基础知识

进制

进制	首位表示方式
二进制	0B
十进制	无
八进制	0
十六进制	0X

进制转换

x进制转十进制

正常，没什么问题

十进制转x进制

将该数不断除以x，直到商为0为止，然后将每一步得到的余数倒过来，就是对应的x进制

二进制转八进制/十六进制

从低位开始，将二进制三位/四位一组，转换成对应的八进制数即可。

八进制/十六进制转二进制

将八进制的每一位转成对应的一个3位二进制数即可，十六进制同理

原码、反码、补码

位运算符

按位与 &：两位全为1，结果为1，否则为0；
按位或 |：两位只要有一个为1，即可为1，否则为0；
按位异或 ^：两位一个为0，一个为1，结果为1，否则为0；
按位取反 ~：0->1，1->0；
>>算数右移低位溢出，符号位不变，用符号位补溢出的高位；（溢出：扔掉）本质是除2的n次方
<<算数左移符号位不变，低位补0；本质是乘2的n次方
>>>逻辑右移（无符号右移），低位溢出，高位补0；

面向对象

面向对象（初级）

对象内存布局

属性

属性=成员变量

对象的引用和对象名：

对象引用在栈里，对象在堆里

类和对象的内存分配机制

Person p2 = new Person();
Person p1 = p2//把p1赋给p2，或者说让p2指向p1

先在堆中创建一个Person对象，再在方法区创建对象的常量和加载信息，并将其地址返回给堆，基本数据类型则直接存放于堆中，而后将堆中的对象地址返回给栈中的p2,p2指向该地址。p1在栈中指向p2复制得到的地址。

Java内存结构分析

栈：一般存放基本数据类型（局部变量）；
堆：存放对象（Person person，数组等）；
方法区：常量池（常量，比如字符串），类加载信息

Java创建对象的流程简单分析

先加载Person类信息（属性和方法信息，只加载一次）；
在堆中分配空间，进行默认初始化；
将地址赋给p，p指向对象；
进行指定初始化，比如：p.name = "jack";

成员方法（方法）

方法调用机制

重载

递归

执行一个方法时，就创建一个新的受保护的独立空间（栈空间）
方法的局部变量时独立的，不会相互影响，比如n变量
如果方法中使用的是引用类型变量（比如数组、对象），就会共享该引用类型的数据
递归必须向退出递归的条件逼近，否则就是无限递归，出现StackOverflowError，就会死龟
当一个方法执行完毕，或者遇到return，就会返回，遵守谁调用，就结果返回给谁，同时当方法执行完毕或者返回时，该方法就执行完毕

可变参数

注意事项和使用细节

可变参数的实参可以为0个或者任意多个
可变参数的实参可以为数组
可变参数的本质就是数组
可变参数可以和普通参数类型的参数一起放在形参列表，但必须保证可变参数在最后
一个形参列表中只能出现一个可变参数

public int sum(String str,int... a)

作用域

全局变量和局部变量

全局变量可以用修饰符，局部变量不可以

构造器（构造方法）

一旦定义了自己的构造器，那么无参构造器（默认构造器）就被覆盖，就不能再使用无参构造器，除非自己重新定义一个无参构造器

构造器并不创建对象，而是对对象进行初始化

this关键字

this指当前对象自己

简单地说，哪个对象调用，this就代表了哪个对象

this的注意事项和使用细节

this关键字可以用来访问本类的属性、方法、构造器
this用于区分当前类的属性和局部变量
访问成员方法的语法：this.方法名(参数列表)
访问构造器的语法：this(参数列表)。注意只能在构造器中使用（即只能在构造器中访问另外一个构造器，必须放在第一条语句）
this不能在类定义的外部使用，只能在类定义的方法中使用

//构造器语法:this(参数列表)；必须放置于第一条语句
public T(){
    this("jack",100);//只能在构造器中使用这种语法，其他成员方法不得使用
    System.out.println()
}
public T(String name,int age){
    ......
}

this.name访问的一定是类的属性，而name则有可能访问的是成员方法的局部变量

对象数组

静态初始化

在定义数组的同时对数组元素进行初始化

BankAccount[] accounts = { new BankAccount(“Zhang", 100.00),

new BankAccount(“Li", 2380.00),}

动态初始化
- 使用运算符new为数组分配空间
```
type[ ] arrayName=new type[arraySize];
```
- 只是对象数组本身分配空间，并没有对数组元素进行初始化，即数组元素均为空，因此下列程序会报错
```
Person[] people = new Person[100];
        people[0].name="yyh";
```

面向对象（中级）

IDEA编译器

IDEA快捷键

删除当前行ctrl+d
复制当前行ctrl+alt+向下光标
补全代码alt+/
添加注释或者取消注释ctrl+/
导入该行需要的类alt+enter
快速格式化代码ctrl+alt+L
快速运行程序alt+R
生成构造方法alt+insert
查看一个类的层级关系ctrl+H
定位类的方法，查看某方法的源码ctrl+B
自动分配变量名.var

IDEA模板

settings->Editor->Live Templates里面都有

IDEA小技巧

点左下角的Structure可以看到一个对象的方法

在IDEA中动态传参数：Edit Configurations -> Program arguments

包

作用

区分相同名字的类
当类很多时，可以很好地管理类
控制访问范围

基本语法

package com.xxx.xxx......
    //package打包，后接包名

包的本质

创建不同的文件夹来保存类文件

包的命名

只能包含数字、字母、下划线、小圆点。但是不能用数字开头，不能是关键字或保留字

一般是小写字母+小圆点，一般是com.公司名.项目名.业务名，例如com.sina.crm.user

常用的包

java.lang.*默认引入

java.util.*系统提供的工具包

java.net.*网络包，网络开发

java.awt.*java界面开发，GUI

注意事项

package声明当前类所在的包，需要放在类的最上面，一个类最多只有一句package

import指令要求在package下面，可以有多句且没有顺序要求

访问修饰符

访问级别	访问修饰符	同类	同包	子类	不同包
公开	public	✓	✓	✓	✓
受保护	protected	✓	✓	✓
默认	没有修饰符	✓	✓
私有	private	✓

