java笔记

Java基础笔记

Java概述

1.java在1995年由Sun Microsystems推出经过23年迭代，至今发展到JDK11的版本。
2.java的特点是面向对象、简单、跨平台。
3.将源文件编译成字节码文件（.class）再交与不同平台进行解释执行。
4.JVM虚拟机、JRE运行环境、JDK开发环境。
5.Windows下的DOS命令：windows+R、d:、cd xxx、cd…、dir、exit。
6.开发步骤
a）创建.java结尾的源文件。
b）编写程序（class、main、逻辑代码）
c）编译：javac 文件名.java (文件名.后缀名 )
d）运行：java 类名 （无后缀）
7.同一个源文件中可以定义多个类
a）编译后，每个类都会生成独立的 .class文件。
b）一个类中，只能由一个主函数，每个类都可以有自己的主函数。
c）public 修饰的类称为公开类，要求类名必须与文件名称完全相同，包括大小写。
d）一个源文件中，只能有一个公开类。
8.通过package关键字在源文件的首行进行包的定义
a）带包编译：java -d .xxx.java
b) 带包运行：java xxx.xxx.xxxClass
c) 经验：域名倒置
9.层级之间必须缩进，一行只写一句代码。
10.单行注释 // 多行注释 /* / 文档注释 /* */
11.javadoc -d . xxx.java
12.类名：每个单词的首字母大写
13.函数名、变量名，首字母小写，拼接词首字母大写
14.包名全小写
15.常量全大写，使用“_”进行分割。

前置知识

1.什么是内存？
内存是瞬时状态下的存储空间，造假高、工业上的设计瓶颈。
Java虚拟机（java程序）默认分配到的物理内存是1/8。
bit-> Byte->KB->MB->GB->TB->PB->EB->ZB->YB->BB->NB->DB
2.变量：
a）概念：计算机内存中一块存储空间，也是存储数据的基本单元。
b）组成：数据类型、变量名、值。
c）定义：先声明、再赋值。（声明并赋值、同时声明多个同类型变量）
d）注意：变量需要先赋值，再使用；否则：错误，尚未初始化。
3.数据类型：
a）二进制表现形式 byte==8bit
b）二进制与十进制的转换
c）扩展：程序运行过程中，瞬时空间（局部变量表 -Slot 槽）
d）整数：
byte 1个字节 short 2个字节
int 4个字节 long 8个字节
e）小数：
float 4个字节 单精度 将小数存入float类型变量中时，追加F
double 8个字节 双精度
近似值：
float 32bit 1bit 符号位 8bits指数位 23bits尾数位
double 64bit 1bit 符号位 11bits指数位 52bits尾数位
f）boolean：
取值：ture/false
除了直接赋值true或false，还可以赋予比较后的表达式的结果
g）character
英文对应的ASCCI编码，中文或其他国家语言对应的Unicode编码。
每个字符都有对应的整数表现形式。
赋值: char c1 = ‘A’；或者 char c2 = 65；或者 char c3 = ‘\u0041’；
4.选择结构、分支结构、循环结构
a）是否使用循环，及使用的步骤！
明确是否需要使用循环。
分析循环条件和循环操作是什么。 操作：相加求和：条件： 1~100
循环结构的选型。循环结构的选型。 循环次数是否明确、首次是否需要入口条件
b）while 与 do while 的对比：
首次即有入口条件，先判断，再执行。适用于循环次数明确的场景。
首次没有入口条件，先执行，再判断。适用于循环次数不明确的场景。
c）for(初始；条件；迭代) {操作；}
d）流程控制关键字
break 跳出整个循环
continue 跳出一次（本次）循环
e）基本if选择结构：if（条件）{操作}
if else选择结构：if（条件）{操作}else{操作} 只执行其中一个
多重if选择结构：if（条件）{操作}
else if（条件）{操作}
else if（条件）{操作}
else{操作}
注意：相互排斥，有一个执行，其他均不执行，适用于区间判断。
嵌套if选择结构: if(外层）{
if（内层）{ }
else{ }
}else{ 外层}
注意：外层条件满足时，再判断内层，嵌套格式正确下，支持任意组合。
f）分支结构 switch（变量|表达式）{
case 值1：逻辑代码1；break；
…
case 值n：逻辑代码n；break；
default：未满足时的逻辑代码；
}
可判断类型：byte、short、int、char、string(JDK7+)
变量中的值等于n，则执行逻辑代码n
如果变量中的值没有匹配的case值时，执行default中的逻辑代码。
当匹配的case被执行后，并不会自动退出整个结构，break关键字可以在匹配的case执行后，直接跳出整个结构。
g）局部变量
概念: 声明在函数内部的变量必须先赋值再使用。
作用范围：定义行开始到所在的代码块结束。
注意：多个变量，在重合的作用范围内，不可出现重名（命名冲突）

函数

概念：实现特定功能的一段代码，可反复使用。
定义语法：public static void 函数名（ ）{
//函数主体
}
经验：将需要在多个位置重复使用的一组代码，定义在函数内。
定义的位置：函数定义在类的内部，与main函数并列。
函数的调用：在需要执行函数代码的位置，通过函数名称进行调用。
注意：调用函数时，会优先执行函数内部的代码，结束后，返回到函数调用处，继续向下执行。
函数的参数：函数与调用者之间需要数据的交互，调用者必须提供必要的数据，才能使函数完成相应的功能。调用函数时，所传入的数据被称为“参数”。
形参：等价于局部变量的声明
实参：等价于局部变量的赋值
返回值与返回值类型：public static 返回值类型 函数名称（参数列表）{
//函数主题
return value；//返回值
}
调用语法：变量 = 函数名称（ ）；变量类型与返回值类型一致。
注意: 一个函数只能有一个返回值。return 结束当前函数直接返回。

