01.Java基礎問題彙總

目錄介紹

  • 1.0.0.1 請手寫equal方法,講講具體的原理?
  • 1.0.0.2 請說下String與StringBuffer區別,StringBuffer底部如何實現?String類可以被繼承嗎,爲什麼?
  • 1.0.0.3 String a=""和String a=new String("")的的關係和異同?String的創建機制?
  • 1.0.0.4 static關鍵字可以修飾什麼?static使用的注意事項有哪些?static關鍵字的特點?
  • 1.0.0.5 爲什麼 Java 中的 String 是不可變的(Immutable)?字符串設計和實現考量?String不可變的好處?
  • 1.0.0.6 Hashcode與equal區別,什麼時候需要用到hashcode?講講裏面的原理。如何解決Hash衝突?
  • 1.0.0.7 訪問修飾符public,private,protected,以及不寫(默認)時的區別?
  • 1.0.0.8 靜態變量和實例變量的區別?成員變量與局部變量的區別有那些?
  • 1.0.0.9 如何實現對象克隆?深克隆,淺克隆分別說的是什麼意思?
  • 1.0.1.0 int和Integer的區別?裝箱、拆箱什麼含義?什麼時候裝箱/拆箱?裝箱和拆箱是如何實現的?
  • 1.0.1.1 Object有哪些公有方法?
  • 1.0.1.2 final,finally,finalize有什麼不同?finally什麼情況下不會被執行?
  • 1.0.1.3 爲什麼要使用通配符?上界通配符和下界通配符如何理解和注意要點?什麼是無界通配符?
  • 1.0.1.4 什麼是泛型擦除,能否通過開發中實際案例說下?如何獲取泛型的具體的類型【反射】?
  • 1.0.1.5 如何驗證int類型是否線程安全?那些類型是線程安全的?舉一個線程安全的例子【AtomicInteger】?
  • 1.0.1.6 Java序列話中如果有些字段不想進行序列化怎麼辦?
  • 1.0.1.7 有沒有可能 兩個不相等的對象有相同的 hashcode?當兩個對象 hashcode 相同怎麼辦?如何獲取值對象?
  • 1.0.1.8 原始數據類型和引用類型侷限性?爲何要引用基本數據包裝類?
  • 1.0.1.9 new Integer(123) 與 Integer.valueOf(123)有何區別,請從底層實現分析兩者區別?

好消息

  • 博客筆記大彙總【15年10月到至今】,包括Java基礎及深入知識點,Android技術博客,Python學習筆記等等,還包括平時開發中遇到的bug彙總,當然也在工作之餘收集了大量的面試題,長期更新維護並且修正,持續完善……開源的文件是markdown格式的!同時也開源了生活博客,從12年起,積累共計500篇[近100萬字],將會陸續發表到網上,轉載請註明出處,謝謝!
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1.0.0.1 請手寫equal方法,講講具體的原理?

  • 代碼如下所示,如果是手寫代碼,一定要弄清楚邏輯思路!

    public boolean equals(Object anObject) {
        if (this == anObject) {
            return true;
        }
        if (anObject instanceof String) {
            String anotherString = (String) anObject;
            int n = count;
            if (n == anotherString.count) {
                int i = 0;
                while (n-- != 0) {
                    if (charAt(i) != anotherString.charAt(i))
                            return false;
                    i++;
                }
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

1.0.0.2 請說下String與StringBuffer區別,StringBuffer底部如何實現?String類可以被繼承嗎,爲什麼?

  • String類的特點

    • String的特點是一旦被創建,就不能被改變。注意是地址不能改變。StringBuffer底層是可變的字節序列……
  • String類可以被繼承嗎

    • 看String源碼可知,String類被final關鍵字修飾了,所以不能被繼承。這個地方可以說下final關鍵字作用。
  • String、StringBuffer和StringBuilder的區別?

