了解任何一門語言的精髓都是先俯覽其全貌，從宏觀的視角把握全局咱旱，然后再深入每個知識點逐個擊破更鲁，這樣就可以深入而快速的掌握一項技能。同樣學(xué)習(xí) Java 也是如此呵晨，本節(jié)就讓我們先從整體來看一下 Java 中的精髓魏保。

Java 介紹

Java 誕生于 1991 年，Java 的前身叫做 Oak（橡樹）何荚，但在注冊商標(biāo)的時候囱淋，發(fā)現(xiàn)這個名字已經(jīng)被人注冊了，后來團(tuán)隊的人就在咖啡館討論這件事該怎么辦餐塘，有人靈機一動說叫 Java 如何妥衣，因為當(dāng)時他們正在喝著一款叫做 Java 的咖啡。就這樣戒傻，這個后來家喻戶曉的名字税手，竟以這種“隨意”的方式誕生了，并一直沿用至今需纳。

Java 發(fā)展歷程：

1990芦倒，Sun 成立了“Green Team”項目小組

1991，Java 語言前身 Oak（橡樹）誕生

1995不翩，Oak 語言更名為 Java

1996兵扬，Java 1.0 發(fā)布

1997，Java 1.1 發(fā)布

1998口蝠，Java 1.2 發(fā)布

2000器钟，Java 1.3 發(fā)布

2000，Java 1.4 發(fā)布

2004妙蔗，Java 5 發(fā)布

2006傲霸，Java 6 發(fā)布

2011，Java 7 發(fā)布

2014眉反，Java 8 發(fā)布

2017昙啄，Java 9（非長期支持版）發(fā)布

2018.03，Java 10（非長期支持版） 發(fā)布

2018.09寸五，Java 11（長期支持版）發(fā)布

2019.03, Java 12（非長期支持版） 發(fā)布

注：長期支持版指的是官方發(fā)布版本后的一段時間內(nèi)梳凛，通常以“年”為計數(shù)單位，會對此版本進(jìn)行持續(xù)維護(hù)和升級播歼。

版本發(fā)布時間

Java 10 之后伶跷，官方表示每半年推出一個大版本掰读，長期支持版本（LTS）每三年發(fā)布一次。

Java 和 JDK 的關(guān)系

JDK（Java Development Kit）Java 開發(fā)工具包叭莫，它包括：編譯器蹈集、Java 運行環(huán)境（JRE，Java Runtime Environment）雇初、JVM（Java 虛擬機）監(jiān)控和診斷工具等拢肆，而 Java 則表示一種開發(fā)語言。

Java 程序是怎么執(zhí)行的靖诗？

我們?nèi)粘５墓ぷ髦卸际褂瞄_發(fā)工具（IntelliJ IDEA 或 Eclipse 等）可以很方便的調(diào)試程序郭怪，或者是通過打包工具把項目打包成 jar 包或者 war 包，放入 Tomcat 等 Web 容器中就可以正常運行了刊橘，但你有沒有想過 Java 程序內(nèi)部是如何執(zhí)行的鄙才？

其實不論是在開發(fā)工具中運行還是在 Tomcat 中運行，Java 程序的執(zhí)行流程基本都是相同的促绵，它的執(zhí)行流程如下：

先把 Java 代碼編譯成字節(jié)碼攒庵，也就是把 .java 類型的文件編譯成 .class 類型的文件。這個過程的大致執(zhí)行流程：Java 源代碼 -> 詞法分析器 -> 語法分析器 -> 語義分析器 -> 字節(jié)碼生成器 -> 最終生成字節(jié)碼败晴，其中任何一個節(jié)點執(zhí)行失敗就會造成編譯失斉啊；

