Java 通过将源代码编译为平台无关的字节码，再由各平台对应的 JVM 翻译为机器码，实现“一次编写、处处运行”。一个 .java 文件可含多个类，但只能有一个 public 类且名称须与文件名一致。访问修饰符有 private、default、protected、public，分别控制成员在类、同包、子类及任意位置的可见性；类本身仅有 default 与 public 两种可见性。Java 数据类型分为 8 种基本类型（整数、浮点、字符、布尔）和引用类型（数组、类、接口），基本类型有固定的内存占用和默认值，引用类型默认 null。成员变量分为实例变量（存于堆、随对象生命周期）和类变量（存于方法区、随类加载），局部变量存于栈且无默认值。为使基本类型具对象特性，提供对应的包装类，JDK1.5 起支持自动装箱/拆箱，简化基本类型与包装类之间的转换。比较 Integer 与 Double 时应先转换为相同的基本类型（如 double）再使用 ==。
本文围绕 Java 基础概念展开，说明 int 与包装类 Integer 的区别及 == 比较时的自动拆箱；阐述面向对象的本质、三大特征（封装、继承、多态）及封装的目的；解析多态的实现原理、单继承原因以及多继承的局限；比较方法的重写与重载、指出构造方法不可重写；并简要介绍 Object 类常用方法（getClass、equals、hashCode、toString、wait/notify、clone、finalize）。整体突出 OOP 基础理论与 Java 语言特性的核心要点。
hashCode 与 equals 必须配合使用：相等的对象必须拥有相同的 hashCode，hashCode 相同的对象不一定相等；因此在自定义类时通常同时重写两者。== 比较对象引用，equals 通过重写实现内容比较。String 为 final 不可变类，采用常量池存储，使用字面量创建可复用、节省内存，new String 会额外产生堆对象。可变字符序列用 StringBuffer（线程安全）或性能更高的 StringBuilder。字符串拼接推荐在全量字面量时用 “+”，含变量且不需线程安全时用 StringBuilder，需线程安全时用 StringBuffer，两个字符串可用 concat。接口定义规范、只能有抽象/默认/静态方法且无构造器，抽象类可含实现和成员变量；通过实现多个接口弥补单继承限制，面向接口编程可降低耦合、提升可扩展性。
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。
