01.Java基础问题

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01.Java基础问题

潇湘剑雨 2018-12-24 16:20:51 浏览631
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目录介绍

  • 1.0.0.1 请手写equal方法,讲讲具体的原理?
  • 1.0.0.2 请说下String与StringBuffer区别,StringBuffer底部如何实现?String类可以被继承吗,为什么?
  • 1.0.0.3 String a=""和String a=new String("")的的关系和异同?String的创建机制?
  • 1.0.0.4 static关键字可以修饰什么?static使用的注意事项有哪些?static关键字的特点?
  • 1.0.0.5 为什么 Java 中的 String 是不可变的(Immutable)?字符串设计和实现考量?String不可变的好处?
  • 1.0.0.6 Hashcode与equal区别,什么时候需要用到hashcode?讲讲里面的原理。如何解决Hash冲突?
  • 1.0.0.7 访问修饰符public,private,protected,以及不写(默认)时的区别?
  • 1.0.0.8 静态变量和实例变量的区别?成员变量与局部变量的区别有那些?
  • 1.0.0.9 如何实现对象克隆?深克隆,浅克隆分别说的是什么意思?
  • 1.0.1.0 int和Integer的区别?装箱、拆箱什么含义?什么时候装箱/拆箱?装箱和拆箱是如何实现的?
  • 1.0.1.1 Object有哪些公有方法?
  • 1.0.1.2 final,finally,finalize有什么不同?finally什么情况下不会被执行?
  • 1.0.1.3 为什么要使用通配符?上界通配符和下界通配符如何理解和注意要点?什么是无界通配符?
  • 1.0.1.4 什么是泛型擦除,能否通过开发中实际案例说下?如何获取泛型的具体的类型【反射】?
  • 1.0.1.5 如何验证int类型是否线程安全?那些类型是线程安全的?举一个线程安全的例子【AtomicInteger】?
  • 1.0.1.6 Java序列话中如果有些字段不想进行序列化怎么办?
  • 1.0.1.7 有没有可能 两个不相等的对象有相同的 hashcode?当两个对象 hashcode 相同怎么办?如何获取值对象?
  • 1.0.1.8 原始数据类型和引用类型局限性?为何要引用基本数据包装类?
  • 1.0.1.9 new Integer(123) 与 Integer.valueOf(123)有何区别,请从底层实现分析两者区别?

好消息

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1.0.0.1 请手写equal方法,讲讲具体的原理?

  • 代码如下所示,如果是手写代码,一定要弄清楚逻辑思路!

    public boolean equals(Object anObject) {
        if (this == anObject) {
            return true;
        }
        if (anObject instanceof String) {
            String anotherString = (String) anObject;
            int n = count;
            if (n == anotherString.count) {
                int i = 0;
                while (n-- != 0) {
                    if (charAt(i) != anotherString.charAt(i))
                            return false;
                    i++;
                }
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

1.0.0.2 请说下String与StringBuffer区别,StringBuffer底部如何实现?String类可以被继承吗,为什么?

  • String类的特点

    • String的特点是一旦被创建,就不能被改变。注意是地址不能改变。StringBuffer底层是可变的字节序列……
  • String类可以被继承吗

    • 看String源码可知,String类被final关键字修饰了,所以不能被继承。这个地方可以说下final关键字作用。
  • String、StringBuffer和StringBuilder的区别?