把 class 文件放置到 Java 虛擬機尖坤，這個虛擬機通常指的是 Oracle 官方自帶的 Hotspot JVM稳懒；

Java 虛擬機使用類加載器（Class Loader）裝載 class 文件；

類加載完成之后慢味，會進(jìn)行字節(jié)碼校驗场梆，字節(jié)碼校驗通過之后 JVM 解釋器會把字節(jié)碼翻譯成機器碼交由操作系統(tǒng)執(zhí)行。但不是所有代碼都是解釋執(zhí)行的纯路，JVM 對此做了優(yōu)化辙谜，比如，以 Hotspot 虛擬機來說感昼，它本身提供了 JIT（Just In Time）也就是我們通常所說的動態(tài)編譯器，它能夠在運行時將熱點代碼編譯為機器碼罐脊，這個時候字節(jié)碼就變成了編譯執(zhí)行定嗓。

Java 程序執(zhí)行流程圖如下：

Java 虛擬機是如何判定熱點代碼的？

Java 虛擬機判定熱點代碼的方式有兩種：

基于采樣的熱點判定

主要是虛擬機會周期性的檢查各個線程的棧頂萍桌，若某個或某些方法經(jīng)常出現(xiàn)在棧頂宵溅，那這個方法就是“熱點方法”。這種判定方式的優(yōu)點是實現(xiàn)簡單上炎；缺點是很難精確一個方法的熱度恃逻，容易受到線程阻塞或外界因素的影響雏搂。

基于計數(shù)器的熱點判定

主要就是虛擬機給每一個方法甚至代碼塊建立了一個計數(shù)器，統(tǒng)計方法的執(zhí)行次數(shù)寇损，超過一定的閥值則標(biāo)記為此方法為熱點方法凸郑。

Hotspot 虛擬機使用的基于計數(shù)器的熱點探測方法。它使用了兩類計數(shù)器：方法調(diào)用計數(shù)器和回邊計數(shù)器矛市，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定的閥值是就會觸發(fā) JIT 編譯芙沥。

方法調(diào)用計數(shù)器：在 client 模式下的閥值是 1500 次，Server 是 10000 次浊吏，可以通過虛擬機參數(shù)： -XX:CompileThreshold=N 對其進(jìn)行設(shè)置而昨。但是JVM還存在熱度衰減，時間段內(nèi)調(diào)用方法的次數(shù)較少找田，計數(shù)器就減小歌憨。

回邊計數(shù)器：主要統(tǒng)計的是方法中循環(huán)體代碼執(zhí)行的次數(shù)。

由上面的知識我們可以看出墩衙，要想做到對 Java 了如指掌务嫡，必須要好好學(xué)習(xí) Java 虛擬機，那除了 Java 虛擬機外底桂，還有哪些知識是面試必考植袍，也是 Java 工程師必須掌握的知識呢？

1. Java 基礎(chǔ)中的核心內(nèi)容

字符串和字符串常量池的深入理解籽懦、Array 的操作和排序算法于个、深克隆和淺克隆、各種 IO 操作暮顺、反射和動態(tài)代理（JDK 自身動態(tài)代理和 CGLIB）等厅篓。

2. 集合

集合和 String 是編程中最常用的數(shù)據(jù)類型，關(guān)于集合的知識也是面試備考的內(nèi)容捶码，它包含：鏈表（LinkedList）羽氮、TreeSet、棧（Stack）惫恼、隊列（雙端档押、阻塞、非阻塞隊列祈纯、延遲隊列）令宿、HashMap、TreeMap 等腕窥，它們的使用和底層存儲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都是熱門的面試內(nèi)容粒没。

3. 多線程

多線程使用和線程安全的知識也是必考的面試題目，它包括：死鎖簇爆、6 種線程池的使用與差異癞松、ThreadLocal爽撒、synchronized、Lock响蓉、JUC（java.util.concurrent包）硕勿、CAS（Compare and Swap）、ABA 問題等厕妖。