    • String是字符串常量,而StringBuffer、StringBuilder都是字符串變量,即String對象一創建後不可更改,而後兩者的對象是可更改的:
    • StringBuffer是線程安全的,而StringBuilder是非線程安全的,這是由於StringBuffer對方法加了同步鎖或者對調用的方法加了同步鎖
    • String更適用於少量的字符串操作的情況,StringBuilder適用於單線程下在字符緩衝區進行大量操作的情況,StringBuffer適用於多線程下在字符緩衝區進行大量操作的情況
    • 技術博客大總結

1.0.0.3 String a=""和String a=new String("")的的關係和異同?String的創建機制?

  • 區別

    • 通過String a=""直接賦值的方式得到的是一個字符串常量,存在於常量池;注意,相同內容的字符串在常量池中只有一個,即如果池已包含內容相等的字符串會返回池中的字符串,反之會將該字符串放入池中
    • 通過new String("")創建的字符串不是常量是實例對象,會在堆內存開闢空間並存放數據,且每個實例對象都有自己的地址空間
  • String的創建機制

    • 由於String在Java世界中使用過於頻繁,Java爲了避免在一個系統中產生大量的String對象,引入了字符串常量池。其運行機制是:創建一個字符串時,首先檢查池中是否有值相同的字符串對象,如果有則不需要創建直接從池中剛查找到的對象引用;如果沒有則新建字符串對象,返回對象引用,並且將新創建的對象放入池中。但是,通過new方法創建的String對象是不檢查字符串池的,而是直接在堆區或棧區創建一個新的對象,也不會把對象放入池中。上述原則只適用於通過直接量給String對象引用賦值的情況。

1.0.0.4 static關鍵字可以修飾什麼?static使用的注意事項有哪些?static關鍵字的特點?

  • 可以用來修飾:成員變量,成員方法,代碼塊,內部類等。具體如下所示

    • 修飾成員變量和成員方法

      • 被 static 修飾的成員屬於類,不屬於單個這個類的某個對象,被類中所有對象共享,可以並且建議通過類名調用。
      • 被static 聲明的成員變量屬於靜態成員變量,靜態變量存放在Java內存區域的方法區。
    • 靜態代碼塊

      • 靜態代碼塊定義在類中方法外,靜態代碼塊在非靜態代碼塊之前執行(靜態代碼塊—>非靜態代碼塊—>構造方法)
      • 該類不管創建多少對象,靜態代碼塊只執行一次.
    • 靜態內部類(static修飾類的話只能修飾內部類)
    • 靜態內部類與非靜態內部類之間存在一個最大的區別:

      • 非靜態內部類在編譯完成之後會隱含地保存着一個引用,該引用是指向創建它的外圍內,但是靜態內部類卻沒有。沒有這個引用就意味着:1.它的創建是不需要依賴外圍類的創建。2.它不能使用任何外圍類的非static成員變量和方法。
    • 靜態導包(用來導入類中的靜態資源,1.5之後的新特性):

      • 這兩個關鍵字連用可以指定導入某個類中的指定靜態資源,並且不需要使用類名調用類中靜態成員,可以直接使用類中靜態成員變量和成員方法。
  • static使用的注意事項有哪些?

    • 在靜態方法中是沒有this關鍵字的

      • 靜態是隨着類的加載而加載,this是隨着對象的創建而存在。
      • 靜態比對象先存在。
    • 靜態方法只能訪問靜態的成員變量和靜態的成員方法【靜態只能訪問靜態,非靜態可以訪問靜態的也可以訪問非靜態的】
  • static關鍵字的特點?

    • 隨着類的加載而加載
    • 優先於對象存在
    • 被類的所有對象共享
    • 可以通過類名調用【靜態修飾的內容一般我們稱其爲:與類相關的,類成員】

1.0.0.5 爲什麼Java中的 String 是不可變的(Immutable)?字符串設計和實現考量?String不可變的好處?

  • 不可變類String的原因

    • String主要的三個成員變量 char value[], int offset, int count均是private,final的,並且沒有對應的 getter/setter;
    • String 對象一旦初始化完成,上述三個成員變量就不可修改;並且其所提供的接口任何對這些域的修改都將返回一個新對象;
    • 技術博客大總結
    • 是典型的 Immutable 類,被聲明成爲 final class,所有屬性也都是final的。也由於它的不可變,類似拼接、裁剪字符串等動作,都會產生新的 String 對象。
  • 字符串設計和實現考量?

