Java核心技术精要-优快云博客

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一、概述

JVM、JRE、JDK的区别

JVM：Java虚拟机
JRE：Java虚拟机 + Java程序核心类库（lang包等）
JDK：JRE + Java开发工具（编译工具，打包工具等）

跨平台原理

JAVA程序是通过Java虚拟机在系统平台上运行的，Java源代码经过虚拟机编译后成字节码文件（.class），他不面向任何特定的处理器，只面向虚拟机

Java程序的主类

一个程序可以很多类，但是只能有一个主类，在Java应用程序中，这个主类是指包含main方法的类，而在小程序中，这个主类是一个继承自japplet或Applet的子类，应用程序的主类不一定要求是public类

Java应用程序与小程序的区别

Java应用程序通过主线程启动，applet小程序没有main方法，主要是嵌在浏览器页面行运行，通过init线程或run来启动

二、基础概念

数据类型

Java是强类型语言，对于每一种数据都定义了明确的具体的数据类型，在内存中分配了大小不同的空间

其他

long不可以作用在Switch上

Java12中引入了对long的支持，也就是说，Java12以后就可以了

最效率的计算方法：位运算，2<<3；左移3位相当于乘以2的三次方，右移3位相当于除以2的三次方
高精度赋值给低精度，属于窄化，会造成精度损失
+= 进行了隐式地强制类型转换；short i += 1 -> i = （short）i + 1；

访问修饰符

public：公共，对所有包所有类可见，可用于：类、接口、属性、方法
protected：受保护的，对同一包内的类及子类可见，可用于：属性、方法，不能修饰类
default：缺省，同一包内可见，但不包括子类，可用于：类、接口、属性、方法
private：私有，同一类可见，不包括子类，可用于：方法、属性，不能修饰类

运算符

&与&&，|与||：&是逻辑与，要求运算符两边都是TRUE，结果才位TRUE；&&是短路与，同样要求运算符两边都是TRUE，但是，如果运算符的左边为FALSE，那么表达式就会被直接短路，不会在继续计算右面的表达式，|与||同理

关键字

final：用于修饰类和方法及属性；修饰类：此类不可继承、修饰方法：此方法不可重写、修饰属性：此属性不可再被赋值（不可再改变属性的引用，而不是引用指向的内容，引用指向的内容可以改变）
finally：通常用在try - catch 代码块中，表示不管是否出现异常，这个代码块都会被执行，通常用于关闭某些需要手动关闭的资源
finalize：这是一个方法，属于object类，一般由垃圾回收器来调用，当我们调用system . gc ( ) 方法时，由垃圾回收器调用finalize回收垃圾，一个对象是否可回收的最后判断yan

流程控制语句

break：跳出循环
continue：跳出本次循环
return：结束方法
跳出多重循环：在循环体外加入标号（标号：），使用break 标号；即可跳出外层循环

三、面向对象

三大特性

封装
继承：子类拥有父类的非private属性和方法
多态：程序中定义的引用变量所指向的具体类型(可能是父类子类)和通过该引用变量发出的方法调用在编程时并不确定，而是在程序运行期间才确定，即一个引用变量到底会指向哪个类的实例，该引用变量发出的方法调用哪个类中实现的方法，必须在程序运行期间才能决定；实现多态的两种方式：继承和接口

类与接口

抽象类与接口

抽象类用于捕捉子类的通用特性，而接口用于规范实现类的行为

共同点：

接口和抽象类都不能实例化
都位于继承的顶端，用于被其他类继承或者实现
都包含抽象方法，其子类需要重写这些方法

抽象类的子类如果没有实现这些抽象方法，那么它本身也必须声明为一个抽象类，否则就必须实现父类抽象类所有的抽象方法
在Java8中，接口引入了默认方法，可以在接口中提供具体的实现，而子类不需要实现这些方法，让接口更加灵活，这是接口演化的结果，在这之前，一个接口被定义好以后，如果要添加新的方法，那么它所有的实现类都需要也增加对应的方法，引入默认方法后，实现类就可以有选择地实现这些方法

区别：

其实现的关键字不同：继承：extends，实现：implement
其声明的关键字不同：抽象类：abstract，接口：interface
构造器：抽象类可以有构造器，接口没有

抽象类中构造方法有两个作用：

初始化抽象类的成员变量
实现类在实例化的时候需要调用父类的构造方法进行初始化工作，因为子类继承了父类的属性和方法，需要确保父类的成员变量得到了正确的初始化

一个类如果没有显式地声明构造方法，那么Java会提供一个无参的构造方法，当子类初始化的时候，如果没有显式地调用父类的构造方法，那么就会隐式地调用父类的无参构造方法，但是如果父类只有有参构造方法，那么子类在初始化的时候，必须显式地调用父类的有参构造方法，并传入对应的参数，否则会编译报错

访问修饰符：抽象类中的方法：随意，接口中的方法：不允许private或者protected
一个类只能继承一个抽象类，但是可以实现多个接口
抽象类的属性可以用任意的修饰符，但是接口的属性都是public、static和final的，也就是静态常量

普通类与抽象类的区别

普通类不能包含抽象方法
抽象类不能直接实例化
抽象类不能用final来修饰，因为它声明出来就是用来给其他类继承的

变量与方法

1. 成员变量与局部变量

成员变量：定义在方法外，作用域是整个类，随对象的创建与销毁而创建于销毁，存储在堆内存，默认是有初始值的
局部变量：定义在方法内，作用域只在方法，随语句执行的结束而结束，存储在栈内存，默认无初始值，使用前需赋值

