Violet's Blog

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Java 的特點#

1. 面向對象。封裝、多態、繼承
2. 較好的相容性（Java 虛擬機實現跨平台，一次編譯，多平台使用）
3. 支持多線程
4. 支持網路編程
5. 編譯與解釋並存

Write Once, Run Anywhere

JVM#

Java 虛擬機，是運行 Java 字節碼的虛擬機。JVM 有針對不同系統的特定實現，目的是使用相同的字節碼，得到相同的運行結果，是一次編譯，處處運行的體現。

JRE 和 JDK#

JDK（Java Development Kit），是全功能的 Java SDK。除了包含 JRE 之外，還有編譯器 javac，工具 javadoc，jdb。

JRE 是 Java 程序運行時的環境，是運行已編譯 Java 程序所需內容的集合。包含 JVM，Java 類庫，Java 命令和一些基礎構件。正常情況下只需要運行 Java 程序使用 JRE 足夠，如果需要開發或者編譯 Java 程序則必須使用 JDK。

如果使用 JSP 部署 WEB 程序，則需要 JDK。因為應用程序伺服器會將 JSP 轉換為 Java Servlet，需要 JDK 來編譯 Servlet。

字節碼#

JVM 可以理解的代碼叫做字節碼，擴展名為.class 的文件。

字節碼解決了傳統解釋型語言執行效率低的問題，同時保留了解釋型語言可以值的提點。

編譯與解釋並存#

編譯型：通過編譯器一次性將所有代碼翻譯成機器碼。執行速度快但開發效率低。如 C、C++、Go、Rust。

解釋型：通過解釋器一句一句將代碼解釋成機器碼再執行。開發快但執行速度慢。如 Python，PHP，JS。

Java 語言即具有編譯型語言的特徵，也具有解釋型語言的特徵。Java 程序需要經過先編譯，再解釋兩個過程。

通過編譯生成字節碼.class 文件，再由 Java 解釋器解釋執行。

基礎語法#

continue、break 和 return#

continue：跳出當前這一次循環，繼續執行下一次循環。

break：跳出整個循環體，繼續執行循環體下面的代碼。

return：退出當前方法，結束該方法的執行。

成員變量和局部變量#

• 語法形式：成員變量屬於類，局部變量屬於方法。成員變量可以被 public、private、static 修飾符修飾，局部變量不行。兩者都能被 final 修飾。
• 存儲方式：如果成員變量被 static 修飾，這個成員變量屬於類，如果沒有被 static 修飾，成員變量屬於實例。對象存儲於堆中，局部變量存儲在棧中。
• 生存時間；成員變量是對象的一部分，隨著對象的創建而創建。局部變量隨著方法調用生成，隨方法效用結束而結束。
• 默認值：成員變量如果沒有被賦初始值，會自動以類型的默認值賦值（例如 boolen 默認 false，int 默認 0，string 默認 null）。局部變量不會自動賦值。

靜態變量#

靜態變量可以被類的所有實例共享。無論一個類創建了多少個對象，它們都共享同一份靜態變量。

通常情況下，靜態變量會被 final 關鍵字修飾成為常量。

字符常量和字符串常量#

1. 形式 : 字符常量是單引號引起的一個字符，字符串常量是雙引號引起的 0 個或若干個字符。
2. 含義 : 字符常量相當於一個整型值 (ASCII 值), 可以參加表達式運算；字符串常量代表一個地址值 (該字符串在內存中存放位置)。
3. 佔內存大小 ： 字符常量只佔 2 個字節；字符串常量佔若干個字節。

靜態方法為什麼不能調用非靜態成員#

靜態方法屬於類，在類加載時被創建。非靜態成員屬於實例，當對象被實例化時創建。

靜態方法先於非靜態成員創建。

靜態方法和實例方法區別#

調用方式：靜態方法通過類名.方法名調用。實例方法通過對象.方法名調用。

重寫和重載#

重載#

只能在同一個類中，方法名必須相同，參數類型、個數、順序不同，方法返回值，訪問修飾符可以不同。

重寫#

發生在運行時

1. 方法名，參數列表必須相同，返回類型相同
2. 如果父類訪問修飾符為 private/final/static 則子類就不能重寫該方法

基本數據類型#

8 種數據類型#

• 6 種數字類型
  • 4 種整數型：int\short\byte\long
  • 2 種浮點型：float\double
• 1 種字符類型：char
• 1 種布爾型：boolen

默認值及所佔空間大小#

long類型需要在數值後加上L，否則將作為整型解析

char a = 'h'char : 單引號，String a = "hello" : 雙引號。

基本類型和包裝類型區別#

• 基本類型的局部變量存放在棧中，基本類型的成員變量存放在堆中。包裝類型屬於對象，存放在堆中。
• 包裝類型默認值為 null。
• 包裝類型可用於泛型，基本類型不可以。

