五、Object 通用方法
equals()方法
- 等价关系
Ⅰ 自反性
x.equals(x); // true
Ⅱ 对称性
x.equals(y) == y.equals(x); // true
Ⅲ 传递性
if (x.equals(y) && y.equals(z))
x.equals(z); // true;
Ⅳ 一致性
多次调用 equals() 方法结果不变
x.equals(y) == x.equals(y); // true
Ⅴ 与 null 的比较
对任何不是 null 的对象 x 调用 x.equals(null) 结果都为 false
x.equals(null); // false;
- 等价与相等
对于基本类型,== 判断两个值是否相等,基本类型没有 equals() 方法。
对于引用类型,== 判断两个变量是否引用同一个对象,而 equals() 判断引用的对象是否等价。
Integer x = new Integer(1);
Integer y = new Integer(1);
System.out.println(x.equals(y)); // true
System.out.println(x == y); // false
- 实现
检查是否为同一个对象的引用,如果是直接返回 true;
检查是否是同一个类型,如果不是,直接返回 false;
将 Object 对象进行转型;
判断每个关键域是否相等。
public class EqualExample {
private int x;
private int y;
private int z;
public EqualExample(int x, int y, int z) {
this.x = x;
this.y = y;
this.z = z;
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
EqualExample that = (EqualExample) o;
if (x != that.x) return false;
if (y != that.y) return false;
return z == that.z;
}
}
hashCode()方法
hashCode() 返回散列值,而 equals() 是用来判断两个对象是否等价。等价的两个对象散列值一定相同,但是散列值相同的两个对象不一定等价。
在覆盖 equals() 方法时应当总是覆盖 hashCode() 方法,保证等价的两个对象散列值也相等。
下面的代码中,新建了两个等价的对象,并将它们添加到 HashSet 中。我们希望将这两个对象当成一样的,只在集合中添加一个对象,但是因为 EqualExample 没有实现 hasCode() 方法,因此这两个对象的散列值是不同的,最终导致集合添加了两个等价的对象。
EqualExample e1 = new EqualExample(1, 1, 1);
EqualExample e2 = new EqualExample(1, 1, 1);
System.out.println(e1.equals(e2)); // true
HashSet<EqualExample> set = new HashSet<>();
set.add(e1);
set.add(e2);
System.out.println(set.size()); // 2
理想的散列函数应当具有均匀性,即不相等的对象应当均匀分布到所有可能的散列值上。这就要求了散列函数要把所有域的值都考虑进来。可以将每个域都当成 R 进制的某一位,然后组成一个 R 进制的整数。R 一般取 31,因为它是一个奇素数,如果是偶数的话,当出现乘法溢出,信息就会丢失,因为与 2 相乘相当于向左移一位。
一个数与 31 相乘可以转换成移位和减法:31*x == (x<<5)-x,编译器会自动进行这个优化。
@Override
public int hashCode() {
int result = 17;
result = 31 * result + x;
result = 31 * result + y;
result = 31 * result + z;
return result;
}
toString()方法
默认返回 ToStringExample@4554617c 这种形式,其中 @ 后面的数值为散列码的无符号十六进制表示。
public class ToStringExample {
private int number;
public ToStringExample(int number) {
this.number = number;
}
}
ToStringExample example = new ToStringExample(123);
System.out.println(example.toString());
ToStringExample@4554617c
clone()方法
- cloneable
clone() 是 Object 的 protected 方法,它不是 public,一个类不显式去重写 clone(),其它类就不能直接去调用该类实例的 clone() 方法。
public class CloneExample {
private int a;
private int b;
}
CloneExample e1 = new CloneExample();
// CloneExample e2 = e1.clone(); // 'clone()' has protected access in 'java.lang.Object'
重写 clone() 得到以下实现:
public class CloneExample {
private int a;
private int b;
@Override
public CloneExample clone() throws CloneNotSupportedException {
return (CloneExample)super.clone();
}
}
CloneExample e1 = new CloneExample();
try {
CloneExample e2 = e1.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}
java.lang.CloneNotSupportedException: CloneExample
以上抛出了 CloneNotSupportedException,这是因为 CloneExample 没有实现 Cloneable 接口。
