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哈嘍，大家好，我是一條~

最近粉絲問我有沒有Java自學路線，有了方向才能按圖索驥，事半功倍。

我一想確實如此，自己去年總結(jié)了一份，但有些地方需要修改，索性利用國慶假期，重新整理一份。

沒錯，就是這篇文章，本文分為學習路線和配套資料兩部分。

自學路線

0.路線導(dǎo)學

Java學習，如逆水行舟，不進則退。而自學，逆水還得加個水逆，難上加難。

所以我們要做好打持久戰(zhàn)的準備。

按計劃行事

凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢。一個好的計劃是成功的一半，而這一半，一條已經(jīng)幫你整理好了，你只需要收藏即可。

該路線圖左側(cè)為主路線，需循序漸進，步步為營；右側(cè)為輔助路線，需貫穿始終，熟練掌握。

建議做好時間規(guī)劃，不斷的提高自己的學習效率，學習過程中盡量把手機調(diào)至靜音給自己一個安靜的學習環(huán)境和氛圍。

抱團生長

獨腳難行,孤掌難鳴，一個人的力量終究是有限的，一個人的旅途也注定是孤獨的。當你定好計劃，懷著滿腔熱血準備出發(fā)的時候，一定要找個伙伴，和唐僧西天取經(jīng)一樣，師徒四人團結(jié)一心才能通過九九八十一難。

在學習過程中看下自己身邊有沒有Java這方面的大神，盡量多問，多交流，如果沒有的話，來找我，我一定知無不言言無不盡，還可以給你找一群志同道合的人。水漲船高,柴多火旺，就是這個道理，閉門造車注定會半途而廢。

貴在堅持

駑馬十駕，功在不舍。自學Java非一日之功，你知道的越多，不知道的也越多。所以，為自己找一個動力，為了改變命運，或是為了心愛的人，或是為了讓別人高看一眼。男兒何不帶吳鉤,收取關(guān)山十五州。歲月無情，余生有涯，請將生活扛在肩上，只顧風雨兼程。

1.Java基礎(chǔ)

學習任何語言，都是先從他的基本語法開始，如果你有C語言的基礎(chǔ)，會容易許多，沒有也不用現(xiàn)學。

基本數(shù)據(jù)類型

Java 語言提供了 8 種基本類型，大致分為 4 類（8位=1字節(jié)）

• 整數(shù)型
  • byte - 1字節(jié)
  • short - 2字節(jié)
  • int - 4字節(jié)
  • long - 8字節(jié)，賦值時一般在數(shù)字后加上 l 或 L
• 浮點型
  • float - 4字節(jié)，直接賦值時必須在數(shù)字后加上 f 或 F
  • double - 8字節(jié)，賦值時一般在數(shù)字后加 d 或 D
• 字符型
  • char - 2字節(jié)，存儲 Unicode 碼，用單引號賦值
• 布爾型
  • boolean - 1字節(jié)，只有 true 和 false 兩個取值，一個字節(jié)就夠了

引用數(shù)據(jù)類型

簡單來說，所有的非基本數(shù)據(jù)類型都是引用數(shù)據(jù)類型，除了基本數(shù)據(jù)類型對應(yīng)的引用類型外，類、 接口類型、 數(shù)組類型、 枚舉類型、 注解類型、 字符串型都屬于引用類型。

主要有以下區(qū)別：

1、存儲位置

• 基本變量類型在方法中定義的非全局基本數(shù)據(jù)類型變量的具體內(nèi)容是存儲在棧中的
• 引用數(shù)據(jù)類型變量其具體內(nèi)容都是存放在堆中的，而棧中存放的是其具體內(nèi)容所在內(nèi)存的地址

2、傳遞方式

• 基本數(shù)據(jù)類型是按值傳遞
• 引用數(shù)據(jù)類型是按引用傳遞

訪問修飾符

訪問修飾符就是限制變量的訪問權(quán)限的。

比如你有個“賺錢”的方法，誰都不想給用，那就把方法設(shè)成private（私有）；

后來你有了老婆孩子，你想讓他們也會賺錢，就得設(shè)置成default（同一個包）；

后來你又有了第二個孩子，但你發(fā)現(xiàn)他不會賺錢的方法，為啥呢？因為你被綠了（default不支持不同包的子類）；

可為了大局，你還是選擇接受這個孩子，悄悄把方法設(shè)置成了proteced（保護子類，即使不同包）；

后來你老了，明白了開源才是共贏，就設(shè)置成了public（公有的）；

不知道你聽懂了嗎，估計看到被那啥了就不想看了吧，沒關(guān)系，看圖（也是綠的）

static關(guān)鍵字

主要意義：

我日常調(diào)用方法都是對象.方法，static的主要意義就是可以創(chuàng)建獨立于具體對象的域變量或者方法。也就是實現(xiàn)即使沒有創(chuàng)建對象，也能使用屬性和調(diào)用方法！

