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

• 博客笔记大汇总【15年10月到至今】，包括Java基础及深入知识点，Android技术博客，Python学习笔记等等，还包括平时开发中遇到的bug汇总，当然也在工作之余收集了大量的面试题，长期更新维护并且修正，持续完善……开源的文件是markdown格式的！同时也开源了生活博客，从12年起，积累共计500篇[近100万字]，将会陆续发表到网上，转载请注明出处，谢谢！
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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，因为有自动装箱和拆箱。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。

其他介绍

01.关于博客汇总链接

• 1.技术博客汇总
• 2.开源项目汇总
• 3.生活博客汇总
• 4.喜马拉雅音频汇总
• 5.其他汇总

02.关于我的博客

• 我的个人站点：www.yczbj.org，www.ycbjie.cn
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