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【Java笔记+踩坑汇总】Java基础+JavaWeb+SSM+SpringBoot+SpringCloud+瑞吉外卖/黑马旅游/谷粒商城/学成在线+设计模式+面试题汇总+性能调优/架构设计+源码-CSDN博客

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目录

零、引言

0.1 背景和写作目的

0.2 本期更新内容

一、环境准备

1.1 JDK8

下载

2.安装

3.配置环境变量

验证

知识加油站

JDK、JRE、JVM、Java的区别

Java8新特性

1.2 记事本体验Hello World

二、Java编译器：IDEA

2.1 下载安装配置

2.1.1 下载安装

2.1.2 配置

编码配置UTF-8

配置Maven路径

2.1.3 安装插件

基础插件

高级插件

2.1.4 基本操作

2.1.5 编写Hello World

2.2 IDEA常用快捷键

2.3 断点调试 

2.3.1 断点

2.3.2 调试 

2.3.3 知识加油站：高级断点调试

2.3.3 丢帧（退帧）

2.3.4 强制返回

2.3.5 stream流调试

2.3.6 评估表达式：ALT+F8

2.3.7 多线程调试 

---

零、引言

0.1 背景和写作目的

1.为Java工程师提供一整套Java学习路线。

当前市面上Java学习路线林林总总，很难找到一套完整的、并且由自己创作的Java学习路线，本文目的便是提供一套覆盖Java基础知识、数据库、SSM/SpringBoot等框架、Redis/MQ等中间件、设计模式、架构设计、性能调优、源码解读、核心面试题等技术的全面方案，帮助Java从业者更快的成长为高级开发，消除信息不对称。

2.遵循开源精神，贡献自身力量。

Java语言拥有一个非常活跃的社区，在笔者的成长过程中，从很多博客和视频中学习到有价值的内容，对我自身提升了很多，所以也希望可以通过写博客帮助到更多人。

3.温故知新，提高技术深度。

做事情要有记录，要有自己的见解，因为人的记忆力有时候是不可靠的，一些东西长时间不看就会记不清晰，有文章可以快速回顾是一件非常好的事情。

0.2 本期更新内容

1. 剔除冗余文字，内容更加精炼。
2. 新增知识加油站，内容更加深入浅出。
3. 优化大纲，调整章节顺序。
4. 图、文、代码块优化，提高可读性。

一、环境准备

1.1 JDK8

下载

下载jdk8（JDK8就是JDK1.8）

JDK8或者JDK1.8是由于自从JDK1.5/JDK5命名方式改变后遗留的新旧命令方式问题。所以JDK8或者JDK1.8也是同一个东西。

下载地址：Java Downloads | Oracle

选择windows64版本exe下载

需要登录才能下载：

登录后会自动下载：

2.安装

下一步： 

设置安装路径：

点击下一步，将安装完成。 

3.配置环境变量

此电脑右键-属性

高级系统设置： 

环境变量： 

设置环境变量：

验证

验证是否安装成功：

打开Windows的运行（可用win+R快捷键打开），输入cmd

验证Java版本：

java -version

验证Java编译命令是否可用：

javac

​​​​

知识加油站

JDK、JRE、JVM、Java的区别

简而言之，JVM是Java虚拟机，JRE是Java运行环境，JDK是个Java开发的工具包，Java是门编程语言。 

• JVM（Java Virtual Machine）：是Java虚拟机，是Java程序运行的基础，它将Java程序编译后的字节码解释执行，并将其转换为机器码运行。
• JRE（Java Runtime Environment）：是Java运行环境，包括了JVM以及Java程序运行所需的类库等。
• JDK：Java开发工具包，包括了JRE以及用于Java开发的工具，如编译器（javac）、调试器（jdb）、打包工具（jar）等。

