Java编程思想读书笔记

第一章对象导论... 1

第二章一切都是对象... 4

第三章操作符... 10

第四章流程控制... 12

第五章初始化与清理... 14

第六章访问权限控制... 15

第七章复用... 23

第八章多态... 24

第九章接口... 30

第十章内部类... 38

第十一章持有对象... 59

第十二章通过异常处理错误... 59

第十三章字符串... 72

第十四章类型信息... 78

Class中的getResourceAsStream.. 99

通过Class类的getResourceAsStream获取 jar 包里的资源... 101

通过JarURLConnection获取 jar 包里的资源... 102

第十五章泛型... 107

第十六章数组... 123

第十七章容器的深入研究... 125

第十八章 I/O.. 130

第十九章枚举... 130

第二十章注解... 133

第二十一章并发

>>>>封装<<<<

被隐藏（也即封装）的部分通常代表对象内部脆弱的部分，它们很容易被程序员所毁坏，因此将实现隐藏起来可以减少程序的bug。

隐藏是通过访问控制修饰符（public、PRotected、包访问、private）来实现的。

访问控制的第一个存在原因就是让调用者无法直接触及他们不应该触及的部分，但从另一方面来看，其实这不失为一项服务，因为他们可以很容易地看出哪些东西对他们来说很重要，而哪些东西可能不关心；访问控制的第二个存在原因就是允许库设计者可以改变类的内部的工作方式而不用担心会影响到调用者。

>>>>继承<<<<

代码复用：复用是面向对象程序设计所提供最了不起的优点之一。

最简单的代码复用就是直接调用类的方法，此外，我们还可以将该类置于某个新类中，使它成为新类的属性成员。新的类也可由任意数量、任意类型的其他对象以任意可以实现新的类中想要功能的方式所组成，这种使用现有的类合成新的类方式称为组合复用。

组合复用带来了极大的灵活性，使得它能在运行时动态的修改其实现行为，但继承并不具备这样的灵活性，因为继承是在编译时期就已经确定其行为，在运行时期是不能修改的。

继承两种实现方式，第一种方式非常直接：直接在子类中添加新的方法，即扩展父类接口。第二种方式就是子类覆写父类方法，但不新增父类没有接口。

“is-a是一个”与“is-like-a像是一个”。继承时，我们使用第一种还是第二种方式呢？这可能引起争论：继承应该只覆盖基类的方法，而并不添加在基类中没有的新方法吗？如果这样做，就意味着子类与基类是完全相同的类型，因为它们具有完全相同的接口，结果可以用一个子类对象来完全替代一个基类对象，这可被认为是纯粹替代，通常称之为替代原则，这也是一种理想的方式，我们经常称这种情况下的子类与基类的关系是“is-a是一个”；有时必须在子类型中添加新的接口，这样也就扩展了接口，这个新的类型仍可以替代基类，但是这种替代并不完美，因为基类无法访问新添加的方法，这种情况下我们可以描述为“is-like-a像是一个”关系。

>>>>多态<<<<

一个非面向对象编程的编译器产生的函数调用会引起所谓的前期绑定，而向对象程序设计语言使用了后期绑定的概念。

方法的调用就是编译器将产生对一个具体函数名字的调用，前期绑定是在运行时将这个调用解析到将要被执行的代码的绝对地址。然而在OOP中，程序直到运行时才能够确定代码的地址，为了执行后期绑定，Java编译器使用了一小段特殊代码来替代绝对地址调用，这段代码使用对象中存储的信息来计算方法体的地址，根据这段特殊代码，每个对象都可以具有不同的行为表现。

在某些语言中，必须明确地声明某个方法具备后期绑定属性所带来的灵活性，如C++使用virtual关键字来实现，在默认情况下，C++不是动态绑定的，而在Java中，动态绑定是默认行为，不需要添加额外的关键字来实现多态。

>>> Java语言支持四种类型<<<

接口（interface）、类（class）、数组（array）和基本类型（primitive）。前三种类型通常被称为引用类型（reference type），类实例和数组是对象（object），而基本类型的值则不是对象。类的成员（member）由它的域（field）、方法（method）、成员类（member class）和成员接口（member interface）组成。方法签名（signature）由它的名称和所有参数类型组成；签名不包括它的返回类型。

