Java语言基础知识全总结
一．Java的优点
1. 跨平台性。一次编译，到处运行。Java编译器会将Java代码编译成能在JVM上直接运行的字节码文件，C++会将源代码编译成可执行的二进制代码文件，所以C++执行速度快
2. 纯面向对象。Java 所有的代码都必须在类中书写。C++兼具面向对象和面向过程的特点？
3. Java提供很多内置的类库，例如支撑多线程和GC
4. Java由JVM自动进行内存分配与回收，c++需要开发人员管理内存。
5. 简洁。去除了C++的指针，多重继承等
6. Java不支持多继承，但是可以实现多个接口来做到。C++支持多继承
7. Java不支持运算符重载
8. Java不支持自动类型转换，必须开发人员显式转换，C++支持自动转换
二、Public static void main(String[] args)解析
1. Public表示这个方法可以由任何类或对象访问
2. Static表示全局，static修饰的方法为静态方法，独立于该类的所有实例，可以通过类名访问，不能通过对象名访问，
a) 方法内不能使用this super等关键字。
b) 方法内不能访问实例变量，因为实例变量属于某个具体实例的
c) Static修饰的静态变量在全局内只有一个拷贝，但是实例变量每创建一个实例就会分配一次内存
d) Static的特点：
i. 对共享数据单独空间存储，节省空间
ii. 可以直接通过类名调用
iii. 缺点：生命周期过长，且静态方法内只能访问静态变量，访问局限性。
3. void表示可以没有return
4. main()表示入口方法
三、一个Java文件是否可以有多个类？
1. 一个Java文件可以包含多个类
2. 但是！ public访问权限的类只能有一个且必须与文件名同名
3. 如果文件中没有public访问权限，那么文件名是任意名字都可以。
4. Javac编译时会对每一个类、包括内部类生成一个单独的class文件
四、面向对象与面向过程
1. 面向过程：以过程为中心，分析出解决问题的步骤，用函数把这些步骤一步一步实现。
a) 举例：汽车发动、汽车行驶、汽车刹车三个事件，针对三个事件写三个函数，按过程调用
2. 面向对象：一个对象类定义了具有相似性质的一组对象，核心是继承封装多态
a) 关注的汽车这类对象有的方法，可以调用任意一个方法
五、继承封装多态
继承
1. 将类的共有属性抽象，提取到父类中，提供代码复用性
2. java只支持单继承，多继承可以用接口实现
3. 判断对象A是否继承了类：Object A instanceOf ClassB
4. 判断对象A是否【是】该类的对象：ObjectA.getClass() == Parent.class
封装
1. 隐藏对象的属性和实现细节，仅提供公共访问方式访问，提供get/set函数访问属性
2. 好处：提高代码健壮性
多态
1. 动态方法调用。当父类对象的引用变量指向子类对象实例时，被引用对象（子类）的类型决定了调用谁的成员方法，而非引用变量的类型决定
2. 表现：重载（编译时多态，编译时就能确定执行哪个）、重写（运行时多态，运行时决定）
3. 应用：例如登陆页面有两种用户：管理员和普通用户，有相同的方法但是登陆后进入不同的界面，所以都继承父类的login方法，但是不同对象有不同的操作
六、JDK与JRE
1. JDK是JavaDevelopment Kit，java开发工具，包含JRE和编译器javac。如果需要写Java代码需要安装JDK
2. JRE是Java RuntimeEnvironment ，Java运行时环境，如果只需要运行java程序，只需要安装jre
七、一个Java程序编译、加载、执行全过程
1. Java源码编译
a) 分析和输入到符号表
b) 注解处理
c) 语义分析
d) 生成class字节码文件，class字节码文件包括：结构信息，例如class文件格式的版本号，各部分的数量与大小；元数据：方法声明和常量池；方法信息：对应java语句和表达式对应的信息
2. 类加载
a) 类加载分为五个过程：加载、验证、准备、解析、初始化
b) 发生时机：运行期间（因为编辑阶段已经结束）
c) 加载：
i. 将编译生成的class字节码文件的二进制字节流读到内存中，将其放到方法区中，在方法区中创建一个Class对象。---工具：类加载器（见八）
ii. 验证：确保class文件中的字节流符合java虚拟机的要求。验证以下四方面“
1. 文件格式的验证：c字节流是否符合class文件的规范‘
