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深挖基础知识

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深挖基础知识

动静态代理的区别，什么场景使用

静态代理通常只代理一个类，动态代理是代理一个接口下的多个实现类
静态代理事先知道代理的是什么，而动态代理不知道代理什么东西，只有运行的时候才知道。
动态代理是实现JDK里的InvocationHandler接口的invoke方法。但注意的是代理的是接口，也就是你的业务类必须实现接口，通过Proxy里的newProxyInstance得到代理对象
AOP是基于动态代理实现的，比如著名的Spring框架、Hibernate框架等待都是动态代理的使用例子

Java中单例设计模式

分为懒汉式和饿汉式
饿汉式指的是在使用前就提前创建好，懒汉式指的是先声明变量名，然后什么时候使用再创建。

JVM垃圾回收机制和常见算法

GC在回收对象前必须发现那些无用的对象，那么如何发现呢？常用的搜索算法：

  • 引用计数器算法(废弃)
    指的是在创建每个对象时设置一个计数器，当有地方使用时，加1，当引用失效后，计数器减1，当计数器为0的时候，JVM就认为对象不再被使用。但是即使计数器实现简单，效率高，但不能解决循环引用的问题，同时也会带来额外的开销，从jdk1.1之后这个算法就被丢弃了
  • 根搜索算法
    根搜索算法是通过一些”GC Roots”对象作为起点，从这些节点开始搜索，搜索通过的路径成为引用链，当一个对象没有被GC Roots的引用链连接的时候，说明这个对象不可用
    GC根搜索算法

GC Roots对象包括：

  • 虚拟机栈(栈帧中的本地变量表)中的引用对象
  • 方法区域中的静态属性引用的对象
  • 方法区域中常量引用的对象
  • 本地方法栈中JNI中引用的对象

搜索到无用对象后，回收算法：

  1. 标记—清除算法(DVM使用的算法)： 效率不高，清除后有许多不连续的空间
  2. 复制算法：将内存分成两块，当垃圾回收的时候，把存活的对象复制到另一块，然后把这个内存整个清除掉。但是由于每次只能使用其中的一半，所以内存利用率不高，现在的JVM用复制方法收集新生代，由于新生代大部分对象都是朝生夕死的，所以两块的内存比例不再是一半一半了！
  3. 标记—整理算法：适合收集存活时间比较久的对象，因为他是把存活的对象往内存的一端移动，然后回收边界以外的内存，从而提高了内存利用率。
  4. 分代收集： 根据对象的存活时间把内存分为新生代和老年代，每个代采用不同的垃圾回收算法。新生代使用复制算法，然后老年代采用标记整理算法。实现方式依赖于不同的虚拟机。

JVM内存结构

  • 方法区： 静态分配，编译器将变量绑定到某个存储位置，而且绑定不会在运行时改变。常数池，源代码的命名常量、String常量和static变量保存在方法区
  • Java Stack(栈)： 一个栈的空间可能是连续的，也有可能不连续。栈中存储数据也是运行时确定的
  • 堆分配： 以任意的顺序，在运行时进行存储空间分配和收回的内存管理模型。堆存储的数据通常是大小，数量和生命期在编译是不能确定的

JAVA内存分配

  1. 基本数据类型直接在栈空间分配
  2. 方法的形式参数，直接在栈空间分配，当方法调用完从栈空间回收
  3. 引用数据类型，需要通过new来创建，既在栈空间分配一个地址空间，又在堆空间分配对象的类变量
  4. 方法的引用参数，在栈空间分配一个地址空间，并指向堆空间的对象区，当方法调用结束之后从栈空间回收
  5. 局部变量通过new出来的，在栈空间和堆空间中分配空间，当局部变量生命周期结束后，栈空间立刻被回收，堆空间区域等待GC回收
  6. 方法调用时传入的实际参数，先在栈空间分配，在方法调用完成后从栈空间释放。
  7. 字符串常量在 DATA区域分配，this在堆空间分配
  8. 数组既在栈空间分配数组名称，又在堆空间分配数组实际的大小

Java强引用，垃圾回收器绝不会回收它，即使内存不够报错。

Java引用分为四种级别：

  1. 强引用
  2. 软引用
  3. 弱引用
  4. 虚引用
1
2
3
4
String abc = new String("abc"); //强引用
SoftReference<String> softRef = new SoftReference<String>(abc); //软引用
WeakReference<String> weakRef = new WeakReference<String>(abc); //弱引用
softRef.clear(); //虚引用

heap和stack区别

  1. 申请方式：

    • stack是系统自动分配。系统自动在栈中开辟空间
    • heap是程序员自己申请并且指定大小，通过new的方式

  2. 申请后系统反应：

    • stack: 只要是栈的剩余空间大于所申请的空间大小，系统将为程序提供内存，否则包异常提示栈溢出
    • heap: 操作系统有一个记录空间内存地址的链表，当系统收到程序申请时，会遍历链表，寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点，然后将该结点从链表中删除，并把结点的空间分配程序。系统会将多余的那部分重新放入空闲链表中。

  3. 申请的大小限制:

    • stack: 栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存区域。栈顶地址和栈的最大容量是事先设定好的，栈的能获得空间很小
    • heap:堆是从向高地址扩展的数据结构，不是连续的内存区域。由于系统是用链表来储存空间内存地址的，自然是不连续的，而链表的遍历方向是由低地址向高地址的。堆的大小受限于计算机系统的有效虚拟内存的大小。由此可见，堆获得的空间比较灵活，也比较大。

  4. 申请效率的比较:

    • stack: 由系统自动分配，速度较快。程序员无法控制的
    • heap: 由new分配的内存，一般速度比较慢，容器产生内存碎片

Java的类加载器

种类

  1. 根类加载器
  2. 扩展类加载器
  3. 系统(应用)类加载器
  4. 自定义加载器(必须继承ClassLoader)

java类加载体系值ClassLoader双亲委托机制

java是一种类型安全的语言，它有四类称为安全沙箱机制的安全机制来保证语言的安全性，这四种分别是：

  • 类加载机制
  • .class文件检验器
  • 内置于java虚拟机(及语言)的安全特性
  • 安全管理器及java api

java程序中的.java文件编译完成会生成.class文件，而.class文件就是通过类加载器的ClassLoader加载的，而ClassLoader在加载过程中会使用“双亲委派机制”来加载.class文件

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