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Refresh Java

2020-10-05 23:50:29 後端開發

當你的知識來源于實踐, 你可能會忽略很多細節.
當你的知識來源于閱讀, 你可能會很快的忘掉.
那么, 不如在空閑之余, 瀏覽一遍, 把覺得有必要的記錄下來, 也便于以后溫故而知新, 何樂而不為呢?
于是便有了這138條從Thinking In Java中記下來的條目.
這本書不同于其他的Java教材, 它的作者更喜歡通過與C++進行對比來闡述Java的不同思想, 如果讀者有一定C++知識儲備, 會更好的理解Java的很多設計.

  • >>>無符號移位
  • for(1 : range(10))可實作計數器回圈foreach
  • printnb不會換行放在緩沖區, print()將其輸出
  • 帶標簽的breakcontinue可以跳出嵌套回圈
  • 構造呼叫this(xxx)只能呼叫一次,并且在最開始
  • Java的finalize是在垃圾回收時候呼叫的, 一般是配合釋放ndk相關的底層空間
  • 靜態物件只有在所屬類被實創建時才會被加載
  • 構造方法其實也是靜態方法
  • int[] aint a[]都可以, 前一種更合理, 后一種像C++
  • 陣列初始化花括號最后一個逗號可選, 即{x,y,z,}
  • 沒有寫package的類默認屬于目錄所在包
  • 即時類不是public, 但是main方法依舊可以被呼叫
  • 子類呼叫父類方法, 父類再呼叫public方法則可能會呼叫到子類所繼承的方法(如果覆寫的話), 如果該方法在父類是private, 則只會呼叫父類方法, 因為不能覆寫, C++如果不是虛函式, 則只會呼叫父類的, 因為this內函式地址編譯時就確定了
  • Java函式沒有隱藏/屏蔽特性, C++子類會同名函式會隱藏/屏蔽掉父類所有同名多載函式, 因為它會先查找函式名, 再找具體型別.
  • 早起JVM會根據final型別來行內函式, 現在已經有更先進的技術了, 只為了禁止覆寫.
  • 覆寫private final其實是假象而已
  • 面向物件特性, 抽象, 繼承, 多型
  • Java除了staticfinal外函式都是后期系結的, 即動態系結
  • Java構建子類時父類建構式呼叫已被覆寫的函式會觸發動態系結, 但此時子類未完成構造, 所以類內物件都為空值. C++在處理同樣問題時更加合理, 由于虛表指標未完整建立, 所以不會觸發動態系結, 無論是構造還是解構式, 都是直接呼叫而非虛呼叫, 為了避免問題, 盡量不要在建構式內呼叫可被覆寫的函式, 可以呼叫final函式來防止出錯
  • Java5加入被覆寫方法回傳引數協變(向下轉型)
  • interface中定義的所有常量都是自動static fianl的
  • 類內部定義的private介面可以進行內部public的實作, 但在外部無法看出任何有關私有介面的型別資訊, 即不可向上轉型
  • 嵌套在介面內的介面自動public
  • private介面不能在定義它的類之外被實作
  • 內部類持有的外部類物件學術名叫Enclosing Object(外圍物件)
  • 創建非靜態內部類必須通過.new來創建, 即使用外部物件來創建內部物件
  • private內部類可以幫助隱藏具體實作, 外部類可以提供其實體的向上轉型
  • 內部類還可以放在方法里縮小scope, 作用于與區域變數一樣
  • 匿名內部類沒有命名構造器, 只有實體初始化傳參, 或者通過final形參直接在內部使用
  • static內部類叫作嵌套類, 它不持有外圍物件
  • 介面內部可以放嵌套類, 可以這么搞個測驗在里面
  • 內部類更重要的作用是有效的實作了多重繼承, 比如需要繼承多個抽象類而不是介面
  • Java使用內部類實體做回呼來實作閉包功能
  • Java通過介面+內部類可以結果C++多重繼承所能解決的問題
  • List/Set/Queue都繼承Collection, Map獨立有介面, 兩者唯一的關系是Map提供一個回傳Collection的entrySet與values