2. 元数据验证：对class文件描述的信息进行语义分析，例如这个类是否有父类、是否继承了不允许被继承的父类
3. 字节码验证：确保程序语义是合法的
4. 符号引用验证：为第四步提供服务，确保解析动作能正确执行
iii. 准备：
1. 为【类变量】分配内存并初始化为默认值。
2. 类变量指的是static修饰的、属于类的而非属于对象实例的变量，实例变量会在对象实例化时被分配堆空间
iv. 解析：把常量池中的符号引用转换为直接引用
v. 初始化：这一步才是开始执行java代码。
1. 根据程序员的意志对【类变量】赋初值。
2. 必须初始化的情况：
a) 创建类的实例对象new之前必须对类初始化
b) 初始化一个类时，若父类没有被初始化，那么必须先初始化其父类
c) 通过反射调用某个类时，若类还未初始化，必须先初始化
d) 访问类的静态变量static时
e) 虚拟机启动时必须先初始化指定的主类
3. 类执行
八、类加载器
1. 作用：读取class字节码文件，将其加载到方法区中并生成一个对象
2. 分类
a) Bootstrap启动类加载器，加载Java的核心jar库（由C++编写），
b) Extension ClassLoader扩展类加载器。加载Java的扩展类库，
c) Application ClassLoader应用类加载器。加载java应用类，classpath路径下
d) 自定义类加载器。
3. 双亲委派模型
a) 原理：当一个类加载器请求加载某个类时，他不会自己尝试去加载这个类，而是把这个请求委托给自己的父加载器，由父加载器再向上委托。每一层的累积都是这样，因此所有的类加载器的请求最终都会被委托到启动类加载器，只有当父加载器返回无法加载时才会自己尝试加载。
b) 好处：防止类加载过程中的安全性问题。若一个开发者编写了一个与java类库同名的java类Object，那么不会使用自己定义的类加载器，而是由上层的类加载器加载。
i. 例子：
ii. 写了一个Object类放在java.lang包下，那么编译不出错，但是运行出错，因为真正的Object类被启动类加载器加载到内存中，若应用类加载器也成功加载的话将会出现多个不同的Object类
iii. 不放在java.lang包，不会报错，因为启动类加载器和扩展类加载器的加载路径中没有这个class，所以应用类加载器会去尝试主动加载。
4. 自定义类加载器
a) 自定义类加载器要继承java.lang.ClassLoader类，重写其findClass()方法
b) 原因：JVM提供的类加载器只会加载指定路径下的jar和class，如果想要加载网络上或者其他目录的class文件，需要自定义类加载器
c) 实现：
i. 继承ClassLoader，
ii. 实例变量：一个加载路径为path，类加载器的名字name
iii. 构造方法是传入一个字符串设置为类加载器的名字name
iv. findClass方法：new一个文件输入流读入路径下该名字.class这个class文件，写入到字节流，即转换成二进制字节码，然后调用defineClass函数传入name 二进制字节码创建Class对象
d) 使用：
i. New一个类加载器的实例。
ii. 调用加载函数生成一个Class对象
iii. Class.newInstance()生成对象实例
九、对象实例化
1. 对象实例化的五种方法：
a) new关键字
b) 使用Class类的newInstance方法，实质上也是调用的构造器的方法，只不过是无参构造函数
c) 调用Class对象的getConstructor方法得到构造器，对指定构造器调用newInstance方法
d) clone方法，调用clone方法的对象所属的类必须实现了Cloneable接口
e) 反序列化：反序列化一个对象时，JVm会创建一个对象接收，然后赋值给我们定义的对象引用。类必须实现Serializable接口
2. 对象实例化过程
a) 编译
b) 类加载
c) 执行static代码块
d) 在堆中开辟内存空间，分配内存地址，建立对象的实例变量，进行默认初始化
e) 实例变量的初始化
f) 构造代码块
g) 构造方法
h) 将内存地址赋值给虚拟机栈中-局部变量表-reference表中的对象引用p
十、变量
1. 成员变量作用于整个类中，存放于堆中（因为对象的存在而存在），可以不用显式初始化，因为对象实例化的一步就是为成员变量赋初值，可以用访问修饰符修饰
2. 局部变量作用域方法中，存放于虚拟机栈-局部变量表中，必须显式初始化，不能用访问修饰符修饰
