Java基础知识（四）

1. Java中IO流分为几种？

按照流的流向分：
输入流 和 输出流

按照操作单元划分：
字节流 和 字符流

按照流的角色划分：
节点流 和 处理流

InputStream/Reader：所有的输入流的基类，前者是字节输入流，后者是字符输入流。
OutputStream/Writer：所有输出流的基类，前者是字节输出流，后者是字符输出流。

2. BIO, NIO, AIO有什么区别

BIO（Blocking I/O）:
同步阻塞I/O模式，数据的读取写入必须阻塞在一个线程内等待其完成。在活动连接数不是特别高（单机小于1000）的情况下，这种模型是比较不错的，可以让每一个连接专注于自己的I/O，并且编程模型简单。也不用考虑系统的过载，限流等问题。线程池本身就是一个天然的漏斗，可以缓冲一些系统处理不了的连接请求。但是，当面对十万甚至百万级连接的时候，传统的BIO模型是无能为力的。因此需要一种高效的I/O处理模型来应对更高的并发量。
NIO（New I/O）:
同步非阻塞的I/O模型，在Java1.4中引入NIO框架，对应 java.nio 包。提供了Channel，Selector，Buffer等抽象。NIO中的N可以理解为 Non-blocking，不单纯是new。他支持面向缓冲的，基于通道的I/O操作方法。NIO提供了与传统BIO模型中的 Socket 和 ServerSocket 相对应的 SocketChannel 和 ServerSocketChannel 两种不同的套接字通道实现。两种通道都支持阻塞和非阻塞两种模式。阻塞模式使用传统中的支持一样，比较简单，但是性能和可靠性不太好；非阻塞模式正好与之相反，对于低负载、低并发的应用程序，直接使用同步阻塞的I/O模式来提升开发速率和更好的维护性；对于高负载、高并发的（网络）应用，使用NIO的非阻塞模式来开发。
AIO（Asynchronous I/O）:
AIO 也就是 NIO2。在 Java7 中引入 NIO 的改进版 NIO2，他是异步非阻塞的I/O模型。异步IO 是基于事件和回调机制实现的。也就是应用操作之后会直接返回，不会阻塞在那里，当后台处理完成，操作系统会通知相应的线程进行后续的操作。AIO 是异步IO的缩写，虽然 NIO 在网络操作中，提供了非阻塞的方法，但是 NIO 的 IO 行为还是同步的。对于 NIO 来说，很多业务线程在 IO 操作准备好时，得到通知，接着就由这个线程自行进行 IO 操作，IO操作本身就是同步的。AIO应用目前不广泛，目前Windows支持，Linux貌似不支持，Netty之前也想尝试
AIO ，后面放弃了。

3. Files的常用方法都有哪些？

Files.exists()：检测文件路径是否存在
Files.createFile()：创建文件
Files.createDirectory()：创建文件夹
Files.delete()：删除一个文件或目录
Files.copy()：复制文件
Files.move()：移动文件
Files.size()：查看文件个数
Files.read()：读取文件
Files.write()：写入文件

4. 什么是反射机制？

Java反射机制是在 运行状态中，对于任意一个类，都能获取到这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性；这种动态获取信息以及动态调用对象的方法的功能被称为 Java语言的反射机制。

静态编译： 在编译时确定类型，绑定对象
动态编译： 在运行时确定类型，绑定对象

5. 反射机制优缺点

优点： 运行期类型的判断，动态加载类，提高代码灵活度
缺点： 性能瓶颈：反射相当于一系列的解释操作，通知JVM要做的事情，性能比直接的 Java代码要慢很多

6.反射机制的应用场景有哪些？

反射就是框架设计的灵魂。
很多设计、开发都与反射机制有关，例如模块化的开发，通过反射去调用对应的字节码；动态代理设计模式也采用了反射机制，还有日常使用的 Spring,Mybatis等框架都大量使用了反射机制。

例如：

在使用JDBC连接数据库时，使用 Class.forName() 通过反射加载数据库的驱动程序
Spring框架也用到很多反射机制，经典的就是 xml 配置模式。Spring 通过 XML 配置模式装载 Bean 的过程。将程序内的所有 XML 或 Properties 配置文件加载到内存中，Java类里面解析 XML 和 Properties 里面的内容，得到对应的实体类的字节码字符串以及相关的属性信息。使用反射机制，根据这个字符串获得某个类的Class实例，动态配置实例的属性。

7. Java获取反射的三种方式

通过 new 对象实例反射机制
通过全限定路径名实现反射机制
通过类名实现反射机制

public class Person{
  private int id;
  private String name;
  private String sex;
}

public class Get{

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException{
        //方式一：通过建立对象
        Person p = new Person();
        Class clazzObject1 = p.getClass();

        //方式二：通过全限定路径名获取
        Class clazzObject2 = Class.forName("zxk.Person");
        
        //方式三：通过类名实现
        Class clazzObject3 = Person.class;
 
    }
}

8. 深度了解String

String 底层是一个 char 类型的数组。

String有哪些特性？

不变性： String是只读字符串，是一个典型的 immutable 对象，对它进行任何操作，其实都是创建一个新的对象，再把引用指向这个对象。不变模式的主要作用当一个对象需要被多线程共享并且频繁访问时，可以保证数据的一致性。
常量池优化： String 对象创建之后，会在字符串常量池中进行缓存，如果下次创建同样的对象时，会直接返回缓存的引用。
final：使用final 来定义String类，表示String类不能被继承，提高了系统的安全性。

String为什么是不可变的？

简单来说，String 利用 final 修饰类，并且用 final 修饰了 char 类型数存储字符串。

String是真的不可变吗？

一般回答不可变即可，但是有一些特殊场景：

String不可变，但是不代表引用不可变

    String str = "hello";
    str = str + " word";
    System.out.print(str);

结果是 str = "hello world";
实际上，原来String的内容是不变的，只是 str 由原来指向“hello”的内存地址转变为执行“hello world"的内存地址而已，也就是说开辟了一块内存区域给 "hello world"

通过反射时可以修改所谓的“不可变”

数组没有 length() 方法，为什么 String 有 length() 方法

数组没有 length() 方法，有 length 属性。String 有 length() 方法。

String 类常用方法有哪些？

indexOf()：返回指定字符的索引位置
charAt()：返回指定索引处的字符
replace()：字符串替换
trim()：去除字符串两端空白
split()：分割字符串，返回一个分割后的字符串数组
getBytes()：返回字符串的 byte 类型数组
length()：返回字符串的长度
toLowerCase()：将字符串转换成小写
toUpperCase()：将字符串转换成大写
substring()：截取字符串
equals()：字符串比较

在使用 HashMap 的时候，用 String 做 key 有什么好处？

HashMap 内部实现是通过 key 的 hashcode 来确定 value 的存储位置。因为字符串是不可变的，所以当创建字符串的时候，它的 hashcode 被缓存下来，不需要再次计算，相比较其他对象更快。

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