JAVA基础笔记

目录

• 01 面向对象
  • 什么是面向对象
    • 面向对象、面向过程
    • 面向对象的三大特征和五大原则
      • 三大特性是：封装,继承,多态
      • 五大基本原则
  • 平台无关性
  • 值传递
  • 封装、继承、多态
    • 封装
    • 继承
    • 多态
    • 抽象
    • 方法的重写与重载
    • java的继承与实现
    • 构造函数与默认构造函数
    • 类变量、成员变量和局部变量
    • 成员变量和方法作用域
• 02 java基础知识
  • 8 种基本数据类型：
  • 自动拆装箱
    • Integer的缓存机制
  • String
    • 字符串的不可变性
    • String.valueOf 与 Integer.toString的区别
    • switch 对String的支持
    • 字符串池、常量池（运行时常量池、Class 常量池）、intern
  • 熟悉 Java 中各种关键字
    • transient
    • instanceof
    • final
      • 修饰类
      • 修饰方法
      • 修饰成员变量
    • static
      • static方法
      • static变量
      • static代码块
    • volatile
    • synchronized
    • const
  • 集合类
    • ArrayList 和 LinkedList 和 Vector 的区别
    • SynchronizedList 和 Vector 的区别
    • HashMap、HashTable、ConcurrentHashMap 区别
  • Set 和 List 区别？Set 如何保证元素不重复？
    • Set 和 List 区别
    • Set 如何保证元素不重复
  • Java 8 中 stream 相关用法
  • Collection 和 Collections 区别
  • Arrays.asList 获得的 List 使用时需要注意什么
  • Enumeration 和 Iterator 区别
• 枚举
  • 枚举的用法、枚举的实现、枚举与单例、Enum 类
  • Java 枚举如何比较
  • switch 对枚举的支持
  • 枚举的序列化如何实现
  • 枚举的线程安全性问题
• IO
  • 字符流、字节流、输入流、输出流、
  • 同步、异步、阻塞、非阻塞、Linux 5 种 IO 模型
    • 阻塞IO
    • 非阻塞IO
    • IO复用模型
    • 信号驱动式IO模型
    • 异步IO模型
  • BIO、NIO 和 AIO 的区别、三种 IO 的用法与原理、netty
• 反射
  • 反射与工厂模式、反射有什么用
  • Class 类、java.lang.reflect.*

01 面向对象

什么是面向对象

面向对象、面向过程

面向对象程序设计(Object Oriented Programming)作为一种新方法，其本质是以建立模型体现出来的抽象思维过程和面向对象的方法。 模型是用来反映现实世界中事物特征的。
面向过程 “面向过程”(Procedure Oriented)是一种以过程为中心的编程思想。 这些都是以什么正在发生为主要目标进行编程，不同于面向对象的是谁在受影响。 与面向对象明显的不同就是封装、继承、类。

面向对象的三大特征和五大原则

三大特性是：封装,继承,多态

所谓封装，也就是把客观事物封装成抽象的类，并且类可以把自己的数据和方法只让可信的类或者对象操作，对不可信的进行信息隐藏。封装是面向对象的特征之一，是对象和类概念的主要特性。 简单的说，一个类就是一个封装了数据以及操作这些数据的代码的逻辑实体。在一个对象内部，某些代码或某些数据可以是私有的，不能被外界访问。通过这种方式，对象对内部数据提供了不同级别的保护，以防止程序中无关的部分意外的改变或错误的使用了对象的私有部分。

所谓继承是指可以让某个类型的对象获得另一个类型的对象的属性的方法。它支持按级分类的概念。继承是指这样一种能力：它可以使用现有类的所有功能，并在无需重新编写原来的类的情况下对这些功能进行扩展。 通过继承创建的新类称为“子类”或“派生类”，被继承的类称为“基类”、“父类”或“超类”。继承的过程，就是从一般到特殊的过程。要实现继承，可以通过“继承”（Inheritance）和“组合”（Composition）来实现。继承概念的实现方式有二类：实现继承与接口继承。实现继承是指直接使用基类的属性和方法而无需额外编码的能力；接口继承是指仅使用属性和方法的名称、但是子类必须提供实现的能力；

