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jdk8

Primary LanguageJava

一、 java.lang

1、Object

Object类是所有类的父类,所以Object类的对象可以接收所有类的对象,可是除了类的对象之外,Object类连数组和接口对象也都可以接收。
方法:

getClass:

1、native方法
2、getClass是返回一个运行时的对象
3、getClass方法被final修饰,不能被重写
4、getClass与Object.class的区别,getClass是具体运行时的类的对象,class是编译时的对象
即:class 是一个类的属性,能获取该类编译时的类对象,而 getClass() 是一个类的方法,它是获取该类运行时的类对象。
例如:Parent p = new Son();
    System.out.println(p.getClass()); Son
    System.out.println(Parent.class); Parent
5、getClass方法的返回值类型其实是Class<? extends T>而非getClass方法声明中的Class<?>。

equals:

1、主要用于比较两个对象是否相等
2、需要做对象比较时,一般需要重写equals方法,因为object的equals默认时==。
3、==表示两个对象的地址是否相等
4、== 运算符用于比较基本类型的值是否相同
5、一般重写equals,也需要重写hashCode方法
6、equals 重写原则:
    自反性: x.equals(x)==true
    对称性: x.equals(y)==y.equals(x)
    传递性: x.equals(y)==true,y.equals(z)==true,x.equals(z)==true
    一致性: 多次调用 x.equals(y) 的值唯一
    x.equals(null) == false

hashCode:

1、native方法
2、返回值为int类型的哈希值。
3、Object默认是返回对象地址的hashCode值。
4、作用:主要是保证基于散列的集合,插入时不可重复,提高查找效率。
5、重写Equals时一般会重写hashCode。当hash类型集合使用对象作为key时,equals的值如果相同hashCode的值应该也相同才能找到。
7、hashCode 重写原则:
    两个对象相等(equals),其 hashCode 一定相同;
    两个对象不相等(equals),其 hashCode 有可能相同;
    hashCode 相同的两个对象,不一定相等(equals);
    hashCode 不相同的两个对象,一定不相等(equals);

toString:

1、默认实现为:类名+16进制无符号整型hashCode的值
2、根据需要可以重写
3、打印某个对象时,默认是调用 toString 方法,比如 System.out.println(person),等价于 System.out.println(person.toString())

finalize:

1、protected类型
2、finalize用户垃圾回收是由JVM调用。

registerNatives:

1、native修饰
2、在静态代码快中调用
3、是对本地方法注册,装载本地库。
notify()/notifyAll()/wait()等写到多线程的时候在做分析

2、String

String是一个final类,既不能被继承的类
String类实现了java.io.Serializable接口,可以实现序列化
String类实现了Comparable<String>,可以用于比较大小(按顺序比较单个字符的ASCII码)
String类实现了 CharSequence 接口,表示是一个有序字符的序列,因为String的本质是一个char类型数组

构造方法

可以构造空字符串对象,既""
可以根据String,StringBuilder,StringBuffer构造字符串对象
可以根据char数组,其子数组构造字符串对象
可以根据int数组,其子数组构造字符串对象
可以根据某个字符集编码对byte数组,其子数组解码并构造字符串对象

3、AbstractStringBuilder

实现Appendable,可以添加字符
抽象类,包含toString抽象方法
动态字符数组,数组内容可变
StringBuffer、StringBuilder的父类
扩容:
    MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;(有些虚拟机需要保存头信息)
    newCapacity = (value.length << 1) + 2,如果需要的长度比默认的长,则按照需要的扩容。
    需要校验是否最大长度超过nteger.MAX_VALUE和MAX_ARRAY_SIZE
    如果MAX_ARRAY_SIZE < newCapacity < nteger.MAX_VALUE;取 newCapacity

4、StringBuffer

final关键字修饰的类为最终类,无法被继承 
继承了AbstractStringBuilder类
实现了Serializable接口,可序列化
实现了CharSequence接口,是一个字符序列,可以进行字符序列的相关操作。

构造函数

构造函数都是调用父类构造方法
方法:
大多数方法调用的是父类方法,并加了synchronized修饰,所以是线程安全的

toString:

