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Java基础复习，整理知识点

智云科技 发布于 2022年12月7日 评论关闭 阅读(61)

1.Java关键字总结梳理

首先这里总结一下在编写类时常常会碰到的一些关键字：

private ，public，protected，default

关键字同一个包中的其他类不同包中的其他类子类自身 privateNoNoNoYesprotectedYesNoYesYespublicYesYesYesYes无修饰（default）YesNoNoYes

注意： 以上几个修饰词是和包有关的

static

static关键字修饰内容的几个特点：

1. static修饰的变量和类文件一同被加载到内存中

2. 被修饰的方法可以直接通过类名加点来引用，也就是说static修饰部分的引用是不需要将对象 实例化 的。

有关static一些 注意事项 ：

  • static方法只能访问static变量
  • static方法中不能使用this,super这样的关键字，因为static优先于对象被加载到内存之中，static执行时对象可能还未被实例化。
  • 内部类包含static修饰的属性或方法时，内部类必须也被static修饰，其实理解起来也很简答，应为static会优先被加载，如果内部类不被static修饰，那么内部变量是不会被提前加载的，这时static关键字修饰就不起作用了。

final

  • final是一个修饰词，可修饰类，变量，函数
  • final修饰的类不可被继承
  • final修饰的函数无法被复写
  • final修饰的变量只能赋值一次

abstract

  • abstract同样是一个修饰词，能够修饰方法和类
  • abstract修饰的类无法被实例化，只能够通过子类的继承并实现内部所有的抽象函数才能被实例化。
  • abstract修饰的函数只需要申明方法名，参数，不需要写函数体。
  • 抽象类 中同样可以定义非抽象的方法，同时抽象类也有 构造函数 ，这个构造函数提供给子类实例化时使用。
  • 抽象类中也可以没有抽象的方法。
  • abstract不可以和static，private，final公用，简单理解一下，static修饰说明优先加载，而abstract未被实现，所以无法被优先加载。final修饰表名为最终状态无法修改，而abstract修饰的需要子类去实现，必须可以修改。private表示私有化，自由自身能够访问到，而abstract需要子类访问并实现函数体。

instanceof

用于判断类是否实现了指定接口或实现了指定的类，举个简单的例子：

public class Test {

public static void main(String[] args) {

NullPointerException e = new NullPointerException();

System .out.println(e instanceof Exception);

}

}

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输出结果为true

2.面向对象

面向对象最为主要的两个内容

  • 过程，其实也就是函数
  • 对象，则是对一些函数和属性进行了封装

所以，其实在面向对象的编程过程中，编写类，也就是完成对函数和成员变量的封装（当然，在编写前需要对类进行设计）。

接口和接口的实现

  • 接口有 interface 关键字定义，内部函数默认为抽象的，所以接口无法实例化.
  • 一个类在实现了接口中所有的方法时才能被实例化，否则这个类还是一个抽象类，无法被实例化，实现某个接口使用关键字 implements
  • 一个类可以实现多个接口，而且接口之间也可以相互继承，并且接口可以多继承，一个简单的例子：

public class Test {

interface interface1 {

void function1();

}

interface interface2 {

void function2();

}

interface interface3 extends interface1, interface2 {

}

class MyClass implements interface3 {

@Override

public void function1() {

// TODO Auto-generated method stub

}

@Override

public void function2() {

// TODO Auto-generated method stub

}

}

}

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可以看到，当MyClass实现了interface3,并且interface3继承了interface1和interface2时，MyClass需要实现interface1和interface2中的所有方法。

继承

继承当中子类与父类之间的一些关系：

  • 成员变量：当子类中出现与父类相同的成员变量时，在子类中调用优先调用子类的该变量，如果想要调用父类中的该成员，则需要使用 super 关键字。
  • 成员函数：当子类中出现与父类之中相同的方法时，子类的方法会将父类中的方法覆盖。在外部调用时，会调用子类的方法。
  • 构造函数：子类的构造函数中会默认调用super（）意味着在构造子类之前需要先对其父类进行构造。