所谓多态就是指一个类实例的相同方法在不同情形有不同表现形式。多态机制使具有不同内部结构的对象可以共享相同的外部接口。这意味着，虽然针对不同对象的具体操作不同，但通过一个公共的类，它们（那些操作）可以通过相同的方式予以调用。

五大基本原则

单一职责原则SRP(Single Responsibility Principle)
是指一个类的功能要单一，不能包罗万象。如同一个人一样，分配的工作不能太多，否则一天到晚虽然忙忙碌碌的，但效率却高不起来。

开放封闭原则OCP(Open－Close Principle)
一个模块在扩展性方面应该是开放的而在更改性方面应该是封闭的。比如：一个网络模块，原来只服务端功能，而现在要加入客户端功能，
那么应当在不用修改服务端功能代码的前提下，就能够增加客户端功能的实现代码，这要求在设计之初，就应当将服务端和客户端分开，公共部分抽象出来。

替换原则(the Liskov Substitution Principle LSP)
子类应当可以替换父类并出现在父类能够出现的任何地方。比如：公司搞年度晚会，所有员工可以参加抽奖，那么不管是老员工还是新员工，
也不管是总部员工还是外派员工，都应当可以参加抽奖，否则这公司就不和谐了。

依赖原则(the Dependency Inversion Principle DIP) 具体依赖抽象，上层依赖下层。假设B是较A低的模块，但B需要使用到A的功能，
这个时候，B不应当直接使用A中的具体类： 而应当由B定义一抽象接口，并由A来实现这个抽象接口，B只使用这个抽象接口：这样就达到
了依赖倒置的目的，B也解除了对A的依赖，反过来是A依赖于B定义的抽象接口。通过上层模块难以避免依赖下层模块，假如B也直接依赖A的实现，那么就可能造成循环依赖。一个常见的问题就是编译A模块时需要直接包含到B模块的cpp文件，而编译B时同样要直接包含到A的cpp文件。

接口分离原则(the Interface Segregation Principle ISP)
模块间要通过抽象接口隔离开，而不是通过具体的类强耦合起来

平台无关性

JVM所指的就是Java虚拟机。Java正是凭借Java虚拟机来实现其平台无关性的。通过在机器与编译程序之间加入一层抽象（即JVM）来实现脱离平台这一性质。
jvm还支持哪些语言（Kotlin、Grooy、JRuby、Jython、Scala）

值传递

封装、继承、多态

封装

1.定义：隐藏对象的属性和实现细节，仅对外公开接口,控制在程序中属性的读和修改的访问级别。

2.封装的目的是：增强安全性和简化编程，使用者不必了解具体的实现细节，而只是要通过外部接口，一特定的访问权限来使用类的成员。

3.封装的基本要求是:把所有的属性私有化，对每个属性提供getter和setter方法，如果有一个带参的构造函数的话，那一定要写一个不带参的构造函数。在开发的时候经常要对已经编写的类进行测试，所以在有的时候还有重写toString方法，但这不是必须的。

继承

1.目的：实现代码的复用。

2.介绍：当两个类具有相同的特征（属性）和行为（方法）时，可以将相同的部分抽取出来放到一个类中作为父类，其它两个类继承这个父类。继承后子类自动拥有了父类的属性和方法，但特别注意的是，父类的私有属性和构造方法并不能被继承。另外子类可以写自己特有的属性和方法，目的是实现功能的扩展，子类也可以复写父类的方法即方法的重写。子类不能继承父类中访问权限为private的成员变量和方法。子类可以重写父类的方法，及命名与父类同名的成员变量。有时候我们需要这样的需求：我们需要将某些事物尽可能地对这个世界隐藏，但是仍然允许子类的成员来访问它们。这个时候就需要使用到protected。

