一、Java概述

1.JVM、JRE和JDK的关系

JVM

Java Virtual Machine是Java虚拟机，Java程序需要运行在虚拟机上，不同的平 台有自己的虚拟机，因此Java语言可以实现跨平台。

JRE

Java Runtime Environment包括Java虚拟机和Java程序所需的核心类库等。核 心类库主要是java.lang包：包含了运行Java程序必不可少的系统类，如基本数 据类型、基本数学函数、字符串处理、线程、异常处理类等，系统缺省加载这个包

如果想要运行一个开发好的Java程序，计算机中只需要安装JRE即可。

JDK

Java Development Kit是提供给Java开发人员使用的，其中包含了Java的开发 工具，也包括了JRE。所以安装了JDK，就无需再单独安装JRE了。其中的开发工 具：编译工具(javac.exe)，打包工具(jar.exe)等

2.什么是Java程序的主类

一个程序中可以有多个类，但只能有一个类是主类。在Java应用程序中，这个主 类是指包含main()方法的类。主类是Java程序执行的入口点。

3.Java和C++的区别

• Java的类是单继承的，C++支持多重继承；虽然Java的类不可以多继承，但是 接口可以多继承。

• Java有自动内存管理机制，不需要程序员去管理内存。c++必须程序员去管理内存

  如果C++程序员忘记调用delete，则析构函数不会被调用， 这时就会出现内存泄漏，而且对象的其他部分也不会被清理。这种错误很难追踪。由于有 了垃圾收集Java就不需要C++中的析构函数了

  • C++中析构函数定义:

    析构函数的名字是在类名前面加一个~符号

    public:
        User(int len);  //构造函数
        ~User();  //析构函数
    

  • 析构函数作用：释放分配的内存、关闭打开的文件等

  • 析构函数的触发时机：用 new 分配内存时会调用构造函数，用 delete 释放内存时会调用析构函数

    C语言中， malloc()分配内存、free() 释放内存，同理C++中的new 和 delete

• 编译运行方式:Java通过编译器生成.calss文件必须通过JVM解释|编译才能运行。在不同的操作系统(OS)下安装相应的JVM运行环境，.class文件就可以在多种OS环境下运行，实现“一处编译，多处运行”。而C++通过IDE编译链接生成机器语言代码，特定的编译器生成的代码只能在特定的操作系统环境下运行，不具备移植性。

• 数组：在C和C++里，数组的本质是内存块，如果C++程序访问了数组边界之外的内存，或者在内存被初始化之前就对其逬行操作（这个问题非常普遍），那么结果如何就难以预料了。

  Java的数组一定会被初始化，并且无法访问数组边界之外的元素。 这种边界检查的代价是需要消耗少许内存，以及运行时需要少量时间来验证索引的正确性

• 运行速度：Java的.class文件需要通过JVM解释执行，因此性能表现一般。而C++会被编译为机器语言，因此其能够立即运行且速度更快。但新版HotSpot已经采用mixed混合执行引擎，即解释器解释执行 + JIT即时编译器编译执行，执行速度有很大提升。

• 命名冲突：C++允许使用全局数据和全局函数，存在潜在的冲突。为此， C++使用额外的关键字引入了命名空间的概念。

  而Java设计者使用将你的互联网域名反转。因为域名是唯一的，所以一定 不会冲突。

  eg：域名是ituring.com,那么foibles库的名称就是com.ituring. utility.foibles

三、面向对象

3.1 面向对象三大特性

封装、继承、多态

封装

• 作用：信息隐藏。不被随意访问、修改。提高代码的$\textcolor{red}{可维护性} $
• eg：public方法同类、同包、子类下都可以使用，一旦内容修改了，牵一发动全身

继承

1、作用：提高代码的$\textcolor{red}{可复用性} $，是is-a关系（接口是has-a关系，接口是为了解耦、隔离，提高代码$\textcolor{red}{可扩展性} $）。

子类可以使用父类一切非private内容

• 抽象abstract

public abstract class Figure {
    public abstract void calculateArea();
}

eg1：定义一个Figure抽象类，定义一个计算面积的抽象方法。不同的图形，extends抽象类，根据图形特点，重写面积计算方法

eg2：定义个操作系统抽象类，内含初始化环境方法、打开文件抽象方法、关闭资源方法。不同的操作系统根据打开文件的特点重写打开文件抽象方法，其它父类的方法，是通用的。即不同操作系统流程都是初始化环境 -> 重写打开文件方法 -> 关闭资源

eg3：在TServiceImpl类中，将前端的req转为param时，总共转了4个字段。param又需要添加1个新的字段 -> model，去rpc查询。

此时为了不重复定义，就可以在model类中只定义一个字段，然后extends Param类。同理DO -> DTO -> VO

多态

3.2 基本类型默认值

public class Person {
    private int a;
    private void func() {
        System.out.println(a);//0
        int b;
        System.out.println(b);//编译器报错，提示应该初始化
    }
}

局部变量b可能是一个任意值，而不会自动被初始化为0。因此. 在使用b之前，必须为其赋值以确保正确性

3.3 == 和 equals

== :

• 基本数据类型 ，比较的是值
• 引用数据类型 ，比较的是内存地址。判断两个对象的地址是不是相等。即判断两个对象是不是同 一个对象。

equals() :

• 默认也是判断两个对象是否相等。
• 只不过String、Integer、Long等封装类型，重写了Object类的equals方法，将其作用变为了值的比较。所以，equals更多的变为比较值是否相同了。

补充：

封装类型要想比较值，一定要使用equals，使用==可能会产生意外结果

        Integer i1 = Integer.valueOf(127);
        Integer i2 = Integer.valueOf(127);

        Integer i3 = Integer.valueOf(128);
        Integer i4 = Integer.valueOf(128);

        System.out.println(i1 == i2);//true
        System.out.println(i3 == i4);//false
Integer会通过享元模式来緩存范围在-128-127内的对象，因此多次调用Integer.valueOf(127)生成的是同一个対象。
此时你使用 ==来比较值是否相同也没问题，因为是同一个对象，地址肯定相同，值也相同   
而在此范围之外的值比如每次调用Integer.valueOf(128)返回的都是不同的对象。
i3和i4等效，显然i3和i4不==
    Integer i3 = new Integer(128);//Java9已弃用，而是使用Integer.valueOf
	Integer i4 = new Integer(128);

四、操作符

4.1 比特和字节

bit是计算机最小的存储单位，byte是数据存储最小单位。1byte = 8bit

4.2 位操作

&

位与： 全1，才为1。 12 & 5 = 4。用于判断奇偶，若 n & 1 == 1则为奇数。

n: xxxx,xxx1奇数最后一位必为1
1: 0000,0001
n&1: 0000,0001 = 1

^

位意或，相同，则为0。

可用于加密 17 ^ 5 = 20 ,A^{B=C，相当于使用加密因子B给A加密成C，再使用加密因子}运算一次，则解密：C^B = A

4.3 运算符

Math.round()

Math.round(11.5)的返回值是 12，Math.round(-11.5)的返回值是-11。四舍 五入的原理是在参数上加 0.5 然后进行向下取整。

这里向下：向更小的值。-1.8向下是-2，-0.8向下是-1

loat f=3.4;是否正确

不正确。3.4 是双精度数，将双精度型（double）赋值给浮点型（float）属于 下转型（down-casting，也称为窄化）会造成精度损失，因此需要强制类型转 换float f =(float)3.4; 或者写成 float f =3.4F;。

4.4 实战

小于n的最大2幂次方数

        int n = 14;
        n = n | (n >> 1);
        n = n | (n >> 2);
        n = n | (n >> 4);
        n = n | (n >> 8);
        n = n | (n >> 16);
        n = (n + 1) >> 1;

n的最高位为1，是第几位

int n = 8;//1000
int count = 0;
while (n != 0) {
   count ++;
   n = n >> 1; // 8/2/2/2 = 1, 1/2=0
}
System.out.println(count);//4

将数字转为二进制格式

String s = Integer.toBinaryString(8);//1000

取模

%作用是将数字的最后一位摘出来

123
个位3 = 123 / 10^0 % 10
十位2 = 123 / 10^1 % 10
百位1 = 123 / 10^2 % 10

五、控制流

5.1 switch 不能作用在 long 上

在 Java 5 以前，switch(expr)中，expr 只能是 byte、short、char、int。从 Java5 开始，Java 中引入了枚举类型，expr 也可以是 enum 类型，从 Java 7 开始，expr 还可以是字符串（String），但是长整型（long）在目前所有的版 本中都是不可以的

六、初始化

6.1 构造器保证初始化

为什么提供默认构造器

public A() {
    
}

• 如果没有默认构造器，而是为每个类都创建了一个initialize初始化方法，则在 使用类的对象之前，应该先调用它。
  • 用户必须记得主动调用此方法，这种显式调用会在概念上分离初始化与创建。在Java中，创建和初始化是统一的概念
  • 而且initialize()可能和别的方法名称冲突。但是要类名作为构造器方法名称，则避免了冲突，编译器调用构造器时也能知道调用哪个方法
• 不写构造器，则编辑器提供无参构造器。写了有参构造器，则编译器不再提供无参构造器，此时无法new User()因为没有无参构造器

构造器没有返回类型

​ void表示返回类型为空，不是一个概念。因为方法返回类型还可以是Integr、String。但构造器没有任何返回类型

super()

A extends B，在new A的时候，省略了super()

• 如果B自定了有参构造器，没有无参构造器，则A的构造器中必须显示的指定super(xxx)，否则会编译报错，找不到B的无参构造器

static

构造器方法，实际上是静态方法，但static声明是隐式的

6.2 方法重载|重写

重载

• 1，2：参数类型不同
• 1，3：参数个数不同
• 3，4：参数顺序不同

满足其一即为重载

1：func(1);
2：func("a");
3：func(1, "a");
4：func("a", 1);

不能使用返回值类型来区分重载方法：

void f() {}
int f() { return 1; }
当调用f()的时候，编译器是无法区分你要调用哪个

重写（继承、实现）@override

三同一大一小

• 方法名相同、返回值类型相同、参数个数和类型相同
• 大：重写方法的权限修饰符 >= 原方法
• 小：重写方法的抛异常 <= 原方法抛的异常

如果接口的方法是private的，它就不是接口的一部分。它只是隐藏在接口中的代码。即使在实现类中创建了具有相同名称的public, protected或包访 问权限的方法，它与接口中这个相同名称的方法也没有任何联系。你并没有重写该方法, 只不过是创建了一个新的方法

6.3 this关键字的用法

1、this作用

“这个对象”或“当前对象”，并且this本身 表示对当前对象的引用

2、this的用法在java中大体可以分为4种：

• 普通的直接引用，让被调用方法知道自己是被对象a还是对象b调用的

@AllArgsConstructor
public class User {
    private String name;
    private Integer age;
    
    public static void main(String[] args) {
        User u1 = new User("mjp", 18);//com.mjp.lean.User@404b9385
        User u2 = new User("wxx", 23);//com.mjp.lean.User@6d311334

        u1.func();
        u2.func();
    }

    public void func() {
        //com.mjp.lean.User@404b9385func (u1)
        //com.mjp.lean.User@6d311334func (u2)
        System.out.println(this + "func");
    }
}

编译器做了一些幕后工作，即

    u1.func();
    u2.func();
    变为
    User.func(u1);
    User.func(u2);

• 在方法中获取对象的引用

如上述func方法，想获得对当前对象的引用（即到底是哪个对象调用了func）。直接使用this就可以了，因为它表示对该对象的引用

public void func() {
    System.out.println(this + "func");
}

补充：

有些人会痴迷于把this放在每个方法调用和字段引用的前面，认为可以使代码“更洁晰、更明确。不 要这样做：我们使用高级语言是有原因的，它们可以带助我们处理这些细节

@AllArgsConstructor
public class User {
    private String name;
    private Integer age;

    public static void main(String[] args) {
        User u1 = new User("mjp", 18);
        User u2 = new User("wxx", 18);

        u1.func();
        u2.func();
    }

    public void func() {
        System.out.println(this + "func");
        test();//this.test();
    }

    public void test() {
        System.out.println("hello");
    }
}

• 形参与成员名字重名，用this来区分：

@ToString
public class User {
    private String name;
    private Integer age;
    public User(String name, Integer age) {
        name = name;
        age = age;
    }

    public static void main(String[] args) {
        User u1 = new User("mjp", 18);
        User u2 = new User("wxx", 23);
        System.out.println(u1);//User(name=null, age=null)
        System.out.println(u2);//User(name=null, age=null)
    }
}

name和age参数，和成员属性名字相同，所以会产生歧义。如果不使用this指定，则赋值失败，均为null

这时可以使用this.来表示成员数据

 public Person(String name, int age) {
	this.name = name; 	
	this.age = age;
}

表示u1对象的name字段赋值为构造方法中传入的name值，u1对象的age字段赋值为构造方法中传入的age值

• 引用本类的构造函数

@ToString
public class User {
    private String name;
    private Integer age;

    public User(String name) {
        this(name, 18);//调用多参构造器
    }

    public User(String name, Integer age) {//
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public static void main(String[] args) {
        User u1 = new User("mjp");//1、调用有参，单参构造器
        System.out.println(u1);//User(name=mjp, age=18)func

        User u2 = new User("wxx");
        System.out.println(u2);//User(name=wxx, age=18)func
    }
}

3、static环境中（static变量,static方法，static语句块）不能有this

    public static void func() {
        System.out.println(this);
        // ---
    }

• static方法作用：在没有创建对象的时候，直接通过类本身调用一个静态方法
• 原因：static方法执行早于构造方法，即static方法执行完毕后，才会轮到构造函数执行。

倘若static方法中可以有this，则方法执行时，需要先执行构造方法，违背了static执行完成后，才能轮到构造函数执行

违背了static方法的作用

6.4 super关键字的用法

1、定义：

super可以理解为是指向自己超（父）类对象的一个指针

2、super也有三种用法：

• 普通的直接引用：与this类似，super相当于是指向当前对象的父类的引用，这样就可以用super.xxx来引用父类的成员。
• 子类中的成员变量或方法与父类中的成员变量或方法同名时，用super进行区分

System.out.println(this.name); 
System.out.println(super.name); 

• 引用父类构造函数

super（参数）：调用父类中的某一个构造函数（应该为构造函数中的第一条语句）。

this（参数）：调用本类中另一种形式的构造函数（应该为构造函数中的第一条语句）。

3、子类无参构造方法中，super()作用

子类继承父类后，要获取到父类的属性和方法，这些属性和方法在使用前必须先初始化，所以须先调用父类的构造器进行初始化。

也是子类完成初始化的一部分

4、父类如果写了有参构造器，那么就必须也手写提供无参构造器。否则子类可能报错

public class User {
    private String name;
    public User(String name) {
        this.name = name;
    }
}

//子类报错
public class Son extends User {
    private Integer age;
}

• 父类写了有参构造器，则不再提供无参构造器
• 子类的无参构造器，在调用super()时，找不到父类的无参构造器，会报错
• 解决方法：在父类中写个无参构造器

6.5 this与super的区别

1、相同点

• super()和this()均需放在构造方法内第一行。
  • 如果类有父类的话（最起码都有Object父类），其构造方法中第一行即使不写，也默认调用super()
  • this()调用其他构造方法，需要显示指定
  • this和super不能同时出现在一个构造函数里面，因为this必然会调用其它的构造函数，其它的构造函数必然也会有super语句的存在，所以在同一个构造函数里面有相同的语句，就失去了语句的意义，编译器也不会通过。
• this()和super()都指的是对象，所以，均不可以在static环境中使用

2、不同点

• 构造方法：super()在子类中调用父类的构造方法，this()在本类内调用本类的其它构造方法。
• 从本质上讲，this是一个指向本对象的应用, 然而super是一个Java关键字。

    private void func() {
        System.out.println(this);//可以编译通过，因为this是对象引用
        System.out.println(super);//编译不通过，因为super是关键字，类比你打印for关键字一样编译失败
    }

6.6 static

0、背景

• 静态变量（类数据）：当我们需要一小块共享空间来保存某个特定的字段，而并不关心创建多少个对象，甚至有没有创建对象即和对象无关
• 静态方法（类方法）：需要使用一个类的某个方法,而该方法和具体的对象无关，即便没有生成任何该类的对象，依然可以调用此方法

1、作用：创建独立于具体对象的静态变量、静态代码块、静态方法。即使没有创建对象，也能使用静态环境。这些静态环境不属于任何一个实例对象，而是被类的实例对象所共享。

2、静态成员变量

• 定义：因为static是被类的实例对象所共享，因此如果某个成员变量是被所有对象所共享的，那么这个成员变量就应该定义为静态变量。

• 静态变量 和 静态常量

  • 静态常量

   private static final int a = 1;//静态常量，a的值一旦确定就不可以被修改
  

  • 静态变量

  public class Book {
      private static int b = 1;//静态变量，可以被修改.所以存在资源共享
      public static void main(String[] args) {
          func1();
          func2();
      }
  
      private static void func1() {
          System.out.println(b);//1
          b = 2;
      }
      
      private static void func2() {
          System.out.println(b);//2
      }
  }
  

3、静态代码块

• 场景：static代码块，可以优化程序性能（它只会在类加载的时候执行一次。因此，很多时候会将一些只需要进行一次的初始化操作都放在static代码块中进行）
• 使用：static块可以置于类中的任何地方，类中可以有多个static块

4、静态方法（类方法，类名.方法）

• 类名.静态环境 和 对象名称.静态环境，都可以调用。但推荐通过类名调用static环境,因为这种方式突出了static特质
• 注意事项：
  • 静态只能访问静态，不能访问非静态（首先，非静态都是对象级别的，依赖对象。而静态是类级别的不依赖对象，其次，静态环境执行完成，才能执行初始化和构造）
  • 非静态既可以访问非静态的，也可以访问静态的。

5、静态内部类

6、执行流程

父类静态变量 > 子类静态变量 > 父类静态代码块 > 子类静态代码块 > 父类静态方法 > 子类静态方法 > 父类初始代码块

(如果父类有成员变量，eg：new Person()，则先执行成员变量对象的静态方法 > 成员变量对象的初始化方法 > 成员变量对象的构造方法) > 父类构造方法 > 子类初始代码块new方法 > 子类构造方法

public class Father {
    private static int a = 1;

    static {
        System.out.println("father" + "-" + a);
    }

    public Father() {
        System.out.println("father 构造器");
    }
}

public class Son extends Father{
    private static int a = 2;

    static {
        System.out.println("son" + "-" + a);
    }

    public static void main(String[] args) {
		// 1.main函数作为类的启动入口，但是
        //父静态变量 > 子静态变量 > 父static代码块 > 子static静态代码块 > 父static方法 > 子static方法（main）
        System.out.println("son main");
        