封装（encapsulation）

将抽象出的数据[属性]和对数据的操作[方法]封装在一起，数据被保护在内部，程序的其他部分只有通过被授权的操作[方法]，才能对数据进行操作

封装的好处

隐藏实现的细节
对数据进行验证，保证安全合理

封装的实现步骤（三部曲）

将属性进行私有化private【外部不能直接修改属性】
提供一个公共的(public)set方法，用于对属性判断并赋值

public void setXxx(类型 参数名){
    //加入数据验证的业务逻辑
    属性 = 参数名；
}

可以使用快捷键处理

提供一个公共的(public)get方法，用于获取属性的值

public XX getXxx(){//权限判断，Xxx某个属性
    return xx;
}

封装与构造器

将set方法写在构造器中，仍然可以起到防护的机制

public Person(String name, int age){
    //this.age = age;
    //this.name = name; 这样不好
    setName(name);//这样更好
    setAge(age);
}

继承（extends）

用于解决代码复用问题。多个类存在相同的属性（变量）和方法时，可以从这些类中抽象出父类（超类），在父类中定义这些相同的属性和方法，所有的子类不需要再重新定义这些属性和方法，只需要通过extends来声明继承父类即可。

继承设计的基本思想：父类构造器完成父类属性初始化，子类构造器完成子类属性初始化

继承的基本语法

class 子类 extends 父类{
    
}

子类自动拥有父类定义的属性和方法
父类又叫超类、基类
子类又叫派生类

继承的细节

子类继承了所有的属性和方法，非私有的属性和方法可以直接访问在子类直接访问，但是私有属性和方法不能在子类直接访问，要通过公共的方法来访问
子类必须调用父类的构造器，完成父类的初始化。子类里面默认调用了父类的无参构造器super()。
当创造子类对象时，不管使用子类的哪个构造器，默认情况下总会去调用父类的无参构造器，如果父类没有提供无参构造器，则必须在子类的构造器中用super去指定使用父类的哪个构造器完成对父类的初始化工作，否则编译不会通过。
如果希望指定去调用父类的某个构造器，则显示的调用一下。

如果不是默认的无参构造器，那么需要显示调用父类的该构造器super(对应实参)
super在使用时，必须放在构造器第一行
super()和this()都只能放在构造器第一行，因此这两个方法不能共存于同一个构造器，二者不能同时存在。
java所有类都是Object类的子类，Object是所有类的基类（ctrl+H可以看到类的继承层次）
父类构造器的调用不限于直接父类，将一直追溯直到Object类（顶级父类）。调用了就会从祖宗到子类一路下来，全部调。
子类最多只能继承一个父类（直接继承），即java是单继承机制。若想让A继承B和C，则可以让B继承C后，再让A继承B。
不能滥用继承，子类和父类必须满足is-a的逻辑关系

继承的本质分析（重要）

当子类对象创建好后，建立查找的关系

示例代码：

public class ExtendsTheory {
    public static void main(String[] args) {
        Son son = new Son();
    }
}

class GrandPa {//爷类
    String name = "大头爷爷";
    String hobby = "旅游";
}

class Father extends GrandPa {//父类
    String name = "大头爸爸";
    int age = 39;
}

class Son extends Father {//子类
    String name = "大头儿子";
}

内存布局

首先看子类是否有该属性
如果子类有这个属性，且可以访问，则返回信息
如果子类没有这个属性，就看父类有没有这个属性（如果父类有该属性。且可以访问，就返回信息。。。。）
如果父类没有，就按照（3）的规则，继续找上级父类，直到Object。。。

private的属性也存在于堆中，但是不能直接访问，使用方法间接访问即可。如果上级有public的，直接访问的话其会访问第一个public。

例题

public class ExtendsTheory {
    public static void main(String[] args) {
        B b = new B();
    }
}

class A{
    A(){
        System.out.println("a的无参构造器");
    }

    A(String name){
        System.out.println("a的有参构造器");
    }
}

class B extends A{
    B(){
        //由于下面有this，此处原本隐藏的super()被撤销
        this("abs");
        System.out.println("b的无参构造器");
    }

    B(String name){
        //此处隐藏了一个super()
        System.out.println("b的有参构造器");
    }
}

输出的是

a的无参构造器
b的有参构造器
b的无参构造器

首先从进入B无参构造器的this中，注意此处由于B的无参构造器有this，因此此处的默认的super()也消失了,所以他直接进入了this而没有处理super()。然后进入B的有参构造器，此处有一个默认的super()，所以进入A的无参构造器，而后输出B的有参构造器中的内容。最后回到B的无参构造器，输出其内容。记住，所有构造器在没有this存在的时候都有一个默认的super()

super关键字

super代表父类的引用，用于访问父类的属性、方法、构造器

基本语法

访问父类的属性，但不能访问父类的private属性

super.属性名
访问父类的方法，但不能访问父类的private方法

super.方法名(参数列表)
访问父类的构造器（这点前面用过）：

super(参数列表);只能用在构造器的第一句，只能出现一句。

super给编程带来的便利/细节

调用父类构造器的好处（分工明确）
当子类有和父类中的成员（属性和方法）重名时，为了访问父类的成员，必须通过super。若没有重名，使用super、this、直接访问都是一样的结果。直接访问的顺序：先找本类，如果有，则调用，如果没有，则找父类，直到Object。super顺序：直接查找父类，跳过本类，其他逻辑一致。
super的访问不限于直接父类，如果爷爷类和本类都有同名的成员，也可以使用super去访问爷爷类的成员；如多个基类都有同名成员，使用super方法遵循就近原则。

super和this的比较

No.	区别点	this	super
1	访问成员	访问本类的成员，如果本类没有就去找父类	直接访问父类中的成员，跳过本类
2	调用构造器	调用本类构造器，必须放在构造器首行	调用父类构造器，必须放在子类构造器首行
3	特殊	表示当前对象	子类中访问父类对象