    • String是字符串常量,而StringBuffer、StringBuilder都是字符串变量,即String对象一创建后不可更改,而后两者的对象是可更改的:
    • StringBuffer是线程安全的,而StringBuilder是非线程安全的,这是由于StringBuffer对方法加了同步锁或者对调用的方法加了同步锁
    • String更适用于少量的字符串操作的情况,StringBuilder适用于单线程下在字符缓冲区进行大量操作的情况,StringBuffer适用于多线程下在字符缓冲区进行大量操作的情况
    • 技术博客大总结

1.0.0.3 String a=""和String a=new String("")的的关系和异同?String的创建机制?

  • 区别

    • 通过String a=""直接赋值的方式得到的是一个字符串常量,存在于常量池;注意,相同内容的字符串在常量池中只有一个,即如果池已包含内容相等的字符串会返回池中的字符串,反之会将该字符串放入池中
    • 通过new String("")创建的字符串不是常量是实例对象,会在堆内存开辟空间并存放数据,且每个实例对象都有自己的地址空间
  • String的创建机制

    • 由于String在Java世界中使用过于频繁,Java为了避免在一个系统中产生大量的String对象,引入了字符串常量池。其运行机制是:创建一个字符串时,首先检查池中是否有值相同的字符串对象,如果有则不需要创建直接从池中刚查找到的对象引用;如果没有则新建字符串对象,返回对象引用,并且将新创建的对象放入池中。但是,通过new方法创建的String对象是不检查字符串池的,而是直接在堆区或栈区创建一个新的对象,也不会把对象放入池中。上述原则只适用于通过直接量给String对象引用赋值的情况。

1.0.0.4 static关键字可以修饰什么?static使用的注意事项有哪些?static关键字的特点?

  • 可以用来修饰:成员变量,成员方法,代码块,内部类等。具体如下所示

    • 修饰成员变量和成员方法

      • 被 static 修饰的成员属于类,不属于单个这个类的某个对象,被类中所有对象共享,可以并且建议通过类名调用。
      • 被static 声明的成员变量属于静态成员变量,静态变量存放在Java内存区域的方法区。
    • 静态代码块

      • 静态代码块定义在类中方法外,静态代码块在非静态代码块之前执行(静态代码块—>非静态代码块—>构造方法)
      • 该类不管创建多少对象,静态代码块只执行一次.
    • 静态内部类(static修饰类的话只能修饰内部类)
    • 静态内部类与非静态内部类之间存在一个最大的区别:

      • 非静态内部类在编译完成之后会隐含地保存着一个引用,该引用是指向创建它的外围内,但是静态内部类却没有。没有这个引用就意味着:1.它的创建是不需要依赖外围类的创建。2.它不能使用任何外围类的非static成员变量和方法。
    • 静态导包(用来导入类中的静态资源,1.5之后的新特性):

      • 这两个关键字连用可以指定导入某个类中的指定静态资源,并且不需要使用类名调用类中静态成员,可以直接使用类中静态成员变量和成员方法。
  • static使用的注意事项有哪些?

    • 在静态方法中是没有this关键字的

      • 静态是随着类的加载而加载,this是随着对象的创建而存在。
      • 静态比对象先存在。
    • 静态方法只能访问静态的成员变量和静态的成员方法【静态只能访问静态,非静态可以访问静态的也可以访问非静态的】
  • static关键字的特点?

    • 随着类的加载而加载
    • 优先于对象存在
    • 被类的所有对象共享
    • 可以通过类名调用【静态修饰的内容一般我们称其为:与类相关的,类成员】

1.0.0.5 为什么Java中的 String 是不可变的(Immutable)?字符串设计和实现考量?String不可变的好处?

  • 不可变类String的原因

    • String主要的三个成员变量 char value[], int offset, int count均是private,final的,并且没有对应的 getter/setter;
    • String 对象一旦初始化完成,上述三个成员变量就不可修改;并且其所提供的接口任何对这些域的修改都将返回一个新对象;
    • 技术博客大总结
    • 是典型的 Immutable 类,被声明成为 final class,所有属性也都是final的。也由于它的不可变,类似拼接、裁剪字符串等动作,都会产生新的 String 对象。
  • 字符串设计和实现考量?

