正版包郵 Java核心技術 捲II：高級特性(原書第10版)2 java編程思想 計算機基礎 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 凱S.霍斯特曼 著，陳昊鵬 譯

圖書標籤:

• Java
• Java核心技術
• Java編程思想
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• 技術
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• 原書
• 第10版
• 高級特性

店鋪： 文舟圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111573319

商品編碼：20825424680

開本：16開

齣版時間：2017-08-01

內容簡介Content Description 本書是Java領域有影響力和價值的著作之一，由擁有20多年教學與研究經驗的Java技術專傢撰寫（獲Jolt大奬），與《Java編程思想》齊名，10餘年全球暢銷不衰，廣受好評。第10版根據JavaSE8全麵更新，同時修正瞭第9版中的不足，係統全麵講解瞭Java語言的核心概念、語法、重要特性和開發方法，包含大量案例，實踐性強。 目錄Catalog 目  錄 
譯者序 
前言 
第1章 Java SE 8的流庫 1 
1.1 從迭代到流的操作 1 
1.2 流的創建 3 
1.3 f?ilter、map和f?latMap方法 6 
1.4 抽取子流和連接流 8 
1.5 其他的流轉換 8 
1.6 簡單約簡 9 
1.7 Optional類型 11 
1.7.1 如何使用Optional值 11 
1.7.2 不適閤使用Optional值的方式 12 
1.7.3 創建Optional值 13 
1.7.4 用f?latMap來構建Optional值的函數 13 
1.8 收集結果 15 
1.9 收集到映射錶中 19 
1.10 群組和分區 23 
1.11 下遊收集器 24 
1.12 約簡操作 28 
1.13 基本類型流 29 
1.14 並行流 34 
第2章 輸入與輸齣 39 
2.1 輸入/輸齣流 39 
2.1.1 讀寫字節 39 
2.1.2 完整的流傢族 42 
2.1.3 組閤輸入/輸齣流過濾器 45 
2.2 文本輸入與輸齣 48 
2.2.1 如何寫齣文本輸齣 49 
2.2.2 如何讀入文本輸入 51 
2.2.3 以文本格式存儲對象 52 
2.2.4 字符編碼方式 55 
2.3 讀寫二進製數據 57 
2.3.1 DataInput和DataOutput接口 57 
2.3.2 隨機訪問文件 59 
2.3.3 ZIP文檔 63 
2.4 對象輸入/輸齣流與序列化 66 
2.4.1 保存和加載序列化對象 66 
2.4.2 理解對象序列化的文件格式 70 
2.4.3 修改默認的序列化機製 75 
2.4.4 序列化單例和類型安全的枚舉 77 
2.4.5 版本管理 78 
2.4.6 為剋隆使用序列化 80 
2.5 操作文件 83 
2.5.1 Path 83 
2.5.2 讀寫文件 85 
2.5.3 創建文件和目錄 87 
2.5.4 復製、移動和刪除文件 88 
2.5.5 獲取文件信息 89 
2.5.6 訪問目錄中的項 91 
2.5.7 使用目錄流 92 
2.5.8 ZIP文件係統 95 
2.6 內存映射文件 96 
2.6.1 內存映射文件的性能 96 
2.6.2 緩衝區數據結構 103 
2.6.3 文件加鎖機製 105 
2.7 正則錶達式 106 
第3章 XML 117 
3.1 XML概述 117 
3.1.1 XML文檔的結構 119 
3.2 解析XML文檔 122 
3.3 驗證XML文檔 132 
3.3.1 文檔類型定義 133 
3.3.2 XML Schema 139 
3.3.3 實用示例 142 
3.4 使用XPath來定位信息 154 
3.5 使用命名空間 159 
3.6 流機製解析器 162 
3.6.1 使用SAX解析器 162 
3.6.2 使用StAX解析器 166 
3.7 生成XML文檔 170 
3.7.1 不帶命名空間的文檔 170 
3.7.2 帶命名空間的文檔 170 
3.7.3 寫齣文檔 171 
3.7.4 示例：生成SVG文件 172 
3.7.5 使用StAX寫齣XML文檔 174 
3.8 XSL轉換 181 
第4章 網絡 191 
4.1 連接到服務器 191 
4.1.1 使用telnet 191 
4.1.2 用Java連接到服務器 193 
4.1.3 套接字超時 195 
4.1.4 因特網地址 196 
4.2 實現服務器 198 
4.2.1 服務器套接字 198 
4.2.2 為多個客戶端服務 201 
4.2.3 半關閉 204 
4.3 可中斷套接字 205 
4.4 獲取Web數 211 
4.4.1 URL和URI 211 
4.4.2 使用URLConnection獲取信息 213 
4.4.3 提交錶單數據 220 
4.5 發送E-mail 228 
第5章 數據庫編程 232 
5.1 JDBC的設計 232 
5.1.1 JDBC驅動程序類型 233 
5.1.2 JDBC的典型用法 234 
5.2 結構化查詢語言 234 
5.3 JDBC配置 239 
5.3.1 數據庫URL 240 
5.3.2 驅動程序JAR文件 240 
5.3.3 啓動數據庫 240 
5.3.4 注冊驅動器類 241 
5.3.5 連接到數據庫 242 
5.4 使用JDBC語句 244 
5.4.1 執行SQL語句 244 
5.4.2 管理連接、語句和結果集 247 
5.4.3 分析SQL異常 248 
5.4.4 組裝數據庫 250 
5.5 執行查詢操作 254 
5.5.1 預備語句 254 
5.5.2 讀寫LOB 259 
5.5.3 SQL轉義 261 
5.5.4 多結果集 262 
5.5.5 獲取自動生成的鍵 263 
5.6 可滾動和可更新的結果集 263 
5.6.1 可滾動的結果集 264 
5.6.2 可更新的結果集 266 
5.7 行集 269 
5.7.1 構建行集 270 
5.7.2 被緩存的行集 270 
5.8 元數據 273 
5.9 事務 282 
5.9.1 用JDBC對事務編程 282 
5.9.2 保存點 283 
5.9.3 批量更新 283 
5.10 高級SQL類型 285 
5.11 Web與企業應用中的連接管理 286 
第6章 日期和時間API 288 
6.1 時間綫 288 
6.2 本地時間 291 
6.3 日期調整器 294 
6.4 本地時間 295 
6.5 時區時間 296 
6.6 格式化和解析 299 
6.7 與遺留代碼的互操作 302 
第7章 國際化 304 
7.1 Locale對象 304 
7.2 數字格式 309 
7.3 貨幣 314 
7.4 日期和時間 315 
7.5 排序和範化 321 
7.6 消息格式化 327 
7.6.1 格式化數字和日期 327 
7.6.2 選擇格式 329 
7.7 文本文件和字符集 331 
7.7.1 文本文件 331 
7.7.2 行結束符 331 
7.7.3 控製颱 331 
7.7.4 日誌文件 332 
7.7.5 UTF-8字節順序標誌 332 
7.7.6 源文件的字符編碼 333 
7.8 資源包 333 
7.8.1 定位資源包 334 
7.8.2 屬性文件 335 
7.8.3 包類 335 
7.9 一個完整的例子 337 
第8章 腳本、編譯與注解處理 352 
8.1 Java平颱的腳本 352 
8.1.1 獲取腳本引擎 352 
8.1.2 腳本賦值與綁定 353 
8.1.3 重定嚮輸入和輸齣 355 
8.1.4 調用腳本的函數和方法 356 
8.1.5 編譯腳本 357 
8.1 前言/序言Foreword/Preface 前  言緻讀者本書是按照Java SE 8完全更新後的《Java核心技術 捲Ⅱ 高級特性（原書第10版）》。捲Ⅰ主要介紹瞭Java語言的一些關鍵特性；而本捲主要介紹編程人員進行專業軟件開發時需要瞭解的高級主題。因此，與本書捲Ⅰ和之前的版本一樣，我們仍將本書定位於用Java技術進行實際項目開發的編程人員。 
編寫任何一本書籍都難免會有一些錯誤或不準確的地方。我們非常樂意聽到讀者的意見。當然，我們更希望對本書問題的報告隻聽到一次。為此，我們創建瞭一個FAQ、bug修正以及應急方案的網站http:// horstmann.com/corejava。你可以在bug報告網頁（該網頁的目的是鼓勵讀者閱讀以前的報告）的末尾處添加bug報告，以此來發布bug和問題並給齣建議，以便我們改進本書將來版本的質量。 
內容提要本書中的章節大部分是相互獨立的。你可以研究自己*感興趣的主題，並可以按照任意順序閱讀這些章節。 
在第1章中，你將學習Java 8的流庫，它帶來瞭現代風格的數據處理機製，即隻需指定想要的結果，而無須詳細描述應該如何獲得該結果。這使得流庫可以專注於優化的計算策略，對於優化並發計算來說，這顯得特彆有利。 
第2章的主題是輸入輸齣處理。在Java中，所有I/O都是通過輸入/輸齣流來處理的。這些流（不要與第1章的那些流混淆瞭）使你可以按照統一的方式來處理與各種數據源之間的通信，例如文件、網絡連接或內存塊。我們對各種讀入器和寫齣器類進行瞭詳細的討論，它們使得對Unicode的處理變得很容易。我們還展示瞭如何使用對象序列化機製從而使保存和加載對象變得容易而方便，及其背後的原理。然後，我們討論瞭正則錶達式和操作文件與路徑。 
第3章介紹XML，介紹怎樣解析XML文件，怎樣生成XML以及怎樣使用XSL轉換。在一個實用示例中，我們將展示怎樣在XML中指定Swing窗體的布局。我們還討論瞭XPath API，它使得“在XML的乾草堆中尋找綉花針”變得更加容易。 
第4章介紹網絡API。Java使復雜的網絡編程工作變得很容易實現。我們將介紹怎樣創建連接到服務器上，怎樣實現你自己的服務器，以及怎樣創建HTTP連接。 
第5章介紹數據庫編程，重點講解JDBC，即Java數據庫連接API，這是用於將Java程序與關係數據庫進行連接的API。我們將介紹怎樣通過使用JDBC API的核心子集，編寫能夠處理實際的數據庫日常操作事務的實用程序。（如果要完整介紹JDBC API的功能，可能需要編寫一本像本書一樣厚的書纔行。）*後我們簡要介紹瞭層次數據庫，探討瞭一下JNDI（Java命名及目錄接口）以及LDAP（輕量級目錄訪問協議）。 
Java對於處理日期和時間的類庫做齣過兩次設計，而在Java 8中做齣的第三次設計則極富魅力。在第6章，你將學習如何使用新的日期和時間庫來處理日曆和時區的復雜性。 
第7章討論瞭一個我們認為其重要性將會不斷提升的特性—國際化。Java編程語言是少數幾種一開始就被設計為可以處理Unicode的語言之一，不過Java平颱的國際化支持則走得更加深遠。因此，你可以對Java應用程序進行國際化，使得它們不僅可以跨平颱，而且還可以跨越國界。例如，我們會展示怎樣編寫一個使用英語、德語和漢語的退休金計算器。 
第8章討論瞭三種處理代碼的技術。腳本機製和編譯器API允許程序去調用使用諸如JavaScript或Groovy之類的腳本語言編寫的代碼，並且允許程序去編譯Java代碼。可以使用注解嚮Java程序中添加任意信息（有時稱為元數據）。我們將展示注解處理器怎樣在源碼級彆或者在類文件級彆上收集這些注解，以及怎樣運用這些注解來影響運行時的類行為。注解隻有在工具的支持下纔有用，因此，我們希望我們的討論能夠幫助你根據需要選擇有用的注解處理工具。 
第9章繼續介紹Java安全模型。Java平颱一開始就是基於安全而設計的，該章會帶你深入內部，查看這種設計是怎樣實現的。我們將展示怎樣編寫用於特殊應用的類加載器以及安全管理器。然後介紹允許使用消息、代碼簽名、授權以及認證和加密等重要特性的安全API。*後，我們用一個使用AES和RSA加密算法的示例進行瞭總結。 
第10章涵蓋瞭沒有納入捲Ⅰ的所有Swing知識，尤其是重要但很復雜的樹形構件和錶格構件。隨後我們介紹瞭編輯麵闆的基本用法、“多文檔”界麵的Java實現、在多綫程程序中用到的進度指示器，以及諸如閃屏和支持係統托盤這樣的“桌麵集成特性”。我們仍著重介紹在實際編程中可能遇到的*為有用的構件，因為對Swing類庫進行百科全書般的介紹可能會占據好幾捲書的篇幅，並且隻有專門的分類學傢纔感興趣。 
第11章介紹Java 2D API，你可以用它來創建實際的圖形和特殊的效果。該章還介紹瞭抽象窗口操作工具包（AWT）的一些高級特性，這部分內容看起來過於專業，不適閤在捲I中介紹。雖然如此，這些技術還是應該成為每一個編程人員工具包的一部分。這些特性包括打印和用於剪切粘貼及拖放的API。 
第12章介紹本地方法，這個功能可以讓你調用為微軟Windows API這樣的特殊機製而編寫的各種方法。很顯然，這種特性具有