包裝類型的緩存機制#

• Byte,Short,Integer,Long 這 4 種包裝類默認創建了數值 [-128，127] 的相應類型的緩存數據
• Character 創建了數值在 [0,127] 範圍的緩存數據
• Boolean 直接返回 True or False
• Float,Double 沒有緩存

如果定義新變量超出範圍則會創建新的對象

拆箱與裝箱#

• 裝箱：將基本類型用它們對應的引用類型包裝起來；
• 拆箱：將包裝類型轉換為基本數據類型；

為什麼浮點數運算會丟失精度#

無限循環小數在計算機中保存是會被截斷，導致小數精度丟失。

如何解決浮點數精度丟失#

使用BigDecimal

超過lang類型的數據如何表示#

使用BigInteger

面向對象基礎#

面向對象和面向過程#

• 面向過程：將問題解決過程拆解成一個個方法，通過一個個方法的執行解決問題。
• 面向對象：先抽出對象，用對象執行方法的方式解決問題。

對象實體和對象引用#

對象引用：對象的實例化

通過 new 創建對象實例（對象實例存放在堆中），對象引用指向對象實例（對象引用存放在棧中）。

一個對象引用可以指向 0 或 1 個對象。

一個對象可以有 n 個引用指向它。

構造方法#

完成對象的初始化，在實例化一個對象時，後面的括號說明調用的是無參構造方法。

如果沒有聲明構造方法，默認會有不帶參構造方法。如果聲明了有參構造方法，會覆蓋默認無參構造方法，需要手動再次聲明無參構造方法。

構造方法必須與類名相同，不可以重寫，但可重載。

面向對象的特性，封裝、繼承、多態#

封裝#

封裝是指將一個對象的屬性，隱藏在對象內部，不允許外部對象直接訪問對象的內部信息。但是可以通過一些允許被外部訪問的方法來操作屬性方法get(),set()來操作屬性。

繼承#

• 子類擁有父類所有的屬性和方法，但是無法訪問父類中私有屬性和方法無法訪問。
• 子類可以創建新的屬性和方法，對父類進行擴展。
• 子類可以用自己的方式實現父類的方法。

多態#

• 編譯時多態：指方法的重載
• 運行時多態：程序中定義的對象引用所指向的具體類型在運行期間才確定

多態存在的條件：繼承、重寫、父類引用指向子類對象 (例如：Animal a = new Cat())

接口和抽象類#

相同點：

1. 不能被實例化
2. 可以包含抽象方法
3. 可以有默認的實現方法（使用 default 關鍵字在接口中定義默認方法）

不同點：

1. 單繼承，多實現
2. 接口中成員變量只能是public static final類型的，且必須有初始值。抽象類的成員變量默認 default，可以在子類中被重新定義，賦值。

深拷貝、淺拷貝、引用拷貝#

• 淺拷貝：會在堆上創建一個新的對象，如果原對象內部屬性是引用類型的話，淺拷貝會直接地址內部對象的引用地址，即拷貝對象和原對象共用同一個內部對象。
• 深拷貝：完全複製整個對象，包括這個對象包含的內部對象。
• 引用拷貝：兩個不同的引用指向同一個對象。

String Object#

== 和 equals () 區別#

• == 判斷引用是否指向堆內存的同一塊地址
• equals 比較堆中的內容是否相同，不比較地址

重寫 hashCode () 必須重寫 equals ()#

因為不同對象的 hashCode 可能相同，但是 hashCode 不同的對象一定不相同

如果只重寫一個，可能會出現 equals 相同但是 hashCode 不相同

使用 HashSet 時，先判斷 HashCode 是否相同，如果相同再使用 equals 方法判斷是否相同。

String、StringBuffer、StringBuilder#

• StringBuffer 對方法加了同步鎖或者對調用的方法加了同步鎖，所以是線程安全。
• StringBuilder 沒有對方法進行加同步鎖，所以線程不安全。
• String不可變（保存字符串的數組被 final 修飾且為私有的），每次對 String 類型進行改變的時候，會生成一個新的 String 對象，然後將指針指向新的 String 對象。
• StringBuffer 每次都會對 StringBuffer 對象本身進行操作，而不是生成新的對象並改變對象引用。

使用：

1. 操作少量的數據：適用 String
2. 單線程操作字符串緩衝區下操作大量數據：適用 StringBuilder
3. 多線程操作字符串緩衝區下操作大量數據：適用 StringBuffer

字符串拼接不能使用+#

如果使用+拼接，實際上是通過StringBuilder調用append()方法實現，拼接之後調用toString()得到String對象。在循環體內使用+拼接時，每循環一次就會創建一個StringBuilder對象，如果手動使用StringBuilder就不會有這個問題。

String.equals () 和 Object.equals ()#

• String 中的 equals 方法是被重寫過的，比較的是 String 字符串的值是否相等。

• Object 的 equals 方法是比較的對象的內存地址。

字符串常量池#

字符串常量池作用是避免重複創建 String 類導致內存消耗專門開闢的區域。

當創建一個 String 類型對象時，會將對象的內容保存到堆中，將對象的引用保存到常量池。再次創建相同的 String 對象時，如果堆中已經有相同的對象，則直接返回常量池中保存的引用。