    • String 是 Immutable 类的典型实现,原生的保证了基础线程安全,因为你无法对它内部数据进行任何修改,这种便利甚至体现在拷贝构造函数中,由于不可变,Immutable 对象在拷贝时不需要额外复制数据。
    • 为了实现修改字符序列的目的,StringBuffer 和 StringBuilder 底层都是利用可修改的(char,JDK 9 以后是 byte)数组,二者都继承了 AbstractStringBuilder,里面包含了基本操作,区别仅在于最终的方法是否加了 synchronized。
    • 这个内部数组应该创建成多大的呢?如果太小,拼接的时候可能要重新创建足够大的数组;如果太大,又会浪费空间。目前的实现是,构建时初始字符串长度加 16(这意味着,如果没有构建对象时输入最初的字符串,那么初始值就是 16)。我们如果确定拼接会发生非常多次,而且大概是可预计的,那么就可以指定合适的大小,避免很多次扩容的开销。扩容会产生多重开销,因为要抛弃原有数组,创建新的(可以简单认为是倍数)数组,还要进行arraycopy。
  • String不可变的好处?

    • 可以缓存 hash 值

      • 因为 String 的 hash 值经常被使用,例如 String 用做 HashMap 的 key。不可变的特性可以使得 hash 值也不可变,因此只需要进行一次计算。
    • String Pool 的需要

      • 如果一个String对象已经被创建过了,那么就会从 String Pool 中取得引用。只有 String 是不可变的,才可能使用 String Pool。
    • 安全性

      • String 经常作为参数,String 不可变性可以保证参数不可变。例如在作为网络连接参数的情况下如果 String 是可变的,那么在网络连接过程中,String 被改变,改变 String 对象的那一方以为现在连接的是其它主机,而实际情况却不一定是。
    • 线程安全

      • String 不可变性天生具备线程安全,可以在多个线程中安全地使用。

1.0.0.6 Hashcode与equal区别,什么时候需要用到hashcode?讲讲里面的原理。如何解决Hash冲突?

  • Hashcode与equal区别

    • equals()比较两个对象的地址值是否相等 ;hashCode()得到的是对象的存储位置,可能不同对象会得到相同值
    • 有两个对象,若equals()相等,则hashcode()一定相等;hashcode()不等,则equals()一定不相等;hashcode()相等,equals()可能相等、可能不等
    • 使用equals()比较两个对象是否相等效率较低,最快办法是先用hashCode()比较,如果hashCode()不相等,则这两个对象肯定不相等;如果hashCode()相等,此时再用equal()比较,如果equal()也相等,则这两个对象的确相等。
  • 什么时候需要用到hashcode

    • 同样用于鉴定2个对象是否相等的,java集合中有 list 和 set 两类,其中 set不允许元素重复实现,那个这个不允许重复实现的方法,如果用 equal 去比较的话,如果存在1000个元素,你 new 一个新的元素出来,需要去调用1000次 equal 去逐个和他们比较是否是同一个对象,这样会大大降低效率。hashcode实际上是返回对象的存储地址,如果这个位置上没有元素,就把元素直接存储在上面,如果这个位置上已经存在元素,这个时候才去调用equal方法与新元素进行比较,相同的话就不存了,散列到其他地址上
    • 技术博客大总结
  • 如何解决Hash冲突

    • 开放定址法:常见的线性探测方式,在冲突发生时,顺序查看表中下一单元,直到找出一个空单元或查遍全表
    • 链地址法:将有冲突数组位置生出链表
    • 建立公共溢出区:将哈希表分为基本表和溢出表两部分,和基本表发生冲突的元素一律填入溢出表
    • 再哈希法:构造多个不同的哈希函数,有冲突使用下一个哈希函数计算hash值

1.0.0.7 访问修饰符public,private,protected,以及不写(默认)时的区别?

  • 类的成员不写访问修饰时默认为default。默认对于同一个包中的其他类相当于公开(public),对于不是同一个包中的其他类相当于私有(private)。受保护(protected)对子类相当于公开,对不是同一包中的没有父子关系的类相当于私有。

    区别如下:
    作用域          当前类      同包    子类     其他
    public            √         √       √      √
    protected         √         √       √      ×
    default           √         √       ×      ×
    private           √         ×       ×      ×

1.0.0.8 静态变量和实例变量的区别?成员变量与局部变量的区别有那些?

