java学习笔记--随记

<这是一个自学笔记，简要记录，只为加深理解记忆，希望对大家也有帮助>

java相关：

jdk 是java的开发包即开发工具，它提供了java的开发环境和运行环境，是面向开发人员使用的SDK，提供的java API，将java源码编译为class字节码文件，通常jdk中就包含了jre；jre 是java运行环境，用于执行java程序，是面向Java程序的使用者，而不是开发者（当然开发者也是需要的）。

编译执行：

java从源文件创建到程序运行大致需要两个步骤：1.源文件有编译器编译成字节码2.字节码由虚拟机解释执行（由于既要编译又要解释执行所以java又叫半解释语言）；

执行过程大概又能分为两个过程：1.类的加载2.类的执行。需要说明的是jvm在程序主动使用类的时候才回去加载，并且只加载一次。

下面是执行的详细步骤：

1.）在编译好得到AppMain.class文件后，在命令行上敲java AppMain，系统就会启动jvm进程，jvm进程从classpath路径找到AppMain.class的二进制文件，将AppMain类信息加载到运行时数据区的方法区内，这个过程叫做AppMain类的加载。

2.）然后jvm寻找AppMain的主函数入口并执行main

3.）若new一个animal类，则加载animal类之后，jvm首先做的就是在堆区中为animal分配内存，然后调用构造函数初始化animal实例，这个animal实例持有指向方法区的animal类的类型信息（其中包含方法表，java动态绑定的底层实现）的引用。

4.）当执行animal中的一个eat方法时，jvm先根据animal引用找到animal对象，然后根据animal对象持有的引用定位到方法区中的animal类的类信息的方法表，并获取到eat方法的字节码地址。

5.）执行eat函数。

特别说明：java中使用的public、protected的实例方法都使用动态绑定机制，所有的私有方法、静态方法、构造器、初始化方法都采用静态绑定机制；而使用动态绑定机制的时候才会使用方法表；

一、java技术3大特性：

1、JVM 

java虚拟机的基本功能如下：

（1） 通过classloader寻找和裝载class文件

（2）解释字节码成指令并执行，提供class文件运行环境

（3）进行运行期间垃圾回收

（4）提供与硬件交互的平台

其它：

虚拟机并不关心Class的来源是什么语言，只要它符合Java class文件格式就可以在Java虚拟机中运行。使用Java编译器可以把Java代码编译为存储字节码的Class文件，使用JRuby等其他语言的编译器一样可以把程序代码编译成Class文件

编译器编译java源代码后，会生成字节码，这是为JVM生成的机器码指令。

<图1>

2、垃圾回收

利用系统级线程跟踪内存分配，在java虚拟机空闲周期，垃圾收集线程检查并释放那些可被释放的内存。

3、代码安全

（1）第一关：编写的代码首先要被编译成class文件，如果代码写的有问题，在编译期间就有错误提示。

（2）第二关：再通过编译后，在类装载的时候会进行类装载检查，把本机上的类和网络资源的类相分离，由此限制“特洛伊木马”应用。

（3）第三关：类装载后，在运行前，还会进行字节码校验，以判断程序是安全的。

（4）第四关：如果程序在网络上运行，还有沙箱保护，即程序没有获得授权，只能在沙箱限定范围内运行。

<图2>

二、java开发环境配置

<略>

三、java之helloworld

public class HelloWorldApp{//声明类

public static void main（String args[]）{ //声明程序执行起点，static是告知main()是用于HelloWorldApp类