    • String 是 Immutable 類的典型實現,原生的保證了基礎線程安全,因爲你無法對它內部數據進行任何修改,這種便利甚至體現在拷貝構造函數中,由於不可變,Immutable 對象在拷貝時不需要額外複製數據。
    • 爲了實現修改字符序列的目的,StringBuffer 和 StringBuilder 底層都是利用可修改的(char,JDK 9 以後是 byte)數組,二者都繼承了 AbstractStringBuilder,裏面包含了基本操作,區別僅在於最終的方法是否加了 synchronized。
    • 這個內部數組應該創建成多大的呢?如果太小,拼接的時候可能要重新創建足夠大的數組;如果太大,又會浪費空間。目前的實現是,構建時初始字符串長度加 16(這意味着,如果沒有構建對象時輸入最初的字符串,那麼初始值就是 16)。我們如果確定拼接會發生非常多次,而且大概是可預計的,那麼就可以指定合適的大小,避免很多次擴容的開銷。擴容會產生多重開銷,因爲要拋棄原有數組,創建新的(可以簡單認爲是倍數)數組,還要進行arraycopy。
  • String不可變的好處?

    • 可以緩存 hash 值

      • 因爲 String 的 hash 值經常被使用,例如 String 用做 HashMap 的 key。不可變的特性可以使得 hash 值也不可變,因此只需要進行一次計算。
    • String Pool 的需要

      • 如果一個String對象已經被創建過了,那麼就會從 String Pool 中取得引用。只有 String 是不可變的,纔可能使用 String Pool。
    • 安全性

      • String 經常作爲參數,String 不可變性可以保證參數不可變。例如在作爲網絡連接參數的情況下如果 String 是可變的,那麼在網絡連接過程中,String 被改變,改變 String 對象的那一方以爲現在連接的是其它主機,而實際情況卻不一定是。
    • 線程安全

      • String 不可變性天生具備線程安全,可以在多個線程中安全地使用。

1.0.0.6 Hashcode與equal區別,什麼時候需要用到hashcode?講講裏面的原理。如何解決Hash衝突?

  • Hashcode與equal區別

    • equals()比較兩個對象的地址值是否相等 ;hashCode()得到的是對象的存儲位置,可能不同對象會得到相同值
    • 有兩個對象,若equals()相等,則hashcode()一定相等;hashcode()不等,則equals()一定不相等;hashcode()相等,equals()可能相等、可能不等
    • 使用equals()比較兩個對象是否相等效率較低,最快辦法是先用hashCode()比較,如果hashCode()不相等,則這兩個對象肯定不相等;如果hashCode()相等,此時再用equal()比較,如果equal()也相等,則這兩個對象的確相等。
  • 什麼時候需要用到hashcode

    • 同樣用於鑑定2個對象是否相等的,java集合中有 list 和 set 兩類,其中 set不允許元素重複實現,那個這個不允許重複實現的方法,如果用 equal 去比較的話,如果存在1000個元素,你 new 一個新的元素出來,需要去調用1000次 equal 去逐個和他們比較是否是同一個對象,這樣會大大降低效率。hashcode實際上是返回對象的存儲地址,如果這個位置上沒有元素,就把元素直接存儲在上面,如果這個位置上已經存在元素,這個時候纔去調用equal方法與新元素進行比較,相同的話就不存了,散列到其他地址上
    • 技術博客大總結
  • 如何解決Hash衝突

    • 開放定址法:常見的線性探測方式,在衝突發生時,順序查看錶中下一單元,直到找出一個空單元或查遍全表
    • 鏈地址法:將有衝突數組位置生出鏈表
    • 建立公共溢出區:將哈希表分爲基本表和溢出表兩部分,和基本表發生衝突的元素一律填入溢出表
    • 再哈希法:構造多個不同的哈希函數,有衝突使用下一個哈希函數計算hash值

1.0.0.7 訪問修飾符public,private,protected,以及不寫(默認)時的區別?