数组

概念：一组连续的储存空间，存储多个相同的数据类型。
特点：类型相同、长度固定。
数组的使用：数组中的每个数据格被称为“数组元素”。对每个元素进行赋值或取值的操作被称为“元素的访问”。访问元素时，需要使用“下标”（从0开始，依次+1，自动生成）。访问的语法：数组名【下标】；
下标范围：有效下标范围：0~数组长度-1.访问无效下标，会导致数组下标越界。
数组遍历：数组名.length 可动态获得数组长度。使用循环变量i充当下标逐一访问数组元素
数组的默认值：整数：0、小数：0.0、字符：’\u0000’、布尔：false、其他：null
数组创建语法：
1）先声明再分配：数组类型【】数组名；数组名 = new 数据类型【长度】；
2）声明并分配空间：数据类型【】 数组名 = new 数据类型【长度】；
3） 声明并赋值（繁）：数据类型【】数组名 = new 数据类型【】{value1,value2,value3};
4）声明并赋值（简）：数组类型【】数组名 = {value1,value2,value3};//显式初始化，注意：不可换行
数组的扩容：
创建数组时，必须显示指定长度，并在创建之后不可更改长度。
扩容的思路：1.创建大于原数组长度的新数组。2.将原数组中的元素依次复制到新数组中。
复制的方式;
1)循环将原数组中所有元素逐一赋值给新数组。
2)System.arraycopy(原数组，原数组起始，新数组，新数组起始，长度)；
3）java.util.Arrays.copyOf(原数组，新长度)；//返回带有原值的新数组。
地址的替换：
数组作为引用类型之一，其变量中存储的是数组的地址。
完成元素复制后，需要将新数组地址，赋值给原变量进行替换。
数组类型的参数：在定义一个函数时定义一个数组形参，在方法调用时，将实参nums中的地址赋值给形参，此时二者指向同一个数组。
数组类型的返回值：在定义函数时定义相应的返回值类型，例如传入int【】类型的数组，对数组进行扩容，那么需要返回一个新数组，新数组中保留原有数据。
可变长参数：
概念：可接受多个同类型实参，个数不限，使用方式与数组相同。
语法：函数名（数据类型… 形参名）//必须定义在形参列表的最后面，且只能有一个。
数组的排序:
1)冒泡排序：相邻两个数值比较大小，互换位置。
2)选择排序：固定值与其他值依次比较大小，互换位置。
3）JDK排序：java.util.Arrays.sort(数组名)；//JDK提供（升序）
二维数组：
概念：一维数组中的一维数组；数组中的元素，还是数组。
当查找某个元素时需要两个下标，前一个代表行（高维下标），后一个代表列（低维下标）。二维数组相当于一个多行多列的表格。
高维数组中的每一个元素，保存了低维数组的地址。例如：array【】【】访问array【0】等于访问OX000342
访问低维长度：array【0】.length首个低维数组的长度。array【0】【0】首个低维数组的首个元素。
二维数组创建语法：
1）先声明再分配空间：数据类型【】【】 数组名；数组名 = new 数据类型【高维长度】【低维长度】；
2）声明并分配空间：
数据类型【】【】 数组名= new 数据类型【高维长度】【低维长度】；
3）声明并赋值（繁）
数据类型【】【】数组名=new 数据类型【高维长度】【】//不规则数组，自行new低维数组
4）声明并赋值（简）
数据类型【】【】数组名={ {v1,v2,v3},{v4,v5},(v6) }//显示初始化

面向对象

什么是程序：程序是为了模拟现实世界，解决现实问题而使用计算机语言编写的指令集合。
什么是对象：面向对象思想
一切客观存在的事物都是对象，万物皆对象。
任何对象，一定具有自己的特征和行为。
对象：1.特征：称为属性，一般为名词，代表对象有什么。
2.行为：称为方法，一般为动词，代表对象能做什么。
程序中的对象：如何使用程序模拟现实世界，解决现实问题？
1.首先，在程序当中，必须具有和现实中相同的对象，用以模拟现实世界。
2.然后，使用程序中的对象代表现实中的对象，并执行操作，进而解决现实问题。
现实中的对象多数来源于”模板“，程序中的对象也应该具有”模板“叫类。
类的定义:1.属性：通过变量表示，又称为实例变量。
2.语法：数据类型 属性名；
3.位置：类的内部，方法的外部。
方法：通过函数表示，又称实例方法。
语法：public 返回值类型 方法名（形参）{
//方法的主体
}
对象的创建：
1.将对象保存在相同类型的变量中，此变量称为”对象名“或”引用名“
2.访问属性：对象名.属性名=值；//赋值
3.访问属性:对象名.属性名；//取值
4.调用方法:对象名.方法名();
类与对象的关系：
类：模板（一个）--------》创建 对象【实例】多个
类：定义了对象应具有的特征和行为，类是对象的模板。
对象：拥有多个特征和行为的实体，对象是类的实例。
实例变量与局部变量的区别：
局部变量：
定义位置：方法或方法的结构当中
默认值：无默认值
使用范围：从定义行到包含其结构结束
命名冲突：不允许重名
成员变量：
定义位置：类的内部，方法的外部
默认值：字面值（与数组相同）
使用范围：本类有效
命名冲突：可与局部变量重名，局部变量优先
实例方法：
对象的实例方法包含两部分：方法的声明和方法的实现。
方法的声明：代表对象能做什么。组成：修饰符 返回值类型 方法名（形参列表）
方法的实现：代表对象怎么做：即如何实现对应的功能。组成：{}