另一個比較關(guān)鍵的作用就是 用來形成靜態(tài)代碼塊以優(yōu)化程序性能。static塊可以置于類中的任何地方，可以有多個。在類初次被加載的時候，會按照static塊的順序來執(zhí)行每個static塊，并且只會執(zhí)行一次,可以用來優(yōu)化程序性能

通俗理解：

static是一個可以讓你升級的關(guān)鍵字，被static修飾，你就不再是你了。

final關(guān)鍵字

final翻譯成中文是“不可更改的，最終的”，顧名思義，他的功能就是不能再修改，不能再繼承。我們常見的String類就是被final修飾的。

將類、方法、變量聲明為final能夠提高性能，這樣JVM就有機會進行估計，然后優(yōu)化。

按照Java代碼慣例，final變量就是常量，而且通常常量名要大寫：

• final關(guān)鍵字可以用于成員變量、本地變量、方法以及類。
• final成員變量必須在聲明的時候初始化或者在構(gòu)造器中初始化，否則就會報編譯錯誤。
• 不能夠?qū)inal變量再次賦值。
• final方法不能被重寫。
• final類不能被繼承。
• 接口中聲明的所有變量本身是final的。
• final和abstract這兩個關(guān)鍵字是反相關(guān)的，final類就不可能是abstract的。

面向?qū)ο笕筇匦?/h3>

封裝

1.什么是封裝

封裝又叫隱藏實現(xiàn)。就是只公開代碼單元的對外接口，而隱藏其具體實現(xiàn)。

其實生活中處處都是封裝，手機，電腦，電視這些都是封裝。你只需要知道如何去操作他們，并不需要知道他們里面是怎么構(gòu)造的，怎么實現(xiàn)這個功能的。

2.如何實現(xiàn)封裝

在程序設(shè)計里，封裝往往是通過訪問控制實現(xiàn)的。也就是剛才提到的訪問修飾符。

3.封裝的意義

封裝提高了代碼的安全性，使代碼的修改變的更加容易，代碼以一個個獨立的單元存在，高內(nèi)聚，低耦合。

好比只要你手機的充電接口不變，無論以后手機怎么更新，你依然可以用同樣的數(shù)據(jù)線充電或者與其他設(shè)備連接。

封裝的設(shè)計使使整個軟件開發(fā)復(fù)雜度大大降低。我只需要使用別人的類，而不必關(guān)心其內(nèi)部邏輯是如何實現(xiàn)的。我能很容易學會使用別人寫好的代碼，這就讓軟件協(xié)同開發(fā)的難度大大降低。

封裝還避免了命名沖突的問題。

好比你家里有各種各樣的遙控器，但比還是直到哪個是電視的，哪個是空調(diào)的。因為一個屬于電視類一個屬于空調(diào)類。不同的類中可以有相同名稱的方法和屬性，但不會混淆。

繼承

繼承的主要思想就是將子類的對象作為父類的對象來使用。比如王者榮耀的英雄作為父類，后裔作為子類。后裔有所有英雄共有的屬性，同時也有自己獨特的技能。

多態(tài)

多態(tài)的定義：

指允許不同類的對象對同一消息做出響應(yīng)。即同一消息可以根據(jù)發(fā)送對象的不同而采用多種不同的行為方式。（發(fā)送消息就是函數(shù)調(diào)用）

簡單來說，同樣調(diào)用攻擊這個方法，后裔的普攻和亞瑟的普攻是不一樣的。

多態(tài)的條件：

• 要有繼承
• 要有重寫
• 父類引用指向子類對象

多態(tài)的好處：

多態(tài)對已存在代碼具有可替換性。

多態(tài)對代碼具有可擴充性。

它在應(yīng)用中體現(xiàn)了靈活多樣的操作，提高了使用效率。

多態(tài)簡化對應(yīng)用軟件的代碼編寫和修改過程，尤其在處理大量對象的運算和操作時，這個特點尤為突出和重要。

Java中多態(tài)的實現(xiàn)方式：

• 接口實現(xiàn)
• 繼承父類進行方法重寫
• 同一個類中進行方法重載

完整講解

Java基礎(chǔ)完整講解

入門練習案例

《入門練習100例》

2.JavaWeb

JavaWeb是用Java技術(shù)來解決相關(guān)web互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的技術(shù)棧。Web就是網(wǎng)頁，分為靜態(tài)和動態(tài)。涉及 的知識點主要包括jsp，servlet，tomcat，http，MVC等知識。