  • 静态变量和实例变量的区别

    • 静态变量是被static修饰符修饰的变量,也称为类变量,它属于类,不属于类的任何一个对象,一个类不管创建多少个对象,静态变量在内存中有且仅有一个拷贝。静态变量可以实现让多个对象共享内存。在Java开发中,上下文类和工具类中通常会有大量的静态成员。
    • 实例变量必须依存于某一实例,需要先创建对象然后通过对象才能访问到它
  • 成员变量与局部变量的区别

    • 1.从语法形式上,看成员变量是属于类的,而局部变量是在方法中定义的变量或是方法的参数;成员变量可以被 public,private,static 等修饰符所修饰,而局部变量不能被访问控制修饰符及 static 所修饰;但是,成员变量和局部变量都能被 final 所修饰;
    • 2.从变量在内存中的存储方式来看,成员变量是对象的一部分,而对象存在于堆内存,局部变量存在于栈内存
    • 3.从变量在内存中的生存时间上看,成员变量是对象的一部分,它随着对象的创建而存在,而局部变量随着方法的调用而自动消失。
    • 4.成员变量如果没有被赋初值,则会自动以类型的默认值而赋值(一种情况例外被 final 修饰但没有被 static 修饰的成员变量必须显示地赋值);而局部变量则不会自动赋值。

1.0.0.9 如何实现对象克隆?深克隆,浅克隆分别说的是什么意思?

  • 有两种方式:

    • 1.实现Cloneable接口并重写Object类中的clone()方法;
    • 2.实现Serializable接口,通过对象的序列化和反序列化实现克隆,可以实现真正的深度克隆,代码如下。
  • 注意问题:

    • 基于序列化和反序列化实现的克隆不仅仅是深度克隆,更重要的是通过泛型限定,可以检查出要克隆的对象是否支持序列化,这项检查是编译器完成的,不是在运行时抛出异常,这种是方案明显优于使用Object类的clone方法克隆对象。
  • 代码如下所示

    public class MyUtil {  
      
        private MyUtil() {  
            throw new AssertionError();  
        }  
      
        public static <T> T clone(T obj) throws Exception {  
            ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream();  
            ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bout);  
            oos.writeObject(obj);  
      
            ByteArrayInputStream bin = new ByteArrayInputStream(bout.toByteArray());  
            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bin);  
            return (T) ois.readObject();  
              
            // 说明:调用ByteArrayInputStream或ByteArrayOutputStream对象的close方法没有任何意义  
            // 这两个基于内存的流只要垃圾回收器清理对象就能够释放资源  
        }  
    } 
    
    
    class CloneTest {  
        public static void main(String[] args) {  
            try {  
                Person p1 = new Person("Hao LUO", 33, new Car("Benz", 300));  
                Person p2 = MyUtil.clone(p1);   // 深度克隆  
                p2.getCar().setBrand("BYD");  
                // 修改克隆的Person对象p2关联的汽车对象的品牌属性  
                // 原来的Person对象p1关联的汽车不会受到任何影响  
                // 因为在克隆Person对象时其关联的汽车对象也被克隆了  
                System.out.println(p1);  
            } catch (Exception e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
        }  
    }

    通过反射获得泛型的实际类型参数

  • 把泛型变量当成方法的参数,利用Method类的getGenericParameterTypes方法来获取泛型的实际类型参数
  • 例子:

    public class GenericTest {
    
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            getParamType();
        }
        
         /*利用反射获取方法参数的实际参数类型*/
        public static void getParamType() throws NoSuchMethodException{
            Method method = GenericTest.class.getMethod("applyMap",Map.class);
            //获取方法的泛型参数的类型
            Type[] types = method.getGenericParameterTypes();
            System.out.println(types[0]);
            //参数化的类型
            ParameterizedType pType  = (ParameterizedType)types[0];
            //原始类型
            System.out.println(pType.getRawType());
            //实际类型参数
            System.out.println(pType.getActualTypeArguments()[0]);
            System.out.println(pType.getActualTypeArguments()[1]);
        }
    
