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Java基础知识及其扩展笔记 零 l 写在前面一 l JVM1、【1.1.2.1】java程序运行的一般流程2、【1.1.2.1】JVM一般运行流程3、【1.1.2.1】JIT#xff08;just in time 即时编译编译器#xff09;4、堆与栈 二 l Java …参考链接 Java中的StringBuilder类及其示例
Java基础知识及其扩展笔记 零 l 写在前面一 l JVM1、【1.1.2.1】java程序运行的一般流程2、【1.1.2.1】JVM一般运行流程3、【1.1.2.1】JITjust in time 即时编译编译器4、堆与栈 二 l Java 基础1、【1.1.4】Java的类不能多继承接口可以2、【1.1.4】Java的字符串有length()方法得到长度所以不用在最后加上\0结束符3、【1.1.7】java的包和javax的包没有差别4、【1.2.1】变量空间5、【1.2.4】关键字是特殊的标识符标识符是变量、方法等的名字6、【1.2.7】泛型与类型擦除7、【1.2.8】与equals8、【1.2.9】equals与hashcode9、【1.4.2】形参是传实参的值还是实参的引用10、【1.4.4】浅拷贝、深拷贝11、【2.4】接口、抽象类细化比较12、【2.5.1】String、StringBuffer、StringBuilder分析13、【2.5.2】Object 类的常见方法 三 l Java 面向对象1、【2.2.2】继承tips2、【2.2.3】多态tips 四 l Java 核心技术1、【3.1.1】Collections 工具类和 Arrays 工具类常见方法2、【3.2.1】Java异常类层次结构图3、【3.2.3】try-catch-finally4、【3.3.1】程序、进程、线程5、【3.4】文件与I\O流 学习教程
[Java基础知识] 零 l 写在前面 1、对“Java基础知识”中的一些扩展有意思的文中和文外内容都会记录下来。
一 l JVM 1、【1.1.2.1】java程序运行的一般流程
.java源代码文件 ——JDK中的javac粗编译——》.class字节码文件 ——JVM解释或编译——》二进制机器码 2、【1.1.2.1】JVM一般运行流程
读取.class字节码文件使用解释器逐行解释执行 3、【1.1.2.1】JITjust in time 即时编译编译器
JIT是JVM的一部分使用编译的方式提高JVM执行代码的速度。 当某行代码或某个函数调用次数过多已经执行很多次后JVM会使用JIT将.class中的对应代码块进行编译下次直接使用编译后的文件。 如果某次循环的时候JIT遍历的循环内的代码块则下次执行时优先使用编译后的二进制文件而不会进行逐行解释。 扩展链接深入浅出 JIT 编译器及其优化策略 JIT优化策略概括来说就是选择合适的编译模式(client/server)、提高编译后代码的存储空间、调整编译阈值、调整编译线程数 4、堆与栈
简单来说 栈堆访问速度快慢空间小大理论上可以使用全部虚拟内存对应变量(一般情况)没有new的变量new的变量例子简单类型、数组或对象的引用new的一个类
对于 String数组 如果 不new 则数组实体指向 栈的常量池指向的是个地址 new 的话数组实体在 堆 。 其他类型数组 无论是否new 数组引用都在栈数组实体都在堆。 在如下代码中user是User类实例的一个引用所以在栈里user指向的User实例是new出来的所以在堆里。 User user new User(); 扩展链接[堆栈的详细区别] 二 l Java 基础 1、【1.1.4】Java的类不能多继承接口可以 2、【1.1.4】Java的字符串有length()方法得到长度所以不用在最后加上’\0’结束符 3、【1.1.7】java的包和javax的包没有差别 4、【1.2.1】变量空间
基本类型含义大小默认值最小值最大值包装类型包装类型常量池大小boolean布尔类型数组中1byte / 单个变量4bytefalsefalsetrueBooleantrue/falsechar单个字符2byte / 16bits‘u0000’0216-1Character[0, 127]byte字节整形1byte / 8bits0-128127Byte[-128, 127]short短整形2byte / 16bits0-215 / -32768215-1 / 32767Short[-128, 127]int整形4byte / 32bits0-231 / 约-2.1*109231-1 / 约2.1*109Integer[-128, 127]long长整形8byte / 64bits0L-263 / 约-9.2*1018263-1 / 约9.2*1018Long[-128, 127]float单精度浮点数4byte / 32bits0fIEEE754IEEE754Float无double双精度浮点数8byte / 64bits0dIEEE754IEEE754Double无void空Void boolean的大小在数组中为了存储方便一般会转换成byte类型在单个变量中为了比较方便一般会转换成int类型 5、【1.2.4】关键字是特殊的标识符标识符是变量、方法等的名字
