Java基础知识回顾

Java基础知识回顾

Java 程序可以认为是一系列对象的集合，而这些对象通过调用彼此的方法来协同工作。有类、对象、方法和实例变量的概念。

概述：

• 知识点回顾 ：对Java基础知识回顾从基础数据类型，标识符，修饰符，三种特性，集合，多线程，IO流，反射，异常这些方面进行知识回顾，除了基础回顾之外，增加相应理解。

基本数据类型

• 基本类型：byte, short, int, long, float, double, boolean, char

• 基本类型详解：

  byte : 数据类型是8位、有符号的，以二进制补码表示的整数；最小值 -128(-2^7);最大值是 127(2^7-1)；默认值是 0；byte 类型用在大型数组中节约空间，主要代替整数，因为 byte 变量占用的空间只有 int 类型的四分之一；

  short : 数据类型是 16 位、有符号的以二进制补码表示的整数最小值是 -32768(-2^15)；最大值是 32767（2^15 - 1）；Short 数据类型也可以像 byte 那样节省空间。一个short变量是int型变量所占空间的二分之一；默认值是 0；

  int : 数据类型是32位、有符号的以二进制补码表示的整数；最小值是 -2,147,483,648（-2^31）；最大值是 2,147,483,647（2^31 - 1）；一般地整型变量默认为 int 类型；默认值是 0 ；

  long : 数据类型是 64 位、有符号的以二进制补码表示的整数；最小值是 -9,223,372,036,854,775,808（-2^63）；最大值是 9,223,372,036,854,775,807（2^63 -1）；这种类型主要使用在需要比较大整数的系统上；默认值是 0L；

  float : 数据类型是单精度、32位、符合IEEE 754标准的浮点数；float 在储存大型浮点数组的时候可节省内存空间；默认值是 0.0f；浮点数不能用来表示精确的值，如货币；

  double : double 数据类型是双精度、64 位、符合IEEE 754标准的浮点数；浮点数的默认类型为double类型；double类型同样不能表示精确的值，如货币；默认值是 0.0d；

  boolean : boolean数据类型表示一位的信息；只有两个取值：true 和 false；这种类型只作为一种标志来记录 true/false 情况；默认值是 false；

  char : char类型是一个单一的 16 位 Unicode 字符；最小值是 \u0000（即为0）；最大值是 \uffff（即为65,535）；char 数据类型可以储存任何字符；

• 包装类型 ：

1. 自动拆装箱：基本类型对应的基本类型对象的相互转换, 如 int n = 12, Integer i = n；

2. 强制拆装箱：基本类型或者对象转换成不同的基本类型与对象, 如 Integer i = 100, Double.valueOf(i)；

3. 隐含强制类型转换：整数默认int，浮点型float必须在数字的后面加上f or F；

• 总结 ：

  1. 数值类型 ： byte , int , short , long , float , double

  2. 布尔类型 ： boolean

  3. 字符类型 ： char

字符串类型

• String 类，StringBuffer 类，StringBuilder 类

  String：final修饰的所以不可改变，一旦创建String就不可以在进行修改了；

  StringBuffer：线程安全，使用synchronized（）进行加锁，可以任意追加字符串；

  StringBuilder：线程不安全，可以追加字符串；

• StringBuffer 与 StringBuilder 区别：

  线程是否安全。

修饰符

• default (即默认，什么也不写）:

  在同一包内可见，不使用任何修饰符。使用对象：类、接口、变量、方法。

• private : 在同一类内可见。

  使用对象：变量、方法。 注意：不能修饰类（外部类）

• public : 对所有类可见。

  使用对象：类、接口、变量、方法

• protected : 对同一包内的类和所有子类可见。

  使用对象：变量、方法。 注意：不能修饰类（外部类）。

java 特性

• 三种特性 ： 封装，继承，多态

  1. 封装：

  防止外部类随机访问，优点：解耦合，类中结构可任意修改，对成员变量进行精准控制，隐藏信息实现细节。

  2. 继承：

  子类继承父类，子类将继承父类中非抽象与非私有的方法和实例域，子类具备父类的行为。

  3. 多态：

  多态就是一个行为有多个不同的表现形式和形态的能力，多态就是同一个接口，使用不同的实体类实现不同的功能。

集合

• 单列模式 ：Collection

  • List (使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置，能够通过索引(元素在List中位置，类似于数组的下标)来访问List中的元素，第一个元素的索引为 0，而且允许有相同的元素。)

  1. ArrayList（该类也是实现了List的接口，实现了可变大小的数组，随机访问和遍历元素时，提供更好的性能。该类也是非同步的,在多线程的情况下不要使用。ArrayList 增长当前长度的50%，插入删除效率低。）

  2. LinkedList（该类实现了List接口，允许有null（空）元素。主要用于创建链表数据结构，该类没有同步方法，如果多个线程同时访问一个List，则必须自己实现访问同步，解决方法就是在创建List时候构造一个同步的List。）

  3. Vectro（该类和ArrayList非常相似，但是该类是同步的，可以用在多线程的情况，该类允许设置默认的增长长度，默认扩容方式为原来的2倍。）

  推荐单线程使用ArrayList进行查询和遍历，LinkedList进行插入和删除。 多线程使用Collections.synchronizedList方法对List上锁，效率比Vector高。

