这个话题下有 88 篇手记。
本文系统阐述了Java基础知识要点：异常处理流程包括try‑catch‑finally，异常分为Error、Checked和Runtime，throw与throws的使用规则以及异常传播机制；finally始终执行，若其中出现return或throw会覆盖前面的返回/抛出。static关键字将成员设为类级别，不能访问实例成员，适用于变量、方法、初始化块和内部类；static类可继承。final用于限制继承、重写和变量修改，两者作用域不同。泛型通过参数化类型消除集合的类型安全问题，介绍了类型擦除、原始类型以及通配符的上界（? extends T）和下界（? super T）用法。反射机制使程序在运行时获取类信息、创建实例和动态代理，是JDBC、框架配置和AOP等场景的实现基础。最后说明了Java四种引用——强、软、弱、虚——及其在垃圾回收中的行为。
介绍Java集合体系：Collection分为Set、List、Queue，Map为键值映射；列举常用实现类及其线程安全情况，说明使用Collections或java.util.concurrent提供的并发集合。重点阐述Map实现，尤其HashMap的结构、put过程、扩容与冲突处理（链表转红黑树）以及线程不安全原因；比较HashMap、Hashtable、ConcurrentHashMap、LinkedHashMap的特性与实现原理。
本文概述Java集合实现与特性。TreeMap基于红黑树，操作logN；Set无序不可重复，Map键集合为Set，List有序可重复。ArrayList用动态数组，随机访问O(1)但插删需复制；LinkedList双向链表，插删快但随机访问O(N)。线程安全List有Vector、Collections.synchronizedList、CopyOnWriteArrayList（读无锁、写复制，适合读多写少）。HashSet依赖HashMap，TreeSet红黑树并支持排序。BlockingQueue基于ReentrantLock+Condition实现阻塞。Stream API分中间与终端操作，常用filter、map、distinct、sorted、reduce等用于函数式聚合。
文章系统介绍了Java IO流的分类与常用类，指出大文件应采用缓冲流或NIO的内存映射方式读取。随后阐述NIO的核心Channel、Buffer、Selector及其属性和跨平台实现。接着讲解对象序列化/反序列化机制、serialVersionUID的作用，并列举JSON、Protobuf、Thrift、Avro等主流序列化工具及其特点，最后提供不使用JSON时的实现思路。
Java多线程要点：线程可继承Thread或实现Runnable/Callable，支持返回值。run()执行任务体，start()启动且只能一次。线程状态五阶段：新建、就绪、运行、阻塞、死亡。同步使用synchronized或Lock。通信方式包括wait/notify/notifyAll和BlockingQueue。sleep不释放锁，wait释放锁需notify；notify唤醒单个，notifyAll唤醒全部。
子线程先执行可在启动后立即调用join，使主线程阻塞直至子线程结束。线程阻塞情况包括sleep、阻塞IO、获取同步监视器、等待notify及suspend。synchronized 为JVM关键字，底层通过monitorenter/monitorexit 与对象头Mark Word 实现，支持代码块、方法及静态方法（类锁），但不能修饰静态代码块。Lock 为接口，需显式释放，可设超时、检测成功、支持公平/非公平、读写锁。ReentrantLock 基于AQS 的独占模式实现，内部有公平与非公平子类。除synchronized/Lock外，可用volatile、原子类、ThreadLocal、不可变对象保证安全。悲观锁使用synchronized/Lock，乐观锁依赖CAS。公平锁按等待队列顺序获取，非公平锁抢占更快。JDK 1.6 以后同步锁经历无锁→偏向锁→轻量级锁→重量级锁的升级，均通过Mark Word 与CAS 控制。
JUC（java.util.concurrent）提供原子类、锁/条件、线程池、阻塞队列、并发容器和同步器等工具。AQS 是构建锁和同步器的骨架，维护 state、等待队列并通过 FIFO CLH 队列实现阻塞/唤醒。LongAdder 通过分段计数单元降低 CAS 竞争，提高高并发计数效率。ThreadLocal 为每个线程提供独立的变量存储，内部使用 ThreadLocalMap 并采用线性探测解决哈希冲突。线程池复用线程降低创建成本，支持多种工厂方法、五种状态及四种拒绝策略，线程数应根据 CPU/IO 密集度合理设置。
JVM由类加载器、运行时数据区、执行引擎和本地接口四部分构成。运行时数据区包括程序计数器、虚拟机栈（及本地方法栈）、堆、方法区和运行时常量池。JVM启动先装载JRE、装入JVM动态库、初始化并创建JNIEnv，随后加载并解释class或jar文件，执行引擎将字节码翻译为机器指令。程序计数器负责指令流控制，栈用于方法调用和本地方法。内存划分决定对象、类元数据及常量的存放位置，内存不足时抛出相应异常。类加载经历加载、验证、准备、解析、初始化等阶段。
本文介绍JVM垃圾回收的触发时机及降低Full GC次数的措施，阐述对象可回收性的判定方式（GC Roots + 可达性），以及对象在新生代通过年龄计数晋升老年代的机制。解释新生代Eden 与两块Survivor的划分比例和双Survivor 防止碎片的作用。系统比较标记‑清除、标记‑复制、标记‑整理三大算法，重点说明G1 基于Region的局部回收策略和CMS 的并发标记‑清除流程。最后区分内存泄漏与内存溢出并给出相应的防治建议。
事务是原子性、一致性、隔离性、持久性的组合，可分为扁平、带保存点、链、嵌套和分布式等类型。InnoDB 通过 undo/redo 日志、Buffer Pool、行锁、MVCC 与 Next‑Key Lock 实现 ACID，默认使用 REPEATABLE READ（等同于 SERIALIZABLE）解决脏读、不可重复读和幻读。MySQL 不原生支持嵌套事务，可用保存点模拟回滚。
锁是数据库并发控制的核心，以MySQL InnoDB 为例，主要包括共享锁（S）和排他锁（X），以及表级意向锁（IS、IX）用于多粒度锁定。行锁实现方式分为 Record Lock、Gap Lock 和 Next‑Key Lock，其中 Gap Lock 锁定记录间的间隙以防止幻读。InnoDB 通过在索引项上加锁实现行级锁，未使用索引时会退化为表锁。死锁指事务相互等待资源，常见 AB‑BA 场景。InnoDB 采用超时回滚和 wait‑for graph 检测循环来主动解决死锁，优先回滚 undo 最小的事务。由于采用位图管理，InnoDB 不存在锁升级问题。
MySQL优化涉及系统层面、表结构、索引和SQL语句等多个方面。查询时应合理使用单列或多列索引，避免LIKE %前置、OR失效，尽量用JOIN替代子查询。插入数据可通过禁用索引、唯一性检查、批量INSERT或LOAD DATA INFILE提升速度，InnoDB 还可关闭外键检查和自动提交。面对千万级大表，建议依次优化SQL/索引、增加缓存、实现读写分离、使用分区表、进行垂直或水平拆分。慢查询优化步骤为打开慢查询日志、分析日志并使用EXPLAIN 调整索引、结构或分页等。使用EXPLAIN 时重点关注type、key、key_len、rows、Extra，避免出现ALL、Using filesort、Using temporary 等低效情况。