>>>>运行Java<<<<

用javac命令编译一个打包的类时，如果没有加参数"-d"时，则编译出的类不会放在包中（即相应的文件夹中），是没有包路径的，除非用参数"-d"指定类存放的位置，–d 指示的是编译后的class文件放在哪个目录下，并且会自动创建包名文件夹。

比如现有如下类：package a.b;

class A{}

javac A.java 时会在当前工作目录下产生一个A.class文件，不会创建包目录结构。

javac –d . A.java ，则会在当前工作目录产生 a/b/A.class 目录与文件。

所以使用javac编译时要想产生相应的类包名上当结构，则需要带上“–d .”这样的参数。

用java命令运行一个类时，如果该类是存放在包中的，则运行时一定要带上包名，并且在环境变量要有该包存放的路径。

　 java -classpath . a.Ａ

　 注，如果用java命令运行时，没有配置classpath环境变量，则这里的classpath不能缺少。

>>>类与类之间的关系<<<

类和类、类和接口、接口和接口之间有如下几种关系：泛化关系、实现关系、关联关系（聚合、合成）、依赖关系。

l 泛化：表示类与类之间的继承关系，使用extends关键字来表示。在图形上使用虚线三角形箭头表示。

l 实现：表示类与接口之间的实现关系，使用implements关键字来表示。在图形上使用实线三角形箭头表示。

l 关联：类与类之间的联接。关联可以是双向的，也可以是单向的，双向的关联可以有两个箭头或都没有箭头。单向的关联有一个箭头，表示关联的方向。在Java里，关联关系是使用实例变量实现的。在每一个关联的端点，还可以有一个基数，表时这一端的类可以有几个实例。常见的基数有：0..1（零个或者一个实例）、0..*或者*（没限制，可以是零）、1（只有一个实例）、1..*（至少有一个实例）。一个关联关系可以进一步确定为聚合与合成关系。在图形上使用实线的箭头表示。

l 聚合：是关联关系的一种，是强的关联关系，聚合是整体和个体之间的关系。关联与聚合仅仅从Java语法是上是分辨不出的，需要考察所涉及的类之间的逻辑关系。如果不确定是聚合关系，可以将之设置为关联关系。图形是在实线的箭头的尾部多一个空心菱形。

l 合成：是关联关系的一种，是比聚合关系强的关系。它要求普通的聚合关系中代表整体的对象负责代表部分的对象的生命周期。整体消亡，则部分与消亡。图形是在实线的箭头的尾部多一个黑心菱形。

l 依赖：类与类之间的连接，依赖总是单向的。表示一个类依赖于另一个类的定义。一般而言，依赖关系在Java里体现为局部变量、方法的参数、以及对静态方法的调用。但如果对方出现在实例变量中，那关系就超过了依赖关系，而成了关联关系了。在图形上使用虚线的箭头表示。

>>>>对象存放位置与生命周期<<<<

C++创建的对象可以存放在栈、静态存储区与堆（heap）中，放在栈中的对象用完后不需手动释放，会自动销毁，但放在堆中的对象需手动释放，栈中的对象所需空间与生命周期都是确定的，堆中的对象内存分配是动态的，在运行时才知道需要多少内存以及生命周期，如果说在堆上创建对象，编译器就会对它的生命周期一无所知，C++就需要以编程的方式来确定何时销毁对象，这可能因不正确处理而导致内存泄漏，而Java则提供了自动垃圾回收机制。

Java对象的创建采用了动态内存分配策略，即创建的堆都是放在堆中的。

>>>>数据内存分配<<<<

寄存器——位于处理器内部，这是最快的存储区，大小极其有限，一般不能直接控制，但C和C++允许你向编译器建议寄存器分配方式。

堆栈——位于通用RAM（随机访问存储器）中，堆栈指针向下移动，则分配新的内存；若向上移动，则释放内存。这是一种快速有效的分配方法，速度仅次于寄存器。创建程序时，Java系统必须知道存储在堆栈内所有项的确切生命周期，以便上下移动堆栈指针。这一约束限制了程序的灵活性，所以虽然某些Java数据存储于堆栈中（如对象引用），但是Java对象并不存储于其中。

