《Java知识点列表》v1.0

前言

本列表旨在提供一个系统化的Java知识框架，帮助开发者建立完整的知识体系，知识点按照“基础 -> 核心进阶 -> 高级特性 -> 生态与工具 -> 最佳实践”的顺序组织,每个大点下包含若干关键子点。

第一部分：Java 基础

1. Java 语言概述与环境搭建

   • Java语言特点：跨平台、面向对象、简单、安全、健壮、高性能、多线程。
   • JVM、JRE、JDK的区别与联系。
   • 环境变量配置 (JAVA_HOME, PATH)。
   • 常用开发工具：IntelliJ IDEA, Eclipse, VS Code。

2. 基本语法

   • 数据类型：
     • 基本类型: byte, short, int, long, float, double, char, boolean。
     • 引用类型: 类, 接口, 数组。
     • 类型转换：自动类型提升与强制类型转换。
   • 变量与常量：
     • 局部变量、成员变量（实例变量）、静态变量（类变量）。
     • final 关键字修饰常量。
   • 运算符：
     • 算术运算符 (, , , , , , )。
     • 关系运算符 (>, <, >=, <=, , )。
     • 逻辑运算符 (&&, , )。
     • 位运算符 (&, , ^, , <<, >>, >>>)。
     • 赋值运算符 (, , , 等)。
     • 三元运算符 ()。
   • 流程控制：
     • if-else 条件语句。
     • switch 选择语句。
     • for, while, do-while 循环语句。
     • break, continue, return 跳转语句。

3. 数组

   • 一维数组的声明、创建、初始化与使用。
   • 二维数组的声明、创建、初始化与使用。
   • 数组的工具类 java.util.Arrays。

4. 方法

   
   （图片来源网络，侵删）
   • 方法的定义、声明、调用。
   • 方法的重载。
   • 值传递与引用传递（Java中只有值传递）。
   • 可变参数 ()。

5. 面向对象编程

   • 类与对象：类的定义，对象的创建 (new) 与使用。
   • 三大特性：
     • 封装：private, public, protected, default 访问修饰符；getter 和 setter 方法。
     • 继承：extends 关键字；方法重写；super 关键字；Object类。
     • 多态：父类引用指向子类对象；instanceof 操作符；方法重写与重载的区别。
   • 抽象类与接口：
     • abstract 关键字与抽象方法。
     • interface 接口的定义与实现 (implements)。
     • 接口与抽象类的区别。
     • Java 8+ 接口的默认方法、静态方法和私有方法。
   • 内部类：
     • 成员内部类。
     • 静态内部类。
     • 局部内部类。
     • 匿名内部类。

6. 常用API

   • 字符串：
     • String：不可变性，常用方法 (length(), charAt(), substring(), indexOf(), equals(), compareTo())。
     • StringBuilder 与 StringBuffer：可变性,线程安全性区别。
   • 包装类：
     • Integer, Double 等，与基本类型的转换,自动装箱与拆箱。
   • 日期时间API：
     • java.util.Date 和 java.sql.Date。
     • Java 8+ 的 java.time 包：LocalDate, LocalTime, LocalDateTime, Instant, Duration, Period 等。
   • 数学工具类：java.lang.Math。

第二部分：Java 核心进阶

1. 异常处理

   • try-catch-finally 结构。
   • throw 与 throws 关键字。
   • 异常体系：Throwable -> Error (不可恢复) / Exception (可恢复) -> RuntimeException (非检查异常) / CheckedException (检查异常)。
   • 自定义异常。

2. 集合框架

   
   （图片来源网络，侵删）
   • 核心接口：Collection, List, Set, Map, Queue。
   • 主要实现类：
     • List: ArrayList (数组实现), LinkedList (链表实现), Vector (线程安全)。
     • Set: HashSet (基于HashMap), TreeSet (基于TreeMap, 有序)。
     • Map: HashMap (核心), TreeMap (有序), Hashtable (线程安全), ConcurrentHashMap (高效并发)。
   • 工具类：java.util.Collections。
   • 遍历方式：迭代器 (Iterator)、增强for循环 (for-each)、Java 8+ Stream API。
   • equals() 与 hashCode()：在集合框架中的重要性,以及重写时的约定。

3. 泛型

   • 泛型类、泛型接口、泛型方法。
   • 通配符：, ? extends T, ? super T。
   • 类型擦除原理。

4. IO流

   • 流的概念：字节流 (InputStream/OutputStream) 与字符流 (Reader/Writer)。
   • 节点流与处理流：FileInputStream, BufferedReader, ObjectInputStream 等。
   • NIO (New I/O)：Channel, Buffer, Selector；Path, Files 工具类。