方法重写/覆盖（override）

子类有一个方法，和父类的某个方法的名称、返回类型、参数一样，那么我们说这个子类的方法覆盖了父类的方法

注意事项和使用细节

子类的方法的参数、方法名称，要和父类方法的参数、方法名称完全一致
子类的返回类型和父类方法返回类型一样，或者是父类返回类型的子类。例如父类返回Object，子类返回String
子类方法不能缩小父类方法的权限

多态（polymorphic）

问题：代码复用性不高，不利于代码维护

多态：方法或对象具有多种形态，是面向对象的第三大特征，多态是建立在封装和继承基础之上的。

具体体现

方法的多态：重载和重写体现多态

对象的多态（核心、困难、重点）

一个对象的编译类型和运行类型可以不一致

Animal animal = new Dog();//【animal编译类型是Animal，运行类型是Dog】
animal = new Cat();//【animal的运行类型变成了Cat，编译类型仍然是Animal】

编译类型在定义对象时就确定了，不能改变。（编译器可以认为是编译器看到的类型）（直接把编译类型看成指针类型就好了）
```
//编译类型Animal确定了，不能改变
```
运行类型是可以变化的。（运行类型则是运行时真正起作用的类型）。可以通过getClass()来查看运行类型。
```
//运行类型Dog可以变成Cat
```
编译类型看定义时 = 号的左边，运行类型看 = 号的右边。

//使用多态可以统一管理主人喂食的问题
//animal编译类型是Animal，可以指向（接收）Animal子类的对象
//food编译类型是Food，可以指向（接收）Food子类的对象
public void feed(Animal animal,Food food){
    System.out.println("主人给" + name + "给" + animal.getName() + "吃" + food.getName);
}

多态注意事项和细节讨论

前提：两个对象（类）存在继承关系
多态的向上转型
- 本质：父类的引用指向了子类的对象（继承图里面父类在上面，子类在下面，所以叫向上转型）
- 语法：父类类型引用名 = new 子类类型();
```
Animal animal = new Cat();
```
- 特点：
  - 编译类型看左边，运行类型看右边。
  - 可以调用父类中的所有成员（遵循访问权限（也就是public，private这种））
  - 不能调用子类中的特有成员（因为在编译阶段，能调用哪些成员是由编译类型决定）
  - 最终运行效果看子类的具体表现
```
animal.eat()//先去cat中找eat，再去animal找。。。与方法的调用规则一致
```
多态的向下转型
- 语法：子类类型应用名 = （子类类型）父类引用;
```
Cat cat = (Cat) animal;//cat的编译类型是Cat，运行类型是Cat
```
- 只能强转父类的引用，不能强转父类的对象（小明这个人就是这个人，他可以改名，但是他不能不是他自己）
- 要求父类的引用必须指向的是当前目标类型的对象
- 当向下转型后，可以调用子类类型中所有的成员
属性没有重写之说，属性的值看编译类型，编译器通过编译类型去寻找属性（成员变量）。而方法则是通过运行类型，然后根据相应的继承顺序来访问（前面写过这个顺序）。
instanceOf 比较操作符，用于判断对象的运行类型是否为XX类型或XX类型的子类型

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Sub s = new Sub();
        System.out.println(s.count);//20
        s.display();//20
        Base b = s;
        System.out.println(b == s);//true
        System.out.println(b.count);//这里要注意了，属性的值看编译类型，此处b的编译类型是Base，因此count=10
        b.display();//与上面不同，方法从子类开始找起，看的是运行类型，所以其取20
    }
}

public class Base {
    int count = 10;
    public void display(){
        System.out.println(this.count);
    }
}

class Sub extends Base{
    int count = 20;
    public void display(){
        System.out.println(this.count);
    }
}

多态示例代码

Java的动态绑定机制（非常非常重要）

当调用对象方法的时候，该方法会和该对象的内存地址（运行类型）绑定
当调用对象属性时，没有动态绑定机制，哪里声明，哪里使用

public class DynamicBinding {
    public static void main(String[] args) {
        A a = new B();
        System.out.println(a.sum());//40->30
        System.out.println(a.sum1());//30->20
    }
}

public class A {
    public int i = 10;

    public int sum() {
        return getI() + 10;
    }
    public int getI() {
        return i + 10;
    }
    public int sum1() {
        return i + 10;
    }
}

class B extends A {
    public int i = 20;

    // public int sum() {
    //     return i + 20;
    // }
    public int getI() {
        return i;
    }
    // public int sum1() {
    //     return i + 10;
    // }
}