Java8新特性

这里仅简单介绍，具体下面章节会详细介绍。

Java8新特性：

• Lambda表达式：Lambda表达式可以被视为一个对象，必须有上下文环境，作用是实现单方法的接口。该特性可以将功能视为方法参数,或者将代码视为数据。上下文环境意思是能证明它是对象，例如让它处在方法或类的实参里，或者赋值给对象引用。
  • 省略情况：形参类型、返回类型可以省略，单参数能省略小括号，单语句能省略return、分号和大括号（全省略或全不省略）
• 方法引用：引用已存在的Lambda表达式，达到相同的效果。引用已有Java类或对象（实例）的静态方法、实例方法、对象方法（System.out::println;）、构造器方法。可以与Lambda联合使用,方法引用可以使语言的构造更紧凑简洁,减少冗余代码。
• 接口默认方法：允许在接口中定义默认方法,默认方法必须使用default修饰。默认方法是接口中有方法体的方法，用于向已有的接口添加新的功能，而无需破坏现有的实现。实现类可以直接调用默认方法，也可以重写默认方法。
• Stream API：新添加的Stream API（java.util.stream）支持对元素流进行函数式操作。Stream API 集成在 Collections API 中,可以对集合进行批量操作（stream流的生成、操作、收集），例如filter()过滤、distinct()去重、map()加工、sorted()排序等操作。
• Date Time API新增LocalDate、LocalTime、DateTimeFormatter等类：加强对日期与时间的处理。LocalDate、LocalTime可以获取本地时间。线程安全的DateTimeFormatter代替线程不安全的SimpleDateFormat，用于将日期和字符串之间格式转换。
• HashMap底层引入红黑树：之前版本HashMap底层是“数组+链表”，当头插法的value链表长度大于等于8时，链表会转为红黑树，红黑树查询性能稳定O(logn)，是近似平衡二叉树，层数最高2logn。
• ConcurrentHashMap降低锁的粒度：JDK1.8之前采用分段锁，锁粒度是分段segment，JDK1.8采用synchronized+CAS，锁粒度是槽（头节点）
• CompletableFuture：是Future的实现类，JDK8引入，用于异步编排。
• JVM方法区的实现方式由永久代改为元空间：元空间属于本地内存，由操作系统直接管理，不再受JVM管理。同时内存空间可以自动扩容，避免内存溢出。默认情况下元空间可以无限使用本地内存，也可以通过-XX:MetaspaceSize限制内存大小。

1.2 记事本体验Hello World

1.新增txt文件，输入内容如下，并将文件命名为hello.java

public class hello{
    public static void main(String[] args){
        System.out.println("hello,world~~~~~~");
    }
}

 

2.在当前目录下打开cmd命令行，编译、运行Java代码：

编译： 

#javac指令编译java代码为hello.class文件
javac hello.java

运行： 

#java指令运行hello.class文件。.class可以省略
java hello.class

 可以看到，命令行会输出

​​

扩展：

1. 如何打开命令行？

方法一：在文件地址栏输入cmd，回车，可以快速在当前目录打开命令行：

方法二：win+R快捷键，输入cmd，回车，然后用cd命令到达指定目录：

2.javac指令和java指令是什么？

在Java中，javac和java是两个关键的命令行工具，用于编译和运行Java程序。

javac:

javac是Java编译器的命令。它用于将Java源代码文件（以.java为扩展名）编译成字节码文件（以.class为扩展名）。

语法：

javac <options> <source files>

例如，要编译一个名为

MyProgram.java

的Java源文件，可以使用以下命令：

javac MyProgram.java

javac的常见选项：

• javac -d <directory>：指定生成的类文件存放的目录。
• javac -cp 或 -classpath：指定查找用户类文件和注释处理程序的位置。
• javac -source：指定要使用的源代码版本。
• javac -target：生成的类文件的目标字节码版本。

java:

java是Java虚拟机（JVM）的命令。它用于运行已经编译好的Java程序。

语法：

java <options> <class file>

例如，如果你有一个名为

MyProgram.class

的已编译Java程序，可以使用以下命令来运行它：

java MyProgram

java的常见选项：

• java -cp 或 -classpath：指定查找用户类文件的位置。
• java -Xmx：设置JVM的最大堆内存大小。
• java -Xms：设置JVM的初始堆内存大小。