3. 同名时，默认使用局部变量，若变量前加this那么使用成员变量
十一、访问权限
1. public：子类中、不同包中
2. protected：同一包中、子类中
3. default：同一包中，该类中
4. private：只能在该类中访问
十二、构造函数
1. 构造函数名和类名一致，不能有返回语句，函数签名也不能有返回值，void也不行
2. 对象一旦建立就会调用构造函数
3. 若类中未定义构造函数，那么系统默认一个无参的构造函数；若自定义了构造函数，那么不会再创建空的构造函数了。
4. 一个类可以有多个构造函数
5. 构造函数不能由开发者调用，必须由系统在创建对象时1调用
6. 子类的第一条语句就是调用父类的构造函数，因为初始化子类必须先初始化父类，若父类有无参构造函数则不需要显式调用；父类无无参构造函数则必须显式指明super.父类构造函数
7. 执行顺序：父类静态变量/静态代码块-子类静态变量/静态代码块-父类实例变量/实例代码块-父类构造函数-子类实例变量/实例代码块-子类构造函数
一个实例变量在对象初始化过程中会被赋值几次？
1. JVM在为对象分配内存后，对每一个实例变量赋默认值
2. 若在声明变量时进行了赋初值操作，那么第二次赋值
3. 若在实例代码块中对变量进行了赋值操作，那么第三次赋值
4. 若在构造函数中对实例变量进行了复制操作，那么第四次赋值
5. 所以，最少一次，最多4次
十三、重载和重写
1. 是Java编译时多态（重载）和运行时多态（重写）的表现
2. 重载：
a) 多个同名函数在同一个类中出现
b) 参数列表【必须】不同
c) 返回值不关注
d) 访问权限不关注
e) 异常类型不关注
3. 重写：
a) 子类中有和父类函数同名的函数
b) 参数列表、返回值必须相同（返回值可以是父类该方法返回值的子类）
c) 不能缩小访问权限
d) 异常类型必须是子类
e) 不能对final修饰的方法重写
十四、抽象类和接口
1. 抽象类
a) 用处：将一些信息抽象到一个类中，且不需要使用他的对象，限制子类的设计。
b) 定义：包含抽象方法的类叫抽象类，用abstract修饰
c) 抽象类中也可以包含非抽象方法
d) 抽象类不能创建对象实例
2. 抽象方法
a) 只有方法声明，没有实现
b) 访问权限必须是public/peotected，因为要子类去实现
c) 如果一个子类继承一个抽象类，那么必须实现其所有抽象方法，否则子类也必须是抽象的
3. 接口
a) 用处：比抽象类更抽象，只是为了标记有哪些功能
b) 接口中只能包含抽象方法，不能包含非抽象方法
c) 接口中的变量指定为public static final，static表示不需实例化就可以调用，final不可更改
d) 接口中的方法public abstract
e) 一个类可以实现多个接口
4. 标记接口
a) 接口的源码为空
b) 三个：RandomAccess标记是否支持按索引随机访问；Cloneable标记是否支持clone方法；Serializable表示是否支持序列化
5. 对比
a) 抽象类可以包含非抽象方法，接口中不可以包含
b) 抽象类必须有构造函数（可以隐式），因为子类实例化需要调用父类的构造函数；接口不能有构造方法，写入构造方法编译出错
i. 为什么？因为构造方法用于初始化成员变量，接口的成员变量全部是public static final，不需要构造函数来初始化。且
ii. 一个类可以实现多个接口，若接口有构造方法，不好确定构造方法的调用次序
c) 抽象类中可以包含static静态代码块和静态方法，接口不可以（无法被实现）
d) 抽象类是对事务的抽象，接口是对行为的抽象。继承类是一个是不是的关系，实现接口是一个有没有的关系
十五、序列化Serializable
1. 序列化的类必须实现Serializable标记接口。
2. 使用原因：
a) 持久化对象。将对象的实例变量持久化到磁盘中，日后可以重新恢复这个对象
b) 远程方法调用。将对象从一个应用程序域发送到另一个应用程序域，例如分布式应用
3. 避免序列化：transient关键字修饰的成员变量不会被序列化，反序列化后是默认值。
4. 序列化只会对实例变量序列化，所以static修饰的变量不会被序列化
5. 方法不会被序列化，序列化的是类名和属性
6. 序列化的步骤
a) 创建一个ObjectOutputStream输出流，调用writeObject方法
7. public static void main(String[] args)throws Exception {
8.
