2022年10月24日 23:40 周一转载自https://github.com/Snailclimb/JavaGuide （添加小部分笔记）感谢作者!
装饰器模式
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类图：
装饰器，Decorator，装饰器模式可以在不改变原有对象的情况下拓展其功能
★装饰器模式，通过组合替代继承来扩展原始类功能，在一些继承关系较复杂的场景（IO这一场景各种类的继承关系就比较复杂）下更加实用
对于字节流，FilterInputStream（对应输入流）和FilterOutputStream（对应输出流）是装饰器模式的核心，分别用于增强（继承了）InputStream和OutputStream子类对象的功能
Filter （过滤的意思），中间（Closeable）下面这两条虚线代表实现；最下面的实线代表继承
其中BufferedInputStream（字节缓冲输入流）、DataInputStream等等都是FilterInputStream的子类，对应的BufferedOutputStream和DataOutputStream都是FilterOutputStream的子类
例子，使用BufferedInputStream（字节缓冲输入流）来增强FileInputStream功能
ZipInputStream和ZipOutputStream还可以用来增强BufferedInputStream和BufferedOutputStream的能力
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2022年10月23日 12:21 周日 转载自https://github.com/Snailclimb/JavaGuide （添加小部分笔记）感谢作者!
简介
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字节流
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2022年10月22日 18:26 周六 转载自https://github.com/Snailclimb/JavaGuide （添加小部分笔记）感谢作者!
总结
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Java7 中 ConcurrentHashMap 使用的分段锁，也就是每一个 Segment 上同时只有一个线程可以操作，每一个 Segment 都是一个类似 HashMap 数组的结构，每一个HashMap可以扩容，它的冲突会转化为链表。但是 Segment 的个数一但初始化就不能改变。
Java8 中的 ConcurrentHashMap 使用的 Synchronized 锁加 CAS 的机制。结构也由 Java7 中的 Segment 数组 + HashEntry 数组 + 链表 进化成了 Node 数组 + 链表 / 红黑树，Node 是类似于一个 HashEntry 的结构。它的冲突再达到一定大小时会转化成红黑树，在冲突小于一定数量时又退回链表。
源码 （略过）
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ConcurrentHashMap1.7
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- 存储结构
- Segment数组（该数组用来加锁，每个数组元素是一个HashEntry数组（该数组可能包含链表）
- 如图，ConcurrentHashMap由多个Segment组合，每一个Segment是一个类似HashMap的结构，每一个HashMap内部可以扩容，但是Segment个数初始化后不能改变，默认16个（即默认支持16个线程并发）
ConcurrentHashMap1.8
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2022年10月21日 15:30 周五 转载自https://github.com/Snailclimb/JavaGuide （添加小部分笔记）感谢作者!
HashMap简介
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- HashMap用来存放键值对，基于哈希表的Map接口实现，是非线程安全的
- 可以存储null的key和value，但null作为键只能有一个
- JDK8之前，HashMap由数组和链表组成，链表是为了解决哈希冲突而存在；JDK8之后，当链表大于阈值（默认8），则会选择转为红黑树（当数组长度大于64则进行转换，否则只是扩容），以减少搜索时间
- HashMap默认初始化大小为16，每次扩容为原容量2倍，且总是使用2的幂作为哈希表的大小
底层数据结构分析
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JDK8之前，HashMap底层是数组和链表，即链表散列；通过key的hashCode，经过扰动函数，获得hash值，然后再通过(n-1) & hash 判断当前元素存放位置（n指的是数组长度），如果当前位置存在元素，就判断元素与要存入的元素的hash值以及key是否相同，相同则覆盖，否则通过拉链法解决
扰动函数，即hash(Object key)方法
//JDK1.8
static final int hash(Object key) {
int h;
// key.hashCode()：返回散列值也就是hashcode
// ^ ：按位异或
// >>>:无符号右移，忽略符号位，空位都以0补齐
return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}
JDK1.7
//JDK1.7 , 则扰动了4次，性能较差
static int hash(int h) {
// This function ensures that hashCodes that differ only by
// constant multiples at each bit position have a bounded
// number of collisions (approximately 8 at default load factor).
h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
}
JDK1.8之后，当链表长度大于阈值（默认为 8）时，会首先调用 treeifyBin()方法。这个方法会根据 HashMap 数组来决定是否转换为红黑树。只有当数组长度大于或者等于 64 的情况下，才会执行转换红黑树操作，以减少搜索时间。否则，就是只是执行 resize() 方法对数组扩容。相关源码这里就不贴了，重点关注 treeifyBin()方法即可！
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2022年10月20日 17:01 周四 转载自https://github.com/Snailclimb/JavaGuide （添加小部分笔记）感谢作者!