  • 類的成員不寫訪問修飾時默認爲default。默認對於同一個包中的其他類相當於公開(public),對於不是同一個包中的其他類相當於私有(private)。受保護(protected)對子類相當於公開,對不是同一包中的沒有父子關係的類相當於私有。

    區別如下:
    作用域          當前類      同包    子類     其他
    public            √         √       √      √
    protected         √         √       √      ×
    default           √         √       ×      ×
    private           √         ×       ×      ×

1.0.0.8 靜態變量和實例變量的區別?成員變量與局部變量的區別有那些?

  • 靜態變量和實例變量的區別

    • 靜態變量是被static修飾符修飾的變量,也稱爲類變量,它屬於類,不屬於類的任何一個對象,一個類不管創建多少個對象,靜態變量在內存中有且僅有一個拷貝。靜態變量可以實現讓多個對象共享內存。在Java開發中,上下文類和工具類中通常會有大量的靜態成員。
    • 實例變量必須依存於某一實例,需要先創建對象然後通過對象才能訪問到它
  • 成員變量與局部變量的區別

    • 1.從語法形式上,看成員變量是屬於類的,而局部變量是在方法中定義的變量或是方法的參數;成員變量可以被 public,private,static 等修飾符所修飾,而局部變量不能被訪問控制修飾符及 static 所修飾;但是,成員變量和局部變量都能被 final 所修飾;
    • 2.從變量在內存中的存儲方式來看,成員變量是對象的一部分,而對象存在於堆內存,局部變量存在於棧內存
    • 3.從變量在內存中的生存時間上看,成員變量是對象的一部分,它隨着對象的創建而存在,而局部變量隨着方法的調用而自動消失。
    • 4.成員變量如果沒有被賦初值,則會自動以類型的默認值而賦值(一種情況例外被 final 修飾但沒有被 static 修飾的成員變量必須顯示地賦值);而局部變量則不會自動賦值。

1.0.0.9 如何實現對象克隆?深克隆,淺克隆分別說的是什麼意思?

  • 有兩種方式:

    • 1.實現Cloneable接口並重寫Object類中的clone()方法;
    • 2.實現Serializable接口,通過對象的序列化和反序列化實現克隆,可以實現真正的深度克隆,代碼如下。
  • 注意問題:

    • 基於序列化和反序列化實現的克隆不僅僅是深度克隆,更重要的是通過泛型限定,可以檢查出要克隆的對象是否支持序列化,這項檢查是編譯器完成的,不是在運行時拋出異常,這種是方案明顯優於使用Object類的clone方法克隆對象。
  • 代碼如下所示

    public class MyUtil {  
      
        private MyUtil() {  
            throw new AssertionError();  
        }  
      
        public static <T> T clone(T obj) throws Exception {  
            ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream();  
            ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bout);  
            oos.writeObject(obj);  
      
            ByteArrayInputStream bin = new ByteArrayInputStream(bout.toByteArray());  
            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bin);  
            return (T) ois.readObject();  
              
            // 說明:調用ByteArrayInputStream或ByteArrayOutputStream對象的close方法沒有任何意義  
            // 這兩個基於內存的流只要垃圾回收器清理對象就能夠釋放資源  
        }  
    } 
    
    
    class CloneTest {  
        public static void main(String[] args) {  
            try {  
                Person p1 = new Person("Hao LUO", 33, new Car("Benz", 300));  
                Person p2 = MyUtil.clone(p1);   // 深度克隆  
                p2.getCar().setBrand("BYD");  
                // 修改克隆的Person對象p2關聯的汽車對象的品牌屬性  
                // 原來的Person對象p1關聯的汽車不會受到任何影響  
                // 因爲在克隆Person對象時其關聯的汽車對象也被克隆了  
                System.out.println(p1);  
            } catch (Exception e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
        }  
    }

通過反射獲得泛型的實際類型參數

  • 把泛型變量當成方法的參數,利用Method類的getGenericParameterTypes方法來獲取泛型的實際類型參數
  • 例子:

    public class GenericTest {
    
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            getParamType();
        }
        
