本文內(nèi)容為學習筆記，用于個人知識點總結(jié)、復習。
原教學視頻出自：中國大學MOOC網(wǎng) |《Java核心技術（高階）》 ——陳良育
第一章 Java語法糖
第一節(jié) 語法糖和環(huán)境設置
第二節(jié) 語法糖（1）for-each和枚舉
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for vs for-each
語法糖（for-each）.png
1.for-each從JDK5.0引入
2.for-each語法更簡潔
3.for-each避免越界錯誤
4.for可以刪除元素，for-each不可以刪除/替換元素
5.for-each便利的時候，不知道當前元素的具體位置索引
6.for-each只能正向遍歷，不能反向遍歷
7.for-each不能同時遍歷2個集合
8.for和for-each性能接近 -
枚舉
語法糖（枚舉1）.png
語法糖（枚舉2）.png Java的enum類型
1.所有的enum類型都是Enum的子類，也繼承了相應方法
2.ordinal（）返回枚舉值所在的索引位置，從0開始
3.compareTo（）比較兩個枚舉值的索引位置大小
4.同String（）返回枚舉值的字符串表示
5.valueOf（）將字符串初始化為枚舉對象
6.values（）返回所有的枚舉值
第三節(jié) 語法糖（2）不定項參數(shù)和靜態(tài)導入
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不定項參數(shù)
語法糖（不定項參數(shù)）.png
1.一個方法只能有一個不定項參數(shù)，且必須位于參數(shù)列表的最后
2.重載的優(yōu)先級規(guī)則：
- 固定參數(shù)的方法優(yōu)先級大于可變參數(shù)
- 調(diào)用語句，同時與兩個帶可變參數(shù)的方法匹配，則報錯 -
靜態(tài)導入
語法糖（靜態(tài)導入1）.png
第四節(jié) 語法糖（3）自動拆箱和裝箱、多異常并列、數(shù)值類型賦值優(yōu)化
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自動裝箱與拆箱
語法糖（自動裝箱與拆箱1）.png
語法糖（自動裝箱與拆箱2）.png1.裝箱和拆箱是編譯器的工作，在class中已經(jīng)添加轉(zhuǎn)化。虛擬機沒有自動裝箱和拆箱的語句
2.==：基本類型是內(nèi)容相同，對象是地址相同
3.基本類型沒有空值，對象有null，可能觸發(fā)NullPointerException
4.當一個基礎數(shù)據(jù)類型與封裝類進行運算時，會自動拆箱
5.謹慎使用多個非同類的數(shù)值類對象進行運算 -
多異常并列
語法糖（多異常并列1）.png
語法糖（多異常并列2）.png 數(shù)值類型賦值優(yōu)化
1.整數(shù)類型用二進制數(shù)賦值
2.數(shù)字中的下劃線
第五節(jié) 語法糖（4）接口方法
第六節(jié) 語法糖（5）try-with-resource和Resource Bundle文件加載
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try-with-resource
語法糖（try-with-resource1）.png -
ResourceBundle文件加載
1.Java8以前，需要用native2ascii工具對文件轉(zhuǎn)義
2.JDK9后，ResourceBundle默認以UTF-8方式加載Properties文件，刪除native2ascii工具u，Properties文件可以直接以UTF-8保存
語法糖（try-with-resource2）.png
第七節(jié) 語法糖（6）var類型和switch
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var
語法糖（var1）.png
1.可以用在局部變量上，非類成員變量
2.可以用在for/for-each循環(huán)中，可用于三元操作符，對繼承有效
3.聲明時必須初始化
4.不能用在形參和返回類型
5.大面積運用會使代碼整體閱讀性變差
6.var指在編譯時起作用，沒有在字節(jié)碼中引入新的內(nèi)容，也沒有專門的JVM指令處理var -
switch
語法糖（switch1）.png
第二章 Java泛型
第一節(jié) 泛型入門
- 泛型的本質(zhì)：參數(shù)化類型<E>，避免類型轉(zhuǎn)換，代碼可復用
泛型分類.png
泛型（ArrayList源碼）.png