使用toStringCache,缓存上一次字符结果,保证字符串是同一个。(jdk8自测没有用到缓存)
toStringCache被transient修饰所以在io中不会被序列化

5、StringBuilder

构造函数都是调用父类构造方法
final标识,表示是不可继承的
方法:
大多数方法调用的是父类方法,与StringBuffer相比较没有用synchronized修饰,所以是线程不安全的,同时效率优于StringBuffer

toString:

没有使用缓存,每次都会创建新都对象。
toStringCache被transient修饰所以在io中不会被序列化

6、Boolean

Boolean是对boolean基本数据类型的封装
实现Serializable接口,可以序列化。
实现Comparable接口,可以做比较。
final标识,表示是不可继承的

属性值:

TRUE、FALSE
TYPE(bool的类类型)Boolean.TYPE == boolean.class !=Boolean.class

构造函数

Boolean(String s)
Boolean(boolean value)
方法:

parseBoolean(String s):

((s != null) && s.equalsIgnoreCase("true"));
只要不是true都为false

hashCode():

value ? 1231 : 1237;
固定都hash值

getBoolean(String name):

获取System.getProperty()中都属性

compare(boolean x, boolean y):

(x == y) ? 0 : (x ? 1 : -1);
true > false

logicalAnd(boolean a, boolean b) :

a && b

logicalOr(boolean a, boolean b) :

a || b

logicalXor(boolean a, boolean b) :

a ^ b

7、Byte

Byte是对byte基本数据类型的封装
Byte类大量使用了Integer的方法
final标识,表示是不可继承的
继承Number(抽象对象),所以Byte是数字。
Number实现Serializable接口
Number包含intValue、longValue、floatValue、doubleValue、byteValue、shortValue方法
实现Serializable接口,可以序列化。
实现Comparable接口,可以做比较。

属性值

MIN_VALUE = -128;MAX_VALUE = 127; (计算机以补码形式存储)
Byte.TYPE == byte.class != Byte.class
SIZE = 8; (定义了byte值的二进制补码格式的bit位数,固定8位。)
BYTES = SIZE / Byte. (SIZE;定义了byte值的二进制补码格式的字节数,计算值固定为1。)
byte value;(Byte因为是byte的包装类,所以这里包含了对应的byte基本类型数据的变量)

静态内部类

ByteCache

ByteCache Byte cache[] 中缓存-128 -- 127 Byte对象
方法:

parseByte(String s, int radix):

传入字符串和进制数

valueOf(byte b):

直接从ByteCache缓存中取

decode(String nm):

针对字符串解码,将字符串转换成Byte类型值。
主要逻辑是调用了Integer.decode方法获取解码后的数字,然后校验是否超出Byte的范围。

toUnsignedInt(byte x) :

转换为无符号的Int值

toUnsignedLong(byte x):

转换为无符号的Long值

equals(Object obj):

对比的是当前的值

toString():

Integer.toString((int)value)
调用的Integer的toString

8、Double

继承Number类
实现Comparable接口
final标识,表示是不可继承的
Double是double基础数据类型的包装类
double为64位双精度浮点数,使用科学计数法计数
double计数方式:
    符号位 指数  尾数  长度  
    1     8    23    32
符号位:0/1 正/负
数字 = 符号位*指数*尾数

属性:

double value;   当前double值
POSITIVE_INFINITY = 1.0 / 0.0;  POSITIVE_INFINITY 表示正无穷,值为0x7ff0000000000000L;标准定义指数域全为1,尾数域全为0
NEGATIVE_INFINITY = -1.0 / 0.0; NEGATIVE_INFINITY 表示负无穷,值为0xfff0000000000000L;标准定义指数域全为1,尾数域全为0
NaN = 0.0d / 0.0; NaN 英文缩写,Not-a-Number,标准定义为 指数域全为1,尾数域不全为0
MAX_VALUE = 0x1.fffffffffffffP+1023; 最大规约数
MIN_NORMAL = 0x1.0p-1022;            最小的规约数
MIN_VALUE = 0x0.0000000000001P-1022; 最小非规约数
MAX_EXPONENT =  1023;   最大的指数
MIN_EXPONENT = -1022;   最小的指数
SIZE = 64;  位数
BYTES = SIZE / Byte.SIZE;   字节数
TYPE = double.class != Double.class