2. 无参构造的作用

Java程序在执行子类的构造方法前，如果没有通过super（）来调用父类特定的构造方法，那么就会默认调用父类中的无参构造。

3. 构造函数

作用：帮助完成对类对象的初始化工作，一个类没有显式声明构造函数的时候，也会有默认的无参构造
特征：
- 方法名与类名相同
- 无返回值，但是不能使用void声明
- 生成类的对象时自动执行，无需调用

4. 静态变量与实例变量的区别

静态变量：不属于任何对象，属于类，所以在内存中只有一份，在类的加载过程中，JVM只为静态变量分配一次内存空间
实例变量：每次创建对象，都会给每个对象分配成员变量的内存，实例变量属于实例对象，在内存中，创建多少个对象，就有几份成员变量

内部类

内部类可以分为四种：

成员内部类：定义在类内部的非静态类；创建方式：外部类实例 . new 内部类（）
局部内部类：定义在方法内的非静态内部类；创建方式：new 内部类（）
局部内部类：定义在方法内的非静态内部类；创建方式：new 内部类（）
静态内部类：定义在类内部的静态类；创建方式：new 外部类 . 静态内部类（）

重载与重写

重载：同一类内，声明同名但是不同参数的方法（参数个数不同，类型或顺序不同），与方法的返回值和修饰符无关

这里的顺序不同，是在类型不同的前提下，比如说：
对于方法: add （int a, int b）
这样不属于重载：add (int b, int a)
在类型不同的时候，对于方法： add (int a, double b)
这样才属于重载：add (double b, int a)

重写：父子类之间，方法名与参数相同

重写时的访问修饰符和异常：
子类的访问修饰符范围不能比父类的访问修饰符小
子类抛出的异常范围不能比父类抛出的异常大

对象相等的判断

== ：比较基本数据类型：比较值；比较引用类型数据：比较内存地址
equals：如果没有重写equals方法，用于比较对象的时候，等价与 == ；如果重写了equals，比较对象的时候，比较的是对象值（比较内容）

为什么重写了equals必须重写hashcode

hashCode返回的哈希码用于在快速定位对象在哈希表等数据结构中的位置
重写了equals以后，两个具有相同内容的对象比较返回的值是true，也就是可以认定它们是同一个对象
如果没有重写hashCode，那它们返回的哈希码就不痛，就不在同一个位置，这违反了一致性原则

值传递

当一个对象被当做参数传递到一个方法后，可以在方法内修改这个对象的属性，那么这里是值传递还是引用传递？

值传递，Java语言的方法调用只支持值传递，方法只是得到了参数对象的拷贝，修改对象的拷贝并不会影响到对象本身

Java包

Java.lang
java.io
java.nio
java.net
java.net
java.net

io流

io流分几种

根据流向：输入流、输出流
根据操作单元：字节流、字符流
根据角色划分：节点流、处理流

inputStream/Reader是所有输入流的基类，前者是字节输入流，后者是字符输入流

outputStream/writer是所有输出流的基类，前者是字节输出流，后者是字符输出流

BIO、NIO、AIO

BIO：block io，同步阻塞式io，并发处理能力低
NIO：non io，同步非阻塞式io，传统io的升级
AIO：异步非阻塞式io，NIO的升级

files的常用方法

files.exists：检测文件路径是否存在
fies.createFile：创建文件
files.createDirectory：创建文件夹
files.delete：删除文件
files.copy：复制文件

反射

反射机制是指在运行状态中，对于任意一个类，都能知道这个类的所有方法和属性，对于任意一个对象，都能调用它的任意属性和方法，这种动态获取信息以及动态调用对象的方法的功能称为Java的反射机制

常用API

string

字符型常量与字符串常量的区别：char与string
字符串常量池
位于堆内存中，专门用来存储字符串常量，可以提高内存的使用率，避免开辟多块空间存储相同的字符串，在创建字符串的时候，JVM会首先检查常量池，如果已经存在就返回它的引用，如果不存在就实例化一个字符串放到常量池中，并返回其引用
string的特性

不变性：string是只读字符串（final修饰的类，可以通过反射修改），对它进行的任何操作都是创建一个新的字符串，再把引用指向新字符串，这个特性的主要作用是，多线程操作时，可以保证数据的一致性
常量池优化
它是一个final修饰的char类型数组

常用方法

indexOf：返回指定字符的索引
charAt：返回指定索引的字符
replace：字符串替换
trim：去除字符串两边的空白
split：分割字符串，返回一个分割后的字符串数组
getBytes：返回字符串的bytes类型数组
getBytes：返回字符串的bytes类型数组
substring：截取字符串
equals：比较字符串

使用hashmap的时候，用string做key的好处

hashMap需要通过key的hashcode来计算存储位置，因此字符串是不可变的，所以当创建了字符串以后，它的hashcode被缓存下来了，不需要经过再次计算

string、stringBuffer、stringBuilder

stringBuffer与stringBuilder都继承自AbstractStringBuilder（定义了一些基本的字符串操作），它们都是可变的，而string不可变
stringBuffer与stringBuilder都继承自AbstractStringBuilder（定义了一些基本的字符串操作），它们都是可变的，而string不可变
string每次操作都会生成一个新的对象，而stringBuffer是对对象本身进行操作，所以性能更高
需要操作少量数据时使用string、需要单线程操作大量数据时使用stringBuilder、需要多线程操作大量数据时使用stringBuffer