java复习-高频技术及应用场景

0 前言

鄙人对java语言，实话说，不是很感冒。比如解决一个问题，笔者的行为流程一般是这样的：

有了这个，你再跟我说什么封装，继承，多态，这显然一下子限制妨碍了笔者的想象力。另一方面，这几年做开发，有些方面囫囵吞枣，有些方面理解不透彻。温故而知新，因此，本人按照正常做事的思维，去复习回顾下之前用的高频java技术。

总体的复习结构如图：

1 语言特性

1.1 封装

封装可以用隐藏，模块化，组件化来理解。虽然A同事写了一大堆代码，但是我不想知道代码的细节，我只想知道怎么调用这段代码。

1.1.1 对象创建

一个对象的创建，必须经历声明->创建->初始化 3个步骤。

1.1.2 对象内存分配和引用

对象的创建，同时在内存中给予其分配一块内存，使用索引可访问该内存的地址。在java的语言设计中，为了内存的高效使用，在内存分配上，会使用“引用“的概念。这个概念类似C语言的指针。

比如，在对象clone上，深clone，会clone该对象引用指向的所有对象。

1.2 继承

继承有点类似于”沿用“一词，你做了什么，我沿用你的套路；如果我的情况不一样，我可以做些部分更改。在归纳”对象集合“的时候，比如归纳狗的时候，需要梳理狗的种类，皮毛颜色，三围，原产地，先总结一些公共特征，然后子类沿用公共特征，这样可以简化描述对象的难度。

1.3.1 重载和重写

1.3 多态

”多态“这个词字面上不好理解。它实际描述的是”行为“，即”Action“，或者”DO-WHAT“。
表述就是某一对象的不同行为；多个对象的多种行为。

1.4 抽象

抽象就是抽象。也是简化描述现实的常用思想。

2 集合

2.1 Array

数组不属于集合的划分。由于本人用的高频，而且数组内涵蛮丰富的，所以就放在这里。
（1）集合特点

集合关注点一般有几个主要特点：

1. 有序，无序；
2. 速度快慢；
3. 安全性。

抽象理论不提，一般应用主要根据数据特点。
1 一般有序数据的应用较多。有序集合，大多是List。

List，根据生成数据方式，分为，ArrayList 和LinkedList

2 另一个是无序数据，这类数据，分为2类，一类为带标记，一类为纯无序。

纯无序，因其数据特点，互联网端见的较少，一般用HashSet，因为相同的元素具有相同的hashCode，不能有重复元素。

带标记的，通常用HashMap，是一种用键值对存储的数据存储方式。还有一种树型数据结构，TreeSet,暂不提。

日常人们数据交互中，有几项常见交互模式：

1. 增删改查
2. 排序
3. 线性关系
4. 非线性关系

似乎没有通用的数据结构。

对于集合的快慢，这里重点复习下hashCode。

hashCode是通过一种算法生成的编码。hashCode 编码可用于对象在内存中地址位置。

安全性方面，主要是线程安全。速度快的，都是线程不安全的。这部分比较复杂，不提。

（2）hashCode的应用笔记

hashMap由于采用hashCode分配内存思路，时间复杂度为O(n)，所以速度很快。

在判断对象重复时，有2个步骤：

1. 通过hashCode定位内存地址，地址是空的，则没有重复；
2. 如果地址非空，调用它的equals方法与新元素进行比较。

这里面又涉及了判断方法等细节。常见的判断方法有：==、equals()、hashCode()。

三者的具体解析，参见：

https://www.cnblogs.com/xudong-bupt/p/3960177.html

总结就是：

1. ==是比较两个对象在JVM中的地址，地址相同，则对象相同。
2. 根类Obeject中的方法equals，直接调用==，比较对象地址；string中的equals，先比较地址，如果不同，挨个比较两个字符串对象内的字符。
3. 根类Obeject中的方法hashCode，返回对象的32位jvm内存地址。hashCode跟equals有联动关系，重写时，务求hashCode跟equals判断一致。（注意：相同对象，hashCode相等；但hashCode相等，对象不一定相等。）

所以，在对象比较时，一般都用equals方法。

（3）集合遍历

遍历方式，有序遍历和迭代遍历。
集合类的通用遍历方式, 用迭代器迭代:

Iterator it = list.iterator();
while(it.hasNext()) {
　　Object obj = it.next();
}

2.2 List

List遍历方式：
第一种：

for(Iterator iterator = list.iterator();iterator.hasNext())
{                    
    int i = (Integer) iterator.next();                   
    System.out.println(i);               
}

第二种：

Iterator iterator = list.iterator();
while(iterator.hasNext()){
    int i = (Integer) iterator.next();
    System.out.println(i);
}