多态

1.概念：相同的事物，调用其相同的方法，参数也相同时，但表现的行为却不同。

2. Java实现多态有三个必要条件：继承、重写、向上转型。

继承：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定义，在调用这些方法时就会调用子类的方法。

向上转型：在多态中需要将子类的引用赋给父类对象，只有这样该引用才能够具备技能调用父类的方法和子类的方法。

只有满足了上述三个条件，我们才能够在同一个继承结构中使用统一的逻辑实现代码处理不同的对象，从而达到执行不同的行为。

3.多态的实现方式：

（1）基于继承实现的多态

基于继承的实现机制主要表现在父类和继承该父类的一个或多个子类对某些方法的重写，多个子类对同一方法的重写可以表现出不同的行为。

（2）基于接口实现的多态

继承是通过重写父类的同一方法的几个不同子类来体现的，那么就可就是通过实现接口并覆盖接口中同一方法的几不同的类体现的。

在接口的多态中，指向接口的引用必须是指定这实现了该接口的一个类的实例程序，在运行时，根据对象引用的实际类型来执行对应的方法。

继承都是单继承，只能为一组相关的类提供一致的服务接口。但是接口可以是多继承多实现，它能够利用一组相关或者不相关的接口进行组合与扩充，能够对外提供一致的服务接口。所以它相对于继承来说有更好的灵活性。

4.多态性主要表现在如下两个方面:

(1)方法重载.通常指在同一个类中,相同的方法名对应着不同的方法实现,但是方法的参数不同.

(2)成员覆盖.通常指在不同类(父类和子类)中,允许有相同的变量名,但是数据类型不同;也允许有相同的方法名，但是对应的方法实现不同.

5.多态的好处：程序的可扩展性及可维护性增强。

抽象

1.介绍：在面向对象的概念中，我们知道所有的对象都是通过类来描绘的，但是并不是所有的类都是用来描绘对象的，如果一个类中没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象，这样的类就是抽象类。抽象类往往用来表征我们在对问题领域进行分析、 设计中得出的抽象概念，是对一系列看上去不同，但是本质上相同的具体概念的抽象，我们不能把它们实例化（拿不出一个具体的东西）所以称之为抽象。

2.抽象方法：被abstract修饰的方法是抽象方法，抽象方法没有方法体。修饰符 abstract 返回值类型 函数名();抽象方法的修饰符只能用public或者protected或者没有修饰，不能被final，static，private修饰。

（1）、类即使不包含抽象方法，也可以定义成抽象类。
（2）、类中含有抽象方法的类一定要定义成抽象类。
（3）、抽象类中字段的定义和子类的访问与一般类没有变化。
（4）、扩展抽象类有两种方法，第一种是在子类中定义部分抽象方法或者抽象方法不定义，这样子类也必须定义成抽象类，第二种是定义全部的抽象方法，这样子类就可以不定义成抽象的了。
（5）、抽象类不能被实例化，但是可以定义一个抽象类的对象变量，这个变量可以引用非抽象子类的对象。
（6）、抽象类中包含有构造方法，也可以显式书写构造方法，构造方法在实例化子类的对象中调用。

方法的重写与重载

方法的重写(Overriding)和重载(Overloading)是java多态性的不同表现，重写是父类与子类之间多态性的一种表现，重载可以理解成多态的具体表现形式。 (1)方法重载是一个类中定义了多个方法名相同,而他们的参数的数量不同或数量相同而类型和次序不同,则称为方法的重载(Overloading)。

java的继承与实现

继承和接口都能实现代码重用，提高开发效率。提现了实物的传递性，继承关系达到复用的目的。

构造函数与默认构造函数

1、默认构造函数(无参数构造函数)
$$默认构造函数根据类型为对象提供默认值，如：0，null等。
2、参数化构造函数
$$参数化构造函数用于为不同对象提供不同初始化的值。