本章難度不高，但也不可忽視。其中前端基礎(chǔ)不需花過多時間，重點放在Tomcat上，會陪伴你整個Java生涯。

HTTP網(wǎng)絡(luò)請求方式

• GET：最常用的方式，用來向服務(wù)器請求數(shù)據(jù)，沒有請求體，請求參數(shù)放在URL后面。
• POST：用于向表單提交數(shù)據(jù)，傳送的數(shù)據(jù)放在請求體中。
• PUT：用來向服務(wù)器上傳文件，一般對應(yīng)修改操作，POST用于向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)，PUT用于向服務(wù)器儲存數(shù)據(jù)。沒有驗證機制，任何人都可以操作，存在安全問題。具有冪等性。
• DELETE：用于刪除服務(wù)器上的文件，具有冪等性。同樣存在安全問題。
• HEAD：用HEAD進行請求服務(wù)器時，服務(wù)器只返回響應(yīng)頭，不返回響應(yīng)體。與GET一樣沒有請求體，常用于檢查請求的URL是否有效。
• PATCH：對資源進行部分修改。與PUT區(qū)別在于，PUT是修改所有資源，替代它，而PATCH只是修改部分資源。
• TRACE：用來查看一個請求，經(jīng)過網(wǎng)關(guān)，代理到達服務(wù)器，最后請求的變換。因安全問題被禁用。
• OPTIONS：當客戶端不清楚對資源操作的方法，可以使用這個，具有冪等性。

GET和POST

1. 作用不同：GET 用于獲取資源，而 POST 用于傳輸實體主體。
2. 參數(shù)位置不一樣： GET 的參數(shù)是以查詢字符串出現(xiàn)在 URL 中，而 POST 的參數(shù)存儲在實體主體中。雖然GET的參數(shù)暴露在外面，但可以通過加密的方式處理，而 POST 參數(shù)即使存儲在實體主體中，我們也可以通過一些抓包工具如（Fiddler）查看。
3. 冪等性：GET是冪等性，而POST不是冪等性。（面試官緊接著可能就會問你什么是冪等性？如何保證冪等性？）
4. 安全性：安全的 HTTP 方法不會改變服務(wù)器狀態(tài)，也就是說它只是可讀的。 GET 方法是安全的，而 POST 卻不是，因為 POST 的目的是傳送實體主體內(nèi)容，這個內(nèi)容可能是用戶上傳的表單數(shù)據(jù)，上傳成功之后，服務(wù)器可能把這個數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中，因此狀態(tài)也就發(fā)生了改變。

冪等性

是否具有冪等性也是一個http請求的重要關(guān)注點。

冪等性：指的是同樣的請求不管執(zhí)行多少次，效果都是一樣，服務(wù)器狀態(tài)也是一樣的。具有冪等性的請求方法沒有副作用。(統(tǒng)計用途除外)

如何保證冪等性

假設(shè)這樣一個場景：有時我們在填寫某些form表單時，保存按鈕不小心快速點了兩次，表中竟然產(chǎn)生了兩條重復(fù)的數(shù)據(jù)，只是id不一樣。

這是一個比較常見的冪等性問題，在高并發(fā)場景下會變得更加復(fù)雜，那怎么保證接口的冪等性呢？

1.insert前select

插入數(shù)據(jù)前先根據(jù)某一字段查詢一下數(shù)據(jù)庫，如果已經(jīng)存在就修改，不存在再插入。

2.加鎖

加鎖可解決一切問題，但也要考慮并發(fā)性。

主要包括悲觀鎖，樂觀鎖，分布式鎖。

悲觀鎖的并發(fā)性較低，更適合使用在防止數(shù)據(jù)重復(fù)的場景，注意冪等性不光是防止重復(fù)還需要結(jié)果相同。

樂觀鎖可以很高的提升性能，也就是常說的版本號。

分布式鎖應(yīng)用在高并發(fā)場景，主要用redis來實現(xiàn)。

3.唯一索引

通過數(shù)據(jù)庫的唯一索引來保證結(jié)果的一致性和數(shù)據(jù)的不重復(fù)。

4.Token

兩次請求，第一請求拿到token，第二次帶著token去完成業(yè)務(wù)請求。

常見的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)碼

網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)碼共三位數(shù)字組成，根據(jù)第一個數(shù)字可分為以下幾個系列：