《深度解析：Java開發者的進階之路》 第一章：Java內存模型與並發編程的精髓 本章將帶領讀者深入理解Java內存模型（JMM）的底層運作機製。我們將詳細剖析JMM的八種原子操作，以及內存屏障（Memory Barrier）在保證多綫程環境下數據一緻性方麵扮演的關鍵角色。通過對Java內存模型的透徹理解，讀者將能夠更有效地編寫齣綫程安全、高效的並發程序。 1.1 Java內存模型（JMM）詳解 1.1.1 JMM的構成：主內存與工作內存 主內存（Main Memory）：所有綫程共享的內存區域，用於存儲對象的實例變量、靜態變量等。 工作內存（Working Memory）：每個綫程獨有的內存區域，用於存儲綫程訪問的共享變量的副本。 綫程間通信：通過主內存進行。綫程將數據寫入主內存，其他綫程再從主內存讀取。 1.1.2 JMM的八種原子操作 `lock` (鎖定)：作用於主內存的變量，把一個變量標識為一條綫程獨占。 `unlock` (解鎖)：作用於主內存的變量，解除瞭主內存變量的鎖定。 `read` (讀取)：作用於主內存的變量，把一個變量從主內存傳輸到工作內存中。 `load` (載入)：作用於工作內存的變量，把read操作得到變量值放入工作內存的變量副本中。 `use` (使用)：作用於工作內存的變量，把工作內存中的一個變量的值傳遞給執行引擎，或者被虛擬機使用。 `assign` (賦值)：作用於工作內存的變量，把一個值賦給工作內存中的變量。 `store` (存儲)：作用於工作內存的變量，把工作內存中的一個變量的值傳送到主內存中。 `write` (寫入)：作用於主內存的變量，把store操作得到的值放入主內存的變量中。 原子性保證：JMM規定，除瞭`read`、`load`、`use`、`assign`、`store`、`write`這六個操作外，其他的操作都是不可中斷的。 指令重排序的理解：在不改變程序的（單綫程）執行結果的前提下，為瞭提高性能，虛擬機可能會對指令進行重排序。JMM通過內存屏障來限製指令重排序。 1.1.3 內存屏障（Memory Barrier） 作用：阻止屏障前後的指令重排序。 種類： `Load Barrier` (Load Fence)：在屏障之前的load指令不能重排序到屏障之後，防止指令亂序導緻讀取到舊數據。 `Store Barrier` (Store Fence)：在屏障之後的store指令不能重排序到屏障之前，防止指令亂序導緻其他綫程讀取到未完成寫入的數據。 `Full Barrier` (Full Fence)：兼具Load Barrier和Store Barrier的功能。 與Happens-Before的關係：內存屏障是實現Happens-Before原則的重要機製。 1.1.4 Happens-Before原則 核心思想：如果一個操作A happens-before另一個操作B，那麼在多綫程的執行過程中，A的可見性就會被B看到，並且A的執行結果對B是可見的。 八種Happens-Before規則： 1. 程序順序規則：在同一個綫程內，按照程序代碼的順序，前麵的操作Happens-Before後麵的操作。 2. 監視器鎖規則：一個鎖的unlock操作Happens-Before同一個鎖的下一個lock操作。 3. Volatile變量規則：對一個volatile變量的寫入操作Happens-Before該變量的後續讀取操作。 4. 傳遞性規則：如果A Happens-Before B，且B Happens-Before C，那麼A Happens-Before C。 5. 綫程啓動規則：Thread對象的start()方法調用Happens-Before該綫程的第一個操作。 6. 綫程終止規則：一個綫程的最後一個操作Happens-Before另一個綫程的isAlive()方法返迴false。 7. 綫程中斷規則：對綫程interrupt()方法的調用Happens-Before被中斷綫程的InterruptedException捕獲。 8. 對象銷毀規則：一個對象的構造函數完成Happens-Before它的finalize()方法被調用。 應用：理解Happens-Before原則是編寫正確並發程序的關鍵。 1.2 Java並發編程模型 1.2.1 綫程的創建與管理 `Thread` 類：直接繼承`Thread`類，重寫`run()`方法。 `Runnable` 接口：實現`Runnable`接口，重寫`run()`方法，再將其傳遞給`Thread`構造函數。 `Callable` 接口與`Future`：用於執行有返迴值的異步任務，並可以獲取執行結果。 綫程生命周期：新建、就緒、運行、阻塞、終止。 綫程池（`ExecutorService`）：高效管理綫程的創建、復用和銷毀，避免綫程創建和銷毀帶來的開銷。 `FixedThreadPool`：固定大小綫程池。 `CachedThreadPool`：可伸縮綫程池。 `ScheduledThreadPool`：定時或周期執行任務的綫程池。 `SingleThreadExecutor`：單綫程執行器。 1.2.2 綫程安全 競態條件（Race Condition）：多個綫程訪問共享數據，並且至少有一個綫程修改該數據，導緻最終結果依賴於綫程的執行順序。 三大安全特性： 原子性（Atomicity）：不可分割的操作，要麼全部完成，要麼都不完成。 可見性（Visibility）：一個綫程對共享變量的修改，能夠被其他綫程及時看到。 有序性（Ordering）：程序執行的順序在多綫程環境下仍然保持一緻。 1.2.3 鎖機製 `synchronized`關鍵字： 修飾方法：為對象加鎖，保證方法內所有操作的原子性、可見性和有序性。 修飾代碼塊：對指定的對象進行加鎖。 鎖的升級：輕量級鎖、偏嚮鎖、重量級鎖。 `Lock`接口與`ReentrantLock`： 提供更靈活的鎖機製，如公平鎖、非公平鎖、中斷等待、定時等待、嘗試獲取鎖等。 `tryLock()`：非阻塞地嘗試獲取鎖。 `lockInterruptibly()`：可中斷地獲取鎖。 條件變量（`Condition`）：用於綫程間的協作，實現`wait`/`notify`/`notifyAll`的功能，但提供瞭更精細的控製。 1.2.4 juc包（Java Concurrency Utilities） `Atomic`類：提供原子操作的類，如`AtomicInteger`、`AtomicLong`、`AtomicReference`等，通過CAS（Compare-And-Swap）算法實現無鎖並發。 `CountDownLatch`：允許一個或多個綫程等待其他綫程完成操作。 `CyclicBarrier`：允許一組綫程互相等待，直到所有綫程都到達某個屏障點，然後纔能繼續執行。 `Semaphore`：控製同時訪問某個資源的最大綫程數。 `BlockingQueue`：阻塞隊列，用於綫程間安全地傳遞數據。 `ArrayBlockingQueue`：固定大小的阻塞隊列。 `LinkedBlockingQueue`：基於鏈錶的阻塞隊列。 `PriorityBlockingQueue`：優先級阻塞隊列。 `SynchronousQueue`：容量為零的阻塞隊列。 `ConcurrentHashMap`：綫程安全的`HashMap`實現，采用分段鎖（Segment）或基於CAS的無鎖算法，提供高效的並發訪問。 1.2.5 綫程間的通信與協作 共享變量：最直接的通信方式，但需要注意綫程安全問題。 `wait()`、`notify()`、`notifyAll()`：配閤`synchronized`使用，實現綫程間的等待與喚醒。 `BlockingQueue`：通過生産者-消費者模式進行數據傳遞。 `CompletableFuture`：用於構建異步計算任務，支持任務組閤、依賴關係設置、結果迴調等，極大地簡化瞭復雜異步流程的處理。 第二章：JVM內存管理與性能調優 本章將深入探討Java虛擬機（JVM）的內存結構、垃圾迴收（GC）機製以及性能調優策略。通過理解JVM的內部運作，讀者將能夠更有效地管理應用程序的內存使用，提升程序運行效率，並診斷和解決常見的性能瓶頸。 2.1 JVM內存結構 2.1.1 程序計數器 (Program Counter Register) 作用：用於記錄當前綫程正在執行的Java虛擬機字節碼指令的地址。 特點：綫程私有，是唯一一個不會發生`OutOfMemoryError`的區域。 2.1.2 Java虛擬機棧 (JVM Stacks) 作用：描述Java方法執行的內存區域，每個方法執行時都會創建一個棧幀（Stack Frame）。 棧幀組成：局部變量錶、操作數棧、動態鏈接、方法齣口。 內存模型：後進先齣（LIFO）。 異常：`StackOverflowError`（棧幀過多）、`OutOfMemoryError`（棧擴展失敗）。 2.1.3 本地方法棧 (Native Method Stacks) 作用：與JVM棧類似，為虛擬機使用到的Native方法（C/C++等）分配內存。 特點：與Java虛擬機棧共享一部分方法調用棧。 2.1.4 堆 (Heap) 作用：用於存放對象實例，是垃圾迴收的主要區域。 堆的細分： 新生代 (Young Generation)： Eden空間：對象創建的第一個區域。 Survivor空間 (S0和S1)：用於存放從Eden空間中存活下來的對象。 GC過程：Minor GC（發生在新生代）。 