Java基础精讲：第一篇（语言特点到instanceof）

作者：董李阳
分类：Java基础 | 面试总结 | 学习笔记

1️⃣ Java语言有哪些特点？

Java自1995年诞生以来，凭借其稳定性和跨平台能力成为企业级开发的主流语言之一。以下是Java的五大核心特性：

1. 简单易学，类库丰富
   语法接近C/C++，但去除了指针、多重继承等复杂概念；提供庞大的标准库（如java.util、java.io、java.net），提升开发效率。

2. 面向对象（OOP）
   支持封装、继承、多态三大特性，强调“万物皆对象”，有助于构建模块化、高内聚低耦合的系统。这是Java最重要的设计思想。

3. 平台无关性（Write Once, Run Anywhere）
   通过JVM（Java虚拟机）实现跨平台运行。Java源码编译为.class字节码，在任意安装了JVM的平台上均可执行。

4. 可靠与安全
   强类型检查、自动内存管理（GC）、异常处理机制保障程序稳定性；JVM提供沙箱环境、类加载机制防止恶意代码入侵。

5. 支持多线程
   内置对多线程的支持（Thread类和Runnable接口），能有效利用CPU资源，适用于高并发场景（如Web服务、后台任务）。

📌 小贴士：Java的“一次编写，到处运行”得益于JVM抽象层，不同操作系统上的JVM会将字节码翻译成本地机器指令。

2️⃣ 面向对象 vs 面向过程的区别？

对比维度	面向过程（Procedure-Oriented）	面向对象（Object-Oriented）
核心思想	分析问题的解决步骤，用函数一步步实现流程	将问题分解为多个“对象”，描述对象在解决问题中的行为
典型代表语言	C、Pascal	Java、C++、Python
性能表现	⭐⭐⭐⭐⭐ 更贴近硬件，执行效率高	⭐⭐⭐☆ 性能略低（因有对象开销、动态绑定等）
适用场景	单片机、嵌入式系统、资源受限环境	大型软件、Web应用、GUI程序、团队协作项目
维护性	修改困难，容易牵一发而动全身	易于扩展、复用、维护（封装+继承+多态）
耦合度	高（函数间依赖强）	低（通过接口通信，松耦合）

🎯 举个例子：

• 面向过程：做菜 = 买菜 → 洗菜 → 切菜 → 炒菜 → 上桌（按步骤调用函数）
• 面向对象：厨师、食材、锅具都是对象，“炒菜”是厨师的一个行为，食材有自己的属性和状态。

✅ 总结：面向对象更适合复杂系统的建模，虽然性能稍逊，但在可维护性和扩展性上优势明显。

3️⃣ 八种基本数据类型的大小及封装类

Java有8种基本数据类型，它们不依赖于具体平台（与C不同），具有固定的大小和默认值。

基本类型	大小（字节）	默认值	封装类
byte	1	(byte)0	Byte
short	2	(short)0	Short
int	4	0	Integer
long	8	0L	Long
float	4	0.0f	Float
double	8	0.0d	Double
boolean	-	false	Boolean
char	2	\u0000	Character

⚠️ 注：boolean在JVM中没有专用指令，通常用int表示（占4字节），数组中以byte存储（1字节）。

🔍 关键区别：基本类型 vs 引用类型

区别点	基本类型（如int）	封装类（如Integer）
存储位置	栈内存	堆内存（引用在栈，对象在堆）
默认值	0, false, \u0000	null
是否可为null	不可以	可以为null（便于区分未赋值）
使用场景	高频计算、性能敏感	集合（如List）、泛型、判空逻辑

示例代码：
Integer a = null;
int b = a; // ❌ 报错！NullPointerException（自动拆箱失败）

📌 自动装箱/拆箱：JDK 5引入，允许int <-> Integer自动转换，但要注意空指针风险。

4️⃣ 标识符的命名规则与规范

✅ 含义
标识符是指程序员自定义的名称，用于命名：

• 类名（Student）
• 方法名（getName()）
• 变量名（age, score）
• 接口名（Runnable）
• 包名（com.example.demo）

✅ 命名规则（硬性要求）

1. 只能包含：英文字母（a-z, A-Z）、数字（0-9）、下划线_、美元符号$
2. 不能以数字开头 → 如2student是非法的
3. 不能是Java关键字或保留字 → 如class、int、goto
4. 区分大小写 → myVar ≠ MyVar

🚫 典型错误示例：2b（既不道德也不合法 😂）

✅ 命名规范（推荐做法）

类型	规范	示例
类名、接口名	大驼峰法（UpperCamelCase）	Student, UserService
方法名、变量名	小驼峰法（lowerCamelCase）	getAge(), userName
常量名	全大写 + 下划线分隔	MAX_SIZE, PI_VALUE
包名	全小写，反域名命名	com.company.project

💡 文件名应与公共类名一致（一个.java文件最多一个public class）

5️⃣ instanceof 关键字详解

📌 基本介绍
instanceof是Java中的一个双目运算符，也叫类型比较运算符，用于判断某个对象是否属于指定类、子类或接口的实例。

语法：
boolean result = obj instanceof Class;

参数说明：

• obj：一个对象引用（可以是变量、表达式）
• Class：类名、抽象类名或接口名
• 返回值：true 或 false

✅ 返回 true 的三种情况

1. obj 是 Class 的直接实例
2. obj 是 Class 的子类实例（包括间接继承）
3. obj 实现了 Class 所表示的接口

✅ 使用示例
Object str = “Hello”;
System.out.println(str instanceof String); // true
System.out.println(str instanceof Object); // true
System.out.println(str instanceof Integer); // false

// 继承关系
Animal a = new Dog();
System.out.println(a instanceof Animal); // true
System.out.println(a instanceof Dog); // true

// 接口实现
Bird bird = new Bird();
System.out.println(bird instanceof Flyable); // true

⚠️ 注意事项

• null instanceof X → 永远返回 false（即使X是Object）
• 编译期检查类型兼容性：若两个类型无继承关系（如String和Integer），编译报错
• 仅适用于引用类型，不能用于基本数据类型（如42 instanceof int 是语法错误）
• 泛型擦除限制：无法判断泛型真实类型
  ❌ list instanceof List // 非法
  ✅ list instanceof List // 合法

💡 实际应用场景

1. 安全向下转型（Downcasting）
   if (animal instanceof Dog) {
   Dog dog = (Dog) animal;
   dog.bark();
   }

2. 处理混合类型集合
   for (Object item : list) {
   if (item instanceof String) {
   String s = (String) item;
   System.out.println("字符串: " + s);
   } else if (item instanceof Number) {
   System.out.println("数字: " + ((Number)item).doubleValue());
   }
   }

3. 设计模式中的类型判断（策略、工厂）

🆕 Java 14+ 新特性：模式匹配（Pattern Matching for instanceof）

简化代码，避免重复强转：

// 旧写法
if (obj instanceof String) {
String s = (String) obj;
System.out.println(s.length());
}

// 新写法（Java 14+）
if (obj instanceof String s) {
System.out.println(s.length()); // 直接使用变量s
}

✅ 优势：更简洁、安全、减少冗余代码。

✅ 总结

主题	核心要点
Java 特点	简单、OOP、跨平台、安全、多线程
OOP vs 过程	OOP 易维护，过程高性能
数据类型	8种基本类型 + 封装类，注意null与自动装箱
标识符	规则要遵守，规范要养成习惯
instanceof	类型安全卫士，配合模式匹配更强大

推荐阅读：

• 《Java核心技术卷I》第3章：Java的基本程序结构
• Oracle官方文档：Primitive Data Types https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/nutsandbolts/datatypes.html

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