1xx（信息性狀態(tài)碼）

代表請求已被接受，需要繼續(xù)處理。

包括：100、101、102

這一系列的在實際開發(fā)中基本不會遇到，可以略過。

2xx（成功狀態(tài)碼）

表示成功處理了請求的狀態(tài)代碼。

200：請求成功，表明服務(wù)器成功了處理請求。

202：服務(wù)器已接受請求，但尚未處理。

204：服務(wù)器成功處理了請求，但沒有返回任何內(nèi)容。

206：服務(wù)器成功處理了部分 GET 請求。

3xx（重定向狀態(tài)碼）

300：針對請求，服務(wù)器可執(zhí)行多種操作。

301：永久重定向

302：臨時性重定向

303：303與302狀態(tài)碼有著相同的功能，但303狀態(tài)碼明確表示客戶端應(yīng)當采用GET方法獲取資源。

301和302的區(qū)別？

301比較常用的場景是使用域名跳轉(zhuǎn)。比如，我們訪問 http://www.baidu.com 會跳轉(zhuǎn)到https://www.baidu.com，發(fā)送請求之后，就會返回301狀態(tài)碼，然后返回一個location，提示新的地址，瀏覽器就會拿著這個新的地址去訪問。

302用來做臨時跳轉(zhuǎn)比如未登陸的用戶訪問用戶中心重定向到登錄頁面。

4xx（客戶端錯誤狀態(tài)碼）

400：該狀態(tài)碼表示請求報文中存在語法錯誤。但瀏覽器會像200 OK一樣對待該狀態(tài)碼。

401：表示發(fā)送的請求需要有通過HTTP認證的認證信息。比如token失效就會出現(xiàn)這個問題。

403：被拒絕，表明對請求資源的訪問被服務(wù)器拒絕了。

404：找不到，表明服務(wù)器上無法找到請求的資源，也可能是拒絕請求但不想說明理由。

5xx（服務(wù)器錯誤狀態(tài)碼）

500：服務(wù)器本身發(fā)生錯誤，可能是Web應(yīng)用存在的bug或某些臨時的故障。

502：該狀態(tài)碼表明服務(wù)器暫時處于超負載或正在進行停機維護，現(xiàn)在無法處理請求。

??有時候返回的狀態(tài)碼響應(yīng)是錯誤的，比如Web應(yīng)用程序內(nèi)部發(fā)生錯誤，狀態(tài)碼依然返回200

轉(zhuǎn)發(fā)和重定向

上面提到了重定向，那你知道什么是轉(zhuǎn)發(fā)嗎？

1.轉(zhuǎn)發(fā)

A找B借錢，B沒有錢，B去問C，C有錢，C把錢借給A的過程。

客戶瀏覽器發(fā)送http請求,web服務(wù)器接受此請求,調(diào)用內(nèi)部的一個方法在容器內(nèi)部完成請求處理和轉(zhuǎn)發(fā)動作,將目標資源發(fā)送給客戶。

整個轉(zhuǎn)發(fā)一個請求，一個響應(yīng)，地址欄不會發(fā)生變化，不能跨域訪問。

2.重定向

A找B借錢，B沒有錢，B讓A去找C，A又和C借錢，C有錢，C把錢借給A的過程。

客戶瀏覽器發(fā)送http請求,web服務(wù)器接受后發(fā)送302狀態(tài)碼響應(yīng)及對應(yīng)新的location給客戶瀏覽器,客戶瀏覽器發(fā)現(xiàn)是302響應(yīng)，則自動再發(fā)送一個新的http請求，請求url是新的location地址,服務(wù)器根據(jù)此請求尋找資源并發(fā)送給客戶。

兩個請求，兩個響應(yīng)，可以跨域。

Servlet

servlet是一個比較抽獎的概念，也是web部分的核心組件，大家回答這個問題一定要加入自己的理解，不要背定義。

servlet其實就是一個java程序，他主要是用來解決動態(tài)頁面的問題。

之前都是瀏覽器像服務(wù)器請求資源，服務(wù)器（tomcat）返回頁面，但用戶多了之后，每個用戶希望帶到不用的資源。這時就該servlet上場表演了。

servlet存在于tomcat之中，用來網(wǎng)絡(luò)請求與響應(yīng)，但他的重心更在于業(yè)務(wù)處理，我們訪問京東和淘寶的返回的商品是不一樣的，就需要程序員去編寫，目前MVC三層架構(gòu)，我們都是在service層處理業(yè)務(wù)，但這其實是從servlet中抽取出來的。

