鏇存柊鏂囨。
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docs/android面试/基础知识/Java基础.md
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@@ -0,0 +1,543 @@
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# Java基础
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## 目录
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- [面向对象编程](#面向对象编程)
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- [集合框架](#集合框架)
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- [异常处理](#异常处理)
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- [泛型](#泛型)
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- [反射](#反射)
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- [注解](#注解)
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- [多线程基础](#多线程基础)
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||||
- [IO流](#io流)
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- [JVM基础](#jvm基础)
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||||
- [面试常见问题](#面试常见问题)
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## 面向对象编程
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### 三大特性
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#### 1. 封装
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```java
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// 封装：隐藏内部实现，提供公共接口
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public class User {
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private String name; // 私有属性
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private int age;
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// 公共方法访问私有属性
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public String getName() {
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return name;
|
||||
}
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public void setName(String name) {
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this.name = name;
|
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}
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}
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```
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#### 2. 继承
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```java
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// 继承：子类继承父类的属性和方法
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public class Animal {
|
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protected String name;
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public void eat() {
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System.out.println("Animal is eating");
|
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}
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}
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public class Dog extends Animal {
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public void bark() {
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System.out.println("Dog is barking");
|
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}
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@Override
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public void eat() {
|
||||
System.out.println("Dog is eating");
|
||||
}
|
||||
}
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```
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#### 3. 多态
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```java
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// 多态：同一接口，不同实现
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Animal animal1 = new Dog();
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Animal animal2 = new Cat();
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animal1.eat(); // 调用 Dog 的 eat 方法
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||||
animal2.eat(); // 调用 Cat 的 eat 方法
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```
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### 抽象类和接口
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```java
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// 抽象类：可以有抽象方法和具体方法
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public abstract class Animal {
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public abstract void makeSound();
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public void sleep() {
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||||
System.out.println("Animal is sleeping");
|
||||
}
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}
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// 接口：只有抽象方法（Java 8+ 可以有默认方法）
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public interface Flyable {
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void fly();
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default void land() {
|
||||
System.out.println("Landing");
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||||
}
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}
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```
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## 集合框架
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### List
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```java
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// ArrayList：动态数组
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List<String> list = new ArrayList<>();
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||||
list.add("A");
|
||||
list.add("B");
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||||
list.get(0); // "A"
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// LinkedList：双向链表
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||||
List<String> linkedList = new LinkedList<>();
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||||
linkedList.add("A");
|
||||
linkedList.addFirst("B");
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```
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### Set
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```java
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||||
// HashSet：无序，不重复
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||||
Set<String> set = new HashSet<>();
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||||
set.add("A");
|
||||
set.add("B");
|
||||
set.add("A"); // 重复，不会添加
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||||
// TreeSet：有序，不重复
|
||||
Set<String> treeSet = new TreeSet<>();
|
||||
treeSet.add("C");
|
||||
treeSet.add("A");
|
||||
treeSet.add("B");
|
||||
// 输出：A, B, C
|
||||
```
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### Map
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||||
```java
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// HashMap：键值对，无序
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||||
Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
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||||
map.put("A", 1);
|
||||
map.put("B", 2);
|
||||
map.get("A"); // 1
|
||||
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||||
// TreeMap：键值对，有序
|
||||
Map<String, Integer> treeMap = new TreeMap<>();
|
||||
treeMap.put("C", 3);
|
||||
treeMap.put("A", 1);
|
||||
treeMap.put("B", 2);
|
||||
// 按键排序：A, B, C
|
||||
```
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### 集合遍历
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||||
```java
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||||
// for-each 循环
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||||
for (String item : list) {
|
||||
System.out.println(item);
|
||||
}
|
||||
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||||
// Iterator
|
||||
Iterator<String> iterator = list.iterator();
