Java安全编程基础（二）
基础学习
HashMap
HashMap 是 Java 集合框架中的一个 哈希表（散列表）实现，用于存储键值对（key-value）。
它的特点是：
- 键唯一，值可以重复
- 查询、插入、删除操作的时间复杂度通常是 O(1)
- 允许存储
null键和null值（键最多一个为 null）
基础用法：
import java.util.HashMap;
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>();
// 添加元素
map.put("apple", 3);
map.put("banana", 5);
map.put("orange", 2);
// 获取元素
int appleCount = map.get("apple"); // 返回 3
System.out.println("Apple count: " + appleCount);
// 判断键或值是否存在
System.out.println(map.containsKey("banana")); // true
System.out.println(map.containsValue(5)); // true
// 遍历
for (String key : map.keySet()) {
System.out.println(key + " => " + map.get(key));
}
// 删除元素
map.remove("banana");
// 大小
System.out.println("Size: " + map.size());
}
}
运行结果：
⚠️ 注意事项
| 项目 | 说明 |
|---|---|
| 不保证顺序 | 插入顺序不会被保留，如需顺序，用 LinkedHashMap |
| 线程不安全 | 多线程场景下使用 ConcurrentHashMap 替代 |
键需实现 hashCode() 与 equals() |
否则可能无法正确定位元素 |
| null | 键最多允许一个为 null，值可以有多个为 null |
StringBuilder
StringBuilder 是 Java 中用于构建可变字符串的类，位于 java.lang 包中。它在需要频繁修改字符串内容（如拼接、插入、删除等）的场景下，性能远优于 String。
🆚 与 String 和 StringBuffer 的对比
| 类名 | 可变性 | 线程安全 | 性能 |
|---|---|---|---|
String |
不可变 | 线程安全（因为不可变） | 最慢（每次操作都会创建新对象） |
StringBuilder |
可变 | 不线程安全 | 最快，适合单线程 |
StringBuffer |
可变 | 线程安全 | 较慢，适合多线程 |
package sec.basec.yufa.String_Builder;
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
// 添加内容（拼接）
sb.append("Hello");
sb.append(" ");
sb.append("World!");
System.out.println("拼接:"+sb);
// 插入
sb.insert(6, "Java ");
System.out.println("插入:"+sb);
// 删除
sb.delete(11, 17); // 删除 "World"
System.out.println("删除："+sb);
// 替换
sb.replace(6, 10, "StringBuilder");
System.out.println("替换："+sb);
// 反转
sb.reverse();
System.out.println("反转："+sb);
// 转换为 String
String result = sb.toString();
System.out.println("转换："+sb);
// System.out.println(result); // 输出反转后的字符串
}
}
StringBuffer
StringBuffer 是 Java 中用于操作 可变字符串 的类，它的功能和 StringBuilder 基本相同，但线程安全。
核心特点
| 特点 | 描述 |
|---|---|
| 可变性 | 字符串内容可以修改，不像 String 一样每次生成新对象 |
| 线程安全 | 所有方法基本都使用了 synchronized 修饰，适合多线程环境 |
| 效率略低 | 因为加了线程锁，在单线程下性能不如 StringBuilder |
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello");
// 追加字符串
sb.append(" World");
// 插入内容
sb.insert(6, "Java ");
// 替换部分内容
sb.replace(6, 10, "StringBuffer");
// 删除内容
sb.delete(0, 6);
// 反转字符串
sb.reverse();
// 输出结果
System.out.println(sb.toString()); // 输出反转后的字符串
}
}IO流
Java 中的 IO（Input/Output）流是用来处理数据的输入与输出的机制，是 Java 编程中非常核心的部分之一，常用于读写文件、网络通信、控制台交互等。
🧩 一、Java IO 流的分类
Java IO 流分为以下四大类：
类型 字节流（8位） 字符流（16位） 输入（读） InputStreamReader输出（写） OutputStreamWriter✅ 选择规则：
- 处理二进制数据（如图片、音频、文件）：用 字节流
- 处理文本数据：用 字符流