第三种：

for (Object object : list) { 
    System.out.println(object); 
}

第四种：

for(int i = 0 ;i

2.3 Map

Map遍历方式：

1.通过获取所有的key按照key来遍历

	//得到每个key多对用value的值
    Set set = map.keySet(); 
    for (Integer in : map.keySet()) {	
    //得到所有key的集合
        String str = map.get(in);
    }

2.通过Map.entrySet使用iterator遍历key和value

 Iterator> it = map.entrySet().iterator();
    while (it.hasNext()) {
         Map.Entry entry = it.next();
           System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());
    }

3.通过Map.entrySet遍历key和value，推荐，尤其是容量大时

for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {
    //Map.entry 映射项（键-值对）  有几个方法：用上面的名字entry
    //entry.getKey() ;entry.getValue(); entry.setValue();
    //map.entrySet()  返回此映射中包含的映射关系的 Set视图。
    System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());
}

通过Map.values()遍历所有的value，但不能遍历key

for (String v : map.values()) {
            System.out.println("value= " + v);
     }

2.4 Set

3 错误规避和处理

3.1 异常

异常体系如图：

Error：用于指示合理的应用程序不应该试图捕获的严重问题。这种情况是很大的问题，大到你不能处理了，所以听之任之就行了，你不用管它。比如说VirtualMachineError：当 Java 虚拟机崩溃或用尽了它继续操作所需的资源时，抛出该错误。

Exception：它指出了合理的应用程序想要捕获的条件。Exception又分为两类：一种是CheckedException，一种是UncheckedException。这两种Exception的区别主要是CheckedException需要用try…catch…显示的捕获，而UncheckedException不需要捕获。通常UncheckedException又叫做RuntimeException。《effective java》指出：对于可恢复的条件使用被检查的异常（CheckedException），对于程序错误，使用运行时异常（RuntimeException）。

我们常见的RuntimeExcepiton有IllegalArgumentException、IllegalStateException、NullPointerException、IndexOutOfBoundsException等等。对于那些CheckedException就不胜枚举了，我们在编写程序过程中try…catch…捕捉的异常都是CheckedException。io包中的IOException及其子类，这些都是CheckedException。

处理异常有2种方式：

1. try…catch
2. throw 或throws

比如：

try {
  File file = new File("d:/a.txt");
  if(!file.exists())
    file.createNewFile();
} catch (IOException e) {
  // TODO: handle exception
}

使用田throws：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            createFile();
        } catch (Exception e) {
            // TODO: handle exception
        }
    }
     
    public static void createFile() throws IOException{
        File file = new File("d:/a.txt");
        if(!file.exists())
            file.createNewFile();
    }
}

3.2 错误规避

说到规避，就得预先知道可能会出现的问题，哪些情况会出现问题呢？

1. 资源清理，诸如文件，网络，数据连接，,内存清理。
2. 复杂的逻辑
3. 调用不熟悉的方法或对象
4. 处理跟“序列”有关的逻辑

常见的异常有：

• 空指针异常类：NullPointerException

• 类型强制转换异常：ClassCastException

• 数组下标越界异常：ArrayIndexOutOfBoundsException

• 文件已结束异常：EOFException

• 文件未找到异常：FileNotFoundException

• 字符串转换为数字异常：NumberFormatException

• 输入输出异常：IOException

• 方法未找到异常：NoSuchMethodException

• 断言错, 用来指示一个断言失败的情况：java.lang.AssertionError

• 实例化错误。当一个应用试图通过Java的new操作符构造一个抽象类或者接口时抛出该异常：java.lang.InstantiationError

• 内部错误。用于指示Java虚拟机发生了内部错误：java.lang.InternalError

• 数组存储异常。当向数组中存放非数组声明类型对象时抛出：java.lang.ArrayStoreException

• 类造型异常。假设有类A和B（A不是B的父类或子类），O是A的实例，那么当强制将O构造为类B的实例时抛出该异常。该异常经常被称为强制类型转换异常 ：java.lang.ClassCastException

• 找不到类异常。当应用试图根据字符串形式的类名构造类，而在遍历CLASSPAH之后找不到对应名称的class文件时，抛出该异常：java.lang.ClassNotFoundException

4 jvm

4.1 结构

4.2 运行流程

5 文件IO

5.1 字节流

IO流容易搞混淆。

一般分为字节流和字符流。

1. 字节流与字符流区别？

• 字节流：操作的数据单元是8位的字节。InputStream、OutputStream作为抽象基类。
• 字符流：操作的数据单元是字符。以Writer、Reader作为抽象基类。
• 字节流可以处理所有数据文件，若处理的是纯文本数据，建议使用字符流