类变量、成员变量和局部变量

成员变量：
1、成员变量定义在类中，在整个类中都可以被访问。
2、成员变量随着对象的建立而建立，随着对象的消失而消失，存在于对象所在的堆内存中。
3、成员变量有默认初始化值。
     局部变量：
1、局部变量只定义在局部范围内，如：函数内，语句内等，只在所属的区域有效。
2、局部变量存在于栈内存中，作用的范围结束，变量空间会自动释放。
3、局部变量没有默认初始化值 
类变量：
类变量（也叫静态变量）是类中独立于方法之外的变量，用static 修饰。（static表示“全局的”、“静态的”，用来修饰成员变量和成员方法，或静态代码块（静态代码块独立于类成员，jvm加载类时会执行静态代码块，每个代码块只执行一次，按顺序执行））。

成员变量和方法作用域

作用域，可见性	当前类	同一package	子类	其他package
public	可见	可见	可见	可见
private	可见	不可见	不可见	不可见
protected	可见	可见	可见	不可见
default	可见	可见	不可见	不可见

02 java基础知识

8 种基本数据类型：

整型：byte,short,int, long
浮点型：double,float
布尔型：boolean
字符型：char

序号	数据类型	大小/位	封装类	默认值（零值）	可表示数据范围
1	byte	8	Byte	byte(0)	-128-127
2	short	16	Short	short(0)	-32768-32767
3	int	32	Integer	0	-2147483648~2147483647
4	long	64	Long	0L	-9223372036854775808~9223372036854775807
5	float	32	Float	0.0f	1.4E-45~3.4028235E38
6	double	64	Double	0.0D	4.9E-324~1.7976931348623157E308
7	char	16	Character	空（'\u0000'）	0~65535
8	boolean	8	Boolean	false	true或false

自动拆装箱

基本数据类型：byte，int， short， long， boolean，char， float，double等

包装类型 ： Byte，Integer，Short，Long，Boolean，Character，Float,Double等
自动装箱都是通过包装类的valueOf()方法来实现的.自动拆箱都是通过包装类对象的xxxValue()来实现的。

Integer的缓存机制

Integer缓存默认范围是-128<—>127

String

字符串的不可变性

因为字符串的底层使用的是数组存储，数组的长度是不可变的。且使用final，private修饰，不能直接方法，String也没有提供直接修改的方法。

String.valueOf 与 Integer.toString的区别

String.valueOf

public static String valueOf(Object obj) {
   return (obj == null) ? "null" : obj.toString();
}

Integer.toString

 public static String toString(int i) {
        if (i == Integer.MIN_VALUE)
            return "-2147483648";
        int size = (i < 0) ? stringSize(-i) + 1 : stringSize(i);
        char[] buf = new char[size];
        getChars(i, size, buf);
        return new String(buf, true);
    }

switch 对String的支持

int -- 原生支持
char -- 取ascii码比较
String -- 取hashcode+eqauls比较

字符串池、常量池（运行时常量池、Class 常量池）、intern

字符串池的实现有一个前提条件：String对象是不可变的。因为这样可以保证多个引用可以同事指向字符串池中的同一个对象。如果字符串是可变的，那么一个引用操作改变了对象的值，对其他引用会有影响，这样显然是不合理的。

字符串池的优缺点：字符串池的优点就是避免了相同内容的字符串的创建，节省了内存，省去了创建相同字符串的时间，同时提升了性能；另一方面，字符串池的缺点就是牺牲了JVM在常量池中遍历对象所需要的时间，不过其时间成本相比而言比较低。

intern方法使用：一个初始为空的字符串池，它由类String独自维护。当调用 intern方法时，如果池已经包含一个等于此String对象的字符串（用equals(oject)方法确定），则返回池中的字符串。否则，将此String对象添加到池中，并返回此String对象的引用。 对于任意两个字符串s和t，当且仅当s.equals(t)为true时，s.instan() == t.instan才为true。所有字面值字符串和字符串赋值常量表达式都使用 intern方法进行操作。

熟悉 Java 中各种关键字

transient、instanceof、final、static、volatile、synchronized、const 原理及用法

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transient

Java语言的关键字，变量修饰符，如果用transient声明一个实例变量，当对象存储时，它的值不需要维持。换句话来说就是，用transient关键字标记的成员变量不参与序列化过程。

