JAVA程序员防翻车指南

Thu, 09 Jul 2026 22:15:46 +0800

一、基础类型与字面量（1-10）

int 最大值 2,147,483,647（2³¹-1），最小值 -2,147,483,648（-2³¹）
long 最大值 9,223,372,036,854,775,807（2⁶³-1），字面量加 L
float 字面量必须加 f，否则默认 double
short 范围 -32,768 ~ 32,767，byte 范围 -128 ~ 127
字面量下划线：1_000_000 等于 1000000，仅 Java 7+
0x 开头是十六进制，0b 开头是二进制，0 开头是八进制（容易误判）
char 占 2 字节，Character.SIZE = 16，但 Unicode 扩展字符需 2 个 char（surrogate pair）
boolean 只有 true/false，不能和 0/1 互转（和 C 不同）
Integer.valueOf(127) == Integer.valueOf(127) 为 true，128 为 false（缓存池 -128~127）
Integer.parseInt("") 抛 NumberFormatException，Integer.parseInt(null) 也抛

二、运算符与表达式（11-18）

& 和 && 区别：& 两边都执行（位运算或逻辑与），&& 短路
| 和 || 同理，|| 短路
^ 按位异或，~ 按位取反（包含符号位）
>> 算术右移（补符号位），>>> 无符号右移（补 0）
i++ 和 ++i 的字节码区别：前者先加载后自增，后者先自增后加载
+= 隐式类型转换：short s = 1; s += 1; 合法，s = s + 1; 编译错误
三元运算符 ? : 必须返回相同类型，否则自动类型提升
字符串拼接用 + 在循环内会生成大量 StringBuilder，循环外编译器自动优化

三、String 相关（19-28）

String 不可变，底层 char[] 被 final 修饰且不暴露修改方法
字符串常量池在堆中（Java 8+），intern() 手动入池
new String("abc") 创建 2 个对象（常量池 + 堆），"abc" 只创建 1 个（若池中没有）
String.equals() 比较内容，== 比较引用地址
String.compareTo() 按字典序比较，返回差值
String.format() 使用 %s %d %f 占位符
substring() 在 Java 7 前共享 char[]，Java 7+ 创建新数组（解决内存泄漏）
split() 参数是正则，. 需转义为 \\.
replace() 替换所有字符，replaceAll() 支持正则
StringBuilder 线程不安全，StringBuffer 线程安全（方法加 synchronized），但慢

四、equals 与 hashCode（29-34）

重写 equals 必须重写 hashCode，否则 HashMap/HashSet 失效
equals 必须满足：自反、对称、传递、一致、非空（x.equals(null) 返回 false）
hashCode 相等的两个对象 equals 不一定相等（哈希冲突）
Objects.equals(a, b) 自动判空，避免 null.equals()
Arrays.deepEquals() 比较多维数组，Arrays.equals() 只比较一维
List.equals() 要求顺序相同，Set.equals() 仅要求元素相同（顺序无关）

五、异常处理（35-44）

try-catch-finally 中 finally 在 return 之前执行，但返回值已在 finally 前计算好
finally 中有 return 会覆盖 try/catch 的返回值
finally 中修改返回的引用对象内容会生效（如 List.add()）
不要在 finally 中写 return，也不要在其中抛出异常（会掩盖原始异常）
try-with-resources 要求资源实现 AutoCloseable，关闭顺序：先声明的后关闭
受检异常（Exception 子类）必须 try-catch 或 throws，RuntimeException 非受检
异常链：catch (SQLException e) { throw new RuntimeException(e); } 保留堆栈
printStackTrace() 不应用在生产日志中，用 log.error("msg", e)
Throwable 包括 Error 和 Exception，Error 不应该捕获（如 OutOfMemoryError）
finally 中关闭资源时可能抛异常，要用 try-catch 包裹或使用 try-with-resources