📦 二、常用类（继承体系）
1. 字节流
类名 描述 FileInputStream读取文件的字节流 FileOutputStream写入文件的字节流 BufferedInputStream带缓冲的字节输入流（提高效率） BufferedOutputStream带缓冲的字节输出流 ObjectInputStream用于反序列化对象 ObjectOutputStream用于序列化对象 2. 字符流
类名 描述 FileReader读取文件的字符流 FileWriter写入文件的字符流 BufferedReader带缓冲的字符输入流（支持 readLine()）BufferedWriter带缓冲的字符输出流 InputStreamReader字节流 → 字符流的桥梁 OutputStreamWriter字符流 → 字节流的桥梁
🛠 三、基本使用示例
示例1：使用字符流读取文件内容（推荐方式）
java复制编辑import java.io.*; public class ReadFileDemo { public static void main(String[] args) throws IOException { try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("example.txt"))) { String line; while ((line = reader.readLine()) != null) { System.out.println(line); } } } }示例2：使用字节流写入文件内容
java复制编辑import java.io.*; public class WriteFileDemo { public static void main(String[] args) throws IOException { try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream("output.bin")) { String data = "Hello, IO!"; fos.write(data.getBytes()); // 字符串转字节 } } }
🧠 四、IO 流的设计原则
- 面向抽象（接口/父类）编程：例如接受
InputStream而非具体类。- 装饰者模式（Decorator）：
BufferedReader是对Reader的包装。- 关闭资源使用 try-with-resources（JDK 7+）。
⚙️ 五、使用场景举例
场景 推荐使用 读写文本文件 BufferedReader/BufferedWriter读写二进制文件（图片、视频） FileInputStream/FileOutputStream对象持久化 ObjectOutputStream/ObjectInputStream网络通信（低级） InputStream/OutputStream字节转字符（带编码） InputStreamReader/OutputStreamWriter
🔒 六、注意事项
- 文件读写前建议判断文件是否存在
- 流使用后要关闭（或用 try-with-resources 自动关闭）
- 字符流编码问题可能会导致乱码，推荐显式指定编码，例如：
java 复制编辑 new InputStreamReader(new FileInputStream("file.txt"), "UTF-8");
Object
一、什么是
Object类？
Object是 Java 中所有类的直接或间接父类，也就是说：每一个类，如果没有显式继承其他类，默认就继承
Object。java复制编辑public class MyClass { // 等同于：public class MyClass extends Object }
📦 二、
Object类中有哪些常用方法？
Object提供了一组基础方法，所有 Java 对象都可以使用或重写：
方法名 作用 equals(Object obj)比较两个对象是否“相等” hashCode()返回对象的哈希码，用于哈希结构如 HashMaptoString()返回对象的字符串表示 getClass()获取运行时类对象 clone()创建并返回对象副本（需要实现 Cloneable接口）finalize()对象被 GC 回收前调用（不推荐使用） wait()/notify()/notifyAll()线程通信相关，配合 synchronized使用
🧠 三、重点方法详解
1.
equals(Object obj)默认实现是“地址比较”，如果你想比较内容，要重写：
java复制编辑@Override public boolean equals(Object obj) { if (this == obj) return true; if (obj == null || getClass() != obj.getClass()) return false; MyClass other = (MyClass) obj; return this.id == other.id; }2.
hashCode()配合
equals()使用，常用于HashMap,HashSet等结构。规则： 如果两个对象
equals()相等，则它们的hashCode()也必须相等。java复制编辑@Override public int hashCode() { return Objects.hash(id, name); }3.
toString()默认返回的是类名 + 哈希码（如
MyClass@1a2b3c），通常会被重写用于打印信息：java复制编辑@Override public String toString() { return "User{id=" + id + ", name='" + name + "'}"; }4.
