摘要：，關(guān)閉不當(dāng)編譯器警告信息。創(chuàng)建固定大小的線程池。此線程池不會(huì)對(duì)線程池大小做限制，線程池大小完全依賴于操作系統(tǒng)或者說能夠創(chuàng)建的最大線程大小。此線程池支持定時(shí)以及周期性執(zhí)行任務(wù)的需求。

目前在搞 Node.js，曾經(jīng)的 JAVA 知識(shí)忘了好多，為此整理了下，感嘆下工業(yè)語言還是有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)的。

Java所有的流類位于java.io包中，都分別繼承字以下四種抽象流類型。

繼承自InputStream/OutputStream的流都是用于向程序中輸入/輸出數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)的單位都是字節(jié)(byte=8bit)。
繼承自Reader/Writer的流都是用于向程序中輸入/輸出數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)的單位都是字符(2byte=16bit)。

Java的異常(包括Exception和Error)分為：

可查的異常（checked exceptions）

除了RuntimeException及其子類以外，其他的Exception類及其子類都屬于可查異常。這種異常的特點(diǎn)是Java編譯器會(huì)檢查它，也就是說，當(dāng)程序中可能出現(xiàn)這類異常，要么用try-catch語句捕獲它，要么用throws子句聲明拋出它，否則編譯不會(huì)通過。

不可查的異常（unchecked exceptions）

包括運(yùn)行時(shí)異常（RuntimeException與其子類）和錯(cuò)誤（Error）。

運(yùn)行時(shí)異常和非運(yùn)行時(shí)異常：

RuntimeException

NullPointerException(空指針異常)、IndexOutOfBoundsException(下標(biāo)越界異常)等這些異常是不檢查異常，程序中可以選擇捕獲處理，也可以不處理。這些異常一般是由程序邏輯錯(cuò)誤引起的，程序應(yīng)該從邏輯角度盡可能避免這類異常的發(fā)生。運(yùn)行時(shí)異常的特點(diǎn)是Java編譯器不會(huì)檢查它，也就是說，當(dāng)程序中可能出現(xiàn)這類異常，即使沒有用try-catch語句捕獲它，也沒有用throws子句聲明拋出它，也會(huì)編譯通過。

RuntimeException以外的Exception

從程序語法角度講是必須進(jìn)行處理的異常，如果不處理，程序就不能編譯通過。如IOException、SQLException等以及用戶自定義的Exception異常，一般情況下不自定義檢查異常。

返回目錄

Java SE5內(nèi)置了三種標(biāo)準(zhǔn)注解：

 @Override，表示當(dāng)前的方法定義將覆蓋超類中的方法。

 @Deprecated，使用了注解為它的元素編譯器將發(fā)出警告，因?yàn)樽⒔釦Deprecated是不贊成使用的代碼，被棄用的代碼。

 @SuppressWarnings，關(guān)閉不當(dāng)編譯器警告信息。

Java還提供了4中注解，專門負(fù)責(zé)新注解的創(chuàng)建:

@Target：

表示該注解可以用于什么地方，可能的ElementType參數(shù)有：
CONSTRUCTOR：構(gòu)造器的聲明
FIELD：域聲明（包括enum實(shí)例）
LOCAL_VARIABLE：局部變量聲明
METHOD：方法聲明
PACKAGE：包聲明
PARAMETER：參數(shù)聲明
TYPE：類、接口（包括注解類型）或enum聲明

@Retention

表示需要在什么級(jí)別保存該注解信息。可選的RetentionPolicy參數(shù)包括：
SOURCE：注解將被編譯器丟棄
CLASS：注解在class文件中可用，但會(huì)被VM丟棄
RUNTIME：VM將在運(yùn)行期間保留注解，因此可以通過反射機(jī)制讀取注解的信息

@Document

將注解包含在Javadoc中

@Inherited

允許子類繼承父類中的注解

Example

定義注解：

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface UseCase {
    public String id();
    public String description() default "no description";
}

使用注解：

public class PasswordUtils {
     @UseCase(id = 47, description = "Passwords must contain at least one numeric")
     public boolean validatePassword(String password) {
         return (password.matches("w*dw*"));
     }
 
     @UseCase(id = 48)
     public String encryptPassword(String password) {
         return new StringBuilder(password).reverse().toString();
     }
 }

