Java高阶技术体系深度剖析

在软件开发领域，Java高级编程能力是区分初级与工程师的重要分水岭。本课程聚焦企业级开发必备的六大核心技术模块，通过原理剖析与实战案例相结合的教学方式，帮助学员突破技术瓶颈。

集合框架底层实现原理

集合框架采用分层架构设计，从顶层Collection接口到具体实现类均体现模块化思想。ArrayList基于动态数组实现，初始容量为10，扩容机制采用位运算优化；LinkedList采用双向链表结构，特别适合频繁增删场景。HashMap在JDK8后引入红黑树优化哈希碰撞问题，负载因子默认0.75时触发扩容。

并发编程核心解决方案

• ▪ 线程同步机制：synchronized关键字实现对象监视器锁
• ▪ Lock体系：ReentrantLock可重入锁及其Condition应用
• ▪ 原子操作类：AtomicInteger等CAS机制实现无锁并发

线程池技术通过ThreadPoolExecutor实现资源复用，核心参数包括corePoolSize、maximumPoolSize和workQueue。常见的四种拒绝策略直接决定系统在过载时的行为模式。

IO流技术实战应用

文件操作通过File类实现跨平台路径处理，NIO中的Channel和Buffer显著提升IO性能。字符流采用BufferedReader进行文本处理时，默认8KB缓冲区可有效减少系统调用次数。对象序列化涉及serialVersionUID机制，transient关键字可控制敏感字段的序列化行为。

反射机制应用场景

类加载过程遵循双亲委派模型，通过ClassLoader获取字节码对象。Method对象的invoke方法实现动态方法调用，Field类的setAccessible方法可突破封装限制。反射在框架开发中广泛应用，但需注意性能损耗问题。

! 泛型编程规范

类型擦除机制导致泛型信息在运行时不可见，通配符? extends和? super分别对应PECS原则。类型边界通过extends关键字限定，泛型方法可独立于类声明类型参数。注意避免原生类型与参数化类型的混用。

注解开发实践

元注解包括@Target和@Retention等，自定义注解需明确作用范围。APT技术在编译时处理注解信息，动态代理结合注解实现AOP编程。常见框架注解如Spring的@Autowired通过后置处理器实现依赖注入。