Java基础总结(一)

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前言

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封装

封装：正确设计对象的属性和方法
原则：对象代表什么，就得封装对应的数据，并提供数据对应的行为
封装思想的好处：

• 让编程变得很简单，有什么事，找对象，调方法就行
• 降低学习成本，有需要时去找就行

继承

继承【自己设计+用别人的】：Java中提供一个关键字extends，用这个关键字，我们可以让一个类和另一个类建立起继承关系
优点：

• 可以把多个子类中重复的代码抽取到父类中，提高代码的复用性
• 子类可以在父类的基础上，增加其他的功能，使子类更强大

什么时候用继承？ 当类和类之间，存在相同的内容，并满足子类是父类中的一种，就可以考虑使用继承，来优化代码

特点：

• Java只支持单继承：一个子类只能有一个父类
• Java不支持多继承，但支持多层继承【子类A继承父类B，父类B可以继承父类C，C是A的间接父类 -->祖孙三代】
• Java中每一个类都直接或者间接的继承于Object类
• 子类只能访问父类中非私有的成员

子类能继承父类中的哪些内容：
父类的构造方法不能被继承
父类中的成员变量可以被继承【非私有 private都可以 只是private修饰的成员变量不能用而已】
只有父类中的虚方法才能被子类继承
【虚方法：非private 非static 非final】

继承中成员变量的访问特点：
就近原则。现在局部位置找，本类成员位置找，父类成员位置找，逐级往上

继承中成员方法的访问特点：
同成员变量，就近原则

继承中构造方法的访问特点：
父类中的构造方法不会被子类继承，但是可以通过super调用
子类中所有的构造方法默认先访问父类中的无参构造，再执行自己

为什么？
子类在初始化之前，有可能会使用到父类中的数据，如果父类没有完成初始化，子类将无法使用父类的数据
子类初始化之前，一定要调用父类构造方法先完成父类数据空间初始化
怎么调用父类构造方法？
子类构造方法的第一行默认语句都是：super()。不写也存在。且必须在第一行

方法重写
当父类的方法不能满足子类现在的需求时，需要进行方法重写

方法重写注意事项和要求
1、重写方法的名称、形参列表必须与父类中保持一致
2、子类重写父类方法时，访问权限子类必须大于等于父类（缺省 3、子类重写父类方法时，返回值类型必须小于等于父类
4、只有被添加到虚方法表中的方法才能被重写

多态

多态：同类型的对象，表现出的不同形态
多态的前提：

• 有继承/实现关系
• 父类型引用指向子类型对象
• 有方法重写

多态的好处：
使用父类型作为参数，可以接收所有子类对象，体现多态的扩展性与便利

调用成员变量：编译看左边，运行也看左边
调用成员方法：编译看左边，运行看右边

多态的优势：

• 在多态形势下，右边对象可以实现解耦合，便于扩展和维护
• 定义方法的时候，使用父类型作为参数，可以接受所有子类对象，体现多态的扩展性与遍历
  多态的弊端：
  不能调用子类的特有功能

原因？
当调用成员方法的时候，编译看左边，运行看右边，在编译的时候会先检查左边类中的有没有这个方法，如果没有直接报错
解决方案：
变回子类型即可
有可能会发生转换类型与真实对象类型不一致的问题，因此在转换的时候可以使用关键字instanceof关键字判断

抽象方法

抽象方法：将共性的行为（方法）抽取到父类之后，由于每一个子类执行的内容是不一样的，所以，在父类中不能确定具体的方法体，该方法就可以定义为抽象方法
抽象类：如果一个类中存在抽象方法，那么该类就必须声明为抽象类
抽象方法和抽象类的注意事项