看一下servlet處理請求的過程：

Servlet的生命周期

Servlet生命周期分為三個階段：

• 初始化階段 調(diào)用init()方法
• 響應(yīng)客戶請求階段　　調(diào)用service()方法-àdoGet/doPost()
• 終止階段　　調(diào)用destroy()方法

session、cookie、token

首先我們要明白HTTP是一種無狀態(tài)協(xié)議，怎么理解呢？很簡單

夏洛：大爺，樓上322住的是馬冬梅家吧？大爺：馬冬什么？ 夏洛：馬冬梅。 大爺：什么冬梅啊？ 夏洛：馬冬梅啊。 大爺：馬什么梅？夏洛：行，大爺你先涼快著吧。

這段對話都熟悉吧，HTTP就是那個大爺，那如果我們就直接把“大爺”放給用戶，用戶不用干別的了，就不停的登錄就行了。

既然“大爺不靠譜”，我們找“大娘”去吧。

哈哈哈，開個玩笑，言歸正傳。

為了解決用戶頻繁登錄的問題，在服務(wù)端和客戶端共同維護一個狀態(tài)——會話，就是所謂session，我們根據(jù)會話id判斷是否是同一用戶，這樣用戶就開心了。

但是服務(wù)器可不開心了，因為用戶越來越多，都要把session存在服務(wù)器，這對服務(wù)器來說是一個巨大的開銷，這是服務(wù)器就找來了自己的兄弟幫他分擔（集群部署，負載均衡）。

但是問題依然存在，如果兄弟掛了怎么辦，兄弟們之間的數(shù)據(jù)怎么同步，用戶1把session存放在機器A上，下次訪問時負載均衡到了機器B，完了，找不到，用戶又要罵娘。

這時有人思考，為什么一定要服務(wù)端保存呢，讓客戶端自己保存不就好了，所以就誕生了cookie，下一次請求時客戶段把cookie發(fā)送給服務(wù)器，說我已經(jīng)登錄了。

但是空口無憑，服務(wù)器怎么知道哪個cookie是我發(fā)過去的呢？如何驗證成了新的問題。

有人想到了一個辦法，用加密令牌，也就是token，服務(wù)器發(fā)給客戶端一個令牌，令牌保存加密后id和密鑰，下一次請求時通過headers傳給服務(wù)端，由于密鑰別人不知道，只有服務(wù)端知道，就實現(xiàn)了驗證，且別人無法偽造。

MVC與三層架構(gòu)

三層架構(gòu)與MVC的目標一致：都是為了解耦和、提高代碼復(fù)用。MVC是一種設(shè)計模式，而三層架構(gòu)是一種軟件架構(gòu)。

MVC

Model 模型

模型負責各個功能的實現(xiàn)（如登錄、增加、刪除功能），用JavaBean實現(xiàn)。

View 視圖

用戶看到的頁面和與用戶的交互。包含各種表單。 實現(xiàn)視圖用到的技術(shù)有html/css/jsp/js等前端技術(shù)。

常用的web 容器和開發(fā)工具

Controller 控制器

控制器負責將視圖與模型一一對應(yīng)起來。相當于一個模型分發(fā)器。接收請求，并將該請求跳轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)發(fā)，重定向）到模型進行處理。模型處理完畢后，再通過控制器，返回給視圖中的請求處。

三層架構(gòu)

表現(xiàn)層（UI）(web層)、業(yè)務(wù)邏輯層（BLL）(service層)、數(shù)據(jù)訪問層（DAL）(dao層) ，再加上實體類庫（Model）

• 實體類庫（Model），在Java中，往往將其稱為Entity實體類。數(shù)據(jù)庫中用于存放數(shù)據(jù)，而我們通常選擇會用一個專門的類來抽象出數(shù)據(jù)表的結(jié)構(gòu)，類的屬性就一對一的對應(yīng)這表的屬性。一般來說，Model實體類庫層需要被DAL層，BIL層和UI層引用。
• 數(shù)據(jù)訪問層（DAL），主要是存放對數(shù)據(jù)類的訪問，即對數(shù)據(jù)庫的添加、刪除、修改、更新等基本操作，DAL就是根據(jù)業(yè)務(wù)需求，構(gòu)造SQL語句，構(gòu)造參數(shù)，調(diào)用幫助類，獲取結(jié)果，DAL層被BIL層調(diào)用
• 業(yè)務(wù)邏輯層（BLL），BLL層好比是橋梁，將UI表示層與DAL數(shù)據(jù)訪問層之間聯(lián)系起來。所要負責的，就是處理涉及業(yè)務(wù)邏輯相關(guān)的問題，比如在調(diào)用訪問數(shù)據(jù)庫之前，先處理數(shù)據(jù)、判斷數(shù)據(jù)。

