java进阶

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一、Java进阶

1.注解（Annotation）

最早使用的注解 方法重写 @Override（表明从父类重写过来的）
Java中的注解也称标注，可以用来对类，方法，属性，参数，包等进行标注，然后让编译器或运行时其他类进行解析，完成某个功能。注解也可以编译到字节码文件中。

a.内置注解

Java中已经定义好的注解。

• @Override - 检查该方法是否是重写方法。如果发现其父类，或者是引用的接
  口中并没有该方法时，会报编译错误。
• @Deprecated - 标记过时方法。如果使用该方法，会报编译警告。
• @SuppressWarnings - 指示编译器去忽略注解中声明的警告。
• @FunctionalInterface 用于指示被修饰的接口是函数式接口。

b.元注解

由JavaApi提供的，用于修饰注解的注解，通常在注解的定义上。

• @Target 用于描述注解的使用范围（即：被描述的注解可以用在什么地方。）

	ElementType.TYPE 可以应用于类的任何元素。
	ElementType.CONSTRUCTOR 可以应用于构造函数。
	ElementType.FIELD 可以应用于字段或属性。
	ElementType.LOCAL_VARIABLE 可以应用于局部变量。
	ElementType.METHOD 可以应用于方法级注释。
	ElementType.PACKAGE 可以应用于包声明。
	ElementType.PARAMETER  可以应用于方法的参数。

• @Retention 注解生效范围
  1. SOURCE:在源文件中有效（即源文件保留）
  2. CLASS:在 class 文件中有效（即 class 保留）
  3. RUNTIME:在运行时有效（即运行时保留）

c.自定义注解

2.对象克隆

对象克隆—对象复制
将一个已经存在的对象以及对象数据克隆到另一个对象中，类实现Cloneable接口 重写Object 类中clone(),在重写的clone方法中，调用父类clone方法返回一个对象
克隆方法：

• 浅克隆：克隆一个对象时，如果对象中有关联的对象，只将关联对象的地址复制过来。
• 深克隆：克隆一个对象时，如果对象中有关联的对象，将关联的对象也一块克隆（创建一个新的）。
  如何做到深克隆：

1. 在每一层中都重写clone方法,类实现Coneable接口，层级多了就比较麻烦
2. 序列化方式：对象输入和输出流

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3. Java设计模式（Java design patterns）

a.软件设计模式概念

设计模式概念：在实际开发中，经常出现的问题，进行总结，优化后的解决方案。
本质：面向对象设计的实际运用，是对类的封装性，继承性和多态性以及类与类之间关系的应用。可以提高设计能力；有助于阅读源码；提高程序设计的复用性，可读性，可拓展性（在程序后期添加新功能时，改动成本最低，尽量不影响之前的功能）

b.建模语言（UML）

是一种帮助开发人员进行设计的语言，使用图形符号来表示各模块之间的关系。
Java基本关系：
类
接口
类与类之间的关系：
1. 依赖关系：在一个类的方法中，使用到了另一个类，具有临时性。
2. 关联关系 ：把一个类当做另一个类的属性
组合中还可以根据强弱关系程度分为组合，聚合关系
3. 继承关系
4. 实现关系

c.面向对象设计原则

① 单一职责原则：一个类不要负责太多的事情，否则会使内部耦合度太高，不利于拓展
优点：低耦合、高内聚
② 开闭原则：对拓展开放，对修改封闭，不建议修改原有的代码，建议通过扩展一个新的类实现新的功能。
优点：适用性、灵活性、
③里氏替换原则：
继承优势：提高代码复用性，可拓展性
劣势：侵入性，父类修改会影响子类
定义：在使用重写父类方法时，不要在重写后对子类运行产生影响。子类调用的是父类的方法，重写后，0替换成自己的重写的方法，造成结果被影响。
在使用父类时，可以换成子类
④接口隔离：可以根据不同的功能设计接口，不要将所有的功能涉及到一个接口中
⑤依赖倒置：有多个同类型事物时，可以抽取一个共同的抽象层，具体的实现细节依赖于抽象。
⑥迪米特原则：一个对象应该对其他对象有最少的了解（最少知识原则），跟你不相关的对象就不要在你的类里面存在。
⑦组合/聚合复用原则：优先使用组合，使系统更灵活，其次再考虑继承，达到复用的目的。
在某些情况下，B类中只使用A类中的方法，可以不用使用继承关系，可以在B中关联A，调用A中的方法；还可以在B中依赖A。

d.设计模式

设计模式：Java中设计模式共23种。
分为三类：

• 创建型：如何创建对象，特点：将对象的创建与使用分离
  单例模式：解决一个类在一个程序中保证只能创建一个对象。如：Windows任务管理器窗口，只需要创建一个
  这个对象由单例类自己创建，并向外提供访问方法。实现方式有两种：
  1. 饿汉式（急切式）：在类加载时就把唯一单例对象就创建好了，不存在线程安全问题
  2. 懒汉式单例：在类加载时，并不创建单例对象，在第一次获取单例对象时才创建，存在线程安全问题如果同时有多个线程访问，有可能多个线程同时进入到if条件中，跳过条件，创建多个对象。可以给方法加锁（加synchronized）虽然能解决问题，但是并发访问效率变低，一次只能进一个线程。
  解决办法：双层检索加volatile
  
