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关于java:面试1v1实景模拟面试中常见的Java关键字详解

jiezi

老面👴：Java 中有哪些关键字

笑小枫🍁：

  1. 用于数据类型
    用于数据类型的关键字有 boolean、byte、char、double、float、int、long、new、short、void、instanceof。
  2. 用于语句
    用于语句的关键字有 break、case、catch、continue、default、do、else、for、if、return、switch、try、while、finally、throw、this、super。
  3. 用于润饰
    用于润饰的关键字有 abstract、final、native、private、protected、public、static、synchronized、
    transient、volatile。
  4. 用于办法、类、接口、包和异样
    用于办法、类、接口、包和异样的关键字有 class、extends、implements、interface、package、import、throws。
  5. 其余
    还有些关键字, 如 future、generic、operator、outer、rest、var 等都是 Java 保留的没有意义的关键字。另外，Java 还有 3 个保留字:goto、const、null。它们不是关键字，而是文字。蕴含 Java 定义的值。和关键字一样, 它们也不能够作为标识符应用。

老面👴：简略介绍一下 final 关键字

笑小枫🍁：final 关键字能够用来润饰援用、办法和类。

  1. 润饰援用
  2. 如果援用为根本数据类型，则该援用为常量，该值无奈批改；
  3. 如果援用为援用数据类型，比方对象、数组，则该对象、数组自身能够批改，但指向该对象或数组的地址的援用不能批改。
  4. 如果援用时类的成员变量，则必须当场赋值，否则编译会报错。
  5. 润饰办法
    当应用 final 润饰办法时，这个办法无奈被子类重写。然而，该办法依然能够被继承。
  6. 润饰类
    当用 final 批改类时，该类成为最终类，无奈被继承。

老面👴：简略介绍一下 this、super 关键字

笑小枫🍁：this: 代表以后对象的援用，谁来调用我我就代表谁。super: 代表以后对象对父类的援用。

  1. 调用成员变量不同；
    this：成员变量 调用本类的成员变量，也能够调用父类的成员变量。
    super：成员变量 调用父类的成员变量。
  2. 调用构造方法不同。
    this：调用本类的构造方法。
    super：调用父类的构造方法。
  3. 调用成员办法。
    this：成员办法 调用本类的成员办法，也能够调用父类的办法。
    super：成员办法 调用父类的成员办法。

老面👴：简略介绍一下 static 关键字

笑小枫🍁：

  1. static 是一个修饰符，用于润饰成员。（成员变量，成员函数）static 润饰的成员变量 称之为动态变量或类变量。
  2. static 润饰的成员被所有的对象共享。
  3. static 优先于对象存在，因为 static 的成员随着类的加载就曾经存在。
  4. static 润饰的成员多了一种调用形式，能够间接被类名所调用，（类名. 动态成员）。
  5. static 润饰的数据是共享数据，对象中的存储的是特有的数据。

老面👴：简略介绍一下 volatile 关键字

笑小枫🍁：volatile 是 java 虚拟机提供的轻量级同步机制，用于示意能够被多个线程异步批改的成员变量，其特点有: 1. 保障可见性 2. 禁止指令重排 3. 不保障原子性

1、volatile 可见性实现原理：

变量被 volatile 关键字润饰后，底层 汇编指令 中会呈现一个lock 前缀指令。会导致以下两种事件的产生：

  1. 批改 volatile 变量时，会强制将批改后的值刷新到主内存中。
  2. 批改 volatile 变量后，会导致其余线程工作内存中对应的变量值生效。因而，再读取该变量值的时候就须要从新从读取主内存中的值。

2、volatile 有序性实现原理：

指令重排序：编译器在不扭转单线程程序语义的前提下，重新安排语句的执行程序，指令重排序在单线程下不会有问题，然而在多线程下，可能会呈现问题。

volatile 有序性的保障就是通过 禁止指令重排序 来实现的。指令重排序包含编译器和处理器重排序，JMM 会别离限度这两种指令重排序。禁止指令重排序又是通过加 内存屏障 实现的。

JMM:JMM(java 内存模型 Java Memory Model 简称 JMM) 自身是一个形象的概念, 并不在内存中实在存在的, 它形容的是一组标准或者规定, 通过这组标准定义了程序中各个变量 (实例字段, 动态字段和形成数组对象的元素) 的拜访形式.
JMM 的同步规定:
 1. 线程解锁之前, 必须把共享变量刷新回主存
 2. 线程加锁锁之前, 必须读取主存的最新值到本人的工作空间
 3. 加锁解锁必须是 同一把锁