第三章 Java反射
第一節(jié) 反射入門
- 反射：reflection
1.程序可以訪問、檢測和修改它本身狀態(tài)或行為的能力，即自描述和自控制
2.可以在運行時加載、探知和使用編譯期間完全未知的類
3.給Java插上動態(tài)語言特性的翅膀，彌補強類型語言的不足
4.java.lang.reflect包 -
反射的應用
1.在運行中分析類的能力
2.在運行中查看和操作對象
- 基于反射自由創(chuàng)建對象
- 反射構建出無法直接訪問的類
- set或者get到無法訪問的成員變量
- 調(diào)用不可訪問的方法
3.實現(xiàn)通用的數(shù)組操作代碼
4.類似函數(shù)指針的功能
創(chuàng)建對象方法（1）.png
第四章 Java代理
第一節(jié) 代理模式和靜態(tài)代理
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代理模式
代理示意圖.png 為目標對象提供（包裝）了一個代理，這個代理可以控制對目標對象的訪問
1.外界不用直接訪問目標對象，而是訪問代理對象，由代理對象再調(diào)用目標對象
2.代理對象中可以添加監(jiān)控和審查處理-
靜態(tài)代理
1.代理對象持有目標對象的句柄
2.所有調(diào)用目標對象的方法，都吊用代理對象的方法
3.對每個方法，需要靜態(tài)編碼
靜態(tài)代理示意圖.png
靜態(tài)代理代理類代碼.png
第二節(jié) 動態(tài)代理
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動態(tài)代理
動態(tài)代理示意圖.png
動態(tài)代理流程圖.png
動態(tài)代理代理處理器類代碼.png
動態(tài)代理主類代碼.png
動態(tài)代理（實現(xiàn)多接口）主類代碼.png
第五章 Java注解
第一節(jié) 注解入門
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注解示例
壓制警告注解示例.png
重寫方法標記注解示例.png - 注解
1.JDK1.5引入
2.位于源碼中（代碼/注釋/注解），使用其他工具進行處理的標簽
3.注解用來修飾程序的元素，但不會對被修飾的對象有直接的影響
4.只有通過某種配套工具才會對注解信息進行訪問和處理 -
注解用途
1.提供信息給編譯器/IDE工具
2.可用于其他工具來產(chǎn)生額外的代碼/配置文件等
3.有一些注解可在程序運行時訪問，增加程序的動態(tài)性
注解（普通）示例.png
注解（元）示例.png
第六章 嵌套類
第一節(jié) 嵌套類入門
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嵌套類：嵌套，一個類定義在別的類內(nèi)部
1.靜態(tài)嵌套類：即類前面有static修飾符
2.非靜態(tài)嵌套類（內(nèi)部類）
- 普通內(nèi)部類（成員內(nèi)部類）
- 局部內(nèi)部類
- 匿名內(nèi)部類
靜態(tài)嵌套類.png
普通內(nèi)部類.png
局部內(nèi)部類.png
匿名內(nèi)部類.png - 嵌套類優(yōu)缺點
1.不同的訪問權限要求，更細粒度的訪問控制
2.簡潔，避免過多的類定義
3.語言設計過于復雜，較難學習和使用
第七章 Lambda表達式
第一節(jié) Lambda表達式入門
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示例
字符串數(shù)組排序（一般方法）.png
字符串數(shù)組排序（Lambda方法）.png - Lambda表達式
1.類似于匿名方法
2.參數(shù)，箭頭，表達式語句
3.可以忽略寫參數(shù)類型
4.堅決不聲明返回值類型
5.沒有public/private/static/final等修飾符
6.單句表達式將直接返回值，不用大括號
7.帶return語句，算多句，必須用大括號
第八章 Java Stream流
第一節(jié) 流的概述
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示例
字符串數(shù)組篩選統(tǒng)計（一般方法）.png
字符串數(shù)組篩選統(tǒng)計（流方法）.png -
Stream語法
Stream語法示例.png
第九章 Java模塊化
第一節(jié) Java模塊化概述
- 現(xiàn)狀：以Jar為中心
1.jar文件無法控制別人訪問其內(nèi)部的public的類