构造方法:

Double(double value)
Double(String s) throws NumberFormatException

方法: toString()

调用FloatingDecimal.toJavaFormatString()方法
10^-3 ~ 10^7之间,会返回正常的十进制数,而不在这个范围时,会采用科学计数法表示。

toHexString(double d)

返回对应的十六进制字符串。

valueOf(String s) throws NumberFormatException valueOf(double d)

当参数为double类型时,直接new Double(d) 然后返回;
对于字符串参数,调用parseDouble转换成double数据值,然后new一个新对象返回。

isNaN(double v) isNaN()

return (v != v);
判断是不是一个数

isInfinite(double v) isInfinite()

判断是不是无穷数,包含正无穷和负无穷

isFinite(double d)

通过输入参数绝对值是否小于double类型的最大值,判断是不是有限数

byteValue() intValue() longValue() floatValue() doubleValue()

返回对应的类型值,强制类型转换。

hashCode(double value)

高32位与低32位异或计算返回int整数值作为hashCode

equals(Object obj)

首先判断是不是Double对象实例,然后通过doubleToLongBits获取两个对应的长整型数,判断两者是否一致;值得注意的是一些特殊值的判断逻辑。

doubleToLongBits(double value) doubleToRawLongBits(double value) longBitsToDouble(long bits)

返回表示浮点数的位

compareTo(Double anotherDouble) compare(double d1, double d2)

比较大小

sum(double a, double b)

求和

max(double a, double b)

返回其中一个较大的

min(double a, double b)

返回其中一个较小的

9、Float

Float是float数据类型的包装类
继承Number类
实现Comparable接口
final标识,表示是不可继承的
Float和Double都是浮点数,区别在于Float为32位,Double为64位

10、Integer

Integer是int的包装类,int是java的一种基本数据类型
Integer变量必须实例化后才能使用,而int变量不需要
非new生成的Integer变量指向的是java常量池中的对象,而new Integer()生成的变量指向堆中新建的对象,两者在内存中的地址不同)
Integer的默认值是null,int的默认值是0

属性:

MIN_VALUE = 0x80000000; - 2的31次方
MAX_VALUE = 0x7fffffff;   2的31次方减1
TYPE    integer.class = Integer.Type != Integer.class
digits  存储二进制到36进制所需要的所有字符
sizeTable 存储了对应位数的最大值
DigitTens   是为了获取0到99之间某个数的十位。直接通过数组就可以获取到该数到十位到值,不需要计算
DigitOnes   是为了获取0到99之间某个数的个位。直接通过数组就可以获取到该数到个位到值,不需要计算
value   Integer对象中真正保存int值的

构造函数: Integer(int value) Integer(String s)

Integer i = new Integer(10);
        i = 5;
本质是:
Integer i = new Integer(10);
        i = Integer.valueOf(5);

内部类:

此类为静态内部类
用于加载Integer类是缓存 -128 到 127 之间到Integer对象

方法: valueOf(int i) valueOf(String s) valueOf(String s, int radix)

可以设置进制
如果在-128 到 127 之间,直接从缓存中获取
如果不是则new
建议使用valueOf方法来代替构造函数。或者直接使用Integer i = 100;编译器会转成Integer s = Integer.valueOf(100);

从System.property 中获取Integer值

Integer getInteger(String nm)
第二个参数是默认值
Integer getInteger(String nm, int val)
Integer getInteger(String nm, Integer val)
Integer decode(String nm)
Integer valueOf(String s)
Integer valueOf(String s, int radix)
int parseUnsignedInt(String s)
int parseUnsignedInt(String s, int radix)
int parseInt(String s)
int parseInt(String s, int radix)

decode(String nm)

将 String 解码为 Integer。接受十进制、十六进制和八进制数字。
根据要解码的 String(mn)的形式转成不同进制的数字。
 mn由三部分组成:符号、基数说明符和字符序列。
 —0X123中-是符号位,0X是基数说明符(0表示八进制,0x,0X,#表示十六进制,什么都不写则表示十进制),123是数字字符序列。

hashCode(int value)