        /*供测试参数类型的方法*/
        public static void applyMap(Map<Integer,String> map){
    
        }
    
    }
  • 输出结果:

    java.util.Map<java.lang.Integer, java.lang.String>
    interface java.util.Map
    class java.lang.Integer
    class java.lang.String

1.0.1.0 int和Integer的区别?装箱、拆箱什么含义?什么时候装箱/拆箱?装箱和拆箱是如何实现的?

  • int和Integer的区别:基本数据类型、引用类型

    • Integer是int的包装类,int则是java的一种基本数据类型
    • Integer变量必须实例化后才能使用,而int变量不需要
    • Integer实际是对象的引用,当new一个Integer时,实际上是生成一个指针指向此对象;而int则是直接存储数据值
    • Integer的默认值是null,int的默认值是0
  • 装箱、拆箱

    • 装箱就是自动将基本数据类型转换为包装器类型
    • 拆箱就是自动将包装器类型转换为基本数据类型
    //拆箱
    int yc = 5;
    //装箱
    Integer yc = 5;
  • jdk中如何操作装箱、拆箱

    • 在JDK中,装箱过程是通过调用包装器的valueOf方法实现的,而拆箱过程是通过调用包装器的xxxValue方法实现的(xxx代表对应的基本数据类型)。
    • Integer、Short、Byte、Character、Long 这几个类的valueOf方法的实现是类似的,有限可列举,共享[-128,127];
    • Double、Float的valueOf方法的实现是类似的,无限不可列举,不共享;
    • Boolean的valueOf方法的实现不同于以上的整型和浮点型,只有两个值,有限可列举,共享;
  • 什么时候装箱/拆箱?

    • 什么时候拆箱主要取决于:在当前场景下,你需要的是引用类型还是原生类型。若需要引用类型,但传进来的值是原生类型,则自动装箱(例如,使用equals方法时传进来原生类型的值);若需要的是原生类型,但传进来的值是引用类型,则自动拆箱(例如,使用运算符进行运算时,操作数是包装类型)。
  • 装箱和拆箱是如何实现的

    • 以Interger类为例,下面看一段代码来了解装箱和拆箱的实现
    public class Main {
        public static void main(String[] args) {
            Integer y = 10;
            int c = i;
        }
    }
    • 然后来编译一下:

      • 从反编译得到的字节码内容可以看出,在装箱的时候自动调用的是Integer的valueOf(int)方法。而在拆箱的时候自动调用的是Integer的intValue方法。
      • 因此可以用一句话总结装箱和拆箱的实现过程:装箱过程是通过调用包装器的valueOf方法实现的,而拆箱过程是通过调用包装器的 xxxValue方法实现的。(xxx代表对应的基本数据类型)。

1.0.1.1 Object有哪些公有方法?

  • 常用方法

    • equals(): 和==作用相似
    • hashCode():用于哈希查找,重写了equals()一般都要重写该方法
    • getClass(): 获取Class对象
    • wait():让当前线程进入等待状态,并释放它所持有的锁
    • notify()&notifyAll(): 唤醒一个(所有)正处于等待状态的线程
    • toString():转换成字符串

1.0.1.2 final,finally,finalize有什么不同?finally什么情况下不会被执行?