Java动态绑定机制示例代码

多态应用

多态数组

数组的定义类型为父类类型，里面保存的实际元素类型为子类类型
多态参数

方法定义的形参类型为父类类型，实参类型允许为子类类型

Object类详解

equals和==

==：

如果判断基本类型，则判断的是值是否相等
如果判断引用类型，则判断地址是否相等，即判定是不是同一个对象
如果不是同一个类型，且其无继承关系，会报错

equals：

只能判断引用类型，默认判断的是地址是否相相等，子类中往往重写该方法，用于判断内容是否相等

hashCode

提高具有哈希结构的容器的效率
两个引用，如果指向的是同一个对象，则哈希值肯定是一样的
两个引用，如果指向的是不同对象，则哈希值是不一样的
哈希值主要是根据地址号来的，不能将哈希值等价于地址
后面在集合中，hashCode如果需要的话，也会重写

toString

默认返回：全类名+@+哈希值的十六进制，子类往往重写toString方法，用于返回对象的属性信息
重写toString方法，打印对象或拼接对象时，都会自动调用该对象的toString形式
输出一个对象时，toString方法会被默认调用

System.out.println(a)会默认调用a.toString()

finalize

当对象被回收时，系统自动调用该对象的finalize方法。子类可以重写该方法。finalize本身是空的，可以重写该方法来实现自己的业务逻辑。
什么时候被回收：当某个对象没有被任何引用时，则JVM就认为这个对象是一个垃圾对象，就会使用垃圾回收机制来销毁该对象。在销毁该对象前，会先调用finalize方法
垃圾回收机制的调用，是由系统来决定（即有自己的GC算法），也可以通过System.gc()主动触发垃圾回收机制

零钱通

零钱通示例代码

房屋出租

房屋出租示例代码

面向对象（高级）

类变量（静态变量）

类变量由同一个类所有对象共享
类变量在类加载的时候就生成了

类变量使用细节

什么时候使用类变量

当我们需要让某个类的所有对象都共享一个变量时，就可以考虑使用类变量（静态变量）
加上static称为类变量或静态变量，否则成为实例变量/普通变量/非静态变量
类变量可以通过 类名.类变量名 访问或者 对象名.类变量名 来直接访问，推荐使用 类名.类变量名 访问
```
Person.id//更好
Jack.id//不推荐
```

类方法

类方法基本介绍

类方法也叫静态方法，形式如下：

访问修饰符 static 数据返回类型 方法名(){ } 【推荐】

调用方式：

类名.类方法名/对象名.类方法名

类方法经典的使用场景

当方法中不涉及到任何和对象相关的成员，则可以将方法设计成静态方法，提高开发效率。（例如工具类(utils类)、Math类、Arrays类。。。。。）即把方法当作工具使用，无需创建对象。

类方法注意事项和细节讨论

类方法和普通方法都是随着类的加载而加载，将结构信息存储在方法区：

类方法无this参数，普通方法隐含this参数
类方法可以通过类名调用，也可以通过对象名调用；普通方法和对象有关，需要通过对象名调用
类方法不允许使用和对象有关的关键字（fff！！），比如this和super。普通方法（成员方法）则可以
类方法（静态方法）只能访问 静态变量或静态方法
普通成员方法，既可以非静态成员，也可以访问静态成员

main方法

main方法由虚拟机调用
java虚拟机需要调用类的main()方法，所以该方法的访问权限必须是public（虚拟机和main不在同一个类）
java虚拟机在调用main()方法时不必创建对象，所以该方法必须是static
该方法接收String()类型的数组参数，该数组中保存执行java命令时传递给所运行的类的参数
java执行的程序参数1 参数2 参数3 命令行运行
main方法是静态方法，可以直接调用main方法所在的类的静态方法，但是不能访问该类中的非静态成员（必须在创建一个实例后才能访问）

代码块

基本介绍

代码块又称为代码块，属于类中的成员，类似于方法，将逻辑语句封装在方法体中，通过{}包围起来。但其和方法不同，没有方法名，没有返回，没有参数，只有方法体，而且不用通过对象或类显式调用，而是加载类时，或创建对象时隐式调用。

基本语法

static (optional) {
	code
};

修饰符（static）可选，分为静态代码块和普通代码块（非静态代码块）
分号（；）可以省略

代码块的好处

相当于另一种形式的构造器（对构造器的补充机制），可以做初始化的操作
场景：如果多个构造器中都有重复的语句，可以抽取到初始化块中，提高代码的复用性。这样不管用哪个构造器创建任意一个对象，都会调用代码块的内容

代码块使用注意事项和细节讨论

static代码块也叫做静态代码块，作用是对类进行初始化，而且它随着类的加载而执行，并且只会执行一次。

如果是普通代码块，每创建一次实例（new）就执行一次。

如果只是使用类调用静态成员，普通代码块并不会被执行（可以理解为构造器未被调用）。

类什么时候被加载【重要！必备】【加载不等于创建，类加载早于对象创建，类加载不一定创建了对象】

创建对象实例时（new）

创建子类对象实例，父类也会被加载

public class CodeBlock {
    public static void main(String[] args) {
        //类被加载的情况举例
        //1.创建对象(new)
        AA aa = new AA();
        //2.创建子类对象那实例，父类也会被加载，而且父类先被加载，子类后被加载
        BB bb = new BB();
        //3.使用类的静态成员时(静态方法、静态成员)
        int c = Cat.n1;  
    }
}

class AA{
    static {
        System.out.println("AA的静态代码块1被执行");
    }
}

class BB extends AA{
    static {
        System.out.println("BB的静态代码块1被执行");
    }
}

class Cat {
    public static int n1 = 999;
    static {
        System.out.println("Cat的静态代码块1被执行");
    }
}

使用类的静态成员时（静态属性，静态方法）

public class CodeBlock {
    public static void main(String[] args) {
        //静态代码块在类加载时执行，而且只会被执行一次
        //下列语句只会输出一次"DD的静态方法被代码块1执行"
        //普通代码块在每创建一次类就会执行一次
        //下列两行会输出两次"DD普通代码块被代码块1执行"
        DD dd = new DD();
        DD dd1 = new DD();
        
