Java基础知识整理

1、Java知识点总结1 环境搭建与开发1.1 环境变量JAVA_HOME：Java的安装目录；CLASSPATH：指定一个路径列表，用于搜索Java在编译或运行时需要用到的类（.class文件）；PATH：指定一个路径列表，用于搜索可执行文件。1.2 Java SDK应用编译：Javac 类名.class；运行：Java 类名；打包：jar cf test.jar test （把当前目录下的test目录下的所有文件压缩到test.jar文件中）。2 变量与常量Java中的常量用保留字final来实现。变量：局部变量（local variable）、实例变量（instance variable）、

2、类变量（class variable）；任何变量在使用前都必须初始化，局部变量必须显示初始化，实例变量在类的构造方法被调用时初始化（分配默认值），类变量在类被加载时被初始化。3 标识符3.1 命名在Java语言中，标识符的定义规则是以字母、下划线、美元符开始，后面可以跟字母、下划线、美元符、数字。因为Java语言使用Unicode字符集，所以对字母不仅限于英文，还可以是日文、韩文、阿拉伯文、中文等。区分大小写，没有字数限制。3.2 关键字3.2.1 staticstatic方法中不能有this和super关键字（static方法不是“面向对象”的，而是“面向类”的）。static方法中只能访问

3、所属类的static方法和变量。static数据成员的初始化：在第一次生成该类的对象时初始化。3.2.2 final1) final数据a) static finall 更加典型的定义方式是public static final；l 占用一段不能改变的存储空间；l 代表编译时常量，即在编译器就能知道其值（如果只声明为final或者static，是在运行时才知道值）。l 全部用大写字母命名，单词之间用下划线隔开。b) final数据与final引用l final数据的值不能被改变；l final引用是指无法将其指向一个新的对象（数组也是一种引用），对象本身的值是可以改变的。c) 空白final（

4、声明为final却未赋初始值）l 可以做到根据对象有所不同，又保持恒定不变的特性；l 必须保证使用前已经初始化：在定义处赋值或者在构造器中赋值。2) final参数l 无法在方法中更改引用所指向的对象。3) final方法l 禁止覆盖，防止任何继承类修改它的定义；l private方法都是final的，因此private方法无法覆盖。4) final类l 不允许继承该类；l final类中的所有方法都隐式指定为final的。3.2.3 transient主要作用：防止对象的敏感信息被序列化，保证安全性。transient用于在一个特定对象的一个域上关闭序列化，当该对象被序列化时，transie

5、nt型变量不包含在序列化表示中。原因：对于某些敏感信息（如密码），一经序列化处理，便可以通过读取文件或者拦截网络传输的方式访问到。4 运算符4.1 算术运算符4.1.1 “/”运算符如果被除数和除数都是整数，那么商也是整数；如果被除数和除数中有一个是浮点数，商是浮点数；当被除数是整数类型时，零不能作为除数（运行时报错）；当被除数是浮点型时，除数为0，结果为Infinity。4.1.2 “%”运算符既可以对整型数据取模，也可以对实型数据取模；任何整数都不能对0取模；不管是整型还是实型的取模运算，余数的符号与被除数的符号相同（若a%b，结果的符号与a相同）。4.2 位运算符：带符号右移（最高位为0

6、则补0，为1则补1）：无符号右移（补0）如果对char、byte、short类型的数据进行移位处理，那么在移位进行之前，它们会被转换为int类型，并且得到的结果也是一个int类型的值。对char、byte、short进行运算时，都会得到一个int结果，必须将其显示地类型转换回原来的类型，在窄化转换的过程中可能会造成信息的丢失。4.3 赋值运算符如果赋值运算符两边的数据类型不相同，则需要进行类型转换，即“向左看齐”；如果这种转换是由小向大的转换，系统将自动进行，如果是由大向小的转换，则需强制类型转换。5 数据类型new将对象存储在堆里，故用new来创建一个小的对象，特别是小的简单的变量，往往不是

7、很有效，因此，java不用new来创建对象，而是创建一个并非是引用的自动变量，这个变量直接存储值，并置于堆栈中，因此更加高效。基本数据类型整型：byte, short, int, long实型：float, double字符型：char布尔型：boolean复合数据类型数组类接口5.1 整型变量数据类型所占位数值范围byte8位-128127short16位-3276832767int32位-231 231-1long64位-263 -263-1在进行带有byte、short、int三种类型并存的表达式运算时，系统都会将short和byte都先提升为int类型。5.2 浮点型变量l 单精度浮点