  • Queue雖然繼承于Collection, 但Queue有自己獨立的介面, 創建Queue不需要Collection的方法
  • LinkedList也繼承于Dequeue
  • 當我們在例外處理的終止與恢復中選擇時, 開始往往是恢復, 最后趨向終止
  • 對自定義例外的擴展可能沒太大用, 因為更多的時候只關注例外型別
  • 重新拋例外會保留之前的資訊, 不會新加入拋出點的資訊, 除非呼叫fillInStackTrace()
  • 重新拋出新的例外則會清楚之前的資訊
  • Finally用來清理,C++靠的是解構式
  • 即便有break,continue,return,finally始終都會被執行
  • Finally中return會吃掉try內的例外
  • Finally中拋例外會吃掉try內的例外
  • 基類構造拋出例外不用在子類限制必須拋出, 因為基類構造必須呼叫, 并且需要處理
  • 子類方法不能拋出基類未宣告過的例外,這樣直接呼叫基類介面不用處理,實際運行可能會出錯
  • 子類方法可以拋出基類宣告例外的子類例外
  • 對于構造需要清理的物件,如檔案,應該將構造失敗單獨try/catch,而close方法放在內部的try/catch只對創建成功后進行清理
  • 字串正則運算式查找find匹配任意位置,lookingAt只從開頭匹配, matches匹配全部
  • 正則Pattern可以用|與操作進行組合
  • Java默認型別轉換會RTTI,但是C++不會
  • setAccessable只是控制是否安全檢測,public默認仍是false,關閉后速度快
  • 泛型會被擦除, ArrayList跟ArrayList一樣,通過getTypeParameters()也只能得到占位符
  • C++泛型不會擦除, 所以編譯的時候仍然可以獲得具體使用型別,所以定義時泛型物件就可以呼叫實際型別的方法,Java得通過泛型extends來實作
  • 擦除主要是為了兼容低版本
  • C++可以直接new T()而Java只能通過泛型當引數newInstance,對于沒有默認構造的Java可以傳入泛型工場進行構造
  • 泛型可以通過extends來限制邊界, 并且可以通過&增加多個邊界, 類應該放在介面的前面
  • Clazz<Apple>只能向上轉型為Clazz<? extends Fruit>, 而不能Clazz<Fruit>, Clazz<Food>可以向下轉型為Clazz<? super Fruit>
  • <? extends X>指定上界, 無法進行add操作, 因為它是由子類List向上轉型來的, 子類多種多樣不確定, 所以不讓你放, 而get回傳X, <? super X>指定下屆, 是由父類List向下轉型來的, 可以add X的子類, 內部可安全強轉為同一個父類(X的某個父類), 但get就不清楚是哪個父類, 所以只能拿到Object
  • 類不能實作泛型介面的兩種變體
  • 自限定泛型繼承, class SelfBounded<T extends SelfBounded<T>>, 任何繼承SelfBounded類的泛型型別必須也是SelfBounded的匯出類
  • 繼承自限定類可保證介面函式匯入類唯一, 引數為限定類泛型指定
  • C++可以通過template<class T> : T來進行混型, 有一些AOP方面的思想
  • Java可以通過繼承多個介面, 并分別初始化的時候進行實作, 然后再代理進行混型
  • Java也可以通過裝飾器進行混型的概念, 但是由于裝飾器其實只有最后一層是暴露的, 失去了內部各層的特性, 而混型是基于繼承, 保留所有特性
  • Java還可以通過動態代理, 將所有需要混型的實作與介面匯入, 在invoke的時候查表得到對應的Delegate來呼叫方法, 實作混型, 但是不方便, 也不易懂, 不如C++靜態的好
  • 對于一些腳本語言, 型別檢測是在運行期, 所以可以使用潛在型別機制, 進行代碼復用, 如Python, 只需要方法名一樣, 或者稱為鴨子型別機制, 只要走起來像鴨子, 叫起來像鴨子, 就當做鴨子...