老年代 (Old Generation)： 存放新生代中經過多次Minor GC仍然存活的對象。 GC過程：Major GC/Full GC（發生在老年代，通常伴隨新生代的GC）。 永久代 (PermGen) / 元空間 (Metaspace)： 存儲類信息、常量池、方法元數據等。 Java8變化：永久代被移除，取而代之的是元空間（Metaspace），元空間在本地內存中分配，不受JVM堆大小限製。 內存溢齣：`OutOfMemoryError: Java heap space`。 2.1.5 方法區 (Method Area) 作用：存儲類信息、常量、靜態變量、方法代碼等。 運行時常量池 (Runtime Constant Pool)：方法區的一部分，用於存放編譯期間生成的各種字麵量和符號引用。 2.2 垃圾迴收（GC）機製 2.2.1 垃圾迴收算法 標記-清除算法（Mark-Sweep）： 過程：標記可達對象，然後清除未被標記的對象。 缺點：産生內存碎片。 標記-復製算法（Mark-Compact）： 過程：將存活對象復製到另一塊區域，然後清空舊區域。 優點：不會産生內存碎片。 缺點：浪費一半空間。 標記-整理算法（Mark-Sweep-Compact）： 過程：先標記可達對象，然後將存活對象往一端移動，最後清除端邊界以外的對象。 結閤瞭標記-清除和標記-復製的優點。 2.2.2 垃圾迴收器 Serial收集器：單綫程收集器，STW（Stop-The-World）暫停時間較長。 Parallel Scavenge收集器：多綫程收集器，適用於吞吐量優先的場景。 CMS（Concurrent Mark Sweep）收集器：追求最短STW停頓時間，適用於對響應時間要求高的應用，但可能産生內存碎片。 G1（Garbage-First）收集器：區域化垃圾迴收器，能夠預測GC的停頓時間，適用於大堆內存的應用。 ZGC/Shenandoah：低延遲的垃圾迴收器，目標是實現毫秒級的停頓。 2.2.3 GC觸發時機 Young GC（Minor GC）：發生在新生代，當Eden空間不足時觸發。 Old GC（Major GC）/ Full GC：發生在老年代，當老年代空間不足或滿足特定條件時觸發。 2.2.4 GC日誌分析 通過JVM參數 `-Xloggc:gc.log` 和 `-XX:+PrintGCDetails` 來輸齣GC日誌。 分析GC日誌可以瞭解GC的頻率、耗時、內存分配情況，為性能調優提供依據。 2.3 JVM性能調優 2.3.1 內存溢齣（OutOfMemoryError）的排查 堆溢齣： 原因：對象過多，沒有及時被迴收。 排查：使用Heap Dump分析工具（如Eclipse Memory Analyzer、JProfiler）查找內存泄漏源。 永久代/元空間溢齣： 原因：類加載過多，或者字符串常量池過多（Java8之前）。 排查：檢查類加載機製，或使用`-XX:MaxMetaspaceSize`參數限製元空間大小。 2.3.2 性能瓶頸的定位 CPU占用過高： 原因：死循環、頻繁的GC、算法效率低下。 定位：使用CPU Profiler工具（如JVisualVM、JProfiler）分析綫程的CPU使用情況。 響應時間過長： 原因：I/O阻塞、數據庫查詢慢、鎖競爭、GC停頓。 定位：通過Thread Dump分析鎖競爭情況，GC日誌分析GC停頓時間。 2.3.3 JVM參數調優 堆內存設置：`-Xms`（初始堆大小）、`-Xmx`（最大堆大小）。 垃圾迴收器選擇：根據應用場景選擇閤適的GC（如`-XX:+UseG1GC`）。 新生代與老年代比例：`-XX:NewRatio`。 Eden與Survivor比例：`-XX:SurvivorRatio`。 2.3.4 常用性能分析工具 JVisualVM：JDK自帶的性能分析工具，集成多種功能。 JProfiler：功能強大的商業級性能分析工具。 Eclipse Memory Analyzer (MAT)：用於分析Heap Dump文件。 Arthas：阿裏巴巴開源的Java診斷工具，提供動態診斷能力。 第三章：網絡編程模型與通信協議 本章將深入剖析Java網絡編程的核心，從底層的TCP/IP協議棧到上層的HTTP協議，再到更高級的網絡通信模型。我們將詳細介紹Java NIO（New I/O）的非阻塞I/O模型，以及Netty等高性能網絡框架的應用，幫助讀者構建高效、可靠的網絡應用程序。 3.1 TCP/IP協議棧基礎 3.1.1 OSI七層模型與TCP/IP四層模型 OSI模型：物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、錶示層、應用層。 TCP/IP模型：網絡接口層、網際層、傳輸層、應用層。 3.1.2 TCP協議 特性：麵嚮連接、可靠傳輸、麵嚮字節流。 三次握手與四次揮手：建立和關閉TCP連接的過程。 三次握手：SYN -> SYN-ACK -> ACK。 四次揮手：FIN -> ACK -> FIN -> ACK。 滑動窗口與流量控製：保證數據傳輸的效率和可靠性。 擁塞控製：避免網絡擁塞。 3.1.3 UDP協議 特性：無連接、不可靠傳輸、麵嚮報文。 應用場景：DNS、DHCP、在綫遊戲、音視頻流等。 3.2 Java IO與NIO 3.2.1 Java IO（阻塞式I/O） 模型：同步、阻塞。 類： `InputStream`/`OutputStream`：字節流。 `Reader`/`Writer`：字符流。 `BufferedInputStream`/`BufferedReader`等：緩衝流，提高讀寫效率。 `ObjectInputStream`/`ObjectOutputStream`：對象序列化流。 缺點：每個連接都需要一個綫程，在高並發場景下資源消耗大。 3.2.2 Java NIO（New I/O） 模型：非阻塞、事件驅動。 核心組件： Channel：數據傳輸的通道，如`SocketChannel`、`ServerSocketChannel`、`FileChannel`。 Buffer：數據讀寫的緩衝區，如`ByteBuffer`。 Buffer的屬性：capacity（容量）、limit（界限）、position（位置）、mark（標記）。 Buffer的操作：`put()`、`get()`、`flip()`、`rewind()`、`clear()`。 Selector：用於多路復用器，可以管理多個Channel，在一個綫程中處理多個連接。 SelectionKey：錶示Channel嚮Selector注冊的事件。 事件類型：`OP_CONNECT`、`OP_ACCEPT`、`OP_READ`、`OP_WRITE`。 NIO的優勢：提高IO效率，減少綫程數量，適用於高並發場景。 3.3 網絡通信模型 3.3.1 阻塞式I/O模型（BIO） 工作方式：一個客戶端連接對應一個綫程，綫程在等待IO操作時會阻塞。 優點：簡單易懂，適閤低並發場景。 缺點：綫程開銷大，無法處理高並發連接。 3.3.2 非阻塞式I/O模型（NIO） 工作方式：一個綫程可以管理多個Channel，通過Selector輪詢是否有就緒的Channel。 優點：資源消耗低，適閤高並發場景。 缺點：編程模型相對復雜。 3.3.3 Reactor模型 單綫程Reactor：一個綫程負責所有IO事件的響應。 多綫程Reactor：主Reactor負責接收連接，並將連接交給多個SubReactor處理IO讀寫。 主從Reactor模型：更常用於服務器端，主Reactor監聽服務端端口，接收新連接後，將連接注冊到SubReactor，SubReactor負責處理該連接的讀寫事件。 3.3.4 Proactor模型 工作方式：應用程序將IO操作的請求交給操作係統，操作係統完成後會迴調應用程序。 優點：應用程序無需關心IO操作的完成，更加高效。 Java實現：AIO（Asynchronous I/O）。 3.4 高性能網絡框架 - Netty 3.4.1 Netty的架構 EventLoopGroup：用於處理網絡事件，通常包含BossGroup和WorkerGroup。 Bootstrap：用於配置和啓動Netty應用程序。 ChannelPipeline：處理入站（Inbound）和齣站（Outbound）事件的處理器鏈。 ChannelHandler：處理具體的網絡事件，如連接建立、數據讀寫等。 ByteBuf：Netty提供的內存池化的緩衝區，比`ByteBuffer`更高效。 3.4.2 Netty的核心功能 TCP/UDP支持：提供高效的TCP和UDP通信實現。 粘包/拆包處理：提供各種解碼器（`DelimiterBasedFrameDecoder`、`LengthFieldBasedFrameDecoder`等）解決TCP協議的粘包/拆包問題。 SSL/TLS支持：提供安全通信的實現。 HTTP支持：提供HTTP協議的編解碼器。 序列化/反序列化：支持多種序列化協議。 3.4.3 Netty的應用場景 構建高性能的網絡服務器和客戶端。 實現微服務間的RPC通信。 開發實時通信應用。 3.5 常用通信協議 3.5.1 HTTP協議 原理：客戶端發送請求，服務器返迴響應。 方法：GET、POST、PUT、DELETE等。 狀態碼：2xx（成功）、3xx（重定嚮）、4xx（客戶端錯誤）、5xx（服務器錯誤）。 Headers：包含元數據信息。 Body：傳輸實際數據。 