常见的关键字红色字体为容易忽略的内容 方法 表示实例方法和静态方法都可以使用 变量、类变量、引用变量 都是变量因为java中都是对象所以变量都是类变量变量的实质就是引用所以又可以说是引用变量 成员变量 定义在类内函数外的变量默认自动赋默认值final必须显式赋值 局部变量 定义在函数内的变量不会自动赋值 关键字类型关键字约束范围解释访问控制private成员变量 / 方法 / 类私有不允许用在局部变量【允许访问修改范围同一类内】default默认的访问控制权限【允许访问修改范围同一包内】protected成员变量 / 方法 / 类保护不允许用在局部变量【允许访问修改范围同一包内、不同包的子类】public成员变量 / 方法 / 类 / 接口公开不允许用在局部变量【允许访问修改范围所有地方】类、方法、变量修饰符class类说明正在定义一个类abstract类限定这个类或方法是抽象的 [扩展链接abstract详解]extends子类继承一个父类只能继承一个interface接口说明正在定义一个接口接口方法默认都是public abstract接口变量默认都是public static final[扩展链接abstract与interface的区别]implements类说明此类实现了什么接口final变量 / 方法 / 类引用为基本数据类型该引用为常量无法修改。引用为引用数据类型引用指向地址不能更改地址里的内容可以修改。修饰方法时方法可以被继承不能被重写。修饰类时无法被继承。【不常用】native方法JNI(Java Native Interface Java本地接口)与c/c联合开发时才会使用new变量创建一个已定义的类实例 [扩展链接new是如何实现的]static成员变量 / 静态方法不允许用在局部变量方便在没有创建对象的情况下来进行调用方法/变量static不允许用来修饰局部变量[扩展链接Java中的static关键字解析]【不常用】strictfp类 / 接口(strict float point 精确浮点)严格使用IEEE754定义进行计算【不常用】transient变量标识变量不会输入到流中不能串行化如网络流、文件流synchronized方法 / 代码块在并行中同步方法或代码块同一时间只能有一个线程调用[扩展链接synchronized实现原理]【不常用】volatile保证可见性和一定的有序性不能保证原子性在JMM(Java内存模型中)如果一个线程先去写一个变量然后一个线程去进行读取那么写入操作肯定会先行发生于读操作[扩展链接volatile关键字解析]程序控制break方法跳出最内层循环continue方法省略循环体内的后续步骤进入下一次循环return方法直接结束方法if、else方法判断语句 if {} else if {} else {}switch、case、default方法跳转语句常用来优化多重if elseswitch(条件){case ...: break; case default: break;}switch条件可以为byte、short、int、char、enum、String(JDK7)do、while方法循环语句do{干活}while(条件) 或 while(条件){干活}for方法循环语句for( 条件(略) ) {干活}instanceof方法A instanceof B判断A是否是B的类实例、子类、接口实现类A能否转换为B是则返回true否则返回false大白话就是A是不是跟B有关且B比A的“大”错误处理try、catch、finally方法错误处理try {干活} catch(Exception e) {处理异常} finally {无论是否异常都会执行的代码}throw方法体程序员主动抛出的异常示例throw new NumberFormatException(); throws方法头定义方法时预先声明可能会抛出的异常包相关package.java文件开头声明当前包路径import.java文件开头导入依赖包基本类型略略boolean、byte、char、short、int、long、float、double、null、true、false变量引用super类内使用父类的成员属性或者成员方法能否使用以属性或方法的访问控制关键字为准this类内使用当前实例的属性示例this.userNamevoid方法说明返回值为空保留字goto、const不允许使用c/c中的goto不在java中被允许c/c中的const在java中为final关键字 默认类加载顺序 ——》父类static方法 ——》子类static方法 ——》父类参数初始化 ——》父类无参构造器初始化 ——》子类参数初始化 ——》子类无参构造器初始化 扩展某些关键字的具体使用范围
关键字使用范围 6、【1.2.7】泛型与类型擦除
1常用通配符T、E、K、V、?