• 抽象类不能实例化
• 抽象类中不一定有抽象方法，由抽象方法的类一定是抽象类
• 可以有构造方法

不能创建对象有什么用呢？当创建子类对象时，给属性进行赋值

• 抽象类的子类要么重写抽象类中的所有抽象方法，要么是抽象类

抽象方法和抽象类的意义
强制子类必须按照这种格式进行重写

接口

接口：就是一种规则【侧重于行为】，是对行为的抽象

接口类的注意事项

• 接口和类的实现关系，可以单实现，也可以多实现
• 实现类还可以在继承一个类的同时实现多个接口

接口中成员的特点
成员变量：只能是常量 默认修饰符public static final
构造方法：没有
成员方法：在JDK7之前 接口中只能定义抽象方法默认修饰符public abstract 【只要接口中发生变化，所有的实现类都要发生变化】

【又想加新的方法，又不想报错】
JDK8以后接口中新增的方法：

允许在接口中定义默认方法，需要使用关键字default修饰
允许在接口中定义静态方法，需要使用关键字static修饰
作用：解决接口升级问题
接口中默认方法的注意事项：
1、默认方法不是抽象方法，所以不强制被重写。但是如果被重写，重写的时候去掉default关键字
2、public可以省略，default不能省略
3、如果实现了多个接口，多个接口中存在相同名字的默认方法，子类就必须对该方法进行重写
接口中静态方法的注意事项：
静态方法不需要重写

JDK9以后接口中新增的方法：

接口中可以定义私有方法【普通的私有方法、静态的私有方法】，为了解决JDK8中允许定义的默认和静态方法有一些重复的代码需要提取出来，而提取出来的代码又不想被外界直接调用，定义私有方法

接口和类之间的关系
类和类的关系

继承关系，只能单继承，不能多继承，但是可以多层继承

类和接口的关系

实现关系，可以单实现，也可以多实现，还可以在继承一个类的同时实现多个接口

接口和接口的关系

继承关系，可以单继承，也可以多继承

内部类

内部类：下载一个类里面的类就叫做内部类
什么时候用到内部类？B类表示的事物是A类的一部分，且B单独存在没有意义，汽车的发动机，ArrayList的迭代器
分类：成员内部类、静态内部类、局部内部类、匿名内部类

成员内部类

静态内部类


局部内部类

匿名内部类
匿名内部类：隐藏了名字的内部类，可以写在成员位置，也可以写在局部位置
格式的细节：包含了继承或实现，方法重写，创建对象
整体就是一个类的子类对象或者接口的实现类对象
使用场景：当方法的参数是接口或者类时，以接口为例，可以传递这个接口的是西安类对象，如果实现类只要使用一次，就可以用匿名内部类简化代码

在成员内部类中，JDK16之前不能定义静态变量，JDK16之后才可以定义静态变量

static

静态变量

（在堆内存当中会开辟一个静态存储位置【静态区】 对象共享的，在内存当中只有一份）
static表示静态，是Java中的一个修饰符，可以修饰成员方法，成员变量

特点： 被该类所有对象共享；不属于对象属于类；静态变量是随着类的加载而加载，优先于对象出现的
调用方式：类名调用；对象名调用

静态方法

特点：多用在测试类和工具类中；JavaBean类中很少会用
调用方式：类名调用；对象名调用

static注意事项

静态方法只能访问静态变量和静态方法
非静态方法可以访问所有
静态方法中没有this关键字

权限修饰符

权限修饰符：是用来控制一个成员能都被访问的范围的

this super

this：理解为一个变量，表示当前方法调用者的地址值
super：代表父类存储空间

private关键字

1、权限修饰符
2、可以修饰成员（成员变量或者方法）
3、被private修饰的成员只能在本类中才能访问
4、针对private修饰的成员变量，如果需要被其他类使用，提供相应的操作
5、提供setXxx(参数)方法，用于给成员变量赋值，方法用public修饰
6、提供getXxx(参数)方法，用于获取成员变量的值，方法用public修饰

