《Java高级编程技巧与实践》课件概览.pptVIP

Java高级编程技巧与实践欢迎来到本课程！本课程将带你深入学习Java高级编程技巧与实践，从JVM架构、内存模型到并发编程、设计模式，并涵盖Spring框架、数据库优化以及分布式系统架构等关键知识点，帮助你打造高质量的Java代码，提升编程技能，成为优秀的Java开发者。

课程概述与学习目标课程概述本课程将涵盖Java高级编程的核心知识体系，通过理论讲解、代码示例、实战案例等方式，帮助你深入理解Java底层原理，掌握高级编程技巧，提升代码质量，并为后续学习更深入的Java技术打下坚实的基础。学习目标深入理解JVM架构和运行机制掌握多线程编程的原理和实践熟练使用Spring框架进行开发掌握数据库优化和性能调优技巧了解分布式系统架构的设计与实现

Java编程基础知识回顾数据类型基本数据类型、引用数据类型运算符算术运算符、关系运算符、逻辑运算符流程控制条件语句、循环语句面向对象编程类、对象、封装、继承、多态

JVM架构及原理JVM架构类加载器、运行时数据区、执行引擎运行时数据区方法区、堆、栈、本地方法栈、程序计数器

内存模型详解1内存模型主内存、工作内存、内存可见性、原子性2指令重排序编译器优化、处理器优化3Happens-Before原则保证内存可见性和操作顺序

垃圾回收机制垃圾回收概述自动内存管理机制，回收不再使用的对象垃圾回收算法标记-清除、复制、标记-整理垃圾回收器Serial、Parallel、CMS、G1

类加载机制深度解析类加载过程加载、验证、准备、解析、初始化类加载器引导类加载器、扩展类加载器、应用程序类加载器双亲委派模型保证类的唯一性

多线程编程基础线程概念进程、线程、线程的创建与启动线程的优势提高系统资源利用率、提升程序执行效率线程的局限性线程的创建和销毁需要一定的开销、线程之间可能存在资源竞争

线程的生命周期新建1可运行2运行3阻塞4死亡5

线程池原理与应用线程池原理线程池的创建、核心线程数、最大线程数、任务队列线程池应用减少线程创建和销毁的开销、控制并发线程数量

线程安全性保证1线程安全问题竞态条件、死锁2线程安全机制同步、互斥、原子操作

synchronized关键字深入剖析同步方法对方法进行加锁，保证方法的原子性同步代码块对代码块进行加锁，控制对共享资源的访问锁的优化偏向锁、轻量级锁、重量级锁

volatile关键字使用场景1内存可见性保证线程之间对共享变量的可见性2禁止指令重排序保证操作的原子性

ThreadLocal原理与实践ThreadLocal原理每个线程拥有独立的副本，避免线程之间共享ThreadLocal实践线程池、数据库连接、用户身份

并发集合类详解1ConcurrentHashMap线程安全的HashMap2BlockingQueue线程安全的队列3CopyOnWriteArrayList线程安全的List

ConcurrentHashMap实现原理1分段锁将数据分成多个段，每个段使用独立的锁2CAS操作比较并交换，保证原子性3数据结构数组+链表+红黑树

阻塞队列应用场景生产者消费者模式生产者将数据放入队列，消费者从队列中获取数据线程池任务队列存放等待执行的任务线程间同步通信线程之间通过队列传递信息

Java并发工具类CountDownLatch控制线程等待，直到计数器减为0Semaphore控制并发访问资源的数量CyclicBarrier线程间同步，等待所有线程都到达某个点

设计模式：单例模式定义确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点实现方式懒汉式、饿汉式

设计模式：工厂模式1定义定义一个创建对象的接口，由子类决定实例化哪个类2分类简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式

设计模式：观察者模式定义定义对象之间的一对多依赖关系，当一个对象状态发生改变时，所有依赖于它的对象都将得到通知实现方式主题、观察者

设计模式：策略模式定义定义一系列算法，并将每个算法封装成独立的类，让它们之间可以互相替换应用场景不同的支付方式、不同的排序算法

设计模式：代理模式定义为其他对象提供一种代理，以控制对这个对象的访问分类静态代理、动态代理

Java反射机制定义在运行时动态获取类信息的能力1应用场景动态加载类、动态创建对象、调用方法、访问属性2

注解与自定义注解定义注解是一种元数据，可以用来修饰类、方法、变量等自定义注解自定义注解可以用来扩展注解的功能

动态代理实现原理1Java动态代理在运行时动态创建代理对象2实现方式InvocationHandler接口

Spring框架核心概念控制反转（IoC）由Spring容器管理对象的生命周期面向切面编程（AOP）将横切关注点从业务逻辑中分离出来依赖注入（DI）通过配置文件或注解的方式注入依赖关系

依赖注入原理1构造方法注入在构造方法中注入依赖关系2Setter