【JavaSE】基础知识复习 (二)

1.面向对象

对象内存分析

举例：

class Person { //类：人
  String name;
  int age;
  boolean isMale;
}
public class PersonTest { //测试类
    public static void main(String[] args) {
    Person p1 = new Person();
    p1.name = "赵同学";
    p1.age = 20;
    p1.isMale = true;
    Person p2 = new Person();
    p2.age = 10;
    Person p3 = p1;
    p3.name = "郭同学";
  }
}

内存分析图：

类的成员

类成员之一：成员变量

成员变量声明

成员变量 vs 局部变量

类成员之二：方法

方法调用内存分析

举例：

        public class Person {
            public static void main(String[] args) {
                Person p1 = new Person();
                p1.eat();
            }
            public static void eat() {
                sleep();
                System.out.println("人：吃饭");
            }
            public static void sleep(){
                System.out.println("人：睡觉");
                doSport();
            }
            public static void doSport(){
                System.out.println("人：运动");
            }
        }

方法重载 (overload)

最经典的方法重载案例

可变形参

方法递归

递归方法调用：方法自己调用自己的现象就称为递归。

递归方法包含了一种隐式的循环。
递归方法会重复执行某段代码，但这种重复执行无须循环控制。
递归一定要向已知方向递归，否则这种递归就变成了无穷递归，停不下来，类似于死循环。最终发生栈内存溢出。

递归的分类: 直接递归、间接递归。

注意

类成员之三：构造器

语法格式

特点

如果没有显式手动声明类的构造器时，系统会默认提供一个无参构造器，且该构造器的修饰符与默认与类的修饰符相同
如果显式定义类的构造器后，系统就不会再提供默认的无参构造器了
在类中，至少会存在一个构造器
构造器是可以重载的

this()

同一个类中构造器互相调用

注意点

类成员之四：代码块

静态代码块

特点

public class Chinese {
    // private static String country = "中国";
     private static String country;
     private String name;
     {
         System.out.println("非静态代码块，country = " + country);
     }
     static {
         country = "中国";
         System.out.println("静态代码块");
     }
     public Chinese(String name) {
         this.name = name;
     }
}

public class TestStaticBlock {
     public static void main(String[] args) {
         Chinese c1 = new Chinese("张三");
         Chinese c2 = new Chinese("李四");
     }
}

非静态代码块

特点

面向对象特征

面向对象特征之一：封装性

"高内聚、低耦合"

什么是封装性？

通俗的讲，把该隐藏的隐藏起来，该暴露的暴露出来。这就是封装性的设计思想。

面向对象特征之二：继承

继承性

方法重写 (override/overwrite)

方法重写的要求

跨包必须pulbic

super

调用父类被重写的方法

调用父类中同名的成员变量

子类构造器调用父类构造器

小结：this与super

this 和 super的使用格式

面向对象特征之三：多态

一千个读者眼中有一千个哈姆雷特。

多态的理解

运行时、编译时

多态的好处/弊端

开闭原则 OCP

虚方法调用

成员变量没有多态性

向上/下转型

为什么要类型转换？

如何向下/上转型？

instanceof关键字

Object根父类

Object类的方法

根据 JDK 源代码及 Object 类的 API 文档，Object 类当中包含的方法有 11 个。

这里我们主要关注其中的 6 个：

(重点)equals()

(重要)toString()

clone()

public static void main(String[] args) {
    Animal a1 = new Animal("花花");
    try {
        Animal a2 = (Animal) a1.clone();
        System.out.println("原始对象：" + a1);
        a2.setName("毛毛");
        System.out.println("clone 之后的对象：" + a2);
    } catch (CloneNotSupportedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

class Animal implements Cloneable{
    private String name;
    public Animal() {
        super();
    }
    public Animal(String name) {
        super();
        this.name = name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Animal [name=" + name + "]";
    }
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        // TODO Auto-generated method stub
        return super.clone();
    }
}

finalize()

在 JDK 9 中此方法已经被标记为过时的。

public class FinalizeTest {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person("Peter", 12);
        System.out.println(p);
        p = null;//此时对象实体就是垃圾对象，等待被回收。但时间不确定。
        System.gc();//强制性释放空间
    }
}
class Person{
    private String name;
    private int age;
    public Person(String name, int age) {
        super();
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    //子类重写此方法，可在释放对象前进行某些操作
    @Override
    protected void finalize() throws Throwable {
        System.out.println("对象被释放--->" + this);
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";
    }
}

getClass()

hashCode()