3.5.2 WebSocket協議 原理：實現客戶端與服務器之間的全雙工通信，一次連接，多次通信。 應用場景：在綫聊天、實時數據推送、遊戲等。 3.5.3 RPC（Remote Procedure Call）協議 原理：允許程序調用另一個地址空間（通常是另一颱計算機）中的過程或函數，就像調用本地函數一樣。 常用RPC框架：Dubbo、gRPC、Thrift。 第四章：分布式係統原理與實踐 本章將深入探討分布式係統的核心概念、設計模式以及常見的技術挑戰。我們將從一緻性、可用性、容錯性等方麵展開，並介紹分布式事務、服務治理、負載均衡等關鍵技術，幫助讀者構建健壯、可擴展的分布式係統。 4.1 分布式係統的基本概念 4.1.1 何為分布式係統 多個獨立的計算機通過網絡連接，協同工作，對外錶現為一個統一的整體。 優點：高可用性、高並發性、可擴展性、資源共享。 挑戰：一緻性、容錯性、並發控製、網絡延遲、節點故障。 4.1.2 CAP定理 一緻性（Consistency）：所有節點在同一時刻看到相同的數據。 可用性（Availability）：任何請求都能在有限的時間內得到響應。 分區容錯性（Partition Tolerance）：在網絡分區（網絡不可達）的情況下，係統仍能繼續運行。 結論：在分布式係統中，CAP三個特性不可能同時滿足，最多隻能同時滿足其中兩個。 4.1.3 BASE理論 基本可用（Basically Available）：係統在齣現不可預知的故障時，允許損失部分可用性，即允許部分用戶暫時無法訪問。 軟狀態（Soft State）：允許係統中的數據存在中間狀態，並且這個中間狀態不影響係統的整體可用性。 最終一緻性（Eventually Consistent）：係統中的所有數據副本經過一段時間後，最終能夠達到一緻的狀態。 4.2 分布式係統中的一緻性問題 4.2.1 強一緻性 定義：任何讀操作都能返迴最新的寫操作結果。 實現方式：Paxos、Raft等共識算法。 缺點：可用性受損，性能較低。 4.2.2 弱一緻性 定義：讀操作可能返迴舊數據，係統在一段時間後達到一緻。 實現方式：最終一緻性。 優點：可用性和性能較高。 4.2.3 綫性一緻性（Linearizability） 定義：係統的操作順序與全局時間順序一緻，並且所有節點都能看到相同的操作順序。 比強一緻性更嚴格。 4.3 分布式事務 4.3.1 分布式事務的挑戰 跨多個節點、多個數據庫的原子性操作。 難以保證ACID特性。 4.3.2 解決方案 兩階段提交（2PC）： 過程：協調者發送準備請求，參與者執行事務並響應，協調者根據參與者的響應決定提交或迴滾。 缺點：同步阻塞，可用性低，協調者單點故障。 三階段提交（3PC）： 改進：在2PC的基礎上增加瞭“超時”機製，降低瞭阻塞的概率。 缺點：依然存在一定程度的阻塞，復雜性增加。 TCC（Try-Confirm-Cancel）模式： 過程：每個業務服務實現Try、Confirm、Cancel三個接口。 優點：業務隔離性好，靈活性高。 可靠消息最終一緻性方案： 原理：通過消息隊列實現最終一緻性。 流程：發送方發送消息到消息隊列，接收方處理消息並完成事務，通過ACK確認消息已被處理。 關鍵：消息的可靠發送和冪等性處理。 4.4 服務治理 4.4.1 服務注冊與發現 原理：服務提供者嚮注冊中心注冊自身信息，服務消費者從注冊中心查找服務。 常用注冊中心：ZooKeeper、Consul、Etcd、Nacos、Eureka。 4.4.2 服務路由與負載均衡 負載均衡：將請求分發到多個服務實例，提高係統吞吐量和可用性。 算法：輪詢、隨機、加權輪詢、一緻性哈希。 服務路由：根據一定的規則將請求路由到指定的服務實例。 4.4.3 服務容錯與降級 熔斷（Circuit Breaking）：當服務齣現故障時，快速失敗，阻止請求繼續發送到故障服務，保護係統。 降級（Degradation）：當係統壓力過大或服務不可用時，提供一個備選方案，犧牲部分功能以保證核心功能可用。 限流（Rate Limiting）：限製單位時間內請求的數量，防止係統被大量請求衝垮。 4.5 分布式架構模式 4.5.1 微服務架構 理念：將大型應用程序拆分成一組小型、獨立的服務，每個服務運行在自己的進程中，並通過輕量級機製通信。 優點：技術多樣性、獨立部署、易於擴展、團隊自治。 挑戰：服務間通信、分布式事務、服務治理。 4.5.2 SOA（麵嚮服務架構） 理念：強調服務的重用性，通常通過ESB（企業服務總綫）進行集成。 4.6 分布式一緻性協議 4.6.1 Paxos算法 原理：一種在不可靠節點上達成一緻的算法。 難點：理解和實現都比較復雜。 4.6.2 Raft算法 原理：比Paxos更易於理解和實現的一緻性算法。 核心概念：Leader、Follower、Candidate。 主要流程：Leader選舉、日誌復製。 應用：ZooKeeper、etcd等分布式協調服務。 第五章：現代Java開發實踐與設計模式 本章將聚焦於現代Java開發中的高級主題和設計模式。我們將探討函數式編程在Java中的應用，Lambda錶達式、Stream API的強大功能，以及響應式編程的思想。同時，還將深入剖析經典的GoF設計模式，並通過實際案例展示如何在Java項目中應用這些模式，以編寫齣更優雅、可維護的代碼。 5.1 函數式編程在Java中的應用 5.1.1 Lambda錶達式 概念：匿名函數，可以看作是代碼塊的語法糖。 語法：`(參數列錶) -> {方法體}`。 函數式接口：隻有一個抽象方法的接口，Lambda錶達式可以賦值給函數式接口類型的變量。 常用函數式接口：`Runnable`、`Callable`、`Comparator`、`Predicate`、`Consumer`、`Supplier`、`Function`。 5.1.2 Stream API 概念：對集閤進行一係列聲明式的操作，以函數式風格處理數據。 核心思想：數據源 -> 中間操作 -> 終端操作。 中間操作： `filter()`：過濾元素。 `map()`：映射元素。 `flatMap()`：扁平化流。 `sorted()`：排序。 `distinct()`：去重。 終端操作： `collect()`：將流收集到集閤。 `forEach()`：遍曆流。 `reduce()`：歸約操作。 `anyMatch()`、`allMatch()`、`noneMatch()`：匹配操作。 `findFirst()`、`findAny()`：查找操作。 惰性求值與短路：中間操作是惰性求值的，隻有終端操作觸發時纔會執行；部分終端操作具有短路特性。 5.1.3 方法引用（Method References） 概念：Lambda錶達式的另一種簡寫形式，當Lambda錶達式隻是調用一個已經存在的方法時可以使用。 類型： 靜態方法引用：`ClassName::staticMethodName`。 實例方法引用：`objectName::instanceMethodName`。 構造器引用：`ClassName::new`。 特定類型實例的任意方法引用：`ClassName::instanceMethodName`。 5.1.4 Optional類 概念：用於解決NullPointerException的容器類。 創建：`Optional.of()`、`Optional.ofNullable()`、`Optional.empty()`。 常用方法：`isPresent()`、`get()`、`orElse()`、`orElseThrow()`、`ifPresent()`、`map()`、`flatMap()`。 5.2 響應式編程 5.2.1 響應式編程思想 關注點：數據流、變化、事件。 核心：異步、非阻塞、事件驅動。 對比：命令式編程（順序執行） vs 響應式編程（事件流處理）。 5.2.2 RxJava 概念：一個用於Java的庫，實現異步和事件驅動的編程。 核心組件： Observable：發齣事件的源頭。 Observer：訂閱Observable，接收事件。 Subscriber：Observer的擴展，可以處理`onNext`、`onError`、`onComplete`、`onSubscribe`。 Operator：用於轉換、組閤、過濾Observable的各種操作符。 應用：簡化異步操作、事件處理。 5.3 GoF設計模式 5.3.1 創建型模式 單例模式（Singleton）：保證一個類隻有一個實例，並提供一個全局訪問點。 實現方式：餓漢式、懶漢式（雙重校驗鎖）。 工廠方法模式（Factory Method）：定義一個創建對象的接口，但由子類決定實例化哪個類。 抽象工廠模式（Abstract Factory）：提供一個創建一係列相關或依賴對象的接口，而無需指定其具體的類。 建造者模式（Builder）：將一個復雜對象的構建過程與其錶示分離，使得同樣的構建過程可以創建不同的錶示。 原型模式（Prototype）：通過復製原型實例來創建新實例。 5.3.2 結構型模式 適配器模式（Adapter）：將一個類的接口轉換成另一個接口，使得原本接口不兼容的類可以一起工作。 橋接模式（Bridge）：將抽象與實現分離，使它們可以獨立變化。 組閤模式（Composite）：將對象組閤成樹形結構以錶示“部分-整體”的層次結構。 裝飾器模式（Decorator）：動態地給一個對象添加一些額外的職責。 外觀模式（Facade）：提供一個統一的接口，簡化子係統中的一組接口。 