泄露的风险。
synchronized可以保证方法或者代码块在运行时，同一时刻只有一个方法可以进入到临界区，同时它还可以保证共享变量的内存可见性。
Java中每一个对象都可以作为锁，这是synchronized实现同步的基础：
synchronized是和if、else、for、while一样的关键字，ReentrantLock是类，这是二者的本质区别。既然ReentrantLock是类，那么它就提供了比synchronized更多更灵活的特性，可以被继承、可以有方法、可以有各种各样的类变量，ReentrantLock比synchronized的扩展性体现在几点上：
另外，二者的锁机制其实也是不一样的:ReentrantLock底层调用的是Unsafe的park方法加锁，synchronized操作的应该是对象头中mark word。
Atomic包中的类基本的特性就是在多线程环境下，当有多个线程同时对单个（包括基本类型及引用类型）变量进行操作时，具有排他性，即当多个线程同时对该变量的值进行更新时，仅有一个线程能成功，而未成功的线程可以向自旋锁一样，继续尝试，一直等到执行成功。
Atomic系列的类中的核心方法都会调用unsafe类中的几个本地方法。我们需要先知道一个东西就是Unsafe类，全名为：sun.misc.Unsafe，这个类包含了大量的对C代码的操作，包括很多直接内存分配以及原子操作的调用，而它之所以标记为非安全的，是告诉你这个里面大量的方法调用都会存在安全隐患，需要小心使用，否则会导致严重的后果，例如在通过unsafe分配内存的时候，如果自己指定某些区域可能会导致一些类似C++一样的指针越界到其他进程的问题。
反射主要是指程序可以访问、检测和修改它本身状态或行为的一种能力
Java反射：
在Java运行时环境中，对于任意一个类，能否知道这个类有哪些属性和方法？对于任意一个对象，能否调用它的任意一个方法
Java反射机制主要提供了以下功能：
简单说就是为了保存在内存中的各种对象的状态（也就是实例变量，不是方法），并且可以把保存的对象状态再读出来。虽然你可以用你自己的各种各样的方法来保存object states，但是Java给你提供一种应该比你自己好的保存对象状态的机制，那就是序列化。
什么情况下需要序列化：
a）当你想把的内存中的对象状态保存到一个文件中或者数据库中时候；
b）当你想用套接字在网络上传送对象的时候；
c）当你想通过RMI传输对象的时候；
动态代理：
当想要给实现了某个接口的类中的方法，加一些额外的处理。比如说加日志，加事务等。可以给这个类创建一个代理，故名思议就是创建一个新的类，这个类不仅包含原来类方法的功能，而且还在原来的基础上添加了额外处理的新类。这个代理类并不是定义好的，是动态生成的。具有解耦意义，灵活，扩展性强。
动态代理的应用：
首先必须定义一个接口，还要有一个InvocationHandler(将实现接口的类的对象传递给它)处理类。再有一个工具类Proxy(习惯性将其称为代理类，因为调用他的newInstance()可以产生代理对象,其实他只是一个产生代理对象的工具类）。利用到InvocationHandler，拼接代理类源码，将其编译生成代理类的二进制码，利用加载器加载，并将其实例化产生代理对象，最后返回。
想对一个对象进行处理，又想保留原有的数据进行接下来的操作，就需要克隆了，Java语言中克隆针对的是类的实例。
有两种方式：
1). 实现Cloneable接口并重写Object类中的clone()方法；
2). 实现Serializable接口，通过对象的序列化和反序列化实现克隆，可以实现真正的深度克隆，代码如下：
1 import java.io.ByteArrayInputStream;
2 import java.io.ByteArrayOutputStream;
3 import java.io.ObjectInputStream;
4 import java.io.ObjectOutputStream;
5 import java.io.Serializable;
6
7 public class MyUtil {
8
9 private MyUtil() {
10 throw new AssertionError();
11 }
12
13 @SuppressWarnings("unchecked")
14 public static <T extends Serializable> T clone(T obj) throws Exception {
15 ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream();
16 ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bout);
17 oos.writeObject(obj);
18
19 ByteArrayInputStream bin = new ByteArrayInputStream(bout.toByteArray());
20 ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bin);
21 return (T) ois.readObject();
22
23 // 说明：调用ByteArrayInputStream或ByteArrayOutputStream对象的close方法没有任何意义
24 // 这两个基于内存的流只要垃圾回收器清理对象就能够释放资源，这一点不同于对外部资源（如文件流）的释放
25 }
26 }
下面是测试代码：
1
2 import java.io.Serializable;
3
4 /**
5 * 人类
6 * @author nnngu
7 *
8 */
9 class Person implements Serializable {
10 private static final long serialVersionUID = -9102017020286042305L;
11
12 private String name; // 姓名
13 private int age; // 年龄
14 private Car car; // 座驾
15
16 public Person(String name, int age, Car car) {
17 this.name = name;
18 this.age = age;
19 this.car = car;
20 }
21
22 public String getName() {
23 return name;
24 }
25
26 public void setName(String name) {
27 this.name = name;
28 }
29
30 public int getAge() {
31 return age;
32 }
33
34 public void setAge(int age) {
35 this.age = age;
36 }
37
38 public Car getCar() {
39 return car;
40 }
41
42 public void setCar(Car car) {
43 this.car = car;
44 }
45
46 @Override
47 public String toString() {
48 return "Person [name=" + name + ", age=" + age + ", car=" + car + "]";
49 }
50
51 }
1
2 /**
3 * 小汽车类
4 * @author nnngu
5 *
6 */
7 class Car implements Serializable {
8 private static final long serialVersionUID = -5713945027627603702L;
9
10 private String brand; // 品牌
11 private int maxSpeed; // 最高时速
12
13 public Car(String brand, int maxSpeed) {
14 this.brand = brand;
15 this.maxSpeed = maxSpeed;
16 }
17
18 public String getBrand() {
19 return brand;
20 }
21
22 public void setBrand(String brand) {
23 this.brand = brand;
24 }
25
26 public int getMaxSpeed() {
27 return maxSpeed;
28 }
29
30 public void setMaxSpeed(int maxSpeed) {
31 this.maxSpeed = maxSpeed;
32 }
33
34 @Override
35 public String toString() {
36 return "Car [brand=" + brand + ", maxSpeed=" + maxSpeed + "]";
37 }
38
39 }
1 class CloneTest {
2
3 public static void main(String[] args) {
4 try {
5 Person p1 = new Person("郭靖", 33, new Car("Benz", 300));
6 Person p2 = MyUtil.clone(p1); // 深度克隆
7 p2.getCar().setBrand("BYD");
8 // 修改克隆的Person对象p2关联的汽车对象的品牌属性
9 // 原来的Person对象p1关联的汽车不会受到任何影响
10 // 因为在克隆Person对象时其关联的汽车对象也被克隆了
11 System.out.println(p1);
12 } catch (Exception e) {
13 e.printStackTrace();
14 }
15 }
16 }
注意：基于序列化和反序列化实现的克隆不仅仅是深度克隆，更重要的是通过泛型限定，可以检查出要克隆的对象是否支持序列化，这项检查是编译器完成的，不是在运行时抛出异常，这种是方案明显优于使用Object类的clone方法克隆对象。让问题在编译的时候暴露出来总是好过把问题留到运行时。
由于字数有限，所以没有更新完全.........
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原文：https://www.cnblogs.com/look-look/p/12768841.html