        // 2.调用son的初始方法时 -> 会调用Son的构造方法 -> super() -> 父类的构造方法 -> 子类的构造方法
        new Son(); 
    }

    public Son() {
        super();
        System.out.println("son 构造器");
    }
}

father-1
son-2

• main方法作为类入口，执行son的main
• 父类静态变量 > 子类静态变量
• 父类static代码块 > 子类静态代码块

son main

• 父类静态方法 > 子类静态方法，但父类没有静态方法(即使有也要被调用才会执行)

person static
person-father

father 构造器

• new Son，执行子类的初始化方法 > 执行子类的构造函数第一行super() -> 父类的初始化方法 -> 父类的构造器
• 但在执行父类初始化时，发现父类有个p = new Person(“father”)成员变量，而且是new了Person，故先执行成员变量Person的static代码块 > Person的构造方法
• Person执行完成后，再执行Father类的构造方法

person-son
son 构造器

• 父类构造方法 -> 子类构造方法
• 发现子类也有成员变量p = new Person(“son”)，故先执行Person的构造方法（发现new Person是主动使用，但不是首次了。故不再执行Person的静态代码块）
• 最后再执行子类的构造方法

public class Father {
    private static int a = 1;

    static {
        System.out.println("father" + "-" + a);
    }

    public Father() {
        System.out.println("father 构造器");
    }

    Person p = new Person("father");
}

public class Son extends Father{
    private static int a = 2;

    static {
        System.out.println("son" + "-" + a);
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("son main");
        new Son();
    }

    public Son() {
        System.out.println("son 构造器");
    }

    Person p = new Person("son");
}

public class Person {
    static {
        System.out.println("person static");
    }
    public Person(String s) {
        System.out.println("person" + "-" + s);
    }
}

6.7 初始化

6.7.1 变量初始化

1、成员变量，不指定值，会赋值默认值；局部变量必须指定初始化值

6.8 变量

局部变量类型推断

1、背景：Jdk11支持类型推断，关键字为var

2、使用

var str = "Hello!";
var u = new User();
for(var user : userList) {
    syso(user);
}

成员变量与局部变量

1、存储位置

成员变量：堆中

局部变量：栈中

2、生命周期

成员变量：随着对象的创建而存在，随着对象的消失而消失

局部变量：当方法调用完，或者语句结束后，就自动释放。

3、初始值

成员变量：有默认初始值。

局部变量：没有默认初始值，使用前必须赋值。

4、使用原则

在使用变量时遵循：就近原则首先在局部范围找，有就使用；没有在接着在成员位置找。

静态变量和实例变量区别

@UtilityClass
public class DateUtil {
    private DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");

    public String ldt2Str(LocalDateTime ldt) {
        String saleDate = ldt.format(dtf);
        return saleDate;
    }
}

• 这里dtf实例变量： 每次调用DateUtil.ldt2Str方法，都会创建一次dtf对象，都会分配内存空间。

@UtilityClass
public class DateUtil {
    private static DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");

    public String ldt2Str(LocalDateTime ldt) {
        String saleDate = ldt.format(dtf);
        return saleDate;
    }
}

• 这里dtf是静态变量： 静态变量由于不属于任何实例对象，属于类。在类的加载过程中，JVM只为静态变量分配一次内存空间。无论调用多少次 ldt2Str方法，都是使用相同的dtf对象。这里一般会加上final修饰成静态变量，称为静态常量即对象的引用不可变
• 同理在打印日志工具类也是静态变量,否则每次调用toJson方法都会创建一个Gson实例

public class GsonUtil{
    private static final Gson GSON = new GsonBuilder().serializeNulls().create();
    
    public static String toJson(Object obj) {
        return GSON.toJson(obj);
    }
}

静态变量与普通变量区别

• 静态变量被所有 的对象所共享，在内存中只有一个副本，它当且仅当在类初次加载时会被初始 化。

• 非静态变量是对象所拥有的，在创建对象的时候被初始化，存在多个副 本，各个对象拥有的副本互不影响。

七、实现隐藏

7.1访问修饰符

1.private : 在同一类内可见。

• 不能修饰类
• 不能private abstract func()。因为抽象方法本来就是要继承类去实现的，被你private了，子类无访问权限了
• 私有化构造器，作用是无法在别处new 类，可以提高getInstance方法创建类的实例。这样类对象的创建控制在类中

2.default (即缺省，什么也不写，不使用任何关键字）

• java8中接口内可以定义default方法，用来扩充接口能力

3.protected :

• 类不写修饰符，默认为protected；接口不写修饰符，默认是public
• public : 对所有类可见。使用对象：类、接口、变量、方法

4、public

• 一个类只能有一个public修饰的类，否则编译错误

public class Node {
}
class B {
}

访问修饰符图

修饰符	public	protected	default	private
当前类	√	√	√	√
同包	√	√	√
子类	√	√
任意	√

7.2 classpath

定义

classpath类路径在 Spring Boot 中既指程序在打包前的/java/目录下 和 /resourc目录下内容，也指程序在打包后生成的target/classes目录下。两者实际上指的是同一个目录，里面包含的文件内容一模一样

clean、compile、install、deploy、import、执行jar包

• compile：将com.groceryscp.api.TReq.java文件，编译生成TReq.class文件，放在target.classes目录下com.groceryscp.api.TReq.class

• install ：打包成可执行的jar(包含了compile功能)，对com.groceryscp.api执行install，则生成api的可执行jar包com-groceryscp-api-0.0.1.jar，并放在target下

• deploy：将打包好的jar，部署到中心仓库（包含了install功能）

• clean：将生成的jar 和 编译生成的.class都清空

• import：import java.util.List;

  执行到List的时候会去本地找List对应的classPath，即D:\jdk8\jre\lib\rt.jar中对应的java/util/List.class

• 自己打jar包后，执行jar中对应的类

java -jar 和 java -cp

• jar：当对一个Springboot服务进行打包后，在target下会生成这个服务的jar包。可以通过java -jar xxxx.jar执行这个jar，即启动这个服务。运行jar文件的方法是：java -jar xxx.jar

• cp：即classpath，java -cp target/simple-1.0-SNAPSHOT.jar org.sonatype.mavenbook.App(此类有main方法)

  其中-cp命令是将xxx.jar加入到classpath（即target的classes下），这样java class loader就会在这里面查找匹配的类。

读取resource下application.properties文件

        InputStream inputStream = ClassUtils
                .getDefaultClassLoader().getResourceAsStream("application.properties");
        Properties properties = new Properties();
        properties.load(inputStream);
        
        properties.list(System.out);//遍历输出
        System.out.println(properties.getProperty("spring.datasource.password"));//key-val

7.3 模块

1、背景

• 尽管java有些类是private修饰无法访问的，但是有些程序员通过反射机制将代码与 隐藏的组件耦合了起来。

• 导致Java库设计者无法在不破坏用户代码的情况下修改这些组件。这极大地阻碍了对Java库的改逬。

• 为此，库组件需要一个对外部程序员完全不可用的选项，即Java9的新特性-模块

2、模块

• 在JDK9之前,Java程序会依赖整个Java库。这意味着即使最简单的程序也带有大量从未使用过的库代码。

• 9将JDK库拆分为一百多个平台模块。这些模块以编程的方式指定它们所依赖的每个模块。当你使用库组件时， 仅仅获得该组件的模块及其依赖项，不会有不使用的模块

• 要是执意使用隐藏的库组件，那你就必须承将来因为更新这个隐藏组件（甚至完全删除）而引起你程序的任何破坏

3、有哪些模块，每个模块的内容

• 哪些模块：java --list-modules

java.base@ll//@11表示正在使用的JDK的版本
java.compiler@ll
java.datatransfer@ll
java.desktop@ll
java.instrument@ll

• 查看看模块的内容：java --describe-module java.base

io的库、lang库、反射和注解以及网络的库，都放在了base模块下

java.baseQll
exports java.io
exports java.lang
exports java.lang.annotation
exports java.lang.reflect
exports java.math
exports java.net
exports java.nio

八、复用

8.1 final 关键字

它表 示“这是无法更改的”。阻止更改可能出于两个原因:设计或效率

类

被final修饰的类不可以被继承无子类、不可以被修改、

由于final类禁止继承，它所有方法都是隐式final的，因为无法重写它们。

方法

被final修饰的方法不可以被重写，abstract修饰的方法就是希望被子类重写，所以private final 和 abstract不能一同出现。

• 设计：防止被重写

• 效率：早期Java，如果创建了 一个final方法，编译器可以将任何对该方法的调用转换为内联调用(inline call )。

  • 正常的方法调用：插入代码来执行方法调用的机制(将参数压入栈，跳到方法代码处并执行，然后跳回并淸除栈上的参数，最后处理返回值)
  • 内联调用：当编译器看到对final方法调用时，它可以(自行决定)跳过正常的方法调用方式。通过复制方法体中实际代码的副本来代替方法调用。
  • 这节省了方法调用的开销。

• Java不鼓励使用final来进行效率优化。只有在明确防止重写的情况下才创建一个final方法

• 关于对方法进行final限制的忠告

  • 如果你将一个方法定义为final,则可能会阻止其他程序员的项目通过继承来复用你的类，而这只是因为你无法想象它会被那样使用
  • example：Java的标准库Vector类。以效率的名义（这几乎肯定是一种错觉），将所有方法都设为 final。但实际上Stack继承了 Vector，所以Vector里的方法设为final过于严格了。Java集合库用ArrayList取代了 Vector

属性

• 被final修饰的常量不可以被改变，private static final int A = 0,必须赋默认值，这样在编译使时期就能确定字面量，数值永不变

  • static强调只有一个，final表示它是不可变
  • private final int a ；可以不赋默认值。编译器会确保在使用前初始化这个空白 final字段。这样a 就可以对每个对象来说都不同，同时还保持了其不可变特性。但是必须为其提供有参构造器
  • static final 基本类型全部使用大写 字母命名，单词之间用下划线分隔（就像C常虽一样，它也是该命名风格的起源地）
  • 属性赋值

  对final赋值的操作只能发生在两个地方：要么在字段定义处使用表达式逬行赋值 private final int a = 1，要么在每个构造器中。

  public class BaseTest {
      private final int a;
      public BaseTest(int a) {
          this.a = a;
      }
  }
  

  这保证了 final字段在使用前总是被初始化

public class Book {
    private static final int A = 1;
    public static void main(String[] args) {
        a = 2;//编译会报错，因为常量就是值不可再改变
    }
}

• 被static final修饰不可变的是变量的引用，而不是引用指向的内容，引用指向的内容是可以改变的

  一个既是static又是final的字段只会分配一块不能改变的存储空间

  private static final Person p = new Person("wxx",18);
  p = new Person("mjp", 18);编译报错
  

  p指向的内存地址是不可变的，永远都是0X001。但是Ox001对象的Person对象属性是可以改变的,p.setName(“mjp”)

• final参数

// void f(final int i) { 
		i++; 
   } // 不能更改
//对一个final基本类型只能执行读操作

可以读取这个参数, 但不能修改它。此功能主要用于将数据传递给匿名内部类，同理此功能也应用于将变量传递给lambda表达式，要求变量必须是final修饰 或 不会再被set值的，如果你指定了i是final的更好，如果你没有指定，则编译器默认帮你加上final修饰，即Java8中的effective final（参考《Java实战》）。

• private 和 final

private int a;
等效
private final int a;

类中的任何private方法都是隐式的final。因为你不能访问一个private方法|变量, 也不能重写它。我们可以将Final修饰符添加到private方法|变量中，但它不会赋予该方法|变量任何额外的意义。

8.2 final finally finalize区别

1、final：如上

2、finally：一般作用在try-catch代码块中，在处理异常的时候，通常我们将一定要执行的代码方法finally代码块中，表示不管是否出现异常，该代码块都会执行，一般用来存放一些关闭资源的代码。

比如业务执行入口处加了锁，但是流程中异常了，被try-catch住了，在finally中要释放锁，避免影响业务再次执行

3、finalize：

• 定义：Object类的一个方法，垃圾收集器只知道如何释放由new分配的内存。当对象是通过某种方式分配而不是通过创建获得了存储空间，这种情况就要使用finalize。

• 特殊方式分配的内存：

  Java本地方法可能会调用C的 malloc()函数来分配存储空间，此时除非明确调用了 free()方法，否则该存储空间不会被释放,从而导致内存泄漏。此时就需要在finalize()里 通过本地方法来调用free()释放这部分特殊内存。

• 触发时机：主动调用System.gc() 方法的时候，低优先级线程Finalize线程可能会调用finalize()，回收垃圾，对象是否彻底死亡被回收的最后判断。

• 不推荐原因：finalize对一些非常罕见的特殊场景的内存清理有用，但是不可预测的，常常很危险（因为重写不当（比如出现了死循环），那么GC在回收对象a时，调用其重写的finalize方法，方法内出现了问题，会严重影响GC性能）。同时，我们不能依赖finalize（在执行上无法保证，完全由Finalize线程决定，执行时刻不受控制。所以，还是交由JVM去做）而是必须创建单独的“清理”方法，并显 式调用它们。

• 对象被判定死亡的流程

  • GCRoot不可达，对象a被判定为垃圾

  • 若类A未重写finalize方法，则a直接彻底死亡

  • 若类A重写了finalize方法

    • 但是Finalize线程已经执行过此对象a的finalize方法了，则a彻底死亡

    • Finalize线程未执行过此对象a的finalize方法，则对象a在此期间又GCRoot可达，则对象a复活了

8.3 初始化

初始化引用的四种方式

• 定义的时候

private String s = "a";

• 类的构造器中

public A(String name) {
   this.name = name;
}

• 懒加载

if(s != null){
     s = "a";
}

• 实例初始化

static{
    s = "a"
}

8.4 继承、组合、聚合、委托

建议使用组合、聚合、依赖的类之间的方式，代替继承。

组合Composition：has a

整体由部分组成，部分和整体的生命周期一致

• eg：公司和财务部、公关部的关系就是组合、人和手

• A 类中引用 B 类，当 A 类消亡时，b 这个引用所指对象也同时消亡（没有任何一个引用指向它，成了垃圾对象），反之为聚合

  public class A {
  	@Resource
      private XxxGateway xxxGayeway;
  
      public void test() {
      // 1.
      // 2.
      xxxGayeway.getPoiId();
      }
  }
  

• B类在A创建的时候就创建了（手在人创建的时候，也创建了）

• 我们平时写的代码就是组合的形式

@Resource
private XxxGateway xxxGayeway;

public void test() {
    // 1.
    // 2.
    xxxGayeway.getPoiId();
}

聚合Aggregation：

整体由部分组成，但是整体不存在了部分还是会存在

电脑和鼠标、键盘、屏幕的关系就是聚合、人和电脑

• 依赖Dependency：运行过程中，类A使用到了类B，B为A中的

  • 方法的参数
  • 或静态方法的调用（工具类方法）
  • 局部变量

委托

B类想使用A的方法，但是B类和A有不是继承关系，这时候就可以使用委托（区分组合）

• 委托是： A的方法定义 和 B的方法定义一样，委托你去调用

public class A {
	@Resource
    private XxxGateway xxxGayeway;

    public Long getPoiId() {
        return xxxGayeway.getPoiId();
    }
}

定义了一个太空控制系统类A
从继承的角度看，太空飞船B不是A的子类，不应该使用继承。因为B中包含了A,同时A中的所有方法也都在B中暴露给了外部。

继承 is a

1.缺点：

• 继承某种意义上是违背了面向对象的封装
• 如果子类继承父类，并且重写父类的方法，在多态运行频繁的时候，会使得继承体系的复用性变差。

子类重写了父类的方法，对于父类而言，就无法透明的使用子类对象。
子类的方法和父类的方法，含义可能都不一样了
@Test
public void t() {
    B b = new B();
    System.out.println(b.func1(10, 1));
}

class A {
    public Integer func1(Integer a, Integer b){
        return a - b;
    }
}

class B extends A {
    public Integer func1(Integer a, Integer b) {
        return a + b;
    }
}

解决：A、B二者都继承一个更通俗的基类，之间不再继承。

九、多态

9.1 后期绑定

定义

一个引用变量a到底会指向哪个类的实例对象，以及引用变量的方法调用a.func()，到底是哪个类中实现的方法，必须在由程序运行期间才能决定即“后期绑定”。

• Java中的所有方法绑定都是后期绑定，除非方法是static或final的（静态方法与类相关联，而不是与单个对象相关联）

Animal a= new Dog();
a.eat();
这里我们可以清楚的直到，运行时期会调用Dog类的实例对象的eat方法

//但是对于这种将多态运用在方法入参的场景，我们就无法简单的确定，必须在运行时才能决定
public void func(Animal a){
    a.eat();
}

多态三个必要条件：继承、重写、向上转型。

• 继承|接口实现：在多态中必须存在有继承关系的子类和父类。
• 重写：子类对父类中某些方法进行重新实现，在调用这些方法时就会调用子类的 方法。如果子类没有重写（三同一大一小），则还调用父类的方法。
• 向上转型：Animal a = new Dog()。a是Animal类型的，但可以指向Dog的对象实例，是因为Dog继承了Animal后，可以自动向上转型为Animal。所以，a可以指向Dog实例对象

9.2 向上转型

安全

• 因为你是从更具体的类型转为更通用的类型。（狗是动物-正确，动物是狗-错误）
• 子类是基类的超集。它可能包含比基类更多的 方法，但肯定至少会包含基类中的所有方法。在向上转型期间，类接只能丢失方法，不能获得方法。这就是为什么编译器允许向上转型， 而无须任何显式的转型或其他特殊符号

决定是否需要继承

如果必须向上转型， 则继承是必要的。否则不建议

向下转型

• Dog d = （Dog）a；

看起来只是在执行一个普通的带括号的强制转 型，但在运行时会检查此强制转型，以确保它实际上是你期望的类型。

如果不是，则会抛 出一个ClassCastException错误。这种在运行时检查类型的行为是Java反射

9.3 好处

代码可重用性（继承）：

可扩展性（继承）

当需要添加新的子类时，通过继承父类并重写部分方法即可，而不需要对原有代码进行大量修改（比如abstract Shape类和各种图形类）

灵活性（接口）：

• 多态使得一个类可以实现多个接口，并且每个接口都可以有不同的实现方式
• 在运行时确定对象的具体类型，可以让程序更加灵活，因为程序可以根据不同的情况来执行相应的代码。（入参可以为List list可以为ArrayList也可以为其他的list）

9.4 虚函数|静态语言

1、子类重写的函数即虚函数（invoke virtual），纯虚函数则类似抽象方法

2、Java属于静态语言

• 在编写程序时必须明确变量的类型，并且一旦变量被声明为某种类型，它就不能改变其类型。
• 类型检查是在编译期间完成的，使得Java程序更加安全和稳定，但也牺牲了一些灵活性