9. Constructor constructor= Student.class.getConstructor(Integer.class);
10. Student stu3 =constructor.newInstance(123);
11.
12. // 写对象--序列化
13. ObjectOutputStream output = newObjectOutputStream(new FileOutputStream("student.bin"));
14. output.writeObject(stu3);
15. output.close();
16.
17. // 读对象---反序列化
18. ObjectInputStream input = newObjectInputStream(new FileInputStream("student.bin"));
19. Student stu5 = (Student)input.readObject();
20. System.out.println(stu5);
21. } 十六、内部类（补充更多）
1. 概念：将一个类定义在另一个类的内部，内部类在编译时也会被单独编译成一个class字节码文件
2. 四种内部类：
a) 成员内部类
b) 局部内部类：定义在方法内部
c) 匿名内部类
i. 没有名字的内部类，只会在该外部类的一个方法中使用到，所以不必要定义一个成员内部类然后new实例对象，只需要在该方法的参数列表中new
history_bt.setOnClickListener(newOnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
// TODO Auto-generated methodstub
}
i. });因为直接new 类，所以只会创建一个实例
d) 静态内部类
十七、泛型
1. 概念：参数类型化，在调用时传入具体的参数类型。
2. 特点：
a) 编译阶段有效。在编译阶段会检查类型安全；正确编译后会将泛型信息擦除，泛型信息不会进入运行阶段
b) 类型擦除目的：向下兼容，兼容java5之前的非泛型代码
3. 泛型的类型只能为【类】类型，不能为基本数据类型（可以使用其封装类）
分类：泛型类、泛型方法、泛型接口
1. 泛型类
a) 类的定义中不指定具体类型，在类的实例化时指定具体的参数类型，所以可以产生不同类型的对象
b) 代表：容器接口的具体实现类：ArrayList HashMap HashSet
c) 模板：
2. 泛型接口
a) 代表：List Set Map
b) 虽然只创建了一个泛型接口，但是可以根据传入泛型的类型的不同，形成不同的接口
3. 泛型方法
a) 概念：方法声明时不制定具体类型，用泛型代替；调用时给出具体的类型
b) 格式：在修饰符之后，返回类型之前加入一个泛型参数列表
c) 例子：
i. 