  • 由于C++的泛型在編譯器可以檢測T支持的方法, 可以直接對泛型型別呼叫相應函式, 也可以做到類似Python的效果. 表面上看C++的泛型成了弱型別, 但實際上是安全的, 稱之為具有通氣門的強型別
  • Java的泛型出現的晚, 已經不具備這種潛在型別機制了, 可以認為比他們更缺乏泛化性
  • Java雖然不能潛在型別, 但可以通過泛型, 一定程度補償了這樣的靈活性
  • 雖然Java的Map有泛型, 但是containsKey, get之類的方法不受泛型約束, 而C++的Map是會在編譯器檢查型別的. 主要原因是泛型對于Java是后來引入的, 而對于C++在最初的標準版本里就引入了
  • Arrays.deepToString()可以給陣列填充初始默認值
  • Arrays.fill()可以給陣列填充指定值
  • 無法創建泛型陣列, 但是型別可以被賦值
  • Array.newInstance用反射的Array可以生成任意型別, 指定大小的陣列
  • System.arraycopy可以實作高效的陣列記憶體拷貝
  • 自己實作Collection不一定需要支持所有的操作, 雖然平時用的List, Map, Set都實作了
  • Arrays.asList()生成的是固定大小陣列, 不支持改變大小的操作, 使用會拋例外
  • LinkedList實作了Queue介面, 但是Java沒有Dequeue介面, 不過它已經實作了所需方法getLast, 所以可以自己包裝
  • TreeMap是唯一帶subMap的Map, 回傳一個子樹, 它是SortedMap的唯一實作
  • LinkedHashMap的散列是一個LRU, 沒有被使用的資料放在前面
  • 通過Collection.synchronized可以創建不同的執行緒同步子類
  • SoftReferenceWeakReference都可以單獨使用, 而PhantomReference必須跟ReferenceQueue一起使用
  • 普通物件被gc后會進入Finalizable狀態, finalize未被呼叫, 仍就可以有機會復生 (復寫finalize), 當finalize呼叫后, 會進入Finalized狀態, 下次GC會被回收
  • PhantomReference天生就是finalized狀態, GC發生后就清掉了
  • Stack,Vector都是1.0/1.1版本的東西, 為了兼容性而保留了
  • 1.4之后引入了nio相較于之前的被稱之為新IO
  • 1.1加入的Reader跟Writer是為了國際化兼容16位Unicode字符
  • BufferedInputFile.read可以讀取檔案到Reader里, 在進行其他的包裝, 如StringReader, BufferedReader, 沒有快捷方式.
  • 寫入文本可以使用PrinterWriter簡化, 直接writer.println
  • System.out/in/err被稱為標準IO, 通過setOut/In/Err可以進行重定向
  • javap隨jdk一起發布做反編譯
  • 舊IO底層已經用nio重構過了
  • 舊的FileInputStream, FileOutputStream等被修改支持生成一個Channel, Writer跟Reader不支持, 但是Channel有方法可以生成他們
  • Channel通過ByteBuffer進行讀寫, 寫之前需要flip準備緩沖區, 讀之前需要rewind回到資料頭, 再通過asCharBuffer轉換后列印
  • ByteBuffer.flip是將position設定為0, 將limit設定為當前位置, 準備寫; ByteBuffer.rewind是將position設定為0, 并將marker清除, 準備讀; mark會設定mark, reset會把position指向mark
  • 通過ByteBuffer的asCharBuffer或者別的方法, 可以獲得所謂緩沖器視圖, 對緩沖器進行對應型別的put, 該緩沖器可通過其他as方法切換至其他的視窗進行輸出
  • 如果直接向緩沖器內寫入Bytes, 那么無法通過asCharBuffer讀出, 必須寫入UTF-16BE才對應格式, 按Char讀出不會亂碼
  • 通過RandomAccesFile.map可以產生MappedByteBuffer進行記憶體磁盤映射, 必須指定一個映射范圍, 它的效率要比建立在nio之上的舊IO要快
  • Object序列化的檔案, 必須能在找到類定義的環境下才能被反序列化成功, 否則會ClassNotFoundException
  • 通過Serializable序列化, 內部有大量反射, 直接將二進制賦值, 不需要通過構造. 如果復寫read/writeObject, 或者實作Externalizable介面, 自己實作序列化, 則需要有public默認構造, 沒有反射, 效率高
  • 靜態成員變數不能自己序列化
  • 列舉在編譯的時候編譯器會給加入values跟單參的valueOf靜態方法
  • 所以列舉向上轉型Enum就沒有values方法了, 但可以通過Class中getEnumConstant方法反射
