Java核心概念详解-优快云博客

本文深入讲解Java的基础特性，包括面向对象编程原则、设计模式、字符串操作、克隆机制及枚举类的应用等，并探讨了泛型、关键字final及transient的使用场景。

java知识学习

1. java是面向对象编程，面向对象思想在解决问题的时候，以事物为单位，考虑其内部的行为和属性。通过对象之间的协同合作解决问题。

2. java的4大基础特性：抽象，封装，继承，多态。

抽象：父类为子类定义一些属性和行为，具体行为根据子类的需要去实现。类名使用abstract修饰。

封装：将类中的成员变量通过private修饰，隐藏对象内部实现，在类中提供get和set方法供外部调用。

继承：子类继承父类的属性和方法（方法或属性使用private修饰无法继承），提高代码复用性。使用extends关键字。

多态：主要为重载和重写。重载为同一类中方法名相同，参数不同。重写为子类继承父类或实现接口，对父类或接口中的方法进行重新编辑。

3. Java中final的作用：final用来修饰java中的类，成员变量，方法；final修饰的类不可以被继承，成员变量和方法可以被继承但不能被重写。final修饰的基本数据类型，直不会改变；修饰的引用类型，地址不会改变，值可以改变。

String被定义成final，String数据保存在常量池中（已经存在的值，不会创建），而String适用范围广泛，如果可变存在线程安全问题；

String s = null;
String s1 = "i" + s;        //s1 = "inull"
System.out.println(s1);

如上代码描述，当s为null进行＋运算时，会将null转化为字符串null进行运算。

4. 字符串反转的4种方式：1将字符转倒叙遍历，取出char值拼接；2将字符串转换成char数组倒序便利；3对字符串数组进行递归遍历；4使用StringBuilder或StringBuffer的reverse（）方法，该方法从字符串中间开始将对应字符串交换位置，向周围扩散。（效率高）

5. java中的设计模式：

工厂模式：将具有复用性的方法和变量提出出来放到一个工具类中，各方法和变量通过static修饰，方便其他使用方直接调用。

抽象工厂模式：接口中定义公共的行为，各个实现类根据具体的业务逻辑去实现各自的功能。

单例模式：在程序中只存在一个对象，该对象对外提供方法获取当前对象的地址。饿汉模式，编译时创建对象；懒汉模式：第一次需要使用对象时创建，以后使用时直接调用。还可以通过枚举类实现。

原型模式：使用java中的克隆实现；保证两个类的值一样，地址不同。由于object类中的clone()方法为protected，所以需要在使用clone方法的类中重写该方法；且当前类必须实现Cloneable接口。因为Object中的clone()对此有要求，如果为实现该接口会抛出异常。

适配器模式：就是在原有类的基础上实现新功能，主要体现在继承和实现接口。

代理模式：使用代理类调用原始类的方法，代理类中可以对原有方法执行前后增加逻辑。分为动态代理和静态代理

6. java中的克隆：存在深拷贝和浅拷贝，浅拷贝为将当前对象中所有的值和引用拷贝到新对象中，深拷贝会将当前对象中的引用都创建新对象进行拷贝。如下代码所示，当前类中list在浅拷贝克隆完成后，两个对象的list指向同一地址。

public class C implements Cloneable{
    private String name;
    private List<String> list = new ArrayList<>();

深拷贝实现代码如下：

@Override
    public C clone(){
        C c = null;
        try {
            c = (C) super.clone();
            List<String> list1 = new ArrayList<>();
            list1.addAll(this.list);
            c.setList(list1);
        } catch (CloneNotSupportedException e){
            e.printStackTrace();
        }
        return c;
    }

深拷贝还可以通过串行化实现：

public C deepClone(){
        C c = null;
        try {
            ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
            ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
            oos.writeObject(this);
            ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);
            c = (C) ois.readObject();
        } catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
        return c;
    }

串行化需要进行流的写入和读取，效率较差。

由于Object中的clone()方法为浅拷贝，所以需要定义为protected类型，让子类根据具体情况去实现。

扩展：对于使用clone()方法必须实现一个声明接口Cloneable，在知乎上看到一个比较合理的解释，这是Java设计的一个缺陷。（认为其合理是因为，既然我们使用过程中需要重写clone()方法，那也就可以理解为我们重写了就是需要这个方法，故认为加这个声明接口没有任何意义，当然可能是因为早期和现在的有些差异导致。）

7. java中的枚举类：枚举类类似于我们定义的一个常量类，不能继承也不能作为超类，可以重载。可以用在switch语法中。

枚举类相对于常量类的优势：1枚举类比常量类安全一些，如果一个方法需要传入一个String类型数据，那么可以传入任意 String类型，但是使用枚举类，只能传入枚举类中定义的对象。2不需要命名空间，类名可以看出类中的存放的参数含义；常量类需要在变量名进行统一声明。

枚举类中的方法：

ordinal()返回的是当前变量在枚举类中的序号。

name()和toString()方法一样都是返回当前枚举类的名称；

equals()由于枚举类中的成员都是单例的，所以只需要使用==去比较。

compareTo()先比较两个枚举类型是否相同，不同则抛出异常，相同的话，返回调用方序号减去被比较方序号的值。

8. StringBuffer和StringBuilder：两者都继承AbstractStringBuilder，所以方法都一样，只是StringBuffer的方法加了同步锁，是线程安全的。

9. finally，finalize：finally用于try catch语句，正常执行和捕获和抛出异常后执行。finally中的语句会在方法返回前执行。finalize 用来清理他属于的对象。

10. throw和throws：throw作用在方法体，抛出一个异常，而throws是声明一个异常，作用在方法头。

11. 泛型：没有具体的类型，根据使用过程中传入参数决定。如List<泛型>。

扩展：其实通过Object也能实现泛型的作用，但为什么要引入泛型的概念？如果使用Object，我们的返回参数需要做一个转型来返回，但是通过泛型无需转换。