直接返回值

equals(Object obj)

直接比较值大小

11、Long

与Integer相似,区别在于Integer为32,位Long为64位。

12、Short

与Integer相似,区别在于Integer为32,位Short为16位。

13、Thread

实现了Runnable接口,默认run方法调用target.run();其中target为传入的Runnable对象
一个“线程”是在在程序中执行的线程。Java虚拟机允许应用多个线程并发运行。
每个线程都有优先级,优先级高的先执行。线程可能是守护线程或者不是。
线程的优先级等于创建线程的优先级
通常JVM启动,有一个非守护线程作为主线程。只有当Runtime.exit被调用或者所有非守护线程死亡时(run执行完毕并返回/抛出异常)JVM会停止运行这些线程
两种创建线程的方法:继承Thread类/实现Runnable接口
每个线程有自己的名称用来标识自己。但可能多个线程会重名,如果启动时没有创建名字,会自动生成一个。

关键属性:

name        是表示Thread的名字,可以通过Thread类的构造器中的参数来指定线程名字,
priority    表示线程的优先级(最大值为10,最小值为1,默认值为5),
daemon      表示线程是否是守护线程,如果在main线程中创建了一个守护线程,当main方法运行完毕之后,守护线程也会随着消亡。在JVM中,垃圾收集器线程就是守护线程。
target      表示要执行的任务。
group       线程群组

主要方法:

start()

start()用来启动一个线程,当调用start方法后,系统才会开启一个新的线程来执行用户定义的子任务,在这个过程中,会为相应的线程分配需要的资源。

run()

run()方法是不需要用户来调用的,当通过start方法启动一个线程之后,当线程获得了CPU执行时间,便进入run方法体去执行具体的任务。
注意,继承Thread类必须重写run方法,在run方法中定义具体要执行的任务。默认run方法调用target.run();其中target为传入的Runnable对象

sleep(long millis) sleep(long millis, int nanos)

sleep方法是静态方法,会使当前线程睡眠:(例如:Thread t1 = new Thread(); t1.sleep(5000); 表示的是当前线程睡5秒,并不是t1线程。)
sleep让线程睡眠,交出CPU,让CPU去执行其他的任务。
sleep方法不会释放锁,也就是说如果当前线程持有对某个对象的锁,则即使调用sleep方法,其他线程也无法访问这个对象。
sleep方法相当于让线程进入阻塞状态。

yield()

调用yield方法会让当前线程交出CPU权限,让CPU去执行其他的线程。
它跟sleep方法类似,同样不会释放锁。
但是yield不能控制具体的交出CPU的时间,另外,yield方法只能让拥有相同优先级的线程有获取CPU执行时间的机会。
它的实际运行流程是先检测当前是否有相同优先级的线程处于同可运行状态,如果有则把CPU的占有权交给此线程,否则继续运行原来的线程。
注意,调用yield方法并不会让线程进入阻塞状态,而是让线程重回就绪状态,它只需要等待重新获取CPU执行时间,这一点是和sleep方法不一样的。

join() join(long millis) join(long millis, int nanos)

join()方法的作用就是将调用join的线程优先执行。
主线程等待自线程执行完成后再执行。

interrupt()

中断线程

interrupted()

返回中断状态并且清除中断状态

isInterrupted()

返回中断状态,但不会清除中断状态

wait()

需要同一锁,与notify()、notifyAll()共同使用。
使调用wait()方法的线程释放共享资源锁,然后从运行状态退出,进入等待队列,直到被再次唤醒 或 定时等待 N 毫秒,如果没有通知就超时返回。
wait()方法属于Object的方法, 使用时首先需要获得锁,一般放在同步方法或同步代码块中,由synchronized关键字修饰,需要重新唤醒时由notify()方法和notifyAll()方法来唤醒。

notify() notifyAll()

这两个方法不属于Thread类中的方法,而是Object类中的方法.
但是这两个方法只有在线程中才有使用场景,作用在于唤醒正在等待状态的线程。
notify()方法随机唤醒等待队列中等待同一共享资源的线程,此线程回退出等待队列,进入可运行状态。
notifyAll()方法则是唤醒所有正在等待队列中等待同一共享资源的全部线程,全部退出等待队列,进入可运行状态

