Java 进阶笔记

1. 多线程与并发

Java中的多线程与并发编程是一项关键技能，能够充分利用多核处理器和提升程序性能。以下是一些重要概念和技术：

• 线程基础: 理解线程的生命周期、创建线程的方式（继承Thread类或实现Runnable接口）、线程调度和线程状态转换。
• 线程同步: 使用关键字synchronized、Lock接口及其实现类（如ReentrantLock）、synchronized块等机制来确保多个线程之间的数据同步和互斥访问。
• 线程通信: 通过wait()、notify()和notifyAll()方法实现线程间的通信和协调。
• 并发集合: Java提供了一系列线程安全的并发集合类（如ConcurrentHashMap、ConcurrentLinkedQueue等），用于在多线程环境下安全地操作数据。

2. 集合框架的深入理解

Java的集合框架提供了丰富的数据结构和算法支持，对于开发高效的Java应用至关重要。以下是集合框架的重要内容：

• List: ArrayList、LinkedList、Vector等，了解它们的特性、适用场景和性能特点。
• Set: HashSet、LinkedHashSet、TreeSet等，理解集合元素的唯一性和无序性。
• Map: HashMap、LinkedHashMap、TreeMap等，学习如何使用键值对存储和检索数据。
• 迭代器: Iterator和增强型for循环的使用，以及对集合进行遍历和操作的技巧。

3. IO与NIO

Java的IO（输入/输出）和NIO（非阻塞IO）是处理文件和网络操作的核心组件。以下是相关内容的重点：

• IO流: 字节流和字符流、输入流和输出流的区别，以及File类的使用。
• NIO通道与缓冲区: 了解通道、缓冲区、选择器的概念，以及它们如何提高IO操作的效率和并发性。
• 异步IO: Java NIO提供的异步IO（AIO）模型，适用于高并发、高吞吐量的网络应用。

4. 设计模式

设计模式是解决软件设计中常见问题的经典方法，能够提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。以下是几种常见的设计模式：

• 创建型模式: 包括单例模式、工厂模式、抽象工厂模式等，用于对象的创建和初始化。
• 结构型模式: 如适配器模式、装饰器模式、代理模式等，用于构建更大的软件结构。
• 行为型模式: 包括观察者模式、策略模式、模板方法模式等，用于对象之间的通信和协作。

5. JVM与性能调优

Java虚拟机（JVM）是Java程序的运行环境，了解JVM的内部原理和性能调优技巧对于优化程序性能至关重要。以下是相关内容：

• 内存管理: 堆内存、栈内存、方法区等内存区域的作用和管理方式，垃圾回收算法及其调优。
• JVM参数调优: 通过调整JVM参数（如堆大小、垃圾回收器类型等）来优化程序的性能和稳定性。
• 性能监控与调优工具: 使用工具（如VisualVM、JConsole等）监控程序运行状态，并进行性能调优。