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重要又容易混淆的基础概念,看了好多帖子,拼到一起了

2015-06-23 23:09 363 查看
类的初始化顺序
  在Java中,类里面可能包含:静态变量,静态初始化块,成员变量,初始化块,构造函数。在类之间可能存在着继承关系,那么当我们实例化一个对象时,上述各部分的加载顺序是怎样的?

首先来看代码:

复制代码 代码如下:

class Parent

 {

     public static StaticVarible staticVarible= new StaticVarible("父类-静态变量1");    

     public StaticVarible instVarible= new StaticVarible("父类-成员变量1");

     static

     {

         System.out.println("父类-静态块");

     }

     {

         System.out.println("父类-初始化块");

     }

     public static StaticVarible staticVarible2= new StaticVarible("父类-静态变量2");    

     public StaticVarible instVarible2= new StaticVarible("父类-成员变量2");

     public Parent()

     {

         System.out.println("父类-实例构造函数");

     }

 }

 class Child extends Parent

 {

     public static StaticVarible staticVarible= new StaticVarible("子类-静态变量1");    

     public StaticVarible instVarible= new StaticVarible("子类-成员变量1");

     static

     {

         System.out.println("子类-静态块");

     }

     public Child()

     {

         System.out.println("子类-实例构造函数");

     }

     {

         System.out.println("子类-初始化块");

     }

     public static StaticVarible staticVarible2= new StaticVarible("子类-静态变量2");    

     public StaticVarible instVarible2= new StaticVarible("子类-成员变量2");

     

 }

 class StaticVarible

 {

     public StaticVarible(String info)

     {

         System.out.println(info);

     }

 }

  然后执行下面的语句:

复制代码 代码如下:

Child child = new Child();

输出结果如下:

复制代码 代码如下:

父类-静态变量1

父类-静态块

父类-静态变量2

子类-静态变量1

子类-静态块

子类-静态变量2

父类-成员变量1

父类-初始化块

父类-成员变量2

父类-实例构造函数

子类-成员变量1

子类-初始化块

子类-成员变量2

子类-实例构造函数

结论 
  从上述结果可以看出,在实例化一个对象时,各部分的加载顺序如下: 

  父类静态成员/父类静态初始化块 -> 子类静态成员/子类初始化块 -> 父类成员变量/父类初始化块 -> 父类构造函数 -> 子类成员变量/子类初始化块 -> 子类构造函数

和String相关的一些事儿
  首先,我们聊一聊Java中堆和栈的事儿。

•栈:存放基本类型,包括char/byte/short/int/long/float/double/boolean
•堆:存放引用类型,同时一般会在栈中保留一个指向它的指针,垃圾回收判断一个对象是否可以回收,就是判断栈中是否有指针指向堆中的对象。
  String作为一种特殊的数据类型,它不完全等同于基本类型,也不是全部的引用类型,许多面试题都有它的身影。

String类型变量的存储结构
  String的存储结构分为两部分,我们以String a = "abc";为例,描述String类型的存储方式:

1)在栈中创建一个char数组,值分为是'a','b','c'。

  2)在堆中创建一个String对象。

Java中的字符串池
  为了节省空间和资源,JVM会维护一个字符串池,或者说会缓存一部分曾经出现过的字符串。

例如下面的代码:

复制代码 代码如下:

String v1 = "ab";

String v2 = "ab";

  实际上,v1==v2,因为JVM在v1声明后,已经对“ab”进行了缓存。 

  那么JVM对字符串进行缓存的依据是什么?我们来看下面的代码,非常有意思:

复制代码 代码如下:

public class StringTest {

     public static final String constValue = "ab";

     public static final String staticValue;

     static

     {

         staticValue="ab";

     }

     public static void main(String[] args)

     {

         String v1 = "ab";

         String v2 = "ab";

         System.out.println("v1 == v2 : " + (v1 == v2));

         String v3 = new String("ab");

         System.out.println("v1 == v3 : " + (v1 == v3));

         String v4 = "abcd";

         String v5 = "ab" + "cd";

         System.out.println("v4 == v5 : " + (v4 == v5));

         String v6 = v1 + "cd";

         System.out.println("v4 == v6 : " + (v4 == v6));

         String v7 = constValue + "cd";

         System.out.println("v4 == v7 : " + (v4 == v7));

         String v8 = staticValue + "cd";

         System.out.println("v4 == v8 : " + (v4 == v8));