  • Set (Set 具有与 Collection 完全一样的接口，只是行为上不同，Set 不保存重复的元素。Set 接口存储一组唯一，无序的对象。)

  1. HashSet（该类实现了Set接口，不允许出现重复元素，不保证集合中元素的顺序，允许包含值为null的元素，但最多只能一个。）

  2. LinkedHashSet（具有可预知迭代顺序的 Set 接口的哈希表和链接列表实现。）

  3. TreeSet（该类实现了Set接口，可以实现排序等功能。）

• 双列模式（键值对） ：Map

  • HashMap（HashMap 是一个散列表，它存储的内容是键值对(key-value)映射。该类实现了Map接口，根据键的HashCode值存储数据，具有很快的访问速度，最多允许一条记录的键为null，不支持线程同步。）

  • LinkedHashMap（继承于HashMap，使用元素的自然顺序对元素进行排序.）

  • TreeMap（继承了AbstractMap，并且使用一颗树。）

  • Hashtable（Hashtable与HashMap类似，可以说是HashMap的线程安全版。不过它是不允许记录的键或者值为null。因为它支持线程的同步，是线程安全的，所以也导致了Hashtale在效率较低。）

  • ConcurrentHashMap（ConcurrentHashMap在Java 1.5作为Hashtable的替代选择新引入的。使用锁分段技术技术来保证线程安全的，可以看作是Hashtable的升级版。）

多线程

• 概述：

java提供了多线程编程的内置支持，一个进程当中可以支持多个线程，而一条线程就是进程中的单一顺序控制流，一个线程是不可能独立存在的，它必须是进程的一部分，一个进程一直运行，直到所有非守护线程执行结束运行才能结束。

• 创建线程的方式：

1. 采用实现 Runnable、Callable 接口的方式创建多线程时，线程类只是实现了 Runnable 接口或 Callable 接口，还可以继承其他类。

2. 使用继承 Thread 类的方式创建多线程时，编写简单，如果需要访问当前线程，则无需使用 Thread.currentThread() 方法，直接使用 this 即可获得当前线程。

3. 通过 Callable 和 Future 创建线程。

• 线程的生命周期：

1. 新建状态 : 使用 new 关键字和 Thread 类或其子类建立一个线程对象后，该线程对象就处于新建状态。它保持这个状态直到程序 start() 这个线程。
2. 就绪状态 : 当线程对象调用了start()方法之后，该线程就进入就绪状态。就绪状态的线程处于就绪队列中，要等待JVM里线程调度器的调度。
3. 运行状态 : 如果就绪状态的线程获取 CPU 资源，就可以执行 run()，此时线程便处于运行状态。处于运行状态的线程最为复杂，它可以变为阻塞状态、就绪状态和死亡状态。
4. 阻塞状态 : 如果一个线程执行了sleep（睡眠）、suspend（挂起）等方法，失去所占用资源之后，该线程就从运行状态进入阻塞状态。在睡眠时间已到或获得设备资源后可以重新进入就绪状态。可以分为三种：等待阻塞：运行状态中的线程执行 wait() 方法，使线程进入到等待阻塞状态。同步阻塞：线程在获取 synchronized 同步锁失败(因为同步锁被其他线程占用)。其他阻塞：通过调用线程的 sleep() 或 join() 发出了 I/O 请求时，线程就会进入到阻塞状态。当sleep() 状态超时，join() 等待线程终止或超时，或者 I/O 处理完毕，线程重新转入就绪状态。
5. 死亡状态 : 一个运行状态的线程完成任务或者其他终止条件发生时，该线程就切换到终止状态。

Java 流(Stream)、文件(File)和IO

• BufferedReader (字符缓冲输入流）

1. read() 方法从控制台读取一个字符，或者用 readLine() 方法读取一个字符串

BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
c = (char) br.read(); char 类型
str = br.readLine(); String 类型

2. 为了获得一个绑定到控制台的字符流，你可以把 System.in 包装在一个 BufferedReader 对象中来创建一个字符流。

• BufferedWriter (字符缓冲输出流)

1. write() 方法写入字符串数据

BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("bw.txt")) ;
bw.write(""); 写入数据

• FileInputStream（文件输入流）

1. 该流用于从文件读取数据，它的对象可以用关键字 new 来创建。
2. File f = new File("C:/java/hello"); InputStream out = new FileInputStream(f);
3. InputStream f = new FileInputStream("C:/java/hello");

• FileOutputStream（文件输出流）

1. 该类用来创建一个文件并向文件中写数据。如果该流在打开文件进行输出前，目标文件不存在，那么该流会创建该文件。
2. File f = new File("C:/java/hello"); OutputStream f = new FileOutputStream(f);
3. OutputStream f = new FileOutputStream("C:/java/hello")

反射

• JAVA反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意方法和属性；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射机制。

• Java反射相关的类如下：

• 创建方式三种：

  User(对象).getClass();
  User(对象).class();
  Class.forName();