方法重载：
重载：一个类中定义多个相同名称的方法。
要求：1.方法名称相同。
2.参数列表不同（类型、个数、顺序）。
3.与访问修饰符、访问类型无关。
调用带有重载的方法时，需要根据传入的实参去找到与之匹配的方法。
好处：屏蔽使用差异，灵活、方便。
注意：只是参数名称不同，并不能构成方法的重载。
构造方法：类中的特殊方法，主要用于创建对象。
特点：名称与类名完全相同
没有返回值类型。
创建对象时，触发构造方法的调用，不可通过句点手动调用。
注意：如果没有在类中显式定义构造方法，则编译器默认提供无参构造方法。如已手动添加有参构造方法，则无参构造方法不在默认提供，可根据需求自行添加。
对象创建过程: 通过new关键字 触发对象创建
1.内存中开辟对象空间
2.为各个属性赋予初始值
3.执行构造方法中的代码
4.【将对象的地址赋值给变量】
对象的的内存分配：
存储对象的变量s（引用）中保存对象的地址，通过变量中的地址访问对象的属性和方法。
构造方法重载：构造方法也可以重载，遵循重载规则。创建对象时，根据传入参数，匹配对应的构造方法。
构造方法为属性赋值：
创建对象的同时，将值传入构造方法，由构造方法为各个属性赋值
this关键字：类是模板，可服务于此类的所有对象；this是类中的默认引用，代表当前实例；当类服务于某个对象时，this则指向这个对象。
this第一种用法：调用实例属性、实例方法。
当实例变量和局部变量重名时，优先访问局部变量；此时，如需要访问实例变量，需要增加this.前缀。不存在重名时，则可省略this。
this第二种用法：调用本类中的其他构造方法。
在构造方法中，调用本类的其他构造方法，即可复用构造方法中的逻辑代码。this（）：调用无参构造。this（实参）：调用有参构造。注意：必须在构造方法的首行。

三大特性

一、封装
封装的必要性：在对象的外部，为对象的属性赋值，可能存在非法的数据录入。
什么是封装：
概念：尽可能的隐藏对象的内部实现细节，控制对象的修改及访问的权限。
访问修饰符：private（可将属性修饰为私有，仅本类可见）
公共访问方法：以访问方法的形式，进而完成赋值与取值操作。但依然没有解决到非法数据录入。
过滤有效数据：在公共的访问方法内部，添加逻辑判断，进而过滤非法数据，以保证数据安全。
get/set方法是外界访问对象私有属性的唯一通道，方法内部可对数据进行检测和过滤。
二、继承
程序中的继承：
程序中的继承，是类与类之间特征和行为的一种赠与或获取。
两个类之间的继承关系，必须满足“is a”的关系。例如：Dog is an Animal。
父类的抽取：
在一组相同或类似的类中，抽取出共性的特征和行为，定义在父类中，实现重用。
继承：
语法：class 子类 entends 父类{ }//定义子类时，显示继承父类
应用：产生继承关系之后，子类可以使用父类中的属性和方法，也可定义子类独有的属性和方法。
好处：既提高代码的复用性，又提高代码的可扩展性。
继承的特点：Java为单继承，一个类只能有一个直接父类，但可以多级继承，属性和方法逐级叠加。
不可继承：
构造方法：类中的构造方法，只负责创建本类对象，不可继承。
private修饰的属性和方法：访问修饰符的一种，仅本类可见。
父子类不在同一个package中时，default修饰的属性和方法：访问修饰符的一种，仅同包可见。

方法的覆盖：
方法覆盖原则：方法名称、参数列表、返回值类型必须与父类相同
访问修饰符可与父类相同或是比父类更宽泛。
方法覆盖执行：子类覆盖父类方法后，调用时优先执行子类覆盖后的方法。
super关键字：
在子类中，可直接访问从父类继承到的属性和方法，但如果父子类的属性或方法存在重名（属性遮蔽、方法覆盖）时，需要加以区分，才可专项访问。
super关键字可在子类中访问父类的方法。使用super. 的形式访问父类的方法，进而完成在子类中的复用；再叠加额外的功能代码，组成新的功能。
父子类的同名属性不存在覆盖关系，两块空间同时存在（子类遮蔽父类属性），需要使用不同的前缀进行访问。
继承中的对象创建：
在具有继承关系的对象创建中，构造子类对象会先构造父类对象。
由父类的共性内容，叠加子类的独有内容，组合成完整的子类对象。

super调用父类无参构造：
super()：表示调用父类无参构造方法，如果没有显示书写，隐式存在于子类构造方法的首行
super（实参）：表示调用父类有参构造方法。
this或super使用在构造方法中时，都要求在首行。当子类构造中使用了this（）或 this（实参），既不可再同时书写super（）或 super（实参），会由this（）指向的构造方法完成super（）的调用。即同一个子类构造方法中super() this()不可同时存在。
三、多态
程序中的多态：
概念:父类引用指向子类对象，从而产生多种形态。
二者具有直接或间接的继承关系时，父类引用可指向子类对象，即形成多态。
父类引用仅可调用父类所声名的属性和方法，不可调用子类独有的属性和方法。
多态中的方法覆盖：
如子类覆盖了父类中的方法，以父类引用调用此方法时，优先执行子类中的覆盖后的方法，否则执行父类中的方法。
多态的应用：
场景一：使用父类作为方法形参实现多态，使方法参数的类型更为宽泛。
场景二: 使用父类作为方法的返回值实现多态，使方法可以返回不同子类对象。
向上转型（装箱）
父类引用中保存真实子类对象，称为向上转型（即多态核心概念）
注意：仅可调用父类中所声明的属性和方法
向下转型（拆箱）
将父类引用中的真实子类对象，强行转回子类本身类型，称为向下转型。
注意：只有转回子类真实类型，才可调用子类独有的属性和方法。
类型转换异常:
向下转型时，如果父类引用中的子类对象类型和目标类型不匹配，则会发生类型转换异常。
instanceof关键字：
向下转型前，应判断引用中的对象真实类型，保证类型转换的正确性。
语法：引用 instanceof 类型 //返回值boolean类型结果