多态

举一个简单的多态例子：

父类定义

class Father

{

void sayHi()

{

System.out.println(“father hello”);

}

}

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子类定义:

class Son extends Father

{

void sayHi()

{

System.out.println(“son hello”);

}

}

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测试代码：

public static void main(String[] args) {

Father f = new Son();

f.sayHi();

}

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输出结果为“son hello”

可以看出，可以通过父类访问到子类的方法，这样为我们操作大量对象提供了方便，当我们需要操作大量不同对象时，我们只需要通过访问他们的父类来操作他们共性的一部分即可。

当然以上只是简单的多态的例子，动态在Java中有很多体现，接口的实现，继承，复写都体现着多态。

3.那些我们常常遇到的类

Exception

异常是程序运行期间发生的不正常的行为，Java中将异常进行了封装，并能够使用try catch语句对异常捕获和处理。所有异常的父类都是Exception,这些异常类的共有特点就是能够被抛出。

这里对比一下 throws 和throw的区别：

throws 抛出的是异常的类名，出现在方法头部，throws只是存在抛出异常的可能并且自身无法处理，需要交给调用者来处理。

private void main() {

try {

function();

} catch (IOException e) {

// TODO Auto-generated catch block

e.printStackTrace();

}

}

private void function() throws IOException {

Socket s = new Socket(“”, 11);

}

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可以看到，我们通过throws将异常抛出，并且在function被其他函数调用时，调用者任然需要对异常进行捕获和处理，当然调用者也可以继续讲异常抛出，等待其他的调用者对异常进行处理。

throw 抛出的是异常的对象，出现在函数体内部，throw一定会抛出异常。看例子

public static void main(String[] args) {

String real_pass_word = “123456768”;

String input_pass_word = “123456”;

try {

if (!real_pass_word.equals(input_pass_word)) {

throw new IOException();

}

} catch (IOException e) {

// TODO Auto-generated catch block

e.printStackTrace();

}

}

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可以看到需要对当密码不相等时，我们使用throw抛出了异常IOException,并且在外层通过try catch对异常进行了捕获。

Thread

首选明确一下 线程 和进程的区别：

进程是程序在执行当中分配资源和管理资源的最小单位。进程之间通常不会共享资源，每个进程独有系统分配的资源，进程中可以包含多个线程。

线程是进程中的一个程序执行控制单元，同时也是一条执行路径，属于同一个进程的线程之间共享进程内的数据，并且可以相互之间进行通讯。

创建一个新的线程有两种办法：

– 通过Thread或继承至Thread的类创建线程对象

– 通过实现Runable接口，并将实现Runable接口的对象作为参数传入Thread()构造方法中（这里解释一下Runable接口出现的原因，由于，应为Java中类是单继承的，所以当一个类既想作为一个线程也有其他必须要继承的类时，就可以通过实现Runable接口来将需要作为线程执行的部分放入run方法之中）

这里有一个常见的面试题

public static void main(String[] args) {

new Thread(new Runnable() {

@Override

public void run() {

System.out.println(“哈哈哈”);

}

}) {

public void run() {

System.out.println(“呵呵呵”);

};

}.start();

}

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上面的代码运行结果输出的“呵呵呵”，简单的解释一下，上述代码首先创建了一个Thread对象，此时run中输出“哈哈哈”，然后我们通过Thread实现了一个匿名的内部类，这个类的run方法输出“呵呵呵”，最后运行输出的结果就是“呵呵呵”了。

多线程 的好处当然是能够更好的利用cpu，但是多线程同样也带来了一些问题，由于同一个进程内的多个线程共享着进程内的资源，当多个线程同时运行时就容易出现共享资源的抢夺，一个常见的情况是多个线程在共同访问一个数据时，A线程正在操作数据，这个时候B线程进入并修改数据，这样会导致产生错误的结果，为了解决线程访问共享资源的问题，Java提供了关键字 synchronized ，以下提供一个 synchronized 关键的使用例子：

public class Test {

public static void main(String[] args) {

Example example = new Example();