9.5 方法|变量如何被调用

• 方法，编译和运行都看右边（即调用子类|实现类的方法）
• 变量，编译和执行看左边（且满足就近原则）

十、接口

定义：

接口是一个完全抽象的类，它不代表任何实现。接口描述了 一个类应该是什么样子和做什么的，而不是应该如何做。

10.1 抽象类和接口的对比

• 接口是抽象方法的集合，是行为的抽象，是一种行为的规范
• 抽象类是用来捕捉子类的通用特性的，是一种模板设计。

参数	抽象类	接口
构造器	抽象类可以有构造器	接口不能有构造器
访问修饰符	抽象类中的方法可以是任意访问修饰符	接口方法默认修饰符是public。可以定义default、static、private方法
多继承	一个类最多只能继承一个抽象类	一个类可以实现多个接口
字段声明	可以有变量	接口的字段默认都是public static final都是常量

• 在接口和抽象类的选择上，必须遵守这样一个原则：

  行为模型应该总是通过接口而不是抽象类定义

  选择抽象类的时候通常是如下情况：需要定义子类的行为，又要为子类提供通用的功能。

10.2 普通类和抽象类有哪些区别？

• 普通类不能包含抽象方法，抽象类可以包含抽象方法。
• 抽象类不能直接实例化，普通类可以直接实例化。
• 抽象类不能使用final 修饰，如果定义为 final 该类就不能被继承

10.3 类优先原则

public class A implement I extends B {
     a.func();//优先调用父类的func方法
}

10.4 接口定义

default方法

接口定义default方法，则使用该接口的所有旧代码都可以继续工作，不用做任何变动，而实现类不用重写可直接调用此默认方法。

在JDK 9中,接口里的default和static方法都可以是private的。

• 如果类A实现了接口1和接口2，且两个接口都有相同名称的default方法，如果方法的签名（参数和名称）不同，则不会报错。如果签名相同则会报错。解决：A类中重写，指定调用哪个默认方法

public class Jim implements Jim1, Jim2 (
     ©Override public void jim() (
          Jim2.super.jim();
     }
     public static void main(String[] args) (
        new Jim().jim();
     }
}

static 方法

public interface Operation (
	void execute;
	static void runOps(Operation... ops) {
		for(Operation op : ops)
			op.execute();
    	}
    }
    
    static void show(String msg) {
		System.out.prinfln(msg);
    }
}

• runOps()是模板方法，使用可变参数列表Operation，按顺序运行它们
• 可以使用多态、匿名内部类、Lambda表达式等

Operation.runOps(
	new Heat(),
    
	new Operation() {
		public void execute() {
			Operation.show("Hammer");
    	}
	},
    
	() -> Operation.show("Anneal") 
);

接口中的类

public interface MyInterface {

    void mark();

    static void markStatic() {
        System.out.println("static");
    }

    default void markDefault(){
        System.out.println("default");
    }

    class A implements MyInterface {
        @Override
        public void mark() {
            System.out.println("内部类");
        }
    }
}

MyInterface.A a = new MyInterface.A();//创建静态内部类
a.mark();//静态内部类本身重写了
a.markDefault();//default：实现了接口的实现类都默认有这个方法

MyInterface.markStatic();//接口级别的方法

10.5 作用：

接口的一个常见用途就是策略设计模式。

• 编写方法，该方法接受指定的接口作为参数。可以用这个方法来操作 任何对象，只要这个对象遵循我的接口
• 编写接口定义方法，Map<key,实现类> map也是策略模式

十一、内部类

11.1静态内部类（优先） 和 成员内部类

@Data
public class User {
    private Integer age;
    private String name;
    private Emp emp;

    @Data
    public class Emp{
        private Long skuId;
    }

    @Data
    public static class Price{
        private Double money;
    }
}

    @Test
    public void  t(){
        Price price = new Price();
        price.setMoney(1.0);//01.static成员内部类，可以直接new，不依赖外部类对象

        User user = new User();
        Emp emp = user.new Emp();//02.要想获得非static成员内部类的对象，必须先获取外部类对象
        emp.setSkuId(1L);
    }

• 静态内部类属于Class类的；成员内部类属于对象的【必须先new出外部类对象】

• 成员内部类对象，强绑定外部类对象【比如EntrySet对象和HashMap就是】

  • 可能会影响GC

  Entry的getKey、setValue等方法，都不需要访问Map，所以，使用非静态成员类表示Entry则会浪费
  Map中各种内部类比如Entry相关的，基本都是静态内部类
  

  • 非静态成员类的实例被创建的时候，它和外围类的关联关系也随之建立起来，这种关联关系，需要消耗非静态成员类实例的空间，并且增加构造的时间开销

作用1、隐藏细节

外部类普通的类不能使用 private访问权限符来修饰的，而内部类则可以使用 private 来修饰。

当使用 private来修饰内部类的时候，这个类就对外隐藏了。这看起来没什么作用，但是当内部类实现某个接口的时候，再进行向上转型，从外部来看，就完全隐藏了接口的实现了

public interface MyInterface {
    void f();
}

public class Out{
    /**
     * private修饰内部类，实现信息隐藏
     */
    private class Inner implements MyInterface {
        @Override
        public void f() {
            System.out.println("实现内部类隐藏");
        }
    }
    
    // 获取接口的实现：向上转型
    public MyInterface getInner() {
        return new Inner();
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Out out = new Out();
        MyInterface Interface = out.getInner();
        Interface.innerMethod();
    }
}

这段代码如果不点进去Out类，你根本无法知道MyInterface接口的具体实现是什么名字、什么实现。所以很好的实现了隐藏

作用2、可以实现多继承

• 外部类中，可以定义多个内部类，让内部类去继承并重写方法。然后外部类通过创建内部类的对象来使用内部类的方法，达到复用的目的，这样外部类看起来就有多个父类的所有特征即多继承。

public class SmartPhone {
    private Mobile mobile = new Inner1();
    private Mp3 mp3 = new Inner2();

    public class Inner1 extends Mobile{
        @Override
        public void call() {
            System.out.println("使用智能手机-打电话");
        }
    }

    public class Inner2 extends Mp3{
        @Override
        public void listen() {
            System.out.println("使用智能手机-听歌");
        }
    }

    public Mobile getMobile() {
        return mobile;//这里返回的是内部类1
    }

    public Mp3 getMp3() {
        return mp3;//这里返回的是内部类2
    }
}

public class BaseTest {

    static void call(Mobile mobile) {
        mobile.call();
    }

    static void listen(Mp3 mp3) {
        mp3.listen();
    }

    @Test
    public void test() {
        SmartPhone smartPhone = new SmartPhone();
        Mobile mobile = smartPhone.getMobile();//向上转型为内部类1
        Mp3 mp3 = smartPhone.getMp3();//向上转型为内部类2

        call(mobile);//智能手机具有了内部类1的call功能
        listen(mp3);//智能手机具有了内部类2的listen功能
    }
}

• 外部类继承+匿名内部类重写抽象类|接口，等效多继承（推荐）

public class SmartMobile extends Mobile{
    @Override
    public void call() {
        System.out.println("打电话");
    }

    /**
     * 匿名内部类，实现接口，并返回接口的实例
     * @return
     */
    public Mp3 getMp3() {
        return new Mp3(){
            @Override
            public void listen() {
                System.out.println("听歌");
            }
        };
    }
}

public class BaseTest {

    static void call(Mobile mobile) {
        mobile.call();
    }

    static void listen(Mp3 mp3) {
        mp3.listen();
    }

    @Test
    public void test() {
        // 即可以call，有可以listen
        SmartMobile smartMobile = new SmartMobile();
        call(smartMobile);//smartMobile本身就是Mobile的类型，可以直接call

        Mp3 mp3 = smartMobile.getMp3();//获取Mp3的接口的实例，即通过匿名内部类实现的接口，并返回的实例
        listen(mp3);
    }
}

11.2 局部内部类

定义

在方法中的内部类，就是局部内部类。

• 局部内部类不能 使用访问权限修饰符，因为它不是外围类的组成部分
• 但是它可以访问当前代码块中的常量，以及外围类中的所有成员

	public static void main(String[] args) {
        int a = 1;
        class A {
            public void f() {
                int y = a + 1;
            }
        }
    }

成员变量必须final或有效final（ 实际上的最终变量）

在局部内部类、匿名内部类| Lambda表达式中，使用局部变量，局部变量必须是final修饰 或 是有效的final(要么是后续不再对此变量进行赋值， 即在初始化之后 它永远不会改变，所以它可以被视为final的 )

1、举例1

	public static void main(String[] args) {
        int a = 1;
        class A {
            public void f() {
                a = 2;
                System.out.println(a);
            }
        }
        new A().f()
    }

这里的 int a = 1其实是编译器省略了final int a = 1,即a是不可变的。原因入下：

• 如果a不是final的，则a为main函数的局部变量，跟随main入栈。当main结束，则a的生命周期结束消失。
• 但是对象A的实例还在堆中，调用f方法，f方法中的a没有了，肯定会报错的
• 所以，a必须是final修饰的，这样main结束了，常量池中也有一份a，内部类方法可以正常使用

2、举例2

Set<Long> buyByDimeSkuList = new HashSet<>();
if () {//灰度查询
      buyByDimeSkuList = xxx; 
} else{
       buyByDimeSkuList = xxx;
}

// 4.过滤掉一毛购品
sellOutProcessPlanDOList = sellOutProcessPlanDOList.stream().filter(sellOutPlan -> !buyByDimeSkuList.contains(sellOutPlan.getSkuId()));

• filter报错原因：

  • buyByDimeSkuList不是final修饰的，而且编译机也无法effective final帮你加final。因为一旦帮你加上final了buyByDimeSkuList就不能再指向别的对象地址了，就无法做灰度if、else逻辑了

• 具体根因：线程安全问题

  • lambda线程访问的都是buyByDimeSkuList（这里称其为b）的副本
  • 拿parallelStream并行流举例：t1和t2都是访问的b的副本
  • 若b不是final或不是有效final的，当t1在流操作中将b操作改变时。因为局部变量b存在栈中不是像堆那样对于不同线程是共享的，所以t2中的b就不是最新的值，导致线程安全问题

• 解决1：再定义一个set变量，将buyByDimeSkuList赋值给他，编译器会帮忙声明为final的

  这样b就是不可变的，对任意线程都是安全的

Set<Long> buyByDimeSkuList = new HashSet<>();
if () {//灰度查询
      buyByDimeSkuList = xxx; 
} else{
       buyByDimeSkuList = xxx;
}

Set<Long> finalbuyByDimeSkuList = buyByDimeSkuList;
// 4.过滤掉一毛购品
sellOutProcessPlanDOList = sellOutProcessPlanDOList.stream().filter(sellOutPlan -> !finalbuyByDimeSkuList.contains(sellOutPlan.getSkuId()));       

• 解决2：

Set<Long> buyByDimeSkuList;
if () {//灰度查询
      buyByDimeSkuList = xxx; 
} else{
       buyByDimeSkuList = xxx;
}

// 4.过滤掉一毛购品
sellOutProcessPlanDOList = sellOutProcessPlanDOList.stream().filter(sellOutPlan -> !buyByDimeSkuList.contains(sellOutPlan.getSkuId()));   

这样也可以，因为一开始定义局部变量的时候，未指定对象的地址。根据灰度逻辑if、else确定buyByDimeSkuList具体指向哪个地址后，编译器帮你默认加上了final修饰。后续在lambda中就可以使用了

11.3 匿名内部类

定义

匿名内部类就是没有名字的内部类

作用3、优化简单的接口实现

创建匿名内部类

new 类/接口{
    @Override
    //匿名内部类,实现抽象类或接口的抽象方法
}

匿名内部类特点

• 匿名内部类必须继承一个抽象类或者实现一个接口。 要实现继承的类或者实现的接口的所有抽象方法。
• 举例1：

public interface MyInterface {

    void mark();
    
    static void mark1() {
    }

    default void mark2(){
    }
}

    public void test() {
        new MyInterface(){
            @Override
            public void mark() {

            }
        };
    }

• 举例2：

public interface MyRunnable extends Runnable{
}

 new Thread(new MyRunnable() {
   @Override
   public void run() {
       //
   }
 }).start();

通过构造函数创建线程时，需要传递一个Runnable接口的实现类|子接口

匿名内部类和Lambda区别

匿名内部类编译之后会产生一个单独的.class字节码文件

Lambda表达式：编译之后不会产生一个单独的.class字节码文件。对应的字节码会在运行的时候动态生成。

11.4 继承内部类

class Out {
    class Inner {

    }
}

public class Demo extends Out.Inner {
    Demo(Out out) {
        out.super();
    }

    public static void main(String[] args) {
        Out out = new Out();
        Demo demo = new Demo(out);
    }
}

十二、集合

12.1 泛型和类型安全的集合

1.作用

• 泛型最重要的初衷之一，是用于创建集合 , 指定集合能持有的对象类型
• 在希望代码能够跨多个类型运行的时候一泛型才会有所帮助

2.不要使用原生态类型

1、使用原生态可能存在的安全问题，因为缺少类型的检查。可能会在运行时导致异常

• 获取集合元素，并且强转时，会运行时才会报出ClassCastException异常【无法在编译时期IDEA就报出来】

  原生态类型

        List list = new ArrayList();
        list.add(1);
        String s = (String) list.get(0);
        System.out.println(s);

• 方法入参，使用原生态类型

      @Test
      public void  t() {
          List<Integer> list = new ArrayList();
          add(list, "java");
          for (Integer item : list) {// 02.遍历集合元素，使用Integr进行强转接收时，异常
              System.out.println(item);
          }
      }
  
      public static void add(List list, Object obj) { //01.方法入参，没有指定泛型
          list.add(obj);
      }
  

2、带有泛型的类型，传参到无泛型方法中，尽量只读区不写

public static void add(List list) {//为了接受参数的通用性，这里没有带泛型
  //可以是原生态list，但是尽量只是读取list元素，不写（add方法等）
        for (Object o : list) {
            System.out.println(o);
        }
    }

3.泛型T

钻石形状的 <> 符号， 所以它有时也叫作“钻石语法

• List和List本质一样

  本质上，T，E，K，V，？都是通配符，没什么区别，只不过是编码时的一种约定俗成的东西

  • E：Element（元素，集合中使用，特性是枚举）
  • T：Type（表示一个具体的 Java 类型）【和U一样】
  • R：返回的返回类型
  • K：Key（键）
  • V：Value（值）
  • N：Number（数值类型）
  • ?：表示不确定的 Java 类型

• 泛型方法

public static <E> Set<E> union(Set<E> s1, Set<E> s2) {
	Set<E> result = new HashSet<>(s1);
	result.addAll(s2);
	return result;
}

• 泛型类

@Data
public class BaseTResponse<T> {
    private int code;
    private String errMsg;
    private T data;
}

4.泛型的擦除

• 本质:运行时期，都是class java.util.ArrayList

  泛型信息只存在于代码编译阶段，在进入 JVM 之前，与泛型相关的信息会被擦除掉，即类型擦除。类型擦除主要是为了兼容之前没有泛型特性的代码

          List<Integer> l1 = new ArrayList<>();
          List<String> l2 = new ArrayList<>();
          Class<? extends List> aClass1 = l1.getClass();
          Class<? extends List> aClass2 = l2.getClass();
          System.out.println(aClass1 == aClass2);//true
  

  而数组在运行时，Integr[]和String[]对应的不同的class

• 在编译时期,List、List无任何关系。所以，他们作为方法的入参时，可以理解为方法的重载

• 作用： 类型擦除为了迁移

  泛型不仅必须支持向后兼容性（即保证已有的代码和类文件都依旧是合法 的，并且能继续保持原有的含义），而且还必须支持迁移兼容性。Java设计者们和各个相关团队便决定了类型擦除是唯一可行的方案。

  通过允许非泛型的代码和泛型代码共存，类型擦除实现了向泛型的迁移

5.泛型list优于数组

1、原因

• 数组是协变的

  ArrayStoreException

  Object[] obj 是 String[]的父类型
  List<Object>不是List<String>的父类型
  

  数组 编译时期，不会报异常。运行时会

         Object[] array = new String[3];
         array[0] = 1;
         System.out.println(array[0]);//运行时ArrayStoreException，编译时没问题
  

• 数组一但创建，大小不可变

2、泛型和可变参数一起使用注意事项

• 当调用可变参数时，将创建一个数组来保存参数

  void foo(String... args);
  void foo(String[] args); // 两种方法本质上没有区别
  

  ArrayStoreException

      @Test
      public void  t() {
          func("mjp","wxx");
      }
  
      public static void func(String...args) {
          String[] strArray = args; //01.可变参数，本质是数组
          Object[] objArray = strArray;//02.数组的协变的，args、strArray、objArray三者都指向同一块堆内存地址
          objArray[0] = 1; //03.堆地址内元素做了改变，相当于在字符串数组中添加了整型
          String arg = args[0];// 04.ArrayStoreException
      }
  

6.优先考虑泛型类和泛型方法

1、什么时候，使用泛型类方法

• 涉及写后，读取
• 类型还原

2、什么时候，建议直接使用Object

• 只读不写

  eg：thrift中定义roc接口中BaseResponse中的数据Data

  public class ThriftBaseTResponse<T> {//02.删除T
      public int code = Constants.SUCCESS;
      public String message;
      public T data;//01.这里，set给data值后，直接返回给前端了。后续，不再有读取操作了，其实可以直接使用Object
  }
  

3、方法入参，不限制类型时，方法返回值返回Object还是泛型

• 外部交互：返回Object。由使用方自己强转换

      private final Map<Object,Object> map = Maps.newHashMap();
  
      public Object getValueByKey(Object key) {
          return map.get(key);
      }
  
     Object obj = getValueByKey("java");
     Integer u = (Integer)obj;
  
  //使用方法，自己知道key对应的value是什么类型，是Integer、String
  //使用自己强转错误了，ClassCastException异常会在使用方程序报出来，提供方的代码没影响
  
  //如果内部使用这种方式，那么到处都是强转的代码，乱
  

• 内部使用，返回泛型【方法内部统一帮你强转换了，避免了频繁的类型转换】

要定义一个泛型方法，需要将泛型参数列表放在返回值T之前

    private final Map<Object,Object> map = Maps.newHashMap();

    public <T> T getValueByKey(Object key) {
        return (T)map.get(key);
    }

    Integer res = getValueByKey("java");//这里就不用强转了。但是要求，内部使用方知道，key-“java”，对应的value类型

7.使用通配符？提高api的灵活性

1、 ? extends A

则？代表A或者A的子类（类A被继承）或A的实现类（接口A被实现）

• 读（comparable 和 comparator都是读取）

• List<? extends Number>，则？可以是Integr、Double、Long都可以

  只可以读

      @Test
      public void  t() {
          List<Integer> l1 = Lists.newArrayList(1,2,3);
          List<Double> l2 = Lists.newArrayList(1.0,2.0,3.0);
          sum(l1);
          sum(l2);
      }
  
      private Double sum(List<? extends Number> list) {
          Double sum = 0.0;
          for (Number num : list) {
              sum += num.doubleValue();
          }
          return sum;
      }
  

2、 ？ super A

则？代表 A或者A的父类

• 写

    private void add(List<? super Number> list, Number num) { // 这里的list，必须是List<Number>或List<Object>之类的， >=Number
        list.add(num);
    }