完整講解

JavaWeb完整講解

3.集合

工欲善其事必先利其器，集合就是我們的器。

ArrayList

底層實現(xiàn)

由什么組成，我說了不算，看源碼。怎么看呢？

List<Object> list = new ArrayList<>();

新建一個ArrayList,按住ctrl或command用鼠標點擊。

    /**     * The array buffer into which the elements of the ArrayList are stored.     * The capacity of the ArrayList is the length of this array buffer. Any     * empty ArrayList with elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA     * will be expanded to DEFAULT_CAPACITY when the first element is added.     * 翻譯     * 數(shù)組緩沖區(qū)，ArrayList的元素被存儲在其中。ArrayList的容量是這個數(shù)組緩沖區(qū)的長度。     * 任何空的ArrayList，如果elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA，     * 當?shù)谝粋€元素被添加時，將被擴展到DEFAULT_CAPACITY。     */    transient Object[] elementData; 

毋庸置疑，底層由數(shù)組組成，那數(shù)組的特點就是ArrayList的特點。

• 由于數(shù)組以一塊連續(xù)的內(nèi)存空間，每一個元素都有對應(yīng)的下標，查詢時間復(fù)雜度為O(1)。好比你去住酒店，每個房間都挨著，房門都寫著房間號。你想找哪一間房是不是很容易。
• 相對的，一塊連續(xù)的內(nèi)存空間你想打破他就沒那么容易，牽一發(fā)而動全身，所以新增和刪除的時間復(fù)雜度為O(n)，想像你在做excel表格的時候，想增加一列，后面的列是不是都要跟著移動。
• 元素有序，可重復(fù)。可用在大多數(shù)的場景，這個就不需要過多解釋了。

擴容

我們知道數(shù)組是容量不可變的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，隨著元素不斷增加，必然要擴容。

所以擴容機制也是集合中非常容易愛問的問題，在源碼中都可以一探究竟。

1.初始化容量為10，也可以指定容量創(chuàng)建。

    /**     * Default initial capacity.     * 定義初始化容量     */    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

2.數(shù)組進行擴容時，是將舊數(shù)據(jù)拷貝到新的數(shù)組中，新數(shù)組容量是原容量的1.5倍。（這里用位運算是為了提高運算速度）

private void grow(int minCapacity) {  int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);}

3.擴容代價是很高得，因此再實際使用時，我們因該避免數(shù)組容量得擴張。盡可能避免數(shù)據(jù)容量得擴張。盡可能，就至指定容量，避免數(shù)組擴容的發(fā)生。

為什么擴容是1.5倍？

• 如果大于1.5，也就是每次擴容很多倍，但其實我就差一個元素的空間，造成了空間浪費。
• 如果小于1.5，擴容的意義就不大了，就會帶來頻繁擴容的問題。

所以，1.5是均衡了空間占用和擴容次數(shù)考慮的。

線程安全問題

怎么看線程安全？說實話我以前都不知道，看網(wǎng)上說安全就安全，說不安全就不安全。

其實都在源碼里。找到增加元素的方法，看看有沒有加鎖就知道了。

    public void add(int index, E element) {        rangeCheckForAdd(index);        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!        System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,                         size - index);        elementData[index] = element;        size++;    }

沒有加鎖，所以線程不安全

在多線程的情況下,插入數(shù)據(jù)的時可能會造成數(shù)據(jù)丟失，一個線程在遍歷,另一個線程修改,會報ConcurrentModificationException(并發(fā)修改異常)錯誤.

多線程下使用怎么保證線程安全？

保證線程安全的思路很簡單就是加鎖，但是你可沒辦法修改源碼去加個鎖，但是你想想編寫java的大佬會想不到線程安全問題？

早就給你準備了線程安全的類。

1.Vector

Vector是一個線程安全的List類，通過對所有操作都加上synchronized關(guān)鍵字實現(xiàn)。

找到add方法，可以看到被synchronized關(guān)鍵字修飾，也就是加鎖，但synchronized是重度鎖，并發(fā)性太低，所以實際一般不使用，隨著java版本的更新，慢慢廢棄。

public void add(E e) {            int i = cursor;            synchronized (Vector.this) {                checkForComodification();                Vector.this.add(i, e);                expectedModCount = modCount;            }            cursor = i + 1;            lastRet = -1;        }

2.Collections

注意是Collections而不是Collection。

Collections位于java.util包下，是集合類的工具類，提供了很多操作集合類的方法。其中Collections.synchronizedList(list)可以提供一個線程安全的List。

