JAVA宝典---基础知识(理解记忆)

目录

一、如何实现在main（）方法执行前输出“hello world”？

二、java程序初始化的顺序是怎样的？

三、java中作用域有那些？

四、一个java文件中是否可以定义多个类？

五、什么是构造函数？

六、为什么java中有些接口没有任何方法？

七、java中clone方法有什么作用？（含深复制 和 浅复制）

八、什么是反射机制？

九、package有什么作用？

十、如何实现类似于C语言中函数指针功能？

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一、如何实现在main（）方法执行前输出“hello world”？

        在Java语言中，由于静态块在类被加载时就会被调用，因此可以在main（）方法执行前，利用静态块实现输出“Hello World”的功能

二、java程序初始化的顺序是怎样的？

        Java程序的初始化一般遵循3个原则（优先级依次递减）：

1）静态对象（变量）优先于非静态对象（变量）初始化，其中，静态对象（变量）只初始化一次，而非静态对象（变量）可能会初始化多次。

2）父类优先于子类进行初始化。

3）按照成员变量的定义顺序进行初始化。即使变量定义散布于方法定义之中，它们依然在任何方法（包括构造函数）被调用之前先初始化。

        Java程序初始化工作可以在许多不同的代码块中来完成（例如静态代码块、构造函数等），它们执行的顺序如下：父类静态变量、父类静态代码块、子类静态变量、子类静态代码块、父类非静态变量、父类非静态代码块、父类构造函数、子类非静态变量、子类非静态代码块、子类构造函数。)

三、java中作用域有那些？

        在Java语言中，变量的类型主要有3种：成员变量、静态变量和局部变量。

1）类的成员变量的作用范围与类的实例化对象的作用范围相同，当类被实例化时，成员变量就会在内存中分配空间并初始化，直到这个被实例化对象的生命周期结束时，成员变量的生命周期才结束。

2）被static修饰的成员变量被称为静态变量或全局变量，与成员变量不同的是，静态变量不依赖于特定的实例，而是被所有实例所共享，也就是说，只要一个类被加载，JVM就会给类的静态变量分配存储空间。因此，就可以通过类名和变量名来访问静态变量。

3）局部变量的作用域与可见性为它所在的花括号内。

四、一个java文件中是否可以定义多个类？

        一个Java文件中可以定义多个类，但是最多只能有一个类被public修饰，并且这个类的类名与文件名必须相同，若这个文件中没有public的类，则文件名随便是一个类的名字即可。需要注意的是，当用javac指令编译这个.java文件时，它会给每一个类生成一个对应的.class文件

五、什么是构造函数？

        构造函数是一种特殊的函数，用来在对象实例化时初始化对象的成员变量。在Java语言中，构造函数具有以下特点。

1）构造函数必须与类的名字相同，并且不能有返回值（返回值也不能为void）。

2）每个类可以有多个构造函数。当开发人员没有提供构造函数时，编译器在把源代码编译成字节码的过程中会提供一个没有参数默认的构造函数，但该构造函数不会执行任何代码。如果开发人员提供了构造函数，那么编译器就不会再创建默认的构造函数了。

3）构造函数可以有0个、1个或1个以上的参数。

4）构造函数总是伴随着new操作一起调用，且不能由程序的编写者直接调用，必须要由系统调用。构造函数在对象实例化时会被自动调用，且只运行一次；而普通的方法是在程序执行到它时被调用，且可以被该对象调用多次。

5）构造函数的主要作用是完成对象的初始化工作。

6）构造函数不能被继承，因此，它不能被覆盖，但是构造函数能够被重载，可以使用不同的参数个数或参数类型来定义多个构造函数。

7）子类可以通过super关键字来显式地调用父类的构造函数，当父类没有提供无参数的构造函数时，子类的构造函数中必须显式地调用父类的构造函数。如果父类提供了无参数的构造函数，此时子类的构造函数就可以不显式地调用父类的构造函数，在这种情况下编译器会默认调用父类提供的无参数的构造函数。当有父类时，在实例化对象时会先执行父类的构造函数，然后执行子类的构造函数。

8）当父类和子类都没有定义构造函数时，编译器会为父类生成一个默认的无参数的构造函数，给子类也生成一个默认的无参数的构造函数。此外，默认构造器的修饰符只跟当前类的修饰符有关（例如，如果一个类被定义为public，那么它的构造函数也是public）。

六、为什么java中有些接口没有任何方法？

        由于Java不支持多重继承，即一个类只能有一个父类，为了克服单继承的缺点，Java语言引入了接口这一概念。接口是抽象方法定义的集合（接口中也可以定义一些常量值），是一种特殊的抽象类。接口中只包含方法的定义，没有方法的实现。接口中的所有方法都是抽象的。接口中成员的作用域修饰符都是public，接口中的常量值默认使用public static final修饰。由于一个类可以实现多个接口，因此通常可以采用实现多个接口的方式来间接达到多重继承的目的。

        在Java语言中，有些接口内部没有声明任何方法，也就是说，实现这些接口的类不需要重写任何方法，这些没有任何方法声明的接口又被叫做标识接口，标识接口对实现它的类没有任何语义上的要求，它仅仅充当一个标识的作用，用来表明实现它的类属于一个特定的类型。这个标签类似于汽车的标志图标，每当人们看到一个汽车的标志图标时，就能知道这款汽车的品牌。Java类库中已存在的标识接口有Cloneable和Serializable等。在使用时会经常用instan-ceof来判断实例对象的类型是否实现了一个给定的标识接口。