        //如果只是使用类调用静态成员，普通代码块并不会被执行
        System.out.println(DD.n1);///输出888，静态代码块会执行，普通代码块不会执行
        
    }
}

class DD{
    public static int n1 = 888;
    static {
        System.out.println("DD的静态方法被代码块1执行");
    }
    {
        System.out.println("DD普通代码块被代码块1执行")
    }
}

创建一个对象时，在一个类调用顺序是【重点，难点】：
1. 调用静态代码块和静态属性初始化（类加载早于对象创建）
  
  （注意：静态代码和静态属性初始化调用的优先级一样，如果有多个静态代码和多个静态变量初始化，则按他们定义的顺序调用）
2. 调用普通代码块和普通属性的初始化
  
  （注意：普通代码块和普通属性初始化调用的优先级一样，如果有多个普通代码块和多个普通属性初始化，则按定义顺序调用）
3. 调用构造方法
```
public class CodeBlock2 {
    public static void main(String[] args) {
        A a = new A();//(1)getN1被调用 (2)A的静态代码块 (3)getN2被调用 (4)A的普通代码块 (5)A无参构造器被调用
    }
}

class A{
    private static int n1 = getN1();
    private int n2 = getN2();
    {
        System.out.println("A的普通代码块01");//(4)
    }
    static{
        System.out.println("A静态代码块01");//(2)
    }
    
    public static int getN1(){
        System.out.println("getN1被调用");//(1)
        return 100;
    }
    public int getN2(){
        System.out.println("getN2被调用");//(3)
        return 100;
    }
    public A(){
        System.out.println("A无参构造器被调用");//(5)
    }
}
```
4. 构造方法（构造器）的最前面其实隐含了**super()**和 调用普通代码块 ，静态相关的代码块，属性初始化，在类加载时就已经执行完毕。
```
class A{
    public A(){
        //这里有隐藏的执行要求
        //1)super();
        //2)调用本类普通代码块
        System.out.println();
    }
}
```
5. 创建子类时（有继承关系），他们的静态代码块，静态属性初始化，普通代码块，普通属性初始化，构造方法的调用顺序如下：
  1. 父类的静态代码块和静态属性初始化（优先级一致，按定义顺序执行）
  2. 子类的静态代码块和静态属性初始化（优先级一致，按定义顺序执行）
  3. 父类的普通代码块和普通属性初始化（优先级一致，按定义顺序执行）
  4. 父类构造方法
  5. 子类的普通代码块和普通属性初始化（优先级一致，按定义顺序执行）
  6. 子类构造方法
  代码块综合测试源代码
6. 静态代码块只能直接调用静态成员（静态属性和静态方法），普通代码块可以调用任意成员

单例设计模式

什么是设计模式

静态方法和属性的经典应用
设计模式是在大量的实践中总结和理论化之后优选的代码结构、编程风格、以及解决问题的思考方式。设计模式就像是经典的棋谱，不同的棋局，我们用不同的棋谱，免去我们自己再思考和摸索

什么是单例模式

单例（单个实例）

所谓类的单例设计模式，就是采取一定的方法保证在整个的软件系统中，对某个类只能存在一个对象实例，并且该类只提供一个取得其对象实例的方法
单例模式有两种方式：1）饿汉式 2）懒汉式

饿汉式

即使未使用对象，对象也可能被创建了。饿汉式在加载时就创建了对象，有可能并不使用而造成资源浪费。

构造器私有化 =》防止直接new
类的内部创建对象
向外暴露一个静态的公共方法。 getInstance（instance：实例）

代码实现

class SingleTon01(){
    private SingleTon01(){}
    //为了能在静态方法中，返回instance对象，因此将其修饰为static
    private static SingleTon01 instance = new SingleTon01();
    
    public static SingleTon01 getInstance(){
        return instance;
    }
}

懒汉式

只有使用了getInstance时，才会返回对象，后面再调用时，会返回上次创建的对象，从而保证单例。即使加载类，也不会创建对象

构造器私有化
定义一个static静态属性对象
提供一个public的static方法，返回一个实例

class SingleTon02(){
    private SingleTon01(){}
    
    private static SingleTon02 instance; 
    
    public static SingleTon02 getInstance(){
        if(instance == null) {//如果没创建对象，就进行创建
            instance = new SingleTon02();
        }
        return instance;
    }
}

饿汉式VS懒汉式

二者最主要的区别在于创建对象的时机不同：饿汉式在类加载时就创建了对象实例，而懒汉式是在使用时才创建
饿汉式不存在线程安全问题，懒汉式存在线程安全问题
饿汉式有浪费资源的可能。
Java SE中，java.lang.Runtime就是经典单例模式

final关键字

基本介绍

final可以修饰类、属性、方法和局部变量

在某些情况下，程序员可能有以下需求，就会用到final：

但不希望父类被继承时，可以用final修饰
但不希望父类的某个方法被子类覆盖/重写(override)时，可以用final关键字修饰【访问修饰符 final 返回类型方法名】
但不希望类的某个属性的值被修改，可以用final修饰
但不希望某个局部变量被修改，可以用final修饰

final使用注意事项和细节讨论

final修饰的属性又叫常量，一般用XX_XX_XX来命名
final修饰的属性在定义时，必须赋初值，并且以后不能再修改，赋初值可以在如下位置之一：
1. 定义时：如public final double TAX_RATE = 0.08;
2. 在构造器中
3. 在代码块中
如果final修饰的属性是静态的，则赋初值的位置只能是
1. 定义时
2. 在静态代码块
  