通配符
1. 非限定通配符：？
a) 解决问题：不同版本的泛型类实例不兼容，子类也不可以。例如一个实例使用Number作为形参，如果存入Integer那么会报错。
b) 用？代替具体的类型
c) 但是一般只用于读，不用于写
2. 限定通配符
a) 上边界限定：？ extends 类A，表示传入的类型必须是A类或者其子类类型
b) 下边界限定：? super 类A，表示传入的类型必须是A或其父类
十八、Java数据类型
1. 三类：基本数据类型、枚举类型、引用类型
2. 基本数据类型（8）：char-16，boolean-1，Byte-8，short-16，int-32，long-64，float-32，double-64
3. String不是基本数据类型
十九、值传递&引用传递
1. 值传递
a) 将实参的值copy一份给形参，内存中存在着两个相等的基本类型，方法中的操作都是对这个形参的值的修改，不会影响到原来的实参
b) 基本数据类型
2. 引用传递
a) 将实参的引用copy一份传给形参，函数接收的是原始值的内存地址。形参实参指向的是同一块内存地址，所以形参的修改会影响实参
3. 本质上，两种传递都是值传递，引用传递可理解为传递的是地址值
4. 注意：String不是基本书库类型，但是形参的修改也不会影响原来实参，因为String是不可变的，一旦创建若修改那么会新建一个String对象来存储，方法返回的是新对象的引用地址
二十、==与equals
二十一、Object类
1. Object类是其他所有类的基类，所有的Java类都直接或间接继承Object类；接口不集成Object类
2. 方法：
a) clone()方法
i. 目的：解决对象复制时的引用传递，使得改变新对象时旧对象不会随之改变。
ii. 方法签名：protected native object clone() throws CloneNotException
iii. 调用clone函数返回的是新对象的引用
iv. 用native关键字修饰（由C/C++实现）
v. 要使用clone方法，类必须实现了Cloneable标记接口
vi. 深拷贝与浅拷贝
1. 区别：在对于有引用类型的变量的对象的拷贝时，是否会对引用指向的对象进行拷贝
2. 浅拷贝：在拷贝对象时，对于基本数据类型的变量会重新复制一份，但是对于引用类型的变量只是复制引用地址，对引用指向的对象没有复制。例如对象c1中有引用类型的变量，c2是c1的浅拷贝，那么c1中引用变量所指的对象的成员变量改变时，c2也会变
b) getClass()方法
i. getClass方法得到这个对象所属类的类对象
ii. ObjectA.getClass() == 类.class
c) equals方法与hashCode()方法
i. 必须成对重写
ii. equals方法默认是基本数据类型比较值，引用类型比较地址（相当于==），可以通过重写改为逻辑上的值比较
iii. 两个对象相等，那么equals相等
iv. equals相等，那么hashcode一定相等
v. hashCode相等，equals不一定相等
d) toString()方法
i. 由对象所属的类和对象的hash码唯一确定，
ii. 源码：
public String toString() {
returngetClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
}
e) wait/notify/notifyAll方法
i. 只能在synchronized代码块中使用
ii. 都是Object的方法
iii. 线程A调用wait方法，那么A释放锁并进入等待唤醒状态，其他线程B拿到锁后调用notifyAll方法，唤醒A，当B的同步代码块执行完毕后释放锁
f) finalize()方法
i. 与JVM垃圾回收机制有关，在可达性分析后，会检查是否有必要执行finalize方法来进行自我拯救
ii. 源码是一个空方法，由JVM自动调用，不能人工调用
iii. 任意一个对象的finalize方法只会被调用一次，所以finalize没必要执行的情况：1已经执行过，2finalize方法未被重写
二十二、String，StringBuilder，StringBuffer
1. 他们三个类的源码都是final修饰的，【不可被继承】
2. String一旦创建不可更改，StringBuilder和StringBuffer创建后可以更改
3. String不可修改的原因：String存储在final修饰的char[]数组，final修饰的变量一旦赋值不可以更改
4. 使用
a) String的好处是相同的字符串不汇率再往常量池中放，常量池中对于相同的只保存一份，所以节省空间
b) StringBuffer和StringBuilder是长度可变的，可以用append追加字符，所以涉及频繁的字符串修改操作，选择StringBuffer/StringBuilder
