Java基础编程

1. 冯·诺依曼体系结构

2. 计算机包括硬件(hardware)和软件(software)两部分

   1. 硬件：CPU、内存、硬盘、通信设备、输入和输出设备

      ​ 比特(bit) 和字节(byte)：比特(bit)，是计算机中最小的存储单位。但最基本的存储单元是字节。每个字节由8个比特构成。

   2. 软件：BOOT》操作系统》应用软件&其它

      ​ 操作系统(Operating System)是计算机上的最重要的程序，可以管理和控制计算机的活动。

      ​ 人机交互方式：图形化界面(GUI)、 命令行方式(CLI)

   3. 计算机语言：POP》OOP》高级编程

      机器语言》汇编语言》高级语言：面向过程的语言》面向对象》Java

3. 万维网Web《因特网Internet《互联网

1. Java历史》Java 基础知识图解

2. 运行机制及运行过程：编码》javac编译》java解释执行（跨平台）

3. 核心机制：

   1. JVM制屏蔽了底层运行平台的差别，实现了“一次编译，到处运行”
   2. 垃圾回收

4. Java语言的环境搭建

   1. JDK 、JRE 、JVM 关系

      • JDK = JRE + 开发工具集（例如Javac编译工具等）
      • JRE = JVM + Java SE标准类库

5. HelloWorld》文档 注释》Java API文档

1. 变量是程序中最基本的存储单元。包含变量类型、变量名和存储的值
2. 自动类型转换：byte,short,char之间不会相互转换，他们三者在计算时首先转换为int类型。
3. 强制类型转换：可能造成精度降低或溢出。
4. 字符串(String)进行连接运算时(+)，基本数据类型的值将自动转化为字符串(String)类型
5. 计算机底层都以 二进制形式存在，使用补码。但数据应用时一般用其它进制表示，易懂。
6. 八进制(octal) ：0-7 ，满8进1. 以数字0开头表示。其它进制间转化 以二进制为桥接。

1. 一维数组和二维数组的内存的简化结构
2. 数据结构》算法》Arrays 工具类

1. 》例子：人把大象装进冰箱
2. 程序员从面向过程的执行者转化成了面向对象的指挥者

1. 成员变量（属性）和局部变量的区别？

2. 方法调用机制；参数的值传递机制

3. 封装和隐藏：四种访问权限修饰符

4. 继承》多态

   父类的引用指向子类的对象>晚绑定

   编译时：要查看引用变量所声明的类中是否有所调用的方法。
   运行时：调用实际new的对象所属的类中的重写方法。

5. Object 类：== 操作符与equals 》toString()

6. 包装类why：基本类型、包装类与String 类间的转换

7. 抽象类》Java 8接口改进》偏类

8. 类的成员之：代码块、内部类 。static、final

9. 枚举类

1. 异常体系结构 Error Exception：运行时异常+编译时异常
2. 异常处理机制：try-catch-finally throws声明抛出异常

1. 字符串

   String(JDK1.0)：不可变字符序列
   StringBuffer(JDK1.0)：可变字符序列、效率低、线程安全
   StringBuilder(JDK 5.0)：可变字符序列、效率高、线程不安

2. 日期
   1. JDK8 之前日期时间API
   2. 新日期间 时间API :本地日期（LocalDate）、本地时间（LocalTime）、本地日期时间（LocalDateTime）、时区（ZonedDateTime）和持续时间（Duration）的类、 瞬时Instant、DateTimeFormatter 类
3. 其它

   1. Java实现对象排序的方式有两种

       自然排序（默认）：java.lang.Comparable
       定制排序：java.util.Comparator

   2. System类代表系统

   3. Math类

   4. BigInteger类

   5. BigDecimal类

1. 程序、进程、线程（一个程序内部的一条执行路径）

2. 线程 的生命周期、有关方法

3. 创建线程的方式：继承Thread类的方式、实现Runnable接口的方式、实现Callable、使用线程池

   Callable功能更强大：可以有返回值、方法可以抛出异常、支持泛型的返回值。需要借助FutureTask类

4. 同步机制优先使用顺序：Lock  同步代码块  同步方法

   1. Lock是显式锁（手动开启和关闭锁，别忘记关闭锁），synchronized是
      隐式锁，出了作用域自动释放

   2. Lock只有代码块锁，synchronized有代码块锁和方法锁

   3. 使用Lock锁，JVM将花费较少的时间来调度线程，性能更好。并且具有
      更好的扩展性（提供更多的子类）

   4. synchronized 的锁是什么 ？
       任意对象都可以作为同步锁。所有对象都自动含有单一的锁（监视器）。
       同步方法的锁：静态方法（类名.class）、非静态方法（this）
       同步代码块：自己指定，很多时候也是指定为this或类名.class