应该注意的是,clone() 方法并不是 Cloneable 接口的方法,而是 Object 的一个 protected 方法。Cloneable 接口只是规定,如果一个类没有实现 Cloneable 接口又调用了 clone() 方法,就会抛出 CloneNotSupportedException。
public class CloneExample implements Cloneable {
private int a;
private int b;
@Override
public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
return super.clone();
}
}
- 浅拷贝
拷贝对象和原始对象的引用类型引用同一个对象。
public class ShallowCloneExample implements Cloneable {
private int[] arr;
public ShallowCloneExample() {
arr = new int[10];
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
arr[i] = i;
}
}
public void set(int index, int value) {
arr[index] = value;
}
public int get(int index) {
return arr[index];
}
@Override
protected ShallowCloneExample clone() throws CloneNotSupportedException {
return (ShallowCloneExample) super.clone();
}
}
ShallowCloneExample e1 = new ShallowCloneExample();
ShallowCloneExample e2 = null;
try {
e2 = e1.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}
e1.set(2, 222);
System.out.println(e2.get(2)); // 222
- 深拷贝
拷贝对象和原始对象的引用类型引用不同对象。
public class DeepCloneExample implements Cloneable {
private int[] arr;
public DeepCloneExample() {
arr = new int[10];
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
arr[i] = i;
}
}
public void set(int index, int value) {
arr[index] = value;
}
public int get(int index) {
return arr[index];
}
@Override
protected DeepCloneExample clone() throws CloneNotSupportedException {
DeepCloneExample result = (DeepCloneExample) super.clone();
result.arr = new int[arr.length];
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
result.arr[i] = arr[i];
}
return result;
}
}
DeepCloneExample e1 = new DeepCloneExample();
DeepCloneExample e2 = null;
try {
e2 = e1.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
e.printStackTrace();
}
e1.set(2, 222);
System.out.println(e2.get(2)); // 2
- clone() 的替代方案
使用 clone() 方法来拷贝一个对象即复杂又有风险,它会抛出异常,并且还需要类型转换。Effective Java 书上讲到,最好不要去使用 clone(),可以使用拷贝构造函数或者拷贝工厂来拷贝一个对象。
public class CloneConstructorExample {
private int[] arr;
public CloneConstructorExample() {
arr = new int[10];
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
arr[i] = i;
}
}
public CloneConstructorExample(CloneConstructorExample original) {
arr = new int[original.arr.length];
for (int i = 0; i < original.arr.length; i++) {
arr[i] = original.arr[i];
}
}
public void set(int index, int value) {
arr[index] = value;
}
public int get(int index) {
return arr[index];
}
}
CloneConstructorExample e1 = new CloneConstructorExample();
CloneConstructorExample e2 = new CloneConstructorExample(e1);
e1.set(2, 222);
System.out.println(e2.get(2)); // 2
六、关键字
final关键字
- 数据
声明数据为常量,可以是编译时常量,也可以是在运行时被初始化后不能被改变的常量。
- 对于基本类型,final 使数值不变;
- 对于引用类型,final 使引用不变,也就不能引用其它对象,但是被引用的对象本身是可以修改的。
final int x = 1;
// x = 2; // cannot assign value to final variable 'x'
final A y = new A();
y.a = 1;
- 方法
声明方法不能被子类重写。
private 方法隐式地被指定为 final,如果在子类中定义的方法和基类中的一个 private 方法签名相同,此时子类的方法不是重写基类方法,而是在子类中定义了一个新的方法。
