紀念我曾經的 JAVA 姿勢
目錄
-
流
-
異常
-
注解
-
安全性
-
類加載
-
關鍵字
-
初始化
-
多線程
-
線程池
-
內存模型
流
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。
| Type | 字節流 | 字符流 |
|---|---|---|
| 輸入流 | InputStream | Reader |
| 輸出流 | OutputStream | Writer |
繼承自InputStream/OutputStream的流都是用于向程序中輸入/輸出數據，且數據的單位都是字節(byte=8bit)。
繼承自Reader/Writer的流都是用于向程序中輸入/輸出數據，且數據的單位都是字符(2byte=16bit)。
異常
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。這種異常的特點是Java編譯器會檢查它，也就是說，當程序中可能出現這類異常，要么用try-catch語句捕獲它，要么用throws子句聲明拋出它，否則編譯不會通過。
-
不可查的異常（unchecked exceptions）
包括運行時異常（RuntimeException與其子類）和錯誤（Error）。
運行時異常和非運行時異常：
-
RuntimeException
NullPointerException(空指針異常)、IndexOutOfBoundsException(下標越界異常)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誤引起的，程序應該從邏輯角度盡可能避免這類異常的發生。運行時異常的特點是Java編譯器不會檢查它，也就是說，當程序中可能出現這類異常，即使沒有用try-catch語句捕獲它，也沒有用throws子句聲明拋出它，也會編譯通過。
-
RuntimeException以外的Exception
從程序語法角度講是必須進行處理的異常，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。
<span id="target"></span>
注解
Java SE5內置了三種標準注解：
@Override，表示當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出警告，因為注解@Deprecated是不贊成使用的代碼，被棄用的代碼。
@SuppressWarnings，關閉不當編譯器警告信息。</code></pre>
Java還提供了4中注解，專門負責新注解的創建:
-
@Target：
表示該注解可以用于什么地方，可能的ElementType參數有：
CONSTRUCTOR ：構造器的聲明
FIELD ：域聲明（包括 enum 實例）
LOCAL_VARIABLE ：局部變量聲明
METHOD ：方法聲明
PACKAGE ：包聲明
PARAMETER ：參數聲明
TYPE ：類、接口（包括注解類型）或 enum 聲明
-
@Retention
表示需要在什么級別保存該注解信息。可選的RetentionPolicy參數包括：
SOURCE ：注解將被編譯器丟棄
CLASS ：注解在class文件中可用，但會被VM丟棄
RUNTIME ：VM將在運行期間保留注解，因此可以通過反射機制讀取注解的信息
-
@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\d\w"));
}
@UseCase(id = 48)
public String encryptPassword(String password) {
return new StringBuilder(password).reverse().toString();
}
}</code></pre>
解析注解：
public static void main(String[] args) {
List<Integer> useCases = new ArrayList<Integer>();
Collections.addAll(useCases, 47, 48, 49, 50);
trackUseCases(useCases, PasswordUtils.class);
}
public static void trackUseCases(List<Integer> 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</code></pre>
返回目錄
安全性
-
嚴格遵循面向對象的規范。這樣封裝了數據細節，只提供接口給用戶。增加了數據級的安全性。
-
無指針運算。java中的操作，除了基本類型都是引用的操作。引用是不能進行增減運算，不能被直接賦予內存地址的，從而增加了內存級的安全性。
-
數組邊界檢查。這樣就不會出現C/C++中的緩存溢出等安全漏洞。
-
強制類型轉換。非同類型的對象之間不能進行轉換，否則會拋出ClassCastException
-
語言對線程安全的支持。java從語言級支持線程。從而從語法和語言本身做了很多對線程的控制和支持。
-
垃圾回收。
-
Exception。
返回目錄
類加載
原理
ClassLoader使用的是 雙親委托模型 來搜索類的，每個ClassLoader實例都有一個父類加載器的引用（不是繼承的關系，是一個包含的關系），虛擬機內置的類加載器（Bootstrap ClassLoader）本身沒有父類加載器，但可以用作其它ClassLoader實例的的父類加載器。
當一個ClassLoader實例需要加載某個類時，它會試圖親自搜索某個類之前，先把這個任務委托給它的父類加載器，這個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，則把任務轉交給Extension ClassLoader試圖加載，如果也沒加載到，則轉交給App ClassLoader 進行加載，如果它也沒有加載得到的話，則返回給委托的發起者，由它到指定的文件系統或網絡等URL中加載該類。
如果它們都沒有加載到這個類時，則拋出ClassNotFoundException異常。否則將這個找到的類生成一個類的定義，并將它加載到內存當中，最后返回這個類在內存中的Class實例對象。
JVM在判定兩個class是否相同時，不僅要判斷兩個類名是否相同，而且要判斷是否由同一個類加載器實例加載的。只有兩者同時滿足的情況下，JVM才認為這兩個class是相同的。
加載器
-
BootStrap ClassLoader
啟動類加載器，是Java類加載層次中最頂層的類加載器，負責加載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