c) StringBuffer类中所有的方法都是synchronized修饰的（方法与StringBuilder相同），所以是线程安全的。StringBuilder线程不安全==效率高于StringBuffer
二十三、STL
1. 分类：Collection接口、Map接口、工具类
a) Collection接口包括List和Set
b) List包括ArrayList，LinkedList，Vector，Stack
c) Set包括HashSet，TreeSet，LinkedHashSet，SortedSet，Set中的实现类都是基于Map实现的
d) Map包括HashMap，TreeMap，LinkedHashMap，HashTable
e) 工具类包括Collections（操作集合），Enumeration（枚举），Iterator（遍历），Arrays（操作数组）
2. 标记接口：
a) ArrayList和Vector和Stack实现了三个标记接口，其他的STL都只实现了两个接口（Cloneable，Serializable）
3. List接口
a) 特点：List中的元素时有序的，允许重复，可以精确控制每个元素的插入删除位置
b) 分类：ArrayList LinkedList Vector Stack（继承Vector）
c) List的remove方法有两个：
i. remove(Object o)：删除List中的元素o
ii. remove(int index)：删除index位置的元素
iii. 区别：传入参数是对象or int
iv. remove后，后面的元素会依次前移
d) ArrayList：
i. 特点：
1. 线程不安全
2. 底层数据结构是动态数组
3. 需要扩容
ii. 扩容机制：
1. 默认初始容量为10，扩容为1.5倍
2. 数组扩容时，会将原数组中的元素拷贝一份到新数组，操作代价很高
iii. 线程不安全的解决方法：
1. Coleections工具类中有一个synchronizedList方法，可以将list包成线程安全的list
2. concurrent包下有一个CopyOnWriteList类
a) 特点：读写分离，读和写不同的容器
b) 原理：写时复制，多个线程读时共享一个容器中的数据，但是有一个线程在add数据时，会复制一个容器副本，大小为length+1，在新List中添加数据，最后将原容器的引用指向新容器，在这个过程中其他线程读，仍是读原容器的数据。
c) 优点：多线程并发，读时可写，写时可读
d) 缺点：两个数组长期驻扎在内存中，内存占用大；只能保证数据的最终一致性，不能保证实时一致性
e) LinkedList
i. 特点：
1. 不是线程安全的
2. 基于双向链表实现，所以可以用作栈、队列
3. 无默认初始大小，无扩容机制
ii. add元素的原理：
生成一个新的Node节点，前驱pre为尾节点，后继为null，若尾节点为null，那么将头结点赋值为Node，否则将尾节点的后继赋值为Node
f) Vector
i. 特点：
1. 线程安全
2. 底层数据结构是动态数组
3. 初始为10，扩容为2倍
g) ArrayList与LinkedList对比
i. 相同
1. 都是List接口的实现类
2. 都实现了Cloneable，Serializable接口，可以克隆，可以序列化
ii. 不同：
1. 一个基于动态数组，一个基于双向链表
2. ArrayList需要扩容，初始大小为10；LinkedList不需要扩容，无初始默认大小
3. 对于随机访问，ArrayLIst效率更高，因为LinkedList需要移动指针；对于插入删除元素，LinkedList效率更高，因为ArrayList要移动数据（除非在末尾）
h) ArrayList与vector对比
i. 相同
1. 都是基于动态数组
2. 都需要扩容
3. 都支持索引随机访问
4. 初始大小都为10
ii. 不同
1. 一个线程不安全，一个线程安全
2. ArrayList扩容为1.5倍，Vector为2倍
3. 线程安全的Vector和HashTable支持Enumeration遍历，线程不安全的不支持
i) synchronizedList与Vector对比
i. 不同点：synchronizedList扩容为1.5倍，Vector扩容速度更快为2倍
4. Set接口
a) 特点：无序，不重复
b) 分类：HashSet，TreeSet，LinkedHashSet，SortedSet
c) HashSet
i. 特点
1. 基于HashMap实现
2. 线程不安全
3. 允许null元素，但只能有一个
d) TreeSet
i. 特点
1. 元素存储在红黑树中，有序
2. 默认为升序
3. 线程不安全
e) LinkedHashSet
i. 特点：保存【插入】顺序
f) SortedSet
i. 特点
1. 有序
5. Map接口
a) 特点：键值对存储