2泛型最大的作用是用来给编译器检查的编译后(.class文件)中会将泛型替换为最接近的共同父类
3.java文件中子类重写父类的泛型方法。 .class文件中子类重载了父类的方法同时将父类方法指向子类的方法使其最终的结果与重写相同。
4泛型不能是基本数据类型泛型最大的父类就是ObjectObject不能存储某个数只能引用某个对象
5[扩展链接Java泛型类型擦除以及类型擦除带来的问题]
7、【1.2.8】与equals equals基本数据类型比较值不能比较引用数据类型比较地址没有重写equals方法比较地址重写equals方法根据方法比较 注意 String类型不new的时候是从常量池从取值的所以地址一样。即ab为true String a aaa;
String b aaa; 8、【1.2.9】equals与hashcode
1equals和hashcode都是Object类的方法所有的类都会带这两个方法
2对于复杂类的equals效率可能低所以可以使用hashcode快速粗筛选 示例HashSet检查重复就是先使用hashcode再使用equals
3hashcode()一般将int类型的散列码后返回默认是对堆上的对象生成尽量不相同的特殊值所以重写了equals()也要重写hashcode()不然内容相同的对象hashcode不同容易出bug。比如HashSet里面添加了两个有相同数据的对象
4[扩展链接hashCode()和equals()的若干问题解答]
9、【1.4.2】形参是传实参的值还是实参的引用
对于基本数据类型和对象都是是传值只不过对象传的是对象地址(可以看做是引用本质上是传的地址值还是传值)。 所以形参修改对象成员值实参也会跟着改变因为指向的都是同一个对象。但是形参改变对象引用不会影响实参所指的对象引用。
10、【1.4.4】浅拷贝、深拷贝 浅拷贝深拷贝基本数据类型传递值传递值引用数据类型传递引用new一个新对象并拷贝所有内容 11、【2.4】接口、抽象类细化比较
接口是特殊的抽象类所以更加严格 接口抽象类继承impelement 多继承entends 单继承限定符public、protected、defaultpublic、protected、default变量类型static final普通变量方法声明抽象方法、默认方法(JDK8)、静态方法(JDK8)、私有方法(JDK9)、私有静态方法(JDK9)抽象方法、非抽象方法方法实现不允许允许实现约束要实现所有方法不用实现所有方法 12、【2.5.1】String、StringBuffer、StringBuilder分析 StringStringBufferStringBuilder数据可变性不可变可变可变线程安全性安全安全不安全速度慢要new个String对象中快比 StringBuffer 快10~15%使用场景少量数据多线程大量数据单线程大量数据
String类的源码中使用private final char value[]来存储数据 JDK9中使用private final byte value[]来存储数据 StringBuffer和StringBuilder都继承自AbstractStringBuilder 13、【2.5.2】Object 类的常见方法
方法类型具体定义解释常用方法(可重写)public native int hashCode()返回当前对象的hash值public boolean equals(Object obj)默认是比较两个对象的地址是否相同String类重写了此方法用来比较字符串public String toString()默认是返回类的名字实例的哈希码的16进制字符串默认返回地址System.out输出对象时默认调用类的toString方法protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException返回当前对象的深拷贝常用方法(不可重写)public final native Class? getClass()返回当前对象的class对象等待方法(不可重写)public final void wait() throws InterruptedException暂停线程执行并释放所占用的锁sleep不会释放占用的锁会一直等待直到唤醒public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException功能同上timeout是等待时间public final void wait(long timeout, int nanos) throws InterruptedException功能同上nanos表示更精确的等待时间(纳秒)范围0~999999唤醒方法(不可重写)public final native void notify()唤醒 一个 在此对象监视器(锁)上等待的线程public final native void notifyAll()唤醒 所有 在此对象监视器(锁)上等待的线程销毁方法(可重写)protected void finalize() throws Throwable { }实例被垃圾回收器回收时自动调用 三 l Java 面向对象 Java性能差的主要原因不是因为Java是面向对象的语言而是因为Java是半编译语言编译出来的.class文件不是二进制文件而是要继续编译或解释。