對于Map、Set也有對應(yīng)的方法

3.CopyOnWrite（寫時復(fù)制）

寫時復(fù)制，簡稱COW，是計算機程序設(shè)計領(lǐng)域中的一種通用優(yōu)化策略。

當有多人同時訪問同一資源時，他們會共同獲取指向相同的資源的指針，供訪問者進行讀操作。

當某個調(diào)用者修改資源內(nèi)容時，系統(tǒng)會真正復(fù)制一份副本給該調(diào)用者，而其他調(diào)用者所見到的最初的資源仍然保持不變。修改完成后，再把新的數(shù)據(jù)寫回去。

通俗易懂的講，假設(shè)現(xiàn)在有一份班級名單，但有幾個同學還沒有填好，這時老師把文件通過微信發(fā)送過去讓同學們填寫（復(fù)制一份），但不需要修改的同學此時查看的還是舊的名單，直到有同學修改好發(fā)給老師，老師用新的名單替換舊的名單，全班同學才能查看新的名單。

共享讀，分開寫。讀寫分離，寫時復(fù)制。

在java中，通過CopyOnWriteArrayList、CopyOnWriteArraySet容器實現(xiàn)了 COW 思想。

平時查詢的時候，都不需要加鎖，隨便訪問，只有在更新的時候，才會從原來的數(shù)據(jù)復(fù)制一個副本出來，然后修改這個副本，最后把原數(shù)據(jù)替換成當前的副本。修改操作的同時，讀操作不會被阻塞，而是繼續(xù)讀取舊的數(shù)據(jù)。

    /** The lock protecting all mutators */    final transient ReentrantLock lock = new ReentrantLock();    /** The array, accessed only via getArray/setArray. */    private transient volatile Object[] array;

源碼里用到了ReentrantLock鎖和volatile關(guān)鍵字，會在《資深程序員修煉》專欄中做全面深度講解。

LinkedList

LinkedList和ArrayList同屬于List集合。其共同特點可歸納為：

存儲單列數(shù)據(jù)的集合，存儲的數(shù)據(jù)是有序并且是可以重復(fù)的。

但兩者也有不同，往下看吧

底層實現(xiàn)

LinkedList類的底層實現(xiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一個雙向鏈表。同時還實現(xiàn)了Deque接口，所以會有些隊列的特性，會在下面講。

class LinkedList<E>    extends AbstractSequentialList<E>    implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable

先簡單說一下鏈表這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，與數(shù)組相反，鏈表是一種物理存儲單元上非連續(xù)、非順序的存儲結(jié)構(gòu)，一個最簡單的鏈表（單鏈表）有節(jié)點Node和數(shù)值value組成。通俗的講，就像串在一起的小魚干，中間用線連著。

transient Node<E> first;transient Node<E> last;

鏈表中保存著對最后一個節(jié)點的引用，這就是雙端鏈表

在單鏈表的結(jié)點中增加一個指向其前驅(qū)的pre指針就是雙向鏈表，一種犧牲空間換時間的做法。

雙端鏈表不同于雙向鏈表，切記！

關(guān)于鏈表更詳細代碼級講解會放《糊涂算法》專欄更新。敬請期待！

簡單了解過后分析一下鏈表的特點：

• 查詢速度慢，因為是非連續(xù)空間，沒有下標。想像你需要在一份名單上找到你的名字，沒有序號，你只能從頭開始一個一個的看。
• 刪改速度快，因為非連續(xù)，也就沒有那么多約束。想像從一根項鏈上扣下來一塊，只需要改變引用就可以了，不會牽一發(fā)而動全身。
• 元素有序，可重復(fù)。

如何解決查詢慢的問題？

如果我查找的元素在尾部，則需要遍歷整個鏈表，所以有了雙端鏈表。

即使不在尾部，我如果只能一個方向遍歷，也很麻煩，所以有了雙向隊列，犧牲空間換時間。

那么空間可不可以再犧牲一點？

可以，就是跳躍鏈表，簡稱「跳表」。

通過建立多級索引來加快查詢速度。

線程安全問題

老辦法，看看add()方法。分為「頭插法」和「尾插法」。

    /**     * Inserts the specified element at the beginning of this list.     *     * @param e the element to add     */    public void addFirst(E e) {        linkFirst(e);    }    /**     * Appends the specified element to the end of this list.     *     * 
This method is equivalent to {@link #add}.     *     * @param e the element to add     */    public void addLast(E e) {        linkLast(e);    }

都沒加鎖，百分之一百的不安全。

如何解決線程不安全問題

1.ConcurrentLinkedQueue

一個新的類，位于java.util.concurrent(juc)包下。實現(xiàn)了Queue接口。

class ConcurrentLinkedQueue<E> extends AbstractQueue<E>        implements Queue<E>, java.io.Serializable{}