System.out.println("hello world!"); //显示到标准输出流

}

}

四、关键字，java语言自身保留的，由java开发和运行平台认识。

列出部分含义：

abstract：标明类或类中方法是抽象的

catch：处理例外情况，用来捕捉异常

extends：用来表明一个类是另一个类的子类

final：用来标明一个类不能派生出子类，或类中的方法不能被覆盖，或声明一个变量是常量

finally：异常处理，声明一个肯定会被执行到的块

implements：声明一个类实现了给定接口

import：表明要访问指定的类或包

instanceof：用来测试一个对象是否为指定类的实例

interface：接口

native：用来声明一个方法是由与机器语言相关实现的（如c、c++）

new：用来申请新对象

package：包

private：私有模式

protected：保护模式

public：公共模式

return：从方法中返回值

static：表明域或方法是静态的，属于类的

super：当前对象的父类对象的引用

synchronized：表明一段代码执行需要同步

this：当前对象的引用

throw：抛出一个异常

throws：声明方法中抛出的所有异常

try：尝试一个可能抛出异常的程序块

volatile：表明两个或多个变量必须同步发生变化

assert：声明断言

enum：声明枚举类型

关键字不是一成不变的，可能随发布版本变动；所有关键字都小写；boolean是关键字，true和false不是关键字；表示类的关键字是class。

五、java类和对象

（1）对象包括实体对象（看得见摸得着的具体事物）和逻辑对象（存在思维中的东西的反应）；

（2）对象的抽象，如对张三、李四“人”可以从身高体重爱好等方面描述，而这种描述就构建出了“人”这个对象；

（3）java中的类就是把抽象的对象用类来表达；

（4）java中的对象是一个类的实例，一个实际例子；

（5）类可以称作是模板，即一个对象模型；

1、面向对象的3大特征

（1）封装 ：把东西包裹起来，是java相面对象特点的表现，封装是一种信息隐藏技术。也就是说如果使用了封装技术，别人只是用我们做出来的东西，而看不见我们所做东西的内部结构。

封装的功能：

---隐藏对象的实现细节

---迫使用户去使用一个界面访问数据

----使代码更好维护

（2）继承：是一种关系，继承可以使得子对象具有父对象的各种属性和方法，而不用再次编写相同的代码，在继承的同时，还可以重新定义某些属性，并重写某些方法，即覆盖父对象的原有属性和方法，使其获得与父对象不同的功能。

（3）多态：同一行为的多种不同表达，或同一行为多种不同实现就叫多态。

2、java类基本构成

包定义语句

import语句

类定义{

成员变量

构造方法

成员方法

}

（1）包是类、接口或其它包的集合，包主要用来将类组织起来成为组，从而对数目众多的类进行层次式管理，简而言之：从逻辑上讲包是一组相关类的集合，从物理上讲，同包即同目录。java是一个单根系统，最终的根就是“Object”。

（2）import 为了使用某一个包的成员，我们需要在java程序中导入该包，import语句为编译器指明了寻找类的途径。

3、访问修饰符

为了实现信息封装和隐藏，java对类中属性和方法进行有效访问和控制，将他们分为4个等级：

private、无修饰符、protected、public

4、构造方法

(1)创建对象时，会自动调用构造方法来初始化成员变量。

(2)构造方法没有返回，名称与类名相同，一般以public来说明;

(3)如果不写构造方法，java默认提供一个无参，空体的方法

(4)当定义构造方法后，系统不再提供默认的

(5)this作为方法名初始化对象时，相当于调用本类其它构造函数，它必须作为构造方法的第一句

5、包装类

（1）基本数据类型的包装类，由于基本数据类型不支持面向对象的机制，当基本数据类型转换为String时会很麻烦，于是采用了包装类来处理。

8个基本数据类型对应8个包装类。包装类常用功能就是将字符串类型转成为基本数据类型，如：String str = “123”；int a = Integer.parserInt(str);

(2)自动包装和自动解包，Integer a1 = 5；//自动包装 int a2 = new Integer(5);//自动解包

六、java高级类特性

1、继承

（1）extends关键字

（2）初始化子类，必先初始化父类

（3）单继承，java允许一个类仅能继承一个其它类，即一个类只能有一个父类，后面还有个叫接口的东西，允许了多继承的大部分好处。（单继承和多继承的优点是面向对象程序员广泛讨论的话题）（mark：多继承有啥缺点呢？）