解析注解：

public static void main(String[] args) {
     List useCases = new ArrayList();
     Collections.addAll(useCases, 47, 48, 49, 50);
     trackUseCases(useCases, PasswordUtils.class);
 }
 
 public static void trackUseCases(List useCases, Class cl) {
     for (Method m : cl.getDeclaredMethods()) {
         UseCase uc = m.getAnnotation(UseCase.class);
         if (uc != null) {
             System.out.println("Found Use Case:" + uc.id() + " "
                         + uc.description());
             useCases.remove(new Integer(uc.id()));
         }
     }
     for (int i : useCases) {
         System.out.println("Warning: Missing use case-" + i);
     }
 }
 // Found Use Case:47 Passwords must contain at least one numeric
 // Found Use Case:48 no description
 // Warning: Missing use case-49
 // Warning: Missing use case-50

返回目錄

嚴(yán)格遵循面向?qū)ο蟮囊?guī)范。這樣封裝了數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)，只提供接口給用戶。增加了數(shù)據(jù)級(jí)的安全性。

無指針運(yùn)算。java中的操作，除了基本類型都是引用的操作。引用是不能進(jìn)行增減運(yùn)算，不能被直接賦予內(nèi)存地址的，從而增加了內(nèi)存級(jí)的安全性。

數(shù)組邊界檢查。這樣就不會(huì)出現(xiàn)C/C++中的緩存溢出等安全漏洞。

強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。非同類型的對(duì)象之間不能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，否則會(huì)拋出ClassCastException

語言對(duì)線程安全的支持。java從語言級(jí)支持線程。從而從語法和語言本身做了很多對(duì)線程的控制和支持。

垃圾回收。

Exception。

返回目錄

ClassLoader使用的是雙親委托模型來搜索類的，每個(gè)ClassLoader實(shí)例都有一個(gè)父類加載器的引用（不是繼承的關(guān)系，是一個(gè)包含的關(guān)系），虛擬機(jī)內(nèi)置的類加載器（Bootstrap ClassLoader）本身沒有父類加載器，但可以用作其它ClassLoader實(shí)例的的父類加載器。

當(dāng)一個(gè)ClassLoader實(shí)例需要加載某個(gè)類時(shí)，它會(huì)試圖親自搜索某個(gè)類之前，先把這個(gè)任務(wù)委托給它的父類加載器，這個(gè)過程是由上至下依次檢查的，首先由最頂層的類加載器Bootstrap ClassLoader試圖加載，如果沒加載到，則把任務(wù)轉(zhuǎn)交給Extension ClassLoader試圖加載，如果也沒加載到，則轉(zhuǎn)交給App ClassLoader?進(jìn)行加載，如果它也沒有加載得到的話，則返回給委托的發(fā)起者，由它到指定的文件系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)等URL中加載該類。

如果它們都沒有加載到這個(gè)類時(shí)，則拋出ClassNotFoundException異常。否則將這個(gè)找到的類生成一個(gè)類的定義，并將它加載到內(nèi)存當(dāng)中，最后返回這個(gè)類在內(nèi)存中的Class實(shí)例對(duì)象。

JVM在判定兩個(gè)class是否相同時(shí)，不僅要判斷兩個(gè)類名是否相同，而且要判斷是否由同一個(gè)類加載器實(shí)例加載的。只有兩者同時(shí)滿足的情況下，JVM才認(rèn)為這兩個(gè)class是相同的。

BootStrap ClassLoader

啟動(dòng)類加載器，是Java類加載層次中最頂層的類加載器，負(fù)責(zé)加載JDK中的核心類庫，如：rt.jar、resources.jar、charsets.jar等。

   URL[] urls = sun.misc.Launcher.getBootstrapClassPath().getURLs();
   for (int i = 0; i < urls.length; i++) {
       System.out.println(urls[i].toExternalForm());? 
   }
   // 也可以通過sun.boot.class.path獲取
   System.out.println(System.getProperty("sun.boot.class.path"))

Extension ClassLoader

擴(kuò)展類加載器，負(fù)責(zé)加載Java的擴(kuò)展類庫，默認(rèn)加載JAVA_HOME/jre/lib/ext/目下的所有jar。

App ClassLoader

系統(tǒng)類加載器，負(fù)責(zé)加載應(yīng)用程序classpath目錄下的所有jar和class文件

注意：

除了Java默認(rèn)提供的三個(gè)ClassLoader之外，用戶還可以根據(jù)需要定義自已的ClassLoader，而這些自定義的ClassLoader都必須繼承自java.lang.ClassLoader類，也包括Java提供的另外二個(gè)ClassLoader（Extension ClassLoader和App ClassLoader）在內(nèi)。Bootstrap ClassLoader不繼承自ClassLoader，因?yàn)樗皇且粋€(gè)普通的Java類，底層由C++編寫，已嵌入到了JVM內(nèi)核當(dāng)中，當(dāng)JVM啟動(dòng)后，Bootstrap ClassLoader也隨著啟動(dòng)，負(fù)責(zé)加載完核心類庫后，并構(gòu)造Extension ClassLoader和App ClassLoader類加載器。