         /*利用反射獲取方法參數的實際參數類型*/
        public static void getParamType() throws NoSuchMethodException{
            Method method = GenericTest.class.getMethod("applyMap",Map.class);
            //獲取方法的泛型參數的類型
            Type[] types = method.getGenericParameterTypes();
            System.out.println(types[0]);
            //參數化的類型
            ParameterizedType pType  = (ParameterizedType)types[0];
            //原始類型
            System.out.println(pType.getRawType());
            //實際類型參數
            System.out.println(pType.getActualTypeArguments()[0]);
            System.out.println(pType.getActualTypeArguments()[1]);
        }
    
        /*供測試參數類型的方法*/
        public static void applyMap(Map<Integer,String> map){
    
        }
    
    }
  • 輸出結果:

    java.util.Map<java.lang.Integer, java.lang.String>
    interface java.util.Map
    class java.lang.Integer
    class java.lang.String

1.0.1.0 int和Integer的區別?裝箱、拆箱什麼含義?什麼時候裝箱/拆箱?裝箱和拆箱是如何實現的?

  • int和Integer的區別:基本數據類型、引用類型

    • Integer是int的包裝類,int則是java的一種基本數據類型
    • Integer變量必須實例化後才能使用,而int變量不需要
    • Integer實際是對象的引用,當new一個Integer時,實際上是生成一個指針指向此對象;而int則是直接存儲數據值
    • Integer的默認值是null,int的默認值是0
  • 裝箱、拆箱

    • 裝箱就是自動將基本數據類型轉換爲包裝器類型
    • 拆箱就是自動將包裝器類型轉換爲基本數據類型
    //拆箱
    int yc = 5;
    //裝箱
    Integer yc = 5;
  • jdk中如何操作裝箱、拆箱

    • 在JDK中,裝箱過程是通過調用包裝器的valueOf方法實現的,而拆箱過程是通過調用包裝器的xxxValue方法實現的(xxx代表對應的基本數據類型)。
    • Integer、Short、Byte、Character、Long 這幾個類的valueOf方法的實現是類似的,有限可列舉,共享[-128,127];
    • Double、Float的valueOf方法的實現是類似的,無限不可列舉,不共享;
    • Boolean的valueOf方法的實現不同於以上的整型和浮點型,只有兩個值,有限可列舉,共享;
  • 什麼時候裝箱/拆箱?

    • 什麼時候拆箱主要取決於:在當前場景下,你需要的是引用類型還是原生類型。若需要引用類型,但傳進來的值是原生類型,則自動裝箱(例如,使用equals方法時傳進來原生類型的值);若需要的是原生類型,但傳進來的值是引用類型,則自動拆箱(例如,使用運算符進行運算時,操作數是包裝類型)。
  • 裝箱和拆箱是如何實現的

    • 以Interger類爲例,下面看一段代碼來了解裝箱和拆箱的實現
    public class Main {
        public static void main(String[] args) {
            Integer y = 10;
            int c = i;
        }
    }
    • 然後來編譯一下:

      • 從反編譯得到的字節碼內容可以看出,在裝箱的時候自動調用的是Integer的valueOf(int)方法。而在拆箱的時候自動調用的是Integer的intValue方法。
      • 因此可以用一句話總結裝箱和拆箱的實現過程:裝箱過程是通過調用包裝器的valueOf方法實現的,而拆箱過程是通過調用包裝器的 xxxValue方法實現的。(xxx代表對應的基本數據類型)。

1.0.1.1 Object有哪些公有方法?

  • 常用方法

    • equals(): 和==作用相似
    • hashCode():用於哈希查找,重寫了equals()一般都要重寫該方法
    • getClass(): 獲取Class對象
    • wait():讓當前線程進入等待狀態,並釋放它所持有的鎖
    • notify()&notifyAll(): 喚醒一個(所有)正處於等待狀態的線程
    • toString():轉換成字符串

1.0.1.2 final,finally,finalize有什麼不同?finally什麼情況下不會被執行?

