Java知识点整理

1.java的设计模式大体上分为三大类：

  创建型模式（5种）：工厂方法模式，抽象工厂模式，单例模式，建造者模式，原型模式。
  结构型模式（7种）：适配器模式，装饰器模式，代理模式，外观模式，桥接模式，组合模式，享元模式。
  行为型模式（11种）：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、
                   备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。
                   
2.工厂模式（Factory Method）
常用的工厂模式是静态工厂，利用static方法，作为一种类似于常见的工具类Utils等辅助效果，
一般情况下工厂类不需要实例化。

3.抽象工厂模式（Abstract Factory）

  新增子工厂类实现新增产品，无需改动原有代码。

4.单例模式（Singleton）

  在内部创建一个实例，构造器全部设置为private，所有方法均在该实例上改动，
  在创建上要注意类的实例化只能执行一次，可以采用许多种方法来实现，
  如Synchronized关键字，或者利用内部类等机制来实现。

5.建造者模式（Builder）

  一般用于实体类（bean）部分赋值后返回使用。

6.代理模式（Proxy）

  客户端通过代理类访问，代理类实现具体的实现细节，客户只需要使用代理类即可实现操作，
  如Spring里的AOP等。

1.Java虚拟机内存模型中定义的访问操作；
  (这里的主内存、工作内存与Java内存区域的Java堆、栈、方法区不是同一层次内存划分)

2.JVM的逻辑内存模型：

2.1 Java堆
    一般是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块；
    被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建；
    唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存；
    堆也无法再扩展时，将会抛出OutOfMemoryError异常。
    
2.2 Java栈
    线程私有，生命周期与线程相同；
    方法被执行的时候都会创建一个栈帧用于存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口等信息；
    方法被调用直至执行完成的过程，对应着栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程；
    局部变量表存放了编译期可知的基本数据类型、对象引用、returnAddress类型；
    进入方法时，这个方法需要在帧中分配多大的局部变量空间是确定的，且运行期间不变；
    如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，抛出StackOverflowError异常；
    如果虚拟机栈可以动态扩展，当扩展时无法申请到足够的内存时会抛出OutOfMemoryError异常。
    
2.3 方法区
    与Java堆一样，被各个线程共享；
    存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据；
    Java虚拟机规范将其描述为堆的一个逻辑部分，却有别名Non-Heap（非堆），说明还是有所区分；
    方法区无法满足内存分配需求时，抛出OutOfMemoryError异常。
    
 2.4 本地方法栈
     与Java栈相似，但只为Native方法服务；
     也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。
     
 2.5 程序计数器
     一块较小的内存空间，可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器；
     为了线程切换后能恢复到正确的执行位置，每条线程都需要有一个独立的程序计数器，
     各条线程之间的计数器互不影响，独立存储，称这类内存区域为“线程私有”的内存；
     无OutOfMemoryError情况。
     
 2.6 运行时常量池
     方法区的一部分；
     存放编译期生成的各种字面量和符号引用；

Collection
├List
│├LinkedList
│├ArrayList
│└Vector
│　└Stack
└Set

Map
├Hashtable
├HashMap
└WeakHashMap

1.List

1.1 ArrayList
动态数组，非线程安全，溢出扩容1.5倍，并将老数据copy到新数组中（扩容损耗资源）；

1.2 Vector
同ArrayList，线程安全（所有方法加synchronized），扩容2倍（性能很差）；

1.3 LinkedList
双向链表，先进先出，非线程安全

2.Set

所有Set类都不保存重复元素（Equals方法判断）；

2.1 HashSet
底层通过HadhMap实现，值就是HadhMap的Key，非线程安全；

2.2 TreeSet
红黑树存储，非线程安全；

3.Map

3.1 HashMap
数据+链表，非线程安全；

3.2 LinkedHashMap
HashMap+双向链表，先进先出的HashMap，非线程安全（同时写到一个双向链表中）；

3.3 HashTable
同HashMap，线程安全（synchronized），不能有null的key。

1.IOC
控制反转，即创建对象的控制权反转到了spring框架；

2.DI
依赖注入，Spring框架创建Bean对象时，动态的将依赖对象注入到Bean组件；

3.bean默认singleton（单例），即容器只存在单个bean实例（非线程安全）；

4.bean注入方式
构造器注入，通过 <constructor-arg> 元素完成注入
setter方法注入， 通过<property> 元素完成注入
接口注入（不常用）

5.AOP
面向切面编程

6.AOP原理-代理
6.1 代理模式（java设计模式之一）
代理类与委托类有同样的接口，为委托类预处理消息、把消息转发给委托类，以及事后处理消息等；

6.2 静态代理
在编译时就已将接口，被代理类，代理类等确定下来。程序运行之前，代理类的.class文件就已经生成；
（如通过继承接口的模式预先生成代理类）

6.3 动态代理
利用Java的反射技术，在运行时创建一个实现某些给定接口的新类（动态代理类）及其实例（对象）；
代理的是接口(Interfaces)，不是类(Class)，更不是抽象类；