2.無法控制不同jar包中，相同的類名（包名+類名）
3.Java運行時，無法判定classpath路徑上的jar中有多少個不同版本文件。Java加載第一個符合名字的類
4.Java運行時，無法預判classpath路徑上是否缺失了一些關鍵類 - 模塊化三原則
1.強封裝性：能對其他模塊隱藏部分代碼
2.定義接口良好：模塊必須向其他模塊公開定義良好且穩(wěn)定的接口
3.顯示依賴：明確一個模塊需要哪些模塊的支持才能完成工作 - 模塊化系統(tǒng)：Jigsaw拼圖
1.以模塊為中心
2.對JDK本身進行模塊化
3.提供一個應用程序可以使用的模塊系統(tǒng)
4.優(yōu)點
- 可靠的配置
- 強封裝性
- 可擴展開發(fā)
- 安全性
- 性能優(yōu)化
第十章 Java字節(jié)碼
第一節(jié) 字節(jié)碼概述
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Java開發(fā)過程
Java開發(fā)過程.png -
.class文件：字節(jié)碼（bytecode）文件
1.class文件是Java“一次編譯，到處運行”的基礎
2.class文件具備平臺無關性，有JVM執(zhí)行
3.每個class文件包含一個類或接口或模塊的定義
4.class文件是一個二進制文件，有JVM定義class文件的規(guī)范
5.任何滿足這種規(guī)范的class文件都會被JVM加載運行
6.class文件可以由其他語言編譯生成，甚至不用程序語言直接生成
7.JDK版本不同，所編譯出.class文件略有不同
Java字節(jié)碼跨平臺示意圖.png
第十一章 Java類加載器
第一節(jié) Java類加載機制
- 類加載過程
1.程序是依靠多個Java類共同協(xié)作完成的
2.JVM一句classpath執(zhí)行的類庫的順序來查找類
3.潛在的問題
- 如何找到正確的類，如classpath路徑的前后
- 如何避免惡意的類，如一個假的String類
- 加載的順序，如先加載父類，還是子類 - 類加載器ClassLoader
1.負責查找、加載、校驗字節(jié)碼的應用程序
2.java.lang.ClassLoader
- load（String className）根據(jù)名字加載一個類，返回類的實例
- defineClass（String name，bute【】 b，int off，int len）將一個字節(jié)流定義一個類
- findClass（String name）查找一個類
- findLoadedClass（String name）在已加載的類中，查找一個類
- 成員變量ClassLoader parent； -
JVM四級類加載器
1.啟動類加載器（Bootstrap），系統(tǒng)類rt.jar
2.擴展類加載器（Extension），jre/lib/ext
3.應用類加載器（App），classpath
4.用戶自定義加載器（Plugin），程序自定義
JVM四級類加載器示意圖.png -
類加載器雙親委托
1.首先判斷是否已經(jīng)加載
2.若無，找父加載器加載
3.若再無，由當前加載器加載
類加載器源碼.png
類加載機制示例代碼.png
第二節(jié) Java類雙親委托加載擴展
Java嚴格執(zhí)行雙親委托機制
1.類會由最頂層的加載器來加載，如沒有，才有下級加載器加載
2.委托是單向的，確保上層核心的類的正確性
3.但是上級類加載器所加載的類，無法訪問下級類加載器所加載的類，可能會導致問題。例如：核心類庫（由BootStrapClassLoader加載）中有很多接口類需通過自定義類（由PluginClassLoader加載）實現(xiàn)，如JDBC和XML Parser等-
雙親委托的補充
1.執(zhí)行Java，添加虛擬機參數(shù)-Xbootclasspath/a:path，將類路徑配置為Bootstrap等級
java-X幫助.png 示例：A工程某類實現(xiàn)a方法，B工程同名類實現(xiàn)b方法。B中主類獲取類的類加載器名為AppClassLoader并執(zhí)行b方法，執(zhí)行上圖操作將A中該類路徑配置為BootStrap等級，此時B中主類獲取類的類加載器名為BootstrapClassLoader并執(zhí)行a方法
2.使用ServiceLoader.load方法，來加載底層加載器所加載的類-
示例：java.sql.DriverManager是Bootstrap加載器加載的，需要訪問到com.mysql.jdbc.Driver類
DriverManager源碼.png
MysqlJar包Driver接口文件.png
調(diào)用服務示意圖.png