5. 多线程与并发

   • 基础：
     • 线程的创建方式：继承 Thread 类、实现 Runnable 接口、实现 Callable 接口。
     • 线程的生命周期：新建、就绪、运行、阻塞、死亡。
     • 线程同步：synchronized 关键字、Lock 接口 (ReentrantLock)。
     • 线程间通信：wait(), notify(), notifyAll()。
   • 高级并发工具：
     • 线程池：ExecutorService, ThreadPoolExecutor, Executors 工厂类。
     • 并行集合：ConcurrentHashMap, CopyOnWriteArrayList。
     • CountDownLatch, CyclicBarrier, Semaphore。
     • ThreadLocal。
     • Fork/Join 框架。

6. 反射

   • Class 类。
   • 获取类的构造方法、字段、方法。
   • 动态创建对象、调用方法、访问字段。
   • 注解与反射的结合。

7. 注解

   • 内置注解：@Override, @Deprecated, @SuppressWarnings。
   • 元注解：@Retention, @Target, @Documented, @Inherited。
   • 自定义注解。

第三部分：Java 高级特性

1. 模块化系统 (Java 9+)

   • module-info.java 文件。
   • requires, exports, opens 等关键字。
   • 解决“JAR 地狱”问题。

2. Lambda 表达式与 Stream API (Java 8+)

   • Lambda 表达式语法与函数式接口 (@FunctionalInterface)。
   • Stream API：创建流、中间操作 (filter, map, sorted, limit)、终端操作 (forEach, collect, reduce, count)。
   • Optional 类：优雅地处理 null 值。

3. 新特性概览 (Java 9 - 17+)

   • Java 9: JShell, var (局部变量类型推断), 集合工厂方法。
   • Java 11: var 扩展到Lambda, HttpClient, ZGC (实验性)。
   • Java 14+: Records (不可变类), Pattern Matching for instanceof (模式匹配), Text Blocks (文本块)。
   • Java 17+: Sealed Classes (密封类), Switch Expressions (switch表达式)。

第四部分：Java 生态与工具

1. 构建工具

   • Maven: 项目对象模型、依赖管理、生命周期、仓库。
   • Gradle: 基于Groovy/Kotlin的DSL,更灵活的构建脚本。

2. 版本控制

   • Git: 基本命令 (clone, add, commit, push, pull, branch, merge)。
   • GitHub / GitLab: 代码托管与协作平台。

3. 单元测试

   • JUnit: 常用注解 (@Test, @Before, @After, @BeforeClass, @AfterClass)。
   • Mockito: 用于模拟对象,进行隔离测试。

4. Web 开发

   • Servlet: 生命周期、方法、ServletContext。
   • JSP (JavaServer Pages): 指令、动作、内置对象。
   • 主流框架：
     • Spring Framework: IoC (控制反转), AOP (面向切面编程)。
     • Spring Boot: 自动配置、起步依赖、Actuator。
     • Spring MVC: MVC架构实现。
     • MyBatis / JPA: ORM框架。

5. 数据库

   • JDBC: 驱动加载、获取连接、创建Statement/PreparedStatement、执行SQL、处理结果集。
   • 连接池: Druid, HikariCP。

第五部分：最佳实践与设计模式

1. 代码规范

   • 命名规范、注释规范、格式化。
   • 遵循 阿里巴巴Java开发手册 等业界标准。

2. 设计模式

   • 创建型: 单例模式、工厂模式、建造者模式。
   • 结构型: 适配器模式、代理模式、装饰器模式。
   • 行为型: 观察者模式、策略模式、模板方法模式。

3. 性能调优

   • JVM调优：内存模型、垃圾回收器 (Serial, Parallel, CMS, G1, ZGC)。
   • 算法与数据结构选择。
   • SQL优化。
   • 并发编程优化。

4. 安全

   • SQL注入、XSS攻击、CSRF攻击的原理与防范。
   • 密码加密存储 (如BCrypt)。

第六部分：展望与未来

1. Project Loom (虚拟线程 - Java 19+)

   轻量级线程,极大提升高并发场景下的吞吐量。

2. Project Valhalla (值类型 -

   在JVM中引入原生值类型，减少对象开销,提升性能。

3. GraalVM

   一门语言，一个运行时，支持AOT编译和原生镜像,提升启动速度和内存占用。