final关键字

final修饰方法：表明该方法是最终方法，不能被重写
final修饰类：表示该类是最终类，不能被继承
final修饰变量：叫做常量，不能被修改
细节：

• final修饰的变量是基本类型：那么变量存储的数据值不能发生改变。
• final修饰的变量是引用类型：那么变量存储的地址值不能发生改变，对象内部可以改变

就近原则

就近原则：谁离我更近，我就用谁
第一个age会先在局部位置中去找，如果能找到，那么它使用的就是局部位置的age
第二个age直接使用成员遍历位置的age

this的作用：区分成员变量和局部变量
this的本质：代表方法调用者的地址值

构造方法

构造方法也叫做构造器、构造函数
作用：在创建对象时，由虚拟机自动调用，给成员变量进行初始化
特点：
1、方法名要和类名完全一致
2、没有返回值类型，void也没有
3、没有具体的返回值（不能由return带回结果数据）
构造方法的定义：
1、如果没有写任何的构造方法，那么虚拟机会给我们加一个无参构造方法
2、如果定义了构造方法，系统将不再提供默认的构造方法

==号

==号比较的到底是什么？
1、基本数据类型：比较的是具体的数据值

2、引用数据类型：比较的是地址值

那么字符串比较应该用什么呢？
boolean equals 完全一样结果才是true，否则为false；
boolean equalsIgnoreCase 忽略大小写比较【验证码输入】
键盘输入的字符串实际上是new出来的

StringBuilder

StringBuilder可以看成是一个容器，创建之后里面的内容是可变的

StringJoiner

StringJoiner跟StringBuilder 一样，也可以看成是一个容器，创建之后里面的内容是可变的。
作用：提高字符串的操作效率，而且代码编写特别简洁，但目前市场上很少有人使用
JDK8之后才出现

字符串原理总结：

1、字符串存储的内存原理

直接复制会复用字符串常量池中的
new出来不会复用，而是开辟一个新的空间

2、==号比较的是什么？

基本数据类型比较数据值
引用数据类型比较地址值

3、字符串拼接的底层原理

等号右边没有变量
String s1 = "abc"
拼接的时候没有变量，都是字符串。触发字符串的优化机制，在编译的时候就已经是最终的结果了，会复用串池中的字符串
等号右边有变量
String s1 = "abc";
String s2 = "d";
String s3 = "ab"+s2;
JDK8以前：系统底层会自动创建一个StringBuilder对象，然后再调用其append方法完成拼接。拼接后，再调用其toString方法转换为String类型，而toString方法的底层是直接new了一个字符串对象。
一个加号，堆内存中俩对象【StringBuilder String】，浪费时间，浪费性能
JDK8以后：系统会预估宗福传拼接之后的总大小，把要拼接的内容都放在数组中，此时也是产生一个新的字符串。

4、StringBuilder提高效率的原理

把所有的东西都往StringBuilder这个容器中去放，不会创建很多无用的空间，节约内存
疑问？会撑爆吗？
StringBuilder默认容量是16
默认创建一个长度为16的字节数组
添加的内容长度小于16，直接存
添加的内容大于16会扩容：2*老容量+2 = 34
如果超出扩容的容量，则以实际长度为准

StringBuilder源码分析

默认容量

append方法

进入这个方法 ：先会进行一次非空判断，如果不是null
1、先获取到现在添加的字符的长度
2、去判断是否需要扩容

进入这个方法 ：
拿着3去减老容量16，小于0不需要扩容
假设需要扩容 str = “a-z” 26个英文字母
此时26-10>0，需要扩容

进入这个方法 ：

进入这个方法 ：

16+18 也就相当于 2*老容量+2 = 34 完成扩容

集合

集合和数组的对比：
1、长度：数组长度固定；集合长度可变
2、存储类型：数组可以存基本数据类型，也可以存引用数据类型；集合可以存引用数据类型【基本数据类型需要转换为包装类】

ArrayList常用方法【有序可重复】

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