语言基础

JAVA运行环境

Java 虚拟机（JVM）是运行 Java 字节码的虚拟机。

JDK 是 Java Development Kit，它是功能齐全的 Java SDK。它拥有 JRE 所拥有的一切，还有编译器（javac）和工具，能够创建和编译程序。

JRE 是 Java 运行时环境。它是运行已编译 Java 程序所需的所有内容的集合，包括 Java 虚拟机（JVM），Java 类库，java 命令和其他的一些基础构件。但是，它不能用于创建新程序。

oracle jdk与openjdk

Oracle JDK由Oracle公司开发，Oracle JDK采用了商业实现OpenJDK是Java SE平台版的开源和免费实现，虽然OpenJDK的部分功能有所缺失，但整体相差不大

关键字

完全小写的字母
被高亮的单词

标识符

类的名称
变量名称
方法名称

常量与变量

常量

在程序运行期间，固定不变的量

数据类型

基本数据类型
- 整数型
  - byte short int long 这些类型的包装类型的valueOf都作了缓存
- 浮点型
  - float double
- 字符型
  - char
- 布尔型
  - boolean
引用数据类型

类型名称	默认值	大小	最小值	最大值	包装类	缓存区间
boolean	false	1B	0(false)	1(true)	Boolean	无
byte	(byte)0	1B	-128	127	Byte	-128~127
char	'\u0000'	2B	'\u0000'	'\uFFFF'	Character	(char)0 ~ (char)127
short	(short)0	2B	-32768	32767	Short	-128 ~ 127
int	0	4B	-2^31	2^31-1	Integer	-128 ~ 127
long	0L	8B	-2^63	2^63-1	Long	-128 ~ 127
float	0.0f	4B	1.4e-45	3.4e+38	Float	无
double	0.0d	8B	4.9e-324	1.798e+308	Double	无

浮点数的表示

packet-beta  0-22: "有效数字(23位)"  23-30: "指数(8位)"  31: "符号(1位)"

指数 = $X + 2^{x的二进制位数-1}$

有效数字 = 使用原码存储

由于某些数字不能由有限二进制位精确表示所以会出现1f-0.9f != 0.1 这种情况

变量

程序运行期间，内容可以发生改变的量

数据类型转换

隐式转换

数据范围从小到大

显式转换

范围小的类型 范围小的变量名 = (范围小的类) 原本范围大的数据;

数据溢出

当被转换的数值范围大于目标类型时，就会发生数据溢出，导致一部分数据丢失

byte short char 在运算时都会被提升为int类型

ASCII 码表

使用数字表示某些字符

202083111314

运算符

进行特定操作的符号

算术运算符

+ - * / %

加号的三种用法：

数值加法
字符计算
字符串连接
- 优先级问题
```
String s = "123" + 20 + 30;
```

自增自减运算符

单独使用
混合使用

赋值运算符

基本
复合

比较运算符

> < >= <= == !=

逻辑运算符

&& || !

短路

当 a && b 中的a为false时就不会去计算b表达式

位运算符

// 以下所有操作都代表的是在2进制操作下System.out.println(2 << 2); // 左移 8System.out.println(2 >> 1); // 右移 2System.out.println(0xffffffff >>> 3); // 无符号右移（忽略掉符号位，对符号位也会移动）System.out.println(8 | 0); // 位或 8System.out.println(8 & 0); // 位与 0System.out.println(8 ^ 0); // 异或 8System.out.println(~8); // 位非 -9

方法

方法签名包括方法名称与参数列表是方法的唯一标识

方法调用

直接调用
赋值调用
递归调用

参数的传递

在JAVA中参数都是通过值来进行传递的

形参：方法定义阶段
实参：方法调用阶段

要避免使用Object作为可变参数

入参保护：对于入参数据量进行判断控制处理不了直接返回错误

参数校验：对于外部的输入都需要校验基于防御式编程理念但是对于一些底层的方法就不必校验越靠近外部越需要校验

修饰符

访问权限修饰符

private
public
protected

static

属于类本身

可以被用来：

修饰类变量

注意线程安全问题

修饰方法

方法可以通过类直接调用

修饰代码块

使用到静态变量的代码块可以在任何位置

初始化时机

父类的静态变量和静态块比子类优先初始化；
静态变量和静态块比类构造器优先初始化。

问：如何证明 static 静态变量和类实例无关

答：不需要创建该类的实例就可以使用静态变量与静态方法

问：变量和方法被 static 和 final 两个关键字修饰，为什么这么做

答：static可以直接使用这些方法与变量，final则是变量地址不可变，方法不可覆写，提升稳定性

问：catch 中发生了未知异常，finally 还会执行么

答：会，但是异常会被catch吞掉

final

transient

用来修饰类变量，意思是当前变量是无需进行序列化的

default

修饰之后该方法就代表是一个默认实现，如果其他类继承该接口，就可以不用实现该方法，直接使用这个默认实现

abstract

抽象类及抽象方法

synchronized

方法重载

指在同一个类中，允许存在一个以上的同名方法，只要它们的参数列表不同即可，与修饰符和返回值类型无关

重载可以在编译时确定调用的方法也被称为静态绑定

void test(){  f(1);}// 重载方法的选择：void f(int i){} // 1. 精确匹配void f(long i){} // 2. 基本类型会自动转换成更大的数据类型void f(Integer i){} // 3. 自动装箱拆箱void f(Object i){} // 4. 向上转型进行匹配void f(Integer... i){} // 5. 最终通过可变参数匹配