作用：
        Java的serialization提供了一种持久化对象实例的机制。当持久化对象时，可能有一个特殊的对象数据成员，我们不想用serialization机制来保存它。为了在一个特定对象的一个域上关闭serialization，可以在这个域前加上关键字transient。当一个对象被序列化的时候，transient型变量的值不包括在序列化的表示中，然而非transient型的变量是被包括进去的。

instanceof

java 中的instanceof 运算符是用来在运行时指出对象是否是特定类的一个实例。instanceof通过返回一个布尔值来指出，这个对象是否是这个特定类或者是它的子类的一个实例。

用法：
result = object instanceof class
参数：
Result：布尔类型。
Object：必选项。任意对象表达式。
Class：必选项。任意已定义的对象类。
说明：
如果 object 是 class 的一个实例，则 instanceof 运算符返回 true。如果 object 不是指定类的一个实例，或者 object 是 null，则返回 false。

final

修饰类

修饰类当用final去修饰一个类的时候，表示这个类不能被继承。
注意：
a. 被final修饰的类，final类中的成员变量可以根据自己的实际需要设计为fianl。
b. final类中的成员方法都会被隐式的指定为final方法

修饰方法

被final修饰的方法不能被重写。
注意：
a. 一个类的private方法会隐式的被指定为final方法。
b. 如果父类中有final修饰的方法，那么子类不能去重写。

修饰成员变量

注意：
a. 必须初始化值。
b. 被fianl修饰的成员变量赋值，有两种方式：1、直接赋值 2、全部在构造方法中赋初值。
c. 如果修饰的成员变量是基本类型，则表示这个变量的值不能改变。
d. 如果修饰的成员变量是一个引用类型，则是说这个引用的地址的值不能修改，但是这个引用所指向的对象里面的内容还是可以改变的。

static

　　方便在没有创建对象的情况下来进行调用（方法/变量）。

static方法

　　static方法一般称作静态方法，由于静态方法不依赖于任何对象就可以进行访问，因此对于静态方法来说，是没有this的，因为它不依附于任何对象，既然都没有对象，就谈不上this了。并且由于这个特性，在静态方法中不能访问类的非静态成员变量和非静态成员方法，因为非静态成员方法/变量都是必须依赖具体的对象才能够被调用。

static变量

　　static变量也称作静态变量，静态变量和非静态变量的区别是：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。而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。

　　static成员变量的初始化顺序按照定义的顺序进行初始化。

static代码块

　　static关键字还有一个比较关键的作用就是 用来形成静态代码块以优化程序性能。static块可以置于类中的任何地方，类中可以有多个static块。在类初次被加载的时候，会按照static块的顺序来执行每个static块，并且只会执行一次。

静态代码块会优先于构造方法执行。

volatile

volatile作为java中的关键词之一，用以声明变量的值可能随时会别的线程修改，使用volatile修饰的变量会强制将修改的值立即写入主存，主存中值的更新会使缓存中的值失效(非volatile变量不具备这样的特性，非volatile变量的值会被缓存，线程A更新了这个值，线程B读取这个变量的值时可能读到的并不是是线程A更新后的值)。volatile会禁止指令重排。

synchronized

synchronized可以保证方法或者代码块在运行时，同一时刻只有一个方法可以进入到临界区，同时它还可以保证共享变量的内存可见性

const

集合类

常用集合类的使用、ArrayList 和 LinkedList 和 Vector 的区别 、SynchronizedList 和 Vector 的区别、HashMap、HashTable、ConcurrentHashMap 区别

Java 中的集合主要分为四类：
List 列表，有序，可重复
Queue 队列，有序，可重复
Set 集合，不可重复
Map 映射，无序，键唯一，值不唯一每种集合类型下都包含多个具体的实现类

ArrayList 和 LinkedList 和 Vector 的区别

ArrayList 实现为数组，扩容方式为每次增加50%,线程不安全
LinkedList 实现为双向链表，不需要扩容，线程不安全
Vector 扩容 增加一倍，线程安全

