Java常用關鍵字

static

字面上，意思是靜態的，一旦被static修飾，說明被修飾的對象在一定範圍內是共享的，這時候需要注意併發讀寫的問題。

static 修飾類成員

static 修飾類成員時，如何保證線程安全是我們常常需要考慮的。當多個線程同時對共享變量進行讀寫時，很有可能會出現併發問題，如我們定義了：public static List<String> list = new ArrayList();這樣的共享變量。這個 list 如果同時被多個線程訪問的話，就有線程安全的問題，這時候一般有兩個解決辦法：

1. 把線程不安全的 ArrayList 換成 線程安全的 CopyOnWriteArrayList；
2. 每次訪問時，手動加鎖。
   

static 修飾方法

當 static 修飾方法時，代表該方法和當前類是無關的，任意類都可以直接訪問（如果權限是 public 的話）。
有一點需要注意的是，該方法內部只能調用同樣被 static 修飾的方法，不能調用普通方法。
我們常用的 util 類裏面的各種方法，我們比較喜歡用 static 修飾方法，好處就是調用特別方便，無需每次new出一個對象。
static 方法內部的變量在執行時是沒有線程安全問題的。方法執行時，數據運行在棧裏面，棧的數據每個線程都是隔離開的，所以不會有線程安全的問題。

static 修飾方法塊

當 static 修飾方法塊時，我們叫做靜態代碼塊，靜態代碼塊常常用於在類啓動之前，初始化一些值。

final

final 的意思是不變的、最終的，一般來說用於以下三種場景：

1. 被 final 修飾的類，表明該類是無法繼承的；
2. 被 final 修飾的方法，表明該方法是無法覆寫的；
3. 被 final 修飾的變量，說明該變量在聲明的時候，就必須初始化完成，而且以後也不能修改其內存地址。

注意第三點，無法修改其內存地址，並沒有說無法修改其值。因爲對於 List、Map 這些集合類或傳址的對象來說，被 final 修飾後，是可以修改其內部值的，但卻無法修改其初始化時的內存地址。

try、catch、finally

這三個關鍵字常用於捕捉異常，try 用來確定代碼執行的範圍，catch 捕捉可能會發生的異常，finally 用來執行一定要執行的代碼塊，除了這些，我們還需要清楚，每個地方如果發生異常會怎麼樣，我們舉一個例子來演示一下：

public static void testError () {
    try {
        System.out.println("try code");
        if (true) {
            throw new RuntimeException("try exception");
        }
    } catch (Exception e) {
        System.out.println("catch code");
        if (true) {
            throw new RuntimeException("catch exception");
        }
    } finally {
        System.out.println("finally code");
    }
}

運行結果

可以看到兩點：

1. finally 先執行後，再拋出 catch 的異常；
2. 最終捕獲的異常是 catch 的異常，try 拋出來的異常已經被 catch 喫掉了。所以當我們遇見 catch 也有可能會拋出異常時，我們可以先打印出 try 的異常，這樣 try 的異常在日誌中就會有所體現。
   

default

default 關鍵字被很多源碼使用，它是在jdk8時，被引入的。default 關鍵字用在接口的方法上，意思是對於該方法，實現類是無需強制實現的，但自己必須有默認實現。

volatile

volatile在牛津詞典中，釋義爲易變的；無定性的；無常性的；不穩定的。在java中，它常用來修飾某個共享變量，意思是當共享變量的值被修改後，會及時通知到其它線程上，其它線程就能知道當前共享變量的值已經被修改了。個人理解它的語義：是在聲明時就告訴jvm，這個變量是容易改變的，需要時刻注意它的狀態。
背景知識：在多核 CPU 下，爲了提高效率，線程在拿值時，是直接和 CPU 緩存打交道的，而不是內存。主要是因爲 CPU 緩存執行速度更快。比如線程要拿值 C，會直接從 CPU 緩存中拿， CPU 緩存中沒有，就會從內存中拿，所以線程讀的操作永遠都是拿 CPU 緩存的值。
這時候會產生一個問題，CPU 緩存中的值和內存中的值可能並不是時刻都同步，導致線程計算的值可能不是最新的，共享變量的值有可能已經被其它線程所修改了，但此時修改是機器內存的值，CPU 緩存的值還是老的，導致計算會出現數據不一致的問題。
這時候有個機制，就是內存會主動通知 CPU 緩存。當前共享變量的值已經失效了，你需要重新來獲取一份，CPU 緩存就會重新從內存中拿取一份最新的值。
volatile 關鍵字就會觸發這種機制，加了 volatile 關鍵字的變量，就會被識別成共享變量，內存中值被修改後，會通知到各個 CPU 緩存，使 CPU 緩存中的值也對應被修改，從而保證線程從 CPU 緩存中拿取出來的值是最新的。

從圖中我們可以看到，線程 1 和線程 2 一開始都讀取了 C 值，CPU 1 和 CPU 2 緩存中也都有了 C 值，然後線程 1 把 C 值修改了，這時候內存的值和 CPU 2 緩存中的 C 值就不等了，內存這時發現 C 值被 volatile 關鍵字修飾，發現其是共享變量，就會使 CPU 2 緩存中的 C 值狀態置爲無效，CPU 2 會從內存中重新拉取最新的值，這時候線程 2 再來讀取 C 值時，讀取的已經是內存中最新的值了。

面試題

爲什麼使用了volatile變量i，而i++還是無法保證線程安全

答：volatile 可以保證可見性，但無法保證原子性，i++已經不是原子操作了，所以即使使用 volatile 修飾，也無法保證其線程安全，比較好的做法可以參考 AtomicInteger，值使用 volatile 修飾，保證多核下的可見性，數據修改使用 unsafe 方法，保證原子性。