  • final可以修飾類,方法,變量

    • final修飾類代表類不可以繼承拓展
    • final修飾變量表示變量不可以修改
    • final修飾方法表示方法不可以被重寫
  • finally則是Java保證重點代碼一定要被執行的一種機制

    • 可以使用 try-finally 或者 try-catch-finally 來進行類似關閉 JDBC連接、保證 unlock 鎖等動作。
  • finalize 是基礎類 java.lang.Object的一個方法

    • 它的設計目的是保證對象在被垃圾收集前完成特定資源的回收。finalize 機制現在已經不推薦使用,並且在 JDK 9開始被標記爲 deprecated。
  • final 關鍵字深入理解

    • 可以將方法或者類聲明爲 final,這樣就可以明確告知別人,這些行爲是不許修改的。
    • 如果你關注過 Java 核心類庫的定義或源碼, 有沒有發現java.lang 包下面的很多類,相當一部分都被聲明成爲final class?在第三方類庫的一些基礎類中同樣如此,這可以有效避免 API 使用者更改基礎功能,某種程度上,這是保證平臺安全的必要手段。
    • 使用 final 修飾參數或者變量,也可以清楚地避免意外賦值導致的編程錯誤,甚至,有人明確推薦將所有方法參數、本地變量、成員變量聲明成 final。
    • final 變量產生了某種程度的不可變(immutable)的效果,所以,可以用於保護只讀數據,尤其是在併發編程中,因爲明確地不能再賦值 final 變量,有利於減少額外的同步開銷,也可以省去一些防禦性拷貝的必要。
  • 在以下4種特殊情況下,finally塊不會被執行:

    • 1.在finally語句塊中發生了異常。
    • 2.在前面的代碼中用了System.exit()退出程序。
    • 3.程序所在的線程死亡。
    • 4.關閉CPU。

1.0.1.3 爲什麼要使用通配符?上界通配符和下界通配符如何理解和注意要點?什麼是無界通配符?

  • 爲什麼要使用通配符

    • 通配符的設計存在一定的場景,例如在使用泛型後,首先聲明瞭一個Animal的類,而後聲明瞭一個繼承Animal類的Cat類,顯然Cat類是Animal類的子類,但是List<Cat>卻不是List<Animal>的子類型,而在程序中往往需要表達這樣的邏輯關係。爲了解決這種類似的場景,在泛型的參數類型的基礎上新增了通配符的用法。
  • <? extends T> 上界通配符

    • 上界通配符顧名思義,<? extends T>表示的是類型的上界【 包含自身】,因此通配的參數化類型可能是T或T的子類。正因爲無法確定具體的類型是什麼,add方法受限(可以添加null,因爲null表示任何類型),但可以從列表中獲取元素後賦值給父類型。如上圖中的第一個例子,第三個add()操作會受限,原因在於List<Animal>和List<Cat>是List<? extends Animal>的子類型。
  • <? super T> 下界通配符

    • 下界通配符<? super T>表示的是參數化類型是T的超類型(包含自身),層層至上,直至Object,編譯器無從判斷get()返回的對象的類型是什麼,因此get()方法受限。但是可以進行add()方法,add()方法可以添加T類型和T類型的子類型,如第二個例子中首先添加了一個Cat類型對象,然後添加了兩個Cat子類類型的對象,這種方法是可行的,但是如果添加一個Animal類型的對象,顯然將繼承的關係弄反了,是不可行的。
  • <?> 無界通配符

    • 任意類型,如果沒有明確,那麼就是Object以及任意的Java類了
    • 無界通配符用<?>表示,?代表了任何的一種類型,能代表任何一種類型的只有null(Object本身也算是一種類型,但卻不能代表任何一種類型,所以List<Object>和List<null>的含義是不同的,前者類型是Object,也就是繼承樹的最上層,而後者的類型完全是未知的)。
    • 技術博客大總結

1.0.1.4 什麼是泛型擦除,能否通過開發中實際案例說下?如何獲取泛型的具體的類型【反射】?

  • 開發中的泛型擦除案例

    • 泛型是提供給javac編譯器使用的,限定集合的輸入類型,編譯器編譯帶類型說明的集合時會去掉“類型”信息。
    public class GenericTest {
        public static void main(String[] args) {
            new GenericTest().testType();
        }
        public void testType(){
            ArrayList<Integer> collection1 = new ArrayList<Integer>();
            ArrayList<String> collection2= new ArrayList<String>();
            System.out.println(collection1.getClass()==collection2.getClass());
            //兩者class類型一樣,即字節碼一致
            System.out.println(collection2.getClass().getName());
            //class均爲java.util.ArrayList,並無實際類型參數信息
        }
        
        //輸出結果
        //true
        //java.util.ArrayList
    }
  • 如何獲取泛型的具體的類型?