Thread t1 = new Thread1(example);

Thread t2 = new Thread1(example);

t1.start();

t2.start();

}

}

class Example {

public synchronized void execute() {

for (int i = 0; i < 10; ++i) {

try {

Thread.sleep(500);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

System.out.println(“Hello: ” + i);

}

}

}

class Thread1 extends Thread {

private Example example;

public Thread1(Example example) {

this.example = example;

}

@Override

public void run() {

example.execute();

}

}

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上面的代码对于excute方法使用了 synchronized 修饰，执行结果为先打印一次0-9再打印一次0-9，而去除 synchronized 关键字后，会同步打印，输出结果为001122…..99。证明 synchronized 保证了函数被调用后执行完才能被其他调用者再次调用。

当然，处理 synchronized 方法以外，我们同样可以使用 synchronized 块来对小部分的代码进行同步，再来一个例子：

public class Test {

private static Test instance;

private Test() {

}

public static Test getInstance() {

if (instance == null) {

//锁是类的字节码文件，由于是静态方法

synchronized (Test.class) {

if (instance == null) {

instance = new Test();

}

}

}

return instance;

}

}

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上面的代码是一个典型的使用延迟加载的单例模式类，这种时候当多线程同事调用getInstance方法时，可能出现创建多个实体的情况，这样显然不符合单例模式的思想，所以我们需要在创建实体时加上代码同步。为了避免由于判断加锁和解锁的过程带来的低效，可以再同步部分再次添加判断，避免没有必要的同步。从Java 5 开始，推出了新的同步解决办法 Lock 。

这部分的内容这里有一个不错的博文，推荐给大家，传送门点这里。

String

String类，作为Java中使用最为频发的几个类之一，有必要好好熟悉一下，String类其实很简单，就是对 字符串 的封装，以及提供了很多方法方便我们操作字符串。这里整理了一些很好用的，但是可能被大家忽略的方法：

方法作用 charAt获取指定位置的字符indexOf顺序获取字符或字符串的位置，没有返回-1lastIndexOf倒序获取字符或字符串的位置，没有返回-1subString获取指定位置的子串contain判断字符串是否包含指定字符串startWith判断字符串是否以指定字符串开头endWith判断字符串是否以指定字符串结尾equalsIgnoreCase判断字符串是否相等，忽略大小写toLowerCase所有字母转换为小写toUpperCase所有字母转换为大写replace替换trim去除字符串首位空格

总结完String的一些方法，这里再简单的提一下 StringBuilder 和StringBuffer两个类。String是赋值后无法修改的（我们可以看到所有的关于String的操作返回结果都是一个新的String对象而不是原对象），而StringBuilder和StringBuffer是可修改的，这两个类作用类似都用于构建字符串，不同在于：StringBuffer对于多线程是安全的，而StringBuilder对于多线程是不安全的。所以推荐的使用情况如下：

– 单线程操作时推荐使用 StringBuilder ，效率更高。

– 多线程时操作推荐使用 StringBuffer ，更加安全。

集合

Java中提供了功能强大的集合类，这里我们对Java中的集合类进行整理：

  • Iterator (访问集合的迭代器接口)
  • Collection（单列）
  • List(有序，可存储重复元素，元素有索引)
  • Set(无序，不可存储重复元素，元素都是唯一的)
  • Map（双列）
  • Hashtable
  • TreeMap

List 接口下我们经常用到主要为以下几个类：

  • ArrayList: 底层数组实现，查询速度很快，线程不同步
  • LinkedList:底层链表实现，增删熟读很快，线程不同步
  • Vector:底层数组实现，查询增删速度都很慢，线程同步

在通过Iterator对List接口对象进行迭代时，如果想要对集合对象进行操作，会出现 ConcurrentModificationException 的异常，错误原因是迭代过程中Iterator已经在操作集合对象了，这时我们再去操作集合对象会导致访问冲突。解决办法是使用iterator的子接口 ListIterator ,这个接口提供了对List集合对象的操作。