3、List<?> 等效list

8.优先考虑类型安全的异构容器

1、背景

• 为了存什么类型，就可以直接取出来什么类型，不用关心类型转换且不会存在强转错误

• map本身不限制存入的对象，用户可通过代码将k-v关联起来

      private static final Map<Class<?>, Object> map = Maps.newHashMap();
  
      public static <T> void putInstance(Class<T> aclass, T instance) {
          //这里可以加强校验，如果类型不一致，则throw。防止cast转换异常
          map.put(aclass, aclass.cast(instance));//01.传入的Class和instance是一种类型的
      }
  
      public static  <T> T getInstance(Class<T> aclass) {
          return aclass.cast(map.get(aclass));// 02.取出来的实例一定也是这种类型的
      }
  
      @Test
      public void  t() {
          putInstance(User.class, new User().setName("mjp"));
          putInstance(Animal.class, new Animal().setColour("pink"));
  
          User user = getInstance(User.class);
          Animal animal = getInstance(Animal.class);//03.如果用User接收，会编译提示错误
      }
  

2、无法保存List list这种形式。List.class编译不通过

List、List运行时期一样的class都是ArrayList

只能存、取原生态

putInstance(List.class, Lists.newArrayList(1, "a"));
List list = getInstance(List.class);

//无法->编译报错
putInstance(List<String>.class, Lists.newArrayList("a"));
List<String> list = getInstance(List<String>.class);

9.元祖

• 背景：有时需要通过一次方法调用返回多个对象。但return语句只能返回一个对象
• 解决：创建一个可持有多个对象的对象，然后返回该对象。
• 优化：可以在每次遇到这种情况时都编写一个特殊的类，但是有了泛型，只需编写一次就可以解决这个冋题，同时还能保证编译期的类型安全。
• 定义： 这个概念被称为元组(tuple ),它将一组对象一起包装进了一个对象：该对象的接收方可以读取其中的元素，但不能往里放入新元素
• eg：

@Data
public class Tuple<T, U> {
    public final T t;
    public final U u;
}

public void test() {
        Tuple<Schedule, Prediction> ans = func1();
        Schedule schedule = ans.getT();
        Prediction prediction = ans.getU();

        int count = schedule.getCount() - prediction.getQty();
        BigDecimal gmv = BigDecimal.valueOf(count).multiply(BigDecimal.valueOf(schedule.getPrice()));
        System.out.println(gmv);

        Tuple<Integer, BigDecimal> res = func2();
        Integer qty = res.getT();
        BigDecimal price = res.getU();
        System.out.println(price.multiply(BigDecimal.valueOf(qty)));
    }

    private Tuple<Schedule, Prediction> func1() {
        Schedule schedule = new Schedule();
        schedule.setCount(3);
        schedule.setPrice(2.0);

        Prediction prediction = new Prediction();
        prediction.setQty(1);
        return new Tuple<>(schedule, prediction);
    }

    private Tuple<Integer, BigDecimal> func2() {
        BigDecimal price = BigDecimal.valueOf(1);
        Integer count = 2;
        return new Tuple<>(count, price);
    }

10.创建类型实例

建new T()是不会成功的

• 原因1是类型擦除
• 原因2是编译器无法验证T中是否存在无参构造器 。
• 解决：引入类型标签来补偿类型擦除导致的损失，即显式地为你要使用的类型传入一个Class对象，然后使用 newInstance来创建该类型对象

public class ClassType <T>{
    private Class<T> kind;

    public ClassType(Class<T> kind) {
        this.kind = kind;
    }

    public T get() {
        try {
            return kind.getConstructor().newInstance();
        } catch (Exception e) {

        }
        throw new RuntimeException();
    }
}

public class User {
}

@Test
public void test() {
    ClassType<User> userClassType = new ClassType<>(User.class);
    User user = userClassType.get();//正常，因为有默认的无参构造器
    System.out.println(user);

    ClassType<Integer> integerClassType = new ClassType<>(Integer.class);
    Integer integer = integerClassType.get();//抛出异常，因为Integer没有无参构造器
    System.out.println(integer);
}

12.2 List

12.2.1 ConcurrentModificationException

1.1异常原因：

线程不安全的集合比如ArrayList在Iterator迭代器迭代的时候涉及到了list的remove或add操作，触发了fail-fast机制，抛出并发修改异常

1.2原因分析

		List<Integer> list = new ArrayList<>();
        // 步骤一
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);

		// 步骤二
        Iterator<Integer> iterator = list.iterator();

        // 步骤三
        while (iterator.hasNext()) {
            // 步骤四
            Integer next = iterator.next();
            if (next.intValue() == 1) {
                // 步骤五
                list.remove(next);
            }
        }

1、步骤一：add()

list的add或remove操作，都会执行modCount++操作，步骤一执行完成后modCount为3

2步骤二：list.iterator()

ArrayList内部类Itr，含有hasNext和next方法

private class Itr implements Iterator<E> {
        int cursor;       // index of next element to return
        int lastRet = -1; 
        int expectedModCount = modCount;

        public boolean hasNext() {
            return cursor != size;//这里的size就是集合中元素的个数
        }
        
        public E next() {
            checkForComodification();
            cursor ++;
            // 返回元素
        }
        
        final void checkForComodification() {
            if (modCount != expectedModCount)
                throw new ConcurrentModificationException();
        }
}

3、步骤三：hasNext()

• cursor默认为0
• size默认为list大小3

所以hasNext返回true

4、步骤四：next()

会执行checkForComodification方法

• modCount因为执行了三次add所以值为3
• int expectedModCount = modCount所以值为3

所以本次check通过

• cursor++后为1

5、步骤五：list.remove()

    public E remove(int index) {
        modCount++;
        // 其他
    }

• modCount会因为list的remove，值变为3+1=4

后续再次执行步骤三：

• cursor为1，size为3-1=2（remove掉了一个元素，只有2个元素了），hasNext为true

步骤四next中checkForComodification

• modCount为4
• expectedModCount还是老值3，4 != 3所以会抛出ConcurrentModificationException异常

1.3解决：

1、单线程

• 方式一：fori循环
• 方式二：不用list.remove而是使用ArrayList的内部Itr自带的remove方法即iterator.remove（next）

        public void remove() {
            ArrayList.this.remove(lastRet);
            expectedModCount = modCount;//这里又再次将expectedModCount值赋为modCount
        }

这样再checkForComodification时，expectedModCount还是==modCount

map的remove

背景list1是准备插入db的数据，插入之前先过滤掉list1中已经在db中存在了的数据

private List<SkuDO> getWillInsertSkuDOList(List<SkuDO> list1) {

        List<SkuDO> removedDuplicateSkuDOs = new ArrayList<>();
    
        // 1.查询db中已存在的数据
        List<SkuDO> dbSkuDOList = skuMapper.selectByExample(example);
       

        //02.根据db数据，过滤掉list1中可能重复插入的数据
        Map<String,SkuDO> dbSkuMap = new HashMap<>();
        dbSkuMap.forEach(skuDO -> {
            String uniqueKey = skuDO.getPackKey() + skuDO.getSkuId()+skuDO.getTaskCode();
            dbSkuMap.put(uniqueKey,skuDO);
        });
        
        Map<String,SkuDO> map1 = new HashMap<>();
        list1.forEach(skuDO -> {
            String uniqueKey = skuDO.getPackKey()+skuDO.getSkuId()+skuDO.getTaskCode();
            map1.put(uniqueKey, skuDO);
        });
        

        Iterator<Map.Entry<String, skuDO>> iterator = map1.entrySet().iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            Map.Entry<String, skuDO> entry = iterator.next();
            String uniqueKey = entry.getKey();
            if (Objects.nonNull(dbSkuMap.get(uniqueKey))){//说明db中有这条数据了
                //则这条数据需要从map1中即list1中过滤掉，无需再插入db
                iterator.remove();//这里的remove是使用的iterator，串行的时候没有问题，不会ConcurrentModificationException（如果并行则需要concurrentHashMap）
            }
        }

        //03.最终list1过滤后，需要插入db的数据存入集合
        removedDuplicateSkuDOs.addAll(map1.values());
        return removedDuplicateSkuDOs;
    }

• 方式三：使用线程安全的集合

    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = Collections.synchronizedList(Lists.newArrayList(1,2,3));
        iter(list);
    }

    private static void iter(List<Integer> list) {
        Iterator<Integer> iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            Integer next = iterator.next();
            if (next.intValue() == 1) {
                list.remove(next);
            }
        }
    }

2、多线程

• fori形式
• Collections.synchronizedList

List<Integer> list = Collections.synchronizedList(Lists.newArrayList(1,2,3));
synchronized (list) {
    Iterator i = list.iterator();
    while (i.hasNext()) {
        System.out.println(i.next());
    }
}

这里枷锁的原因是：
其他线程对于这个容器的add或者remove会影响整个迭代的预期效果。
    1、如果不存在并发操作集合
    2、或者不care其他并发线程对list进行add、remove操作，
则无需加锁

12.2.2 list2Map

2.1 toMap

• toMap(k,v) ，当key相同时，会报错key冲突

• toMap(k,v，mergeFunction())，自定义mergeFunction，即key相同时，如何处理。

  基本是(exist, replace) -> exist 保留已存在的

  正常情况下，对于key为Long，则写成(l1,l2) -> l1

  正常情况下，对于key为String，则写成(s1,s2) -> s1

    public void test(){
        MyUser u1 = new MyUser();
        u1.setSkuId(1L);
        u1.setRdcId(323L);

        MyUser u2 = new MyUser();
        u2.setSkuId(1L);
        u2.setRdcId(777L);
        List<MyUser> list = Lists.newArrayList(u1, u2);

        Map<Long, MyUser> map1 = list.stream().collect(Collectors.toMap(
                MyUser::getSkuId, Function.identity())); //其中Function.identity()即t -> t，也就是map的value就是//stream的元素本身，即MyUser本身
        System.out.println(map1);//Duplicate key MyUser(skuId=1, rdcId=323, priority=null)


        Map<Long, MyUser> map2 = list.stream().collect(Collectors.toMap(
                MyUser::getSkuId, Function.identity(),
                (exist, replace) -> exist));
        System.out.println(map2);//{1=MyUser(skuId=1, rdcId=323, priority=null)}
    }

• 补充： list2Map时，val为null则会npe

          MyUser u1 = new MyUser();
          u1.setSkuId(1L);
          List<MyUser> list = Lists.newArrayList(u1);
  
          Map<Long, Long> map = list.stream().collect(Collectors.toMap(
                  MyUser::getSkuId, MyUser::getRdcId,
                  (l1, l2) -> l1
          ));
  
          System.out.println(map);//npe因为map元素中value有为null的
  

• 补充：正常map的put方法中，key可以重复、val（key）也可以为null

  		Map<String, Integer> hashMap = new HashMap<>();
          hashMap.put("mjp", 11);
          hashMap.put("mjp", 12);
  
          hashMap.put("mjp", null);
          System.out.println(hashMap);//{mjp=null}
  

2.2 list和map元素指向同一块内存地址

• 现象：list -> map后，map中修改了引用地址指向的对象的属性，同时也会影响list。

• 原因： list中元素User和map<String, User>中value即User元素都是指向同一块内存地址

• eg：现有list，根据list创建map，对map中元素进行操作，并产生了赋值动作，改变了map中entry中DTO的属性。最终会影响list中DTO的属性值。

	@Test
    public void t(){
        User u1 = new User();
        u1.setAge(18);
        u1.setName("mjp");
        u1.setBirthDay(LocalDateTime.now());

        User u2 = new User();
        u2.setAge(18);
        u2.setName("mjp");
        u2.setBirthDay(LocalDateTime.now());

        // 01.构造list
        List<User> users = Lists.newArrayList(u1, u2);


        // 02.list构造map
        Map<Integer, List<User>> map = Maps.newHashMap();
        users.forEach(user -> {
            int age = user.getAge();
            List<User> stcSkuDtoList = map.computeIfAbsent(age, rdc -> Lists.newArrayList());
            stcSkuDtoList.add(user);
        });

         // 03.影响map中元素
        map.entrySet().stream()
            .map(param -> CompletableFuture.runAsync(
                () -> decorate(param)))
                .collect(Collectors.toList())
            .stream().map(CompletableFuture::join).collect(Collectors.toList());

        // 04.最终结果是最原始的users集合中元素属性也发生了变化
        for (User user : users) {
            System.out.println(user);
          	//User(name=java, age=23, birthDay=2022-05-25T16:15:39.939)：原因是受到了map中DTO改变的影响
						//User(name=java, age=23, birthDay=2022-05-25T16:15:39.940)

        }
    }

private void decorate(Entry<Integer, List<User>> entry) {
        List<User> value = entry.getValue();
        value.forEach(user ->{
            user.setAge(23);
            user.setName("java");
        });
    }

2.3 先查再插

private List<SkuDO> queryNotDuplicateReturnSku( List<SkuDO> batchInsertSkuDOS) {

        List<SkuDO> removedDuplicateSkuDOs = new ArrayList<>();

        //01.查询db,sku信息
        List<SkuDO> dbSkuDOList = skuMapper.selectByExample(example);
        if (CollectionUtils.isEmpty(dbSkuDOList)){
 			return batchInsertSkuDOS; 
        }

        //02.根据db数据，过滤掉batchInsertSkuDOS在db中已有的数据
        Map<String,SkuDO> skuMap = new HashMap<>();
        Map<String,SkuDO> dbSkuMap = new HashMap<>();
        batchInsertSkuDOS.forEach(skuDO -> {
            String uniqueKey = skuDO.getPackKey()+skuDO.getSkuId()+skuDO.getTaskCode();
            skuMap.put(uniqueKey, skuDO);
        });
    
        dbSkuDOList.forEach(skuDO -> {
            String uniqueKey = skuDO.getPackKey() + skuDO.getSkuId()+skuDO.getTaskCode();
            dbReturnSkuMap.put(uniqueKey,skuDO);
        });

        Iterator<Map.Entry<String, SkuDO>> iterator = skuMap.entrySet().iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            Map.Entry<String, SkuDO> entry = iterator.next();
            String uniqueKey = entry.getKey();
            if (Objects.nonNull(dbSkuMap.get(uniqueKey))){//说明db中有这条数据了
                //过滤掉该条数据
                iterator.remove();
            }
        }

        //03.存过滤后的sku至list
        removedDuplicateSkuDOs.addAll(skuMap.values());
        return removedDuplicateSkuDOs;
    }

2.4 map<类属性1，Map<类属性2，类>>

Map<Integer, Map<Long, List<SkuDO>>> warnType2Category2SkuMap =
                    list.stream()
                    .collect(Collectors.groupingBy(SkuDO::属性1,
                            Collectors.groupingBy(SkuDO::属性2)));

2.5将list<>中，不同对象的相同属性值，作为map的key，val为相同属性对应List<>

User u1 = new User("mjp",2);
User u2 = new User("jx",4);
User u3 = new User("tw",5);
User u4 = new User("wxx",2);
// 形成对应的Map
k1：2
val1：
User(name = mjp,age=2)
User(name =wxx,age=2)

=======================

k2： 4
v2：
User(name = jx,age = 4)

========================

k3：5
v3：
User(name=tw,age=5)

Map<Integer, List<SkuDO>> day2SkuMap = Maps.newHashMap();
         for(SkuDO skuDO :  list){
             List<SkuDO> skuDOList = day2SkuMap.get(skuDO.getScheduleDay());
             if(CollectionUtils.isEmpty(skuDOList)){
                 skuDOList = Lists.newArrayList();
                 skuDOList.add(skuDO);
                 day2SkuMap.put(skuDO.getScheduleDay(),skuDOList);
             }else {
                 skuDOList.add(skuDO);
             }
         }

12.2.3.limit截断

list = list.stream().skip(paging.getOffset()).limit(paging.getLimit()).collect(Collectors.toList());

12.2.4. 过滤属性相同的元素

• 多个属性拼接后相同

Set<SkuDO> skuDOSet = new TreeSet<>(Comparator.comparing(skuDO ->
                (skuDO.getSkuId() + "" + skuDO.getPackKey() + "" + skuDO.getTaskCode())
            ));

            skuDOSet.addAll(originList);//过滤这个list
            List<SkuDO> result = new ArrayList<>(skuDOSet);//得到新的list

• 单个属性

List<MyUser> res = myUsers.stream().filter(distinctByKey(MyUser::getSkuId)).collect(Collectors.toList());

public static <T> Predicate<T> distinctByKey(Function<? super T, ?> keyExtractor) {
      Map<Object,Boolean> seen = new ConcurrentHashMap<>();
      return t -> seen.putIfAbsent(keyExtractor.apply(t), Boolean.TRUE) == null;
}

12.2.5. 排序

5.1 普通排序

dictList.sort(Comparator.comparing(Dict::getSort).reversed());

dictList.sort(Comparator.comparing(Dict::getSort));

5.2 页面展示数据（按照字段1降序）

字段1相同时，按照字段2降序展示数据

List<SkuDO> result = dataList.stream()
            .sorted(
                Comparator.comparing(
                    SkuDO::属性1
                ).reversed().thenComparing(
                    SkuDO::属性2,Comparator.reverseOrder()
                )
            )
            .collect(Collectors.toList());

当降序字段一样时，需要指定最终按照某个字段排序（否则每次查询出来展示的结果顺序不一样，可以用skuId或者主键id等，一般id都是唯一的）

参考：https://codeantenna.com/a/HD5Rqszcri

12.2.6. 将List<List<>> 转为 List<>

    @Test
    public void test() {
        ArrayList<Integer> list1 = Lists.newArrayList(1);
        ArrayList<Integer> list2 = Lists.newArrayList(2);
        List<List<Integer>> list = Lists.newArrayList(list1, list2);

        List<Integer> ans1 = list.stream()
                        .flatMap(List::stream)
                        .collect(Collectors.toList());

        System.out.println(ans1);//[1,2]

        List<Integer> ans2 = list.stream()
                .reduce((l1, l2) -> {
                    l1.addAll(l2);
                    return l1;
                }).orElse(Lists.newArrayList());
        System.out.println(ans2);//[1,2]
    }

12.2.7. 两个集合运算【大数据量时用set】

https://www.cxyzjd.com/article/liwgdx80204/91041273

7.1 是否有交集

List<Long> l1 = Lists.newArrayList(1L,2L,3L,4L,5L);
List<Long> l2 = Lists.newArrayList(7L,6L,5L);
System.out.println(CollectionUtils.retainAll(l1, l2).size()); size为0，就是没交集**

并集、差集、补集

https://blog.csdn.net/qq_46239275/article/details/121849257

7.2 两集合是否相等

（都为空或 元素个数+元素本身都一样）

CollectionUtils.isEqualCollection(list1, list2)

7.3 list1中，有元素A其属性skuId=1，若list2中也有元素X其属性skuId值也为1，则留下list中A元素

list.forEach(a -> { //这里也可以是筛选条件中条件集合list（此处是db查询结果集合）
    if (list2.stream().anyMatch(x -> x.getSkuId().equals(a.getSkuId()))) {
             //list1中a元素                            
}