二、Java编译器：IDEA

2.1 下载安装配置

2.1.1 下载安装

Other Versions - IntelliJ IDEA

安装一直点击下一步即可，只有两点需要注意：

1.设置安装路径：

2.创建桌面快捷方式：

2.1.2 配置

注意：所有设置都必须要关闭项目后，再进行设置，这样才是全局设置。

先关闭项目再点击设置

编码配置UTF-8

​​

配置Maven路径

这一步初学者可以直接略去，在后面学到Maven后再配置。

设置里搜索Maven，然后配置主路径、仓库路径、配置路径

​​Maven配置依赖和插件后自动刷新：

​​

2.1.3 安装插件

基础插件

IDEA推荐安装以下插件，便捷开发，初学者可以仅安装第一个插件，后面学到再安装：

1.Chinese(Simplified) Language Pack/中文语言包

用于汉化IDEA，官方已经加汉化做的很好了，例如checkout移位签出，rebase译为变基。当然习惯了英文可以继续用英文。

2.Alibaba Java Coding Guidelines

提供代码检查，对于不符合编程规范的代码，会进行提示：

/**
 * 没有注释作者
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a=123;
        System.out.println("hello");//不要使用行尾注释
    }
}

高级插件

下面插件建议学到Maven和Mybatis后再安装： 

1.Maven helper

安装后在代码中右键，可以选择Maven模块，会出现打包，编译等选择，另外Maven helper可以解决依赖冲突问题。

2.MybatisX

使用MybatisX插件后，对应的mapper.xml,mapper.java出现小鸟图标，编写接口定义方法后，会自动在xml中生成statement语句，提高Mybatis框架的开发效率。

3.RESTfulToolkit-fix 

RestfulToolkit-fix是一套RESTful服务开发辅助工具集，可以根据URL直接跳转到对应的Controller方法定义，在Controller的方法上添加了能复制请求URL和方法参数的功能。

安装后可以通过ctrl+\快捷键，搜索url，插件会帮你找到url对应的Controller。 

全局模糊匹配URL：

• Windows快捷键: Ctrl + \ 或者 Ctrl + Alt + N。
• MacOS快捷键: Command + \ 或者 Command + option + N。

5.Private Notes

用于在只读代码中添加注释，在阅读一些框架和中间件源码时使用比较方便。

在任何你想加注释的地方 按下Alt + Enter鼠标移出点击即可保存
已有私人注释 按下Alt + Enter即可快速编辑
Alt + p 可快速添加或者编辑私人注释
Alt + o 展示私人注释的其它操作
右键菜单私人注释查看操作

2.1.4 基本操作

查看本地历史记录：

idea是会自动保存各文件历史记录的，右键文件-查看本地历史记录即可：

​​

​​

2.1.5 编写Hello World

1.创建空项目

2.新建模块

注意SDK开发工具包选JDK8

 

3.新建包

4.新建类

然后psvm回车自动生成静态main方法，sout回车自动生成System.out.println()输出方法。

package package1;

/**
 * @author xxx
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("hello world~~~~");
    }
}

运行：

如果控制台中文乱码，就在设置里把文件编码页都改成utf-8。

2.2 IDEA常用快捷键

格式化：ctrl+alt+L

main方法psvm回车，输出sout回车，内容提示ctrl+alt+space。alt+insert生成构造、setget方法。

补全代码：Ctrl+Alt+v或.var或.for

例如写new Dog();按快捷键会自动补全声明Dog dog=new Dog();或者写new Dog().var回车会自动补全成Dog dog=new Dog();或者写lists.for回车会自动生成for(List<String> list:lists){}