返回目錄

strictfp(strict float point)

strictfp 關(guān)鍵字可應(yīng)用于類、接口或方法。使用strictfp關(guān)鍵字聲明一個(gè)方法時(shí)，該方法中所有的float和double表達(dá)式都嚴(yán)格遵守FP-strict的限制,符合IEEE-754規(guī)范。當(dāng)對(duì)一個(gè)類或接口使用strictfp關(guān)鍵字時(shí)，該類中的所有代碼，包括嵌套類型中的初始設(shè)定值和代碼，都將嚴(yán)格地進(jìn)行計(jì)算。嚴(yán)格約束意味著所有表達(dá)式的結(jié)果都必須是 IEEE 754算法對(duì)操作數(shù)預(yù)期的結(jié)果，以單精度和雙精度格式表示。

如果你想讓你的浮點(diǎn)運(yùn)算更加精確，而且不會(huì)因?yàn)椴煌挠布脚_(tái)所執(zhí)行的結(jié)果不一致的話，可以用關(guān)鍵字strictfp。

transiant

變量修飾符，如果用transient聲明一個(gè)實(shí)例變量，當(dāng)對(duì)象存儲(chǔ)時(shí)，它的值不需要維持。

volatile

作為指令關(guān)鍵字，確保本條指令不會(huì)因編譯器的優(yōu)化而省略，修飾變量，保證變量每次都是從內(nèi)存中重新讀取。

final

修飾基礎(chǔ)數(shù)據(jù)成員(as const)

修飾類或?qū)ο蟮囊?/p>
修飾方法的final(cannot overwrite)

修飾類或者參數(shù)

返回目錄

父靜態(tài)->子靜態(tài)
父變量->父初始化區(qū)->父構(gòu)造
子變量->子初始化區(qū)->子構(gòu)造

JAVA多線程實(shí)現(xiàn)方式主要有三種：繼承Thread類、實(shí)現(xiàn)Runnable接口、使用ExecutorService、Callable、Future實(shí)現(xiàn)有返回結(jié)果的多線程。其中前兩種方式線程執(zhí)行完后都沒有返回值，只有最后一種是帶返回值的。

返回目錄

concurrent下的線程池：

Executors

newSingleThreadExecutor

創(chuàng)建一個(gè)單線程的線程池。這個(gè)線程池只有一個(gè)線程在工作，也就是相當(dāng)于單線程串行執(zhí)行所有任務(wù)。如果這個(gè)唯一的線程因?yàn)楫惓＝Y(jié)束，那么會(huì)有一個(gè)新的線程來替代它。此線程池保證所有任務(wù)的執(zhí)行順序按照任務(wù)的提交順序執(zhí)行。

newFixedThreadPool

創(chuàng)建固定大小的線程池。每次提交一個(gè)任務(wù)就創(chuàng)建一個(gè)線程，直到線程達(dá)到線程池的最大大小。線程池的大小一旦達(dá)到最大值就會(huì)保持不變，如果某個(gè)線程因?yàn)閳?zhí)行異常而結(jié)束，那么線程池會(huì)補(bǔ)充一個(gè)新線程。

newCachedThreadPool

創(chuàng)建一個(gè)可緩存的線程池。如果線程池的大小超過了處理任務(wù)所需要的線程，
那么就會(huì)回收部分空閑（60秒不執(zhí)行任務(wù)）的線程，當(dāng)任務(wù)數(shù)增加時(shí)，此線程池又可以智能的添加新線程來處理任務(wù)。此線程池不會(huì)對(duì)線程池大小做限制，線程池大小完全依賴于操作系統(tǒng)（或者說JVM）能夠創(chuàng)建的最大線程大小。

newScheduledThreadPool

創(chuàng)建一個(gè)大小無限的線程池。此線程池支持定時(shí)以及周期性執(zhí)行任務(wù)的需求。

線程安全是一個(gè)很大的問題，Java 最常見的 HttpServlet 就是單實(shí)例多線程，解決這樣的問題，有多種方式：

ThreadLocal

ThreadLocal 看下一節(jié)的內(nèi)存圖就很好理解，每個(gè)線程都有自己的工作內(nèi)存，ThreadLocal 就是將變量存到線程自己的工作內(nèi)存中，所以不會(huì)有并發(fā)問題。

Synchronized
synchronized鎖住的是括號(hào)里的對(duì)象，而不是代碼。對(duì)于非 static 的 synchronized 方法，鎖的就是對(duì)象本身也就是 this 。該關(guān)鍵字可以加到：