b) 分类：HashMap，HashTable，TreeMap，LinkedHashMap，ConcurrentHashMap
c) 演进：Java1.0引入HashTable，实现线程安全；Java5引入ConcurrentHashMap,是HashTable的替代，分段锁使得效率更高，读写可并发
d) 三种视图
i. keyset()：返回键的集合（Set）
ii. values()返回值的集合（Collection）
iii. entrySet()返回键值对集合（Set）
e) HashMap
i. 存储结构
1. 是Entry数组+链表的组合，每个Entry元素对应一个桶（链表），链表的每个节点存储的是key-value【键值对】
2. 如果Entry数组够大，即使比较差的hash算法也能够数据分散；如果Entry数组过小，那么及时比较好的hash算法也会产生较多的碰撞冲突，所以需要时间空间权衡
ii. 扩容机制
1. 初始Entry数组大小（桶数）为16，当HashMap中元素个数大于负载因子*桶数，那么扩容为原来的两倍
2. Java1.8变化
a) 在Java1.7及之前，扩容后原Map中的元素需要重新hash，重新散列到新Map，在1.8之后，扩容后不需要重新hash，新容量=旧容量*2，所以看hash码新增的一位是0/1,0则保持原位置，1则原位置+oldLength
b) 相当于新建两条链表，位置不变的插入链表A，位置变化的插入链表B，然后拼接两条链表
c) 好处：省去了重新计算hash码的时间，而且也保证了随机，也避免了向新Map中插入元素时的倒置，所以不会死锁
3. java7之前HashMap在多线程情况下CPU占用率会100%的原因？
a) 若两个线程都检测到HashMap需要扩容，俺么他们会试着同时调整大小。在调整大小的过程中，存储在链表中的元素的次序会反过来，因为移动到新的桶中时，HashMap采用的是头插法，将元素放在头部。如果条件竞争发生，那么死循环。
b) 解决办法：
i. HashTable代替不安全的HashMap
ii. synchronizedMap
iii. concurrentHashMap
iv. java8之后的新的扩容机制
iii. Hash算法
1. Java1.7及之前：计算出元素key的hashCode，对数组的大小取模，hash%length-或者hash&(length-1)，得到位于哪个Entry（桶的位置），若该桶无元素，直接插入；若有元素，那么链表法在该位置生成一条链表，插入到链表末尾
2. java1.8之后：HasCode的高16位异或低16位，然后再对数组的大小取模，这样能保证高低位全部参与运算
iv. hash攻击
1. 极端情况下所有的元素hashCode经过映射后都位于同一个桶，形成一条长长的链表，这样get一个元素就相当于链表查找，O(N)复杂度，所以Hash算法和HashMap的初始大小很重要。
a) 例如hash攻击：有人知道计算hashCode的源码，所以伪造相同的hashcode攻击。这样hashMap就会退化成链表。
b) 解决：
i. 限制客户端请求的参数个数
ii. 限制post请求的数据报大小
iii. 修改服务器的hash算法更复杂
2. java7处理退化链表是使用TreeMap代替链表，java8是链表长度超过8使用红黑树
v. 碰撞冲突
1. 拉链法，将相同hash值存放在同一个桶
2. 开放地址法：通过一个探测算法，当某个桶被占据那个继续查找下一个可以使用的桶
vi. put源码：
1. 计算得到Entry数组的位置，若桶中无元素，直接插入，有元素那么判断桶中首位元素是否与当前key相同
2. 相同那么覆盖
3. 不同，那么判断桶中是否是红黑树，若是那么直接插入键值对；不是那么执行链表的插入操作，若在插入过程中发现了相同的key那么覆盖
4. 插入成功后判断是否需要扩容
vii. get源码：
1. 对key检查，若key为null那么entry[0]的元素会被返回
2. 对key调用hashCode函数计算hash值，根据hash值找到Entry
3. 迭代Entry中的链表，调用equals方法检查key的相等性
f) HashMap与HashTable的区别：
i. HashMap初始桶数为16，HashTable为11
ii. HashTable线程安全，所有的方法用synchronized修饰
iii. HashMap中可以出现一个null的键，多个null值，HashTable中键值都不能为null
iv. 单线程下HashMap快于HashTable
v. HashTable可以用Enumeration遍历
二十四、异常
1. 特点：
a) Java中所有的异常都继承Trowable类
b) 异常被处理完成后，会在下一个垃圾回收过程中被回收掉
2. 分类：
a) Error
i. Error是程序终结者，出现Error那么程序结束
