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工厂模式在Java中有三种主要类型。1.简单工厂模式适合对象种类少、变化小的情况，通过静态方法根据参数返回不同实例，结构简单但违反开闭原则；2.工厂方法模式适用于产品种类多、扩展性强的场景，定义创建对象接口，由子类决定具体实例化类，符合开闭原则，适合模块化开发；3.抽象工厂模式用于创建一组相关或相互依赖的对象家族，保持产品族一致性，适合大型系统设计。选择依据是业务需求复杂度和扩展性要求。
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Java中定义自定义方法需指定返回类型、方法名和参数列表，调用时使用方法名并传递对应参数；2.方法分为有返回值有参数、有返回值无参数、无返回值有参数、无返回值无参数四种类型，分别适用于计算结果返回、获取状态、执行操作和初始化等场景；3.避免空指针异常的方法包括参数校验、防御式编程、使用@NotNull/@Nullable注解、返回空集合而非null以及使用Objects.requireNonNull进行快速检查；4.设计高效且易维护的方法应遵循单一职责原则、使用清晰命名、减少参数数量、复用代码、合理处理异
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答案：Java中可通过Timer和TimerTask实现计时器，示例代码展示每秒累加并输出时间，5秒后停止；也可实现倒计时功能，注意事项包括Timer为单线程、建议用ScheduledExecutorService替代及及时调用cancel防止泄漏。
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使用java-version命令可查看当前系统默认的Java运行版本，输出包含版本号及JVM信息；2.运行javac-version可检查Java编译器版本，若仅安装JRE则该命令可能不可用；3.通过wherejava（Windows）或whichjava（macOS/Linux）可定位当前使用的java可执行文件路径，结合ls-l$(whichjava)查看详细链接信息；4.如需切换版本，可直接使用完整路径调用指定JDK，或临时设置JAVA_HOME和PATH环境变量。
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字符串常量池通过复用相同字面量的字符串对象，减少内存开销并提升比较效率。当多个引用指向同一字符串如Stringa="java";Stringb="java";时，a和b共享常量池中的同一个实例。由于字符串不可变性，该共享机制安全可靠。同时，常量池支持==进行高效地址比较，在已知为字面量或interned字符串时优于equals方法。通过intern()方法，运行时创建的字符串也可加入常量池，实现手动共享控制。例如newString("hello").intern()与"hello"指向同一对象，确保s1=
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Collections.swap()用于交换List中两索引位置的元素，如示例中将索引1与3的元素互换，实现原地交换且不抛异常当索引相同时，底层通过set和get方法完成值替换。
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堆转储分析是解决Java内存问题的核心手段，因为它能提供某一时刻JVM内存的完整快照，揭示对象的内存占用和引用关系；2.通过支配者树可识别内存占用大户及其可释放的内存量，类直方图用于发现实例数量异常的类，GC根路径帮助定位内存泄露的引用链，泄露嫌疑报告则提供自动化初步分析；3.生成堆转储推荐使用jcmd命令以减少应用停顿，也可配置JVM在OOM时自动生成，或使用jmap但需注意其可能导致较长STW；4.分析前应检查文件大小并进行初步筛选，可借助VisualVM快速概览，或多份不同时期的堆转储对比以观察对象
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Java动态代理机制是实现AOP的核心技术，主要分为JDK动态代理和CGLIB动态代理。1.JDK动态代理基于接口实现，通过Proxy类和InvocationHandler接口在运行时生成代理对象，拦截方法调用；2.CGLIB通过继承目标类并修改字节码实现代理，适用于无接口的类。Spring框架结合两者，根据目标类是否实现接口选择代理方式，实现AOP的统一管理。此外，动态代理还广泛应用于RPC、ORM、Mock框架等领域，但也存在性能开销和调试复杂等挑战。
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CopyOnWriteArrayList适合读多写少场景，其通过写时复制实现线程安全，读操作无锁高效，并保证迭代器弱一致性，适用于监听器列表、黑白名单等不频繁修改但高频查询的场景。
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答案：通过Java面向对象设计实现小型库存系统，包含商品类Item和库存管理类InventoryManager，使用HashMap存储商品信息，支持增删改查、入库出库操作，并提供命令行界面进行交互，适合学习基础语法与集合应用。
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RandomAccessFile是Java中用于随机读写文件的类，允许直接定位到文件任意位置进行读写操作。它不继承InputStream或OutputStream，而是独立存在，支持“r”只读和“rw”读写模式打开文件，并通过seek()方法跳转位置。常见使用场景包括大文件处理、断点续传、多线程下载及自定义格式解析。其特点包括：1.支持随机访问；2.可读可写；3.需手动管理文件指针；4.不支持自动编码转换；5.性能受操作频率影响。使用时需注意关闭资源、避免内容覆盖、路径存在性及并发控制。
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StringBuilder通过可变字符数组避免频繁创建对象，减少内存开销和垃圾回收，在单线程下高效拼接字符串；String因不可变性导致每次拼接都产生新对象，性能低下。1.StringBuilder适合单线程大量拼接，2.StringBuffer线程安全但性能较低，3.应预估容量、避免混合使用+操作符，4.多线程共享时需同步或选用StringBuffer。
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正确使用wait()和notify()需在synchronized块中调用，用while循环检查条件并及时通知，避免死锁与竞争。
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CountDownLatch是Java中用于线程同步的工具，通过计数器实现一个或多个线程等待其他线程完成任务后再执行。初始化时设定计数值，每个任务完成后调用countDown()使计数减一，等待线程调用await()阻塞直至计数归零。适用于并行任务协调、服务启动依赖、数据加载聚合等场景。与CyclicBarrier不同，CountDownLatch为一次性使用，不可重置，适合“等待所有任务完成”的模型。使用时需注意将countDown()放入finally块防止遗漏，避免因异常导致计数不归零；建议使用带超
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观察者模式是一种行为设计模式，用于处理对象间的一对多依赖关系。其核心在于当被观察者状态改变时，所有观察者都会自动收到通知并更新，从而实现组件间的松耦合。1.它适用于事件驱动系统、数据变化通知、消息队列或订阅系统等场景；2.Java中可通过自定义观察者接口和被观察者类来实现，包括注册、移除和通知观察者的方法；3.使用时需注意内存泄漏、线程安全及通知顺序等问题。