6.4 Java反射机制
在运行状态中，对于任意一个类，都能够获取到这个类的所有属性和方法，对于任意一个对象，
都能够调用它的任意一个方法和属性(包括私有的方法和属性)，
这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能就称为java语言的反射机制；

demo:
Class clazz1 = Class.forName("全限定类名");
User user = clazz1.getInstance();

1.原子性：事务是一个不可分割的整体；
2.一致性：事务开始前和结束后，数据库的完整性约束没有被破坏；
3.隔离性：同一时间，只允许一个事务请求同一数据，不同的事务之间彼此没有任何干扰；
4.持久性：事务完成后，事务对数据库的所有更新将被保存到数据库，不能回滚。

1.脏读：事务A读取了事务B更新的数据，然后B回滚操作，则A读取到的是脏数据（事务间可见）；
2.不可重复读：事务A多次读取同一数据，事务B在此期间，对数据作了更新并提交，
导致事务A多次读取同一数据时，结果不一致；
3.幻读：系统管理员A将数据库中所有学生的成绩从具体分数改为ABCDE等级，
但是系统管理员B就在这个时候插入了一条具体分数的记录，
当系统管理员A改结束后发现还有一条记录没有改过来，
就好像发生了幻觉一样，这就叫幻读。

其中不可重复读侧重修改，幻读侧重添加和删除

1.脏读：事务间不可见，只能读取事务开始前或者结束后的结果（但可并行）；
2.不可重复读：锁行（事务操作那些行，就锁住这些行）
3.幻读：锁表（事务锁整个表）

1.读未提交：会出现，脏读、不可重复读和幻读
2.读已提交：脏读避免，会出现，不可重复读和幻读
3.可重复读：脏读，不可重复读避免，会出现，幻读
4.串行化：均可避免

1.服务消费方（client）调用以本地调用方式调用服务；
2.client stub接收到调用后负责将方法、参数等组装成能够进行网络传输的消息体；
3.client stub找到服务地址，并将消息发送到服务端；
4.server stub收到消息后进行解码；
5.server stub根据解码结果调用本地的服务；
6.本地服务执行并将结果返回给server stub；
7.server stub将返回结果打包成消息并发送至消费方；
8.client stub接收到消息，并进行解码；
9.服务消费方得到最终结果。

TCP VS UDP

1.TCP面向连接（如打电话要先拨号建立连接）;UDP是无连接的，即发送数据之前不需要建立连接;
2.TCP提供可靠的服务。也就是说，通过TCP连接传送的数据，无差错，不丢失，不重复，且按序到达,
UDP尽最大努力交付，即不保证可靠交付;
3.UDP具有较好的实时性，工作效率比TCP高，适用于对高速传输和实时性有较高的通信或广播通信;
4.每一条TCP连接只能是点到点的;UDP支持一对一，一对多，多对一和多对多的交互通信;
5.TCP对系统资源要求较多，UDP对系统资源要求较少。

第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包（syn=j）到服务器，并进入SYN_SENT状态，等待服务器确认；
SYN：同步序列编号（Synchronize Sequence Numbers）。

第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），
即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；

第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1），
此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED（TCP连接成功）状态，完成三次握手。

1.暴露服务到本地
2.暴露服务到远程
3.启动netty服务
4.连接zookeeper
5.注册服务到zookeeper
6.监听zookeeper中消费服务

dubbo：
Dubbo 缺省协议是dubbo协议，采用单一长连接和 NIO 异步通讯，适合于小数据量大并发的服务调用，
以及服务消费者机器数远大于服务提供者机器数的情况。
反之，Dubbo 缺省协议不适合传送大数据量的服务，比如传文件，传视频等，除非请求量很低。

rmi:
RMI协议采用阻塞式(同步)短连接和 JDK 标准序列化方式。
适用范围：传入传出参数数据包大小混合，消费者与提供者个数差不多，可传文件。

hessian:
Hessian底层采用Http通讯(同步)，采用Servlet暴露服务。
适用于传入传出参数数据包较大，提供者比消费者个数多，提供者压力较大，可传文件。

其他：http, webservice, thrift, memcached, redis

基本知识：
bit(位)
byte(字节)

1byte=8bit

数字型:
byte--8位（1字节）， -128（-2^7） 至 127（2^7-1）
short--16位（2字节）， -32768（-2^15） 至 32767（2^15-1）
int--32位（4字节）， （-2^31） 至 （2^31 - 1）
long--64位（8字节）， （-2^63） 至 （2^63 -1）

浮点型:
float--32位（4字节），  
double--64位（8字节）， 

布尔型:
boolean--1位

字符型:
char--单一的 16 位 Unicode 字符；（2字节）
最小值是 \u0000（即为0）；最大值是 \uffff（即为65,535）；
char 数据类型可以储存任何字符；

1.String、StringBuilder、StringBuffer三者的区别
运行速度：StringBuilder > StringBuffer > String；
String为字符串常量，另两个为字符串变量，即String对象创建之后不可改，变量是可以更改的；
StringBuffer使用synchronized，线程安全，而StringBuilder非线程安全；