實(shí)例方法

靜態(tài)方法

實(shí)例方法中的同步塊

靜態(tài)方法中的同步塊

ReentrantLock / Condition
synchronized 不夠靈活，例如讀寫文件，讀和讀之間不應(yīng)該互斥，這個(gè)時(shí)候就可以使用 ReentrantLock 增加并發(fā)能力。Condition 是綁定到 Lock 上的，可以用于線程間通信，例如這個(gè)面試題，就可以使用 Condition 喚起線程寫自己的 name 。

有四個(gè)線程1、2、3、4。線程1的功能就是輸出1，線程2的功能就是輸出2，以此類推.........現(xiàn)在有四個(gè)文件ABCD。初始都為空。現(xiàn)要讓四個(gè)文件呈如下格式：A：1 2 3 4 1 2.... B：2 3 4 1 2 3.... C：3 4 1 2 3 4.... D：4 1 2 3 4 1....

并發(fā)容器
常見的 ConcurrentHashMap CopyOnWriteArrayList 用于多線程下存放數(shù)據(jù)，Queue BlockingQueue 用于排隊(duì)消費(fèi)。

Atomic 包
在 Atomic 包里一共有 12 個(gè)類，四種原子更新方式，分別是原子更新基本類型，原子更新數(shù)組，原子更新引用和原子更新字段。某些并發(fā)問題，需要無鎖解決時(shí)，就可以考慮使用原子方法。

返回目錄

Java內(nèi)存模型規(guī)定，對(duì)于多個(gè)線程共享的變量，存儲(chǔ)在主內(nèi)存當(dāng)中，每個(gè)線程都有自己獨(dú)立的工作內(nèi)存，線程只能訪問自己的工作內(nèi)存，不可以訪問其它線程的 工作內(nèi)存。工作內(nèi)存中保存了主內(nèi)存共享變量的副本，線程要操作這些共享變量，只能通過操作工作內(nèi)存中的副本來實(shí)現(xiàn)，操作完畢之后再同步回到主內(nèi)存當(dāng)中。

如何保證多個(gè)線程操作主內(nèi)存的數(shù)據(jù)完整性是一個(gè)難題，Java內(nèi)存模型也規(guī)定了工作內(nèi)存與主內(nèi)存之間交互的協(xié)議，首先是定義了8種原子操作：

lock:將主內(nèi)存中的變量鎖定，為一個(gè)線程所獨(dú)占

unclock:將lock加的鎖定解除，此時(shí)其它的線程可以有機(jī)會(huì)訪問此變量

read:將主內(nèi)存中的變量值讀到工作內(nèi)存當(dāng)中

load:將read讀取的值保存到工作內(nèi)存中的變量副本中。

use:將值傳遞給線程的代碼執(zhí)行引擎

assign:將執(zhí)行引擎處理返回的值重新賦值給變量副本

store:將變量副本的值存儲(chǔ)到主內(nèi)存中。

write:將store存儲(chǔ)的值寫入到主內(nèi)存的共享變量當(dāng)中。

堆(Heap)

運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)域，所有類實(shí)例和數(shù)組的內(nèi)存均從此處分配。Java虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)創(chuàng)建。對(duì)象的堆內(nèi)存由稱為垃圾回收器 的自動(dòng)內(nèi)存管理系統(tǒng)回收。

News Generation（Young Generation即圖中的Eden + From Space + To Space）

Eden 存放新生的對(duì)象

Survivor Space 兩個(gè) 存放每次垃圾回收后存活的對(duì)象

Old Generation（Tenured Generation 即圖中的Old Space） 主要存放應(yīng)用程序中生命周期長的存活對(duì)象

非堆內(nèi)存

JVM具有一個(gè)由所有線程共享的方法區(qū)。方法區(qū)屬于非堆內(nèi)存。它存儲(chǔ)每個(gè)類結(jié)構(gòu)，如運(yùn)行時(shí)常數(shù)池、字段和方法數(shù)據(jù)，以及方法和構(gòu)造方法的代碼。它是在Java虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)創(chuàng)建的。
除了方法區(qū)外，Java虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)可能需要用于內(nèi)部處理或優(yōu)化的內(nèi)存，這種內(nèi)存也是非堆內(nèi)存。例如，JIT編譯器需要內(nèi)存來存儲(chǔ)從Java虛擬機(jī)代碼轉(zhuǎn)換而來的本機(jī)代碼，從而獲得高性能。

Permanent Generation? （圖中的Permanent Space）存放JVM自己的反射對(duì)象，比如類對(duì)象和方法對(duì)象

native heap

返回目錄