摘要：拆箱將包裝類型轉(zhuǎn)換為基本類型的過程。否則會拋出異常。默認(rèn)采用單鏈表解決沖突，如果鏈表長度超過，將單鏈表轉(zhuǎn)換為紅黑樹。內(nèi)部使用紅黑樹實(shí)現(xiàn)，存儲映射。紅黑樹減弱了對平衡的要求，降低了保持樹平衡需要的開銷，在實(shí)際應(yīng)用中，統(tǒng)計(jì)性能超過平衡二叉樹。

在學(xué)習(xí)《Java編程的邏輯》一書時(shí)記錄的一些筆記，掃清了一些Java基礎(chǔ)的知識盲區(qū)，感謝作者馬俊昌老師。

裝箱：將基本類型轉(zhuǎn)換為包裝類的過程。

拆箱：將包裝類型轉(zhuǎn)換為基本類型的過程。

Java 5以后引入了自動裝箱和拆箱技術(shù)：

Integer a = 100;
int b = a;

自動裝箱/拆箱是Java編譯器提供的能力，背后，它會替換為調(diào)用對應(yīng)的valueOf/xxx-Value方法，比如，上面的代碼會被Java編譯器替換為：

Integer a = Integer.valueOf(100);
int b = a.intValue();

一般建議使用valueOf方法。

new每次都會創(chuàng)建一個(gè)新對象，而除了Float和Double外的其他包裝類，都會緩存包裝類對象，減少需要創(chuàng)建對象的次數(shù)，節(jié)省空間，提升性能。

IntegerCache表示Integer緩存，其中的cache變量是一個(gè)靜態(tài)Integer數(shù)組，在靜態(tài)初始化代碼塊中被初始化。

默認(rèn)情況下，保存了-128～127共256個(gè)整數(shù)對應(yīng)的Integer對象。

在valueOf代碼中，如果數(shù)值位于被緩存的范圍，即默認(rèn)-128～127，則直接從Integer-Cache中獲取已預(yù)先創(chuàng)建的Integer對象，只有不在緩存范圍時(shí)，才通過new創(chuàng)建對象。

Java 5之前，只支持byte、short、int、char四種。

Java 5中，引入了枚舉類型。因?yàn)槊杜e類的ordinal返回一個(gè)int值。

Java 7中，支持String類型，使用String的hashCode方法。

switch的效率相對較高，編譯后使用跳轉(zhuǎn)表實(shí)現(xiàn)。

跳轉(zhuǎn)表有序，可以二分查找，所以支持的數(shù)據(jù)類型都是整數(shù)，枚舉和String也是轉(zhuǎn)換為int值。

跳轉(zhuǎn)表的存儲空間是32位，容納不下long，所以switch不支持long類型。

接口中變量修飾符是public static final。

接口中方法修飾符是public abstract。

java 8允許在接口里定義默認(rèn)方法default和靜態(tài)方法static。

java 9允許默認(rèn)方法和靜態(tài)方法可以是private。

一個(gè)類的對象要想序列化成功，必須滿足兩個(gè)條件：

該類必須實(shí)現(xiàn)java.io.Serializable接口。

該類的所有屬性必須是可序列化的。如果不想序列化，則將該屬性注明為transient。

否則會拋出NotSerializableException異常。

虛擬機(jī)是否允許反序列化，不僅取決于類路徑和功能代碼是否一致，一個(gè)非常重要的一點(diǎn)是兩個(gè)類的序列化ID是否一致。

序列化并不保存靜態(tài)變量。

父類如果沒有實(shí)現(xiàn)Serializable接口時(shí)，反序列化時(shí)，會調(diào)用父類無參的構(gòu)造函數(shù)。

Externalizable接口繼承自java.io.Serializable。

public interface Externalizable extends java.io.Serializable {

    void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException;

    void readExternal(ObjectInput in) throws IOException, ClassNotFoundException;
}

實(shí)現(xiàn)Externalizable接口后，序列化的細(xì)節(jié)由開發(fā)人員自己實(shí)現(xiàn)。

并且Externalizable的優(yōu)先級比Serializable的優(yōu)先級高。

try/catch/finally語法中，catch不是必需的，也就是可以只有try和finally，表示不捕獲異常，異常自動向上傳遞，但finally中的代碼在異常發(fā)生后也執(zhí)行。

java 7開始支持：多個(gè)異常之間可以用|操作符：

try {
    // 可能拋出ExceptionA和ExceptionB
} catch (ExceptionA | ExceptionB e) {
    // 異常處理邏輯
}

java 7提供了一種新的語法，稱之為try-with-resources。

這種語法針對實(shí)現(xiàn)了java.lang.AutoCloseable接口的對象，接口定義：

public interface AutoCloseable {
    void close() throws Exception;
}

語法形式如下：

try (AutoCloseable resource = new FileInputStream("yunzhi.txt")) {
    // 使用資源
}

資源resource的聲明和初始化放在try語句內(nèi)，不用再調(diào)用finally，在執(zhí)行完try語句后，會自動調(diào)用資源的close方法。

String類內(nèi)部用一個(gè)字符數(shù)組表示字符串，實(shí)例變量定義為：

private final char value[];

System.out.println("yunzhi.club".length());
System.out.println("yunzhi.club".contains("yunzhi"));
System.out.println("yunzhi.club".indexOf("yunzhi"));

實(shí)際上，這些常量就是String類型的對象，在內(nèi)存中，它們被放在一個(gè)共享的地方，這個(gè)地方稱為字符串常量池，它保存所有的常量字符串，每個(gè)常量只會保存一份，被所有使用者共享。