8、型float：32位； l 双精度浮点型double：64位。5.3 字符型数据数据类型所占位数值范围char16位065536l 单引号括起来的单个字符；l 反斜杠（）开头的字符；l u后接4位十六进制数字。6 数组6.1 初始化Java在声明数组时并不为其分配存储空间，因此在声明数组时不能指定数组的长度。7 字符串String对象是不可变的，String类中每一个看起来会修改String值的方法，实际上都是创建了一个全新的String对象，以包含修改后的字符串内容，而最初的String对象则丝毫未动。当把String对象作为方法的参数时，实际上是复制了一份引用。String：字符串常量St

9、ringBuilder：字符串变量（非线程安全）StringBuffer：字符串变量（线程安全）7.1 StringString str = new String(“good”); 在内存的堆中创建一个”good”字符串对象String str = “good”; 在String pool中创建”good”字符串对象7.2 StringBufferString与StringBuffer有什么区别？String的长度是不可变的，String对象中存放的字符串对象不可修改；StringBuffer的长度是可变的。因此如果经常需要增加、删除或者修改字符串中的某些字符，用String就不方便，为了提高

10、效率节省空间，应该使用StringBuffer。7.3 StringBuilder8 流程控制8.1 case & switch跟在case后面的值必须是常量，不能是变量或表达式；switch(expr)中，expr是一个整数表达式，因此传递给switch和case语句的参数应该是char、short、int。9 异常处理ThrowableError一般与硬件有关，由系统直接处理，不需程序员处理ExceptionRuntimeException（运行时异常）IOException 其它异常，必须catch9.1 常见的运行时异常ArrayIndexOutofBoundsException数组下

11、标越界IndexOutofBoundsException索引下标越界ClassCastException强制类型转换异常NullPointerException空指针异常NumberFormatException字符串非法转换数字格式9.2 常见的检查时异常ClassNotFoundExceptiom找不到相关类IllegalAccessException访问类被拒绝InterruptedException线程被另一个线程中断NoSuchFieldException请求的域不存在NoSuchMethodException请求的方法不存在抛出异常的时候，异常处理程序会按照代码的书写顺序找出“最近

12、”的处理程序，找到匹配的处理程序之后，它就认为异常将得到处理，然后就不再继续查找。查找的时候并不要求抛出的异常和处理程序声明的异常完全匹配，派生类的对象也可以匹配其基类的处理程序。10 内存管理10.1 垃圾回收10.1.1 垃圾回收的优点java的垃圾回收机制使得程序员不再需要显示地分配和释放内存，避免了很多潜在的问题，如“内存泄露”。10.1.2 何时垃圾回收为了提高系统效率，垃圾回收器通常只在满足以下两个条件时才运行：l 有对象可回收；l 系统需要回收。垃圾回收线程是一种低优先级的线程，只在系统空闲时才有机会运行，但在系统内存量过低的时候，可能会突发地执行来挽救内存资源。垃圾回收器不可以

13、被强制执行，但程序员可以通过调用System.gc()方法来建议执行垃圾回收器。10.1.3 垃圾回收算法根集：正在执行的Java程序可以访问的引用变量的集合；大多数垃圾回收算法都使用了根集（root set）的概念。垃圾收集首先需要从根开始确定哪些是可达的和哪些是不可达的；从根集可达的对象是活动对象，不能作为垃圾被回收；根集通过任意路径都不可达的对象满足被回收的条件。JVM的垃圾回收机制有多个算法，其中最简单的是引用计数法，是用来判断对象是否已经被抛弃的，其它算法都是用来确定何时回收以及如何回收。引用计数法没有使用根集：当发现某对象的引用计数为0时，就将该对象列入待回收列表。10.1.4 其

14、它l 垃圾回收只与内存有关；l 对象可能不被垃圾回收。如果JVM没有面临内存即将耗尽的情形，是不会浪费时间去执行垃圾回收的，即无论是垃圾回收还是finalize都不保证一定会发生，所以不能过分依赖它们。10.2 finalize()方法用途：每个对象都有一个继承自Object类的finalize()方法，用于回收除内存之外的系统资源，如文件和网络连接等。何时被调用：一旦垃圾回收器准备好释放某个对象占用的存储空间，则将首先调用其的finalize()方法，并且在下一次垃圾回收动作发生时，才会真正回收对象占用的内存。finalize()方法可以被明确地调用，但它不能进行垃圾回收；如果某对象的fin