七、java中clone方法有什么作用？（含深复制 和 浅复制）

Java中的所有类默认都继承自Object类，而Object类中提供了一个clone（）方法。这个方法的作用是返回一个Object对象的复制。这个复制函数返回的是一个新的对象而不是一个引用。那么怎样使用这个方法呢？以下是使用clone（）方法的步骤。
1）实现clone的类首先需要继承Cloneable接口。Cloneable接口实质上是一个标识接口，没有任何接口方法。
2）在类中重写Object类中的clone（）方法。
3）在clone方法中调用super.clone（）。无论clone类的继承结构是什么，super.clone（）都会直接或间接调用java.lang.Object类的clone（）方法。
4）把浅复制的引用指向原型对象新的克隆体。

深复制与浅复制

在C++语言中，当开发人员自定义复制构造函数时，会存在浅复制与深复制之分。Java语言在重载clone（）方法时也存在同样的问题，当类中只有一些基本的数据类型时，采用上述方法就可以了，但是当类中包含了一些对象时，就需要用到深复制了，实现方法是在对对象调用clone（）方法完成复制后，接着对对象中的非基本类型的属性也调用clone（）方法完成深复制

那么在编程时，如何选择使用哪种复制方式呢？首先，检查类有无非基本类型（即对象）的数据成员。若没有，则返回super.clone（）即可；若有，确保类中包含的所有非基本类型的成员变量都实现了深复制。

需要注意的是，clone（）方法的保护机制在Object中clone（）是被声明为protected的。以User类为例，通过声明为protected，就可以保证只有User类里面才能“克隆”User对象

浅复制和深复制有什么区别？

浅复制（Shallow Clone）：被复制对象的所有变量都含有与原来对象相同的值，而所有对其他对象的引用仍然指向原来的对象。换言之，浅复制仅仅复制所考虑的对象，而不复制它所引用的对象。

深复制（Deep Clone）：被复制对象的所有变量都含有与原来对象相同的值，除去那些引用其他对象的变量。那些引用其他对象的变量将指向被复制的新对象，而不再是原有的那些被引用的对象。换言之，深复制把复制的对象所引用的对象都复制了一遍。

八、什么是反射机制？

反射机制是Java语言中一个非常重要的特性，它允许程序在运行时进行自我检查，同时也允许对其内部的成员进行操作。由于反射机制能够实现在运行时对类进行装载，因此能够增加程序的灵活性，但是不恰当地使用反射机制，也会严重影响系统的性能。
具体而言，反射机制提供的功能主要有：得到一个对象所属的类；获取一个类的所有成员变量和方法；在运行时创建对象；在运行时调用对象的方法，反射机制非常重要的一个作用就是可以在运行时动态地创建类的对象

九、package有什么作用？

package的中文意思是“包”，它是一个比较抽象的逻辑概念，其宗旨是把.java文件（Java源文件）、.class文件（编译后的文件）以及其他resource文件（例如.xml文件、.avi文件、.mp3文件、.txt文件等）有条理地进行一个组织，以供使用。它类似于Linux文件系统，有一个根，从根开始有目录和文件，然后目录中嵌套目录。
具体而言，package主要有以下两个作用：第一，提供多层命名空间，解决命名冲突，通过使用package，使得处于不同package中的类可以存在相同的名字。第二，对类按功能进行分类，使项目的组织更加清晰。当开发一个有非常多的类的项目时，如果不使用package对类进行分类，而是把所有类都放在一个package下，这样的代码不仅可读性差，而且可维护性也不好，会严重影响开发效率。
package的用法一般如下（源文件所在目录为当前目录）：
1）在每个源文件的开头加上＂package packagename；＂，然后源文件所在目录下创建一个新目录，名称为packagename。

2）用javac指令编译每个sourcename.java源文件，将生成的sourcename.classname文件复制到packagename目录。
3）用java指令运行程序：java packagename.sourcename。

十、如何实现类似于C语言中函数指针功能？

        在C语言中，有一个非常重要的概念——函数指针，其最重要的功能是实现回调函数。什么是回调函数呢？所谓回调函数，就是指函数先在某处注册，而它将在稍后某个需要的时候被调用。在Windows系统中，开发人员想让系统动态链接库（Dynamic Link Library，DLL）调用自己编写的一个方法，于是利用DLL当中回调函数的接口来编写程序，通过传递一个函数的指针来被调用，这个过程就称为回调。

        回调函数一般用于截获消息、获取系统信息或处理异步事件。举个简单例子，程序员编写了一段程序a，其中预留有回调函数接口，并封装好了该程序。程序员薛鹏要让a调用自己的程序b中的一个方法，于是，他通过a中的接口回调属于自己的程序b中的那个方法。

        函数指针一般作为函数的参数来使用，开发人员在使用时可以根据自己的需求传递自定义的函数来实现指定的功能，例如，在实现排序算法时，可以通过传递一个函数指针来决定两个数的先后顺序，从而最终决定该算法是按升序还是降序排列。
        在Java语言中没有指针的概念，那么如何才能在Java语言中实现类似于函数指针的功能呢？可以利用接口与类来实现同样的效果。具体而言，应先定义一个接口，然后在接口中声明要调用的方法，接着实现这个接口，最后把这个实现类的一个对象作为参数传递给调用程序，调用程序通过这个参数来调用指定的函数，从而实现回调函数的功能

        假如定义了一个用来比较大小的接口IntCompare，这个接口实际上充当了C语言中函数指针的功能，在使用时，开发人员可以根据实际需求传入自定义的类。假设分别有两个类Cmp1和Cmp2都实现了这个接口，分别用来在实现升序排序和降序排序时使用。其实这也是策略设计模式所用到的思想。