Java基础知识

2023-05-14

Java相关知识

抽象类

在Java中，抽象类是一种特殊的类，它不能被实例化，只能作为基类被继承，并且必须用 abstract 关键字来修饰。

抽象类的本质就是一个类模板，它提供了一些抽象的方法和属性，让子类来具体实现。抽象类不能被实例化，但是可以用来定义变量类型、创建引用对象等。相比于普通类，抽象类具有以下特点：

抽象类不能被实例化。因为它只是一个抽象的概念，不能直接创建对象。
抽象类可以包含抽象方法和非抽象方法。抽象方法是没有实现的方法，只有声明，而非抽象方法则是已经实现的方法。
子类必须实现父类中的所有抽象方法。否则，子类也必须声明为抽象类。
抽象类可以拥有属性和构造方法。【抽象类的构造函数主要是给子类调用以便初始化抽象类的一些属性】

接口

在Java中，接口是一种特殊的抽象类，它定义了一个规范，但没有具体实现。接口与抽象类不同的是，接口中所有方法都是抽象的【默认为 public abstract 类型】，并且不能拥有成员变量（只能拥有常量）。接口可以被类实现，也可以被其他接口扩展。

接口和抽象类本身不能实例化，但可以指向子类的实例，这是java多态的一种体现。

反射

Java反射机制是指在运行时动态地获取类的信息并对其进行操作的能力。通过反射，可以在程序运行时获取类的全限定名、属性、方法等信息，并且可以在运行时调用类的构造器、方法或者改变属性值。

Java反射机制包含以下三个核心类：Class、Constructor和Method。其中，Class类代表一个类的运行时信息，Constructor类表示类的构造器信息，Method类表示类的方法信息。

使用反射机制的前提是需要获得一个类的Class对象，可以使用以下几种方式获取一个类的Class对象：

调用某个对象的getClass()方法；
使用.class语法获取；
使用Class.forName()方法获取。

一旦获取了一个类的Class对象，就可以通过它来获取该类的构造器、方法和属性等信息，并且可以在运行时调用这些方法，修改属性值，实例化对象等。

Java反射机制可以使编程更加灵活，但同时也会降低程序的性能和安全性，应当慎重使用。

注解

注解（Annotation）是Java编程语言中的一个特性，是一种元数据【Matadata，用于描述数据的数据，包括数据内容、格式、结构等信息。元数据通常是通过注解、XML配置文件、属性文件等形式来提供的，可以使得程序具有更高的可配置性，通过修改元数据来改变程序而无需修改代码】，可以用来为程序中的方法、类、变量等添加额外的信息和说明。

内存溢出与内存泄露

内存溢出（Memory Overflow）指的是程序在申请内存时，要求的内存大小超过了系统所能提供的可用内存大小，导致程序运行失败。通常情况下，内存溢出会导致程序崩溃或者异常结束，并且在操作系统中会生成一个错误报告。

而内存泄露（Memory Leak）则是指程序在申请内存后，在释放该内存之前，失去了对这块内存的引用，从而导致这块内存无法被再次使用，最终可能导致系统内存逐渐耗尽，影响整个系统的正常运行。内存泄露通常不会导致程序直接崩溃，但会导致程序的性能和稳定性受到影响。

关键字final

final代表最终的，不可改变。可以修饰类、方法、成员变量、局部变量。

final修饰类时则此类不能再有子类。且类的方法也不能被重写

final修饰方法时表示方法不能被覆盖重写

所以对于类和方法来说，final与abstract不能同时使用。

final修饰具备变量只能有一次赋值，可以在初始化的时候也可以在之后赋值，但是只有一次。赋值之后不可改变。对于引用类型来说，不可变说的是变量当中的地址值不可改变，所以引用类型的成员变量等是可以改变的。

final修饰成员变量，也是只能一次赋值，要么声明时要么在构造函数中。没有set方法。

自动装箱与自动拆箱

自动装箱：1.把基本类型的值赋给包装类；2.基本类型的值作为参数传递给需要相应包装类的方法。 Integer.valueOf（）

自动拆箱：1.把包装类的值赋给基本类型数据；2.包装类作为参数传递给需要相应基本数据类型的方法。intValue（）

类初始化

类的加载顺序是 静态代码块>初始化属性值>普通代码块>构造方法

如果初始化一个类的时候其父类尚未初始化则优先初始化其父类

构造函数也只有在调用的时候会执行，如果类中定义静态成员变量对象，会先创建对象调用构造方法。

子类的构造函数会默认添加父类的空参构造函数，也可以使用super(“args”)主动调用带参构造函数。super（）必须放在构造函数的第一行，所以父类构造函数先于子类构造函数初始化。

所以子类初始化时是父类static 子类static 然后父类构造函数、子类构造函数

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//例子
一个类main方法中初始一个子类，其加载顺序为
主类静态块>main方法>父类静态块>子类静态块>父类构造函数>子类构造函数

控制访问

Java使用访问权限修饰符修饰类、成员变量、成员函数、内部类以控制对其的访问权限

：同类同包不同包子类

	同类	同包	不同包子类	不同包其他类
public 公共权限	是	是	是	是
protected 保护权限	是	是	是
default 默认权限	是	是
private 私有权限	是

引用类型

Java中基本数据类型的值直接存放在虚拟机栈中，引用类型的值则是存放在堆内存中，虚拟机栈保存指向堆内存的地址。

Java中最初对引用类型的变量只分为了有引用和无引用两类，对于无引用的变量则会在GC中回收内存空间。这种方法存在缺陷，有的有引用的变量其实也是可以回收的，比如缓存的图片等。

所以后来Java堆引用的概念进行了扩展，设计了四种引用类型：强引用（Strong Reference）、软引用（Soft Reference）、弱引用（Weak Reference）、虚引用（Phantom Reference）

强引用

new一个对象或数组就是一个强引用，强引用具有以下特点：

1.JVM内存不足时，即使抛出OOM（out of memory）也不会回收被强引用关联的对象。

2.可以直接通过引用进行访问。

3.通过将强引用设置为null，可以断开强引用与对象之间的关联。

软引用

软引用关联的对象生命力较强引用更弱，在内存不足时会被回收。需要通过SoftReference创建对象的软引用。

1.被软引用的对象不能直接使用，需要通过get()方法获取；

2.只被软引用关联的对象在内存不足的时候会被回收。

3.适用于对内存敏感的高速缓存，例如图片缓存框架中的图片缓存可以使用软引用。

4.软引用可以关联一个引用队列，如果能从引用队列中poll出软引用，说明软引用关联的对象已经被回收。

//创建强引用
Student student = new Student("lucy", 25);
//创建对象的软引用
SoftReference<Student> softReference = new SoftReference<>(student);
// 断开对象的强引用
student = null;
//使用
String str=student.get().getName();

弱引用

弱引用关联的对象生命力比软引用更弱，无论内存是否充足，都会被回收。

需要使用WeakReference创建。

1.关联对象不能直接访问，需要使用get（）

2.无论内存是否充足都会被回收。

3.适用于对内存敏感的缓存。

4.弱引用也可以关联引用队列，实现对弱引用的管理和对关联对象的监听。

Thread中，存储<ThraeadLocal, value>的entry中，对ThraeadLocal的引用就是弱引用。

虚引用

虚引用又叫幻影引用，对被关联的对象生命周期没有任何影响。

可以使用PhantomReference创建虚引用。

1.任何时候都可能被垃圾回收；

2.不影响被关联对象的生命周期，无法通过虚引用get（）到被关联的对象。

3.虚引用可以用来判断对象是否已经被回收