|
||||
while (iterator.hasNext()) {
|
||||
String item = iterator.next();
|
||||
System.out.println(item);
|
||||
}
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||||
// Stream API（Java 8+）
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||||
list.stream()
|
||||
.filter(s -> s.startsWith("A"))
|
||||
.forEach(System.out::println);
|
||||
```
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## 异常处理
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### 异常类型
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||||
```java
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// Throwable
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||||
// ├── Error（错误，不可恢复）
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||||
// └── Exception（异常，可恢复）
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||||
// ├── RuntimeException（运行时异常）
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||||
// └── CheckedException（检查异常）
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||||
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||||
// RuntimeException：不需要捕获
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||||
int[] arr = new int[5];
|
||||
int value = arr[10]; // ArrayIndexOutOfBoundsException
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||||
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||||
// CheckedException：必须捕获或声明
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||||
try {
|
||||
FileInputStream fis = new FileInputStream("file.txt");
|
||||
} catch (FileNotFoundException e) {
|
||||
e.printStackTrace();
|
||||
}
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||||
```
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||||
### 异常处理
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||||
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||||
```java
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||||
// try-catch-finally
|
||||
try {
|
||||
// 可能抛出异常的代码
|
||||
int result = 10 / 0;
|
||||
} catch (ArithmeticException e) {
|
||||
// 处理异常
|
||||
System.out.println("除零错误");
|
||||
} catch (Exception e) {
|
||||
// 处理其他异常
|
||||
e.printStackTrace();
|
||||
} finally {
|
||||
// 无论是否异常都会执行
|
||||
System.out.println("清理资源");
|
||||
}
|
||||
|
||||
// try-with-resources（Java 7+）
|
||||
try (FileInputStream fis = new FileInputStream("file.txt")) {
|
||||
// 使用资源
|
||||
} catch (IOException e) {
|
||||
e.printStackTrace();
|
||||
} // 自动关闭资源
|
||||
```
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||||
### 自定义异常
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||||
|
||||
```java
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||||
// 自定义异常
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||||
public class CustomException extends Exception {
|
||||
public CustomException(String message) {
|
||||
super(message);
|
||||
}
|
||||
}
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||||
|
||||
// 使用
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||||
public void method() throws CustomException {
|
||||
throw new CustomException("自定义异常");
|
||||
}
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||||
```
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---
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## 泛型
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||||
### 泛型类
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||||
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||||
```java
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||||
// 泛型类
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||||
public class Box<T> {
|
||||
private T item;
|
||||
|
||||
public void setItem(T item) {
|
||||
this.item = item;
|
||||
}
|
||||
|
||||
public T getItem() {
|
||||
return item;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 使用
|
||||
Box<String> stringBox = new Box<>();
|
||||
stringBox.setItem("Hello");
|
||||
String value = stringBox.getItem();
|
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```
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||||
### 泛型方法
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||||
```java
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||||
// 泛型方法
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||||
public <T> T getValue(T value) {
|
||||
return value;
|
||||
}
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|
||||
// 使用
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||||
String str = getValue("Hello");
|
||||
Integer num = getValue(123);
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```
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### 通配符
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```java
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// 上界通配符：? extends T
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List<? extends Number> list1; // 可以是 Number 及其子类
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||||
// 下界通配符：? super T
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||||
List<? super Integer> list2; // 可以是 Integer 及其父类
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||||
|
||||
// 无界通配符：?
|
||||
List<?> list3; // 可以是任何类型
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```
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## 反射
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### 获取 Class 对象
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||||
```java
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// 方式1：通过类名
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||||
Class<?> clazz = String.class;
|
||||
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||||
// 方式2：通过对象
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||||
String str = "Hello";
|
||||
Class<?> clazz2 = str.getClass();
|
||||
|
||||
// 方式3：通过类名字符串
|
||||
Class<?> clazz3 = Class.forName("java.lang.String");
|
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```
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### 反射操作
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||||
```java
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// 创建对象
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||||
Class<?> clazz = User.class;
|
||||
User user = (User) clazz.newInstance();
|
||||
|
||||
// 获取字段
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||||
Field field = clazz.getDeclaredField("name");
|
||||
field.setAccessible(true);
|
||||
field.set(user, "John");
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||||
// 获取方法
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||||
Method method = clazz.getMethod("getName");
|
||||
String name = (String) method.invoke(user);
|
||||
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||||
// 获取构造函数
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||||
Constructor<?> constructor = clazz.getConstructor(String.class);
|
||||
User user2 = (User) constructor.newInstance("John");
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||||
```
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## 注解
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### 内置注解
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```java
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// @Override：重写方法
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||||
@Override
|
||||
public void method() { }
|
||||
|
||||
// @Deprecated：已废弃
|
||||
@Deprecated
|
||||
public void oldMethod() { }
|
||||
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||||
// @SuppressWarnings：抑制警告
|
||||
@SuppressWarnings("unchecked")
|
||||
public void method() { }
|
||||
```
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||||