使用violate關(guān)鍵字實現(xiàn)加鎖。

 private transient volatile Node<E> head; private transient volatile Node<E> tail;

1.Collections

和ArrayList一樣，使用Collections.synchronizedList()。

Map：存儲雙列數(shù)據(jù)的集合，通過鍵值對存儲數(shù)據(jù)，存儲 的數(shù)據(jù)是無序的，Key值不能重復(fù)，value值可以重復(fù)

和ArrayList對比一下

共同點：有序，可重復(fù)。線程不安全。

不同點：底層架構(gòu)，查詢和刪改的速度

完整講解

集合完整講解

4.JVM

重點來了，Java程序員一定要深入研究的內(nèi)容

JVM的體系架構(gòu)

JVM體系結(jié)構(gòu)如下圖所示，將按照從上到下的順序講解

類裝載器classloader

負責將class文件的字節(jié)碼內(nèi)容加載到內(nèi)存中并將這些內(nèi)容轉(zhuǎn)換成方法區(qū)中的運行時數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，class文件在文件開頭有特定標識（cafe babe：Java圖標——咖啡和橡樹）。

通俗來講：classloader相當于快遞員的作用，只負責加載，至于是否能運行，由Execution Engine決定

雙親委派機制

當一個類收到類加載請求，他會先把這個請求交給他的父類，只有父類無法完成這個請求時，子加載器才會嘗試自己去加載。

雙親委派的好處是保護Java核心類，比如加載位于rt.jar中的java.lang.Object,不管是哪個加載器加載的，最終都會交給啟動類加載器，這樣就保證了不同的類加載器得到的都是同一個Object對象。

代碼舉例：查看類是被那個加載器加載的

/** * @Author: 一條IT * @Date: 2020/12/3 21:28 */public class Test {    public static void main(String[] args) {        System.out.println(Object.class.getClassLoader());        System.out.println(Test.class.getClassLoader().getParent().getParent());        System.out.println(Test.class.getClassLoader().getParent());        System.out.println(Test.class.getClassLoader());    }}

輸出

nullnullsun.misc.Launcher$ExtClassLoader@1b6d3586sun.misc.Launcher$AppClassLoader@14dad5dc

因為Object是jdk自帶的，所以在加載的時候是走Bootstrap啟動類加載器，而Bootstrap加載器是C++語言寫的，所以在查的時候是null,報了NullPointException()；Test類自己寫的，走AppClassLoder,他的父類是擴展加載器，再父類是啟動類加載器，也輸出Null

沙箱安全機制

主要是防止惡意代碼污染java源代碼，比如定義了一個類名為String所在包為java.lang，因為這個類本來是屬于jdk的，如果沒有沙箱安全機制的話，這個類將會污染到我所有的String,但是由于沙箱安全機制，所以就委托頂層的bootstrap加載器查找這個類，如果沒有的話就委托extsion,extsion沒有就到appclassloader，但是由于String就是jdk的源代碼，所以在bootstrap那里就加載到了，先找到先使用，所以就使用bootstrap里面的String,后面的一概不能使用，這就保證了不被惡意代碼污染。

垃圾回收

垃圾回收是重點難，先理解了垃圾回收，才能理解調(diào)優(yōu)的思路。

判斷垃圾

判斷是否是垃圾共有兩種方法。引用計數(shù)法和可達性分析

1.引用計數(shù)法

非常好理解，引用一次標記一次，沒有被標記的就是垃圾。

在堆中存儲對象時，在對象頭處維護一個counter計數(shù)器，如果一個對象增加了一個引用與之相連，則將counter++。

如果一個引用關(guān)系失效則counter--。如果一個對象的counter變?yōu)?，則說明該對象已經(jīng)被廢棄，不處于存活狀態(tài)，此時可以被回收。

2.引用計數(shù)的缺點

• 效率低
• 無法分析循環(huán)引用問題

3.可達性分析

類似樹的樹結(jié)構(gòu)，從根結(jié)點出發(fā)，即GC root，把有關(guān)系的對象用一顆樹鏈接起來

那么我們遍歷這棵樹，沒遍歷到的對象，就是垃圾

4.有哪些可以做GC Roots的對象？

• 虛擬機棧(棧楨中的本地變量表)中的引用的對象
• 方法區(qū)中的類靜態(tài)屬性引用的對象
• 方法區(qū)中的常量引用的對象
• 本地方法棧中JNI（Native方法）的引用的對象

回收算法

回收算法是垃圾回收的思想，回收器是垃圾回收的實現(xiàn)

1.標記-清除

兩次遍歷：

• 標記垃