菜鸟程序员所要知道的基础知识

1、语言的基础部分：

 

基本要求的***个，当然是语言的基础部分。

 

基础部分其实就是语法以及一些关键字的作用，像一些 if/else、for 循环这类基础的语法，以及一些 new、class、public 这类的基础关键字，大部分情况下面试问的是比较少的，因为这部分内容，只要你写过几年 J***a，基本上都没有什么问题。

 

那么基础部分的***，其实主要就是 static、final、transient、volatile 这一类的关键字，以及内部类、泛型这一类的高阶语法。

 

说到 static，首先要记住的***重要的一点就是，类属性中被 static 所引用的变量，会被作为 GC 的 root 根节点。

 

作为根节点就意味着，这一类变量是基本上不会被回收的。因此，static 很容易引入内存泄漏的风险。

 

如果一个面试官让你解释 static 关键字，你告诉他 static 可以修饰属性、方法和内部类，以及修饰之后又有什么效果的话，那么面试官基本上不会记住你这个回答，整个印象就是平庸。

 

但是如果你说完以后，补充一下说道，你曾经遇到过一个内存泄漏的问题，就是因为 static 修饰的一个 Map 类型的变量导致的，***后排查了堆栈信息找到了问题的所在，并且解决了这个问题。

 

那么，面试官这个时候内心中对你的印象，就会不自然的提升几分。

 

而且，对于 static，更深入的理解是，static 会将所引用的属性、方法以及内部类，与类直接产生引用关系，而非与类的实例。

 

这就是为什么，你可以使用类名.属性、类名.方法以及类名.内部类名，来直接引用一个被 static 所修饰的属性、方法或者内部类。

 

如果你没有用 static 修饰，那么你就必须使用实例才能引用这些方法、属性或者是内部类，***典型的就是内部类。

 

相信很多同学都好奇过，为什么一个没有被 static 修饰的内部类，必须要这么声明。

 

 

因为你没有使用 static 修饰 InnerClass，所以你必须 new 出来一个 OutterClass 的实例，才能在此基础上 new 出内部类的实例，因为内部类只能通过外部类的实例才能引用。

 

如果你使用了 static 修饰，那么你就可以这样使用内部类。

 

 

这两种方式***大的区别就是：

 

***种方式，如果你想要获得 InnerClass 的实例，你必须有一个 OutterClass 的实例，所有其实这种方式你创建了两个实例，所以有两个 new 关键字。

 

第二种方式就好理解一些，静态内部类不依赖于外部类的实例存在，因此只需要直接创建内部类的实例就可以了，所以只有一个 new 关键字。

 

static 说的有点多了，其实不光说了 static 关键字，也一起连同内部类的语法也大致都说了下。

 

那么接下来，基础部分还有一个比较考验人的东西，就是 volatile 关键字。

 

这个关键字的***就三个字，就是——可见性。

 

但是面试的时候，你说出可见性三个字，基本上满分100的话，***多只能得到20分。剩下的那80分，就要靠你用硬功夫去获得了。

 

所谓的硬功夫，其实就是要整明白，在并发当中，可见性到底是什么意思。

 

那么，为了弄明白可见性什么意思，就需要你了解什么叫主存和工作内存。

 

只有把这些概念都搞明白了，你才会知道 volatile 的真正作用到底是什么。

 

不过有一点要提醒你的是，volatile 并不保证同步，这一点一定要记住。

 

不光是应付面试官，在真正使用 volatile 的时候，也要注意这一点，否则很容易出现问题。

 

好了，基础部分就说这么多吧，挑了一些有代表性的说了下，归根结底，这一部分就是要你非常清晰的了解 J***a 当中的关键字和语法，这里所谓的了解，是清晰的了解其实现原理，而非简单的会用而已。

 

 

2、J***a 运行时环境

 

J***a 运行时环境就是 JRE 的中文翻译，本质上其实就是指 JVM。

 

首先对于 JVM 必须要知道的是，JVM 与 Hotspot 的关系。

 

JVM 更多的是指 JVM 规范，而 Hotspot 是 JVM 的一种实现，也是我们***常用的 JVM 实现。

 

你可以把 JVM 规范当做接口，Hotspot 当做实现类，这样去理解会比较简单一些。

 

此外，JVM ***重要的三个部分必须要非常清楚，内存划分、class 加载机制以及 GC 策略。

 

• 搞清楚这三部分不仅仅是为了面试，也是为了让你对于 J***a 有更深刻的理解，这对于你的 J***a 生涯非常有帮助。

 

而且，关于内存划分，还有一点要注意，咱们常说的划分方式，其实是指的 Hotspot 的划分方式，而非 JVM 规范所规定的。

 

Hotspot 的内存划分简单说分为三个部分，Young Generation（年轻代）、Old Generation（年老代）以及 Perm Generation（***代）。

 

其中的 Young Generation（年轻代），又分为 Eden、From 和 To，其中From 和 To 又统称为 Survivor Spaces（幸存区）。

 