简介
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3. 扩容机制分析 ( JDK8 )
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ArrayList的构造函数
- 三种方式初始化，构造方法源码
- 空参，指定大小，指定集合 （如果集合类型非Object[].class，则使用Arrays.copyOf转为Object[].class)
- 以无参构造方式创建ArrayList时，实际上初始化赋值的是空数组；当真正操作时才分配容量，即添加第一个元素时扩容为10
/**
* 默认初始容量大小
*/
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
/**
*默认构造函数，使用初始容量10构造一个空列表(无参数构造)
*/
public ArrayList() {
this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}
/**
* 带初始容量参数的构造函数。（用户自己指定容量）
*/
public ArrayList(int initialCapacity) {
if (initialCapacity > 0) {//初始容量大于0
//创建initialCapacity大小的数组
this.elementData = new Object[initialCapacity];
} else if (initialCapacity == 0) {//初始容量等于0
//创建空数组
this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
} else {//初始容量小于0，抛出异常
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
initialCapacity);
}
}
/**
*构造包含指定collection元素的列表，这些元素利用该集合的迭代器按顺序返回
*如果指定的集合为null，throws NullPointerException。
*/
public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
elementData = c.toArray();
if ((size = elementData.length) != 0) {
// c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
if (elementData.getClass() != Object[].class)
elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
} else {
// replace with empty array.
this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
}
}
以无参构造参数函数为例
先看下面的 add()方法扩容
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2022年10月19日 17:26 周三 转载自https://github.com/Snailclimb/JavaGuide （添加小部分笔记）感谢作者!
集合判空
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//阿里巴巴开发手册
判断所有集合内部的元素是否为空，使用 isEmpty() 方法，而不是 size()==0 的方式。
集合转Map
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//阿里巴巴开发手册
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2022年10月18日 08:54 周二 转载自https://github.com/Snailclimb/JavaGuide （添加小部分笔记）感谢作者!
Map
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HashMap和Hashtable的区别
HashMap是非线程安全的，Hashtable是线程安全的，因为Hashtable内部方法都经过synchronized修饰（不过要保证线程安全一般用ConcurrentHashMap）
由于加了synchronized修饰，HashTable效率没有HashMap高
HashMap可以存储null的key和value，但null作为键只能有一个**；HashTable不允许有null键和null值**
初始容量及每次扩容
- Hashtable默认初始大小11，之后扩容为2n+1;HashMap初始大小16，之后扩容变为原来的2倍
- 如果指定初始大小，HashTable直接使用初始大小
而HashMap 会将其扩充为 2 的幂次方大小（HashMap 中的**tableSizeFor()**方法保证，下面给出了源代码）。也就是说 HashMap 总是使用 2 的幂作为哈希表的大小,后面会介绍到为什么是 2 的幂次方
底层数据结构
- JDK1.8之后HashMap解决哈希冲突时，当链表大于阈值（默认8）时，将链表转为红黑树（转换前判断，如果当前数组长度小于64，则先进行数组扩容，而不转成红黑树），以减少搜索时间。
- Hashtable没有上面的机制
/**
HashMap 中带有初始容量的构造函数：
*/
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
initialCapacity);
if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +
loadFactor);
this.loadFactor = loadFactor;
this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);
}
public HashMap(int initialCapacity) {
this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
}
/*下面这个方法保证了 HashMap 总是使用 2 的幂作为哈希表的大小。*/
/**
* Returns a power of two size for the given target capacity.
*/
static final int tableSizeFor(int cap) {
int n = cap - 1;
n |= n >>> 1;
n |= n >>> 2;
n |= n >>> 4;
n |= n >>> 8;
n |= n >>> 16;
return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;
}
HashMap和hashSet区别
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2022年10月17日 08:55 周一 转载自https://github.com/Snailclimb/JavaGuide （添加小部分笔记）感谢作者!