14) ThreadLocal

这个类提供线程局部变量,每个线程之间的数据进行隔离。
这些变量与正常的变量不同,每个线程访问一个(通过它的get或set方法)都有它自己的、独立初始化的变量副本。
ThreadLocal实例通常是类中的私有静态字段,希望将状态与线程关联(例如,用户ID或事务ID)。

原理:

Thread对象中有ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null 属性;
get、set、remove等方法本质操作的都是这个ThreadLocalMap
ThreadLocalMap:包含Entry[] table的一个数组,数据就存放在这个数组中。
Entry:包含一个 Object value;并且继承WeakReference,所以是一个弱引用的对象。
Entry通过构造方法传入ThreadLocal作为引用。

initialValue()

获取不到值时,使用该方法返回的值,get()方法中会使用。

set()

1、通过当前线程对象获取到该线程的ThreadLocalMap对象
2、如果ThreadLocalMap为null,则初始化并设置值。初始化的时候会初始化:Entry[] table
3、如果不为null,调用ThreadLocalMap的set方法
ThreadLocalMap.set:
    通过当前线程的threadLocalHashCode计算出table中的下标i。
    然后用该下标获取获取到Entry对象,并比较该Entry对象到引用对象是否与当前的ThreadLocal是否相等
    如果相等或者为null,则将Entry中的vlaue替换为当前要set的值
    如果不想等则下标自增,向后寻找直到返回的Entry为null。
    如果直到Entry为null也没有找到则将null替换为要set的值,并判断是否需要rehash

get()

1、通过当前线程对象获取到该线程的ThreadLocalMap对象
2、如果ThreadLocalMap为null,则初始化并设置值。初始化的时候会初始化:Entry[] table
3、如果不为null,调用ThreadLocalMap的getEntry方法
ThreadLocalMap.getEntry:
    通过当前线程的threadLocalHashCode计算出table中的下标i
    然后通过下标获取Entry对象,并比较该Entry对象到引用对象是否与当前的ThreadLocal是否相等
    如果相等则返回,如果不想等向后寻找直到直到找到相等到值或者null
    如果找到null,则返回initialValue()返回到值,并生成Entry对象添加到ThreadLocalMap中
    

remove()

1、通过当前线程对象获取到该线程的ThreadLocalMap对象
2、调用ThreadLocalMap.remove(this)
ThreadLocalMap.remove(this):
    通过当前线程的threadLocalHashCode计算出table中的下标i
    然后通过下标获取Entry对象,并比较该Entry对象到引用对象是否与当前的ThreadLocal是否相等
    如果相等则清除,如果不想等向后寻找直到直到找到相等到值后清除

15、Enum

Enum类是java.lang包中一个类,他是Java语言中所有枚举类型的公共基类
抽象类不能被实例化
Enum类无法被继承
实现Comparable和Serializable接口

enum Color {RED, BLUE, GREEN} 反编译后:

public final class Color extends Enum<Color> {
  public static final Color[] values() { return (Color[])$VALUES.clone(); }
  public static Color valueOf(String name) { ... }

  private Color(String s, int i) { super(s, i); }

  public static final Color RED;
  public static final Color BLUE;
  public static final Color GREEN;

  private static final Color $VALUES[];

  static {
    RED = new Color("RED", 0);
    BLUE = new Color("BLUE", 1);
    GREEN = new Color("GREEN", 2);
    $VALUES = (new Color[] { RED, BLUE, GREEN });
  }
} 
反编译后:
    final修饰
    extends Enum<Color>
    static {},静态代码块
    由于枚举类型的对象是static,并且在static块中初始化,所以由JVM的ClassLoader机制保证了线程安全性。

成员变量:

enum Color {RED, BLUE, GREEN}
name    RED、BLUE、GREEN
ordinal 0、  1、   2

构造函数:

Enum(String name, int ordinal) 
protected修饰,保护类型
子类构造函数中调用,传入name值和ordinal

方法:

toString():

返回name值

compareTo(E o):

1、判断E是否是当前枚举类型的类
2、如果是比较ordinal值

valueOf(Class enumType,String name):