万能快捷键：alt+enter

获取警告、报错提示自动改正。

查找：ctrl+f

替换：ctrl+r

替换所有与选中内容相同的文本

ctrl+b：跟进

或者ctrl+鼠标左键、或者鼠标左键，跟进到该类的定义页面。如果选中的是标识符，可以查找页面内所有该标识符位置。

alt+左键：整列编辑

ctrl+d：复制光标行并粘贴

ctrl+x：删除光标行

Ctrl+h：查看该类继承关系：

ctrl+alt+m：抽取选中代码为方法

​​

 Ctrl+f12：查看类中所有方法。

​​

评估表达式：ALT+F8

2.3 断点调试 

2.3.1 断点

• 调试按钮：
• 运行按钮：

普通断点：如果断点打在普通代码行上，点击“debug”会自动运行到该行暂停；

方法断点：如果断点打在方法上，点击“debug”会自动运行到该方法入口处暂停；

接口断点：如果断点打在接口方法，点击“debug”会自动运行到实现类对应方法入口处暂停；

字段断点：如果断点打在字段上，点击“debug”会自动运行到修改此字段的代码行处暂停（可以在断点处右键设置成访问时也暂停）；

条件断点：在断点处右键，可以输入布尔类型的条件，例如i==0、user.getName()!=null&&"zhangsan".equals(user.getName())。

示例：当i为10时暂停代码运行：

debug可以看到变量信息：

异常断点：在异常时暂停代码运行。在断点处右键-更多，设置断点为异常断点，程序将在发生异常时暂停。

2.3.2 调试 

打断点后代码运行到这一步会停止：下面红色方框是最常用的两个调试按钮：

​​

蓝色代码行代表此时调试运行到这一行（这一行还没运行），能看到上一行的结果。

调试的五个核心图标分别是：

​​

1. “Step over”：步过。往下运行一行代码并跳过当前方法的调用。
2. “Step into”：步入。进入方法内部并继续逐行执行。适用于自定义方法或第三方方法，但无法进入JDK方法的内部。注意如果蓝色光标行不是方法，则此按钮相当于step over。
3. “Force step into”：强制步入（不常用）。强制进入方法的内部，即使常规的"Step into"操作无法进入方法内部时也可以使用。适用于无法通过常规方式进入的方法。例如Symtem.out.println()等JDK方法内部。
4. “Step out”：步出。退出当前方法，即执行完当前方法后返回到调用该方法的位置。注意如果本方法是main方法，则将直接步出这个main方法。
5. “Resume Program”：运行到光标处。继续运行程序直到下一个断点位置或程序结束。可用于暂停状态下的程序恢复运行。

2.3.3 知识加油站：高级断点调试

2.3.3 丢帧（退帧）

退帧：回退到此方法被调用之前。

当我们 Debug 从 A 方法进入 B 方法时，通过降帧（退帧）可以返回到调用 B 方法前，这样我们就可以再一次调用 B 方法。

通常用于当我们快执行完 B 方法后，发现某个重要流程被我们跳过了，想再看一下，则此时可以先回退到 A 方法，然后再次进入 B 方法。

​​

2.3.4 强制返回

右键并点击“force return” 后，此方法栈将直接终止，恢复到上个方法栈。

使用场景：需要结束当前断点，并且不希望接下来的程序操作数据库时，使用强制返回。

注意：注意如果点击红色方格或重新调试虽然也是终止，但它其实是运行完剩余代码后再终止。

• 强制返回：接下来的程序将不再继续执行。
• 终止：接下来的程序将走完，然后再终止程序。

​​

示例：在下面断点处强制返回，将不打印那行文字；终止则打印。

2.3.5 stream流调试

在stream流处打断点，debug后点击“trace current stream chain”：

​​

就可以看到整个流式处理的过程：

​​

2.3.6 评估表达式：ALT+F8

在if处打断点，debug后点击“evaluate expression”，可以在评估框下测试另一个分支：

​​

2.3.7 多线程调试 

多线程环境，打断点并右键设置Thread或All：

• Thread：暂停进入断点的线程，不影响其他线程执行。所有线程依次debug（即你如果给多个线程都加断点，第一个线程debug期间其他线程将保持断点暂停状态）
• ALL：暂停全部线程。只debug第一个暂停线程（即你如果给多个线程都加断点，那么只第一个断点对应的线程会正常debug，其他线程会并发运行）

​​