享元模式（Flyweight）：運用共享技術有效地支持大量細粒度對象的復用。 代理模式（Proxy）：為其他對象提供一個代理，以控製對這個對象的訪問。 5.3.3 行為型模式 責任鏈模式（Chain of Responsibility）：使多個對象都有機會處理請求，從而避免請求的發送者和接收者之間的耦閤。 命令模式（Command）：將一個請求封裝成一個對象，從而使你可以用不同的請求來參數化客戶，或支持請求的排隊、日誌記錄和撤銷操作。 解釋器模式（Interpreter）：給定一個語言，定義錶示其文法的解釋器。 迭代器模式（Iterator）：提供一種方法順序訪問一個聚閤對象中的各個元素，而又無須暴露該對象的內部結構。 中介者模式（Mediator）：定義一個對象，包裝瞭一係列如何交互的對象。 備忘錄模式（Memento）：在不破壞封裝性的前提下，捕獲一個對象的內部狀態，並在之後恢復對象。 觀察者模式（Observer）：定義對象間的一種一對多的依賴關係，當一個對象的狀態發生改變時，所有依賴於它的對象都會得到通知並自動更新。 狀態模式（State）：允許一個對象在其內部狀態改變時改變它的行為。 策略模式（Strategy）：定義一係列算法，把它們封裝起來，並使它們可以互相替換。 模闆方法模式（Template Method）：定義一個算法的骨架，而將一些步驟延遲到子類中。 訪問者模式（Visitor）：錶示一個作用於某對象結構中的各元素的操作。 5.4 現代Java的開發實踐 5.4.1 模塊化開發（Java 9+） 概念：將應用程序分解為模塊，提高代碼的可維護性和可重用性。 優點：更清晰的代碼結構、更強的封裝性、更好的性能。 5.4.2 單元測試與集成測試 JUnit：Java中最流行的單元測試框架。 Mockito：用於創建模擬對象的框架，方便進行單元測試。 Testcontainers：用於在Docker容器中運行數據庫、消息隊列等依賴項，進行集成測試。 5.4.3 構建工具 Maven：基於項目對象模型（POM）的項目管理和構建工具。 Gradle：一個更靈活、功能更強大的構建自動化工具。 5.4.4 代碼質量與靜態分析 SonarQube：用於代碼質量檢查、漏洞掃描和代碼覆蓋率分析。 Checkstyle：用於強製執行代碼風格規範。 PMD：用於檢測Java代碼中的潛在問題。 第六章：Spring框架深度解析與應用 本章將對Spring框架進行深度解析，涵蓋其核心概念、IoC（控製反轉）與DI（依賴注入）的原理、AOP（麵嚮切麵編程）的應用，以及Spring MVC、Spring Boot、Spring Cloud等主流生態。我們將通過豐富的案例，展示如何在實際項目中高效地使用Spring及其生態，構建現代化Java應用。 6.1 Spring框架核心概念 6.1.1 IoC（Inversion of Control）與DI（Dependency Injection） IoC：將對象的創建和管理權從應用程序轉移到Spring容器。 DI：Spring容器通過構造函數、Setter方法或接口注入等方式，將依賴的對象“注入”到目標對象中。 Bean：Spring容器管理的對象。 BeanFactory與ApplicationContext：Spring IoC容器的兩種主要實現。`ApplicationContext`是`BeanFactory`的子接口，提供瞭更多高級功能。 6.1.2 AOP（Aspect-Oriented Programming） 概念：將橫切關注點（如日誌記錄、事務管理、安全檢查）從核心業務邏輯中分離齣來，通過“切麵”統一管理。 核心概念： 切麵（Aspect）：封裝橫切關注點的模塊。 連接點（Join Point）：程序執行過程中的一個點，如方法調用、方法執行、異常拋齣。 切入點（Pointcut）：匹配連接點的錶達式，用於定位橫切關注點。 通知（Advice）：在連接點處執行的代碼，包括前置通知（Before）、後置通知（After）、返迴通知（AfterReturning）、異常通知（AfterThrowing）、環繞通知（Around）。 目標對象（Target Object）：被AOP增強的對象。 代理（Proxy）：Spring AOP的核心，通過JDK動態代理或CGLIB代理實現。 6.1.3 Spring事務管理 編程式事務管理：通過代碼手動控製事務的開始、提交和迴滾。 聲明式事務管理：通過XML配置或注解（`@Transactional`）來管理事務，更簡潔方便。 事務傳播行為（Propagation Behavior）：定義在方法調用時，事務應如何與已有的事務交互。 6.2 Spring MVC 6.2.1 DispatcherServlet Spring MVC的核心控製器，負責接收HTTP請求，將其分發給閤適的處理器。 6.2.2 HandlerMapping 根據請求URL查找處理器的映射器。 6.2.3 Controller 處理具體業務邏輯的組件。 6.2.4 ModelAndView 包含模型數據和視圖名稱的容器。 6.2.5 ViewResolver 根據視圖名稱解析齣具體的視圖對象。 6.2.6 RESTful Web Services 通過`@RestController`、`@GetMapping`、`@PostMapping`等注解，方便地構建RESTful風格的API。 6.3 Spring Boot 6.3.1 自動配置（Auto-configuration） Spring Boot根據類路徑中的jar包，自動配置應用程序的各個組件。 Starter POMs：簡化依賴管理，提供預定義的依賴集閤。 6.3.2 嵌入式Web服務器 內嵌Tomcat、Jetty、Undertow，無需單獨部署WAR文件。 6.3.3 外部化配置 支持通過屬性文件（`application.properties`、`application.yml`）、環境變量、命令行參數等配置應用程序。 6.3.4 Actuator 提供應用程序的監控和管理功能，如健康檢查、指標、日誌等。 6.4 Spring Cloud 6.4.1 微服務架構的支持 Spring Cloud為構建分布式微服務係統提供瞭一係列組件和解決方案。 6.4.2 服務注冊與發現（Eureka、Consul、Nacos） 集成服務注冊中心，實現服務的動態注冊和發現。 6.4.3 服務調用（OpenFeign、RestTemplate） 提供聲明式服務調用客戶端，簡化微服務間的通信。 6.4.4 網關（Spring Cloud Gateway、Zuul） 提供API網關，負責請求路由、身份驗證、限流等。 6.4.5 分布式配置（Spring Cloud Config、Nacos） 實現配置的集中管理和動態刷新。 6.4.6 服務熔斷與降級（Hystrix、Resilience4j） 提供容錯機製，增強係統的健壯性。 6.4.7 分布式事務（Seata） 支持分布式事務解決方案。 6.4.8 鏈路追蹤（Spring Cloud Sleuth、Zipkin） 用於分布式係統中的請求鏈路追蹤。 6.5 Spring Data JPA/MyBatis 6.5.1 Spring Data JPA 簡化Java Persistence API（JPA）的使用，通過接口定義自動生成SQL。 Repository接口：提供CRUD操作和自定義查詢方法。 6.5.2 MyBatis-Spring 集成MyBatis持久化框架，簡化MyBatis與Spring的整閤。 6.6 Spring Security 6.6.1 認證（Authentication） 用戶身份的驗證過程。 6.6.2 授權（Authorization） 用戶訪問資源的權限控製。 6.6.3 安全配置 通過Java配置或XML配置來定義安全規則。 第七章：數據庫技術精要與Java集成 本章將深入探討關係型數據庫和NoSQL數據庫的核心原理、設計範式以及在Java中的集成實踐。我們將重點關注SQL優化、索引原理、事務隔離級彆，並介紹JDBC、MyBatis、JPA等Java數據庫訪問技術，以及Redis、MongoDB等NoSQL數據庫的應用。 7.1 關係型數據庫原理與實踐 7.1.1 數據庫基本概念 數據模型：錶（Table）、行（Row）、列（Column）。 關係模型：實體、屬性、關係。 7.1.2 SQL語言 DDL（Data Definition Language）：`CREATE`、`ALTER`、`DROP`。 DML（Data Manipulation Language）：`SELECT`、`INSERT`、`UPDATE`、`DELETE`。 DCL（Data Control Language）：`GRANT`、`REVOKE`。 TCL（Transaction Control Language）：`COMMIT`、`ROLLBACK`、`SAVEPOINT`。 7.1.3 數據庫設計範式 第一範式（1NF）：列不可分。 第二範式（2NF）：在1NF基礎上，非主屬性完全依賴於主鍵。 第三範式（3NF）：在2NF基礎上，非主屬性不傳遞依賴於主鍵。 BCNF：比3NF更嚴格，任何非主屬性都不能完全函數依賴於任何一組屬性（該組屬性不是候選碼）。 7.1.4 事務與隔離級彆 ACID特性：原子性、一緻性、隔離性、持久性。 隔離級彆： `Read Uncommitted`（讀未提交）：可能發生髒讀。 `Read Committed`（讀已提交）：可能發生不可重復讀。 `Repeatable Read`（可重復讀）：可能發生幻讀。 `Serializable`（串行化）：最高隔離級彆，避免所有並發問題，但性能最低。 7.1.5 索引原理與優化 索引的作用：加快數據檢索速度，但會增加寫操作的開銷。 常見索引類型：B-Tree、Hash、全文索引。 索引優化： 選擇閤適的列建立索引。 避免在低選擇性的列上建立索引。 復閤索引的列順序。 覆蓋索引。 定期維護索引。 7.1.6 SQL語句優化 理解執行計劃（Explain）：分析SQL語句的執行過程。 避免全錶掃描：通過索引提高查詢效率。 優化JOIN操作：選擇閤適的JOIN類型和連接順序。 減少子查詢：盡量使用JOIN代替子查詢。 選擇性排序：利用索引進行排序。 7.2 Java數據庫訪問技術 7.2.1 JDBC（Java Database Connectivity） API：`Connection`、`Statement`、`ResultSet`等。 驅動加載：`Class.forName()`。 連接池：DBCP、HikariCP等，提高數據庫連接的復用效率。 SQL注入防範：使用預編譯語句（`PreparedStatement`）。 7.2.2 MyBatis 核心：SQL Mapper框架，將SQL語句與Java代碼解耦。 XML配置：定義SQL語句。 Mapper接口：Java接口，與XML文件一對一映射。 動態SQL：`if`、`choose`、`when`、`otherwise`、`foreach`等標簽，實現SQL語句的動態生成。 緩存機製：一級緩存（Session級）、二級緩存（Mapper級）。 7.2.3 JPA（Java Persistence API） ORM（Object-Relational Mapping）：將Java對象映射到數據庫錶。 實體類（Entity）：使用`@Entity`注解標識。 注解：`@Table`、`@Id`、`@Column`、`@GeneratedValue`、`@ManyToOne`、`@OneToMany`等。 EntityManager：用於執行持久化操作。 JPQL（Java Persistence Query Language）：麵嚮對象的查詢語言。 7.3 NoSQL數據庫 7.3.1 NoSQL概述 特點：非關係型、模式靈活、易於擴展、高性能。 四大分類：鍵值數據庫、文檔數據庫、列族數據庫、圖數據庫。 7.3.2 鍵值數據庫（Key-Value Database） Redis： 數據結構：String、List、Set、Sorted Set、Hash、Bitmaps、HyperLogLog。 應用場景：緩存、消息隊列、排行榜、計數器。 持久化：RDB（快照）、AOF（追加日誌）。 集群：主從復製、哨兵模式、Redis Cluster。 7.3.3 文檔數據庫（Document Database） MongoDB： 數據模型：文檔（JSON/BSON格式）。 集閤（Collection）：文檔的容器。 特性：靈活的模式、易於存儲復雜數據結構。 應用場景：內容管理係統、電商平颱、日誌記錄。 7.3.4 列族數據庫（Column-Family Database） HBase： 數據模型：稀疏、分布式、多維度的Map。 應用場景：大數據分析、實時讀寫場景。 7.4 數據庫連接池 7.4.1 連接池的必要性 創建數據庫連接開銷大，復用連接可顯著提升性能。 7.4.2 常用連接池 HikariCP：目前最流行、性能最好的連接池之一。 DBCP（Database Connection Pool）：Apache Commons DBCP。 C3P0：另一個常用的數據庫連接池。 7.4.3 連接池配置 `maximumPoolSize`：最大連接數。 `minimumIdle`：最小空閑連接數。 `connectionTimeout`：連接超時時間。 `idleTimeout`：連接空閑超時時間。 第八章：軟件架構設計與演進 本章將聚焦於軟件架構的設計理念、原則以及常見的架構模式。我們將探討如何從單體應用嚮微服務演進，理解領域驅動設計（DDD）的核心思想，並分析如何構建可擴展、高可用、可維護的軟件係統。 8.1 軟件架構設計的基石 8.1.1 架構目標與質量屬性 目標：滿足業務需求，並具備良好的非功能性特性。 質量屬性： 可維護性（Maintainability）：易於修改、修復和增強。 可擴展性（Scalability）：能夠應對增長的用戶量和數據量。 可用性（Availability）：係統能夠持續提供服務。 性能（Performance）：係統響應速度和吞吐量。 安全性（Security）：保護係統和數據免受未授權訪問。 可測試性（Testability）：易於進行單元測試和集成測試。 8.1.2 架構原則 關注點分離（Separation of Concerns, SoC）：將係統劃分為不同的關注點，每個關注點負責一部分功能。 高內聚、低耦閤（High Cohesion, Low Coupling）： 內聚：模塊內部的元素緊密相關，功能集中。 耦閤：模塊之間的依賴程度，應盡量降低。 封裝（Encapsulation）：隱藏內部實現細節，對外提供清晰的接口。 抽象（Abstraction）：提煉事物的共性，忽略不重要的細節。 開閉原則（Open/Closed Principle, OCP）：軟件實體（類、模塊、函數等）應該對擴展開放，對修改關閉。 8.2 常見的軟件架構模式 8.2.1 單體架構（Monolithic Architecture） 特點：所有功能都打包在一個獨立的應用程序中。 優點：開發簡單，部署方便，易於測試。 缺點：隨著功能增加，代碼庫變得龐大，難以維護、擴展和部署。 8.2.2 微服務架構（Microservices Architecture） 特點：將應用程序拆分成一組小型、獨立的、鬆耦閤的服務。 優點：技術多樣性，獨立部署，易於擴展，團隊自治。 缺點：增加瞭係統復雜性，需要強大的服務治理能力。 8.2.3 事件驅動架構（Event-Driven Architecture, EDA） 特點：係統中的組件通過事件進行通信，響應事件的變化。 優點：鬆耦閤，高可擴展性，實時性強。 關鍵組件：事件生産者、事件消費者、事件總綫/消息隊列。 8.2.4 分層架構（Layered Architecture） 特點：將應用程序劃分為不同的層次，如錶示層、業務邏輯層、數據訪問層。 優點：職責清晰，易於維護。 8.2.5 SOA（Service-Oriented Architecture） 特點：將業務功能封裝成獨立的、可重用的服務，並通過標準化的協議進行通信。 ESB（Enterprise Service Bus）：SOA中常用的集成組件。 8.3 領域驅動設計（Domain-Driven Design, DDD） 8.3.1 核心概念 領域（Domain）：軟件所要解決的業務問題域。 模型（Model）：對領域進行抽象和錶達。 通用語言（Ubiquitous Language）：領域專傢和開發團隊之間共同使用的語言。 限界上下文（Bounded Context）：一個模型在其中有明確定義的上下文。 8.3.2 DDD的戰術設計模式 實體（Entity）：具有唯一標識的對象。 值對象（Value Object）：沒有唯一標識，由其屬性值來區分的對象。 聚閤（Aggregate）：一組具有共同邊界的對象，作為數據修改的一緻性單元。 聚閤根（Aggregate Root）：聚閤的入口，負責管理聚閤內部的對象。 領域服務（Domain Service）：封裝領域中的業務邏輯，當邏輯不適閤放在實體或值對象中時使用。 領域事件（Domain Event）：錶示領域中發生的有意義的事件。 工廠（Factory）：用於創建復雜的聚閤或實體。 倉庫（Repository）：用於聚閤的持久化和檢索，提供對聚閤根的訪問。 8.4 架構演進與重構 8.4.1 如何識彆架構債務 代碼復雜性增加、修改睏難、Bug頻發、性能下降。 8.4.2 架構重構策略 漸進式重構：在不中斷現有功能的情況下，逐步改進架構。 絞殺者模式（Strangler Fig Pattern）：逐步用新的微服務替換舊的單體應用的功能。 8.4.3 從單體到微服務的遷移 拆分策略：按照業務能力、領域邊界進行拆分。 數據遷移：處理數據的一緻性問題。 通信機製：選擇閤適的RPC或消息隊列。 8.5 架構決策與權衡 8.5.1 技術選型：根據業務需求、團隊能力、生態係統等因素進行權衡。 8.5.2 權衡：在不同的架構目標之間找到平衡點，如一緻性與可用性，性能與成本。 第九章：DevOps文化與敏捷開發實踐 本章將深入探討DevOps文化的核心理念、實踐方法以及敏捷開發在現代軟件工程中的應用。我們將涵蓋持續集成（CI）、持續交付（CD）、自動化測試、基礎設施即代碼（IaC）等關鍵技術，並介紹敏捷開發中的Scrum、Kanban等主流方法論，幫助讀者構建高效、協同的開發和運維流程。 9.1 DevOps文化與核心理念 9.1.1 DevOps的定義 一種文化、一種運動、一種實踐，旨在打破開發（Dev）和運維（Ops）之間的孤島，通過自動化和協作，縮短軟件開發生命周期，並提供高質量的軟件。 9.1.2 DevOps的核心原則 協作（Collaboration）：促進開發、測試、運維、安全等團隊之間的溝通與閤作。 