（4）构造方法不能被继承，换句话说类得到构造方法只有两种方法，或者重写构造，或者是一个默认的构造，子类不会继承父类的构造方法

（5）关键字super，可被用来引用该类的父类成员变量或方法，父类行为被调用就好像行为是本类的一样，而且调用行为不必发生在父类中

super的功能：

获取父类中被子类隐藏了的数据成员；

获取已经覆盖了的方法；（也可以从祖先类中获取，具有追溯性，一直向上找，直到找到为止，很重要的一个特点）

作为方法名表示父类构造方法；（调用父类构造）

（6）调用父类构造，无论super还是this都必须放在构造方法的第一行

2、方法的覆盖和重载

（1）方法的覆盖：在类继承中，子类可以修改从父类继承来的行为，即有不同功能，但又有着相同的：名称、返回类型、参数列表

哪个方法被调用：规则是，编译时看数据类型，运行时看实际对象类型（new后跟的构造方法是哪个类的），一句话new谁就调用谁的方法，这里也是多态性的一个特性

覆盖方法的规则：

覆盖方法的返回类型、方法名称、参数列表与它所覆盖的方法相同；

覆盖方法不能比它所覆盖方法的访问性差，即权限不允许变小；

覆盖方法不能比它所覆盖方法抛出更多的异常；

（2）方法的重载：就是同一方法，有多个不同版本，即方法名称相同，参数列表不同，返回类型可以相同也可以不同；

构造方法也是可以重载的；

3、java中的多态

（1）多态是同一行为具有多个不同表现形式或形态的能力。

Employee e = newEmployee ();

Employee e = new Manager();

一个员工既可以是普通员工，也可以是经理，这就是多态

（2）instanceof运算符 多态性带来一个问题，就是如何判断一个变量实际引用的类型，c++使用RTTI，java使用instanceof

（3）动态绑定

程序运行以前执行绑定（由编译器和链接程序，如果有的话），这叫做早期绑定；

后期绑定叫作动态绑定，由语言实现；如果一种语言实现了后期绑定，同时必须提供一些机制，可在运行期判断对象类型，并分别调用适当的方法；

java采用的都是后期绑定技术，除非他是一个final。

4、static修饰符

static表示静态的，类中的静态变量和静态方法能够和类名一起使用，不需要创建对象来访问静态成员，所以静态修饰的变量又称为类变量，这和实例对象变量值不同，而静态变量只会有一个内存空间，即使多个实例也只共享同一个内存空间。访问有两种方式，对象或类名如Employee.salary

在类装载（类是由类加载器加载到内存中）的时候static就会被初始化。

有关静态变量或方法的要点：

（1）一个类的静态方法只能访问静态属性

（2）一个类的静态方法不能直接调用非静态方法

（3）如访问控制权限允许，static属性和方法可以使用对象名+‘.’方式调用，当然也可使用实例+‘.’方式

（4）静态方法中不存在当前对象，因而不能使用this，也不能使用super

（5）静态方法不能被非静态方法覆盖

（6）构造方法不允许声明为static

（7）静态初始器在类第一次使用时，只被初始化一次（只运行一次）

（8）静态import，静态引用可以使我们像调用本地方法一样调用这个引入的方法 （mark：那该方法也是静态的吗？）

5、final 最终态

final规则：

final标记的类不能被继承；

final标记的方法不能被子类重写；

final标记的变量（成员和局部）成为常量，只能赋值一次；

final标记的成员变量必须在声明的时候同时赋值，如果在声明的时候没有赋值，那么只有一次赋值的机会，而且只能在构造方法中显示赋值，然后才能使用；

final标记的局部变量可以只声明不赋值，然后在进行一次性赋值；

final一般标记那些通用性的功能、实现方式或取值不能随意被改变的成分，以避免被误用；

（public final int max = 25；）

java允许final被用在类上，如果这样做了（放在class前面），如果这样做了，类便不能派生出子类，这样做是出于安全原因，如String类是一个final类，对字符串的引用，就保证是String的引用，而不是某个其它类的字符串，因为String可能被恶意修改过

被标记为static或private的方法被自动的final，因为动态联编在这两种情况下都不能应用；