15、alize()方法在执行时出现异常，该对象仍然可以被垃圾回收器回收。11 Java I/O系统11.1 Java NIO(1) 为什么使用NIO？JDK1.4的java.nio.*包中引入了新的Java I/O类库，其目的在于提高速度；速度的提高来自于所使用的数据结构更接近操作系统执行I/O的方式：通道和缓冲器。JDK1.4以前，一直使用流的方式完成I/O，所有的I/O被视为单个字节的移动，通过Stream对象一次移动一个字节；NIO与原来的I/O有相同的作用和目的，但是它使用的是块I/O，因此效率更高。(2) 概述l 什么是通道？通道是对原I/O包中流的模拟，到任何目的地（或者来自任何地方）

16、的数据都必须通过一个Channel对象。通道与流的不同之处在于通道是双向的，而流只在一个方向上流动，通道可以读、写或者同时读写。l 什么是缓冲区？缓冲区实质上是一个容器对象；发给一个通道的所有数据必须先放到缓冲区中，同样地，从一个通道中读取的所有数据也必须先放到缓冲区中。(3) 非阻塞技术关键技术：观察者模式。监控I/O端口，如果有内容进来，会自动通知，这样就不必开启多个线程死等，实现了流畅的I/O，不阻塞了。11.2 内存映射文件（RandomAccessFile）内存映射文件允许我们创建和修改那些因为太大而不能放入内存的文件。有了内存映射文件，我们就可以假定整个文件都放在内存中，而且可以把

17、它当做非常大的数组来访问。11.3 对象序列化Java的对象序列化将那些实现了Serializable接口的对象转换成一个字节序列，并能够在以后将这个字节序列完全恢复为原来的对象。这一过程甚至可以通过网络进行，这意味着序列化机制能够自动弥补不同的操作系统之间的差异。“持久化”意味着一个对象的生存周期并不取决于程序是否正在执行，它可以生存于程序的调用之间。通过将一个序列化对象写入磁盘，然后在重新调用程序时恢复该对象，就能够实现持久化的效果。对象序列化的概念主要是为了支持两种特性：一是Java的远程方法调用（Remote Method Invocation, RMI），二是Java Bean。l

18、序列化的意义如下：1) 对象序列化可以实现分布式对象。主要应用例如：RMI要利用对象序列化运行远程主机上的服务，就像在本地机上运行对象时一样；2) 另外，Java序列化不仅保存一个对象的数据，而且递归保存对象中引用的每个对象的数据，可以将整个对象层次写入字节流中。l 序列化的步骤：1) 创建OutputStream对象，然后将其封装在一个ObjectOutputStream对象内；2) 调用writeObject()即可将对象序列化，并将其发送给OutputStream。l 反序列化步骤：1) 将一个InputStream对象封装在一个ObjectInputStream对象内，然后调用read

19、Object();2) 将获得的Object引用向下转型。12 面向对象12.1 多态方法的多态性：重载&重写。12.1.1 重载l 一个类中；l 多个相同的方法名；l 参数的个数、顺序、类型不相同。12.1.2 重写l 继承类中；l 子类继承父类的方法；l 子类可以覆盖父类的方法，但是不能降低方法的访问权限。l 不能比父类方法抛出更多的异常（只能比父类抛出的异常少，或者是其子类）。12.2 向上转型把对某个对象的引用视为对其基类的引用。向上转型中，调用的是子类的方法而不是基类的方法。12.3 动态绑定java虚拟机调用一个类方法时，它会基于对象应用的类型（通常在编译时可知）来选择所调用的方法

20、。相反，当虚拟机调用一个实例方法时，它会基于对象实际的类型（只能在运行时得知）来选择所调用的方法，这就是动态绑定。在处理java类中的成员变量时，并不是采用运行时绑定，而是一般意义上得静态绑定，所以在向上转型的情况下，对象的方法是子类的方法，但是属性是基类的属性。如果试图调用子类的成员变量，可以将其封装成getter的形式。12.4 Java识别对象和类信息l RTTI (Run-time Type Identification)，运行时类型识别l 反射：允许在运行时发现和使用类型信息12.4.1 运行时类型识别在java中，所有的转型都会得到检查。即使只是进行一次普通的括弧形式的类型转换，在