native关键字

static关键字

如果想让一个成员变量被类的所有实例所共享，就用 static 修饰即可，称为类变量（或类属性）！

类属性、类方法的设计思想

静态变量

静态方法

单例(Singleton)设计模式

设计模式

何为单例模式？

饿汉式

无论用不用得到，总会加载一个实例，就像吃货的身上总会带着食物

饿汉式是一种在类加载时就创建实例的单例模式。它的特点是无论是否会被使用到，实例对象都在类加载时被创建。

class Singleton {
     // 1.私有化构造器
     private Singleton() {
     }
     // 2.内部提供一个当前类的实例
     // 4.此实例也必须静态化
     private static Singleton single = new Singleton();
     // 3.提供公共的静态的方法，返回当前类的对象
     public static Singleton getInstance() {
         return single;
     }
}

懒汉式

不需要的时候懒得加载实例，用到的时候才加载实例，默认为null

懒汉式属于一种延迟加载的单例模式，它的特点是在第一次使用时创建实例对象，而不是在类加载时就创建。
懒汉式可以避免在不需要实例对象时的资源浪费，只有在需要时才进行创建。这种延迟加载的特性使得它在某些情况下更加高效。

class Singleton {
     // 1.私有化构造器
     private Singleton() {
     }
     // 2.内部提供一个当前类的实例
     // 4.此实例也必须静态化
     private static Singleton single;
     // 3.提供公共的静态的方法，返回当前类的对象
     public static Singleton getInstance() {
         if(single == null) {
             single = new Singleton();
         }
         return single;
     }
}

懒汉式 VS 饿汉式

单例模式的优点及应用场景

main方法如何理解？

final关键字

final：最终的，不可更改的

final修饰类 (太监类)

final修饰方法

final修饰变量

抽象类与抽象方法 (abstract关键字)

理解抽象类

语法格式

使用说明

注意事项

抽象类中可以定义构造方法吗？

模板方法设计模式

abstract class Template {
     public final void getTime() {
         long start = System.currentTimeMillis();
         code();
         long end = System.currentTimeMillis();
         System.out.println("执行时间是：" + (end - start));
     }
     public abstract void code();
}
class SubTemplate extends Template {
     public void code() {
         for (int i = 0; i < 10000; i++) {
             System.out.println(i);
         }
     }
}

接口

声明格式

接口成员

Java8之前，接口只能写 公共的抽象方法 和 公共的静态常量
Java8开始，接口引入了 默认方法 和 静态方法 的概念，这两种方法都可以有方法体，不需要实现类去实现，默认方法可以被实现类重写，静态方法则不能被实现类直接使用，只能被接口自身调用

这两种方法的引入解决了接口升级和维护的问题，‌使得接口可以更加灵活地扩展功能

Java9开始，接口还可以定义私有方法，这些私有方法只能被接口内部的其他方法调用，本能被接口的实现类直接访问和调用

使用规则

类实现接口

接口的多实现

接口的多继承

一个接口能继承另一个或者多个接口，接口的继承也使用 extends 关键字，子接口继承父接口的方法。
所有父接口的抽象方法都有重写。
方法签名相同的抽象方法只需要实现一次。

public interface Chargeable {
     void charge();
     void in();
     void out();
}

定义子接口：
public interface UsbC extends Chargeable,USB3 {
     void reverse();
}

定义子接口的实现类：
public class TypeCConverter implements UsbC {
     @Override
     public void reverse() {
         System.out.println("正反面都支持");
     }
     @Override
     public void charge() {
         System.out.println("可充电");
     }
     @Override
     public void in() {
         System.out.println("接收数据");
     }
     @Override
     public void out() {
         System.out.println("输出数据");
     }
}

接口与实现类对象构成多态引用

使用接口的静态成员

接口不能直接创建对象，但是可以通过接口名直接调用接口的静态方法和静态常量。

使用接口的非静态方法

JDK8中相关冲突问题

默认方法冲突原则

（1）类优先原则

当一个类，既继承一个父类，又实现若干个接口时，父类中的成员方法与接口中的抽象方法重名，子类就近选择执行父类的成员方法。

（2）接口冲突（左右为难）

当一个类同时实现了多个父接口，而多个父接口中包含方法签名相同的默认方法时，怎么办呢？无论你多难抉择，最终都是要做出选择的。

解决办法：子类通过接口名.super.方法名()区分

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

当一个子接口同时继承了多个接口，而多个父接口中包含方法签名相同的默认方法时，怎么办呢？

解决办法：子接口通过重写默认方法区分

常量冲突问题

接口的总结

abstract与interface

不同点

核心区别

核心区别: 抽象类中可以包含普通方法和普通字段, 这样的普通方法和字段可以被子类直接使用(不必重写), 而接口中不能包含普通方法,子类必须重写所有的抽象方法。

相同点

// 抽象类
abstract class Animal {
    abstract void makeSound();
}
 
// 实现抽象类
class Dog extends Animal {
    void makeSound() {
        System.out.println("Woof!");
    }
}
 
// 接口
interface Flyable {
    void fly();
}
 
// 实现接口
class Bird implements Flyable {
    void fly() {
        System.out.println("I'm flying!");
    }
}
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Animal dog = new Dog();
        dog.makeSound(); // 输出: Woof!
 