4. 熱門框架

Spring首尼、Spring MVC、MyBatis言秸、SpringBoot

5. 分布式編程

消息隊列（RabbitMQ软能、Kafka）、Dubbo举畸、Zookeeper查排、SpringCloud 等。

6. 數(shù)據(jù)庫

MySQL 常用引擎的掌握抄沮、MySQL 前綴索引跋核、回表查詢、數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)叛买、最左匹配原則砂代、MySQL 的問題分析和排除方案、MySQL 讀寫分離的實現(xiàn)原理以及 MySQL 的常見優(yōu)化方案等率挣。 Redis 的使用場景刻伊、緩存雪崩和緩存穿透的解決方案、Redis 過期淘汰策略和主從復(fù)制的實現(xiàn)方案等椒功。

7. Java 虛擬機

虛擬機的組成捶箱、垃圾回收算法动漾、各種垃圾回收器的區(qū)別丁屎、Java 虛擬機分析工具的掌握、垃圾回收器的常用調(diào)優(yōu)參數(shù)等旱眯。

8. 其他

常用算法的掌握音诫、設(shè)計模式的理解竭钝、網(wǎng)絡(luò)知識和常見 Linux 命令的掌握等。

值得慶幸的是以上所有內(nèi)容都包含在本專欄中雹洗，接下來就讓我們一起學(xué)習(xí)香罐，一起構(gòu)建 Java 的認(rèn)知體系吧!

相關(guān)面試題

1. Java 語言都有哪些特點？

答：Java 語言包含以下特點时肿。

面向?qū)ο蟊用＃绦蛉菀桌斫狻㈤_發(fā)簡單螃成、方便旦签；

跨平臺，可運行在不同服務(wù)器類型上寸宏，比如：Linux宁炫、Windows、Mac 等氮凝；

執(zhí)行性能好羔巢，運行效率高；

提供大量的 API 擴展覆醇，語言強大朵纷；

有多線程支持，增加了響應(yīng)和實時交互的能力永脓；

安全性好袍辞，自帶驗證機制，確保程序的可靠性和安全性常摧。

2. Java 跨平臺實現(xiàn)的原理是什么搅吁？

答：要了解 Java 跨平臺實現(xiàn)原理之前，必須先要了解 Java 的執(zhí)行過程落午，Java 的執(zhí)行過程如下：

Java 執(zhí)行流程：Java 源代碼（.java）-> 編譯 -> Java 字節(jié)碼（.class） ->通過 JVM（Java 虛擬機）運行 Java 程序谎懦。每種類型的服務(wù)器都會運行一個 JVM，Java 程序只需要生成 JVM 可以執(zhí)行的代碼即可溃斋，JVM 底層屏蔽了不同服務(wù)器類型之間的差異界拦，從而可以在不同類型的服務(wù)器上運行一套 Java 程序。

3. JDK梗劫、JRE享甸、JVM 有哪些區(qū)別截碴？

答：了解了 JDK、JRE蛉威、JVM 的定義也就明白了它們之間的區(qū)別日丹，如下所述。

JDK：Java Development Kit（Java 開發(fā)工具包）的簡稱蚯嫌，提供了 Java 的開發(fā)環(huán)境和運行環(huán)境哲虾；

JRE：Java Runtime Environment（Java 運行環(huán)境）的簡稱，為 Java 的運行提供了所需環(huán)境择示；

JVM：Java Virtual Machine（Java虛擬機）的簡稱束凑，是一種用于計算設(shè)備的規(guī)范，它是一個虛構(gòu)出來的計算機对妄，是通過在實際的計算機上仿真模擬各種計算機功能來實現(xiàn)的湘今，簡單來說就是所有的 Java 程序都是運行在 JVM（Java 虛擬機）上的。

總體來說剪菱，JDK 提供了一整套的 Java 運行和開發(fā)環(huán)境摩瞎，通常使用對象為 Java 的開發(fā)者，當(dāng)然 JDK 也包含了 JRE孝常；而 JRE 為 Java 運行的最小運行單元旗们，一般安裝在 Java 服務(wù)器上，所以 JDK 和 JRE 可以從用途上進(jìn)行理解和區(qū)分构灸。JVM 不同于 JDK 和 JRE上渴，JVM 是 Java 程序運行的載體，Java 程序只有通過 JVM 才能正常的運行喜颁。