getClass()返回当前对象的
Class类型：java复制编辑Object obj = new String("hello"); System.out.println(obj.getClass()); // class java.lang.String
🧪 四、Object 示例代码
java复制编辑public class User { int id; String name; public User(int id, String name) { this.id = id; this.name = name; } @Override public boolean equals(Object obj) { if (this == obj) return true; if (!(obj instanceof User)) return false; User other = (User) obj; return this.id == other.id && this.name.equals(other.name); } @Override public int hashCode() { return id + name.hashCode(); } @Override public String toString() { return "User{id=" + id + ", name='" + name + "'}"; } }
🏗 五、
Object的使用场景
场景 说明 泛型容器中存储任意对象 如 List<Object>、Map<Object, Object>类型转换 使用 instanceof+ 强制类型转换反射 使用 getClass()、Class.forName()多态 方法参数为 Object时可接受任意类型
❗ 六、注意事项
- 如果你要使用
HashMap存储自定义类的键，一定要重写equals()和hashCode()- 如果你要打印对象信息，一定要重写
toString()clone()是浅拷贝，通常不推荐直接用；建议使用拷贝构造函数或自定义clone()方法finalize()方法已被废弃，不推荐使用
🔚 总结一句话：
Object是 Java 世界的祖先，掌握它的常用方法，是写好类和集合的基础。
🚪 1. Servlet（服务端程序入口）
✅ 概念：
Servlet 是 Java Web 的核心组件，是运行在服务器端的 Java 类，用于接收和响应浏览器请求。
📦 作用：
- 接收请求（HTTP 请求）
- 处理业务逻辑
- 生成响应（HTML、JSON 等）
🧱 生命周期：
由容器（如 Tomcat）管理：
- 初始化：
init() - 处理请求：
service()或doGet()/doPost() - 销毁：
destroy()
✍ 示例代码：
java复制编辑@WebServlet("/hello")
public class HelloServlet extends HttpServlet {
@Override
protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
throws ServletException, IOException {
resp.getWriter().write("Hello, Servlet!");
}
}👂 2. Listener（监听器）
✅ 概念：
Listener 是用来监听 Web 应用中某些事件的发生，如应用启动、Session 创建、属性变化等。
📦 常见监听器类型：
| 监听类型 | 作用 |
|---|---|
ServletContextListener |
监听 Web 应用启动和销毁 |
HttpSessionListener |
监听 Session 创建与销毁 |
ServletRequestListener |
监听请求创建与销毁 |
xxxAttributeListener |
监听属性变化（添加、删除、修改） |
✍ 示例代码（应用启动监听器）：
java复制编辑@WebListener
public class AppListener implements ServletContextListener {
@Override
public void contextInitialized(ServletContextEvent sce) {
System.out.println("应用启动！");
}
@Override
public void contextDestroyed(ServletContextEvent sce) {
System.out.println("应用关闭！");
}
}🚧 3. Filter（过滤器）
✅ 概念：
Filter 是一种用于 拦截请求/响应 的组件，在请求到达 Servlet 前或响应返回浏览器前做处理。
📦 用途：
- 登录验证
- 编码设置（如 UTF-8）
- 请求日志
- 防止 SQL 注入/XSS
✍ 示例代码：
java复制编辑@WebFilter("/*") // 拦截所有请求
public class MyFilter implements Filter {
@Override
public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response,
FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
System.out.println("请求被过滤");
chain.doFilter(request, response); // 放行
}
}🧲 4. Interceptor（拦截器，Spring MVC 提供）
✅ 概念：
Interceptor 是 Spring MVC 提供的组件，作用类似 Filter，但它是基于 Spring MVC 调度机制，能拦截 Controller 方法执行前后。
📦 用途：
- 权限验证（如用户是否登录）
- 日志记录（记录 Controller 层访问）
- 请求统计、限流
- 数据封装（如统一响应结构）
🧱 生命周期方法：
| 方法 | 说明 |
|---|---|
preHandle() |
控制器方法调用前执行，可中断请求 |
postHandle() |
控制器执行后，视图渲染前 |
afterCompletion() |
整个请求完成后（包括视图渲染） |
✍ 示例代码：
java复制编辑public class MyInterceptor implements HandlerInterceptor {
@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest request,
HttpServletResponse response,
Object handler) throws Exception {
System.out.println("前置拦截器逻辑");
return true; // 返回 false 阻止请求继续
}
}注册方式（Spring Boot）：
java复制编辑@Configuration
public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {
@Override
public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
registry.addInterceptor(new MyInterceptor())
.addPathPatterns("/**");
}
}🔍 对比总结
| 特性 | Servlet | Listener | Filter | Interceptor |
|---|---|---|---|---|
| 属于 | Java EE 原生 | Java EE 原生 | Java EE 原生 | Spring MVC |
| 拦截对象 | 直接处理请求 | 监听事件 | 请求和响应 | 控制器调用 |
| 能否中断流程 | 否 | 否 | 可以 | 可以 |
| 顺序位置 | 最后 | 全程 | 在 Servlet 之前 | 在 Controller 之前 |
| 用途 | 请求处理核心 | 生命周期管理 | 编码、安全、日志 | 权限、日志、预处理 |
✅ 使用建议
| 场景 | 使用 |
|---|---|
| 想要拦截所有请求或响应并统一处理（编码、安全） | Filter |
| 想要在 Controller 方法调用前后进行控制 | Interceptor |
| 需要对应用、Session 生命周期进行监听 | Listener |
| 自己处理请求和响应逻辑 | Servlet |