Java 核心知识点详细总结
一、Java 基础
1. 核心特性
跨平台原理：JVM屏蔽不同操作系统指令集差异，对外提供统一 Java API，实现跨平台运行。
数据类型：8 种基本数据类型，int 固定4 字节，long 需加L；包装类（Integer/Byte 等）支持 **-128~127 缓存机制 **。
字符串核心：
String：final 修饰不可变，底层private final char[]，无修改方法；
StringBuilder：线程不安全、效率最高，适合频繁拼接；
StringBuffer：线程安全（synchronized）、效率低。
面向对象：四大特征封装、抽象、继承、多态；重载（同一类、方法名同参数不同）、重写（子类遵循两同两小一大规则）。
2. 核心机制
传递方式：Java 仅值传递，基本类型传数值，引用类型传内存地址。
反射：运行时获取类信息 / 调用方法，获取 Class 对象 3 种方式：getClass()、类.class、Class.forName()。
序列化：transient关键字修饰字段不参与序列化。
二、集合框架
1. 核心接口与工具
Collection：单值集合父接口；Collections：集合工具类，提供排序、查找等静态方法。
2. 常用集合对比
表格
集合类型	底层结构	线程安全	核心特性
ArrayList	数组	否	查询快、增删慢，默认容量10，扩容1.5 倍
LinkedList	双向链表	否	增删快、查询慢
Vector	数组	是	效率低，扩容2 倍
HashMap	数组 + 链表 + 红黑树	否	默认容量16，加载因子0.75
ConcurrentHashMap	1.8：Node+CAS+synchronized	是	高并发，桶级锁替代分段锁
3. 核心规则
HashSet 判重：hashCode()+equals() 双重判断；
HashMap 树化：链表长度 **>8且数组容量≥64**；退化：树节点≤6。
三、JUC 并发编程
1. 线程基础
创建方式：继承 Thread、实现 Runnable/Callable、线程池；Callable支持返回值、抛出异常。
线程状态：新建→可运行→运行→阻塞→死亡。
2. 同步机制
synchronized：JVM 层面锁，自动释放，可重入非公平；
ReentrantLock：API 层面锁，手动释放，可判断锁状态；
volatile：保证可见性、禁止指令重排，不保证原子性；
CAS：比较并交换，硬件级原子操作，存在ABA 问题（用AtomicStampedReference解决）。
3. 线程池
核心参数：corePoolSize（核心线程）、maximumPoolSize（最大线程）、keepAliveTime（空闲超时）、workQueue（任务队列）、threadFactory（线程工厂）、handler（拒绝策略）；
执行流程：核心线程→队列→非核心线程→拒绝策略；
规范：手动创建ThreadPoolExecutor，避免Executors导致 OOM。
4. 其他核心
ThreadLocal：线程隔离，底层ThreadLocalMap，key 为弱引用；
死锁：四大条件（互斥、请求保持、不剥夺、环路等待），打破任一条件即可预防。
四、Java Web
1. HTTP 请求
GET/POST：GET 传参在 URL、长度受限、不安全；POST 传参在请求体、无长度限制、安全。
2. Servlet
生命周期：加载→实例化→init()→service()→destroy()；
转发 / 重定向：转发（服务器端、一次请求、地址不变）；重定向（客户端、两次请求、地址变更）。
3. 会话机制
Cookie：客户端存储，不安全，单条≤4K；
Session：服务器存储，安全，依赖 Cookie 传递 sessionId；
JWT：无状态 Token，适合分布式、移动端。
五、数据库
1. 基础知识点
存储引擎：InnoDB（支持事务、行锁）、MyISAM（无事务、表锁）；
三范式：1NF（原子性）、2NF（唯一性）、3NF（消除传递依赖）；
聚合函数：sum()、avg()、max()、min()、count()。
2. SQL 核心
PreparedStatement：预编译，有效防止 SQL 注入；
执行顺序：from→where→group by→having→select→order by。
六、索引与事务
1. 索引
数据结构：B + 树（MySQL 默认），非叶子节点存 key，叶子节点存数据 + 双向链表；
分类：聚簇索引（主键，存完整数据）、非聚簇索引（二级索引，存主键）、覆盖索引（无需回表）；
失效场景：索引列运算、%开头 like、or、!=、is null。
2. 事务
ACID：原子性、一致性、隔离性、持久性；