String s1 = new String ("abc") 會創建幾個字符串對象#

如果字符串 "abc" 之前已經創建過了，則會創建 1 個字符串對象。如果字符串 "abc" 之前未創建，則會創建 2 個字符串對象

intern 方法#

intern 方法將指定的字符串對象的引用保存在字符串常量池

• 如果字符串常量池中保存了對應的字符串對象的引用，就直接返回該引用。
• 如果字符串常量池中沒有保存了對應的字符串對象的引用，那就在常量池中創建一個指向該字符串對象的引用並返回。

String 類型的變量和常量做 “+” 運算#

• 如果是編譯期可以確定值的字符串，JVM 會將拼接後的字符串引用放入常量池。

例如：String str3 = "str" + "ing"會優化成 String str3 = "string";

• 如果是編譯期間無法確定的字符串， StringBuilder 調用 append() 之後在調用 toString() 得到一個 String

異常#

Exception 和 Error#

Java 中主要由兩種異常 Exception 和 Error。

• Exception: 程序本身可以處理的異常，可以通過 catch 捕獲。Exception 有分為 Checked Exception受檢查異常，必須處理 和 Unchecked Exception 不受檢查異常，可以不處理
• Error：程序無法處理的異常，出現 Error 會導致線程終止。例如 Java 虛擬機運行異常，內存溢出，堆棧溢出等。

Checked Exception 和 Unchecked Exception#

• Checked Exception 受檢查異常，在編譯過程中，如果檢查出受檢查異常沒有被catch或者throws，編譯將無法通過。
  • 除了 RuntimeException 及其子類外，其他 Exception 都屬於受檢查異常。
• Unchecked Exception 不受檢查異常，在編譯過程中可以不處理。
  • RuntimeException 及其子類都是不受檢查異常，常見的有：空指針、數組越界等

Throwable 類常用方法#

• getMessage()返回異常的簡要描述
• toString()返回異常詳細信息
• getLocalizedMessage()返回異常對象本地化信息
• printStackTrace()在控制台打印出 Throwable 對象封裝的異常信息

try-catch-finally 使用#

• try：用戶捕獲異常，後必須要接 catch 或者 finally 中一個
• catch：處理 try 捕獲到的異常
• finally：無論是否捕獲到或處理異常，finally 都會被執行。如果 try 或者 catch 中有 return，finally 會在方法返回之前執行。

finally 是否一定會執行#

不一定，如果 finally 之前 JVM 終止運行，finally 就不會執行，後者程序所在的線程死亡，或者 cpu 關閉

泛型#

泛型使用的方式#

• 泛型類
• 泛型接口
• 泛型方法

反射#

什麼是反射#

在程序運行過程中，動態獲取一個對象所屬的類，獲取類的成員變量和方法，調用類的屬性和方法

什麼地方用到了反射#

spring 通過註解 @Component 獲取到類的信息，屬性，參數等。

如何使用反射獲取一個類#

• 透過類名.class

  Copy

  Class alunbarClass = TargetObject.class;
  

• 透過Class.forName(“類名”)

  Copy

  Class alunbarClass1 = Class.forName("cn.javaguide.TargetObject");
  

• 透過方法Object.getClass()

  Copy

  TargetObject o = new TargetObject();
  Class alunbarClass2 = o.getClass();
  

• 透過類加載器xxxClassLoader.loadClass()傳入類路徑獲取:

  Copy

  ClassLoader.getSystemClassLoader().loadClass("cn.javaguide.TargetObject");
  

註解#

什麼是註解#

可以修飾類、方法、變量，用於提供信息給程序編譯或運行期間使用

註解解析的方式#

• 編譯期間掃描
• 運行期間通過反射處理

引用類型#

通過引用類型來判斷對象是否可以被垃圾回收器回收♻️

強引用#

通過new關鍵字創建的對象，是強引用，強引用的對象不會被 GC 回收。

軟引用#

軟引用對象，會在內存不足時被回收。
通過SoftReference關鍵字可以創建軟引用對象

Object obj = new Object();
SoftReference<Object> sf = new SoftReference<Object>(obj);

弱引用#

弱引用對象會被直接回收，創建的弱引用對象只能存活到下次 GC 發生之前。
可以通過WeakReference 關鍵字創建弱引用對象

Object obj = new Object();
WeakReference<Object> wf = new WeakReference<Object>(obj);

虛引用#

不能通過虛引用獲取一個對象，虛引用不會對對象產生任何影響。
虛引用的作用是：虛引用的對象被 GC 回收時可以收到一個通知。
可以通過PhantomReference 關鍵字創建虛引用對象。

Object obj = new Object();
PhantomReference<Object> pf = new PhantomReference<Object>(obj);