1、【2.2.2】继承tips
子类拥有父类所有的属性和方法包含私有的内容但是根据访问控制前缀来判断能否访问。
2、【2.2.3】多态tips
父类的引用指向子类的实例才叫多态如ListInteger list new ArrayListInteger(); 此时的引用不能调用子类独有的方法有重写方法会调用重写方法类型转换回子类后可以调用子类独有的方法
四 l Java 核心技术 1、【3.1.1】Collections 工具类和 Arrays 工具类常见方法
要用的时候再查直接看也记不住。 [扩展链接Collections工具类和Arrays工具类常见方法]
2、【3.2.1】Java异常类层次结构图 Errors类是 程序无法处理的异常 碰到Error的时候虚拟机一般会直接终止线程。
Exceptions类是 程序可以处理的异常
在Exceptions类下的Check Exceptions是编译的时候检查的异常Uncheck Exceptions是运行时的异常
3、【3.2.3】try-catch-finally
注意finally是在函数返回之前做的所以会覆盖try或catch里面的return
建议使用try-with-resources替代try-catch-finally
try-catch-finally写法
//读取⽂本⽂件的内容
Scanner scanner null;
try { scanner new Scanner(new File(D://read.txt)); while (scanner.hasNext()) { System.out.println(scanner.nextLine()); }
} catch (FileNotFoundException e) { e.printStackTrace();
} finally { if (scanner ! null) { scanner.close(); }
} try-with-resources写法 需要类实现AutoCloseable接口
try (Scanner scanner new Scanner(new File(test.txt))) { while (scanner.hasNext()) { System.out.println(scanner.nextLine()); }
} catch (FileNotFoundException e) { e.printStackTrace();
} 4、【3.3.1】程序、进程、线程
程序在数据存储设备中的静态代码
进程程序被操作系统载入到内存中运行
线程共享进程资源的cpu最小执行单位 线程状态[图片来源]
5、【3.4】文件与I\O流
流分类
流的流向操作单元流的角色划分输入流字节流节点流输出流字符流处理流
4个抽象基类 InputStream字节输入流 OutputStream字节输出流 Reader字符输入流 Writer字符输出流 传输字符的时候为了防止乱码或转换问题使用字符流其他时候使用字节流。
操作对象字节输入流字节输出流字符输入流字符输出流文件FileInputStreamFileOutputStreamFileReaderFileWriter基本数据类型DataInputStreamDataOutputStream数组ByteArrayInputStreamByteArrayOutputStreamCharArrayReaderCharArrayWriter对象序列化操作ObjectInputStreamObjectOutputStream缓冲控制BufferedInputStreamBufferedOutputStreamBufferedReaderBufferedWriter字节流转字符流InputStreamReaderOutputStreamWriter打印控制printStreamprintWriter管道操作不推荐在同一个线程中使用容易死锁PipedInputStreamPipedOutputStreamPipedReaderPipedWriter