5. 线程的通信

   wait() 方法
   使当前线程进入等待（某对象）状态 ，直到另一线程对该对象发出 notify(或notifyAll) 为止。
   调用方法的必要条件：当前线程必须具有对该对象的监控权（加锁）。调用此方法后，当前线程将释放对象监控权

   notify()/notifyAll()
   功能：唤醒等待该对象监控权的一个/所有线程。
   调用方法的必要条件：当前线程必须具有对该对象的监控权（加锁）

6. 经典例题：生产者/ 消费者问题

1. 数组在存储数据方面的弊端：长度就不可变、面向过程的产物
2. 集合框架概述
   1. Collection
      1. List：ArrayList、LinkedList
      2. Set：HashSet》LinkedHashSet、TreeSet
   2. Map：HashMap》LinkedHashMap、TreeMap、Hashtable》Properties
   3. Iterator迭代器接口
   4. Collections容器工具类：算法+同步包装
   5. 对象排序接口Comparable、Comparator。用于Tree*
   6. 复写equals方法的时候一般都需要同时复写hashCode方法。相等的对象必须具有相等的散列码，用于Hash*

1. File 类
2. IO流分类：输入流、输出流、字节流、字符流、节点流、处理流
3. 缓冲流分为：BufferedInputStream 、 BufferedOutputStream、BufferedReader、BufferedWriter
4. 两个转换流：
    InputStreamReader ：将InputStream 转换为Reader
    OutputStreamWriter ：将Writer 转换为OutputStream
5. 标准输入System.in、输出流System.out
6. 打印流：PrintStream和PrintWriter
7. 数据流有两个类：(用于读取和写出基本数据类型、String类的数据） DataInputStream 和 DataOutputStream
8. 对象流：ObjectInputStream 和OjbectOutputSteam用于存储和读取 基本数据类型数据或 对象的处理流。
9. 随机存取文件流RandomAccessFile
10. Java NIO
11. NIO.2 中Path 、Paths 、Files

1. 网络通信要素： IP和端口号、网络通信协议
2. 基于Socket 的TCP 编程
3. 基于 UDP 协议网络程序
4. URL网络编程
   1. URL的基本结构由5部分组成：< 传输协议>://< 主机名>:< 端口号>/< 文件名># 片段名? 参数列表

在编译时进行格式查 检查(JDK 内置的三个基本注解)

• 自定义注解必须配上注解的信息处理流程才有意义。》反射

JDK 中的元注解：@Retention、@Target

1. 泛型在继承上的体现
2. 通配符》有限制的通配符 上限extends、下限super

1. Java不是动态语言，可以“准动态语言”。利用反射机制、字节码操作获得类似动态语言的特性。

2. 类的加载与ClassLoader

3. 反射相关的主要API 》获取运行时类的完整结构》调用运行时类的指定结构

    java.lang.Class: 代表一 个 类
    java.lang.reflect.Method: 代表类 的 方法
    java.lang.reflect.Field: 代表类的 成员 变量
    java.lang.reflect.Constructor: 代表类 的 构造

4. 动态代理相比于静态代理的优点 》 反射的应用：动态代理

5. 动态代理步骤

   1.创建一个实现接口InvocationHandler的类

   2.创建被代理的类以及接口

   3.通过Proxy的静态方法创建接口代理

   4.通过代理调用方法

1. Lambda 表达式

   1. 本质：Lambda表达式就是一个函数式接口的实例
   2. 语法：参数->体
   3. Java 内置四大核心函数式接口:消费型、供给型、函数型、断定型
   4. 方法引用与构造器引用、三种主要使用情况：
       对象:: 实例方法名
       类:: 静态方法名
       类:: 实例方法名 （参数列表的第一个参数调用实例方法）

2. Stream API

   1. Stream 和 Collection 集合的区别：Collection 是一种静态的内存数据
      结构，而 Stream 是有关计算的。注意：
      ①Stream 自己不会存储元素。
      ②Stream 不会改变源对象。相反，他们会返回一个持有结果的新Stream。
      ③Stream 操作是延迟执行的。这意味着他们会等到需要结果的时候才执行。

   2. Stream 的操作三个步骤
       1- 创建 Stream：一个数据源（如：集合、数组），获取一个流
       2- 中间操作：一个中间操作链，对数据源的数据进行处理：1- 筛选与切片limit skip filter distinct、2-映射map flatMap、3-排序sort

       3- 终止操作:1- 匹配与查找match find、统计min max count、迭代forEach 2- 归约 reduce 3- 收集collect

      ​ Collector 接口中方法的实现决定了如何对流执行收集的操作(如收集到 List、Set、Map)。

   3. Optional 避免空指针异常

3. 便于并行