六、集合框架（45-62）

ArrayList 初始容量 10，扩容 1.5 倍（oldCapacity + (oldCapacity >> 1)）
ArrayList 随机访问 O(1)，中间插入删除 O(n)，LinkedList 相反
LinkedList 实现了 Deque，可作为队列/栈使用
HashMap 容量为 2 的幂，默认 16，负载因子 0.75，扩容 2 倍
HashMap 索引计算：(n - 1) & hash，hash = key.hashCode() ^ (h >>> 16)
Java 8+ HashMap 链表长度 > 8 且容量 >= 64 时转红黑树，< 6 时退化为链表
HashMap 的 key 为 null 时，hash 值为 0，存在 table[0]
ConcurrentHashMap 分段锁（Java 7）→ synchronized + CAS（Java 8+）
Hashtable 线程安全但全表锁，已淘汰
TreeMap 基于红黑树，有序（按 key 自然序或 Comparator）
LinkedHashMap 按插入顺序或访问顺序（accessOrder=true 可实现 LRU）
HashSet 底层是 HashMap，TreeSet 底层是 TreeMap
PriorityQueue 小顶堆，Comparator.reverseOrder() 可转大顶堆
ArrayDeque 优于 Stack（Stack 已废弃，ArrayDeque 线程不安全但更快）
Collections.synchronizedList() 包装为线程安全，但迭代时仍需手动同步
CopyOnWriteArrayList 读多写少场景，写时复制整个数组
List.of() / Set.of()（Java 9+）返回不可变集合，不能增删改
ArrayList.subList() 返回视图，对子列表操作会影响原列表，反之亦然

七、并发与线程（63-80）

创建线程的三种方式：Thread、Runnable、Callable（有返回值）
start() 启动线程，run() 只是普通方法调用
synchronized 可锁实例方法、静态方法（锁 Class）、代码块
wait() 释放锁，sleep() 不释放锁，yield() 让出 CPU 但不释放锁
wait()/notify() 必须在 synchronized 块中调用，否则抛 IllegalMonitorStateException
notify() 随机唤醒一个，notifyAll() 唤醒全部
死锁四条件：互斥、请求与保持、不可抢占、循环等待
破坏死锁：按固定顺序加锁、tryLock() 超时、使用 ReentrantLock
volatile 保证可见性和有序性（禁止指令重排），不保证原子性
AtomicInteger 用 CAS 实现原子操作，incrementAndGet() 底层是 Unsafe.compareAndSwapInt
ThreadLocal 用完后必须 remove()，否则线程池复用导致内存泄漏
ThreadLocal 底层是 ThreadLocalMap，key 是弱引用，value 是强引用
ExecutorService 用 shutdown() 优雅关闭，shutdownNow() 立即关闭
线程池核心参数：核心线程数、最大线程数、存活时间、阻塞队列、拒绝策略
四种拒绝策略：AbortPolicy（抛异常）、CallerRunsPolicy（调用者执行）、DiscardPolicy（丢弃）、DiscardOldestPolicy（丢弃最旧）
CachedThreadPool 最大线程数 Integer.MAX_VALUE，容易 OOM，慎用
FixedThreadPool 使用无界队列，任务积压可能导致 OOM
Future.get() 阻塞，CompletableFuture 异步回调更灵活

八、I/O 与 NIO（81-88）

File 只是路径抽象，不表示真实文件，exists() 判断是否存在
FileInputStream 读取字节，FileReader 读取字符（默认编码可能乱码）
BufferedReader 用 readLine() 按行读取，Files.readAllLines() 更简洁
InputStreamReader 可指定字符集：new InputStreamReader(new FileInputStream("a.txt"), StandardCharsets.UTF_8)
try-with-resources 自动关闭多个资源，用分号分隔
Path/Paths/Files（Java 7+）替代 File，Files.walk() 遍历目录树
NIO 核心：Channel + Buffer + Selector（多路复用）
ByteBuffer 读写切换需调用 flip()，clear() 清空，compact() 压缩

九、JVM 与内存（89-95）

JVM 内存区域：堆、栈、方法区（元空间）、程序计数器、本地方法栈
堆分代：年轻代（Eden + S0 + S1）→ 老年代，默认比例 8:1:1
OutOfMemoryError 常见原因：堆 OOM、元空间 OOM、直接内存 OOM、栈溢出
栈溢出 StackOverflowError，递归过深或无终止条件
System.gc() 仅建议 GC，不保证执行
finalize() 已废弃（Java 9+），对象自救不靠谱
类加载器：Bootstrap（rt.jar）→ Extension → Application，双亲委派模型

十、日期与时间（96-100）

java.util.Date 可变、线程不安全，已废弃，用 java.time.*（Java 8+）
LocalDate / LocalTime / LocalDateTime 不含时区，ZonedDateTime 含时区
Instant 时间戳（秒/纳秒），Duration 计算时间差，Period 计算日期差
格式化用 DateTimeFormatter 线程安全，替代 SimpleDateFormat（线程不安全）
LocalDateTime.now() 获取当前时间，parse("2026-07-09") 按 ISO 标准解析