12.2.8 list <=> 数组

       int[] intArray = new int[]{1,2,3};
        List<Integer> list = Arrays.stream(intArray).boxed().collect(Collectors.toList());

  			List<String> list = Lists.newArrayList("a", "b");
        String[] array = list.toArray(new String[0]); 

12.3 Iterator

1.增强for本质也是Iterator

public class User {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(1);
        list.add(2);
        iter(list);
        strengthFor(list);
    }

    private static void strengthFor(List<Integer> list) {
        for (Integer integer : list) {
            System.out.println(integer);
        }
    }
}

User.class中

private static void strengthFor(List<Integer> list) {
        Iterator var1 = list.iterator();
        while(var1.hasNext()) {
            Integer integer = (Integer)var1.next();
            System.out.println(integer);
        }
}

2.listIterator(双向移动)

    @Test
    public void test() {
        List<Integer> list = Lists.newArrayList(1, 2, 3, 4);
        ListIterator<Integer> previousListIterator = list.listIterator(list.size());
        while (previousListIterator.hasPrevious()) {
            Integer i = previousListIterator.previous();
            System.out.println(i);//4321
        }

        ListIterator<Integer> listIterator = list.listIterator();
        while (listIterator.hasNext()) {
            Integer i = listIterator.next();
            System.out.println( i);//1234
        }
    }

• 针对list的迭代器，可以向前迭代，也可以向后迭代

这里next方法执行后，则索引指向下一个元素。同理previous执行后，索引指向上一个元素。

所以，执行完next后再执行previous，索引还在原位置处。

12.5 LinkedList

1、与ArrayList相比

• 优点：随机插入快

• 缺点：随机访问慢、顺序插入慢（ArrayList快，因为数组堆内存是连续的）

2、特点：先进先出

• 常用方法：peek、poll（弹出允许为null）
• add（允许加入null）
• addFirst（在队列头部插入元素：正常add是在尾部插入）
• removeLast（null会抛出异常，弹出队列尾部的元素：正常的poll是弹出头部的元素，先进先出）

3、创建

LinkedList<Integer> linkedList = Lists.newLinkedList();
不能用List接收

12.6 Stack

1、特点

• 继承Vector所以线程安全
• 先进后出：压栈（类似于枪的弹药架）

2、方法

• pop()：不允许为null

3、ArrayDeque：一个更好的栈

• add：不允许为null

12.7 Set

1、HashSet顺序相关

• 无序（Tree排序、Linked有序）
• 如果想hello、Java、world顺序存储，则需要使用红黑树实现的TreeSet。同时TreeSet可以大小写不敏感，即A和a一样，只取留A

        Set<String> set = new TreeSet<>(String.CASE_INSENSITIVE_ORDER);
        set.add("H");
        set.add("h");
        System.out.println(set);//H

2、数据结构

• 本质是HasMap

12.8 Map

12.8.1 computeIfAbsent、putIfAbsent

• put: 方法存储作用：没有key对应的val，则直接存；有key对应的val则覆盖

返回值：put返回旧值，如果没有则返回null

public void put() {
        Map<String, Integer> map = Maps.newHashMap();
        map.put("a",1);
        Integer b = map.put("b", 2);
        System.out.println(b);//null

        Integer v = map.put("b",3); // 输出 2
        System.out.println(v);

        Integer v1 = map.put("c",4);
        System.out.println(v1); // 输出：NULL
    }

• compute:方法存储作用同理put。存储返回值返回新值，如果没有则返回null

• putIfAbsent
  没有key对应的val，则直接存；有key对应的val则不存储

返回值：同put方法的返回旧值，没有返null

• computeIfAbsent
  存在了就不添加，也就不覆盖了，还是原值，返回的就是原值。不存在时，添加，返回添加的值

        Map<String, Integer> map = Maps.newHashMap();
        //存在时返回存在的值，不存在时返回新值
        map.put("a",1);
        map.put("b",2);
        Integer v = map.computeIfAbsent("b",k->3);  // 输出 2
        System.out.println(v);
        Integer v1 = map.computeIfAbsent("c",k->4); // 输出 4
        System.out.println(v1);
        System.out.println(map);//{a=1, b=2, c=4}

12.8.2 TreeMap、LinkedHashMap

1、TreeMap

• 红黑树
• 按照key排序存入
• 继承AbstractMap，不允许key为null

2、LinkedHashMap

• 双向链表
• 按照存储顺序取出
• 继承HashMap，允许key为null

12.8.3 计数

• computeIfAbsent：将相同的数存储到一个对应List集合中
  • 存储：key不存在或为null，则存k-v。key存在则不存
  • 返回值：如果 key 不存在或为null，则返回 本次存储的val； key 已经在，返回对应的 val

        //场景：将相同的数存储到一个对应List集合中
        List<Integer> list = Lists.newArrayList(1,2,3,1,3,4,6,7,9,9,1,3,4,5);
        Map<Integer, List<Integer>> map = new HashMap<>();
        list.forEach(item -> {
            List<Integer> integerList = map.computeIfAbsent(item, key -> new ArrayList<>());
            integerList.add(item);
        });
        System.out.println(map);//{1=[1, 1, 1], 2=[2], 3=[3, 3, 3], 4=[4, 4], 5=[5], 6=[6], 7=[7], 9=[9, 9]}

• 线程安全的计算key出现的次数

        AtomicLongMap<String> map = AtomicLongMap.create(); //线程安全，支持并发
        List<String> list = Lists.newArrayList("a", "a", "b", "c", "d", "d", "d");
        list.forEach(map::incrementAndGet);

这里使用AtomicLongMap的原因：https://blog.csdn.net/HEYUTAO007/article/details/61429454

import com.google.common.util.concurrent.AtomicLongMap;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;

public class GuavaTest {
    //来自于Google的Guava项目
    AtomicLongMap<String> map = AtomicLongMap.create(); //线程安全，支持并发
 
    Map<String, Integer> map2 = new HashMap<String, Integer>(); //线程不安全

    Map<String, Integer> map3 = new HashMap<String, Integer>(); //线程不安全
    ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock(); //为map2增加并发锁
 
    Map<String, Integer> map4 = new ConcurrentHashMap<String, Integer>(); //线程安全，但也要注意使用方式

    private int taskCount = 100;
    CountDownLatch latch = new CountDownLatch(taskCount); //新建倒计时计数器，设置state为taskCount变量值
 
    public static void main(String[] args) {
        GuavaTest t = new GuavaTest();
        t.test();
    }
 
    private void test(){
        //启动线程
        for(int i=1; i<=taskCount; i++){
            Thread t = new Thread(new MyTask("key", 100));
            t.start();
        }
 
        try {
            //等待直到state值为0，再继续往下执行
            latch.await();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
 
        System.out.println("##### AtomicLongMap #####");
        for(String key : map.asMap().keySet()){
            System.out.println(key + ": " + map.get(key));
        }
 
        System.out.println("##### HashMap未加ReentrantReadWriteLock锁 #####");
        for(String key : map2.keySet()){
            System.out.println(key + ": " + map2.get(key));
        }
 
        System.out.println("##### HashMap加ReentrantReadWriteLock锁 #####");
        for(String key : map3.keySet()){
            System.out.println(key + ": " + map3.get(key));
        }

        System.out.println("##### ConcurrentHashMap #####");
        for(String key : map4.keySet()){
            System.out.println(key + ": " + map4.get(key));
        }
    }
 
    class MyTask implements Runnable{
        private String key;
        private int count = 0;
 
        public MyTask(String key, int count){
            this.key = key;
            this.count = count;
        }
 
        @Override
        public void run() {
            try {
                for(int i=0; i<count; i++){
                    map.incrementAndGet(key); //key值自增1后，返回该key的值

                    if(map2.containsKey(key)){
                        map2.put(key, map2.get(key)+1);
                    }else{
                        map2.put(key, 1);
                    }
                    
                    //上述语句等效
                    //map2.put(key, map2.getOrDefault(key, 0) + 1 );

                    //对map2添加写锁，可以解决线程并发问题
                    lock.writeLock().lock();
                    try{
                        if(map3.containsKey(key)){
                            map3.put(key, map3.get(key)+1);
                        }else{
                            map3.put(key, 1);
                        }
                    }catch(Exception ex){
                        ex.printStackTrace();
                    }finally{
                        lock.writeLock().unlock();
                    }
 
                    //虽然ConcurrentHashMap是线程安全的，但是以下语句块不是整体同步，导致ConcurrentHashMap的使用存在并发问题
                    if(map4.containsKey(key)){
                        map4.put(key, map4.get(key)+1);
                    }else{
                        map4.put(key, 1);
                    }

                    //TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(50); //线程休眠50毫秒
                }
 
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                latch.countDown(); //state值减1
            }
        }
    }
 
}

12.8.4 两个map合并-merge

• putAll

        Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
        Map<String, Integer> map1 = new HashMap<>();
        map.put("tmac", 18);
        map.put("mjp", 40);
        map.put("wxx", 23);

        map1.put("wxx", 1);
        map1.putAll(map);
// 如果map 和 map1有相同的key，putAll的时候，不会覆盖map中wxx = 23（还是按照这个保留）

• merge

        Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
        Map<Integer, String> map1 = new HashMap<>();
        map.put(1,"mjp");
        map.put(2,"wxx");

        map1.put(1, "tmac");

        map.forEach((k, v) -> {
            map1.merge(k, v, (v1 , v2) -> v1 + "-" + v2);
        });
// map1  {1=tmac-mjp, 2=wxx}

12.8.5 map的key为不常见的类型

Map<Byte, List<User>> map = list.stream().collect(Collectors.groupingBy(User::getTemperatureZone));
List<User> resList = map.get((byte)5);
错误：List<User> resList = map.get(5);   ===== npe

12.8.6 HashMap源码

1.前置

1.1 数据结构

Node 是存储结构的基本单元，继承 HashMap 中的 Entry，用于存储数据；

    static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
        final int hash;
        final K key;
        V value;
        Node<K,V> next;

TreeNode 继承 Node，但是数据结构换成了二叉树结构，是红黑树的存储结构，用于红黑树中存储数据；

• 同时又有prev、next属性，说明还是一个双向链表

    static final class TreeNode<K,V> extends Node<K,V> {
        TreeNode<K,V> parent;  // 父节点
        TreeNode<K,V> left;
        TreeNode<K,V> right;
        TreeNode<K,V> prev;    // 前一个节点、父类的中有next，所以是一个双向链表
        boolean red;

1.2 为啥不直接数组 + 红黑树

因为红黑树节点是普通节点大小的2倍，如果直接数据+红黑树会占用更多的内存。

所以，只有当数据长度>=64 && 链表节点下节点个数 > 8时，才会转红黑树

1.3 数组长度为什么是2的幂次方

作用：减少hash冲突

看下在map.put(key，val)元素时，如何计算将此key挂在table数组的哪个index处

步骤一：hash函数    
static final int hash(Object key) {
   int h;
   return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}

步骤二： 计算index并判断index下是否没节点
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
    n = (tab = resize()).length;

if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
    tab[i] = newNode(hash, key, value, null);

这里以第一次扩容数组大小为16即n=16配合上图来看：

1）诉求：index下标值要有2个要求目的是减少hash冲突

• 需要0-15（因为数组长度为16）
• 0-15任意数字出现的频率要相对平均

2）步骤

• 先计算hashcode()函数
• 再右移16位
• 再^即相同为0运算
• n-1 = 15 即1111
• 15二进制高位全为0，后四位1111，配合&运算，index = 15 & hash完全取决于hash值后四位

这样index诉求都得以满足

1.4 hasmap是如何解决hash冲突的

• 定义：不同的key通过计算出相同的hash值
• hashmap的解决方式： 开放寻址法

当发生冲突时，线性探测法（开放寻址法的一种）沿着哈希表（以常量步长）向后寻找下一个空槽位。

不会产生额外的空间需求，而是将冲突的键值存储在哈希表本身。

1.5 加载因子为什么是0.75

• 空间（扩容）和时间（hash冲突）的平衡

  • 0.5不容易产生hash冲突，但频繁扩容占用内存
  • 1.0数据能够被充分利用，但是容易hash冲突

• 二项式定理

  • 我们用s表示桶容量，n表示桶中已经添加的元素个数。
  • 根据二项式定理以及推算，当n/s = log2即0.7左右时，桶可能是空的

• 泊松分布

  在使用分布良好的hashCode，且负载因子为0.75时，挂在链表上的节点长度为8的概率几乎为0。综上取0.75

1.6 hashmap线程不安全问题

问题：值覆盖

原因：t1 和 t2 线程同时put(k,v)，若k1、k2的hash值一样 && 计算出的table[index]数据为null

二者均会进入

if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
    tab[i] = newNode(hash, key, value, null);

• 若t1进入newNode方法后还未进行数据插入就挂起

• t2正常插入数据

• t1获取CPU时间片，此时t1不用再进行hash判断了，会把t2插入的数据给覆盖

2.扩容

假设旧数组16，扩容为32

final Node<K,V>[] resize() {
    	// 老数组、容量16、阈值12
        Node<K,V>[] oldTab = table;
        int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
        int oldThr = threshold;
    
    	// 新数组、新的扩容阈值
        int newCap, newThr = 0;
    
        // 步骤一：计算newCap 和 newThr
    	// 1.1、老数组长度>0，则说明数组初始化过了。这次是一次正常扩容
        if (oldCap > 0) {
            // 如果newCap = 16*2 = 32 < 最大值 && 老数组16 >= 16则newThr = 12*2=24
            if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                     oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)//这里如果new HashMap的时候并指定大小为2、4、8则oldCap不满足 >= 16
                newThr = oldThr << 1; // double threshold
        }
    	
    	// 此时oldCap = 0，说明未初始化数组
    	// 1.2、new HashMap的构造方法中，指定了threshold大小。此时oldThr即threshold
        else if (oldThr > 0) 
            newCap = oldThr;
    
    	// 1.3、最后一种就是oldCap = 0而且构造方法并未指定threshold大小即new HashMap()，此时即第一次初始化数组
        else {            
            newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;//16
            newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);//16*0.75=12
        }
    
    	// 1.4 如果1.1中不满足 oldCap >=16 或 满足1.2，则 newThr不会被赋值还是默认值0
        if (newThr == 0) {
            float ft = (float)newCap * loadFactor;//newThr = ft = 32*0.75=24
            newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
                      (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
        }
    	// 新的阈值为24了
        threshold = newThr;

    
    	//步骤二： 真正扩容
    	// 创建新数组长度为32
        Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
        table = newTab;
        if (oldTab != null) {
            // 2、遍历老数组index[0-15]，移动老数组元素到新数组
            for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
                Node<K,V> e;//当前取出来的临时节点
                // 当index = j = 0时即老数组第一个元素的头节点（头节点分情况：e为光杆司令、e为链表头节点、e为红黑树根节点。三种情况对应不同扩容）
                if ((e = oldTab[j]) != null) {
                    // 置空方便GC
                    oldTab[j] = null;
					// 2.1 e为头节点为光杆司令，则正常放入新数组
                    if (e.next == null)
                        newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                    
                    // 2.2 e为红黑树根节点，则将红黑树转为两个短的链表
                    else if (e instanceof TreeNode)
                        ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
                    
                     // 2.3 e为链表（可以配合下图观看）
                    else { 
                        // lo即low：老数组index=15下的元素，存入新数组index也是15处
                        Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
                        // hi即hight：老数组index=15下的元素，存入新数组index=15+oldCap=31处
                        Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
                        Node<K,V> next;
                        // 开始链表的扩容（分两部分扩容，低位和高位）
                        do {
                            next = e.next;
                            // 2.3.1背景知识参考下图
                            // e即index = 15处的节点，其hash值格式为
                            // ？？？？ 1 1111 或 ？？？？ 0 1111 
                            // 这里只有当后第五位为0时，？？？？ 0 1111 & 1 0000 ==》0
                            // 则这部分元素，在新数组的index仍为15
                            if ((e.hash & oldCap) == 0) {
                                if (loTail == null)
                                    loHead = e;
                                else
                                    loTail.next = e;
                                loTail = e;
                            }
                            // 2.3.2 这部分元素为hi即hight，在新数组的index=15+16=31
                            else {
                                if (hiTail == null)
                                    hiHead = e;
                                else
                                    hiTail.next = e;
                                hiTail = e;
                            }
                        } while ((e = next) != null);
                        
                        // 2.3.3、完成链表的扩容后，你loTail已经在新数组中了，应该断了在老数组中的关系，即next不要再指向别人了（因为你在新数组中已经是低位的tail尾了）
                        if (loTail != null) {
                            loTail.next = null;
                            // 15 -> 15
                            newTab[j] = loHead;
                        }
                        // 同上
                        if (hiTail != null) {
                            hiTail.next = null;
                            // 15 -> 15 + 16 = 31
                            newTab[j + oldCap] = hiHead;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return newTab;
    }

• 红黑树的扩容过程

final void split(HashMap<K,V> map, Node<K,V>[] tab, int index, int bit) {
            TreeNode<K,V> b = this;
            // Relink into lo and hi lists, preserving order
            TreeNode<K,V> loHead = null, loTail = null;
            TreeNode<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
            int lc = 0, hc = 0;
    		// 2.2.1 同理链表的循环遍历，将一个链表分为高位、低位2个链表
    		// 这里是将一个红黑树头节点，分为高位、低位2个双向链表
            for (TreeNode<K,V> e = b, next; e != null; e = next) {
                next = (TreeNode<K,V>)e.next;
                e.next = null;
                if ((e.hash & bit) == 0) {
                    if ((e.prev = loTail) == null)
                        loHead = e;
                    else
                        loTail.next = e;
                    loTail = e;
                    // 低位双向链表的个数++，如果最终低位双向链表个数 < 6则需要转链表Node
                    ++lc;
                }
                else {
                    if ((e.prev = hiTail) == null)
                        hiHead = e;
                    else
                        hiTail.next = e;
                    hiTail = e;
                    // 高位双向链表的个数++，如果最终高位双向链表个数 < 6则需要转链表Node
                    ++hc;
                }
            }
			
    		// 2.2.2 如果低位双向链表头节点不为空
            if (loHead != null) {
                // 而且低位双向链表TreeNode的下挂的节点个数 < 6，则双向链表TreeNode转链表Node
                if (lc <= UNTREEIFY_THRESHOLD)
                    tab[index] = loHead.untreeify(map);
                else {
                    // 这里将低位双向链表的头部节点，作为index处的头节点
                    tab[index] = loHead;
                    // 如果loHead != null && hiHead= null
                    // 则说明只有低位节点，没有高位节点，则此时，直接将原本的红黑树不做任何改变，整体迁移走就可以了
                    // 如果高位双向链表不为空，则需要将低位双向链表转红黑树
                    if (hiHead != null) 
                        loHead.treeify(tab);
                }
            }
    