    • 使用反射可跳過編譯器,往某個泛型集合加入其它類型數據。
    • 只有引用類型才能作爲泛型方法的實際參數,具體案例如下所示
    public class GenericTest {
        public static void main(String[] args) {
            swap(new String[]{"111","222"},0,1);//編譯通過
            
            //swap(new int[]{1,2},0,1);
            //編譯不通過,因爲int不是引用類型
            
            swap(new Integer[]{1,2},0,1);//編譯通過
        }
        
        /*交換數組a 的第i個和第j個元素*/
        public static <T> void swap(T[]a,int i,int j){
            T temp = a[i];
            a[i] = a[j];
            a[j] = temp;
        }
    }
    • 但注意基本類型有時可以作爲實參,因爲有自動裝箱拆箱。下面例子(編譯通過了):
    public class GenericTest {
        public static void main(String[] args) {
            new GenericTest().testType();
            int a = biggerOne(3,5);
            //int 和 double,取交爲Number
            Number b = biggerOne(3,5.5);
            //String和int 取交爲Object
            Object c = biggerOne("1",2);
        }
        //從x,y中返回y
        public static <T> T biggerOne(T x,T y){
            return y;
        }
    }
    • 同時,該例還表明,當實參不一致時,T取交集,即第一個共同的父類。
    • 另外,如果用Number b = biggerOne(3,5.5);改爲String c = biggerOne(3,5.5);則編譯報錯:
    Error:(17, 29) java: 不兼容的類型: 推斷類型不符合上限
        推斷: java.lang.Number&java.lang.Comparable<? extends java.lang.Number&java.lang.Comparable<?>>
        上限: java.lang.String,java.lang.Object

1.0.1.5 如何驗證int類型是否線程安全?那些類型是線程安全的?舉一個線程安全的例子【AtomicInteger】?

  • 如何驗證int類型是否線程安全

    • 200個線程,每個線程對共享變量 count 進行 50 次 ++ 操作
    • int 作爲基本類型,直接存儲在內存棧,且對其進行+,-操作以及++,–操作都不是原子操作,都有可能被其他線程搶斷,所以不是線程安全。int 用於單線程變量存取,開銷小,速度快
    • 技術博客大總結
    int count = 0;
    private void startThread() {
        for (int i = 0;i < 200; i++){
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    for (int k = 0; k < 50; k++){
                        count++;
                    }
                }
            }).start();
        }
        // 休眠10秒,以確保線程都已啓動
        try {
            Thread.sleep(1000*10);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            Log.e("打印日誌----",count+"");
        }
    }
    
    //期望輸出10000,最後輸出的是9818
    //注意:打印日誌----: 9818
  • 那些類型是線程安全的

    • Java自帶的線程安全的基本類型包括: AtomicInteger, AtomicLong, AtomicBoolean, AtomicIntegerArray,AtomicLongArray等
  • AtomicInteger線程安全版

    • AtomicInteger類中有有一個變量valueOffset,用來描述AtomicInteger類中value的內存位置 。
    • 當需要變量的值改變的時候,先通過get()得到valueOffset位置的值,也即當前value的值.給該值進行增加,並賦給next
    • compareAndSet()比較之前取到的value的值當前有沒有改變,若沒有改變的話,就將next的值賦給value,倘若和之前的值相比的話發生變化的話,則重新一次循環,直到存取成功,通過這樣的方式能夠保證該變量是線程安全的
    • value使用了volatile關鍵字,使得多個線程可以共享變量,使用volatile將使得VM優化失去作用,在線程數特別大時,效率會較低。
    private static AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(1);
    static Integer count1 = Integer.valueOf(0);
    private void startThread1() {
        for (int i = 0;i < 200; i++){
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    for (int k = 0; k < 50; k++){
                        // getAndIncrement: 先獲得值,再自增1,返回值爲自增前的值
                        count1 = atomicInteger.getAndIncrement();
                    }
                }
            }).start();
        }
        // 休眠10秒,以確保線程都已啓動
        try {
            Thread.sleep(1000*10);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            Log.e("打印日誌----",count1+"");
        }
    }
    