十一、语法糖与常见坑（101-110）

泛型编译期擦除，运行时无泛型信息（List<String> 和 List<Integer> 在运行时相同）
可变参数本质是数组，public void method(String... args) 可传数组或逗号分隔
枚举 enum 默认继承 Enum，不能被继承，构造器私有
匿名内部类持有外部类引用（this$0），可能导致内存泄漏
接口默认方法 default，静态方法 static，接口中变量默认 public static final
抽象类可有构造器，接口无构造器
switch 支持 byte/short/char/int/String/enum，不支持 long/float/double
break 跳出循环，continue 跳过本次，return 结束方法
标签 label: 可跳出外层循环，但不推荐使用
数组协变：String[] 是 Object[] 的子类，但集合泛型不变

十二、网络与反射（111-118）

URL 和 URI 区别：URI 是标识符，URL 是定位符（包含协议）
HttpURLConnection 原生 HTTP 客户端，但 Apache HttpClient / OkHttp 更常用
Socket 阻塞 I/O，ServerSocket 监听端口，accept() 阻塞等待连接
反射 Class.forName() 初始化类，ClassLoader.loadClass() 不初始化
Method.invoke() 性能差，但反射能绕过私有访问（setAccessible(true)）
Proxy.newProxyInstance() 动态代理只能代理接口，CGLIB 可代理类
注解保留策略：SOURCE（源码）、CLASS（字节码）、RUNTIME（运行时）
序列化实现 Serializable 接口，serialVersionUID 用于版本兼容，不声明则自动生成

十三、设计原则与模式（119-123）

单例双重检查需 volatile，防止指令重排导致半初始化对象被读取
工厂模式解耦，策略模式消除 if-else，观察者模式事件驱动
依赖倒置：依赖抽象而非具体实现
开闭原则：对扩展开放，对修改封闭
里氏替换：子类可以替换父类出现的地方

十四、Linux 与常用命令（124-128）

nohup java -jar app.jar & 后台运行，输出到 nohup.out
jps 查看 Java 进程，jstack 打印线程堆栈，jmap 查看堆内存，jstat 监控 GC
kill -15 优雅关闭（SIGTERM），kill -9 强制杀死（SIGKILL）
tail -f app.log 实时查看日志，grep -C 10 "error" app.log 显示上下文
netstat -tlnp 查看端口占用，lsof -i:8080 查看指定端口

十五、数据库与 JDBC（129-133）

PreparedStatement 防 SQL 注入，占位符 ?，编译一次执行多次
Statement 拼接字符串有注入风险，不用
ResultSet 游标从 1 开始，next() 移动指针，getString(1) 按索引取
事务隔离级别：读未提交、读已提交、可重复读、串行化
连接池用 HikariCP（默认）、Druid，不要手动创建连接

十六、Maven / Gradle（134-137）

Maven 生命周期：clean → compile → test → package → install → deploy
provided 作用域表示运行时由容器提供（如 servlet-api）
依赖传递：compile 传递，test 不传递，provided 不传递
版本冲突用 dependencyManagement 锁定版本，或用 exclude 排除

十七、工具与调试（138-142）

System.out.println() 性能差，生产用日志框架（SLF4J + Logback）
日志级别：ERROR > WARN > INFO > DEBUG > TRACE
assert 默认禁用，需 -ea 开启，生产慎用
Objects.requireNonNull() 判空抛 NullPointerException，比手动 if 简洁
Optional 用来表示可能为 null 的返回值，不要用作字段或参数

十八、编码规范与常识（143-150）

包名全小写，类名大驼峰，方法/变量小驼峰，常量全大写 + 下划线
方法名用动词（getUser），变量名用名词（userName）
布尔变量用 is / has / can 开头（isDeleted）
一个 .java 文件只能有一个 public 类，文件名必须和 public 类名一致
构造器不能 static，不能被 final 修饰
static 块在类加载时执行一次，{} 实例块在构造器前执行
匿名对象（new User()）用完即抛，适合单次使用
永远不要在线上环境用 System.out 打印大对象，更不要用 e.printStackTrace()

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JAVA程序员防翻车指南

一、基础类型与字面量（1-10）

二、运算符与表达式（11-18）

三、String 相关（19-28）

四、equals 与 hashCode（29-34）

五、异常处理（35-44）

六、集合框架（45-62）

七、并发与线程（63-80）

八、I/O 与 NIO（81-88）

九、JVM 与内存（89-95）

十、日期与时间（96-100）

十一、语法糖与常见坑（101-110）

十二、网络与反射（111-118）

十三、设计原则与模式（119-123）

十四、Linux 与常用命令（124-128）

十五、数据库与 JDBC（129-133）

十六、Maven / Gradle（134-137）

十七、工具与调试（138-142）

十八、编码规范与常识（143-150）

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