注意： 由于在List集合中，判断元素是否存在或是删除元素都是通过元素的equals方法，所以在日常的开发过程中，通常需要自己重写集合元素对象的equals方法，这样能够提高List集合的操作效率。

Set 接口下我们经常用到主要为以下几个类：

– HashSet：底层数据结构为Hash表，效率高，线程不同步

– LinkedHashSet:HashSet的子类，有序

– TreeSet：底层数据结构为二叉树，可以对之中的数据进行指定顺序的排序，线程不同步

简单介绍一下Hash表是什么：

1.对元素中特有数据进行Hash算法，并得到元素的Hash值

2.Hash值就是这个元素在表中的位置

3.在存储过程中，如果Hash值发生冲突，则需要进行冲突解决，最简单的一个Hash冲突解决办法为再次判断元素是否相同，如果相同则不存储，如果不同则存储，在原元素的Hash值的基础上加1。

（提供一个Hash冲突解决的博文链接）

4.存储Hash值的结构称之为Hash表

5.为了提高效率，应该尽量保证元素关键字的唯一性，这样能够提高Hash表的效率。

TreeSet中的元素需要是可比较的，为了保证元素可比较，需要元素实现 Comparable 接口，TreeSet中为保证元素的唯一，是通过 Comparable 接口的toCompare方法来实现的，当toCompare方法返回0时，表示两个元素相同。

Map

Map接口与Collection有很大的区别，Map一次存储一个键值对,并且需要保证Map中所有的健是唯一的。

迭代Map的方法:

  • 通过Map.keySet()获取健的Set,然后再遍历时通过getKey方法迭代
  • 通过Map.entrySet()方法获取到键值对set，直接遍历。

这里总结一下集合的使用规律：

当需要存储的是单个数据时考虑使用Collection，当需要存储的内容是键值对形式的数据使用Map

  • 需要保证内部元素唯一用Set，不要需要使用List
  • 看到Array说明底层数据结构是数组，证明查询速度快
  • 看到Linked说明底层数据结构是链表，增加删除的速度开
  • 看到Hash说明底层数据结构是Hash表，需要尽量保证内部元素的Hash值唯一，并且需要复写元素的hasCode方法和equals方法。
  • 看到Tree就说明底层的数据结构是二叉树，需要相当排序，内部元素需要 Comparable

泛型

泛型只是针对编译时期，在运行时期并不存在泛型的概念，泛型只是为了将一些类型强制转换的异常转化为编译错误。使用泛型时必须保证等式两边声明的泛型是一样的。

泛型的上限与下限：

  • ？extends E 泛型指 接受E和E的所有子类
  • ? super E 泛型指接受E和E的所有父类

IO Stream

  • 首先明确一下字符流和字节流的区别（这个问题今天早上把我一个电话面阿里的同学给难住了，有必要好好记一下）
  • 字节流：字节流可以处理几乎计算机当中的所有数据（凡是以InputStream和OutputStream结尾的都为字节流）
  • 字符流：字符流的出现是应为，各个国家的语言不通，字符也不通，所以当将各总编码表和流封装在一起，为了方便字符的操作，所以设计到字符操作的时候优先考虑字符流（凡是以Reader和Writer结尾的都是字符流）

开发的时候如何明确该使用什么样的流呢：

  1. 如果需要读入数据使用InputStream和Reader，写入数据使用OutputStream和Writer
  2. 如果需要处理纯文本对象 使用Reader和Writer，否者使用InputStream和OutputStream
  3. 明确使用那个具体的流，通过明确具体操作的数据设备：（磁盘）File,(内存)CharArray。。。
  4. 是否需要利用缓存提高效率，如果需要可以使用Buffer对流进再一次的封装。

Java部分到这里基本整理完毕了，4天的时间，也算是查漏补缺，感觉的确再看一遍书又有了一些提高。这里整理的是我不太熟悉的一些知识点，并不一定全面

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文章来源：智云一二三科技

文章标题：Java基础复习，整理知识点

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