流的作用和应用也很复杂。流的作用有节点流，处理流，缓冲流，转换流等；流作为一种思想，内涵丰富，这里不提。

2. 常见应用
   一般互联网资源主要由文本，图片，声音，视频组成。
   读写文本文件，一般用字符流。
   其它，图片，声音，视频，一般用字节流。

3. 常用代码

（1）使用字节流读取本地文件

//File对象定位数据源
    public static void getContent(File file) throws IOException { 
    //创建文件缓冲输入流
    file BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(file)); 
    byte[] buf = new byte[1024];//创建字节数组，存储临时读取的数据 
    int len = 0;//记录数据读取的长度
     //循环读取数据
     while((len = bis.read(buf)) != -1) { //长度为-1则读取完毕 
     System.out.println(new String(buf,0,len));    
    }
     bis.close(); //关闭流
    }

5.2 字符流

（二）使用字符处理流读取本地文件内容

public static void getContent(String path) throws IOException {
        File f = new File(path); 
        if (f.exists()) { // 判断文件或目录是否存在
            if (f.isFile()) { 
                BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(path));//该缓冲流有一个readLine()独有方法
                String s = null;
                while ((s = br.readLine()) != null) {//readLine()每次读取一行
                    System.out.println(s);
                }
            }
        }
    }

（三）使用字符流写入数据到指定文件：

public static void main(String[] args) throws IOException {
        //以标准输入作为扫描来源
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        File f = new File("D:\\reviewIO\\WRITERTest.txt");
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(f));
        if(!f.exists()) {
            f.createNewFile();
        }
        while(true) {
            String s = sc.nextLine();
            bw.write(s);
            bw.flush();
            if(s.equals("结束") || s.equals("")) {
                System.out.println("写入数据结束！");
                return;
            }
        }
    }

参考索引：
https://www.cnblogs.com/fwnboke/p/8529492.html
https://www.cnblogs.com/chen-lhx/p/4992401.html

5.3 高频应用场景

文件多为csv，excel，txt，json，网络上高频应用场景：

1. 文件读写；
2. 文件上传，下载；
3. 文件批量上传，下载；
4. 文件格式转换，如csv转excel。

每一种场景对应的代码逻辑，需掌握。

6 网络

6.1 网络IO流

6.1.1 字节流

6.1.2 字符流

6.1.3 对象流

6.2.3.1 对象序列化

网络传输对象时，需要先序列化（Serializable）对象，

序列化，把对象转为字节序列的过程。

什么情况下需要序列化？

当把对象从一个地方转移到另一个地方，需要序列化。

1. 内存转磁盘
2. 内存转数据库
3. 网络A点到B点
   其它等等。

哪些对象不会被序列化？

1. 安全方面的原因，比如一个对象拥有private，public等field，对于一个要传输的对象，比如写到文件，或者进行rmi传输 等等，在序列化进行传输的过程中，这个对象的private等域是不受保护的。
2. 资源分配方面的原因，比如socket，thread类，如果可以序列化，进行传输或者保存，也无法对他们进行重新的资源分 配，而且，也是没有必要这样实现。

6.2 应用协议

6.2.1 http

1. 请求方式（GET,POST,HEAD等）.

   常用的有GET,POST,默认是GET。
   GET限制：
   在URL地址后附带的参数是有限制的，其数据容量通常不能超过1K。
   POST：
   多用于表单提交，传送的数据量无限制。

2. 请求体

   
   http消息头：

   accept:浏览器通过这个头告诉服务器，它所支持的数据类型
   　　Accept-Charset: 浏览器通过这个头告诉服务器，它支持哪种字符集
   　　Accept-Encoding：浏览器通过这个头告诉服务器，支持的压缩格式
   　　Accept-Language：浏览器通过这个头告诉服务器，它的语言环境
   　　Host：浏览器通过这个头告诉服务器，想访问哪台主机
   　　If-Modified-Since: 浏览器通过这个头告诉服务器，缓存数据的时间
   　　Referer：浏览器通过这个头告诉服务器，客户机是哪个页面来的 防盗链
   　　Connection：浏览器通过这个头告诉服务器，请求完后是断开链接还是何持链接

3. 响应体
   

   状态码解释：
   

4. 请求内容（字符串，对象，json等）

5. 自定义自定义响应头，响应状态码

   • Content-Encoding响应头，告诉浏览器数据的压缩格式；
   • content-type响应头，指定回送数据类型；
   • refresh响应头，让浏览器定时刷新
   • content-disposition响应头，让浏览器下载文件

6. 大量请求优化
   请求独立
   线程池。
   …

参考资料：
https://www.cnblogs.com/xdp-gacl/p/3751277.html

6.3 接口

6.3.1 接口权限

6.3.2 访问限制

6.3.3 接口加密

7 消息

7.1 事件

7.2 线程