SynchronizedList 和 Vector 的区别

HashMap、HashTable、ConcurrentHashMap 区别

Set 和 List 区别？Set 如何保证元素不重复？

Set 和 List 区别

1. Set 接口实例存储的是无序的，不重复的数据。List 接口实例存储的是有序的，可以重复的元素。

2. Set检索效率低下，删除和插入效率高，插入和删除不会引起元素位置改变 <实现类有HashSet,TreeSet>。

3. List和数组类似，可以动态增长，根据实际存储的数据的长度自动增长List的长度。查找元素效率高，插入删除效率低，因为会引起其他元素位置改变 <实现类有ArrayList,LinkedList,Vector> 。（以上观点来自搜索结果，实际上LinkedList由双向链表实现，插入删除效率不低）

Set 如何保证元素不重复

HashSet底层实现为HashMap,HashMap的key不会重复

Java 8 中 stream 相关用法

Stream（流）是一个来自数据源的元素队列并支持聚合操作
元素是特定类型的对象，形成一个队列。 Java中的Stream并不会存储元素，而是按需计算。
数据源 流的来源。 可以是集合，数组，I/O channel， 产生器generator 等。
聚合操作 类似SQL语句一样的操作， 比如filter, map, reduce, find, match, sorted等。
和以前的Collection操作不同， Stream操作还有两个基础的特征：
Pipelining: 中间操作都会返回流对象本身。 这样多个操作可以串联成一个管道， 如同流式风格（fluent style）。 这样做可以对操作进行优化， 比如延迟执行(laziness)和短路( short-circuiting)。
内部迭代： 以前对集合遍历都是通过Iterator或者For-Each的方式, 显式的在集合外部进行迭代， 这叫做外部迭代。 Stream提供了内部迭代的方式， 通过访问者模式(Visitor)实现。

Collection 和 Collections 区别

Collection java.util.Collection 是一个集合接口（集合类的一个顶级接口）。它提供了对集合对象进行基本操作的通用接口方法
Collections java.util.Collections Collections则是集合类的一个工具类/帮助类，其中提供了一系列静态方法，用于对集合中元素进行排序、搜索以及线程安全等各种操作。

Arrays.asList 获得的 List 使用时需要注意什么

Arrays.asList 不可变数组 add，remove这些method时出现 java.lang.UnsupportedOperationException异常。这是由于Arrays.asList() 返回java.util.Arrays$ArrayList， 而不是ArrayList。Arrays$ArrayList和ArrayList都是继承AbstractList，remove、add等method在AbstractList中是默认throw UnsupportedOperationException而且不作任何操作。

Enumeration 和 Iterator 区别

Iterator除了能读取集合的数据之外，也能数据进行删除操作；而Enumeration只能读取集合的数据，而不能对数据进行修改。

Iterator支持fail-fast机制，而Enumeration不支持fail-fast机制。Enumeration 是JDK 1.0添加的接口。使用到它的函数包括Vector、Hashtable等类，这些类都是JDK 1.0中加入的。Iterator是JDK1.2添加的接口，Iterator是基于Enumeration实现的，同时Iterator支持fail-fast机制，所以Iterator遍历集合时会比Enumeration遍历集合慢一些。

枚举

枚举的用法、枚举的实现、枚举与单例、Enum 类

// final修饰,无法被继承
public final class Color extends Enum {

    // 为了避免 返回的数组修改,而引起内部values值的改变,返回的是原数组的副本
    public static Color[] values() {
        return (Color[]) $VALUES.clone();
    }

    // 按名字获取枚举实例
    public static Color valueOf(String name) {
        return (Color) Enum.valueOf(em / Color, name);
    }

    // 私有的构造函数
    private Color(String name, int ordinal) {
        super(name, ordinal);
    }

    // enum第一行的声明的变量,都对应一个枚举实例对象
    public static final Color BLACK;
    public static final Color WHITE;
    //
    private static final Color $VALUES[];