ii. 举例：OutOfMemoryError，ThreadDeath线程死锁，VirtualMachineError虚拟机错误
b) Exception
i. 分类：根据是否能在编译阶段检查，分为检查异常和非检查异常
ii. 检查异常必须程序员手动在代码中捕获，否则编译不通过
iii. 非检查异常编译阶段不会发现，一般是代码有问题，由JVM自动捕获和抛出，例如空指针异常NullPointerException，数组越界异常ArrayIndexOutOfBoundsException，类型转换异常ClassCastException
3. 检查异常
a) 处理方式：try/catch代码块中处理异常，或者函数签名中声明throws，将异常抛给上层调用者处理
b) 分类：IOException，SQLException
4. try/catch处理异常
a) try中放可以发生异常的代码，如果不发生异常那么执行finally，如果异常那么去匹配catch
b) try必须搭配catch或者finally
c) 每一个catch块用于捕获一个异常，catch块中可处理异常，也可thow给上层处理
i. catch块遵循由上到下匹配
ii. catch块若有父子关系，必须从子类到父类
iii. 若匹配不到，那么执行finally，且在函数的调用者中匹配异常
d) finally一般用于关闭释放资源，一般不在finally中做其他处理；无论是否抛出异常，finally必须执行
e) 若try中有return，finally无return，那么finally仍要执行，只不过return的结果不会受finally影响
f) 若finally中有return，无论try/catch是否有return，那么只会返回finally中的return，且不会抛出异常
g) 所以！不要再finally中return！！！
5. throw/thorws处理异常
a) 使用场景：函数体中
b) 若本层不处理异常，那么函数签名中使用throws或者函数体中throw交给上层处理
c) throw
i. 一个动作，将产生的异常抛给上层调用者
d) throws
i. 在函数签名中使用
ii. 用来指明该方法处理不了，需要上层调用者处理的异常
iii. throws的列表可以是多条异常
e) 对比
i. 都是消极处理方式，表示本层不能处理，需要上层处理
ii. throw出现在函数体，throws出现在函数签名
iii. throw语句执行，那么一定抛出了异常；throws则是表示可能抛出异常，不是绝对会发生
6. 自定义异常类
a) 所有的异常都是Throwable的子类
b) 若需要自定义一个检查异常，那么继承Exception
c) 若需要自定义一个非检查异常（运行时异常），继承RuntimeException类
d) 用处：
使用自定义异常，可以定义抛出异常后的异常信息，隐藏底层的堆栈信息，更具可读性
7. 异常链
a) 当子类重写父类带有throws声明的方法，子类throws的异常一定不能大于父类throws的异常
二十五、反射
概念
1. 在运行状态中，对于任意一个类，可以获得类、对象、方法的所有信息
2. 用处：不需要主动加载类，程序在运行时根据需要动态加载类，这些类可能之前用不到所以没有加载到JVM，而是在运行时根据需要动态加载（new是静态加载）
3. 优点：增加灵活性，运行时可以动态获取对象实例
4. 缺点：效率低（解释操作），破坏封装因为可以通过反射得到私有的成员变量和成员方法
应用
1. 可以通过反射获取一个类的class对象、构造方法、成员变量、成员方法
2. 获取一个类的class对象的三种方式
a) 调用Object.getClass方法
b) 类的class属性
c) 通过Class类的静态方法forName(类名)
3. 通过反射获取类的构造方法并使用
a) 使用第三种方式获取到Class对象
b) 通过Class类的getConstructors（所有public）/getDeclareConstructors(所有)/getConstrcutor(参数类型的class对象)-指定的public构造方法/getDeclaredConstructor(参数类型的class对象)-指定的构造方法，系列函数获取到构造方法
c) 调用构造方法Constructor.newInstance(构造方法的参数)生成一个新的初始化了的实例
4. 通过反射获取类的成员变量并使用
a) 获取到Class对象
b) 通过Class类的getFields函数获取到指定的成员变量
c) 首先使用Constructor的newInstance生成一个对象
d) 调用Field.set（对象，字段值）设置成员变量的值
5. 通过反射获取类的成员方法并使用
a) 获取Class对象
b) 通过Class类的getMethods获取到指定的成员方法
c) 首先使用Constructor的newInstance生成一个对象
d) 调用Method.invoke(对象，方法需要的参数)
