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面试必备 Java常用基础知识(2)

发布时间:2019-08-09 23:22 来源:未知 编辑:admin

  String 是 Java 语言非常基础和重要的类,提供了构造和管理字符串的各种基本逻辑。它是典型的 Immutable 类,被声明成为 final class,所有属性也都是 final 的。也由于它的不可变性,类似拼接、裁剪字符串等动作,都会产生新的 String 对象。由于字符串操作的普遍性,所以相关操作的效率往往对应用性能有明显影响。

  StringBuffer 是为解决上面提到拼接产生太多中间对象的问题而提供的一个类,我们可以用 append 或者 add 方法,把字符串添加到已有序列的末尾或者指定位置。StringBuffer 本质是一个线程安全的可修改字符序列,它的线程安全是通过把各种修改数据的方法都加上 synchronized 关键字实现的,非常直白。它保证了线程安全,也随之带来了额外的性能开销,所以除非有线程安全的需要,不然还是推荐使用它的后继者,也就是 StringBuilder。

  StringBuilder 是 Java 1.5 中新增的,在能力上和 StringBuffer 没有本质区别,但是它去掉了线程安全的部分,有效减小了开销,是绝大部分情况下进行字符串拼接的首选。

  由于String在Java世界中使用过于频繁,Java为了避免在一个系统中产生大量的String对象,引入了字符串常量池。其运行机制是:创建一个字符串时,首先检查池中是否有值相同的字符串对象,如果有则不需要创建直接从池中刚查找到的对象引用;如果没有则新建字符串对象,返回对象引用,并且将新创建的对象放入池中。但是,通过new方法创建的String对象是不检查字符串池的,而是直接在堆区或栈区创建一个新的对象,也不会把对象放入池中。上述原则只适用于通过直接量给String对象引用赋值的情况。

  举例:String str1 = “123”; //通过直接量赋值方式,放入字符串常量池

  注意:String提供了inter()方法。调用该方法时,如果常量池中包括了一个等于此String对象的字符串(由equals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,并且返回此池中对象的引用。

  [A] 不可变。是指String对象一旦生成,则不能再对它进行改变。不可变的主要作用在于当一个对象需要被多线程共享,并且访问频繁时,可以省略同步和锁等待的时间,从而大幅度提高系统性能。不可变模式是一个可以提高多线程程序的性能,降低多线程程序复杂度的设计模式。

  [B] 针对常量池的优化。当2个String对象拥有相同的值时,他们只引用常量池中的同一个拷贝。当同一个字符串反复出现时,这个技术可以大幅度节省内存空间。

  StringBuffer和StringBuilder都实现了AbstractStringBuilder抽象类,拥有几乎一致对外提供的调用接口;其底层在内存中的存储方式与String相同,都是以一个有序的字符序列(char类型的数组)进行存储,不同点是StringBuffer/StringBuilder对象的值是可以改变的,并且值改变以后,对象引用不会发生改变;两者对象在构造过程中,首先按照默认大小申请一个字符数组,由于会不断加入新数据,当超过默认大小后,会创建一个更大的数组,并将原先的数组内容复制过来,再丢弃旧的数组。因此,对于较大对象的扩容会涉及大量的内存复制操作,如果能够预先评估大小,可提升性能。

  反射机制是 Java 语言提供的一种基础功能,赋予程序在运行时自省(introspect,官方用语)的能力。通过反射我们可以直接操作类或者对象,比如获取某个对象的类定义,获取类声明的属性和方法,调用方法或者构造对象,甚至可以运行时修改类定义。

  动态代理是一种方便运行时动态构建代理、动态处理代理方法调用的机制,很多场景都是利用类似机制做到的,比如用来包装 RPC 调用、面向切面的编程(AOP)。

  实现动态代理的方式很多,比如 JDK 自身提供的动态代理,就是主要利用了上面提到的反射机制。

  【JDK Proxy 】和【 cglib 】两种动态代理的实现方式,我们在开发中怎样选择呢?简单对比下两种方式各自优势。

  最小化依赖关系,减少依赖意味着简化开发和维护,JDK 本身的支持,可能比 cglib 更加可靠。

  平滑进行 JDK 版本升级,而字节码类库通常需要进行更新以保证在新版 Java 上能够使用。

  有的时候调用目标可能不便实现额外接口,从某种角度看,限定调用者实现接口是有些侵入性的实践,类似 cglib 动态代理就没有这种限制。

  自动装箱实际上算是一种语法糖。什么是语法糖?可以简单理解为 Java 平台为我们自动进行了一些转换,保证不同的写法在运行时等价,它们发生在编译阶段,也就是生成的字节码是一致的。

  原则上,建议避免无意中的装箱、拆箱行为,尤其是在性能敏感的场合,创建 10 万个 Java 对象要比 10 万个原始数据类型的开销大很多,不管是内存使用还是处理速度,光是对象头的空间占用就已经是数量级的差距了。

  int 是我们常说的整形数字,是 Java 的 8 个原始数据类型(Primitive Types,boolean、byte 、short、char、int、float、double、long)之一。Java 语言虽然号称一切都是对象,但原始数据类型是例外,其并不是对象(对象都是引用类型)。

  Integer 是 int 对应的包装类,它有一个 int 类型的字段存储数据,并且提供了基本操作,比如数学运算、int 和字符串之间转换等。在 Java 5 中,引入了自动装箱和自动拆箱功能(boxing/unboxing),Java 可以根据上下文,自动进行转换,极大地简化了相关编程。

  关于 Integer 的值缓存,这涉及 Java 5 中另一个改进。构建 Integer 对象的传统方式是直接调用构造器,直接 new 一个对象。但是根据实践,我们发现大部分数据操作都是集中在有限的、较小的数值范围,因而,在 Java 5 中新增了静态工厂方法 valueOf,在调用它的时候会利用一个缓存机制,带来了明显的性能改进。按照 Javadoc,这个值默认缓存是 -128 到 127 之间。返回搜狐,查看更多

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