  不能在构造器中赋值
final类不能继承，但是可以实例化对象
如果类不是final类，但是含有final方法，则虽然该方法不能重写，但是可以被继承
一般来说，如果一个类已经是final类了，那么其方法就没必要修饰成final了（继承都不行怎么可能重写）
final不能修饰构造方法
final和static往往搭配使用，效率更高，不会导致类加载，底层编译器做了优化处理。
包装类（Integer，Double，Float，Boolean等）都是final，String也是final类

抽象类

当父类的某些方法，需要声明，但是又不确定如何实现时，可以将其声明为抽象方法，那么这个类就是抽象类。

所谓抽象方法就是没有实现的方法，所谓没有实现就是指没有方法体，当父类的一些方法不能确定时，可以用abstract关键字来修饰该方法，这个方法就是抽象方法，用abstract来修饰该类就是抽象类。一般来说，抽象类会被继承，由其子类来实现抽象方法。

抽象类的介绍

用abstract关键字来修饰一个类时，这个类就叫抽象类
```
访问修饰符 abstract 类名{

}
```

用abstract关键字来修饰一个方法时，这个方法就是抽象方法

访问修饰符 abstract 返回类型 方法名(参数列表);//没有方法体

抽象类的价值更多作用是在于设计，是设计者设计好后，让子类继承并实现抽象类你

抽象类的注意事项和细节讨论

抽象类不能被实例化
抽象类不一定要包含abstract方法。也就是说，抽象类可以没有抽象方法
一旦包含了abstract方法，则这个类必须声明为abstract
abstract只能修饰类和方法，不能修饰属性和其他的
抽象类可以有任意成员【抽象类还是类】，比如：非抽象方法、构造器、静态属性等
抽象方法不能有主体，即下面这种写法是错误的
```
abstract void a() {}//不能写大括号
```
如果一个类继承了抽象类，则它必须实现抽象类的所有抽象方法，除非它本身也声明为抽象类
抽象类不能使用private、final、static，因为这些关键字和重写相违背

接口（interface）

接口就是给出一些没有实现的方法，封装到一起，到某个类要使用的时候，再根据具体情况把这些方法写出来。语法（implements：实施/实现)

interface 接口名{
    //属性
    //方法（1.抽象方法 2.默认实现方法 3.静态方法）
}
class 类名 implements 接口 {
    自己属性;
    自己方法;
    必须实现的接口的全部抽象方法;
}

小结：

在JDK7.0之前接口里的所有方法都没有方法体，即都是抽象方法
JDK8.0之后接口类可以有静态方法，默认方法，也就是说接口中可以有方法的具体实现
在接口中，抽象方法可以省略abstract关键字
默认方法需要在方法前加default

注意事项和细节

接口不能被实例化
接口中所有的方法都是public方法，接口中抽象方法，可以不用abstract修饰
一个普通类实现接口，就必须将该接口的所有方法都实现（IDEA中可以用alt+enter解决）
抽象类实现接口，可以不用实现接口的方法
一个类同时可以实现多个接口

接口中的属性只能是final的，而且是public static final 修饰符。比如

在接口中
int a = 1;//实际上是public static final int a =1;（必须初始化）

接口中属性的访问形式：接口名.属性名
一个接口不能继承其它的类，但是可以继承多个别的接口。接口和接口之间可以继承
```
interface A extends B,C{}
```
接口的修饰符只能是public或者默认，这点和类的修饰符是一样的

实现接口 vs 继承类

接口和继承解决的问题不同

接口的价值主要在于：解决代码的复用性和可维护性
接口的价值主要在于：设计，设计好各种规范（方法），让其他类去实现这些方法

接口比继承更加灵活，继承需要满足 is-a 的关系，而接口只需满足 like-a 的关系

接口在一定程度上实现代码解耦 [即：接口规范性+动态绑定]

接口的多态性

多态参数
多态数组

多态接口传递

public class InterfacePoly {
    public static void main(String[] args) {
        IF if01 = new IH();
        //如果IG 继承了 IH接口，而Teacher类实现了 IG接口
        //那么，实际上就相当于Teacher类也实现了 IH接口
        //这就是所谓的接口多态传递现象
        IG ig01 = new IH();
    }
}

interface IG{}
interface IF extends IG{}
class IH implements IF{}

类定义的进一步完善

内部类

一个类的内部又完整的嵌套了另一个类结构。被嵌套的类称为内部类（inner class），嵌套其他类的类称为外部类（outer class）。是我们类的第五大成员[属性、方法、构造器、代码块、内部类]，内部类的最大特点是可以直接访问私有属性，并且可以体现类与类之间的包含关系。

基本语法

class Outer{//外部类
    class inner{//内部类
    }
}
class Other{//外部其他类 
}

内部类的分类

定义在外部类局部位置上：

局部内部类（有类名）
匿名内部类（没有内部类，重点！）

定义在外部类的成员位置上：

成员内部类（没有static修饰）
静态内部类（使用static修饰）

局部内部类

局部内部类是定义在外部类的局部位置，比如方法中，并且有类名

可以直接访问外部类的所有成员，包括私有的
不能添加访问修饰符，但是可以使用final修饰。因为它的地位就是一个局部变量，局部变量不能使用修饰符
作用域：仅仅在定义它的方法或代码块中
局部内部类—访问—>外部类的成员【访问方式：直接访问】
外部类—访问—>局部内部类的成员【访问方式：创建对象，再访问（注意：必须在作用域内）】
外部其他类—不能访问—>局部内部类（因为局部内部类地位是一个局部变量）
如果外部类和局部内部类的成员重名时，默认遵循就近原则，如果想访问外部类的成员，则可以使用外部类名.this.成员去访问