堆——一种通用的内存池（也位于RAM区），用于存放所有的Java对象，堆不同于堆栈的好处是，编译器不需要知道存储的数据在堆里存活多长时间。因此，在堆栈分配存储有很大的灵活性。当然，这种灵活性导致了分配需要更多的时间，时间效率上不如堆栈。

常量存储：常量值通常直接存放到程序代码内部，这样做是安全的，因为它们永远不会被改变。

非RAM存储：数据可完全存活于程序之外，在没有运行机制时也可以存在，如持久化对象的存放。

JVM有两类存储区：常量缓冲池和方法区。常量缓冲池用于存储类名称、方法和字段名称以及串常量。方法区则用于存储Java方法的字节码。

Java字节码的执行有两种方式：

　　1.即时编译方式：解释器先将字节码编译成机器码，然后再执行该机器码。

　　2.解释执行方式：解释器通过每次解释并执行一小段代码来完成Java字节码程 序的所有操作。

通常采用的是第二种方法。由于JVM规格描述具有足够的灵活性，这使得将字节码翻译为机器代码的工作具有较高的效率。对于那些对运行速度要求较高的应用程序，解释器可将Java字节码即时编译为机器码，从而很好地保证了Java代码的可移植性和高性能。

转载C/C++内存分配：

堆和栈的区别

一、预备知识—程序的内存分配

一个由C/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分

1、栈区（stack）— 由编译器自动分配释放 ，存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。

2、堆区（heap） — 一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收 。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表，呵呵。

3、全局区（静态区）（static）—，全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域， 未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。 - 程序结束后有系统释放

4、文字常量区—常量字符串就是放在这里的。 程序结束后由系统释放

5、程序代码区—存放函数体的二进制代码。

二、例子程序

这是一个前辈写的，非常详细

//main.cpp

int a = 0; 全局初始化区

char *p1; 全局未初始化区

main()

{

int b; 栈

char s[] = "abc"; 栈

char *p2; 栈

char *p3 = "123456"; "123456"在常量区，p3在栈上。

static int c =0； 全局（静态）初始化区

p1 = (char *)malloc(10);

p2 = (char *)malloc(20);

上面分配得来得10和20字节的区域就在堆区。

strcpy(p1, "123456"); "123456"放在常量区，编译器可能会将它与p3所指向的"123456"优化成一个地方，即指向同一个字符串。

}

二、堆和栈的理论知识

2.1申请方式

stack:

由系统自动分配。 例如，声明在函数中一个局部变量 int b; 系统自动在栈中为b开辟空间

heap:

需要程序员自己申请，并指明大小，在c中malloc函数

如p1 = (char *)malloc(10);

在C++中用new运算符

如p2 = (char *)malloc(10);

但是注意p1、p2本身是在栈中的。

2.2

申请后系统的响应

栈：只要栈的剩余空间大于所申请空间，系统将为程序提供内存，否则将报异常提示栈溢出。

堆：首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表，当系统收到程序的申请时，

会遍历该链表，寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点，然后将该结点从空闲结点链表中删除，并将该结点的空间分配给程序，另外，对于大多数系统，会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小，这样，代码中的delete语句才能正确的释放本内存空间。另外，由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小，系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。

2.3申请大小的限制

栈：在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的，在 WINDOWS下，栈的大小是2M（也有的说是1M，总之是一个编译时就确定的常数），如果申请的空间超过栈的剩余空间时，将提示overflow。因此，能从栈获得的空间较小。

堆：堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的，自然是不连续的，而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见，堆获得的空间比较灵活，也比较大。

2.4申请效率的比较：

栈由系统自动分配，速度较快。但程序员是无法控制的。

堆是由new分配的内存，一般速度比较慢，而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便.