4. Java 中如何獲取明天此刻的時間稠氮？

答：JDK 8 之前使用 Calendar.add() 方法獲取，代碼如下：

Calendarcalendar=Calendar.getInstance();

calendar.add(Calendar.DATE,1);

System.out.println(calendar.getTime());

JDK 8 有兩種獲取明天時間的方法半开。

方法一隔披，使用 LocalDateTime.plusDays() 方法獲取，代碼如下：

LocalDateTimetoday=LocalDateTime.now();

LocalDateTimetomorrow=today.plusDays(1);

System.out.println(tomorrow);

方法二寂拆，使用 LocalDateTime.minusDays() 方法獲取奢米，代碼如下：

LocalDateTimetoday=LocalDateTime.now();

LocalDateTimetomorrow=today.minusDays(-1);

System.out.println(tomorrow);

minusDays() 方法為當(dāng)前時間減去 n 天，傳負(fù)值就相當(dāng)于當(dāng)前時間加 n 天纠永。

5. Java 中如何跳出多重嵌套循環(huán)鬓长？

答：Java 中跳出多重嵌套循環(huán)的兩種方式。

方法一：定義一個標(biāo)號尝江，使用 break 加標(biāo)號的方式

方法二：使用全局變量終止循環(huán)

方法一涉波，示例代碼：

myfor:for(inti=0;i<100;i++) {

for(intj=0;j<100;j++) {

System.out.println("J:"+j);

if(j==10) {

// 跳出多重循環(huán)

breakmyfor;

? ? ?? }

?? }

}

方法二，示例代碼：

booleanflag=true;

for(inti=0;i<100&&flag;i++) {

for(intj=0;j<100;j++) {

System.out.println("J:"+j);

if(j==10) {

// 跳出多重循環(huán)

flag=false;

break;

? ? ?? }

?? }

}

6. char 變量能不能存貯一個中文漢字？為什么啤覆？

答：char 變量可以存貯一個漢字善延，因為 Java 中使用的默認(rèn)編碼是 Unicode ，一個 char 類型占 2 個字節(jié)（16 bit）城侧，所以放一個中文是沒問題的。

7. Java 中會存在內(nèi)存泄漏嗎彼妻？請簡單描述一下嫌佑。

答：一個不再被程序使用的對象或變量一直被占據(jù)在內(nèi)存中就造成了內(nèi)存泄漏。

Java 中的內(nèi)存泄漏的常見情景如下：

長生命周期對象持有短生命的引用侨歉，比如屋摇，緩存系統(tǒng)，我們加載了一個對象放在緩存中幽邓，然后一直不使用這個緩存炮温，由于緩存的對象一直被緩存引用得不到釋放，就造成了內(nèi)存泄漏牵舵；

各種連接未調(diào)用關(guān)閉方法柒啤，比如，數(shù)據(jù)庫 Connection 連接畸颅，未顯性地關(guān)閉担巩，就會造成內(nèi)存泄漏；

內(nèi)部類持有外部類没炒，如果一個外部類的實例對象的方法返回了一個內(nèi)部類的實例對象涛癌，這個內(nèi)部類對象被長期引用了，即使那個外部類實例對象不再被使用送火，但由于內(nèi)部類持有外部類的實例對象拳话，這個外部類對象將不會被垃圾回收，這也會造成內(nèi)存泄露种吸；

改變哈希值弃衍，當(dāng)一個對象被存儲進(jìn) HashSet 集合中以后，就不能修改這個對象中的那些參與計算哈希值的字段了骨稿，否則對象修改后的哈希值與最初存儲進(jìn) HashSet 集合中時的哈希值就不同了笨鸡，在這種情況下，即使在 contains 方法使用該對象的當(dāng)前引用作為的參數(shù)去 HashSet 集合中檢索對象坦冠，也將返回找不到對象的結(jié)果形耗，這也會導(dǎo)致無法從 HashSet 集合中單獨刪除當(dāng)前對象，造成內(nèi)存泄露辙浑。