    // 静态域初始化,说明在类加载的cinit阶段就会被实例化,jvm能够保证类加载过程的线程安全
    static {
        BLACK = new Color("BLACK", 0);
        WHITE = new Color("WHITE", 1);
        $VALUES = (new Color[]{
                BLACK, WHITE
        });
    }
}

创建枚举类型要使用 enum 关键字，隐含了所创建的类型都是 java.lang.Enum 类的子类（java.lang.Enum 是一个抽象类）。
枚举继承了java.lang.enum 类，不能继承其他类，被final修饰，不能被其他类继承
枚举可以保证单例

枚举类的特点总结

1. 枚举实例必须在 enum关键字声明的类中显式的指定(首行开始的以第一个分号结束)
2. 除了1, 没有任何方式(new,clone,反射,序列化)可以手动创建枚举实例
3. 枚举类不可被继承
4. 枚举类是线程安全的
5. 枚举类型是类型安全的(typesafe)
6. 无法继承其他类(已经默认继承Enum)

Java 枚举如何比较

equale,==,compare都支持

switch 对枚举的支持

switch判断的是枚举类的ordinal方法，即枚举值的序列值。

枚举的序列化如何实现

在序列化的时候Java仅仅是将枚举对象的name属性输出到结果中，反序列化的时候则是通过java.lang.Enum的valueOf方法来根据名字查找枚举对象。同时，编译器是不允许任何对这种序列化机制的定制的，因此禁用了writeObject、readObject、readObjectNoData、writeReplace和readResolve等方法。

枚举的线程安全性问题

当一个Java类第一次被真正使用到的时候静态资源被初始化、Java类的加载和初始化过程都是线程安全的。所以，创建一个enum类型是线程安全的。

IO

字符流、字节流、输入流、输出流、

字节流--传输过程中，传输数据的最基本单位是字节的流。
字符流--传输过程中，传输数据的最基本单位是字符的流。
输入流是相对程序而言的，外部传入数据给程序需要借助输入流。
输出流是相对程序而言的，程序把数据传输到外部需要借助输出流。

常见的输入流
InputStream
FileInputStream
BufferedInputStream 【BufferedInputStream不是InputStream的直接实现子类，是FilterInputStream的子类】

他们的区别与用途：

• InputStream是字节输入流的抽象基类 ,InputStream作为基类，给它的基类定义了几个通用的函数：

read(byte[] b)：从流中读取b的长度个字节的数据存储到b中，返回结果是读取的字节个数（当再次读时，如果返回-1说明到了结尾，没有了数据）
read(byte[] b, int off, int len)：从流中从off的位置开始读取len个字节的数据存储到b中，返回结果是实际读取到的字节个数（当再次读时，如果返回-1说明到了结尾，没有了数据）
close()：关闭流，释放资源。

• FileInputStream主要用来操作文件输入流，它除了可以使用基类定义的函数外,它还实现了基类的read()函数（无参的）：

read():从流中读取1个字节的数据，返回结果是一个int，（如果编码是以一个字节一个字符的，可以尝试转成char，用来查看数据）。

• BufferedInputStream带有缓冲的意思，普通的读是从硬盘里面读，而带有缓冲区之后，BufferedInputStream已经提前将数据封装到内存中，内存中操作数据要快，所以它的效率要要非缓冲的要高。它除了可以使用基类定义的函数外,它还实现了基类的read()函数（无参的）：

read():从流中读取1个字节的数据，返回结果是一个int，（如果编码是以一个字节一个字符的，可以尝试转成char，用来查看数据）。

同步、异步、阻塞、非阻塞、Linux 5 种 IO 模型

网络IO的模型大致包括下面几种

同步模型（synchronous IO）
阻塞IO（bloking IO）
非阻塞IO（non-blocking IO）
多路复用IO（multiplexing IO）
信号驱动式IO（signal-driven IO）
异步IO（asynchronous IO）
异步IO

网络IO的本质是socket的读取，socket在linux系统被抽象为流，IO可以理解为对流的操作。对于一次IO访问，数据会先被拷贝到操作系统内核的缓冲区中，然后才会从操作系统内核的缓冲区拷贝到应用程序的地址空间，所以一般会经历两个阶段：