  工厂模式：
  1. 简单工厂模式
     有一个工厂类，负责生产某一类产品，同一类产品，具备同一个抽象父类（抽象类，接口），将创建对象与使用对象分离（spring的设计思想），违背开闭原则，添加一个产品就需要修改工厂代码。
  2. 工厂方法模式
     对工厂进行抽象，一个抽象的产品对应一个抽象的工厂，一个具体的产品对应一个具体的工厂，一个具体的工厂负责生产一个具体的产品，需要扩展新产品，只需要添加新的具体产品类和新的生产该产品的具体工厂类即可，不需要修改原的工厂，符合开闭原则。
  3. 抽象工厂模式
     抽象工厂负责一系列产品（某一个公司产品 某为手机 某为汽车），在抽象工厂中定义生产不同的产品，具体的工厂负责生产一系列公司的一系列产品
     原型模式：
     在开发过程中，需要创建多个相同的对象，每次使用new创建开销比较大，使用对象克隆，在先创建出来的原型对象为模板，进行对象的克隆复制，提高创建的效率。如：简历，写一份，复制多份；奖状，复制多份，学校信息一致，只需修改名字即可。
• 结构型：

1. 代理模式
   目标对象的代理者，帮助目标（实际执行者）完成额外的功能，而不用修改目标代码。
   如：汽车厂卖汽车，不需要自己卖，可以让4S店代理去卖。
   优点：将目标与添加的功能相分离，保护目标对象，耦合度降低，增加新的功能不需要修改目标对象。
   代理实现可分为静态代理和动态代理。

• 静态代理：一个代理类可以对某一类的目标提供代理，满足开闭原则（添加一类目标时，可以扩展添加一个新的代理类），但是对于框架场景就不太适合，代码是写死的，不够灵活，因为框架要对任意的类进行代理，静态代理就不能满足需求了，在我们的项目中，如果只对某对象进行代理，可以进行静态代理。
• 动态代理：在运行时可以动态创建代理类，分为jdk代理和cglib代理
  1. jdk代理：创建一个代理对象生成器，实现InvocatiionHandler，重写invoke方法，此方法会被代理动态调用。代理对象在运行时，被动态的创建，可以代理任意的目标对象，提高灵活度，但是被代理的目标对象，必须实现一个接口， 在生成代理对象时，需要提供接口来获取目标对象信息，底层实现使用的是反射机制。
  2. cglib代理：实现时不需要目标类实现接口，采用动态字节码生成技术，为我们的目标类生成一个子类对象，当调用方法时，对方法进行拦截，调用目标类的方法。
     要求目标类不能是final修饰，方法也不能是final/static修饰的。
  3. spring框架中俩种代理生成机制都实现了。
     可以根据目标是否实现接口，自动选择生成代理对象的方式，默认采用cglib代理方式生成。

2. 适配器模式
   在两个互不相同的事物之间提供一个转换，使得两者可以互通。比如：读卡器，电脑没有专门的SD卡接口，出现了读卡器，实现了SD卡和电脑之间连接。

• 行为型：

1. 模板方法模式
   在程序开发中，有些实现步骤是固定的，可以抽取父类，在父类中实现各个步骤，再在父类中定义一个流程控制方法，在此方法中按照步骤调用执行，可以将某个容易发生变化的步骤定义为抽象方法，针对不同的情况，可以扩展一个子类实现抽象的方法，最终由子类对象调用父类中流程控制的方法就行。
2. 策略模式
   可以将同一种功能不同实现细节先抽取一个抽象接口/抽象类然后把不同的实现让子类继承实现，最终选择时，只需要选择不同的子类即可，将不同的实现封装到不同的子类中。
3. 观察者模式
   定义了一种一对多的依赖关系，让多个观察者对象同时监听某一个主题对象。
   例如：微信公众号有新内容更新的话，它就会推送给关注公众号的微信客户端，微信用户就是观察者，微信公众号是被观察者，可以实现广播机制。

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总结

面向对象设计原则

• 开闭原则：要求对扩展开放，对修改关闭
• 里氏替换原则：不要破坏继承体系
• 依赖倒置原则：要求面向接口编程
• 单一职责原则：实现类职责要单一
• 接口隔离原则：在设计接口的时候要精简单一
• 迪米特法则：只与直接的朋友的通信
• 合成复用原则：尽量使用聚合和组合的方式，而不是使用继承