方法重写

对于子类其可以改变父类的方法实现

父类无法调用在父类没有定义的方法
父类可以调用到子类重写的父类的方法

子类重写的条件：

只能针对非静态非final 非构造方法
访问权限不能变小
重写方法的返回值类型要 `T super 父类的返回值类型`
受检异常的类型同上
方法签名需要与父类一致

构造方法

不能继承不能覆写不能直接调用
方法名称必须与类名相同
没有返回类型
默认提供了一个无参构造
可以为private

类内方法

外部使用静态成员时尽量使用类名.静态成员来调用

静态方法：

不能使用实例成员
不能使用super与this关键字

getter 与 setter

为什么使用：

满足面向对象的封装特性
利于统一控制
- 权限...

几种情况警惕：

在方法中添加了业务逻辑会增加排查问题的难度
同时定义getxxx与isxxx会迷惑程序员
方法参数名称与成员变量名称相同这点在IDE的使用下不是什么问题

特殊方法

finalize方法

很早之前就已经被弃用了，不仅会导致垃圾回收变慢，甚至会导致死锁等问题产生

一个替代品是从 JDK9 引入的java.lang.ref.Cleaner

public class CleaningExample implements AutoCloseable {    // A cleaner, preferably one shared within a library    private static final Cleaner cleaner = Cleaner.create();    static class State implements Runnable {        State() {            // initialize State needed for cleaning action        }        public void run() {            // cleanup action accessing State, executed at most once            System.out.println("清理操作");        }    }    private final State state;    private final Cleaner.Cleanable cleanable;    public CleaningExample() {        this.state = new State();        this.cleanable = cleaner.register(this, state);    }    public void close() {        cleanable.clean();    }    public static void main(String[] args) {        try (var a = new CleaningExample()){}    }}

这个机制也有缺陷，跟一些第三方框架一样，都是通过虚引用来实现对资源的清理

main方法

同步异步

异步处理的任务是非时间敏感的异步调用需要通过诸如轮询的方式获取执行结果轮询会增加机器的压力

流程控制

顺序结构

分支结构

if
if-else
if-else if-else
switch

java8 switch 支持的表达式:

enum
String
Integer
Short
Byte
Character
char
byte
short
int

循环结构

for循环

for(初始化表达式①; 布尔表达式②; 步进表达式④){     循环体③}

while循环

初始化表达式①   while(布尔表达式②){         循环体③          步进表达式④ }

do...while循环

初始化表达式①     do{         循环体③         步进表达式④ }while(布尔表达式②)

for 和 while 的小区别：
- 控制条件语句所控制的那个变量，在for循环结束后，就不能再被访问到了，而while循环结束还可以继续使用，如果你想继续使用，就用while，否则推荐使用for。原因是for循环结束，该变量就从内存中消失，能够提高内存的使用效率。在已知循环次数的时候使用推荐使用for，循环次数未知的时推荐使用while

跳出语句

continue
break
- 用在循环中
- 用在switch中

死循环

嵌套循环

数组

数组就是存储数据长度固定的容器，保证多个数据的数据类型要一致。

定义

int arr = new int[3];int arr = new int[]{1,2,3};

访问

int a = arr[2];int l = arr.length;

== 与 equals

== 运算符比较的是两个对象的地址equals默认实现也是比较地址，如果重写了equals，可以根据相应的逻辑来判断两个对象是否相等

hashCode 与 equals

如果两个对象相等，则 hashcode 一定也是相同的
两个对象相等,对两个对象分别调用 equals 方法都返回 true
两个对象有相同的 hashcode 值，它们也不一定是相等的
因此，**equals 方法被覆盖过，则 hashCode 方法也必须被覆盖**
hashCode() 的默认行为是对堆上的对象产生独特值。如果没有重写 hashCode()，则该 class 的两个对象无论如何都不会相等（即使这两个对象指向相同的数据）

只要覆写 equals，就必须覆写 hashCode；因为 Set 存储的是不重复的对象，依据 hashCode 和 equals 进行判断，所以 Set 存储的对象必须覆写这两个方法；

如果自定义对象作为 Map 的键，那么必须覆写 hashCode 和 equals。说明：String 已覆写 hashCode 和 equals 方法，所以我们可以愉快地使用 String 对象作为 key 来使用。

有些数据结构比较两个元素相同时是先进行hashcode比较，然后才是equals

final关键字

修饰类：类无法继承
修饰变量：赋值之后无法修改
修饰方法：无法被子类重写