自動化（Automation）：自動化構建、測試、部署、監控等流程。 持續反饋（Continuous Feedback）：從生産環境中獲取反饋，用於改進産品和流程。 度量（Measurement）：通過關鍵指標來衡量係統和流程的錶現。 共享（Sharing）：共享知識、工具和最佳實踐。 9.1.3 CALMS模型 Culture (文化) Automation (自動化) Lean (精益) Measurement (度量) Sharing (共享) 9.2 DevOps的關鍵實踐 9.2.1 持續集成（Continuous Integration, CI） 理念：開發人員頻繁地將代碼集成到共享代碼庫中。 流程：每次集成都會自動進行構建和測試。 工具：Jenkins、GitLab CI/CD、GitHub Actions、Travis CI。 好處：盡早發現集成問題，降低集成風險。 9.2.2 持續交付（Continuous Delivery, CD） 理念：確保代碼從版本控製到生産環境的發布過程是自動化和可重復的。 目標：代碼隨時可以部署到生産環境，但部署到生産環境的時機由人工決定。 流程：CI -> 自動化測試 -> 準備部署。 9.2.3 持續部署（Continuous Deployment, CD） 理念：在持續交付的基礎上，當所有自動化測試通過後，代碼自動部署到生産環境。 特點：進一步加速軟件交付速度。 9.2.4 基礎設施即代碼（Infrastructure as Code, IaC） 理念：將基礎設施的管理（如服務器、網絡、存儲）通過代碼進行定義和自動化。 工具：Terraform、Ansible、Chef、Puppet。 好處：提高效率，減少人為錯誤，實現環境的一緻性。 9.2.5 自動化測試 類型：單元測試、集成測試、端到端測試（E2E）、性能測試。 重要性：保證代碼質量，降低迴歸風險。 9.2.6 監控與日誌 監控：實時關注係統運行狀態，收集性能指標。 日誌：記錄係統運行過程中的信息，用於故障排查。 工具：Prometheus、Grafana、ELK Stack（Elasticsearch, Logstash, Kibana）、Splunk。 9.2.7 配置管理 目標：集中管理應用程序的配置，並使其易於更新和分發。 工具：Spring Cloud Config、Consul、Etcd。 9.3 敏捷開發方法論 9.3.1 敏捷宣言 核心價值觀：個體和互動高於流程和工具；工作的軟件高於詳盡的文檔；客戶閤作高於閤同談判；響應變化高於遵循計劃。 9.3.2 Scrum 角色：産品負責人（Product Owner）、Scrum Master、開發團隊。 事件：Sprint（衝刺）、Sprint計劃會議、每日站會、Sprint評審會議、Sprint迴顧會議。 工件：産品待辦事項列錶（Product Backlog）、Sprint待辦事項列錶（Sprint Backlog）、增量（Increment）。 9.3.3 Kanban 理念：可視化工作流程，限製在製品（WIP），關注流動。 看闆（Kanban Board）：用於可視化工作項的流程。 關鍵指標：吞吐量（Throughput）、周期時間（Cycle Time）、前置時間（Lead Time）。 9.3.4 Lean開發（精益開發） 核心思想：消除浪費，最大化價值。 七種浪費：中間産品、等待、運輸、過度加工、庫存、運動、缺陷。 9.4 持續改進與反饋循環 9.4.1 建立反饋機製 從用戶、生産環境、內部團隊獲取反饋。 9.4.2 retrospectives（迴顧會議） 團隊定期反思，識彆做得好的地方和需要改進的地方。 9.4.3 A/B測試 通過比較不同版本的功能，評估其效果。 第十章：軟件項目管理與生命周期 本章將概述軟件項目管理的各個階段，從需求分析到部署維護，並介紹項目管理中的關鍵活動和方法。我們將探討項目啓動、規劃、執行、監控和收尾等環節，並介紹常用的項目管理工具和技術，幫助讀者理解軟件項目的全生命周期管理。 10.1 軟件項目生命周期 10.1.1 項目啓動（Initiation） 目標：明確項目目標、範圍、可行性，並獲得項目授權。 關鍵活動： 項目章程（Project Charter）：正式授權項目的存在，並說明項目的高層級需求。 可行性研究（Feasibility Study）：評估項目的技術、經濟、法律、運營等可行性。 利益相關者分析（Stakeholder Analysis）：識彆並分析項目的所有利益相關者。 10.1.2 項目規劃（Planning） 目標：製定詳細的項目計劃，指導項目的執行。 關鍵活動： 需求分析（Requirements Analysis）：收集、定義和記錄項目的詳細需求。 需求類型：功能性需求、非功能性需求。 需求獲取方法：訪談、問捲、用戶故事、用例圖。 範圍管理（Scope Management）：定義項目交付的成果（Product Scope）和項目工作（Project Scope）。 工作分解結構（Work Breakdown Structure, WBS）：將項目可交付成果和項目工作分解為更小的、易於管理的組成部分。 進度管理（Schedule Management）：確定項目活動、排序活動、估算活動持續時間、製定項目進度計劃。 裏程碑（Milestones）：項目中的關鍵時間點。 關鍵路徑法（Critical Path Method, CPM）：識彆項目中對總工期影響最大的活動序列。 成本管理（Cost Management）：估算、預算和控製項目成本。 風險管理（Risk Management）：識彆、分析、規劃應對措施和監控項目風險。 風險登記冊（Risk Register）：記錄已識彆的風險。 資源管理（Resource Management）：識彆、獲取和管理項目所需的人力、設備、材料等資源。 溝通管理（Communication Management）：規劃、管理和控製項目信息的溝通。 質量管理（Quality Management）：確保項目交付的成果符閤既定質量標準。 采購管理（Procurement Management）：管理項目所需的外部采購。 10.1.3 項目執行（Execution） 目標：按照項目計劃執行項目工作，産齣項目可交付成果。 關鍵活動： 指導和管理項目工作：執行項目計劃中定義的工作。 管理項目團隊：領導、激勵和管理項目團隊成員。 實施質量保證：確保過程符閤質量標準。 進行采購：管理供應商和閤同。 管理溝通：分發項目信息。 實施風險應對：執行已計劃的風險應對措施。 10.1.4 項目監控與控製（Monitoring and Controlling） 目標：跟蹤、審查和報告項目進展，以識彆偏差並采取糾正或預防措施。 關鍵活動： 工作績效信息收集：收集項目執行過程中的數據。 績效報告：嚮利益相關者匯報項目狀態。 變更控製：管理對項目範圍、進度、成本等的變更請求。 變更控製委員會（Change Control Board, CCB）：負責審批變更請求。 範圍核實：正式確認已完成的項目可交付成果。 風險監控：跟蹤已識彆的風險，識彆新風險。 10.1.5 項目收尾（Closing） 目標：正式結束項目的所有活動。 關鍵活動： 最終産品、服務或結果的移交：將項目成果交付給客戶或運營部門。 項目審計：審查項目的經驗教訓。 項目檔案的歸檔：整理和存檔所有項目文檔。 經驗教訓總結（Lessons Learned）：記錄項目成功和失敗的經驗，為未來的項目提供參考。 團隊解散：正式結束項目團隊的活動。 10.2 項目管理方法與工具 10.2.1 瀑布模型（Waterfall Model） 特點：綫性、順序的開發過程，每個階段完成後纔能進入下一個階段。 適用場景：需求明確、穩定的項目。 10.2.2 敏捷方法論（Agile Methodologies） 特點：迭代、增量、靈活，強調與客戶的持續協作。 代錶：Scrum、Kanban。 適用場景：需求不確定、變化快的項目。 10.2.3 混閤方法（Hybrid Methodologies） 結閤瀑布模型和敏捷方法的優點。 10.2.4 項目管理工具 Jira：流行的敏捷項目管理工具。 Trello：簡單易用的看闆式項目管理工具。 Microsoft Project：功能強大的項目管理軟件。 Asana：協作式項目管理平颱。 10.3 質量保證（Quality Assurance, QA） 10.3.1 QA的職責 確保軟件的質量符閤預期的標準。 包括測試、代碼審查、流程改進等。 10.3.2 測試策略 單元測試（Unit Testing）：測試代碼的最小單元。 集成測試（Integration Testing）：測試不同模塊之間的交互。 係統測試（System Testing）：對整個係統進行端到端的測試。 驗收測試（Acceptance Testing）：由客戶或用戶進行的測試，以確認係統是否滿足業務需求。 10.4 變更管理（Change Management） 10.4.1 變更控製流程 變更請求（Change Request, CR）：提齣變更需求。 變更分析：評估變更的影響。 變更審批：由CCB決定是否批準。 變更實施：執行批準的變更。 變更驗證：確認變更已按預期實施。 10.5 溝通與協作 10.5.1 有效溝通的重要性 避免誤解，提高效率，促進團隊協作。 10.5.2 溝通渠道 會議、郵件、即時通訊工具、項目管理平颱。 10.5.3 團隊協作 建立信任，明確角色和職責，鼓勵知識共享。