内存屏障（memory barriers）：一组处理器指令，用于实现对内存操作的程序限度。

3、volatile 为什么不保障原子性？

java 中只有对变量的赋值和读取是原子性的，其余的操作都不是原子性的。所以即便 volatile 即便能保障被润饰的变量具备可见性，然而不能保障原子性。

老面👴：简略介绍一下 synchronized 关键字

笑小枫🍁：可用来给对象和办法或者代码块加锁，当它锁定一个办法或者一个代码块的时候，同一时刻最多只有一个线程执行这段代码。

在晚期的 java 版本，synchronized 关键字属于重量级锁，效率低下。jdk1.6 之后有了优化。

synchronized 在 java 内存模型中次要有 3 种作用，别离是：

  • 原子性：通过 monitorenter 和 monitorexit 指令, 保障被 synchronized 润饰的代码在同一时间只能被一个线程拜访，在锁未开释之前，无奈被其余线程拜访到
  • 可见性：保障共享变量的批改可能及时可见, 对一个变量的 unlock 操作之前，必须把此变量同步回主内存中(store 和 write 操作)
  • 有序性：一个变量在同一时刻只容许一条线程对其执行 lock 操作，这条规定决定了持有同一个锁的两个同步块只能串行执行

synchronized 的底层实现原理

  • 原子性实现原理
    synchronized 实现原子性底层是通过 JVM 来实现的，同一时间只能有一个线程去执行 synchronized 中的代码块；
    每一个对象都有一个监视器 monitor 来关联，监视器被占用时会被锁住，其余线程无奈获取该 monitor, 当 JVM 执行某个线程的的外部办法的 monitorenter, 它会尝试去获取该对象的 monitor 的所有权，过程如下:
  • 若 monitor 的进入数为 0，线程能够进入 monitor, 并将该 monitor 的进入数置为 1，那么该线程就成为 monitor 的所有者
  • 若线程已领有 monitor 的所有权，容许它重入 monitor，则进入 monitor 的进入数加 1（recursions：记录线程领有锁的次数）

  • 若其余线程曾经占有 monitor 的所有权，那么以后尝试获取 monitor 的所有权的线程会被阻塞，直到 monitor 的进入数变为 0，能力从新尝试获取 monitor 的所有权。

    monitorexit 指令

    1. 能执行 monitorexit 指令的线程肯定是领有以后对象的 monitor 的所有权的线程。
    2. 当执行 monitorexit 时会将 monitor 的进入数减 1。当 monitor 的进入数减为 0 时，以后线程退出 monitor，不再领有 monitor 的所有权，此时这个 monitor 阻塞的线程能够尝试去获取这个 monitor 的所有权。
  • 可见性实现原理
    synchronized 通过内存屏障保障可见性，同样的咱们晓得 volatile 是通过内存屏障来保障可见性的，
  • monitorenter 指令之后，synchronized 外部的共享变量，每次读取数据的时候被强制从主内存读取最新的数据。
  • monitorexit 指令也具备 Store 屏障的作用，也就是让 synchronized 代码块内的共享变量，如果数据有变更的，强制刷新回主内存。
    数据批改之后立刻刷新回主内存，其余线程进入 synchronized 代码块后，应用共享变量的时候强制读取主内存的数据。
  • 有序性实现原理
    同样的，synchronized 也是通过 monitorenter、monitorexit 指令嵌入下面的内存屏障, 既具备加锁、开释锁的性能，同时也具备内存屏障的性能

老面👴：简略介绍一下 break、continue 关键字

笑小枫🍁：

break用于齐全完结一个循环，跳出循环体，执行循环前面的语句。

continue是跳过当次循环中剩下的语句，执行下一次循环。

老面👴：简略介绍一下 trabsient 关键字

笑小枫🍁：被 transient 润饰的变量不参加序列化和反序列化。当一个对象被序列化的时候，transient 型变量的值不包含在序列化的示意中，然而非 transient 型的变量是被包含进去的。

老面👴：简略介绍一下 instanceof 关键字

笑小枫🍁：在 Java 中能够应用 instanceof 关键字判断一个对象是否为一个类（或接口、抽象类、父类）的实例

老面👴：简略介绍一下 extends、implements 关键字

笑小枫🍁：

extends 是继承某个类, 继承之后能够应用父类的办法, 也能够重写父类的办法

implements 是实现多个接口, 接口的办法个别为空的, 必须实现能力应用

老面👴：简略介绍一下 native 关键字

笑小枫🍁：native 次要用于办法上，native 办法是指该办法的实现由非 Java 语言实现，比方用 C 或 C ++ 实现。

次要是因为 JAVA 无奈对操作系统底层进行操作，然而能够通过 jni(java native interface)调用其余语言来实现底层的拜访。

PS：JNI 是 Java 本机接口（Java Native Interface），是一个本机编程接口，它是 Java 软件开发工具箱（java Software Development Kit，SDK）的一部分。JNI 容许 Java 代码应用以其余语言编写的代码和代码库。Invocation API（JNI 的一部分）能够用来将 Java 虚拟机（JVM）嵌入到本机应用程序中，从而容许程序员从本机代码外部调用 Java 代码。

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