三个修饰符

一、static
实例属性：实例属性是每个对象各自持有的独立的空间（多份），对象单方面修改，不会影响其他对象。
静态属性是整个类公共持有的共享空间（一份），任何对象修改，都会影响其他对象。
什么是静态：
静态可以修饰属性和方法。
称为静态属性（类属性）、静态方法（类方法）。
静态成员是全类所有的对象共享的成员。
在全类中只有一份，不因创建多个对象而产生多份。
不必创建对象，可直接通过类名访问。
静态方法允许直接访问静态成员。
静态方法不能直接访问非静态成员
静态方法中不允许使用this或是super关键字。
静态方法可以继承，不能覆盖，没有多态。
动态代码块：
创建对象时，触发动态代码块的执行，执行地位：初始化属性之后、构造方法代码之前。作用：可为实例属性赋值，或必要的初始行为。
类加载：
JVM首次使用某个类时，需要通过CLASSPATH查找该类的.class文件。
将.class文件中对类的描述信息加载到内存中，进行保存。如：包名、类名、父类、属性、方法、构造方法…
加载时机：
创建对象、创建子类对象、访问静态属性、调用静态方法、Class.forName（“全限定名”）
静态代码块：
类加载时，触发静态代码块的执行（仅一次）。执行地位：静态属性初始化之后。作用:可为静态属性赋值，或必要的初始行为。
注意：方法只有被调用才会被执行。
带有继承的对象创建过程:
父类静态属性、父类静态代码块、子类静态属性、子类静态代码块、父类实例属性、父类动态代码块、父类构造方法、子类实例属性、子类动态代码块、子类构造方法
二、abstract
不该被创建的对象：Animal仅是一种会吃会睡的对象，再无其他行为，不够具体、不够完整。程序是用来模拟现实世界、解决现实问题的，现实世界中存在的都是“动物”具体的子类对象，并不存在“动物”对象，所以Animal不应该被独立创建成对象。
抽象类：
应用：abstract修饰的类，此类不能new对象。抽象类意为不完整的类、不够具体的类。
作用：可被子类继承，提供共性属性和方法。可声明为引用，强制使用多态。
经验：抽象父类，可作为子类的组成部分，依附于子类对象存在，由父类共性+子类独有，组成完整的子类对象。
不该被实现的方法：
狗的吃方法应该输出：狗在吃骨头
猫的吃方法应该输出：猫在吃鱼
父类提供的方法很难满足子类不同的需求，如不定义，则表示所有动物不会吃、睡。如定义，略显多余，多数会被子类覆盖。
注意：方法的声明必要，方法的实现多余。
抽象方法：
被abstract修饰的方法，称为抽象方法，只有方法声明，没有方法实现（{}的部分）。意为不完整的方法，必须包含在抽象类中。
产生继承关系后，子类必须覆盖父类中所有的抽象方法，否则子类还是抽象类。
三、final

什么是最终：最后的，不可更改的
final可修饰的内容：
类（最终类）、方法（最终方法）、变量（最终变量）
final修饰的类：此类不能被继承。
String、Math、System均为final修饰的类，不能被继承。
final修饰的方法：此方法不能被覆盖。
意为最终方法，不支持子类以覆盖的形式修改。
final变量：
final修饰的变量：此变量值不能被改变（常量）。所有的final修饰的变量只能赋值一次，值不允许改变。
实例常量：final String name；
实例常量不再提供默认值，必须手动赋予初始值。赋予时机：显式初始化、动态代码块、构造方法
注意：如果在构造方法中为实例常量赋值，必须保证所有的构造方法都能对其正确赋值。
静态常量：static final String name；
静态常量不再提供默认值，必须手动赋予初始值。赋予时机：显式初始化、静态代码块。
对象常量：final int num = 100；
final Student s = new Student（）；
final修饰基本类型：值不可变
final修饰引用类型：地址不可变

接口

接口的语法：
接口相当于特殊的抽象类，定义方式、组成部分与抽象类类似。
使用interface关键字定义接口，没有构造方法，不能创建对象，只能定义：公开静态常量、公开抽象方法。
interface MyInterface{
public static final String FIELD=“value”；
public abstract void method（）；}

与抽象类的异同：
相同：可编译成字节码文件。
不能创建对象
可以作为引用类型
具备Object类所定义的方法
不同：所有属性都是公开静态常量，隐式使用public static final 修饰。
所有方法都是公开抽象方法，隐式使用public abstract修饰。
没有构造方法、动态代码块、静态代码块。
什么是接口：
微观概念：接口是一种能力和约束
接口的定义：代表某种能力
方法的定义：能力的具体要求
经验：Java为单继承，当父类的方法无法满足子类需求时，可实现接口扩充子类能力。
接口支持多实现，可为类扩充多种能力。
接口的规范：
任何类在实现接口时，必须实现接口中所有的抽象方法，否则此类为抽象类。
实现接口中的抽象方法时，访问修饰符必须是public。
接口引用：
同父类一样，接口也可声明为引用，并指向实现类对象。
注意：
仅可调用接口中所声明的方法，不可调用实现类中的独有方法。（多态）
可强转回实现类本身类型，进行独有方法调用。
什么是接口：
宏观概念：接口是一种标准。
回调原理：
程序员（工具的调用者）—》接口的使用者（工具）—》接口（标准）—》程序员（接口的实现者）