- 类
声明类不允许被继承。
static关键字
- 静态变量
静态变量:又称为类变量,也就是说这个变量属于类的,类所有的实例都共享静态变量,可以直接通过类名来访问它。静态变量在内存中只存在一份。
实例变量:每创建一个实例就会产生一个实例变量,它与该实例同生共死。
public class A {
private int x; // 实例变量
private static int y; // 静态变量
public static void main(String[] args) {
// int x = A.x; // Non-static field 'x' cannot be referenced from a static context
A a = new A();
int x = a.x;
int y = A.y;
}
}
- 静态方法
静态方法在类加载的时候就存在了,它不依赖于任何实例。所以静态方法必须有实现,也就是说它不能是抽象方法。
只能访问所属类的静态字段和静态方法,方法中不能有 this 和 super 关键字。
public class A {
private static int x;
private int y;
public static void func1(){
int a = x;
// int b = y; // Non-static field 'y' cannot be referenced from a static context
// int b = this.y; // 'A.this' cannot be referenced from a static context
}
}
- 静态语句块
静态语句块在类初始化时运行一次。
public class A {
static {
System.out.println("123");
}
public static void main(String[] args) {
A a1 = new A();
A a2 = new A();
}
}
123
- 静态内部类
非静态内部类依赖于外部类的实例,而静态内部类不需要。
public class OuterClass {
class InnerClass {
}
static class StaticInnerClass {
}
public static void main(String[] args) {
// InnerClass innerClass = new InnerClass(); // 'OuterClass.this' cannot be referenced from a static context
OuterClass outerClass = new OuterClass();
InnerClass innerClass = outerClass.new InnerClass();
StaticInnerClass staticInnerClass = new StaticInnerClass();
}
}
静态内部类不能访问外部类的非静态的变量和方法。
- 静态导包
在使用静态变量和方法时不用再指明 ClassName,从而简化代码,但可读性大大降低。
import static com.xxx.ClassName.*
- 初始化顺序
静态变量和静态语句块优先于实例变量和普通语句块,静态变量和静态语句块的初始化顺序取决于它们在代码中的顺序。
存在继承的情况下,初始化顺序为:
父类(静态变量、静态语句块)
子类(静态变量、静态语句块)
父类(实例变量、普通语句块)
父类(构造函数)
子类(实例变量、普通语句块)
子类(构造函数)
七、反射
每个类都有一个 Class 对象,包含了与类有关的信息。当编译一个新类时,会产生一个同名的 .class 文件,该文件内容保存着 Class 对象。
类加载相当于 Class 对象的加载,类在第一次使用时才动态加载到 JVM 中。也可以使用 Class.forName(“com.mysql.jdbc.Driver”) 这种方式来控制类的加载,该方法会返回一个 Class 对象。
反射可以提供运行时的类信息,并且这个类可以在运行时才加载进来,甚至在编译时期该类的 .class 不存在也可以加载进来。
Class 和 java.lang.reflect 一起对反射提供了支持,java.lang.reflect 类库主要包含了以下三个类:
Field :可以使用 get() 和 set() 方法读取和修改 Field 对象关联的字段;
Method :可以使用 invoke() 方法调用与 Method 对象关联的方法;
Constructor :可以用 Constructor 创建新的对象。
八、异常
Throwable 可以用来表示任何可以作为异常抛出的类,分为两种: Error 和 Exception。其中 Error 用来表示 JVM 无法处理的错误,Exception 分为两种:
受检异常 :需要用 try…catch… 语句捕获并进行处理,并且可以从异常中恢复;
非受检异常 :是程序运行时错误,例如除 0 会引发 Arithmetic Exception,此时程序崩溃并且无法恢复。
九、泛型
十、注解
Java 注解是附加在代码中的一些元信息,用于一些工具在编译、运行时进行解析和使用,起到说明、配置的功能。注解不会也不能影响代码的实际逻辑,仅仅起到辅助性的作用。
注解实现原理与自定义注解例子
十一、Java 与 C++ 的区别
1、Java 是纯粹的面向对象语言,所有的对象都继承自 java.lang.Object,C++ 为了兼容 C 即支持面向对象也支持面向过程。
2、Java 通过虚拟机从而实现跨平台特性,但是 C++ 依赖于特定的平台。
3、Java 没有指针,它的引用可以理解为安全指针,而 C++ 具有和 C 一样的指针。
4、Java 支持自动垃圾回收,而 C++ 需要手动回收。
5、Java 不支持多重继承,只能通过实现多个接口来达到相同目的,而 C++ 支持多重继承。
6、Java 不支持操作符重载,虽然可以对两个 String 对象执行加法运算,但7、是这是语言内置支持的操作,不属于操作符重载,而 C++ 可以。
8、Java 的 goto 是保留字,但是不可用,C++ 可以使用 goto。
9、Java 不支持条件编译,C++ 通过 #ifdef #ifndef 等预处理命令从而实现条件编译。
大概就是这些了!!!
参考
https://github.com/CyC2018/CS-Notes/blob/master/notes/Java 基础.md