    		// 同上低位双向链表
            if (hiHead != null) {
                if (hc <= UNTREEIFY_THRESHOLD)
                    tab[index + bit] = hiHead.untreeify(map);
                else {
                    tab[index + bit] = hiHead;
                    if (loHead != null)
                        hiHead.treeify(tab);
                }
            }
        }

1）过程

如上图所示。index = 15处的节点们，在扩容后，采用尾插法，有的插入index = 15有的插入index = 31的新数组中

2）前置了解

index=15处的链表中的节点们，其index = hash & (n-1)即 hash & 1111，最终index = 15 = hash & 1111结果完全取决于hash值的后四位。这里明显后四位均为1111，最终&(全1为1，结果index = 1111 = 15)

• hash值的后第5位不知道是0还是1
• 扩容时，index = hash & (n-1) = hash & 31 = hash & 1 1111 ，完全取决于hash的后五位（已知后四位均为1），所以扩容后的index完全取决于hash值的后第五位置为1还是0，为0则???0 1111 & 1 1111 = 15，为1则？？？？1 1111 & 1 1111 = 31 。
• 所以问题关键就是求出hash的后第五位是0还是1，是0则为15，是1则为31

3）好处

每次扩容都是翻倍，与原来计算的 (n-1)&hash的结果相比，只是多了一个bit位。

由于新增的1bit是0还是1是随机的，因此resize的过程，均匀的把之前的冲突的节点（相同index下）分散到新的bucket了 ，无需每个节点再按照原来的index计算方式再走一遍计算逻辑

index = 5 = 0101，扩容后index = 新增1bit(1或0) 0101

• 1 0101 = 16+5=21
• 0 0101 = 5

2.1 1.头插法问题

• 头插法原理(类似于排队的时，新来的那位，会插到队伍头部)

putA 后再putB，当二者同index，则为 b-> a

• 数组扩容分为两步： 数组长度翻倍 和 转移老数组上的节点
  • 假如正常扩容，则8->16，且扩容后地址指向为：a -> b（因为原本为b->a，则遍历的时候先拿到第一个节点b插入，再拿到第二个节点a头插法插入，最终就变成a -> b）
• 并发扩容可能会产生的问题
  • t1完成扩容第一步之后挂起了
  • t2完成了整个扩容，此时a -> b
  • 但是t1虽然长度完成了翻倍，但是元素还未转移，仍为b->a
  • 因为a和b节点都有自己的地址，所以此时就变成a <-> b，二者的next都为对方，相当于循环链表了
  • 此时若有get，则会一直遍历链表会死循环，耗尽cpu

3.红黑树

3.1 为什么数组长度 >= 64，且链表长度> 8时，链表转红黑树

泊松分布

• 在使用分布良好的hashCode，且负载因子为0.75时，挂在链表上的节点长度为8的概率几乎为0

hash碰撞发生8次的概率已经降低到了0.00000006，几乎为不可能事件

如果真的碰撞发生了8次，则说明由于hash函数的原因，此时的链表性能已经已经很差了，后续操作发送碰撞的可能性非常大了

所以，在这种极端的情况下才会把链表转换为红黑树

3.2 作用

查询方式性能得到了很好的提升，从原来的是O(n)到O(logn)

3.2 为什么红黑树节点个数<6时，又转为链表untreeify

如果也将该阈值设置于8， 当不停的插入，删除元素，链表个数在8左右徘徊，就会频繁的发生二者互相转换，效率会很低下

3.3 链表转红黑树

    final void treeifyBin(Node<K,V>[] tab, int hash) {
        int n, index; Node<K,V> e;
        // 1、转红黑树的前提数组长度 >= 64
        if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)
            resize();

        else if ((e = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) {//头节点不为空
            // 头节点（TreeNode是一个双向链表）
            TreeNode<K,V> hd = null;
            TreeNode tl = null;
            
            // 2、循环遍历链表转为双向链表
            do {
                // 2.1 将原本的Node节点转为TreeNode（prev、next）
                TreeNode<K,V> p = replacementTreeNode(e, null);
                
                // 2.2 生成双向链表（使链表操作更方便）
                if (tl == null)
                    hd = p;
                else {
                    p.prev = tl;
                    tl.next = p;
                }
                tl = p;
            } while ((e = e.next) != null);
            
            // 3.基于双向链表的头节点，转红黑树
            if ((tab[index] = hd) != null)
                hd.treeify(tab);
        }
    }

4.put

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
    		Node<K,V>[] tab; // 数组	
    		int n; //数组长度
    		int i; // 当前要插入元素通过hash计算出来的index值即要插入table的哪个位置处
       		Node<K,V> p; // table[index]处节点即头节点
    
        // 1、数组为null，初始化数组到16
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            n = (tab = resize()).length;
    	
    	// 2、计算index即i：tab[i = (n - 1) & hash])，判断是否有元素
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            // 没有元素则说明index处没有发生hash冲突，则直接在数组上存入节点
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        else {
            // 3、table[index] != null，说明发生了hash冲突，则插入链表或红黑树
            Node<K,V> e; K k;
            
            // 4、index处头元素和当前待插入元素一致，则使用e暂存下来，后续步骤7中会覆盖值
			if (p.hash == hash &&
                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                e = p;
            
            // 5、如果已经是红黑树了则直接树put，使用balanceInsertion方法
            else if (p instanceof TreeNode)	
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            else {
                // 6、循环链表，尾插
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                    //6.1 遍历到最后一个节点，也没能找到要和你插入的节点一样的节点，则尾插
                    if ((e = p.next) == null) {
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                        //尾插后如果链表的长度为9了(binCount = 7代表8个元素，再加上头节点即此时9个元素了)，则转红黑树（数组长度必须>=64
                        if (binCount >= 8 - 1)
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
                    
                    // 6.2 链表中找到了和要插入元素相同的元素，则break。后续步骤7中会覆盖值
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;
                    p = e;
                }
            }
            
            // 7、如果e不为null，则说明桶中有和当前要插入的p（k-v）一样的元素（可能是和步骤4的头节点一样的元素，也可能是和步骤6.2链表中节点一样的元素），需要覆旧值
            if (e != null) {
                V oldValue = e.value;
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    e.value = value;
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
            }
        }
    
        // 8、插入新节点后判断数组是否需要扩容
        if (++size > threshold)
            resize();
    }

5、get

final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first, e; int n; K k;
    	// 1、如果index处为空，则返回null，说明没
        if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
            (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {
            
            // 2、如果就是index处的头节点（无论头节点是树还是链表）直接返回
            if (first.hash == hash && // always check first node
                ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                return first;
            
            // 3、如果不是index下的头节点，而且头节点下还有节点，则遍历查
            if ((e = first.next) != null) {
                // 3.1 头节点是红黑树，则遍历树查
                if (first instanceof TreeNode)
                    return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);
                do {
                    // 3.2 遍历链表查
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        return e;
                } while ((e = e.next) != null);
            }
        }
        return null;
    }

6、remove

• 如果index下是链表，则采用链表删除某个节点
• 如果index下是红黑树，则先找到这个TreeNode，然后删除，删除的时候如果节点个数 <6 则需要双向链表TreeNode转链表Node

// 源码中不是根据 < 6判断的，而是如下
// 而是根据红黑树的性质判断个数是否大于6
if (root == null 
    || root.right == null 
    ||(rl = root.left) == null || rl.left == null) {
    
        tab[index] = first.untreeify(map);  // too small
        return;
}

12.8.7 ConcurrentHashMap源码

1.前置

1.1.1 数据结构

数组 +链表 + 红黑树

TreeBin 是封装 TreeNode 的容器，是当前正在操作的红黑树节点（封装了转红黑树的一些条件和锁的控制）

    static final class TreeBin<K,V> extends Node<K,V> {
        TreeNode<K,V> root;// 红黑树的根节点
        volatile TreeNode<K,V> first;
        volatile Thread waiter;
        volatile int lockState;
        // values for lockState
        static final int WRITER = 1; // set while holding write lock
        static final int WAITER = 2; // set when waiting for write lock
        static final int READER = 4; // increment value for setting read lock

• 作用

如果和HashMap一样使用TreeNode。在put时，发现index下挂的是红黑树。

此时对TreeNode头节点对象a进行加锁，当put成功后，因为左右旋转原因，对象a可能不在index下的头节点位置了。这样加锁就失效了，此时别的线程可以操作，不安全

Concurrent中使用的是TreeBin对象。这样的好处就是，在table[index]处保存了一个TreeBin对象，这个对象本身含有锁的状态，就相当于在index位置处加了锁。这样put后不管旋转如何，index处始终有对象锁。保证安全

1.1.2 重要变量

①、重要的常量：

private transient volatile int sizeCtl;

• 默认为0 ，表示 table 还没有初始化；

• 当为-1 表示正在初始化

• 为很小的负数时，表示已有线程CAS获取扩容锁成功，将sc改为了负数

• 当为其他正数时，为需要扩容的阈值（16*0.75 = 12等）。

1.1.3 初始化

t1，t2同时初始化数组，t1通过CAS初始成功了（sc = 0 - 1 = -1），t2失败了。t2会再次尝试循环初始化

• 场景1：t1仅仅是CAS成功了，将sc = -1，但是还未创建nt即table数组。
  • 此时t2能够进入while循环
  • sc = -1 < 0 ，t2交出cpu执行，此时t1可能已经完成了table的创建
  • t2后续又获取到cpu执行时，再次while循环，发现table！= null了，进不来循环了。至此t1完成了初始化
• 场景2：t1CAS成功了，同时table数组也创建成功了，t2结束循环

private final Node<K,V>[] initTable() {
        Node<K,V>[] tab; int sc;
        while ((tab = table) == null || tab.length == 0) {
            if ((sc = sizeCtl) < 0)
                // 这个特别重要。如果不加，则t2线程会一直拿着cpu的执行片一直while循环。cpu.load很高
                // 因为并发很高的时候，不只t2，可能有tn个线程一起并发初始化，如果他们一直在while。。。
                Thread.yield();
            // 1、通过CAS获取乐观锁，获取成功，sc = 0 - 1 = -1
            else if (U.compareAndSwapInt(this, SIZECTL, sc, -1)) {
                try {
                    /// 2、如果table仍创建（类似单例的双重校验）
                    if ((tab = table) == null || tab.length == 0) {
                        int n = (sc > 0) ? sc : DEFAULT_CAPACITY;
                        // 2.1 创建数组
                        Node<K,V>[] nt = (Node<K,V>[])new Node<?,?>[n];
                        table = tab = nt;
                        // 2.2 sc为扩容阈值（eg：16 - 16/4 = 12）
                        sc = n - (n >>> 2);
                    }
                } finally {
                    sizeCtl = sc;
                }
                break;
            }
        }
        return tab;
    }

• 使用了CAS，类似单例模式的双重校验逻辑

public static Lock2Singleton getSingleton() {
      	if (INSTANCE == null) {                         // 双重校验：第一次校验
          	synchronized(Lock2Singleton.class) {        // 加 synchronized
              	if (INSTANCE == null) {                 // 双重校验：第二次校验
                  	INSTANCE = new Lock2Singleton();
                }
            }
        }
      	return INSTANCE;
    }

2.put

final V putVal(K key, V value, boolean onlyIfAbsent) {

        for (Node<K,V>[] tab = table;;) {
            Node<K,V> f; int n, i, fh;
            // 1、如果数组为null，则通过CAS初始化数组
            if (tab == null || (n = tab.length) == 0)
                tab = initTable();
            
            // 2、如果数组不为null，且准备put的k-v对应的index处的数组节点为null，则通过CAS设置此处头节点
            else if ((f = tabAt(tab, i = (n - 1) & hash)) == null) {
                if (casTabAt(tab, i, null,
                             new Node<K,V>(hash, key, value, null)))
                    break;                   // no lock when adding to empty bin
            }
            
            // 3、如果发现数组正在扩容，则帮助其扩容。帮忙完成扩容后，再次进入for循环，如果整个数组都完成了扩容，那么就会put元素到新数组
            else if ((fh = f.hash) == MOVED)
                tab = helpTransfer(tab, f);
            
            // 4、如果index下头节点不空，则插入结点
            else {
                V oldVal = null;
                // 4.1先在对应index处，对头节点synchronized加锁
                synchronized (f) {
                    // 4.2 这里再判断一次的原因：防止加了锁后，删除操作将index下的节点变更了
                    if (tabAt(tab, i) == f) {
                        // 4.3 >0则说明已经有链表产生了，则遍历后尾插|更新值
                        if (fh >= 0) {
                            // 覆盖 或 尾插
                            pred.next = new Node<K,V>(hash, key, value, null);
                        }
                        // 4.4 如果是红黑树，则使用红黑树的put方法
                        else if (f instanceof TreeBin) {
                            
                        }
                    }
                }
            }
        }
    
    	// 5、如果binCount不为0，说明put操作过了，如果当前链表的个数达到8个，则通过treeifyBin方法转化为红黑树
    	if (binCount != 0) {
              if (binCount >= 8)
                  treeifyBin(tab, i);
              if (oldVal != null)
                  return oldVal;//如果oldVal不为空，说明是一次更新操作，没有对元素个数产生影响，则直接返回旧值；
               break;
        }
    	// 6、size + 1，同时判断是否需要扩容
        addCount(1L, binCount);
        return null;
    }

3.转红黑树treeifyBin

private final void treeifyBin(Node<K,V>[] tab, int index) {
        Node<K,V> b; int n, sc;
        if (tab != null) {
            // 1、如果数组长度不足64，则不转红黑树，而是扩容
            if ((n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)
                tryPresize(n << 1);
            
            // 2、转红黑树
            else if ((b = tabAt(tab, index)) != null && b.hash >= 0) {
                // 2.1对index下首节点进行加锁
                synchronized (b) {
                    if (tabAt(tab, index) == b) {
                        // 2.2 循环转双向链表TreeNode
                        TreeNode<K,V> hd = null, tl = null;
                        for (Node<K,V> e = b; e != null; e = e.next) {
                            TreeNode<K,V> p =
                                new TreeNode<K,V>(e.hash, e.key, e.val,
                                                  null, null);
                            if ((p.prev = tl) == null)
                                hd = p;
                            else
                                tl.next = p;
                            tl = p;
                        }
                        // 2.3 
                        setTabAt(tab, index, new TreeBin<K,V>(hd));
                    }
                }
            }
        }
    }

4.扩容 transfer + 统计元素个数

4.1 统计个数BASECOUNT

private final void addCount(long x, int check) {
        CounterCell[] as; long b, s;
    	// 1、判断是否需要初始化as数组
        if ((as = counterCells) != null ||
            !U.compareAndSwapLong(this, BASECOUNT, b = baseCount, s = b + x)) {
            CounterCell a; long v; int m;
            boolean uncontended = true;
            if (as == null || (m = as.length - 1) < 0 ||
                (a = as[ThreadLocalRandom.getProbe() & m]) == null ||
                !(uncontended =
                  U.compareAndSwapLong(a, CELLVALUE, v = a.value, v + x))) {
                fullAddCount(x, uncontended);
                return;
            }
            if (check <= 1)
                return;
            s = sumCount();
        }
    }

• t1、t2、t3、t4，t5来size++

• t1先进来，发现as数组为空，然后CAS更新BASECOUNT值，从0更新为1成功。

  • 然后判断是否需要扩容transfer。
  • s =0不满足>=sizeCtl（12），则不需要扩容
  • 如果大>12,则通过CAS获取乐观锁，t1执行扩容transfer（参考hashMap的扩容）
  • t1CAS成功，后续t2-5外层的CAS都失败，都会走到if1中的逻辑

• t2进来了，此时as数组还为空，但是CAS失败了。走到if1中逻辑

  • 因为as == null，所以先执行初始化as数组fullAddCount方法。然后return结束

  private final void fullAddCount(long x=1, boolean wasUncontended=false) {
          int h;
          boolean collide = false;//是否冲突
          for (;;) {
              CounterCell[] as; CounterCell a; int n; long v;
              // 1、as数组为空，所以直接走初始化数组逻辑
              if ((as = counterCells) != null && (n = as.length) > 0) {
                  // 走不进来
              }
              // 2、llsBusy表示as数组是否被别的线程在操作，0表示没被别人操作
              else if (cellsBusy == 0 && counterCells == as &&
                       U.compareAndSwapInt(this, CELLSBUSY, 0, 1)) {
                  // 2.1成功，将CELLSBUSY从0-1，说明现在有线程在操作as数组
                  boolean init = false;
                  try {
                  	// 2.2 双重校验后，初始化数组
                      if (counterCells == as) {
                          CounterCell[] rs = new CounterCell[2];
                          // 并将x的值设置为Cell对象的value值，假如赋值给as[1]
                          rs[h & 1] = new CounterCell(x);
                          counterCells = rs;
                          init = true;
                      }
                  } finally {
                      // 操作完成后，再“释放锁”
                      cellsBusy = 0;
                  }
                  // 结束最外层的for死循环
                  if (init)
                      break;
              }
              // 3、如果也有别线程进来也是初始化as的，同一时刻只有一个线程能初始化as成功CAS成功。
              // 另外一个线程则走这个分支，继续尝试去给BASECOUNT加+1。要不这个线程就白白浪费了
              else if (U.compareAndSwapLong(this, BASECOUNT, v = baseCount, v + x))
                  break;                          // Fall back on using base
          }
      }
  

• t3进来了，发现as！=null，走到if1逻辑中

  • 计算hash = ThreadLocalRandom.getProbe()，然后 hash & length - 1，求出index（假如index = 1）
  • 如果as[indexl] == null，执行fullAddCount后return

  private final void fullAddCount(long x=1, boolean wasUncontended=false) {
          int h;
          boolean collide = false;//是否冲突
          for (;;) {
              CounterCell[] as; CounterCell a; int n; long v;
              // as数组空被t2初始化过了，此时as!=null了，走这个分支
              if ((as = counterCells) != null && (n = as.length) > 0) {
                  // 1、上述初始化时，假如是赋值了as[1]处。且假如这里if判断的是as[0]，且as[0]==null
                  if ((a = as[(n - 1) & h]) == null) {
                      // 1.1 as数组没别的线程在操作
                      if (cellsBusy == 0) {
                          // 1.2 创建Cell对象，将x赋值给其value
                          CounterCell r = new CounterCell(x); 
                          // 1.3 如果as线程没被别的线程操作，t3线程CAS成功
                          if (cellsBusy == 0 &&
                              U.compareAndSwapInt(this, CELLSBUSY, 0, 1)) {
                              boolean created = false;
                              try {               // Recheck under lock
                                  CounterCell[] rs; int m, j;
                                  if ((rs = counterCells) != null &&
                                      (m = rs.length) > 0 &&
                                      rs[j = (m - 1) & h] == null) {
                                      // 1.4 将r对象放在as数组index = j处
                                      rs[j] = r;
                                      created = true;//创建r且放入as数组index处成功
                                  }
                              } finally {
                                  // 释放锁
                                  cellsBusy = 0;
                              }
                              // 跳出for死循环
                              if (created)
                                  break;
                              continue;           // Slot is now non-empty
                          }
                      }
                      collide = false;
                  }
                  