正常情况下，一个对象从创建到销毁，应该是从 Eden，然后到 Survivor Spaces（幸存区），再到 Old Generation（年老代），***后在某次 GC 下消失。

 

当然，一个对象也可能直接在 Eden 里死掉，也可能一直在 Old Generation（年老代）存活，这些都是有可能的。

 

关于内存划分，可以自己没事用内存分析工具看看，比如 jmap、jvisualvm 等等，观察一下各个区域的内存变化，结合实际去了解一下。

 

关于 classloader 机制的学习，可以结合 tomcat 去学习，了解清楚 tomcat 的 classloader 机制，看 tomcat 是如何保证各个 APP 之间的类隔离的。

 

如果可能的话，看一下 tomcat 中 classloader 的源码，当中包含了与 tomcat 类加载机制相似的部分。

 

至于 GC，需要清楚 GC Roots 都有哪些，以及如何判断一个对象可以被回收。

 

此外，GC 的算法和策略也要有大概的了解。

 

 

3、并发知识与 concurrent 包

 

要想进入一线互联网公司，这部分内容必须要会，否则的话，你始终都只能停留在比较 low 的段位。

 

关于并发知识，***重要的两个概念一定要搞清楚，那就是可见性和原子性。

 

其中可见性与前面提到的 volatile 关键字是息息相关的，可见性只是并发领域里的一个概念，而 volatile 则是 J***a 语言中，实实在在保证变量可见性的关键字。

 

前面说了，要弄清楚可见性，就需要搞清楚主存和工作内存。

 

关于主存和工作内存，其实又属于 JVM 的知识范畴。所以从这里就可以看出来，知识都是有关联性的。

 

原子性其实相对于可见性来说，反倒更好理解一些，相信那个万年不变的***汇款的关于事务的例子，就足以大部分人理解原子性这个概念了，它其实就是一个或多个操作，被视作一个整体的意思。

 

有了并发的基础知识以后，你就需要研究一下 concurrent 包了。

 

这里面的东西其实是一个宝藏，一旦你需要写并发相关的功能，你会发现这里面的东西非常实用。

 

其中 ConcurrentHashMap 是面试***容易被问到的一个类，几乎所有的面试都会问你，ConcurrentHashMap 和普通的同步 HashMap 有什么区别。

 

这个问题其实需要你知道两个知识就可以了，一个是 HashMap 的数据结构，一个是锁分段的技术，具体的大家自己下去找相关资料看吧。

 

此外，concurrent 包里有一个非常重要的类，叫做 AbstractQueuedSynchronizer，几乎所有的 concurrent 包内的并发工具类，都是基于这个抽象类扩展出来的。

 

因此，把 AbstractQueuedSynchronizer 这个类研究透彻，非常有助于你理解 concurrent 包。

 

***后一点，面试的时候还经常会被问到的一个问题，就是 ReentrantLock 和 synchronized 关键字有什么区别。

 

其实它们的区别很简单，简单的说，就是 synchronized 由于是底层 JVM 实现的互斥，因此效率会高一些。

 

而 ReentrantLock 的功能则比 synchronized 更多，比如定时获取某个锁，多个等待条件等。

 

并发这一部分是一个程序员进阶的重要部分，希望所有 J***a 程序员都可以重视这一部分。

 

 

4、设计模式和反射

 

设计模式和反射这部分内容，个人觉得是一个高阶程序员必须精通的部分。

 

用好了这部分知识，可以让你在实际开发中少写N多代码，而且还可以使得程序的结构更加良好。

 

关于反射，其实就是 reflect 包里的内容，这个包里的类其实并不难，主要是得多用，多看。

 

比如 J***a 领域里***常用的 spring 框架，里面其实大量充斥着设计模式和反射的真实使用场景，没事多研究一下，***让你受益匪浅。

 

 

5、文件 IO、NIO、网络 IO 以及网络协议

 

文件 IO、NIO 以及网络 IO 这一部分也是工作当中要经常用到的部分，因此也必须要掌握。

 

其中 NIO 更多的是了解其原理，此外，tomcat 中有多种协议的实现，其中包括了 BIO、NIO 和 APR，这三者一定非常清楚它们的区别，这个可以在 connector 的 protocol 属性配置。

 

至于网络 IO 部分，其实就是 net 包里的内容。

 

这里面的内容是非常常用的东西，比如你调用 HTTP-API，那么就需要使用这里面的类。

 

在这个 restful-API 泛滥的时代，你少不了要使用 HTTP 协议调用 API。

 

此外，在了解这部分的时候，网络协议也要适当的了解一下，***典型的 TCP 和 HTTP 协议是一定要了解的。

 

在参加的面试中，基本上 TCP 协议是一定会问的，比如 TCP 协议的重试机制，三次握手的过程，TCP 与 UDP 的区别这一类的知识，还是要了解一下的。

 

至于 HTTP 协议，相对来说就简单很多了，应用层的协议主要是知道其协议格式即可，比如都支持哪些 header、每个 header 都是什么含义等等。

 

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