  • final可以修饰类,方法,变量

    • final修饰类代表类不可以继承拓展
    • final修饰变量表示变量不可以修改
    • final修饰方法表示方法不可以被重写
  • finally则是Java保证重点代码一定要被执行的一种机制

    • 可以使用 try-finally 或者 try-catch-finally 来进行类似关闭 JDBC连接、保证 unlock 锁等动作。
  • finalize 是基础类 java.lang.Object的一个方法

    • 它的设计目的是保证对象在被垃圾收集前完成特定资源的回收。finalize 机制现在已经不推荐使用,并且在 JDK 9开始被标记为 deprecated。
  • final 关键字深入理解

    • 可以将方法或者类声明为 final,这样就可以明确告知别人,这些行为是不许修改的。
    • 如果你关注过 Java 核心类库的定义或源码, 有没有发现java.lang 包下面的很多类,相当一部分都被声明成为final class?在第三方类库的一些基础类中同样如此,这可以有效避免 API 使用者更改基础功能,某种程度上,这是保证平台安全的必要手段。
    • 使用 final 修饰参数或者变量,也可以清楚地避免意外赋值导致的编程错误,甚至,有人明确推荐将所有方法参数、本地变量、成员变量声明成 final。
    • final 变量产生了某种程度的不可变(immutable)的效果,所以,可以用于保护只读数据,尤其是在并发编程中,因为明确地不能再赋值 final 变量,有利于减少额外的同步开销,也可以省去一些防御性拷贝的必要。
  • 在以下4种特殊情况下,finally块不会被执行:

    • 1.在finally语句块中发生了异常。
    • 2.在前面的代码中用了System.exit()退出程序。
    • 3.程序所在的线程死亡。
    • 4.关闭CPU。

1.0.1.3 为什么要使用通配符?上界通配符和下界通配符如何理解和注意要点?什么是无界通配符?

  • 为什么要使用通配符

    • 通配符的设计存在一定的场景,例如在使用泛型后,首先声明了一个Animal的类,而后声明了一个继承Animal类的Cat类,显然Cat类是Animal类的子类,但是List却不是List的子类型,而在程序中往往需要表达这样的逻辑关系。为了解决这种类似的场景,在泛型的参数类型的基础上新增了通配符的用法。
  • <? extends T> 上界通配符

    • 上界通配符顾名思义,<? extends T>表示的是类型的上界【 包含自身】,因此通配的参数化类型可能是T或T的子类。正因为无法确定具体的类型是什么,add方法受限(可以添加null,因为null表示任何类型),但可以从列表中获取元素后赋值给父类型。如上图中的第一个例子,第三个add()操作会受限,原因在于List和List是List<? extends Animal>的子类型。
  • <? super T> 下界通配符

    • 下界通配符<? super T>表示的是参数化类型是T的超类型(包含自身),层层至上,直至Object,编译器无从判断get()返回的对象的类型是什么,因此get()方法受限。但是可以进行add()方法,add()方法可以添加T类型和T类型的子类型,如第二个例子中首先添加了一个Cat类型对象,然后添加了两个Cat子类类型的对象,这种方法是可行的,但是如果添加一个Animal类型的对象,显然将继承的关系弄反了,是不可行的。
  • <?> 无界通配符

    • 任意类型,如果没有明确,那么就是Object以及任意的Java类了
    • 无界通配符用<?>表示,?代表了任何的一种类型,能代表任何一种类型的只有null(Object本身也算是一种类型,但却不能代表任何一种类型,所以List
    • 技术博客大总结

1.0.1.4 什么是泛型擦除,能否通过开发中实际案例说下?如何获取泛型的具体的类型【反射】?

  • 开发中的泛型擦除案例

    • 泛型是提供给javac编译器使用的,限定集合的输入类型,编译器编译带类型说明的集合时会去掉“类型”信息。
    public class GenericTest {
        public static void main(String[] args) {
            new GenericTest().testType();
        }
        public void testType(){
            ArrayList<Integer> collection1 = new ArrayList<Integer>();
            ArrayList<String> collection2= new ArrayList<String>();
            System.out.println(collection1.getClass()==collection2.getClass());
            //两者class类型一样,即字节码一致
            System.out.println(collection2.getClass().getName());
            //class均为java.util.ArrayList,并无实际类型参数信息
        }
        
        //输出结果
        //true
        //java.util.ArrayList
    }
  • 如何获取泛型的具体的类型?