    //期望輸出10000,最後輸出的是10000
    //注意:打印日誌----: 10000
    
    //AtomicInteger使用了volatile關鍵字進行修飾,使得該類可以滿足線程安全。
    private volatile int value;
    public AtomicInteger(int initialValue) {
        value = initialValue;
    }

1.0.1.6 Java序列話中如果有些字段不想進行序列化怎麼辦?

  • 對於不想進行序列化的變量,使用transient關鍵字修飾。
  • transient關鍵字的作用是:阻止實例中那些用此關鍵字修飾的的變量序列化;當對象被反序列化時,被transient修飾的變量值不會被持久化和恢復。transient只能修飾變量,不能修飾類和方法。

1.0.1.8 原始數據類型和引用類型侷限性?爲何要引用基本數據包裝類?

  • 原始數據類型和引用類型侷限性

    • 原始數據類型和 Java 泛型並不能配合使用
    • Java 的泛型某種程度上可以算作僞泛型,它完全是一種編譯期的技巧,Java 編譯期會自動將類型轉換爲對應的特定類型,這就決定了使用泛型,必須保證相應類型可以轉換爲Object。
  • 爲何要引用基本數據包裝類

    • 就比如,我們使用泛型,需要用到基本數據類型的包裝類。
    • Java 的對象都是引用類型,如果是一個原始數據類型數組,它在內存裏是一段連續的內存,而對象數組則不然,數據存儲的是引用,對象往往是分散地存儲在堆的不同位置。這種設計雖然帶來了極大靈活性,但是也導致了數據操作的低效,尤其是無法充分利用現代 CPU 緩存機制。
    • Java 爲對象內建了各種多態、線程安全等方面的支持,但這不是所有場合的需求,尤其是數據處理重要性日益提高,更加高密度的值類型是非常現實的需求。

1.0.1.9 new Integer(123) 與 Integer.valueOf(123)有何區別,請從底層實現分析兩者區別?

  • new Integer(123) 與 Integer.valueOf(123) 的區別在於:

    • new Integer(123) 每次都會新建一個對象;
    • Integer.valueOf(123) 會使用緩存池中的對象,多次調用會取得同一個對象的引用。
    Integer x = new Integer(123);
    Integer y = new Integer(123);
    System.out.println(x == y);    // false
    Integer z = Integer.valueOf(123);
    Integer k = Integer.valueOf(123);
    System.out.println(z == k);   // true
  • valueOf() 方法的實現比較簡單,就是先判斷值是否在緩存池中,如果在的話就直接返回緩存池的內容。

    public static Integer valueOf(int i) {
        if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
            return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
        return new Integer(i);
    }
  • 在 Java 8 中,Integer 緩存池的大小默認爲 -128~127。

    static final int low = -128;
    static final int high;
    static final Integer cache[];
    
    static {
        // high value may be configured by property
        int h = 127;
        String integerCacheHighPropValue =
            sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
        if (integerCacheHighPropValue != null) {
            try {
                int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);
                i = Math.max(i, 127);
                // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
                h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);
            } catch( NumberFormatException nfe) {
                // If the property cannot be parsed into an int, ignore it.
            }
        }
        high = h;
    
        cache = new Integer[(high - low) + 1];
        int j = low;
        for(int k = 0; k < cache.length; k++)
            cache[k] = new Integer(j++);
    
        // range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)
        assert IntegerCache.high >= 127;
    }
  • 編譯器會在自動裝箱過程調用 valueOf() 方法,因此多個Integer實例使用自動裝箱來創建並且值相同,那麼就會引用相同的對象。

    Integer m = 123;
    Integer n = 123;
    System.out.println(m == n); // true
  • 基本類型對應的緩衝池如下:

    • boolean values true and false
    • all byte values
    • short values between -128 and 127
    • int values between -128 and 127
    • char in the range u0000 to u007F
  • 在使用這些基本類型對應的包裝類型時,就可以直接使用緩衝池中的對象。

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