評分☆☆☆☆☆

終於把這本書啃完瞭，感覺大腦被狠狠地拓展瞭一番。這本書的講解風格非常嚴謹，每一步的推導都清晰明瞭，尤其是在講解多綫程和並發編程的部分，作者用大量的實例和圖示來剖析那些看似復雜的概念，比如綫程池的創建、同步機製的原理、以及各種鎖的適用場景，都講得非常透徹。我印象最深的是關於`CompletableFuture`的講解，它提供瞭一種聲明式的方式來處理異步編程，大大簡化瞭代碼的編寫，而且在性能上也有顯著提升。書中對於JVM內存模型和垃圾迴收機製的深入分析，也讓我對Java的底層運行有瞭更深刻的認識，這對於寫齣更高效、更健壯的代碼至關重要。當然，這本書的難度不小，需要投入大量的時間和精力去理解和實踐，但一旦掌握瞭其中的精髓，你會發現自己在Java開發能力上有瞭質的飛躍。它不僅僅是一本技術手冊，更像是一位經驗豐富的導師，循循善誘地引導你走嚮Java編程的更深層次。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容質量是真的高，讓人感覺每一分錢都花得值。我最喜歡的部分是它關於Java內存管理和性能調優的章節。作者以一種非常係統化的方式，講解瞭Java內存區域的劃分（堆、棧、方法區等），以及對象在內存中的生命周期。更重要的是，它深入剖析瞭各種垃圾迴收算法的原理和優缺點，比如Serial、Parallel、CMS和G1收集器，並提供瞭實際的調優案例，教我們如何根據具體的應用場景選擇閤適的垃圾迴收器，以及如何通過JVM參數來優化垃圾迴收的效率。讀完這部分內容，我感覺自己對Java應用的性能瓶頸有瞭更清晰的認識，也學會瞭如何通過監控和分析JVM的運行狀態來定位和解決性能問題。這本書不僅僅教會我“怎麼做”，更教會我“為什麼這麼做”，這對於我成為一名更資深的Java開發者非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

這本書可以說是我的Java學習生涯中的一個“裏程碑”。在閱讀這本書之前，我對Java的理解停留在基礎的語法和麵嚮對象思想的層麵，但這本書的齣現，讓我看到瞭Java更廣闊的天地。書中關於Java I/O流的講解，從基本的字節流、字符流，到更高級的NIO（非阻塞I/O），以及Netty框架的初步介紹，都給我帶來瞭極大的啓發。理解NIO的Reactor模式和Proactor模式，讓我明白瞭高性能網絡編程的奧秘。此外，書中對Java反射機製的詳盡闡述，也讓我能夠更好地理解和使用一些動態代理和AOP（麵嚮切麵編程）相關的技術。這本書的優點在於，它不是簡單地羅列API，而是通過分析底層原理，幫助讀者建立起對Java運行機製的深刻理解，從而能夠寫齣更高效、更優雅的代碼。

評分☆☆☆☆☆

這是一本讓我“欲罷不能”的技術書籍。從第一章開始，作者就以一種非常接地氣的方式，將Java語言的核心概念娓娓道來。我尤其欣賞書中對於泛型和注解部分的講解，這部分內容在很多Java書籍中往往被一帶而過，但這本書卻花瞭相當大的篇幅，深入淺齣地講解瞭它們的原理和應用。泛型的類型擦除機製、編譯時檢查以及它如何提高代碼的安全性和可讀性，都講解得非常到位。而對於注解，書中不僅介紹瞭JDK內置的注解，還教會瞭我們如何自定義注解，以及如何利用反射機製來處理這些自定義注解，這在很多框架開發中都非常有用。這本書的例子非常貼閤實際開發場景，讀起來不會覺得枯燥乏味，反而像是在和一位資深開發者一起探討技術難題。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺是“厚積薄發”，每一頁都充滿瞭作者對Java語言的深刻理解和多年實踐的經驗總結。我尤其喜歡它在講解設計模式時，那種理論與實踐相結閤的方式。不像有些書隻是簡單羅列一下模式的定義和 UML 圖，這本書會深入分析每個模式的應用場景、優點、缺點，以及在實際項目中如何巧妙運用。比如，在講到工廠模式時，作者不僅解釋瞭如何創建對象，還詳細闡述瞭它如何解耦瞭客戶端代碼和具體實現類，使得代碼更易於擴展和維護。而且，書中還引入瞭一些比較高級的設計原則，比如依賴倒置原則、裏氏替換原則等，並結閤具體的代碼示例，展示瞭如何遵循這些原則來寫齣更具擴展性和可維護性的代碼。這本書讓我認識到，寫齣“能運行”的代碼很容易，但寫齣“優秀”的代碼則需要對設計原則和模式有深入的理解。

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因為要送朋友，所以買瞭同一本書，不過購買平颱不同，上麵這本我是在這傢店買的，紙質差，切邊不齊且毛糙，下麵這本是我一年前買的，翻瞭好久，是這個樣子，我也沒法證明誰真誰假，大傢見仁見智吧，不建議為瞭便宜這幾塊錢而來這傢店。

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還可以，新書包裝，尚未拆封。

評分☆☆☆☆☆

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