### 自定义注解
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||||
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||||
```java
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||||
// 定义注解
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||||
@Target(ElementType.METHOD)
|
||||
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
|
||||
public @interface MyAnnotation {
|
||||
String value() default "";
|
||||
int count() default 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 使用注解
|
||||
@MyAnnotation(value = "test", count = 5)
|
||||
public void method() { }
|
||||
|
||||
// 读取注解
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||||
Method method = MyClass.class.getMethod("method");
|
||||
MyAnnotation annotation = method.getAnnotation(MyAnnotation.class);
|
||||
String value = annotation.value();
|
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```
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---
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||||
## 多线程基础
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||||
### 创建线程
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||||
```java
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||||
// 方式1：继承 Thread
|
||||
public class MyThread extends Thread {
|
||||
@Override
|
||||
public void run() {
|
||||
System.out.println("Thread running");
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
MyThread thread = new MyThread();
|
||||
thread.start();
|
||||
|
||||
// 方式2：实现 Runnable
|
||||
public class MyRunnable implements Runnable {
|
||||
@Override
|
||||
public void run() {
|
||||
System.out.println("Thread running");
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
Thread thread2 = new Thread(new MyRunnable());
|
||||
thread2.start();
|
||||
|
||||
// 方式3：Lambda 表达式
|
||||
Thread thread3 = new Thread(() -> {
|
||||
System.out.println("Thread running");
|
||||
});
|
||||
thread3.start();
|
||||
```
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### 线程同步
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```java
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// synchronized 关键字
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public class Counter {
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private int count = 0;
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||||
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||||
public synchronized void increment() {
|
||||
count++;
|
||||
}
|
||||
}
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||||
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||||
// Lock
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||||
private Lock lock = new ReentrantLock();
|
||||
|
||||
public void method() {
|
||||
lock.lock();
|
||||
try {
|
||||
// 临界区代码
|
||||
} finally {
|
||||
lock.unlock();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
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||||
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||||
---
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||||
## IO流
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||||
### 字节流
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||||
```java
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||||
// FileInputStream / FileOutputStream
|
||||
try (FileInputStream fis = new FileInputStream("input.txt");
|
||||
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("output.txt")) {
|
||||
int data;
|
||||
while ((data = fis.read()) != -1) {
|
||||
fos.write(data);
|
||||
}
|
||||
}
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||||
```
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||||
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||||
### 字符流
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||||
```java
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||||
// FileReader / FileWriter
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||||
try (FileReader fr = new FileReader("input.txt");
|
||||
FileWriter fw = new FileWriter("output.txt")) {
|
||||
int data;
|
||||
while ((data = fr.read()) != -1) {
|
||||
fw.write(data);
|
||||
}
|
||||
}
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||||
```
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||||
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||||
### 缓冲流
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||||
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||||
```java
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||||
// BufferedInputStream / BufferedOutputStream
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||||
try (BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(
|
||||
new FileInputStream("input.txt"));
|
||||
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(
|
||||
new FileOutputStream("output.txt"))) {
|
||||
int data;
|
||||
while ((data = bis.read()) != -1) {
|
||||
bos.write(data);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
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||||
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||||
---
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||||
## JVM基础
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||||
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||||
### 内存区域
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||||
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||||
```java
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||||
// JVM 内存区域
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||||
// 1. 程序计数器：当前执行指令的地址
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||||
// 2. 虚拟机栈：方法执行时的栈帧
|
||||
// 3. 本地方法栈：Native 方法执行
|
||||
// 4. 堆：对象实例
|
||||
// 5. 方法区：类信息、常量、静态变量
|
||||
```
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||||
|
||||
### 垃圾回收
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||||
|
||||
```java
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||||
// GC 算法
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||||
// 1. 标记-清除
|
||||
// 2. 标记-复制
|
||||
// 3. 标记-整理
|
||||
// 4. 分代收集
|
||||
|
||||
// GC 类型
|
||||
// - Minor GC：新生代回收
|
||||
// - Major GC：老年代回收
|
||||
// - Full GC：整个堆回收
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||||
```
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||||
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---
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||||
## 面试常见问题
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||||
### Q1: Java 三大特性？
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||||
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||||
**答案：**
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1. **封装**：隐藏内部实现，提供公共接口
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||||
2. **继承**：子类继承父类的属性和方法
|
||||
3. **多态**：同一接口，不同实现
|
||||
|
||||
### Q2: ArrayList 和 LinkedList 的区别？
|
||||
|
||||
**答案：**
|
||||
- **ArrayList**：基于数组，随机访问快，插入删除慢
|
||||
- **LinkedList**：基于链表，随机访问慢，插入删除快
|
||||
|
||||
### Q3: HashMap 的实现原理？
|
||||
|
||||
**答案：**
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||||
- 基于数组和链表（Java 8+ 使用红黑树）
|
||||
- 通过 hashCode 计算数组索引
|
||||
- 解决冲突使用链表或红黑树
|
||||
|
||||
### Q4: 异常处理的机制？
|
||||
|
||||
**答案：**
|
||||
- **try-catch-finally**：捕获和处理异常
|
||||
- **throws**：声明可能抛出的异常
|
||||
- **throw**：抛出异常
|
||||
|
||||
### Q5: 泛型的作用？
|
||||
|
||||
**答案：**
|
||||
1. 类型安全：编译时检查类型
|
||||
2. 消除强制转换
|
||||
3. 提高代码可读性
|
||||
|
||||
---
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||||
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||||
*最后更新：2024年*
|
||||
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