    • 使用反射可跳过编译器,往某个泛型集合加入其它类型数据。
    • 只有引用类型才能作为泛型方法的实际参数,具体案例如下所示
    public class GenericTest {
        public static void main(String[] args) {
            swap(new String[]{"111","222"},0,1);//编译通过
            
            //swap(new int[]{1,2},0,1);
            //编译不通过,因为int不是引用类型
            
            swap(new Integer[]{1,2},0,1);//编译通过
        }
        
        /*交换数组a 的第i个和第j个元素*/
        public static <T> void swap(T[]a,int i,int j){
            T temp = a[i];
            a[i] = a[j];
            a[j] = temp;
        }
    }
    • 但注意基本类型有时可以作为实参,因为有自动装箱拆箱。下面例子(编译通过了):
    public class GenericTest {
        public static void main(String[] args) {
            new GenericTest().testType();
            int a = biggerOne(3,5);
            //int 和 double,取交为Number
            Number b = biggerOne(3,5.5);
            //String和int 取交为Object
            Object c = biggerOne("1",2);
        }
        //从x,y中返回y
        public static <T> T biggerOne(T x,T y){
            return y;
        }
    }
    • 同时,该例还表明,当实参不一致时,T取交集,即第一个共同的父类。
    • 另外,如果用Number b = biggerOne(3,5.5);改为String c = biggerOne(3,5.5);则编译报错:
    Error:(17, 29) java: 不兼容的类型: 推断类型不符合上限
        推断: java.lang.Number&java.lang.Comparable<? extends java.lang.Number&java.lang.Comparable<?>>
        上限: java.lang.String,java.lang.Object

1.0.1.5 如何验证int类型是否线程安全?那些类型是线程安全的?举一个线程安全的例子【AtomicInteger】?

  • 如何验证int类型是否线程安全

    • 200个线程,每个线程对共享变量 count 进行 50 次 ++ 操作
    • int 作为基本类型,直接存储在内存栈,且对其进行+,-操作以及++,–操作都不是原子操作,都有可能被其他线程抢断,所以不是线程安全。int 用于单线程变量存取,开销小,速度快
    • 技术博客大总结
    int count = 0;
    private void startThread() {
        for (int i = 0;i < 200; i++){
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    for (int k = 0; k < 50; k++){
                        count++;
                    }
                }
            }).start();
        }
        // 休眠10秒,以确保线程都已启动
        try {
            Thread.sleep(1000*10);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            Log.e("打印日志----",count+"");
        }
    }
    
    //期望输出10000,最后输出的是9818
    //注意:打印日志----: 9818
  • 那些类型是线程安全的

    • Java自带的线程安全的基本类型包括: AtomicInteger, AtomicLong, AtomicBoolean, AtomicIntegerArray,AtomicLongArray等
  • AtomicInteger线程安全版

    • AtomicInteger类中有有一个变量valueOffset,用来描述AtomicInteger类中value的内存位置 。
    • 当需要变量的值改变的时候,先通过get()得到valueOffset位置的值,也即当前value的值.给该值进行增加,并赋给next
    • compareAndSet()比较之前取到的value的值当前有没有改变,若没有改变的话,就将next的值赋给value,倘若和之前的值相比的话发生变化的话,则重新一次循环,直到存取成功,通过这样的方式能够保证该变量是线程安全的
    • value使用了volatile关键字,使得多个线程可以共享变量,使用volatile将使得VM优化失去作用,在线程数特别大时,效率会较低。
    private static AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(1);
    static Integer count1 = Integer.valueOf(0);
    private void startThread1() {
        for (int i = 0;i < 200; i++){
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    for (int k = 0; k < 50; k++){
                        // getAndIncrement: 先获得值,再自增1,返回值为自增前的值
                        count1 = atomicInteger.getAndIncrement();
                    }
                }
            }).start();
        }
        // 休眠10秒,以确保线程都已启动
        try {
            Thread.sleep(1000*10);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            Log.e("打印日志----",count1+"");
        }
    }
    