常用类

一、内部类：
内部类分为：成员内部类、静态内部类、局部内部类、匿名内部类
什么是内部类：在一个类的内部再定义一个完整的类。
特点：编译之后可生成独立的字节码文件。
内部类可直接访问外部类的私有成员，而不破坏封装。
可为外部类提供必要的内部功能组件。
成员内部类：在类的内部定义，与实例变量、实例方法同级别的类。
外部类的一个实例部分，创建内部类对象时，必须依赖外部类对象。
Outer out = new Outer（）；
Inner in = out.new Inner();
当外部类、内部类存在重名属性时，会优先访问内部类属性。
成员内部类不能定义静态成员。
静态内部类：
不依赖外部类对象，可直接创建或通过类名访问，可声明静态成员。
只能直接访问外部类的静态成员（实例成员需实例化外部类对象）
Outer.Inner inner = new Outer.Inner();
Outer.Inner.show();
局部内部类：
定义在外部类方法中，作用范围和创建对象范围仅限于当前方法。
局部内部类访问外部类当前方法中的局部变量时，因无法保障变量的生命周期与自身相同，变量必须修饰为final。
限制类的使用范围。
匿名内部类：
没有类名的局部内部类（一切特征都与局部内部类相同）
必须继承一个父类或者实现一个接口。
定义类、实现类、创建对象的语法合并，只能创建一个该类的对象。
优点：减少代码量。
缺点：可读性较差
二、Object类
超类、基类，所有的类的直接或间接父类。位于继承树的最顶层。
任何类，如没有书写extends显示继承某个类，都默认直接继承Object类，否则为间接继承。
Object类中所定义的方法，是所有对象都具有的方法。
Object类型可以存储任何对象。作为参数，可接受任何对象。作为返回值，可返回任何对象。
getClass（）方法：
public final Class getClass(){}
返回引用中存储的实际对象类型。
应用：通常用于判断两个引用中实际存储对象类型是否一致。
hashCode（）方法
public int hashCode(){}
返回该对象的十六进制的哈希码值
哈希算法根据对象的地址或字符串或数字计算出来的int类型的数值
哈希码并不唯一，可保证相同对象返回相同的哈希码，尽量保证不同对象返回不同的哈希码。
toString（）方法：
public String toString(){}
返回该对象的字符串表示（表现形式）。
可以根据程序需求覆盖该方法，如：展示对象各个属性值。
equals（）方法：
public boolean equals （Object obj）{}
默认实现为（this == obj），比较两个对象地址是否相同。
可进行覆盖，比较两个对象的内容是否相同。
equals（）方法覆盖步骤：
比较两个引用是否指向同一个对象。
判断obj是否为null
判断两个引用指向的实际对象类型是否一致。
强制类型转换
依次比较各个属性是否相同
finalize（）方法：
当对象被判定为垃圾对象时，由JVM自动调用此方法，用以标记垃圾对象，进入回收队列。
垃圾对象：没有有效引用指向此对象时，为垃圾对象
垃圾回收：由GC销毁垃圾对象，释放数据存储空间。
自动回收机制：JVM的内存耗尽，一次性回收所有垃圾对象。
手动回收机制：使用System。gc（）；通知JVM执行垃圾回收。
三、包装类
什么是包装类？
基本数据类型所对应的引用数据类型。
Object可统一所有数据，包装类的默认值是null
Byte、Short、integer、Long、Float、Double、Boolean、Character
byte、short、int、long、float、double、boolean、char
类型转换与装箱、拆箱：
8种包装类提供不同类型间的转换方式：
Number父类中提供的6个共性方法。
parseXXX（）静态方法
valueOf（）静态方法。
注意：需保证类型兼容，否则抛出NumberFormatException异常。
JDK 5.0之后，自动装箱、拆箱。基本数据类型和包装类自动转换
整数缓冲区：java预先创建了256个常用的整数包装类型对象。在实际应用当中，对已创建的对象进行复用。
四、String类
字符串是常量，创建之后不可改变。
字符串字面值存储在字符串池中，可以共享。
String s =“hello”;产生一个对象，字符串池中存储。
String s = new String(“hello”)；//产生两个对象，堆、池各存储一个。
可变字符串：
StringBuffer：可变长字符串，JDK1.0提供，运行效率慢、线程安全
StringBuilder：可变长字符串，JDK5.0提供，运行效率快、线程不安全
BigDecimal:
很多实际应用中需要精确运算，而double是近似值存储，不在符合要求，需要借助BigDecimal
位置：Java.math包中。
作用：精确计算浮点数。
创建方式：Big Decimal bd=new BigDecimal（“1.0”）；
进行除法运算时，如果不能准确的计算出结果时需要指定保留的位数和取舍方式。
除法：BigDecimal（BigDecimal bd，int scal ，RoundingMode mode）
参数sca：指定精确到小数点后几位。
参数mode：指定小数部分的取舍模式，通常采用四舍五入的模式。取值为BigDecimal.ROUND_HALF_UP