通过名称返回该枚举类型的对应值
子类增加valueOf(String name)方法,调用的是这个方法

16、Throwable

只有Throwable类的实例才能被Java虚拟机或者Java的throw语句抛出
只有Throwable类或者该类的子类才能成为catch语句的参数
一个throwable可以阻止其他throwable冒泡
实现了 Serializable 接口

17、Error、18Exception

Error、Exception都继承了Throwable类
Error 最重要的意义,在于 JVM 对它的约定。Error表示非常重要的错误,在编译期是无法检查出来的,程序不应该抛出Error。

19、Class

20、ClassLoader

类加载过程:

调用loadClass(String name, boolean resolve)方法加载类:
1、getClassLoadingLock(name),获取锁
    判断parallelLockMap是否为null,如果为null表示不是并行加载则直接返回当前对象作为锁
    如果不为null,表示是并行加载,则从parallelLockMap中用className获取对象作为锁。
    如果parallelLockMap中用className获取不到则新建一个对象作为锁并放入parallelLockMap中
2、synchronized,同步加载
3、findLoadedClass(name),检验该类是否被加载过,如果加载过就直接返回。
4、如果没有加载过,判断parent,父类加载器是否为null,如果不为null委派给父类加载。
    c = parent.loadClass(name, false);
    并且resolve参数为false,所以不使用父类的resolveClass(Class<?> c)方法
5、如果父类加载器parent为null,则调用findBootstrapClassOrNull(name)返回虚拟机的类加载器
6、如果还没有加载成功则调用该类的findClass(name)方法加载。
7、如果还没有加载到,则报错

双亲委派

为什么要使用双亲委派:
    如果不使用双亲委派,那么就可以写一个恶意的基础类,如java.lang.String类自己实现类加载器不使用并加载,将会使所有使用到该类到地方使用这个类。
    如果使用双亲委派,则会先从父类加载,java.lang.String永远是由根装载器来装载。
实现原理:
    loadClass方法的类加载过程中,第4、5、6步就是可以先委派给父类加载。
    ClassLoader.getSystemClassLoader()方法中调用了initSystemClassLoader()。
    初始化了Launcher类的内部类ExtClassLoader、AppClassLoader
    而这两个初始化最终调用了ClassLoader类的ClassLoader(Void unused, ClassLoader parent)构造函数。
    ExtClassLoader的parent=null,AppClassLoader的parent=ExtClassLoader
    所以加载过程为:findBootstrapClassOrNull(name)返回虚拟机的类加载器BootstrapClassLoad > ExtClassLoader > AppClassLoader
主意:类加载器不是通过继承实现委派机制,而是通过组合!

破坏双亲委派

为什么要破坏双亲委派:
    父类加载器需要委派子类加载器去加载class文件,例如mysql驱动的加载

21Compiler

22、System

23、Package

24、Void

二、 java.util

1、AbstractList

2、AbstractMap

3、AbstractSet

4、ArrayList

DEFAULT_CAPACITY = 10;默认长度10
初始化是DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};空的数组,节省空间。
当往里面添加数据时,通过判断是否为默认空数组,如果是初始化为默认长度10当数组。

size问题:

int size;
    此字段标示当前使用了的数组范围
    调用add(E)方法时,size++
    调用remove(E)方法时,size--
    set(int index, E element),方法中的index需要在size范围内。
例如:
    ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList(10);
    System.out.println(arrayList.size());
    arrayList.set(5,1);
    虽然arrayList中的数组初始化长度为10,但是size为0。所以set(5,1)会报越界异常

扩容:

    int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
    增加原来的1/2

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5、LinkedList

LinkedList 是线程不安全的,允许元素为null的双向链表
它实现List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable接口
没有实现RandomAccess所以其以下标,随机访问元素速度较慢。
缺点就是需要随机访问元素时,时间效率很低,虽然底层在根据下标查询Node的时候,会根据index判断目标Node在前半段还是后半段,然后决定是顺序还是逆序查询,以提升时间效率