public class LocalInnerClass {
    public static void main(String[] args) {
    }
}

class Outer02 {
    private int n1 = 100;
    private void m2(){};
    public void m1() {//方法
        class Inner02 {//局部内部类，本质还是一个类
            //可以直接访问外部类的所有成员，包含私有的
            int n1 = 100;
            public void f1() {
                //局部内部类可以直接访问外部类的成员，例如n1和m2
                //如果外部类和局部内部类的成员重名时，默认遵循就近原则
                //如果想访问外部类的成员，则可以使用`外部类名.this.成员`去访问
                //Outer02.this 表示的本质就是外部类的对象，即哪个对象调用了m1，Outer02.this就是哪个对象
                System.out.println("n1=" + n1 + "外部类的n1=" +Outer02.this.n1);
                m2();
            }
        }
        //需要创建Outer类的对象再进行访问
        Outer02 outer02 = new Outer02();
        System.out.println(outer02.n1);
    }
}

匿名内部类(重点)

（1）本质是类（2）内部类（3）该类没有名字（4）同时还是一个对象

匿名内部类是定义在外部类的局部位置，比如方法中，并且没有类名的内部类

匿名内部类的基本语法

new 类或接口(参数列表){
    类体
};

匿名内部类的语法比较奇特，请注意，因为匿名内部类既是一个类的定义，同时它本身也是一个对象，因此从语法上看，它既有定义类的特征，也有创建对象的特征，对前面代码的分析可以看出这个特点，因此可以调用匿名内部类的的方法。
可以直接访问外部类的所有成员，包含私有的
不能添加访问修饰符，因为他的地位就是一个局部变量
作用域：仅仅在定义它的方法或者代码块中
匿名内部类—访问---->外部类成员[访问方式：直接访问]
外部其他类—不能访问---->匿名内部类（因为匿名内部类地位是一个局部变量）
如果外部类和内部类的成员重名时，内部类访问的话，默认遵循就近原则，如果想访问外部类的成员，则可以使用（外部类名.this.成员）去访问
匿名内部类包含了继承、多态、动态绑定、内部类的知识

匿名内部类实践

当作实参传递，简洁高效

匿名内部类示例代码

成员内部类

成员内部类是定义在外部类的成员位置，并且没有static修饰

可以直接访问外部类的所有成员，包括私有的

class Outer01{
    private int n1 = 100;
    
    class Inner01{
        public void cry(){
            System.out.println("调用cry方法");
        }
    }
}

可以添加任意访问修饰符(public、private、默认、protected)，因为它的定义也是一个成员
作用域和外部类的其他成员一样，为整个类体。在外部类的成员方法中创建成员内部类对象，再调用方法
成员内部类—访问---->外部类成员[访问方式：直接访问]
外部类—访问---->内部类（访问方式：创建对象，再访问）

外部其他类—访问---->成员内部类

public class InnerClass {
    Outer08 outer = new Outer08();
    //第一种方式，相当于把new Inner()当作是outer的成员，只是语法，不需要太仔细想
    Outer08.Inner inner1 = outer.new Inner();//第一种外部其他类访问成员内部类的方方式
    //第二种方式，在外部类中，编写一个方法，可以返回Inner对象
    Outer08.Inner inner2 = outer.getInnerInstance();//第二种外部其他类访问成员内部类的方方式
}

class Outer08{//外部类
    private String name;
    private int n1 = 99;

    public class Inner{//内部类
        private int in = 2;
        public void say(){
            System.out.println("调用Inner的say方法");
        }
    }
    
    public Inner getInnerInstance(){
        return new Inner();
    }
}

如果外部类和内部类的成员重名时，内部类访问的话，默认遵循就近原则，如果想访问外部类的成员，则可以使用（外部类名.this.成员）去访问

静态内部类

静态内部类是定义在外部类的成员位置，并且有static修饰

可以直接访问外部类的所有静态成员，包括私有的，但不能直接访问非静态成员
可以添加任意访问修饰符，因为它的地位就是一个成员
作用域：同其他的成员，为整个整体
静态内部类—访问---->外部类成员[访问方式：直接访问]
外部类—访问---->静态内部类（访问方式：创建对象，再访问）

外部其他类—访问---->静态内部类（因为匿名内部类地位是一个局部变量）

public class StaticInnerClass {
    public static void main(String[] args) {
        Outer01 outer = new Outer01();
        //方式1. 因为静态内部类，是可以通过类名直接访问（前提是满足访问权限）
        Outer01.Inner01 inner01 = new Outer01.Inner01();
        inner01.say();
        //方式2. 编写一个方法，可以返回静态内部类的实例
        Outer01.Inner01 inner01Instance = outer.getInner01Instance();//使用非静态方法
        Outer01.Inner01 inner01Instance_ = Outer01.getInner01Instance_();//使用静态方法（如果不想创建一个外部对象可以直接这样用类名）
    }
}

class Outer01{
    private int n1 = 9;

    static class Inner01{
        public void say(){
            System.out.println("调用静态内部类的say方法");
        }
    }
    public Inner01 getInner01Instance(){
        return new Inner01();
    }
    static public Inner01 getInner01Instance_(){
        return new Inner01();
    }
}

如果外部类和内部类的成员重名时，内部类访问的话，默认遵循就近原则，如果想访问外部类的成员，则可以使用（外部类名.成员）去访问

枚举和注解

枚举(enumeration)