第三節(jié) 自定義類加載路徑
- 自定義加載路徑
1.彌補類搜索路徑靜態(tài)的不足
2.URLClassLoader，從多個URL（jar或者目錄）中加載類 -
URLClassLoader
1.繼承于ClassLoader
2.程序運行時增加新的類加載路徑
3.可以從多個來源中加載類（目錄/jar包/網(wǎng)絡）
4.addURL添加路徑
5.close方法關閉
URLClassLoader構造方法.png
自定義類加載路徑代碼.png
=====示例代碼待補充（自定義類加載路徑）=====
第四節(jié) 自定義類加載器
- 自定義類加載器
1.繼承ClassLoader類
2.重寫findClass（String className）方法
3.使用時，默認先調(diào)用loadClass（className）來查看是否已經(jīng)加載過，然后委托雙親加載，如果都沒有，再通過findClass加載返回
- 在findClass中，首先讀取字節(jié)碼文件
- 然后，調(diào)用defineClass（className，bytes，off，len）將類注冊到虛擬機中
- 可以重寫loadClass方法突破雙親加載
=====示例代碼待補充（自定義類加載類）=====
第五節(jié) Java類加載器總結(jié)與展望
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JVM類裝載過程
JVM類裝載過程.png
第十二章 JVM內(nèi)存管理
第一節(jié) JVM概述
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虛擬機
1.邏輯上，一臺虛擬的計算機
2.實際上，一個軟件，能夠執(zhí)行一系列虛擬的計算指令
3.系統(tǒng)虛擬機：對物理計算機的仿真，如VMWare
4.軟件虛擬機：專門為單個計算程序而設計，如JVM
JVM概覽.png
第二節(jié) JVM內(nèi)存分類
- Java自動內(nèi)存管理：程序員申請使用，系統(tǒng)檢查無用對象并回收內(nèi)存，內(nèi)存使用相對高效，但也會出現(xiàn)異常
- JVM內(nèi)存
1.線程私有內(nèi)存
- 程序計數(shù)器
- Java虛擬機棧
- 本地方法棧
2.多線程共享內(nèi)存
- 堆
- 方法區(qū)（運行時常量池） - 程序計數(shù)器
1.一塊小內(nèi)存，每個線程都有
2.存儲當前方法（線程正在執(zhí)行的方法）
3.當前方法為本地方法（native）（如c語言方法）時，pc值未定義（undefined）
4.當前方法為非本地方法（如java方法）時，pc包含了當前正在執(zhí)行指令的地址
5.當前唯一一塊不會引發(fā)OutOfMemoryError異常 - Java虛擬機棧（Java JVM stack）
1.每個方法從調(diào)用到完成對應一個棧幀在棧中入棧、出棧的過程
- 棧幀存儲局部變量表、操作數(shù)棧等
- 局部變量表存放方法中存在“棧”里面的東西
2.引發(fā)的異常
- 棧的深度超過虛擬機規(guī)定深度，StackOverflowError異常
- 無法擴展內(nèi)存，OutOfMemoryError異常 - 本地方法棧（Native Method Stacks）
1.存儲native方法的執(zhí)行信息（調(diào)用c函數(shù)時）
2.異常：
- 棧的深度超過虛擬機規(guī)定深度，StackOverflowError異常
- 無法擴展內(nèi)存，OutOfMemoryError異常 - 堆（Heap）
1.虛擬機啟動時創(chuàng)建，所有線程共享，占地最大
2.對象實例和數(shù)組都是在堆上分配內(nèi)存（int等小數(shù)據(jù)放在虛擬機棧）
3.垃圾回收的主要區(qū)域
4.設置大小：-Xms初始堆值，-Xmx最大堆值
5.異常：無法滿足內(nèi)存分配要求，OutOfMemoryError異常 - 方法區(qū)
1.存儲JVM已經(jīng)加載類的結(jié)構，所有線程共享：運行時常量池、類信息、常量、靜態(tài)變量等
2.JVM啟動時創(chuàng)建，邏輯上屬于堆的一部分
3.很少做垃圾回收
4.異常：無法們組內(nèi)存分配要求，OutOfMemoryError異常 -
運行時常量池
1.Class文件常量池的運行時表示
2.方法區(qū)的一部分
3.動態(tài)性：Java語言并不要求常量一定只有在編譯期產(chǎn)生，比如String.intern方法
4.異常：無法滿足內(nèi)存分配要求，OutOfMemoryError異常