6、HashMap

DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4;  默认长度16
MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;         最大长度2的30次方
DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;        负载系数 0.75
newCap = oldCap << 1                扩容是原来容量的2倍
可以存储null键和null值 null的hash值为0

hashMap链表成环

在transfer方法中有这么一段代码:
while(e != null){
    Entry next = e.next;
    e.next = newTable[i];
    newTable[i] = e;
    e = next;
}
目的是为了让旧数组中的链表迁移到新数组的i位置

oldTable
    a->b->null
newTable
    b->a->null
在多线程情况下,如果有一个线程处于oldTable时期,另一个处于newTable,那么oldTable时期的情况已经是:
    a->b 并且 b->a。这个时候就会出现环链表

JDK8 中解决方案:
    并没有一个一个迁移,是将所有的oldTable中的值经过hash重新散列,会分布在newTable中的两个位置
    因为每次扩容是原来的2倍,所以最多产生两个值
    将两个位置的链表分别用loHead和hiHead标示
    等通过do while循环遍历完所有的节点之后
    将loHead和hiHead挂到新的两个位置就可以了
    因为是在同一方法中进行的,loHead和hiHead都为局部变量,所以不会有线程问题,也就不会出现之前版本的环链表

红黑树:

Hashmap中的链表大小超过八个时会自动转化为红黑树
1.节点是红色或黑色。
2.根节点是黑色。
3.每个叶子节点都是黑色的空节点(NIL节点)。
4 每个红色节点的两个子节点都是黑色。(从每个叶子到根的所有路径上不能有两个连续的红色节点)
5.从任一节点到其每个叶子的所有路径都包含相同数目的黑色节点。

7、Hashtable

不能存储null

ConcurrentHashmap和Hashtable都是支持并发的,这样会有一个问题,当你通过get(k)获取对应的value时,如果获取到的是null时,你无法判断,它是put(k,v)的时候value为null,还是这个key从来没有做过映射。HashMap是非并发的,可以通过contains(key)来做这个判断。而支持并发的Map在调用m.contains(key)和m.get(key),m可能已经不同了。

默认长度为11,负载因子0.75

8) HashSet

非线程安全
允许null值
添加值得时候会先获取对象的hashCode方法,如果hashCode 方法返回的值一致,则再调用equals方法判断是否一致,如果不一致才add元素。

9、LinkedHashMap

LinkedHashMap 拥有与 HashMap 相同的底层哈希表结构,即数组 + 单链表 + 红黑树,也拥有相同的扩容机制。
LinkedHashMap 相比 HashMap 的拉链式存储结构,内部额外通过 Entry 维护了一个双向链表。
HashMap 元素的遍历顺序不一定与元素的插入顺序相同,而 LinkedHashMap 则通过遍历双向链表来获取元素,所以遍历顺序在一定条件下等于插入顺序。
LinkedHashMap 可以通过构造参数 accessOrder 来指定双向链表是否在元素被访问后改变其在双向链表中的位置。

10、LinkedHashSet 11、TreeMap 12) TreeSet 1 13、Vector 14) Queue 2 15) Stack 2 16) SortedMap 2 17) SortedSet 2 18) Collections 3 19) Arrays 3 20) Comparator 3 21) Iterator 3 22) Base64 4 23) Date 4 24) EventListener 4 25) Random 4 26) SubList 4 27) Timer 4 28) UUID 4 29) WeakHashMap 4

3、java.util.concurrent 透彻理解Java并发编程系列

1、ConcurrentHashMap

多线程的场景:

线程不安全的问题:
    1、造成元素的覆盖
    2、jdk1.7hashmap会产生环链表
使用Collections.synchronizedMap(Map)创建线程安全的map集合;
    SynchronizedMap内部维护了一个普通对象Map,还有排斥锁mutex
Hashtable
ConcurrentHashMap

为什么key和value不能为null

因为需要支持并发,所以不能通过contains(key)判断null是存入的值还是本来就没有 
    ConcurrentHashmap和Hashtable都是支持并发的,
    这样会有一个问题,当你通过get(k)获取对应的value时,
    如果获取到的是null时,你无法判断,它是put(k,v)的时候value为null,
    还是这个key从来没有做过映射。HashMap是非并发的,可以通过contains(key)来做这个判断。
    而支持并发的Map在调用m.contains(key)和m.get(key),m可能已经不同了。

快速失败(fail—fast)