21、进入运行期时仍然会对其进行检查，以确保它是我们所希望的类型，如果不是，就会返回一个ClassCastException，这种在运行期间对类型进行检查的行为称作“运行时类型识别”（RTTI）。l 类型信息的表示：Class对象每个类都有一个Class对象（同名的.class文件）。l 生成Class对象：类加载器类加载器的工作时机：当程序第一次创建对某个类的静态成员的引用时，就会将该类动态加载到JVM中（构造方法也被当作类的静态方法）。l 为了使用某个类需要做的准备工作1) 加载由类加载器执行。检查该类的Class对象是否已经加载，如果尚未加载，则在classpath所指定的路径下查找.clas

22、s文件（字节码）；一旦某个类的Class对象载入内存，它就用来创建该类的所有对象。2) 链接执行验证字节码、为静态域分配存储空间等操作。3) 初始化首次引用类的静态方法或非常数静态域时，对其初始化。l 获得Class对象的引用的方法1) Class.forName(类的全限定名)如果该类还没有被加载，则加载它，并自动初始化。2) 类名.class不会自动初始化3) 对象.getClass()l 查询对象的类型信息1) 对象 instanceof 类名2) 类名.isInstance(对象)用equals和=来比较Class对象时，不会考虑继承；而用instanceof和isInstance()

23、判断时，会考虑类型信息（即是否从属于该类，是该类还是该类的派生类）。12.4.2 反射l RTTI和反射的区别：RTTI：编译器在编译时打开和检查.class文件反射：.class文件在编译时是不可获取的，在运行时打开和检查.class文件（从本地机器上获得或者从网络获得）。12.5 继承继承的几个原则：l 子类方法的访问权限不能弱于基类方法的访问权限；l 子类方法抛出的异常不能大于基类方法抛出的异常；l private的字段和方法不能被覆盖。12.6 抽象类与抽象方法抽象方法是否可以同时为static？是否可以同时为native？是否可以同时为synchronized？答：因为父类的stat

24、ic方法只能被子类的static方法覆盖，不能表现出多态，因为多态是通过引用来实现的，所以abstract和static不可以同时使用；native方法是通过引入c/c+或其它本地语言来实现的，但在抽象方法中无法引入不同的实现，所以也不能同时使用；因为synchronzied同步的是同一对象，而不是不同实现的不同对象，所以synchronized和abstract也不能同时使用。l 当一个类中包含有抽象方法时，该类必须被限定为抽象类；l 继承抽象类的子类必须实现基类中的所有抽象方法，否则便也是抽象类。12.7 接口接口的特征：l 接口没有构造方法；l 接口中声明的变量均为final、stati

25、c、public的；l 接口中定义的方法均为abstract和public的；l 接口中的数据成员必须初始化，而且均为常量。l 接口本身具有public或者包访问权限两种可视性；l 接口中不提供任何方法体；l 接口内所有的域都是static和final的；l 接口内所有元素的可视性都是public。12.8 类的加载及初始化类的加载及初始化过程为：l 加载必要的类：先加载超类再加载子类，在加载过程中初始化static数据成员。l 先执行超类的构造器，再执行子类的构造器；在执行构造器之前，初始化数据成员，对于没有提供初始值的数据成员，将基本类型设为默认初始值，对象引用设为null。l 即：超类的

26、static成员变量子类的static成员变量超类的成员变量超类的构造方法子类的成员变量子类的构造方法。12.9 内部类l 在外部类的静态方法或者在外部类以外的地方创建内部类对象：OuterClassName.InnerClassNamel 内部类用于外部类所有元素的访问权限；l .this用于在内部类中生成对外部类的引用，如OuterClassName.this；l .new用于在程序中其它地方创建对内部类的引用；必须使用外部类对象创建内部类对象，如：Outer outer = new Outer();Outer.Inner inner = outer.new Inner();每个类都有一个

27、.class文件，由此产生Class对象。内部类的.class文件有严格的命名规则，即：OuterClassName$InnerClassName.class13 容器13.1 List的选择底层实现特性适用场合Vector/Stack版本较低，避免使用ArrayList数组访问快速默认选择；需要执行大量的随机访问LinkedList双向链表插入和删除代价低廉要经常在表中插入或删除元素最佳做法：将ArrayList做为默认首选，只有当需要额外的功能，或者当程序的性能因为经常从表中间进行插入和删除而变差的时候，才去选择LinkedList。如果元素数量固定，既可以使用List，也可以使用数组。13.2 Set的选择Set的特性：l 不保存重复元素，元素必须实现equals()方法；l 不保证维护元素的次序。底层实现特性适用场合Ha