當(dāng)通過常量的形式使用一個(gè)字符串的時(shí)候，使用的就是常量池中的那個(gè)對應(yīng)的String類型的對象。

Java中，String可以直接使用+和+=運(yùn)算符，這是Java編譯器提供的支持，背后，Java編譯器一般會生成StringBuilder，+和+=操作會轉(zhuǎn)換為append。

String hello = "hello";
hello += ", world";
System.out.println(hello);

背后，Java編譯器一般會轉(zhuǎn)換為：

StringBuilder hello = new StringBuilder("hello");
hello.append(", world");
System.out.println(hello.toString());

對于簡單的情況，可以直接使用String的+和+=，對于復(fù)雜的情況，尤其是有循環(huán)的時(shí)候，應(yīng)該直接使用StringBuilder。

不可變使得程序更為簡單安全，因?yàn)椴挥貌傩臄?shù)據(jù)被意外改寫的可能，可以安全地共享數(shù)據(jù)，尤其是在多線程的環(huán)境下。

效率高。

無序，因?yàn)?b>hash值是無序的。

默認(rèn)采用單鏈表解決沖突，如果鏈表長度超過8，將單鏈表轉(zhuǎn)換為紅黑樹。

static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;

申請內(nèi)存時(shí)，減少內(nèi)存碎片。

進(jìn)行移位操作，效率高。

tab[i = (n - 1) & hash]，使用n-1的&運(yùn)算，提高效率。

擴(kuò)容的條件：實(shí)際節(jié)點(diǎn)數(shù)大于等于容量的0.75，就是負(fù)荷系數(shù)。

因?yàn)椴煌姹镜?b>JDK計(jì)算的hash值可能是不同的。只存儲了數(shù)組的容量、實(shí)際節(jié)點(diǎn)數(shù)量和各個(gè)節(jié)點(diǎn)的key value值。

元素不重復(fù)。

添加、刪除、判斷元素是否存在都是O(1)的復(fù)雜度。

無序。

HashSet內(nèi)部是調(diào)用HashMap來實(shí)現(xiàn)的，核心就是利用HashMap中的key不能相同進(jìn)行去重，key就是Set中的值，value存了一個(gè)空對象。

TreeMap按鍵有序，為了實(shí)現(xiàn)有序，要求要么鍵實(shí)現(xiàn)Comparable接口，要么創(chuàng)建TreeMap時(shí)傳遞一個(gè)Comparator對象。

內(nèi)部使用紅黑樹實(shí)現(xiàn)，存儲映射。

紅黑樹是一種平衡二叉樹，但它不是高度平衡的，而是大致平衡的。確保任意一條從根到葉子節(jié)點(diǎn)的路徑，沒有任何一條的路徑的長度會比其他路徑長過兩倍。

紅黑樹減弱了對平衡的要求，降低了保持樹平衡需要的開銷，在實(shí)際應(yīng)用中，統(tǒng)計(jì)性能超過平衡二叉樹。

TreeSet內(nèi)部是基于TreeMap的，實(shí)現(xiàn)了有序。

HashMap的子類，內(nèi)部使用雙向鏈表維護(hù)鍵值對的順序，每個(gè)鍵值對既位于哈希表中，也位于這個(gè)雙向鏈表中。

支持插入順序維護(hù)或訪問順序維護(hù)。

插入順序：先添加的在前面，后添加的在后面，修改操作不影響順序。

訪問順序：對一個(gè)鍵值對進(jìn)行get/put操作，該鍵值對會移動到鏈表末尾，最末尾的是最近訪問的，最開始的是最久沒有訪問的。

HashSet的子類，內(nèi)部采用LinkedHashMap實(shí)現(xiàn)。

一個(gè)key是枚舉類型的Map。

內(nèi)部使用了兩個(gè)長度相同的數(shù)組，一個(gè)存鍵，一個(gè)存儲對應(yīng)的值，值為null表示沒有該鍵值對。鍵都有一個(gè)對應(yīng)的索引，根據(jù)索引可直接訪問和操作其鍵的值，效率高。

EnumSet的實(shí)現(xiàn)和EnumMap沒有任何關(guān)系！

采用位向量實(shí)現(xiàn)。0代表沒有存這個(gè)枚舉值，1代表存了這個(gè)枚舉值，效率很高。

優(yōu)先級隊(duì)列，內(nèi)部采用堆實(shí)現(xiàn)。和其他需要比較的操作一樣，要么實(shí)現(xiàn)Comparable接口，要么創(chuàng)建時(shí)傳遞一個(gè)Comparator對象。

維護(hù)一個(gè)最小堆，堆的根節(jié)點(diǎn)是最小的，即第K大元素。

每次有新數(shù)據(jù)來，和根節(jié)點(diǎn)比，如果小，不操作，如果大，替換根節(jié)點(diǎn)，調(diào)整堆。調(diào)整的復(fù)雜度為O(logK)。

維護(hù)一個(gè)最大堆和最小堆，假設(shè)當(dāng)前中位數(shù)為M，最大堆維護(hù)<=M的元素，最小堆維護(hù)>=M的元素，但兩堆中都不包含M。

新數(shù)據(jù)來時(shí)，如果<=M，放到最大堆中，如果>=M，放到最小堆中。

數(shù)據(jù)加入之后，如果兩堆元素相差>=2，將M加入到元素少的堆中，元素多的堆的根節(jié)點(diǎn)移除作為新的中值元素。

之前一直很怕這張圖，但是隨著積累，圖中的類我們也逐漸地學(xué)會并掌握了。

Collections常用方法。