迭代器在遍历时直接访问集合中的内容,并且在遍历过程中使用一个 modCount 变量。
集合在被遍历期间如果内容发生变化,就会改变modCount的值。

安全失败(fail—safe)
    大家也可以了解下,java.util.concurrent包下的容器都是安全失败,可以在多线程下并发使用,并发修改。

put

根据 key 计算出 hashcode
判断是否需要进行初始化。
即为当前 key 定位出的 Node,如果为空表示当前位置可以写入数据,利用 CAS 尝试写入,失败则自旋保证成功。
如果当前位置的 hashcode == MOVED == -1,则需要进行扩容。
如果都不满足,则利用 synchronized 锁写入数据。
如果数量大于 TREEIFY_THRESHOLD 则要转换为红黑树。

CAS

CAS 是乐观锁的一种实现方式,是一种轻量级锁
线程在读取数据时不进行加锁,在准备写回数据时,比较原值是否修改,若未被其他线程修改则写回,若已被修改,则重新执行读取流程。

ABA问题
    用版本号去保证就好了

get

根据计算出来的 hashcode 寻址,如果就在桶上那么直接返回值。
如果是红黑树那就按照树的方式获取值。
就不满足那就按照链表的方式遍历获取值。

2、Executor

newCachedThreadPool

初始化一个可以缓存线程的线程池,
在没有任务执行时,当线程的空闲时间超过keepAliveTime,会自动释放线程资源
当提交新任务时,如果没有空闲线程,则创建新线程执行任务,会导致一定的系统开销。

newFixedThreadPool

创建一个固定大小的线程池

newSingleThreadExecutor

初始化的线程池中只有一个线程
如果该线程异常结束,会重新创建一个新的线程继续执行任务
唯一的线程可以保证所提交任务的顺序执行

newScheduledThreadPool

初始化的线程池可以在指定的时间内周期性的执行所提交的任务

newWorkStealingPool

创建一个 work-stealing 线程池,使用目前机器上可用的处理器作为它的并行级别,并可以使用多个队列来减少竞争。
  1. AbstractExecutorService 2
  2. ExecutorService 2
  3. ThreadPoolExecutor 2
  4. BlockingQueue 2 7)AbstractQueuedSynchronizer 2 8)CountDownLatch 2
  5. FutureTask 2 10)Semaphore 2 11)CyclicBarrier 2 13)CopyOnWriteArrayList 3 14)SynchronousQueue 3 15)BlockingDeque 3
  6. Callable 4

4、java.util.concurrent.atomic

  1. AtomicBoolean 2
  2. AtomicInteger 2
  3. AtomicLong 2
  4. AtomicReference 3

5、java.lang.reflect

  1. Field 2
  2. Method 2

6、java.lang.annotation

  1. Annotation 3
  2. Target 3
  3. Inherited 3
  4. Retention 3
  5. Documented 4
  6. ElementType 4
  7. Native 4
  8. Repeatable 4

7、java.util.concurrent.locks

  1. Lock 2
  2. Condition 2
  3. ReentrantLock 2
  4. ReentrantReadWriteLock 2

8、java.io

  1. File 3
  2. InputStream 3
  3. OutputStream 3
  4. Reader 4
  5. Writer 4

9、java.nio

  1. Buffer 3
  2. ByteBuffer 4
  3. CharBuffer 4
  4. DoubleBuffer 4
  5. FloatBuffer 4
  6. IntBuffer 4
  7. LongBuffer 4
  8. ShortBuffer 4

10、java.sql

  1. Connection 3
  2. Driver 3
  3. DriverManager 3
  4. JDBCType 3
  5. ResultSet 4
  6. Statement 4

11、java.net

  1. Socket 3
  2. ServerSocket 3
  3. URI 4
  4. URL 4
  5. URLEncoder 4

其他参考:

Java transient关键字使用小记

JDK1.8源码 由浅入深!抽丝剥茧!重要类的归纳总结!

原码, 反码, 补码 详解

Java语言中:float、double在内存中存储方式

有趣的NaN类型

关于Java中的WeakReference

Mysql中,21个写SQL的好习惯,你值得拥有呀

volatile与synchronized的区别