集合

概念：对象的容器，存储对象的对象，可代替数组。
特点：容器的工具类，定义了对多个对象进行操作的常用方法。
位置：Java.util.*;
Collection体系集合：
该体系结构的根接口，代表一组对象，称为”集合“。
List接口的特点：有序、有下标、元素可重复
Set接口的特点：无序、无下标、元素不能重复
Collection父接口：
特点：代表一组任意类型的对象，无序、无下标。
一、List集合
List子接口：有序、有下标、元素可以重复。
List实现类：
ArrayList：数据结构实现，查询快、增删慢；JDK1.2版本，运行效率快、线程不安全。必须开辟连续空间。
Vector：数组结构实现，查询快、增删慢；JDK1.0版本，运行效率慢、线程安全。
LinkdList：链表结构实现，增删快，查询慢。无需开辟连续空间。
泛型集合：
概念：参数化类型，类型安全的集合，强制集合元素必须一致。
特点：编译时即可检查，而非运行时抛出异常
访问时，不必类型转换（拆箱）。
不同泛型之间引用不能相互赋值，泛型不存在多态。
Colletions工具类：
概念：集合工具类，定义了除了存取以外的集合常用方法。
二、Set集合：
Set子接口：无序、无下标、元素不可重复。
方法：全部继承自Collection中的方法。
Set实现类：
HashSet：基于HashCode实现元素不重复。当存入元素的哈希码相同时，会调用equals进行确认，如结果为true，则拒绝后者存入。
TreeSet：基于排列顺序实现元素不重复。实现了SortedSet接口，对集合元素自动排序。元素对象的类别必须实现Comparable接口，指定排序规则。通过CompareTo方法确定是否为重复元素。
三、Map体系集合
Map结构：
Map接口的特点：
1.用于存储任意键值对
2.键：无序、无下标、不允许重复（唯一）
3.值：无序、无下标、允许重复
Map父接口：
特点：存储一对数据，无序、无下标，键不可重复，值可重复。key重复则覆盖原值。
Map集合的实现类：
HashMap：JDK1.2版本，线程不安全，运行效率快；允许用null作为key或是value。
Hashtable：JDK1.0版本，线程安全，运行效率慢；不允许null作为key或是value
Properties：Hashtable的子类，要求key和value都是String。通常用于配置文件的读取。
TreeMap:实现了SortedMap接口（是Map的子接口），可以对key自动排序。

异常

什么是异常：
概念：程序在运行过程中出现的特殊情况。
异常处理的必要性：
任何程序都可能存在大量的未知问题、错误；如果不对这些问题进行正确处理，则可能导致程序的中断，造成不必要的损失。
异常的分类：
Throwable：可抛出的，一切错误或异常的父类，位于Java.lang包中。
Error：JVM、硬件、执行逻辑错误，不能手动处理
Exception：程序在运行和配置中产生的问题，可处理。
Runtim}eException：运行时异常，可处理，可不处理。
CheckedException：受查异常，必须处理。
异常的产生：
自动抛出异常：当程序在运行时遇到不符合规范的代码或结果时，会产生异常。
手动抛出异常：语法：thow new 异常类型（”实际参数“）
产生异常结果：相当于遇到return语句，导致程序因异常而终止。
异常的传递：
按照方法的调用链反向传递，如始终没有处理异常，最终会由JVM进行默认异常处理（打印堆栈跟踪信息）
受查异常：throws声明异常，修饰在方法参数列表后端。
运行时异常：因可处理可不处理，无需声明异常
常见异常处理结构：
1.try{} cath{}
2.try{} cath{} catch{}
3.try{} cath{} finally{}
4.try{} cath{} cath{} finally{ }
5.try{ } finally{ }
注：多重catch，遵循从子（小）到父（大）的顺序，父类异常在最后。
自定义异常：
需继承自Exception或Exception的子类，常用RuntimeException。
必要提供的构造方法：
无参数构造方法、String message无参的构造方法
方法覆盖：
带有异常声明的方法覆盖：
方法名、参数列表、返回值类型必须和父类相同。
子类的访问修饰符和父类相同或是比父类更宽
子类中的方法，不能抛出比父类更多、更宽的异常。

多线程

什么是进程：
程序是静止的，只有真正运行时的程序，才被称为进程。单核CPU在任何时间点上，只能运行一个进程；宏观并行、微观串行。
什么是线程：
被称为轻量级进程。程序中的一个顺序控制流程，同时也是CPU的基本调度单位。进程由多个线程组成，彼此间完成不同的工作，交替执行，称为多线程。
迅雷是一个进程，当中的多个下载任务即是多个线程。
Java虚拟机是一个进程，当中默认包含主线程（Main），可通过代码创建多个独立线程，与Main并发执行。
线程的组成：
任何一个线程都具有基本的组成部分：
1.CPU时间片：操作系统（iOS）会为每个线程分配执行时间。
2.运行数据：
堆空间：存储线程需使用的对象，多个线程可以共享堆中的对象。
栈空间：存储线程需要使用的局部变量，每个线程都拥有独立的栈。
3.线程的逻辑代码
创建线程（1）
创建一个类继承Thread类，覆run（）方法、创建子类对象、调用start（）方法
MyThread t1 = new MyThread（）；t1.start（）；
创建线程（2）
创建一个类实现Runnable接口、覆盖run（）方法、创建实现类对象、创建线程对象、调用start（）方法
MyRunnable mr = new MyRunnable（）；Thread ft2 = new Thread（mr）；t2.start（）；
线程常见方法：
休眠：suleep（long millis) 当前线程主动休眠millis毫秒。
放弃：yield（）当前线程主动放弃时间片、回到就绪状态，竞争下一次时间片。
结合：join（）允许其他线程加入到当前线程中。
线程的状态：
1.初始状态（New）：线程对象被创建，即为初始状态。只在堆中开辟内存，与常规对象无异。
2.就绪状态：调用start（）之后，进入就绪状态。等待OS选中，并分配时间片。
3.Running运行状态：获得时间片之后，进入运行状态，如果时间片到期，则回到就绪状态。
4.期限等待：在运行状态调用sleep方法或其他方法后进入，到期之后进入就绪状态。
5.无限期等待：在运行状态调用join方法或其他方法后进入，当满足一定的条件时再进入就绪状态。
6.阻塞状态：在运行状态中执行synchronized
7.终止状态：线程结束，并释放持有的时间片。
d 注：JDK5之后就绪、运行统称Runnable
线程不安全问题：
1.当多线程并发访问临界资源时，如果破坏原子操作，可能会造成数据不一致。
2.临界资源：共享资源（同一对象），一次仅允许一个线程使用，才可保证其正确性。
3.原子操作：不可分割的多步操作，被视为一个整体，其顺序和步骤不可打扰或缺省。
同步方式（1）：
同步代码块：synchronized(临界资源对象）{
//对临界资源对象加锁
//代码（原子操作）}
注：每个对象都有一个互斥锁标记，用来分配给线程的。
只有拥有对象互斥锁标记的线程，才能进入对该对象加锁的同步代码块。
线程退出同步代码块时，会释放相应的互斥锁标记。
同步方式（2）：
同步方法：synchronized 返回值类型 方法名称（形参列表）{//对当前对象（this）加锁
//代码 （原子操作）}
注：只有拥有对象互斥锁标记的线程，才能进入该对象加锁的同步方法中。
线程退出同步方法时，会释放相应的互斥锁标记。
同步规则：
注意：1.只有在调用包含同步代码块的方法，或者同步方法时，才需要对象的锁标记。
2.如调用不包含同步代码块的方法，或普通方法时，则不需要锁标记，可直接调用。
已知JDK中线程安全的类：
StringBuffer、Vector、Hashtable、这些类中的公开方法，均为synchonized修饰的同步方法。
经典问题：1.死锁 2.生产者与消费者
线程通信：
等待：wait（）
必须在对obj加锁的同步代码块中。在一个线程中，调用obj.wait()时，此线程会释放其拥有的所有锁标记。同时此线程阻塞在o的等待队列中。释放锁，进入等待队列。
通知：notify（ ）notifyAll（ ）
必须在对obj加锁的同步代码块中。从obj的waiting中释放一个或全部线程。对自身没有任何影响。

