3.2.1.IO分类

  • 按照流的流向划分分为：输入流和输出流
  • 按照操作单元划分分为：字节流和字符流
  • 按照流的角色划分为：节点流和处理流

其中：InputStream是所有字节输入流的基类，Reader是所有字符输入流的基类；
OutputStream是所有字节输出流的基类，Writer是所有字符输出流的基类。
按照操作方式分类
3.2.IO、反射、String - 图1

3.2.2.BIO,NIO,AIO 有什么区别?

简答

  • BIO:Block IO 同步阻塞式 IO，就是我们平常使用的传统 IO，它的特点是模式简单使用方便，并发处理能力低。
  • NIO:Non IO 同步非阻塞 IO，是传统 IO 的升级，客户端和服务器端通过 Channel(通道)通讯，实现了多路复用。
  • AIO:Asynchronous IO 是 NIO 的升级，也叫 NIO2，实现了异步非堵塞 IO ，异步 IO 的操作基于事件和回调机制。

详细回答
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 (小于单机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，也不用过多考虑系统的过载、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或请求。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，我们需要一种更高效的 I/O 处理模型来应对更高的并发量。

NIO (New I/O): NIO是一种同步非阻塞的I/O模型，在Java 1.4 中引入了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。它支持面向缓冲的，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。阻塞模式使用就像传统中的支持一样，比较简单，但是性能和可靠性都不好;非 阻塞模式正好与之相反。对于低负载、低并发的应用程序，可以使用同步阻塞I/O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，应使用 NIO 的非阻塞模式来开发

AIO (Asynchronous I/O): AIO 也就是 NIO 2。在 Java 7 中引入了NIO 的改进版 NIO 2,它是异步非阻塞的IO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，不会堵塞在那里，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，我们的业务线程是在 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操作本身是同步 的。查阅网上相关资料，我发现就目前来说 AIO 的应用还不是很广泛，Netty 之前也尝试使用过 AIO，不过又放弃了。

3.2.3.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。

    3.2.4.什么是反射机制?

    JAVA反射机制是在运行状态中
    对于任意一个类，都能够知道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;这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。
    静态编译和动态编译

  • 静态编译:在编译时确定类型，绑定对象

  • 动态编译:运行时确定类型，绑定对象

    3.2.5.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。

    3.2.6.反射机制的应用场景有哪些?

  • 例如模块化开发，通过反射调用对应的字节码

  • 动态代理设计模式采用了反射
  • JDBC连接数据库时候使用的Class.forName就是通过反射加载数据库驱动程序

  • Spring通过XML配置模式装载Bean的过程

    • 将程序内所有的XML或者Properties配置文件加载入内存中
    • java类里面解析xml或properties里面的内容，得到对应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
    • 动态配置实例属性

      3.2.7.Java获取反射的三种方法

  • 1.通过new对象实现反射机制 

    1. Student stu =new Student();
    2. Class classobj1= stu.getClass();

  • 2.通过路径实现反射机制 

    1. Class classobj2= Class.forName("fanshe.Student");

  • 3.通过类名实现反射机制 

    1. Class classobj3= Student.class;

    3.2.8.字符型常量和字符串常量的区别

  1. 形式上: 字符常量是单引号引起的一个字符；字符串常量是双引号引起的若干个字符
  2. 含义上: 字符常量相当于一个整形值(ASCII值),可以参加表达式运算字符串常量代表一个地址值(该字符串在内存中存放位置)
  3. 占内存大小: 字符常量只占一个字节;字符串常量占若干个字节(至少一个字符结束标志)

    3.2.9.什么是字符串常量池?

    字符串常量池位于堆内存中，专门用来存储字符串常量，可以提高内存的使用率，避免开辟多块空间存储相同的字符串，在创建字符串时JVM 会首先检查字符串常量池，如果该字符串已经存在池中，则返回它的引用，如果不存在，则实例化一个字符串放到池中，并返回其引用。

    3.2.10.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，再把引用指向该对象。不变模式的主要作用在于当一个对象需要被多线程共享并频繁访问时，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。

    3.2.11.String为什么是不可变

    因为string底层是使用final修饰的一个byte数组

    3.2.12.String 类的常用方法都有那些?

  • indexOf():返回指定字符的索引。

  • 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():返回字符串长度。
  • toLowerCase():将字符串转成小写字母。
  • toUpperCase():将字符串转成大写字符。
  • substring():截取字符串。
  • equals():字符串比较。

    3.2.13.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，所以当创建字符串时，它的 hashcode 被缓存下来，不需要再次计算，所以相比于其他对象更快。

    3.2.14.String和StringBuffer、StringBuilder的区别是什么?

    可变性
    String类中使用字符数组保存字符串，private final char value[]，所以string对象是不可变的。StringBuilder与 StringBuffer都继承自AbstractStringBuilder类，在AbstractStringBuilder中也是使用字符数组保存字符串，char[] value，这两种对象都是可变的。

线程安全性
String中的对象是不可变的，也就可以理解为常量，线程安全。AbstractStringBuilder是StringBuilder与StringBuffer 的公共父类，定义了一些字符串的基本操作，如expandCapacity、append、insert、indexOf等公共方法。 StringBuffer对方法加了同步锁或者对调用的方法加了同步锁，所以是线程安全的。StringBuilder并没有对方法进行加同步锁，所以是非线程安全的。

性能
每次对String 类型进行改变的时候，都会生成一个新的String对象，然后将指针指向新的String 对象。StringBuffer每次都会对StringBuffer对象本身进行操作，而不是生成新的对象并改变对象引用。相同情况下使用StirngBuilder 相比使用StringBuffer 仅能获得10%~15% 左右的性能提升，但却要冒多线程不安全的风险。

对于三者使用的总结
如果要操作少量的数据用 = String
单线程操作字符串缓冲区下操作大量数据 = StringBuilder
多线程操作字符串缓冲区下操作大量数据 = StringBuffer