                  
                 //2、上述初始化时，假如是赋值了as[1]处。
                 //且if ((a = as[(n - 1) & h]) == null)不满足，即a = as[1] != null，则走后续分支
                  // 3、fullAddCount方法入参默认为false。表示之前通过CAS给Cell对象的value属性赋值失败过
                  else if (!wasUncontended) 
                      // 3.1 这里将其置为true
                      wasUncontended = true; 
                  // 4、对as[1]处的Cell对象的value通过CAS+1
                  else if (U.compareAndSwapLong(a, CELLVALUE, v = a.value, v + x))
                      break;
                  
                  // 5、如果as数组被改动过了（比如被7扩容了），则将collide设置为false。下次for循环走不到7中会在6处截止
                  else if (counterCells != as || n >= NCPU)
                      collide = false;            // At max size or stale
                  
                  // 6、
                  else if (!collide)
                      collide = true;
                  // 7、CAS成功，将busy值设置为1.然后对rs数组扩容，从原本的大小为2扩容到4（走到这里说明as数组大部分index处都有元素了，需要扩容了，要不CAS都容易失败，而且ha冲突变多），扩容提升效率。这样更多的线程都能完成cas对as数组index处的Cell对象完成value属性赋值
                  else if (cellsBusy == 0 &&
                           U.compareAndSwapInt(this, CELLSBUSY, 0, 1)) {
                      try {
                          if (counterCells == as) {// Expand table unless stale
                              CounterCell[] rs = new CounterCell[n << 1];
                              for (int i = 0; i < n; ++i)
                                  rs[i] = as[i];
                              counterCells = rs;
                          }
                      } finally {
                          cellsBusy = 0;
                      }
                      collide = false;
                      continue;                   // Retry with expanded table
                  }
                  
                  // 3.2 重新计算h哈希值，然后再for循环，如果再次计算的h值为as[0]，则就会不走入3中了，而是会走入2中。假如再次计算的h值还是as[1]就不会进入2，且wasUncontended为true了，也不会进入3了。会尝试4逻辑。4成功了则break死循环，4失败了，则尝试5也失败，尝试6成功(collide默认为false，则会进入6)将collide设置为true后，再次重新计算h哈希值。然后再for循环时，假如h值为as[1]，且wasUncontended为true了，且4CAS失败，且5失败，此时collide=true也失败，则进入7
                  h = ThreadLocalRandom.advanceProbe(h);
                  // 这里重新计算h很重要！！！就是为了下次循环时找到as[index]为空处，然后CAS将value赋值
              }
      }
  

• t4进来了，发现as！=null，走到if逻辑中

  • 计算hash = ThreadLocalRandom.getProbe()，然后 hash & length - 1，求出index（假如也index = 1）
  • 假如as[indexl] != null，则再通过CAS设置as数组中index处CounterCell对象的属性value值成功。直接return

• t5进来了，发现as！=null，走到if逻辑中

  • 计算hash = ThreadLocalRandom.getProbe()，然后 hash & length - 1，求出index（假如也index = 1）
  • 假如as[indexl] != null，则再通过CAS设置as数组中index处CounterCell对象的属性value值失败。
  • 执行fullAddCount方法后，return

• 最终size = baseCount + 所有CounterCell[] as数组中CounterCell元素的value值

  上述过程就是

  • t1最外层的CAS成功了，cas操作将BASECOUNT的值设置为baseCount + x
  • t2、t3分别因为as = null，以及as[index]，无功而返
  • t4、t5计算出as下相同的index，然后t4 CAS成功了，设置了index下Cell对象的属性value值
  • 最终表象就是一个线程CAS成功设置BASECOUNT后，其他线程就不CAS设置BASECOUNT了，转而去设置as数组中各个Cell对象的value值。最终size = BASECOUNT+ 所有CounterCell[] as数组中CounterCell元素的value值
  • 这也和map.size()方法一致

      final long sumCount() {
          CounterCell[] as = counterCells; CounterCell a;
          long sum = baseCount;
          if (as != null) {
              for (int i = 0; i < as.length; ++i) {
                  if ((a = as[i]) != null)
                      sum += a.value;
              }
          }
          return sum;
      }
  

4.2 扩容transfer

private final void addCount(long x, int check) {
        CounterCell[] as; long b, s;
        if (check >= 0) {
            Node<K,V>[] tab, nt; int n, sc;
            // 1、如果上述addCount中s = sumCount() =  BASECOUNT+ 所有CounterCell[] as数组中CounterCell元素的value值后，发现 > sizeCtl扩容阈值，则需要扩容
            while (s >= (long)(sc = sizeCtl) && (tab = table) != null &&
                   (n = tab.length) < MAXIMUM_CAPACITY) {
                
                int rs = resizeStamp(n);
                
                // 3、t2进来发现sc为负数，进入下面逻辑。如果transferIndex（ = 需要转移的idnex + 1） <=0则说明老数组的所有index处都完成了转移，则不需要扩容了，直接break
                if (sc < 0) {
                    if ((sc >>> RESIZE_STAMP_SHIFT) != rs || sc == rs + 1 ||
                        sc == rs + MAX_RESIZERS || (nt = nextTable) == null ||
                        transferIndex <= 0)
                        break;
                    if (U.compareAndSwapInt(this, SIZECTL, sc, sc + 1))
                        transfer(tab, nt);
                }
                
                
                // 2、假如t1CAS成功了，将sc设置为一个很小很小的负数。然后扩容
                else if (U.compareAndSwapInt(this, SIZECTL, sc,
                                             (rs << RESIZE_STAMP_SHIFT) + 2))
                    transfer(tab, null);
                
                // 4、扩容完成后，重新计算数组的长度，然后再while判断是否需要对新数组进行扩容
                s = sumCount();
            }
        }
    }

private final void transfer(Node<K,V>[] tab, Node<K,V>[] nextTab) {
        int n = tab.length, stride;
    	// 1、先算出步长
        if ((stride = (NCPU > 1) ? (n >>> 3) / NCPU : n) < MIN_TRANSFER_STRIDE)
            stride = MIN_TRANSFER_STRIDE;
    	// 2、初始化新数组，长度*2
        if (nextTab == null) {             
            try {
                @SuppressWarnings("unchecked")
                Node<K,V>[] nt = (Node<K,V>[])new Node<?,?>[n << 1];
                nextTab = nt;
            } catch (Throwable ex) {      // try to cope with OOME
                sizeCtl = Integer.MAX_VALUE;
                return;
            }
            nextTable = nextTab;
            // 老数组长度
            transferIndex = n;
        }
    	
        int nextn = nextTab.length;
    	// fwd对象，标记正在扩容。后续线程进来put时，发现值为-1会帮忙扩容
        ForwardingNode<K,V> fwd = new ForwardingNode<K,V>(nextTab);
    	// 当前线程需不需要继续往前面找，哪个index处仍需要帮忙扩容
        boolean advance = true;
    	// 当前线程，是否还有活，如果往前遍历各个index都完成了转移，那么这个线程就没活干了
        boolean finishing = false; 
    
    	//3、计算出步长后，算出当前线程需要转移index的区域范围（从i处开始转移元素，一直处理到bound处）
        for (int i = 0, bound = 0;;) {
            Node<K,V> f; int fh;
            while (advance) {
                int nextIndex, nextBound;
                //处理范围[bound,i]
                if (--i >= bound || finishing)
                    advance = false;
                else if ((nextIndex = transferIndex) <= 0) {
                    i = -1;
                    advance = false;
                }
                else if (U.compareAndSwapInt
                         (this, TRANSFERINDEX, nextIndex,
                          nextBound = (nextIndex > stride ?
                                       nextIndex - stride : 0))) {
                    bound = nextBound;
                    i = nextIndex - 1;
                    advance = false;
                }
            }
            
            // 3.1 通过CAS将index处放入元素fwd，表示正在扩容
            else if ((f = tabAt(tab, i)) == null)
                advance = casTabAt(tab, i, null, fwd);
            else if ((fh = f.hash) == MOVED)
                advance = true; // already processed
            else {
                // 3.2 对index处加锁
                synchronized (f) {
                    if (tabAt(tab, i) == f) {
                        // 链表转移
                        if (fh >= 0) {
                            
                        }
                        // 红黑树转移
                        else if (f instanceof TreeBin) {
                            
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }

假设原数组大小为8，index[0-7]

1、单线程扩容

• 先计算扩容步长，假如 = 4

• 创建新数组

• 算出[bound,i]即自己需要转移元素index的范围

• 从数组的index = 7处开始转移元素，一次转移4个index下（7、6、5、4）的链表或红黑树

  • 当完成7处的对象转移后，会生成一个fwd对象这个对象有个moved属性为-1，后续线程进来put时，发现此处有fwd对象属性值为-1，就知道此时正在扩容。就会帮忙扩容。帮忙完成扩容后，再次进入for循环，如果整个数组都完成了扩容，那么就会put元素到新数组

  ForwardingNode(Node<K,V>[] tab) {
     super(MOVED=-1, null, null, null);
     this.nextTable = tab;
  }
  

• For循环再计算新的[bound,i]，转移3、2、1、0index下的元素

• 假如在转移index = 7下的节点时，会对index = 7，table[index]加锁。就不会出现转移index=7时，还能向此处put元素。可以向其他index处put

2、并发扩容

• t1进来，算出步长为4，创建新数组，计算[bound,i] = [4,7]开始转移7、6、5、4index下元素

if (--i >= bound || finishing)
      advance = false;
可以看出来是从i处开始转移的。直到转移到bound处。

• t2进来，计算出步长为4，转移范围[bound,i] 一定是 [0,3]不会和t1的范围重合,从index = 3处开始转移元素

3、扩容完成后，新数组又被填到阈值了，需再次扩容

• 所有index下元素都转移完成后，需要再计算此时新数组长度 s = sumCount()【如果并发很高，可能存在扩容完成的同时，新数组被put进元素了】，这就是为什么外层是while循环，再判断一次新的数组是否需要扩容

5、其他

5.1 并发度

程序运行时能够同时更新 ConccurentHashMap 且不产生锁竞争的最大线程数。默认为 16，且可以在构造函数中设置。

5.2 LongAdder

实现逻辑参考fullAddCount

        LongAdder adder = new LongAdder();
        adder.increment();
        adder.decrement();
        long sum = adder.sum();
        System.out.println(sum);

5.3 key为对象时

对象要重写hashCode和equals方法。

Jdk16中record关键字会自动生成二者方法

record Employee(String name, int id) {}

12.10 Queue

PriorityQueue

使用场景：大顶堆

		// 1、大顶堆
		Queue<TreeNode> queue = new PriorityQueue<>((o1, o2) -> {
            return o2.val - o1.val;
        });

        //2、中序遍历二叉树放入queue
        pre(root,queue);
		// 3、获取二叉树第k大的节点
        TreeNode node = null;
        for (int i = 0; i < k; i++) {//queue:8,7,6,5,4,3,2
            node = queue.poll();
        }

BlockintQueue

场景：线程池队列

队列类型和大小

• 同步队列SynchronousQueue
  任务多、流量均匀。比如QPS均匀在800-1000波动，当线程数足够时，建议使用
• LinkedBlockQueue
  • 任务数不固定，流量不均匀。比如流量在10-1000之间波动，建议使用
  • 默认无界Integer.MAX，如果构造函数指定了长度则有界
  • 特点适合并发：内部缓冲是使用的链表。生产者和消费者分别采用独立的锁来同步控制数据。真正的生产、消费并行。同时为了确保生产、消费线程安全，内部使用了AtomicInteger变量表示当前队列中元素的个数。入队+1，出队-1

队列长度：max{3*coreSize， 300}。阻塞队列建议在800-1000

@Configuration
public class ThreadPoolConfig {
    private static ThreadPoolExecutor queryBlackListExecutor = new ThreadPoolExecutor(
            16, 32, 60L, TimeUnit.SECONDS,
            new LinkedBlockingQueue<>(800),
            new DefineThreadFactory("queryBlackListExecutor"),
            new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()
    );
    
    @Bean
    public static ThreadPoolExecutor queryBlackListExecutor() {
        return queryBlackListExecutor;
    }
}

循环队列

十三、异常

13.1 异常框图

Throwable	Error	VMError	StackFlowError
			OOM
	Exception	IOException	FileNotFoundException
		RunTimeException	Npe
			ArrayOutOfBound

• 受检异常
  • 编译时异常
  • 必须try-catch或throw
  • 比如IO相关的read、write必须try-catch
• 非受检异常
  • 运行时异常
  • 无需处理
  • 比如Npe、Index（array[index]）异常。主要是程序bug

13.2 Jvm是如何处理异常的

1、每个方法内自带异常表

From	To	Target	Type
0	3	14	Exception
0	4	30	IOException
14	19	30	GatewayException

2、异常表每一行的含义

• from-to：代表try的范围。即异常处理的监控范围
• target： 代表catch代码所在位置
• type：捕获异常的类型

3、方法中有异常，处理流程

1）匹配异常处理器

• Jvm会从上到下遍历异常表
• 是否在from-to之间发生了异常 && 异常类型为type
• 如果是则调用target处的catch处理器代码，不是则继续遍历下一行

2）回溯

• 如果异常表遍历完均未匹配到异常处理器，则弹出当前方法的栈。在调用者中重复1)中动作
• 如果所有方法中均为找到对应的处理器，则抛给当前线程（main线程）

13.2 finally + 异常链

    public void t() {
        User user = null;
        try {
            throw new IllegalArgumentException();
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            log.info("参数异常,i:[{}]", user.getName());
            throw e;
        } finally {
            System.out.println();
        }
    }

try-catch-finally，编译结果包含三份 finally 代码块。

• 在 try执行路径出口

• 在catch 代码执行路径出口

• 最后一份则作为异常处理器。

• 它将捕获 try 代码块触发的、但未被 catch 代码块捕获的异常（IndexOutOfBoundsException）

    public void t() {
        User user = null;
        try {
            func();
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            throw e;
        } finally {
            System.out.println();
        }
    }

    private void func() {
        List<String> list = Lists.newArrayList();
        list.get(1);
    }

• catch 代码块内触发的异常

finally捕获并且重抛的异常是Npe异常而非IllegalArgumentException异常，即原本catch到的异常便会被忽略掉(不利于排查问题)

    public void t() {
        User user = null;
        try {
            throw new IllegalArgumentException();
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            log.info("参数异常,name:[{}]", user.getName());
            throw e;
        } finally {
            System.out.println();
        }
    }

解决办法：

1. catch代码块中尽量不要再有逻辑，不再再有异常。让其稳稳当当的抛出来catch本身捕获的异常类型

2）即finally中关闭资源等逻辑，一定要有try-catch并且吃掉异常，否则和catch中有异常逻辑一样，会覆盖catch到的异常

// 错误
try {
  throw new TimeoutException();
} catch(TimeoutException e) {
    threw e;
} finally {
  file.close();//如果file.close()抛出IOException, 将覆盖TimeoutException
}

// 正确
try {
  throw new TimeoutException();
} catch(TimeoutException e) {
   threw e;
} finally {
  //该方法中对所有异常进行了捕获并吃掉
  IOUtil.closeQuietly(() -> {

});
}

  



3）异常链：catch中的逻辑再使用try-catch，然后在小范围的catch中使用initCause

​```java
public void t() {
        User user = null;
        try {
            throw new IllegalArgumentException();
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            try {
                log.info("参数异常,name:[{}]", user.getName());
            } catch (Exception ee) {
                e.initCause(ee);
            }
            throw e;//Npe + Ill 两个异常
        }
    }

• 定义：

所有Throwable的子类在构造器中都可以接受一个cause对象作为参数。这个cause就用来表示原始异常，这样通过把原始异常传递给新的异常 ，形成异常链

    public IllegalArgumentException(String message, Throwable cause) {
        super(message, cause);
    }

• 自定义网关异常

@Data
@EqualsAndHashCode(callSuper = true)
public class GatewayException extends RuntimeException{

    private Integer code;
    private String message;

    public GatewayException(Integer code, String message) {
        super(message);
        this.code = code;
        this.message = message;
    }
    public GatewayException(Integer code, String message, Throwable cause) {
        super(message, cause);
        this.code = code;
        this.message = message;
    }
}

• 实战

	public void t() {
        try {
            String date = "2023-12-32";
            rpc(date);
        } catch (Exception e) {
            throw new GatewayException(400, "查询档期异常", e);
        }
    }

    private void rpc( String date) {
        throw new IllegalArgumentException("rpc查询参数异常: " + date);
    }
// 我们自己定义的异常
GatewayException(code=400, message=查询档期异常)
    // 下游代码中定义的异常
    Caused by: java.lang.IllegalArgumentException: rpc查询参数异常: 2023-12-32

13.4 return

1、try-catch中有return，finally中无return

返回值即为try-catch中值

    private static int func() {
        try {
            return 1;
        } catch(Exception e) {
            return 2;
        }finally {
        }
    }
    // 1

2、try-catch中有return，finally中也有return（不建议！！！）

返回值为finally中值

try {
  return 1;
} catch(Exception e) {

}finally {
  return 2; 
}
//实际return 2 而不是1

十四、文件|IO

14.1 文件和目录 路径：Path

1、get：获取路径

Path sourceA = Paths.get("sourceA");
Path absolutePath = sourceA.toAbsolutePath();// D:\CodeBetter\sourceA
Path parent = absolutePath.getParent();// D:\CodeBetter
int nameCount = absolutePath.getNameCount();
for (int i = 0; i < nameCount; i++) {
   Path name = absolutePath.getName(i);
   System.out.println(name);//CodeBetter、sourceA
}

2、walk：获取路径流

Path io = Paths.get("D:\\CodeBetter\\src\\main\\resources\\io");
List<Path> collect = Files.walk(io).filter(file ->              file.toString().endsWith(".txt")).collect(Collectors.toList());

3、查找文件：pathMatch

    public void test() throws IOException {
        FileSystem aDefault = FileSystems.getDefault();
        PathMatcher match1 = aDefault.getPathMatcher("glob:*.txt");
        Files.walk(io).map(Path::getFileName).filter(match1::matches).forEach(p -> System.out.println(p.toString()));//hello.txt

        PathMatcher match2 = aDefault.getPathMatcher("glob:**/*.{txt,text}");
        Files.walk(io).filter(match2::matches).forEach(p -> System.out.println(p.toString()));
        /**
         * D:\CodeBetter\src\main\resources\io\test\test1\hello.txt
         * D:\CodeBetter\src\main\resources\io\test\test2\world.text
         */
    }

其中glob:表达式开头的， **/ 表示所有子目录

14.2 文件系统：FileSystems

FileSystem aDefault = FileSystems.getDefault();//WindowsFileSystem
Iterable<Path> rootDirectories = aDefault.getRootDirectories();//[C:\, D:\, E:\, F:\]
String separator = aDefault.getSeparator();// \