高级多线程

线程池概念：
现有问题：线程是宝贵的内存资源、单个线程约占1MB空间，过多分配易造成内存溢出。
频繁的创建及销毁线程会增加虚拟机回收频率、资源开销，造成程序性能下降。
线程池：线程容器，可设定程分配的数量上限。
将预先创建的线程对象存入池中，并重用线程池中的线程对象。
避免频繁的创建和销毁。
线程池原理：将任务提交给线程池，由线程池分配线程、运行任务，并在当前任务结束后复用线程。
获取线程池：常用的线程池接口和类（所在包Java.util.concurrent)
Executor:线程池的顶级接口。
ExecutorService:线程池接口，可通过submit(Runnable task)提交任务代码。
Executors工厂类：通过此类可获得一个线程池。
通过newFixedThreadPoll(int nThreads)获取固定数量的线程池。参数：指定线程池中线程的数量。
通过newCachedThreadPool()获得动态数量的线程池，如不够则创建新的，没有上限。
aCallable接口：
JDK5加入，与Runnable接口类似，实现之后代表一个线程任务。
Callable具有泛型返回值、可以声明异常。
Future接口：
概念：异步接收ExecutorService.submit()所返回的状态结果，当中包含了call（）的返回值。
方法：V get（ ）以阻塞形式等待Future中的异步处理结果（call的返回值）
线程的同步：
形容一次方法的调用，同步一旦开始，调用者必须等待该方法返回，才能继续。
注：单条执行路径。
线程的异步：
形容一次方法调用，异步一旦开始，像是一次消息传递，调用者告知之后立即返回。二者竞争时间片，并发执行。
注：多条执行路径
Lock接口：
JDK5加入，与synchronized比较，显式定义，结构更灵活。
提供更多实用方法，功能更强大、性能更优越。
常用方法：lock（）/ /获取锁，如锁被占用，则等待
tryLock()/ /尝试获取锁，成功返回true。失败返回false,不阻塞
unlock()/ / 释放锁
重入锁：
ReentrantLock：Lock接口的实现类，与synchronized一样具有互斥锁功能。
对写锁：ReentrantReadWriteLock
一种支持一写多读的同步锁，读写分离，可分别分配读锁、写锁。
支持多次分配读锁，使多个读操作可以并发执行。
互斥规则：写写：互斥，阻塞。读写：互斥，读读。读读：不互斥、不阻塞
在读操作远远高于写操作的环境中，可在保障线程安全的情况下，提高运行效率。
Collections中的工具方法：
提供了多个可获得线程安全集合的方法。
public static listsynchronizedList(Listlist)
JDK1.2提供，接口统一、维护性高，但性能没有提升，均以synchonized实现。
CopyOnWriteArrayList：
线程安全的ArrayList，加强版读写分离。
写有锁，读无锁，读写之间不阻塞，优于读写锁
写入时，先copy一个容器副本、再添加新元素，最后替换引用。
使用方式与ArrayList无异
CopyOnWriteArraySet：
线程安全的Set，底层使用CopyOnWriteArrayList实现。
唯一不同在于，使用addIfAbsent()添加元素，会遍历数组
如添加的元素已存在，则不添加（丢掉副本）
ConcurrentHashMap：
初始容量默认为16段（Segment），使用分段锁设计，不对整个Map加锁，而是为每个Segment加锁。当多个对象存入同一个Segment时，才需要互斥。最理想状态为16个对象分别存入16个Segment，并行数量16.使用方式与HashMap无异。
ConcurrentLinkedQueue：
线程安全、可高效率读写的队列，高并发下性能最好的队列。无锁、CAS比较交换算法，修改的方法包含三个核心参数（V，E，N）V：要更新的变量、E：预期值、N：新值。只有当V= =E时，V=N；否则表示已更新过，则取消当前操作。

I/O框架

什么是流：内存与存储设备之间传输数据的通道。水借助管道传输；数据借助流传递。
流的分类：
按方向：输入流：将《存储设备》中的内容读入到《内存》中。
输出流：将《内存》中的内容写入到《存储设备》中。
按单位：字节流：以字节为单位，可以读写所有数据。
字符流：以字符为单位，只能读写文本数据。
按功能：节点流：具有实际传输数据的读写功能
过滤流：在节点流的基础之上增强功能。