集合包括Collection和Map，Collection 存放单一元素。Map 存放键值对
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List，Set，Queue，Map区别
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List(对付顺序的好帮手): 存储的元素是有序的、可重复的。Set(注重独一无二的性质): 存储的元素是无序的、不可重复的。Queue(实现排队功能的叫号机): 按特定的排队规则来确定先后顺序，存储的元素是有序的、可重复的。Map(用 key 来搜索的专家): 使用键值对（key-value）存储，类似于数学上的函数 y=f(x)，“x” 代表 key，“y” 代表 value，key 是无序的、不可重复的，value 是无序的、可重复的，每个键最多映射到一个值。
各种集合框架–底层数据结构
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- List
- ArrayList、Vector —-> Object[] 数组
- LinkedList 双向链表 (jdk 1.6 之前为循环链表, 1.7 取消了循环)
- Set
- HashSet （无序，唯一），且基于HashMap
- LinkedHashSet 是HashSet的子类，基于LinkedHashMap
(LinkedHashMap内部基于HashMap实现)
- TreeSet(有序，唯一) ：红黑树（自平衡的排序二叉树）
- Queue (队列)
- PriorityQueue：Object[] 数组来实现二叉堆
- ArrayQueue：Object[] 数组+ 双指针
- Map
2022年10月12日 17:36 周三 转载自https://github.com/Snailclimb/JavaGuide （添加小部分笔记）感谢作者!
简介
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语法糖（Syntactic Sugar）也称糖衣语法，指的是在计算机语言中添加的某种语法，这种语法对语言的功能并没有影响，但是更方便程序员使用，简而言之，让程序更加简洁，有更高的可读性
Java中有哪些语法糖
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Java虚拟机并不支持这些语法糖，这些语法糖在编译阶段就会被还原成简单的基础语法结构，这个过程就是解语法糖
javac命令可以将后缀为.java的源文件编译为后缀名为.class的可以运行于Java虚拟机的字节码。其中，com.sun.tools.javac.main.JavaCompiler的源码中，compile()中有一个步骤就是调用desugar()，这个方法就是负责解语法糖的实现的- Java中的语法糖，包括 泛型、变长参数、条件编译、自动拆装箱、内部类等
switch支持String与枚举
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switch本身原本只支持基本类型，如int、char
int是比较数值，而char则是比较其ascii码，所以其实对于编译器来说，都是int类型(整型)，比如byte。short，char(ackii 码是整型)以及int。
而对于enum类型，
对于switch中使用String，则：
public class switchDemoString {
public static void main(String[] args) {
String str = "world";
switch (str) {
case "hello":
System.out.println("hello");
break;
case "world":
System.out.println("world");
break;
default:
break;
}
}
}
//反编译之后
public class switchDemoString
{
public switchDemoString()
{
}
public static void main(String args[])
{
String str = "world";
String s;
switch((s = str).hashCode())
{
default:
break;
case 99162322:
if(s.equals("hello"))
System.out.println("hello");
break;
case 113318802:
if(s.equals("world"))
System.out.println("world");
break;
}
}
}
即switch判断是通过**equals()和hashCode()**方法来实现的
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2022年10月12日 10:12 周三 转载自https://github.com/Snailclimb/JavaGuide （添加小部分笔记）感谢作者!
简介
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为了实现在模块装配的时候不用再程序里面动态指明，这就需要一种服务发现机制。JavaSPI就是提供了这样的一个机制：为某个接口寻找服务实现的机制。有点类似IoC的思想，将装配的控制权交到了程序之外
SPI介绍
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SPI，ServiceProviderInterface
使用SPI：Spring框架、数据库加载驱动、日志接口、以及Dubbo的扩展实现
感觉下面这个图不太对，被调用方应该
一般模块之间都是通过接口进行通讯，
当实现方提供了接口和实现，我们可以通过调用实现方的接口从而拥有实现方给我们提供的能力，这就是 API ，这种接口和实现都是放在实现方的。
当接口存在于调用方这边时，就是 SPI ，由接口调用方确定接口规则，然后由不同的厂商去根据这个规则对这个接口进行实现，从而提供服务。[可以理解成业务方，或者说使用方。它使用了这个接口，而且制定了接口规范，但是具体实现，由被调用方实现]
我的理解：被调用方（提供接口的人），调用方（使用接口的人），但是其实这里只把调用方–>使用接口的人 这个关系是对的。
也就是说，正常情况下由被调用方自己提供接口和实现，即API。而现在，由调用方（这里的调用方其实可以理解成上面的被调用方），提供了接口还使用了接口，而由被调用方进行接口实现
实战演示
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SLF4J只是一个日志门面（接口），但是SLF4J的具体实现可以有多种，如：Logback/Log4j/Log4j2等等
简易版本
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可以发现 Java8 的 ConcurrentHashMap 相对于 Java7 来说变化比较大，不再是之前的 Segment 数组 + HashEntry 数组 + 链表，而是 Node 数组 + 链表 / 红黑树。当冲突链表达到一定长度时，链表会转换成红黑树。