    //期望输出10000,最后输出的是10000
    //注意:打印日志----: 10000
    
    //AtomicInteger使用了volatile关键字进行修饰,使得该类可以满足线程安全。
    private volatile int value;
    public AtomicInteger(int initialValue) {
        value = initialValue;
    }

1.0.1.6 Java序列话中如果有些字段不想进行序列化怎么办?

  • 对于不想进行序列化的变量,使用transient关键字修饰。
  • transient关键字的作用是:阻止实例中那些用此关键字修饰的的变量序列化;当对象被反序列化时,被transient修饰的变量值不会被持久化和恢复。transient只能修饰变量,不能修饰类和方法。

1.0.1.8 原始数据类型和引用类型局限性?为何要引用基本数据包装类?

  • 原始数据类型和引用类型局限性

    • 原始数据类型和 Java 泛型并不能配合使用
    • Java 的泛型某种程度上可以算作伪泛型,它完全是一种编译期的技巧,Java 编译期会自动将类型转换为对应的特定类型,这就决定了使用泛型,必须保证相应类型可以转换为Object。
  • 为何要引用基本数据包装类

    • 就比如,我们使用泛型,需要用到基本数据类型的包装类。
    • Java 的对象都是引用类型,如果是一个原始数据类型数组,它在内存里是一段连续的内存,而对象数组则不然,数据存储的是引用,对象往往是分散地存储在堆的不同位置。这种设计虽然带来了极大灵活性,但是也导致了数据操作的低效,尤其是无法充分利用现代 CPU 缓存机制。
    • Java 为对象内建了各种多态、线程安全等方面的支持,但这不是所有场合的需求,尤其是数据处理重要性日益提高,更加高密度的值类型是非常现实的需求。

1.0.1.9 new Integer(123) 与 Integer.valueOf(123)有何区别,请从底层实现分析两者区别?

  • new Integer(123) 与 Integer.valueOf(123) 的区别在于:

    • new Integer(123) 每次都会新建一个对象;
    • Integer.valueOf(123) 会使用缓存池中的对象,多次调用会取得同一个对象的引用。
    Integer x = new Integer(123);
    Integer y = new Integer(123);
    System.out.println(x == y);    // false
    Integer z = Integer.valueOf(123);
    Integer k = Integer.valueOf(123);
    System.out.println(z == k);   // true
  • valueOf() 方法的实现比较简单,就是先判断值是否在缓存池中,如果在的话就直接返回缓存池的内容。

    public static Integer valueOf(int i) {
        if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
            return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
        return new Integer(i);
    }
  • 在 Java 8 中,Integer 缓存池的大小默认为 -128~127。

    static final int low = -128;
    static final int high;
    static final Integer cache[];
    
    static {
        // high value may be configured by property
        int h = 127;
        String integerCacheHighPropValue =
            sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
        if (integerCacheHighPropValue != null) {
            try {
                int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);
                i = Math.max(i, 127);
                // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
                h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);
            } catch( NumberFormatException nfe) {
                // If the property cannot be parsed into an int, ignore it.
            }
        }
        high = h;
    
        cache = new Integer[(high - low) + 1];
        int j = low;
        for(int k = 0; k < cache.length; k++)
            cache[k] = new Integer(j++);
    
        // range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)
        assert IntegerCache.high >= 127;
    }
  • 编译器会在自动装箱过程调用 valueOf() 方法,因此多个Integer实例使用自动装箱来创建并且值相同,那么就会引用相同的对象。

    Integer m = 123;
    Integer n = 123;
    System.out.println(m == n); // true
  • 基本类型对应的缓冲池如下:

    • boolean values true and false
    • all byte values
    • short values between -128 and 127
    • int values between -128 and 127
    • char in the range u0000 to u007F
  • 在使用这些基本类型对应的包装类型时,就可以直接使用缓冲池中的对象。

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