1.等待所有数据都准备好或者一直在等待数据，有数据的时候将数据拷贝到系统内核；
2.将内核缓存中数据拷贝到用户进程中；
对于socket流而言：

1.等待网络上的数据分组到达，然后被复制到内核的某个缓冲区；
2.把数据从内核缓冲区复制到应用进程缓冲区中；

阻塞IO

所有套接字默认的都是阻塞的，以recvfrom系统调用为例子，它要等到有数据报到达且被复制到应用进程的缓冲区中或者发生了错误才返回。若没有数据到达那么将一直会阻塞。

非阻塞IO

所有套接字默认的都是阻塞的，以recvfrom系统调用为例子，它要等到有数据报到达且被复制到应用进程的缓冲区中或者发生了错误才返回。若没有数据到达那么将一直会阻塞。

当一个应用进程循环调用recvfrom的时候，这种操作叫做轮询。应用进程轮询内核，检查某个操作是否准备就绪，当IO操作准备就绪可以操作的时候就会进行真正的IO操作，就是将数据从内核写入用户空间的过程。但是这样做会导致CPU的大量耗费。

IO复用模型

其中select是通过不断的轮询，查看是否有就绪事件。如果有的话，再把所有的流遍历一遍看是哪个流准备就绪。而poll也是采用这样的轮询，只不过poll采用的是链表存储，所以没有最大连接数的限制，epoll是even poll，和忙轮询、无差别轮询不一样，它会把哪个流发生了怎样的I/O事件通知我们，不用全都遍历一遍才知道是哪个流发生了。所以我们说epoll实际上是事件驱动（每个事件关联上fd）的，此时我们对这些流的操作都是有意义的。（复杂度降低到了O(1)），而select和poll查找复杂度都是O(n)。

信号驱动式IO模型

我们也可以用信号让内核在文件描述符准备就绪的时候通知用户进程，即是告知我们什么时候可以启动IO操作。就如数据准备好了，内核就会以一种形式通知用户进程。

这种模型的优势就在于数据到达之前不被阻塞，主循环可以继续执行，用户进程只需要等到着来自信号的处理函数的通知即可，其中既可以是数据已准备好被处理，也可以是数据报已准备好被读取。

异步IO模型

异步IO由POSIX规范定义的。一般地说，这些函数的工作机制就是：由用户进程告知内核启动一个操作，并且由内核去操作，操作完后给用户进程发一个通知，通知用户进程操作完了（包括数据从内核缓冲区拷贝到用户缓冲区的过程）。该模型与信号驱动式IO模型不同的就是，异步IO模型中，是由内核通知IO操作什么时候完成，而信号驱动式IO是由内核告知何时启动IO操作。

BIO、NIO 和 AIO 的区别、三种 IO 的用法与原理、netty

Java NIO ： 同步非阻塞，服务器实现模式为一个请求一个线程，即客户端发送的连接请求都会注册到多路复用器上，多路复用器轮询到连接有I/O请求时才启动一个线程进行处理。
Java AIO(NIO.2) ： 异步非阻塞，服务器实现模式为一个有效请求一个线程，客户端的I/O请求都是由OS先完成了再通知服务器应用去启动线程进行处理，
Java BIO: 同步并阻塞，服务器实现模式为一个连接一个线程，即客户端有连接请求时服务器端就需要启动一个线程进行处理，如果这个连接不做任何事情会造成不必要的线程开销.

反射

反射与工厂模式、反射有什么用

动态获取信息及动态调用对象方法的功能叫Java的反射机制。

工厂模式分为三种：
简单工厂模式（Simple Factory）
工厂方法模式（Factory Method）
抽象工厂模式（Abstract Factory）

反射有什么用
反射可以在运行时根据指定的类名获得类的信息，运行时确定类型，属于动态编译，发挥了java的灵活性；
在实际运用中，例如Spring中是可以通过修改配置文件来修改需要访问的类，而不需要重新修改代码

Class 类、java.lang.reflect.*