隔离级别：读未提交→读已提交（Oracle 默认）→可重复读（MySQL 默认）→串行化；
并发问题：脏读、不可重复读、幻读。
七、主流框架
1. Spring
IOC：控制反转，对象创建交给容器；DI：依赖注入，自动装配依赖；
AOP：动态代理（JDK 代理 / CGLIB），通知类型：前置、后置、环绕、异常、最终；
事务失效
事务失效：异常捕获、抛出检查异常、非 public 方法、内部调用。
2. SpringBoot
自动配置：@SpringBootApplication整合配置、扫描、自动装配三大能力。
3. MyBatis
#{} / ${}：#{} 预编译防注入，${}字符串拼接不防注入；
缓存：一级缓存（SqlSession 级，默认开启）、二级缓存（Mapper 级，手动开启）。
八、设计模式
1. 六大原则
开闭原则、里氏代换、依赖倒转、单一职责、接口隔离、迪米特法则。
2. 常用模式
单例模式：饿汉式（线程安全）、懒汉式（双重检查 + volatile）、枚举式（防反射 / 反序列化）；
代理模式：静态代理、JDK 动态代理（基于接口）、CGLIB 代理（基于子类）。
九、JVM
1. 类加载
过程：加载→验证→准备→解析→初始化；
双亲委派：自定义→应用→扩展→启动类加载器，避免类重复加载。
2. 运行时数据区
线程私有：程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈；
线程共享：堆、方法区（JDK8 后为元空间）。
3. 垃圾回收
GC 算法：标记 - 清除、复制（新生代）、标记 - 整理（老年代）、分代收集；
垃圾收集器：G1（JDK9 默认，区域分代，低延迟）；
内存溢出：堆内存不足，内存泄漏（单例、资源未关闭）。
十、Redis
1. 核心特性
数据类型：String、Hash、List、Set、ZSet；
持久化：RDB（快照，恢复快）、AOF（日志，数据安全）；
淘汰策略：推荐allkeys-lru（淘汰最近最少使用数据）。
2. 缓存问题 & 解决方案
表格
缓存问题	核心原因	解决方案
缓存穿透	查询不存在的数据	缓存空值、布隆过滤器
缓存击穿	单个热点 key 过期	互斥锁、逻辑过期
缓存雪崩	大量 key 同时过期 / Redis 宕机	随机过期、集群、多级缓存
3. 分布式锁
核心命令：SET lock value NX EX 超时时间，Redisson 解决锁续期 + 重试。
十一、消息中间件
核心作用：解耦、异步、削峰填谷；
RabbitMQ：confirm 机制（生产者）、持久化（服务端）、手动 ACK（消费者）保证消息不丢失；幂等性解决重复消费。
十二、微服务
SpringCloud：提供服务注册发现、配置中心、网关、负载均衡、熔断降级；
Dubbo：阿里高性能 RPC 微服务框架。
十三、计算机网络
TCP：三次握手（建立连接）、四次挥手（关闭连接），可靠传输基于校验、重传、流量 / 拥塞控制；
跨域：违反同源策略，解决方案：CORS、Nginx 代理、JSONP。
十四、数据结构
递归：爬楼梯问题遵循斐波那契规律，f(n)=f(n-1)+f(n-2)。
4. 关键问题
问题 1：JDK1.8 中 HashMap 的底层原理、树化条件及线程安全方案？
答案：
底层原理：采用数组 + 链表 + 红黑树结构，通过 hash (key) 计算数组下标，哈希冲突用链表存储；默认容量16，加载因子0.75，扩容为原容量 2 倍。
树化条件：链表长度超过 8，且数组容量 **≥64** 时转为红黑树；树节点数≤6 时退化为链表。
线程安全方案：使用ConcurrentHashMap，JDK1.8 通过CAS+synchronized实现桶级锁，替代分段锁，并发性能大幅提升。
问题 2：Redis 缓存穿透、击穿、雪崩的核心区别与解决方案？
答案：
核心区别：缓存穿透是查询不存在的数据，缓存击穿是单个热点 key 过期，缓存雪崩是大量 key 同时过期 / Redis 宕机。
解决方案：
穿透：缓存空对象、布隆过滤器、参数合法性校验；
击穿：互斥锁重建缓存、热点 key 设置逻辑过期；
雪崩：key 过期时间加随机值、Redis 集群部署、多级缓存、限流降级。
问题 3：Spring 事务失效的常见场景及解决方法？
答案：
异常捕获未抛出：try-catch 捕获异常后未抛出，事务不回滚；解决：catch 块抛出RuntimeException。
抛出检查异常：Spring 默认仅回滚非检查异常；解决：@Transactional(rollbackFor = Exception.class)。
非 public 方法：AOP 仅代理 public 方法；解决：将方法改为 public。
同类内部调用：未经过代理对象，事务失效；解决：引入自身代理对象调用方法。