擴展類加載器，負責加載Java的擴展類庫，默認加載JAVA_HOME/jre/lib/ext/目下的所有jar。
-
App ClassLoader
系統類加載器，負責加載應用程序classpath目錄下的所有jar和class文件
注意：
除了Java默認提供的三個ClassLoader之外，用戶還可以根據需要定義自已的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ClassLoader（Extension ClassLoader和App ClassLoader）在內。Bootstrap ClassLoader不繼承自ClassLoader，因為它不是一個普通的Java類，底層由C++編寫，已嵌入到了JVM內核當中，當JVM啟動后，Bootstrap ClassLoader也隨著啟動，負責加載完核心類庫后，并構造Extension ClassLoader和App ClassLoader類加載器。
返回目錄
關鍵字
strictfp( strict float point )
strictfp 關鍵字可應用于類、接口或方法。使用strictfp關鍵字聲明一個方法時，該方法中所有的float和double表達式都嚴格遵守FP-strict的限制,符合IEEE-754規范。當對一個類或接口使用strictfp關鍵字時，該類中的所有代碼，包括嵌套類型中的初始設定值和代碼，都將嚴格地進行計算。嚴格約束意味著所有表達式的結果都必須是 IEEE 754算法對操作數預期的結果，以單精度和雙精度格式表示。
如果你想讓你的浮點運算更加精確，而且不會因為不同的硬件平臺所執行的結果不一致的話，可以用關鍵字strictfp。
transiant
變量修飾符，如果用transient聲明一個實例變量，當對象存儲時，它的值不需要維持。
volatile
作為指令關鍵字，確保本條指令不會因編譯器的優化而省略，修飾變量，保證變量每次都是從內存中重新讀取。
final
-
修飾基礎數據成員(as const)
-
修飾類或對象的引用
-
修飾方法的final(cannot overwrite)
-
修飾類或者參數
返回目錄
初始化
父靜態->子靜態
父變量->父初始化區->父構造
子變量->子初始化區->子構造
多線程
JAVA多線程實現方式主要有三種：繼承Thread類、實現Runnable接口、使用ExecutorService、Callable、Future實現有返回結果的多線程。其中前兩種方式線程執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
線程池
concurrent下的線程池：
名稱
功能
ExecutorService
真正的線程池接口
ScheduledExecutorService
能和Timer/TimerTask類似，解決那些需要任務重復執行的問題
ThreadPoolExecutor
ExecutorService的默認實現
ScheduledThreadPoolExecutor
繼承ThreadPoolExecutor的ScheduledExecutorService接口實現，周期性任務調度的類實現
Executors
-
newSingleThreadExecutor
創建一個單線程的線程池。這個線程池只有一個線程在工作，也就是相當于單線程串行執行所有任務。如果這個唯一的線程因為異常結束，那么會有一個新的線程來替代它。此線程池保證所有任務的執行順序按照任務的提交順序執行。
-
newFixedThreadPool
創建固定大小的線程池。每次提交一個任務就創建一個線程，直到線程達到線程池的最大大小。線程池的大小一旦達到最大值就會保持不變，如果某個線程因為執行異常而結束，那么線程池會補充一個新線程。
-
newCachedThreadPool
創建一個可緩存的線程池。如果線程池的大小超過了處理任務所需要的線程，
那么就會回收部分空閑（60秒不執行任務）的線程，當任務數增加時，此線程池又可以智能的添加新線程來處理任務。此線程池不會對線程池大小做限制，線程池大小完全依賴于操作系統（或者說JVM）能夠創建的最大線程大小。
-
newScheduledThreadPool
創建一個大小無限的線程池。此線程池支持定時以及周期性執行任務的需求。
返回目錄
內存模型
Java內存模型規定，對于多個線程共享的變量，存儲在主內存當中，每個線程都有自己獨立的工作內存，線程只能訪問自己的工作內存，不可以訪問其它線程的 工作內存。工作內存中保存了主內存共享變量的副本，線程要操作這些共享變量，只能通過操作工作內存中的副本來實現，操作完畢之后再同步回到主內存當中。
如何保證多個線程操作主內存的數據完整性是一個難題，Java內存模型也規定了工作內存與主內存之間交互的協議，首先是定義了8種原子操作：
-
lock:將主內存中的變量鎖定，為一個線程所獨占
-
unclock:將lock加的鎖定解除，此時其它的線程可以有機會訪問此變量
-
read:將主內存中的變量值讀到工作內存當中
-
load:將read讀取的值保存到工作內存中的變量副本中。
-
use:將值傳遞給線程的代碼執行引擎
-
assign:將執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到主內存中。
-
write:將store存儲的值寫入到主內存的共享變量當中。
內存組成
堆(Heap)
運行時數據區域，所有類實例和數組的內存均從此處分配。Java虛擬機啟動時創建。對象的堆內存由稱為垃圾回收器 的自動內存管理系統回收。
-
News Generation（Young Generation即圖中的Eden + From Space + To Space）
-
Eden 存放新生的對象
-
Survivor Space 兩個 存放每次垃圾回收后存活的對象
</li>
-
Old Generation（Tenured Generation 即圖中的Old Space） 主要存放應用程序中生命周期長的存活對象
</ul>
非堆內存
JVM具有一個由所有線程共享的方法區。方法區屬于非堆內存。它存儲每個類結構，如運行時常數池、字段和方法數據，以及方法和構造方法的代碼。它是在Java虛擬機啟動時創建的。
除了方法區外，Java虛擬機實現可能需要用于內部處理或優化的內存，這種內存也是非堆內存。例如，JIT編譯器需要內存來存儲從Java虛擬機代碼轉換而來的本機代碼，從而獲得高性能。
-
Permanent Generation （圖中的Permanent Space）存放JVM自己的反射對象，比如類對象和方法對象
-
native heap
來自：https://segmentfault.com/a/1190000007122432