        Bird bird = new Bird();
        bird.fly(); // 输出: I'm flying!
    }
}

内部类

成员内部类

使用规则

创建成员内部类对象

    public class TestMemberInnerClass {
        public static void main(String[] args) {
            //创建静态内部类实例，并调用方法
            Outer.StaticInner inner = new Outer.StaticInner();
            inner.inFun();
            //调用静态内部类静态方法
            Outer.StaticInner.inMethod();
            System.out.println("*****************************");

            //创建非静态内部类实例（方式 1），并调用方法
            Outer outer = new Outer();
            Outer.NoStaticInner inner1 = outer.new NoStaticInner();
            inner1.inFun();
            //创建非静态内部类实例（方式 2）
            Outer.NoStaticInner inner2 = outer.getNoStaticInner();
            inner1.inFun();
        }
    }
    class Outer{
        private static String a = "外部类的静态 a";
        private static String b = "外部类的静态 b";
        private String c = "外部类对象的非静态 c";
        private String d = "外部类对象的非静态 d";
        static class StaticInner{
            private static String a ="静态内部类的静态 a";
            private String c = "静态内部类对象的非静态 c";
            public static void inMethod(){
                System.out.println("Inner.a = " + a);
                System.out.println("Outer.a = " + Outer.a);
                System.out.println("b = " + b);
            }
            public void inFun(){
                System.out.println("Inner.inFun");
                System.out.println("Outer.a = " + Outer.a);
                System.out.println("Inner.a = " + a);
                System.out.println("b = " + b);
                System.out.println("c = " + c);
// System.out.println("d = " + d);//不能访问外部类的非静态成
                员
            }
        }
        class NoStaticInner{
            private String a = "非静态内部类对象的非静态 a";
            private String c = "非静态内部类对象的非静态 c";
            public void inFun(){
                System.out.println("NoStaticInner.inFun");
                System.out.println("Outer.a = " + Outer.a);
                System.out.println("a = " + a);
                System.out.println("b = " + b);
                System.out.println("Outer.c = " + Outer.this.c);
                System.out.println("c = " + c);
                System.out.println("d = " + d);
            }
        }
        public NoStaticInner getNoStaticInner(){
            return new NoStaticInner();
        }
    }

局部内部类

非匿名局部内部类

public class TestLocalInner {
        public static void main(String[] args) {
            Outer.outMethod();
            System.out.println("-------------------");
            Outer out = new Outer();
            out.outTest();
            System.out.println("-------------------");
            Runner runner = Outer.getRunner();
            runner.run();
        }
    }
    class Outer{
        public static void outMethod(){
            System.out.println("Outer.outMethod");
            final String c = "局部变量 c";
            class Inner{
                public void inMethod(){
                    System.out.println("Inner.inMethod");
                    System.out.println(c);
                }
            }
            Inner in = new Inner();
            in.inMethod();
        }
        public void outTest(){
            class Inner{
                public void inMethod1(){
                    System.out.println("Inner.inMethod1");
                }
            }
            Inner in = new Inner();
            in.inMethod1();
        }
        public static Runner getRunner(){
            class LocalRunner implements Runner{
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("LocalRunner.run");
                }
            }
            return new LocalRunner();
        }
    }
    interface Runner{
        void run();
    }

匿名内部类

枚举类

开发中，当需要定义一组常量时，强烈建议使用枚举类。

定义枚举类

JDK5之前

JDK5之后

ENUM定义的要求和特点

ENUM中常用方法

import java.util.Scanner;
public class TestEnumMethod {
    public static void main(String[] args) {
        //values()
        Week[] values = Week.values();
        for (int i = 0; i < values.length; i++) {
            //ordinal()、name()
            System.out.println((values[i].ordinal()+1) + "->" + values
                    [i].name());
        }
        System.out.println("------------------------");
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        System.out.print("请输入星期值：");
        int weekValue = input.nextInt();
        Week week = values[weekValue-1];
        //toString()
        System.out.println(week);
        System.out.print("请输入星期名：");
        String weekName = input.next();
        //valueOf()
        week = Week.valueOf(weekName);
        System.out.println(week);
        input.close();
    }
}