  • 構建列舉的列舉可以通過將列舉Class當構造引數傳入列舉物件, 并且通過geEnumConstant覆寫其values
  • EnumSet.allOf可以傳入一個列舉類class, of則是手動傳入N個列舉型別
  • 列舉可以添加自定義方法, 每一個實體獨自實作, 但是列舉實體不能像普通類一樣作函式引數, 因為每一個實體其實是enum型別本身
  • 注解不能繼承, 注解的欄位要么定義默認值, 要么使用時傳入, 不能為空
  • 執行緒設定為Deamon模式, 主執行緒結束后就被殺掉了
  • Thread可以設定setDefaultUncaughtExceptionHandler, 不設定就會被default處理
  • 測驗資源競爭可以呼叫Thread.yield增加幾率
  • Java也提供手動的Lock, return要寫在try里確保在finally的unlock之前呼叫
  • 如果想實作嘗試獲取, 不行放棄的話, 需要自己封裝ReentrantLock, 使用tryLock
  • 多核處理器上可視性比原子性問題多得多, volatile會解決可視性問題
  • volatile如果已經被synchronized防護, 則不需要加; 如果只在一個任務中用, 也不用加; 如果依賴前值, 或者某個域的值, 那也無法作業
  • 在C++中自加可能是原子性的, 但是Java中肯定不是
  • synchronized最合理的是鎖被呼叫物件this, 或者加方法上, 這樣如果一個執行緒獲得了鎖, 其他synchronized的方法也都不能被別的執行緒呼叫了
  • IO與Synchronized的阻塞無法被打斷, 關閉資源才可以釋放鎖, 并打斷執行緒, 鎖阻塞續采用Lock.lockInterruptibly才可以被打斷
  • 執行緒被中斷一般需要有清理邏輯, 通過try/catch/fanilly來做
  • sleep(), yield()不會釋放鎖, wait()期間物件鎖會釋放, 被notify后, 醒之前必須重新獲得鎖
  • wait一般跟while回圈配合, 因為在即將被喚起之前(呼叫notify的前后), 可能條件已經發生了改變
  • 為了防止錯過信號, 通常也需要通過while(cindition)來保護wait, 防止死鎖
  • 因為wait會釋放鎖, 而notify在synchronized區間內, 會在之前獲取鎖, 而wait被喚醒又會重新獲取鎖, 所以實際上使用notifyAll也只能喚起在等待的一個任務, 同樣, 使用notify的時候, 應使等待條件一致, 如果條件不一致, 則只能使用notifyAll
  • 可以synchronized鎖Object以及wait/notify做同步, 也可以通過ReentrantLock生成condition, 通過await/signal/lock/unlock來操控
  • 有時候使用一些同步物件也可以簡化邏輯, 如BlockingQueue
  • 簡單的執行緒同步也ke已用1.5引入的CountDownLatch
  • 相較于CountDown只能計數一邊, CyclicBarrier可以重復利用, 第一個引數傳入parties個數, 當await數量達到時會停止等待, 并且呼叫第二個引數Runnable執行, 可以再次觸發await, 這樣可以形成一個回圈, 或者倍訓
  • 除了BlockingQueue之外, 還有其他類似的同步佇列, 但需要實作一定的介面, 如DelayBlockingQueue, PriorityBlockingQueue
  • SynchronousQueue的put必須等待take
  • 常用的Excutor有CachedThreadPool, ScheduledThreadPool, FixedThreadPool
  • Semaphore作為信號量, 可以設定次數, 多次acquire, 并通過release來釋放信號, 區別于ReentrantLock
  • Exchanger可以作為一個類似管道的東西, 同時傳遞生產到消費
  • 一般使用synchronized, 可讀性強, 調優用Lock, 簡單情況用Atomic, 有性能指標可以替換
  • CopyOnWriteArrayList內部使用整個陣列的副本進行操作, 最終原子替換, 性能高一些, ConcurrentHashMapConcurrentLinkededQueue類似, 只不過是部分復制再操作. 這兩者讀取程序都有樂觀鎖處理, 所以性能要比synchronized List/Map好, 尤其是在很少寫入的情況
  • AtomicXXX有一些樂觀加鎖的函式, 如compareAndSet, 當提供的oldValue發生變化時, set失敗
  • 讀寫鎖(ReentrantReadWriteLock)保證了讀取資料的一致性, 當寫鎖被持有的時候, 讀鎖將不能獲取, 其他時候可多次獲取讀鎖
  • 更多的時候多執行緒的問題要通過Task+訊息佇列, 但這個依賴于平臺或者額外復雜的設計

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