另外，在WINDOWS下，最好的方式是用VirtualAlloc分配内存，他不是在堆，也不是在栈是直接在进程的地址空间中保留一快内存，虽然用起来最不方便。但是速度快，也最灵活。

2.5堆和栈中的存储内容

栈： 在函数调用时，第一个进栈的是主函数中后的下一条指令（函数调用语句的下一条可执行语句）的地址，然后是函数的各个参数，在大多数的C编译器中，参数是由右往左入栈的，然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的。

当本次函数调用结束后，局部变量先出栈，然后是参数，最后栈顶指针指向最开始存的地址，也就是主函数中的下一条指令，程序由该点继续运行。

堆：一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容有程序员安排。

2.6存取效率的比较

char s1[] = "aaaaaaaaaaaaaaa";

char *s2 = "bbbbbbbbbbbbbbbbb";

aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的；

而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的；

但是，在以后的存取中，在栈上的数组比指针所指向的字符串(例如堆)快。比如：

#include

void main()

{

char a = 1;

char c[] = "1234567890";

char *p ="1234567890";

a = c[1];

a = p[1];

return;

}

对应的汇编代码

10: a = c[1];

00401067 8A 4D F1 mov cl,byte ptr [ebp-0Fh]

0040106A 88 4D FC mov byte ptr [ebp-4],cl

11: a = p[1];

0040106D 8B 55 EC mov edx,dWord ptr [ebp-14h]

00401070 8A 42 01 mov al,byte ptr [edx+1]

00401073 88 45 FC mov byte ptr [ebp-4],al

第一种在读取时直接就把字符串中的元素读到寄存器cl中，而第二种则要先把指针值读到edx中，在根据edx读取字符，显然慢了。

>>>>基本类型<<<<

void属于基本类型，但只能用来修饰方法，不能用来修饰变量。

只要两个操作数中有一个是double类型的，另一个将会被转换成double类型，并且结果也是double类型；

否则，只要两个操作数中有一个是float类型的，另一个将会被转换成float类型，并且结果也是float类型；

否则，只要两个操作数中有一个是long类型的，另一个将会被转换成long类型，并且结果也是long类型；

否则，两个操作数（包括byte、short、int、char）都将会被转换成int类型，并且结果也是int类型。

Java提供了两个用于高精度计算类：BigInteger和BigDecimal，大体属于“包装器类”范畴，但都没有对应的基本类型。

BigInteger支持任意精度的整数，可表示任何大小的整数值。

BigDecimal支持任意精度的定点数，例如，可以用它进行精确的货币计算。

>>>>引用与对象生存周期<<<<

{

String s = new String("a string");

}

引用s在作用域终点就消失了，然而，s指向的String对象继续占据内存，最后由垃圾回收器回收。

>>>>方法签名<<<<

方法名和参数列表（合起来被称为“方法签名”）唯一地标识出某个方法。

>>>>static修饰字段与方法的区别<<<<

一个static字段对每个对象来说都只有一份空间，而非static字段则是对每个对象都有一个存储空间，但是如果static作用于某个方法时，差别却没有那么大，static方法的一个重要的用法就是在不创建任何对象的前提下就可以调用它，这一点对定义main()方法很重要，该方法是运行时程序的一个入口。

char c = 0xffff;//最大字符串

byte b = -0x80;//最小字节型 或byte b = (byte)0x80; 因为0x80形式为正，即第一位不是符号位而是数字位，所以超过byte范围，但-0x80却明确说明第一位是符号位，即为负，没有超过byte范围类型

byte b = 0x7f;//最大字节型

如果将比较小的类型传递给Integer.toBinaryString()方法，则该类型将自动被提升为int再执行。

如果对char、byte或short类型的数值进行移位处理，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；如果为int与long，则结果类型不变。

“移位”可与“等号”（<<=、>>=、>>>=）组合使用，此时，操作符左边的值会移动由右边的值指定的位数，再将得到的结果赋给左边的变量，但在进行“无符号”右移结合赋值操作时，可能会遇到一个问题：如果对byte或short值进行这样的位移运算时，得到的可能不是正确的结果，它们会先转换成int类型，再进行右移操作，然后被截断，赋值给原来的类型，在这种情况下可能得到-1的结果。

long l = -1;

System.out.println(Long.toBinaryString(l));// 64个1

l >>>= 10;

System.out.println(Long.toBinaryString(l));// 54个1

int i = -1;

System.out.println(Integer.toBinaryString(i));// 32个1

i >>>= 10;

System.out.println(Integer.toBinaryString(i));// 22个1

byte b = -1;

// 字节型-1提升到整型-1，所以结果为32个1

System.out.println(Integer.toBinaryString(b));// 32个1

// b先提升到int 即在原来8个1前再补24个1，然后无符号右移，再截最后8位并赋值给b

b >>>= 10;

// b会先提升为int，再运算