JVM內(nèi)存.png
第三節(jié) JVM內(nèi)存參數(shù)
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JVM默認運行參數(shù)
1.支持JVM運行的重要配置，根據(jù)操作系統(tǒng)/物理硬件不同而不同
2.使用-XX：+PrintFlagsFinal顯示VM的參數(shù)
JVM運行參數(shù).png
JVM程序啟動參數(shù).png -
堆OOM示例
堆OOM示例.png -
JVM棧StackOverflow示例
JVM棧StackOverflow示例.png
JVM棧StackOverflow示例2.png -
方法區(qū)
方法區(qū)OOM示例.png
第四節(jié) Java對象引用
GC
1.什么內(nèi)存需要收集（判斷無用對象）
2.什么時候回收（何時啟動，不影響程序正常運行）
3.如何回收（回收過程，要求速度快/時間短/影響小）Java對象的生命周期
1.對象通過構造函數(shù)創(chuàng)建，但是沒有析構函數(shù)回收內(nèi)存
2.對象存活在離他最近的一對大括號中內(nèi)存回收API
1.Object的finalize方法，垃圾回收器在回收對象時調(diào)用，有且僅被調(diào)用一次
2.System的gc方法，運行垃圾收集器Java隊形引用
1.基于對象引用判定無用對象：零引用，互引用
2.對象引用鏈GC Roots：可達性分析起點
1.虛擬機棧中引用的對象
2.方法區(qū)中類靜態(tài)屬性引用的對象
3.方法區(qū)中常量引用的對象
4.本地方法棧中引用的對象Java引用方式
1.強引用，只要強引用還存在，對象就不會被回收，哪怕發(fā)生OOM異常，如：Object obj= new Object（）；Object obj2=obj；
2.軟引用，描述有用但并非必須的對象，OOM時回收
3.弱引用，只能存活到下一次垃圾收集之前
4.虛引用，目的是能在某個對象被收集器回收時收到一個系統(tǒng)通知，用于對象回收跟蹤
第五節(jié) 垃圾收集算法
- 引用計數(shù)法
1.每個對象有一個引用計數(shù)器，有引用計數(shù)器加一，引用失效計數(shù)器減一，計數(shù)器為0，將被回收
2.優(yōu)點：簡單，效率高；缺點：無法識別對象之間的相互循環(huán)引用 - 標記-清除
1.標記：標記出所有需要回收的對象（引用計數(shù)法）；回收：統(tǒng)一回收所有被標記的對象
2.優(yōu)點：簡單；缺點：效率不高，內(nèi)存碎片 - 復制算法
1.將可用內(nèi)存分成兩份，一份用完后把其中存活對象復制到另一份，使用過的內(nèi)存全部清除
2.優(yōu)點：簡單、高效；缺點：可用內(nèi)存減少，對象存活率高是復制操作較多 - 標記-整理
1.標記：標記待回收對象，讓所有存活對象向一邊移動，然后清理掉段邊界以外內(nèi)存
2.優(yōu)點：避免碎片產(chǎn)生，無需兩塊相同內(nèi)存；缺點：計算代價大，標記清除+碎片整理，更新引用地址 -
分代收集
1.Java對象生命周期不同有長有短
2.根據(jù)對象存活周期，將內(nèi)存分成新生代和老年代
3.新生代：復制算法
- 主要存放短暫生命周期的對象
- 新創(chuàng)建的對象都先放入新生代，大部分新建對象在第一次gc時被回收
4.老年代：標記清除或標記整理
- 一個對象經(jīng)過幾次gc仍存活則放入老年代
- 這些對象可以活很長時間或伴隨程序一生，需要常駐內(nèi)存，可以減少回收次數(shù)
堆內(nèi)存示意圖.png
新生代gc算法1.png
第六節(jié) JVM對內(nèi)存參數(shù)和GC跟蹤
第七節(jié) JVM內(nèi)存管理總結(jié)和展望
第十三章 Java運行管理
第一節(jié) Java運行管理概述
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Java開發(fā)和運行過程
Java開發(fā)過程.png
1.類加載器加載class文件
2.存儲在JVM Memory中
3.然后JVM執(zhí)行機獲取memory的東西，獲取到字節(jié)碼指令，翻譯成本地方法，然后執(zhí)行
Java運行管理.png - OS管理
1.進程級別的管理（黑盒）
2.CPU/內(nèi)存/IO等具體性能監(jiān)控 - JVM管理
1.線程/程序級別的管理（白盒）
2.查看虛擬機運行時各項信息
3.跟蹤程序的執(zhí)行過程，查看程序運行時信息
4.限制程序?qū)Y源使用
5.將內(nèi)存導出為文件進行具體分析