字节流的父类（抽象类）：InputStream：字节输入流 OutputStream：字节输入流
字节节点流：FileOutputStream：write（byte【】b）/ /一次写多个字节，将b数组中所有字节，写入输出流。
FileInputStream：read（byte【】b）/ /从流中读出多个字节，讲读到内容存入b数组，返回实际读到的字节数，如达到文件的尾部，则返回-1
字节过滤流：缓冲流：BufferedOutputStream/BufferedInputStream
提高IO效率，减少访问磁盘的次数；数据存储在缓冲区中，flush是将缓冲区的内容写入文件中，也可以直接close。
字节过滤流：
对象流：ObjectOutputStream/ObjectInputStream
增强了缓冲区功能，增强了读写8种基本数据类型和字符串功能，增强了读写对象的功能readObject（）从流中读取一个对象，writeObject（Object obj）向流中写入一个对象
注：使用流传输对象的过程称为序列化、反序列化。
对象序列化的细节：
必须实现Serializable接口，必须保证其所有属性均可序列化，transient修饰为临时属性，不参与序列化。读取到文件尾部的标志：java.io.EOFException.
字符编码：
ISO-8859-1 收录除ASCII外，还包括西欧、希腊语、阿拉伯语、希伯来语对应的文字符号。
UTF-8 针对Unicode的可变长度字符编码
GB2312 简体中文 GBK 简体中文、扩充 BIG5 台湾，繁体中文
注意：当编码方式与解码方式不一致时，会出现乱码。
字符流：
字符流的父类（抽象类）：Reader（字符输入流） Writer（字符输出流）
字符节点流：
File Writer：writer（String str）/ /一次写入多个字符，将b数组中所有字符，写入输出流。
FileReader: read（char【】c）// 从流中读取多个字符，将读到内容存入c数组，返回实际读到的字符数；如果达到文件的尾部，则返回-1
字符过滤流：
缓冲流：BufferedWriter/BufferedReader 支持输入换行符，可一次写一行、读一行。
PrintWriter：封装了print（）/ println（）方法，支持写入后换行。
字符节点流：
桥转换流：Input StreamReader / Output StreamWriter
可将字节l流转换为字符流。可设置字符的编码方式。
使用步骤：
创建节点流、【创建过滤流 设置字符编码集】、封装过滤流、读写数据、关闭流
File类：
概念：代表物理盘符中的一个文件或者文件夹。
方法：createNewFile()、Mkdir()、Delete()、getNme()等
FileFilter接口：
当调用File类中的listFiles（）方法时，支持传入FileFilter接口接口实现类，对获取文件进行过滤，只有满足条件的才可以出现在listFiles（）的返回值中。

网络编程

什么是网络：由点和线构成，表示诸多对象间的相互联系。
什么是计算机网络：为实现资源共享和信息传递，通过通信线路连接起来的若干主机。
互联网：点与点相连 万维网：端与端相连
物联网：物与物相连 网络编程：让计算机与计算机建立连接、进行通信。
TCP/IP模型：一组用于实现网络互联的通信协议，将协议分成4个层次。
应用层、传输层、网络层、网络接口层
TCP协议：传输控制协议
是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。数据大小无限制，建立连接的过程需要三次握手，断开连接的过程需要四次挥手。
UDP协议：用户数据报协议
是一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传递服务，每个包的大小64KB
IP协议：互联网协议地址/网络协议地址，分配给互联网设备的数字标签（唯一标识）
IPV4的应用分类：
回环地址：127.0.0.1 指本机，一般用于测试使用。
Port：端口号：在通信实体上进行网络通信的程序的唯一标识。
端口分类：公认端口：0~1023 注册端口：1024~4915 动态或私有端口：49152~65535
常用端口：MySql ：3306 Oracle：1521 Tomcat ：8080
InetAddress类：
表示互联网协议（IP）地址对象，封装了与该IP地址相关的所有信息，并提供获取信息的常用方法。
基于TCP的网络编程：
Socket编程：Socket（套接字）是网络中的一个通信节点。分为客户端Socket与服务器ServerSocket，通信要求：IP地址+端口号
开发步骤：
创建通信连接（会话）：
创建ServerSocket，指定端口号，调用accept等待客户端接入
客户端请求服务器：
创建Socket，指定服务器IP + 端口号，使用输出流，发送请求数据给服务器，使用输入流，接收响应数据到客户端（等待）
服务器响应客户端：
使用输入流，接受请求数据到服务器（等待），使用输出流发送响应数据给客户端。

反射

什么是类对象：
类的对象：基于某个类new出来的对象，也被称为实例对象。
类对象：类加载的产物，封装了一个类的所有信息（类名、父类、接口、属性、方法、构造方法）
获取类对象：
1.通过类的对象，获取类对象
Student s = new Student（）；Class c = s.getClass();
2.通过类名获取类对象
Class c = 类名.class
3.通过静态方法获取类对象
Class c=Class.forName("包名.类名”）；
工厂设计模式：
开发中有一个非常重要的原则“开闭原则”，对拓展开放、修改关闭。工厂模式主要负责对象创建的问题。可通过反射进行工厂模式的设计，完成动态的对象创建。
单例模式：只允许创建一个该类的对象。
方式1：饿汉式（类加载时创建，天生线程安全）
class Singleton{
private static final Singleton instance = new Singleton();
private Singleton(){}
public static Singleton getInstance(){
return instance;
}}
方式2：懒汉式（使用时创建，线程不安全，加同步）
class Singleton{
private static Singleton instance = null；
private Singleton(){}
public static synchronized Singleton getInstance(){
if(instance == null) instance = new Singleton();
return instance;
}}
方式3:懒汉式（使用时创建，线程安全）
class Singleton{
private Singleton() {}
private static class Holder{
static Singleton s = new Singleton();
}
public static Singleton instance(){
return Holder.s;
}
}