实现接口的枚举类

语法

interface Info{
    void show();
}
//使用 enum 关键字定义枚举类
enum Season1 implements Info{
    //1. 创建枚举类中的对象,声明在 enum 枚举类的首位
    SPRING("春天","春暖花开"){
        public void show(){
            System.out.println("春天在哪里？");
        }
    },
    SUMMER("夏天","夏日炎炎"){
        public void show(){
            System.out.println("宁静的夏天");
        }
    },
    AUTUMN("秋天","秋高气爽"){
        public void show(){
            System.out.println("秋天是用来分手的季节");
        }
    },
    WINTER("冬天","白雪皑皑"){
        public void show(){
            System.out.println("2002 年的第一场雪");
        }
    };
    //2. 声明每个对象拥有的属性:private final 修饰
    private final String SEASON_NAME;
    private final String SEASON_DESC;
    //3. 私有化类的构造器
    private Season1(String seasonName,String seasonDesc){
        this.SEASON_NAME = seasonName;
        this.SEASON_DESC = seasonDesc;
    }
    public String getSEASON_NAME() {
        return SEASON_NAME;
    }
    public String getSEASON_DESC() {
        return SEASON_DESC;
    }
}

注解

注解与注释

注解的重要性

常见的注解作用

三个最基本的注解

import java.util.ArrayList;
public class TestAnnotation {
    @SuppressWarnings("all")
    public static void main(String[] args) {
        int i;
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add("hello");
        list.add(123);
        list.add("world");
        Father f = new Son();
        f.show();
        f.methodOl();
    }
}
class Father{
    @Deprecated
    void show() {
        System.out.println("Father.show");
    }
    void methodOl() {
        System.out.println("Father Method");
    }
}
class Son extends Father{
/* @Override
void method01() {
System.out.println("Son Method");
}*/
}

元注解

import java.lang.annotation.*;
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface Override {
}
package java.lang;
        import java.lang.annotation.*;
        import static java.lang.annotation.ElementType.*;
@Target({TYPE, FIELD, METHOD, PARAMETER, CONSTRUCTOR, LOCAL_VARIABL
        E})
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface SuppressWarnings {
    String[] value();
}
package java.lang;
        import java.lang.annotation.*;
        import static java.lang.annotation.ElementType.*;
@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(value={CONSTRUCTOR, FIELD, LOCAL_VARIABLE, METHOD, PACKAGE, P
        ARAMETER, TYPE})
public @interface Deprecated {
}

自定义注解（未完）

Java 实现自定义注解_java自定义注解-CSDN博客

JUnit单元测试（未完）

测试分类

JUnit单元测试介绍

JUnit使用

JUnit4.x版本要求

创建Maven JavaSE项目

导入依赖

junit-4.12.jar
//junit-4.11之后需要自己导入该包
hamcrest-core-1.3.jar

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/junit/junit -->
<dependency>
    <groupId>junit</groupId>
    <artifactId>junit</artifactId>
    <version>4.12</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.hamcrest/hamcrest-core -->
<dependency>
    <groupId>org.hamcrest</groupId>
    <artifactId>hamcrest-core</artifactId>
    <version>1.3</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>

包装类

包装类与基本数据类型的转换

装箱

拆箱

自动装箱与自动拆箱

基本数据类型、包装类与字符串的转换

（1）基本数据类型转字符串

（2）字符串转基本数据类型

其他方式小结

包装类的其他API

数据类型的最值

字符转大小写

整数转进制

比较的方法

包装类对象特点

包装类缓存对象

Double和Float不缓存对象，存的地址，只比较地址

类型转换问题

包装类对象不可变

public class TestExam {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 1;
        Integer j = new Integer(2);
        Circle c = new Circle();
        change(i,j,c);
        System.out.println("i = " + i);//1
        System.out.println("j = " + j);//2
        System.out.println("c.radius = " + c.radius);//10.0
    }
    /*
    * 方法的参数传递机制：
    * （1）基本数据类型：形参的修改完全不影响实参
    * （2）引用数据类型：通过形参修改对象的属性值，会影响实参的属性值
    * 这类 Integer 等包装类对象是“不可变”对象，即一旦修改，就是新对象，和
    实参就无关了
    */
    public static void change(int a ,Integer b,Circle c ){
        a += 10;
// b += 10;//等价于 b = new Integer(b+10);
        c.radius += 10;
/*c = new Circle();
c.radius+=10;*/
    }
}
class Circle{
    double radius;
}

Java17版本的包装类

不知道哪个版本开始，这个被弃用且移除了