自定义类实现枚举

构造器私有化
本类内部创建一组对象
对外暴露对象（通过为对象添加访问修饰符）
可以提供get方法，但是不提供set方法

public class Enumeration01 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Season.AUTUMN.toString());
    }
}

class Season{
    private String name;
    private String desc;

    final public static Season SPRING = new Season("春天","温暖");
    final public static Season SUMMER = new Season("夏天","炎热");
    final public static Season AUTUMN = new Season("秋天","萧瑟");
    final public static Season WINTER = new Season("冬天","寒冷");

    private Season(String name, String desc) {
        this.name = name;
        this.desc = desc;
    }

    private String getName() {
        return name;
    }

    private String getDesc() {
        return desc;
    }
}

enum关键字实现枚举

使用关键字enum替代class
SPRING(“春天”,“温暖”) 解读常量名(实参列表)
如果使用enum来实现枚举，枚举对象应当写在前面

public class Enumeration02 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Season.AUTUMN.toString());
    }
}

enum Season1 {
    SPRING("春天","温暖"),
    SUMMER("夏天","炎热"),
    AUTUMN("秋天","萧瑟"),
    WINTER("冬天","寒冷");
    
    private String name;
    private String desc;
    
    private Season1(String name, String desc) {
        this.name = name;
        this.desc = desc;
    }

    private String getName() {
        return name;
    }

    private String getDesc() {
        return desc;
    }
}

enum关键字实现枚举的注意事项

当使用enum关键字开发一个枚举类时，默认会继承Enum类（使用javap验证）
final public static Season SPRING = new Season("春天","温暖"); 简化为 SPRING("春天","温暖"),这里必须理解其调用的是哪个构造器
如果使用无参构造器创建枚举对象，则实参列表的小括号可以省略

enum常用方法说明

方法名	详细描述
valueOf	传递枚举类型的Class对象和枚举常量名称给静态方法valueOf，会得到与参数匹配的枚举常量。将字符串转换成枚举对象，要求字符串必须为已有的常量名，否则报异常。
toString	得到当前枚举常量的名称。你可以通过重写这个方法来使得到的结果更易读
equals	在枚举类型中可以直接使用`==`来比较两个枚举常量是否相等。Enum提供的这个`equals0`方法，也是直接使用`==`实现的。它的存在是为了在Set、List和Map中使用。注意，equals()是不可变的。
hashCode	Enum实现了hashCode()来和equals0保持一致。它也是不可变的。
getDeclaringClass	得到枚举常量所属枚举类型的Class对象。可以用它来判断两个枚举常量是否属于同一个枚举类型。
name	得到当前枚举常量的名称。建议优先使用toString()。
ordinal	得到当前枚举常量的次序。
compareTo	枚举类型实现了Comparable接口，这样可以比较两个枚举常量，比较的是编号（按照声明的顺序排列）
clone	枚举类型不能被Clone.。为了防止子类实现克隆方法，Enum实现了一个仅抛出CloneNotSupportedException异常的不变Clone()。
values	含有定义的所有枚举对象（是个数组）

注解(annotation)

注解也被称为元数据，用于修饰解释包、类、方法、属性、构造器、局部变量等数据信息。和注释一样，注解不影响程序逻辑，但注解可以被编译或者运行，相当于前在代码中的补充信息。

@Override：限定某个方法，是重写父类方法，该注解只能用于方法
@Deprecated：用于表示某个程序元素（类，方法等）已过时
1. 过时不代表不能使用，只是不推荐使用
2. 可以修饰方法、类、字段、包、参数等等
3. @Deprecated可以用于版本升级，过渡使用
@SuppressWarnings：抑制编译器警告
1. 在大括号中可以抑制不希望看到的警告信息，例如 @SuppressWarnings({"all"})，警告类型很多，具体的话查文档
2. @SuppressWarnings 作用范围和放置位置有关，可以放在类上，也可以放在方法上

元注解

元注解本身作用不大，在看源代码的时候看得懂就行

，则实参列表的小括号可以省略

enum常用方法说明

方法名	详细描述
valueOf	传递枚举类型的Class对象和枚举常量名称给静态方法valueOf，会得到与参数匹配的枚举常量。将字符串转换成枚举对象，要求字符串必须为已有的常量名，否则报异常。
toString	得到当前枚举常量的名称。你可以通过重写这个方法来使得到的结果更易读
equals	在枚举类型中可以直接使用`==`来比较两个枚举常量是否相等。Enum提供的这个`equals0`方法，也是直接使用`==`实现的。它的存在是为了在Set、List和Map中使用。注意，equals()是不可变的。
hashCode	Enum实现了hashCode()来和equals0保持一致。它也是不可变的。
getDeclaringClass	得到枚举常量所属枚举类型的Class对象。可以用它来判断两个枚举常量是否属于同一个枚举类型。
name	得到当前枚举常量的名称。建议优先使用toString()。
ordinal	得到当前枚举常量的次序。
compareTo	枚举类型实现了Comparable接口，这样可以比较两个枚举常量，比较的是编号（按照声明的顺序排列）
clone	枚举类型不能被Clone.。为了防止子类实现克隆方法，Enum实现了一个仅抛出CloneNotSupportedException异常的不变Clone()。
values	含有定义的所有枚举对象（是个数组）

注解(annotation)

@Override：限定某个方法，是重写父类方法，该注解只能用于方法
@Deprecated：用于表示某个程序元素（类，方法等）已过时
1. 过时不代表不能使用，只是不推荐使用
2. 可以修饰方法、类、字段、包、参数等等
3. @Deprecated可以用于版本升级，过渡使用
@SuppressWarnings：抑制编译器警告
1. 在大括号中可以抑制不希望看到的警告信息，例如 @SuppressWarnings({"all"})，警告类型很多，具体的话查文档
2. @SuppressWarnings 作用范围和放置位置有关，可以放在类上，也可以放在方法上