14.3 监听:WatchService

1、作用： 设置一个逬程，对某个目录中的变化做出反应

2、实战

遍历整个目录树，删除所有名字 以. txt结尾的文件，并使用WatchService对文件的删除做出反应

	private static Path io = Paths.get("D:\\CodeBetter\\src\\main\\resources\\io");

    public static void main(String[] args) {
        try {
            Files.walk(io).filter(file -> file.toString().endsWith(".txt")).forEach(path -> {
                try {
                    Files.deleteIfExists(path);
                } catch (IOException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            });
        } catch (Exception e) {

        }
    }

    @Test
    public void watchEvent() throws IOException{
        // 1、创建watchService
        FileSystem fileSystem = FileSystems.getDefault();
        WatchService watchService = fileSystem.newWatchService();

        // 2、对io路径的事件感兴趣
        io.register(watchService, ENTRY_DELETE, ENTRY_CREATE, ENTRY_MODIFY);

        // 3、监听事件
        while (true) {
            WatchKey key;
            try {
                key = watchService.take();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
                return;
            }

            // 4、处理事件
            for (WatchEvent<?> watchEvent : key.pollEvents()) {
                WatchEvent.Kind<?> kind = watchEvent.kind();
                if (kind.equals(ENTRY_CREATE)) {
                    continue;
                }
                System.out.println("delete context" + watchEvent.context());
                System.out.println("delete kind" + watchEvent.kind());
            }

            boolean valid = key.reset();
            if (!valid) {
                break;
            }
        }
    }

十五、字符串

15.1 不可变

1、jdk底层是char[]，9底层是byte[]一个字节装元素

2、不可变：一旦在堆中创建了char[]数据，数组对应的地址，以及地址中的内容是不可变的

String s = new String("abc");
s = s + "d";

• 一开始s引用变量指向堆地址0X01
• 最后指向0X03
• 改变的是，变量的引用Char [a,b,c]地址、大小、内容永不可变

15.2 StringBuilder

String s = "a" + "b" + "c";
编辑器再执行的时候帮我们优化了，会创建一个StringBuilder对象，使用其append方法

15.3 创建了几个对象

1、简单版

String s = new String("abc");

• 两个对象
• 位置：均在堆中，一个是堆中，一个是堆中的字符串常量池中
• 对象
  • s：指向堆地址
  • "abc"匿名对象 ： “abc”.repalce()，Java中只有对象或类可以调用方法。很显然"abc"是个对象

2、复杂版

String s = new String("a") + new String("b");

• 6个对象
• 对象1： new String(“a”)，堆中
• 对象2：匿名对象"a"在ldc字符串常量池中
• 对象3：new String(“b”)，堆中
• 对象4：匿名对象"b"在ldc字符串常量池中
• 对象5： StringBuilder sb = new StringBuilder()
  • sb.append(“a”)
  • sb.append(“b”)
• 对象6: sb.toString()
  • return new String(value, 0, count)，放在堆中
  • 最终字符串常量池ldc中没有匿名对象"ab"

15.4 intern()

1、定义：

• 如果堆中的字符串常量池中已经存在这个字符串对象了（匿名对象），就返回常量池中该字符串对象的地址
• 如果字符串常量池中不存在，就在常量池中创建一个指向该对象堆中实例的引用，并返回这个引用地址。

2、实战

• 场景1

        String s1 = new String("a");
        String intern1 = s1.intern();
        System.out.println(s1 == intern1);//false

原因：new String(“a”)创建了2个对象，s1（0x01)ldc中的匿名对象"a"(0x02)

当执行s1.intern()时，发现ldc中有"a"字符串对象了，则直接返回ldc中的匿名对象0x02了（定义中的第一句话）

显然0x01 ！= 0x02

• 场景2

        String s2 = "b";
        String intern2 = s2.intern();
        System.out.println(s2 == intern2);//true

原因：定义中第一句话

• 场景3

        String s3 = new String("a") + new String("b");
        String intern3 = s3.intern();
        System.out.println(s3 == intern3);//true

原因：我们知道上述代码第一行创建了6个对象，分别是：堆中"a"、ldc中"a"、堆中"b"、ldc中"b"，StringBuilder对象、最后堆中"ab"对象。

唯独没有在ldc创建"ab"匿名对象。

所以，参考定义中第二句话得出intern3指向堆中s3

• 场景4

        String s3 = new String("a") + new String("b");
        s3.intern();
        String s4 = "ab";
        System.out.println(s4 == s3);//true

原因：同场景3，当执行s3.intern()方法时，会去看ldc中是否有匿名对象"ab"，发现没有，则在常量池中创建一个指向该对象堆中实例的引用，并返回这个引用地址（只不过这里没有String intern3 = s3.intern()接收对象引用罢了，但是前一句的创建已经执行了）

所以当执行String ab = “ab”，发现ldc中有堆中对象"ab"的引用，所以返回的s4即是堆中s3的地址

15.5 Scanner

1 简介方法

Scanner sc = new Scanner(System.in);

• next()：从输入源中获取并返回一个字符串

  • 从第一个字符开始，遇到空格或tab，后续输入的内容都是无效的不会被读取

  String next = sc.next();// 控制台输入a b c d然后按回车键
  System.out.println(next);// 控制台输出a
  输入 hello world
  输出 hello
  

  • 以回车 Enter 为结束符

  Scanner sc = new Scanner(System.in);
  while (sc.hasNext()) {
      String next = sc.next();
      System.out.println("打印:"+ next);
  }
  a
  打印:a
  ab
  打印:ab
  a b
  打印:a
  打印:b
  

  注意：无法读取带有空格的输入

• nextLine()：从输入源中获取并返回一行字符串

  String nextLine = sc.nextLine();// 控制台输入a b c d然后按回车键
  System.out.println("打印:"+ nextLine);// 打印:a b c d
  

  • 以换行符为分隔符

• nextInt()：从输入源中获取并返回一个整数。

while (sc.hasNextInt()) {
    int nextInt = sc.nextInt();
    System.out.println("打印:"+ nextInt);
}

8 4 2 1
打印:8
打印:4
打印:2
打印:1

2 从不同的数据源读取数据

1、从标准输入流（控制台）读取数据

        int n = 4;
        while (n > 0) {
            int nextInt = sc.nextInt();
            System.out.println("打印:"+ nextInt);
            n --;
        }
打印:8
打印:4
打印:2
打印:1

2、从字符串中读取数据

		String input = "Hello World 123";
        Scanner sc = new Scanner(input);
        while (sc.hasNext()) {
            if (sc.hasNextInt()) {
                int number = sc.nextInt(); // 从字符串读取整数
                System.out.println("整数：" + number);
            } else {
                String word = sc.next(); // 从字符串读取单词
                System.out.println("单词：" + word);
            }
        }
单词：Hello
单词：World
整数：123

• 补充：如果字符串为：

        String input = "Hello, World, 123, 1";
        Scanner sc = new Scanner(input.replace(",", ""));

则需要将逗号去掉，否则123, 会被当成字符而不是整数

• 而且不能使用nextLine，否则一行会被当做一个字符串

3、从大小已知的一维数组中读取数据

描述：

第1行输入是以一个整数 n，表示数组 array的长度

第 2 行输入 n 个整数，整数之间用空格分隔。请将这些整数保存到数组 array中

        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int n = sc.nextInt();
        int[] array = new int[n];
        int i = 0;
        while (n > 0) {
            array[i ++] = sc.nextInt();
            n --;
        }
        System.out.println("数组:" + Arrays.toString(array));
4
8 4 2 1
数组: [8, 4, 2, 1]

4、 从大小未知的一维数组中读取数据

    public void test() {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        List<Integer> array = Lists.newArrayList();
        while (sc.hasNextInt()) {
            array.add(sc.nextInt());
        }
        func(array);
    }

    private void func(List<Integer> array) {
        System.out.println(array);
    }
8 4 2 1 a
[8, 4, 2, 1]

注意：在控制台手动输入若干个整数后，我们期望手动停止输入，并将读取到的数据作为参数传给下一个方法，可以通过： 输入特定字符来表示结束

• 大小未知，则使用list存储

5、从大小已经的二维数据中读取数据

描述：

第一行输入是两个整数 m 和 n，中间用空格分隔。表示m行n列

后续

跟随 m 行，每行都有 n 个整数，整数之间用空格分隔 。举例：3行4列

2 3
1 2 3
4 5 6 

        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int m = sc.nextInt();
        int n = sc.nextInt();
        int[][] array = new int[m][n];
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                array[i][j] = sc.nextInt();
            }
        }
2 3
1 2 3
4 5 6

6、从大小未知的二维锯齿数据中读取数据

描述：输入若干行，每一行有若干个整数，整数之间用空格分隔，并且每一行的整数个数不一定相同

1
2 3
4 5 6 
8 9

		Scanner sc = new Scanner(System.in);
        List<List<Integer>> result = Lists.newArrayList();

        while (sc.hasNextLine()) {
            String line = sc.nextLine();
            if (line.isEmpty()) {
                break; // 输入结束
            }
            String[] lineValues = line.split("\\s+");//按照空格切分
            List<Integer> row = Lists.newArrayList();//每一行都是一个新的集合
            for (String value : lineValues) {
                row.add(NumberUtils.toInt(value));
            }
            result.add(row);
        }
控制台输入：
1 
2 3 
4 5 6 
8 9
  		注意：这一行空行也是控制台输入
补充：上面一行空行也是控制台输入，作为break的标志

十九、反射

1 为什么需要反射

1、背景：Java是静态语言

• 在编写程序时必须编译期间明确变量的类型，并且一旦变量被声明为某种类型，它就不能改变其类型。为了安全性牺牲了灵活性。

2、反射和多态

• 反射： 程序在运行状态中，对于任意一个类，都能够在运行时知道这个类的所有属性和方法；

  对于任意一个对象，都能够调用它的任意方法和属性；

  这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为反射

• 多态：一个引用变量a到底会指向哪个类的实例对象，以及引用变量的方法调用a.func()，到底是哪个类中实现的方法，必须在由程序运行期间才能决定即“后期绑定”。

• 关系： 同为运行时获取信息

  • 多态获取的信息仅仅在于确定方法应用所指向的实际对象。而反射在于获取一个类的所有信息
  • 多态，编译器在编译时打开和检查.class文件（类型信息编译时期就要知道）
  • 面向对象编程语言的目的就是.在任何可能的地方都使用多态，而只在必要的时候使用反射
  • 反射，运行时打开和检查.class文件

3、多态的局限，

• 类型信息必须是在编译时已知的

Animal dog = new Dog();

上述代码定义的引用是Animal类型，但是在编译时期，Jvm可通过后面的new的代码获取到这个Animal的真正类型是Dog，这就是编译时已知。事实上编译时必须给Jvm留下这样的类型信息，这是一个限制即局限。

2 反射相关的方法

		Class<?> aClass = Class.forName("com.seven.Demo");
		Class<?> aClass = Demo.class;

        // 一、类
            // 1.类名称
        String className = aClass.getName();//com.seven.Demo
            // 2.父类class信息
        Class<?> superclass = aClass.getSuperclass();


        // 二、构造器
            // 2.1 有参
        Constructor<?> argsConstructor = aClass.getConstructor(String.class, Integer.class);
        Demo mjp = (Demo) argsConstructor.newInstance("mjp", 18);//Demo(name=mjp, age=18)
        System.out.println(mjp);

            // 2.2 无参
        Constructor<?> noArgsConstructor = aClass.getConstructor();
        Demo d = (Demo) noArgsConstructor.newInstance();
        System.out.println(d);

        Constructor<?>[] constructors = aClass.getConstructors();//有参和无参构造器index不确定

        // 三、属性(包括私有)
        Field[] fields = aClass.getDeclaredFields();
        Field field = fields[0];
            //3.1字段名称
        String name = field.getName();//name

            // 3.3 属性类型
        Type genericType = field.getGenericType();//class java.lang.String

            // 3.3属性注解
        NotBlank annotation = field.getAnnotation(NotBlank.class);//@javax.validation.constraints.NotBlank


        // 四、方法(包括私有)
        Method method = aClass.getDeclaredMethod("getAgeByName", String.class);
            // 4.1方法名称
        String methodName = method.getName();//getAgeByName

            // 4.2方法入参类型
        Parameter[] parameters = method.getParameters();
        Parameter parameter = parameters[0];//java.lang.String name
        Type parameterType = parameter.getParameterizedType();//class java.lang.String

            // 4.3方法入参注解
        NonNull parameterAnnotation = parameter.getAnnotation(NonNull.class);

            // 4.4方法返回值类型
        Type returnType = method.getGenericReturnType();//class java.lang.Integer

            // 4.5 方法注解
        NotNull methodAnnotation = method.getAnnotation(NotNull.class);//@javax.validation.constraints.NotNull

            // 4.6执行方法
        method.setAccessible(true);
        Object demo = aClass.newInstance();//这种方式反射方式创建对象，前提是必须要有无参构造器
        Integer age = (Integer) method.invoke(demo,"mjp");//1

        // 五、类注解
        Annotation[] annotations = aClass.getDeclaredAnnotations();//@Data、@AllArgsConstructor都不算，只有@Hello算类注解
        if (aClass.isAnnotationPresent(Hello.class)) {
            Hello hello = aClass.getAnnotation(Hello.class);//@com.seven.Hello(value=go)
        }

        // 六、加载器
        ClassLoader classLoader = aClass.getClassLoader();//$AppClassLoader

3 其他

参考我的《Effective Java》

二十、数组

1 数组类型

• [L xxx：表示Object类型数据（User、String等父类都是Object）
• [I xxx ：表示int[]类型数组

2 可变类型参数

1、表示： String … args， 等价String[] args

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(args);//[Ljava.lang.String;@b4c966a
    }

    public static void main(String... args) {
        System.out.println(args);//[Ljava.lang.String;@b4c966a
    }

2、特点

• 可不传
• 指定了数组类型为String，则传参必须都为String。除非Object… args

    @Test
    public void test() {
        func(1);
        func(1, "hello");
        func(1, "hello", "world");
    }

    private void func(int a, String ... s) {
        System.out.println(a);
        System.out.println(Arrays.toString(s));
    }

3、可变类型参数 和 重载

func(String... args);
func(Integer... args);
当调用func()不传参的时候，编译器无法确认是调用的哪个方法的无参数形式

3 数组操作

1、打印数组

        int[] array = {1,2,3};
        System.out.println(Arrays.toString(array));

        int[][] arr = {{1,2,3},{4,5,6}};
        System.out.println(Arrays.deepToString(arr));

2、填充数组

• fill

        int[] array = new int[5];
        Arrays.fill(array, 1);
        System.out.println(Arrays.toString(array));//[1,1,1,1,1]

• setAll

        int[] array = new int[4];
        Arrays.setAll(array, i -> i);
        System.out.println(Arrays.toString(array));//[0,1,2,3]

        AtomicInteger val = new AtomicInteger(10);//lambda表达式变量必须为final的
        Arrays.setAll(array, n -> val.getAndIncrement());
        System.out.println(Arrays.toString(array));//[10,11,12,13]

        User[] array1 = new User[2];
        Arrays.setAll(array1, n -> new User());
        System.out.println(Arrays.toString(array1));//[com.mjp.lean.User@4ec4f3a0, com.mjp.lean.User@223191a6]

• SplittableRandom

        SplittableRandom random = new SplittableRandom();
        IntStream ints = random.ints(5, 0, 100);
        ints.boxed().forEach(System.out::println);// 随机生成5个[0,100]范围内的数字

• 随机生成数组

        SplittableRandom random = new SplittableRandom();
        int[] array = new int[5];
        Arrays.setAll(array, n -> random.nextInt(100));

• 统一操作数组中的每个元素 + 1

        int[] array = {1 ,2 ,3};
        Arrays.setAll(array, n -> array[n] + 1);
        System.out.println(Arrays.toString(array));//[2, 3, 4]
// 流
        int[] array = {1 ,2 ,3};
        array = Arrays.stream(array).map(i -> i + 1).toArray();
        System.out.println(Arrays.toString(array));//[2, 3, 4]

• 比较数组是否相同

        int[] array1 = {1 ,2 ,3};
        int[] array2 = {1 ,2 ,3};
        boolean equals = Arrays.equals(array1, array2);
        System.out.println(equals);
        //二维数组
        deepEquals

• 类积计算

        int[] array1 = {1 ,2 ,3, 4};
        Arrays.parallelPrefix(array1, Integer::sum);
        System.out.println(Arrays.toString(array1));//[1, 3, 6, 10]
        （斐波那契）
        // 等效stream流中的reduce()方法

• 复制数组

        int[] array1 = {1 ,2 ,3, 4};
        int[] ints = Arrays.copyOf(array1, array1.length);
        System.out.println(Arrays.toString(ints));

二十二、对象传递和返回

1 方法入参为对象，是值传递还是引用传递

这里有人认为是值传递，有人认为是引用传递，先说结论：Java语言开发者也没明确到底是什么传递。

“这取决于你如何看待引用”，我感觉这个冋题可以告一段落了。总之，这并没有那么重要一一重要的是，你 要理解传递引用会使得调用者的对象被意外地修改。

《On Java进阶卷》P88

本文作者同样是《Thinking in Java》即《Java编程思想》的作者

1、方法传递的对象实际上是：引用别名

• 即s1和u1在栈中是两个引用变量名称，二者指向相同的堆地址
• 引用别名u1是地址，但不是栈中原名称s1。

	public static void main(String[] args) {
        User s1 = new User("mjp", 18);
        User s2 = new User("wxx", 1);
        swap(s1, s2);

        System.out.println(s1.getName());//mjp
        System.out.println(s2.getName());//wxx
    }

    // 步骤1
    public static void swap(User u1, User u2) {
        User temp = u1;//步骤2
        u1 = u2;//步骤3
        u2 = temp;//步骤4
        System.out.println(u1.getName());//wxx
        System.out.println(u2.getName());//mjp
    }

步骤1

步骤2

步骤3

步骤4

此时s1和s2没变。引用别名u1和u2互换了地址。

• 别名和原名指向同一块堆地址

    public void test() {
        User x = new User("mjp", 18);
        func(x);
        System.out.println(x.getAge());
    }

    public static void func(User y) {
        y.setAge(19);
    }

方法func(x)等价

        User x = new User("mjp", 18);
        User y = x;
对象x所指向的地址，被分配给了y,即x和y都指向了同一个地址
所以y.set属性，就相当于对地址内容改变了。x也会受到影响。

同理

    public void test() {
        List<Integer> list1 = Lists.newArrayList(1,2);
        func(list);
        System.out.println(list1);//[1,2,3]
    }

    private void func(List<Integer> list2) {
        list2.add(3);
    }

2、入参为对象时的建议：

• 最好不要在方法中修改入参对象的属性
• 如果方法就是需要修改入参对象的属性，则需要知道方法外更高层的对象属性也会被修改
• 如果方法就是需要修改入参对象的属性，同时希望更高层不受影响，则需要copy一份入参副本。保护入参对象

23、枚举、注解、泛型

参考我的另一篇文章《Effective Java》，这里就不再赘述了