         String v9 = v4.intern();

         System.out.println("v4 == v9 :" + (v4 == v9));

         String v10 = new String(new char[]{'a','b','c','d'});

         String v11 = v10.intern();

         System.out.println("v4 == v11 :" + (v4 == v11));

         System.out.println("v10 == v11 :" + (v10 == v11));

     }

 }

  请注意它的输出结果:

复制代码 代码如下:

v1 == v2 : true

v1 == v3 : false

v4 == v5 : true

v4 == v6 : false

v4 == v7 : true

v4 == v8 : false

v4 == v9 :true

v4 == v11 :true

v10 == v11 :false

  我们会发现,并不是所有的判断都返回true,这似乎和我们上面的说法有矛盾了。其实不然,因为 

 结论
  1. JVM只能缓存那些在编译时可以确定的常量,而非运行时常量。

    上述代码中的constValue属于编译时常量,而staticValue则属于运行时常量。

  2. 通过使用 new方式创建出来的字符串,JVM缓存的方式是不一样的。

所以上述代码中,v1不等同于v3。

 String的这种设计属于享元模式吗?
  这个话题比较有意思,大部分讲设计模式的文章,在谈到享元时,一般就会拿String来做例子,但它属于享元模式吗?

  字符串与享元的关系,大家可以参考下面的文章:深入C#字符串和享元(Flyweight)模式的使用分析
  字符串的反转输出
  这种情况下,一般会将字符串看做是字符数组,然后利用反转数组的方式来反转字符串。

  眼花缭乱的方法调用
有继承关系结构中的方法调用
  继承是面向对象设计中的常见方式,它可以有效的实现”代码复用“,同时子类也有重写父类方法的自由,这就对到底是调用父类方法还是子类方法带来了麻烦。

  来看下面的代码:

复制代码 代码如下:

public class PropertyTest {

     public static void main(String[] args)

     {

         ParentDef v1 = new ParentDef();

         ParentDef v2 = new ChildDef();

         ChildDef v3 = new ChildDef();

         System.out.println("=====v1=====");

         System.out.println("staticValue:" + v1.staticValue);

         System.out.println("value:" + v1.value);

         System.out.println("=====v2=====");

         System.out.println("staticValue:" + v2.staticValue);

         System.out.println("value:" + v2.value);

         System.out.println("=====v3=====");

         System.out.println("staticValue:" + v3.staticValue);

         System.out.println("value:" + v3.value);

     }

 }

 class ParentDef

 {

     public static final String staticValue = "父类静态变量";

     public String value = "父类实例变量";

 }

 class ChildDef extends ParentDef

 {

     public static final String staticValue = "子类静态变量";

     public String value = "子类实例变量";

 }

  输出结果如下:

复制代码 代码如下:

=====v1=====

staticValue:父类静态变量

value:父类实例变量

=====v2=====

staticValue:父类静态变量

value:父类实例变量

=====v3=====

staticValue:子类静态变量

value:子类实例变量

结论
  对于调用父类方法还是子类方法,只与变量的声明类型有关系,与实例化的类型没有关系。 

到底是值传递还是引用传递
  对于这个话题,我的观点是值传递,因为传递的都是存储在栈中的内容,无论是基本类型的值,还是指向堆中对象的指针,都是值而非引用。并且在值传递的过程中,JVM会将值复制一份,然后将复制后的值传递给调用方法。

按照这种方式,我们来看下面的代码:

复制代码 代码如下:

public class ParamTest {

     public void change(int value)

     {

         value = 10;

     }

     public void change(Value value)

     {

         Value temp = new Value();

         temp.value = 10;

         value = temp;

     }

     public void add(int value)

     {

         value += 10;

     }

     public void add(Value value)

     {

         value.value += 10;

     }

     public static void main(String[] args)

     {

         ParamTest test = new ParamTest();

         Value value = new Value();

         int v = 0;

         System.out.println("v:" + v);

         System.out.println("value.value:" + value.value);

         System.out.println("=====change=====");

         test.change(v);

         test.change(value);

         System.out.println("v:" + v);

         System.out.println("value.value:" + value.value);

         value = new Value();

         v = 0;

         System.out.println("=====add=====");

         test.add(v);

         test.add(value);

         System.out.println("v:" + v);

         System.out.println("value.value:" + value.value);

     }

 }

 class Value

 {

     public int value;

 }

  它的输出结果:

复制代码 代码如下:

v:0

value.value:0

=====change=====

v:0

value.value:0

=====add=====

v:0

value.value:10

  我们看到,在调用change方法时,即使我们传递进去的是指向对象的指针,但最终对象的属性也没有变,这是因为在change方法体内,我们新建了一个对象,然后将”复制过的指向原对象的指针“指向了“新对象”,并且对新对象的属性进行了调整。但是“复制前的指向原对象的指针”依然是指向“原对象”,并且属性没有任何变化。 

final/finally/finalize的区别
  final可以修饰类、成员变量、方法以及方法参数。使用final修饰的类是不可以被继承的,使用final修饰的方法是不可以被重写的,使用final修饰的变量,只能被赋值一次。

使用final声明变量的赋值时机:

1)定义声明时赋值

  2)初始化块或静态初始化块中

  3)构造函数

  来看下面的代码:

复制代码 代码如下:

class FinalTest

 {

     public static final String staticValue1 = "静态变量1";

     public static final String staticValue2;

     static

     {

         staticValue2 = "静态变量2";

     }

     public final String value1 = "实例变量1";

     public final String value2;

     public final String value3;

     {

         value2 = "实例变量2";

     }

     public FinalTest()

     {

         value3 = "实例变量3";

     }

 
cdf0
}

finally一般是和try...catch放在一起使用,主要用来释放一些资源。 

  我们来看下面的代码:

复制代码 代码如下:

public class FinallyTest {

     public static void main(String[] args)

     {

         finallyTest1();

         finallyTest2();

         finallyTest3();

     }

     private static String finallyTest1()

     {

         try

         {

             throw new RuntimeException();

         }

         catch(Exception ex)

         {

             ex.printStackTrace();

         }

         finally

         {

             System.out.println("Finally语句被执行");

         }

         try

         {

             System.out.println("Hello World");

             return "Hello World";

         }

         catch(Exception ex)

         {

             ex.printStackTrace();

         }

         finally

         {

             System.out.println("Finally语句被执行");

         }

         return null;

     }

     private static void finallyTest2()

     {

         int i = 0;

         for (i = 0; i < 3; i++)

         {

             try

             {

                 if (i == 2) break;

                 System.out.println(i);

             }

             finally

             {

                 System.out.println("Finally语句被执行");

             }

         }

     }

     private static Test finallyTest3()

     {

         try

         {

             return new Test();

         }

         finally

         {

             System.out.println("Finally语句被执行");

         }

     }

 }

  执行结果如下:

复制代码 代码如下:

java.lang.RuntimeException

    at sample.interview.FinallyTest.finallyTest1(FinallyTest.java:16)

    at sample.interview.FinallyTest.main(FinallyTest.java:7)

Finally语句被执行

Hello World

Finally语句被执行 
Finally语句被执行

Finally语句被执行
Finally语句被执行
Test实例被创建
Finally语句被执行

  注意在循环的过程中,对于某一次循环,即使调用了break或者continue,finally也会执行。 

  finalize则主要用于释放资源,在调用GC方法时,该方法就会被调用。

来看下面的示例:

复制代码 代码如下:

class FinalizeTest

 {

     protected void finalize()

     {

         System.out.println("finalize方法被调用");

     }

     public static void main(String[] args)

     {

         FinalizeTest test = new FinalizeTest();

         test = null;

         Runtime.getRuntime().gc();

     }

 }

  执行结果如下:

复制代码 代码如下:

finalize方法被调用

关于基本类型的一些事儿
基本类型供分为9种,包括byte/short/int/long/float/double/boolean/void,每种基本类型都对应一个“包装类”,其他一些基本信息如下:

复制代码 代码如下:

. 基本类型:byte 二进制位数:8

. 包装类:java.lang.Byte

. 最小值:Byte.MIN_VALUE=-128

. 最大值:Byte.MAX_VALUE=127

. 基本类型:short 二进制位数:16

. 包装类:java.lang.Short

. 最小值:Short.MIN_VALUE=-32768

. 最大值:Short.MAX_VALUE=32767

. 基本类型:int 二进制位数:32

. 包装类:java.lang.Integer

. 最小值:Integer.MIN_VALUE=-2147483648

. 最大值:Integer.MAX_VALUE=2147483647

. 基本类型:long 二进制位数:64

. 包装类:java.lang.Long

. 最小值:Long.MIN_VALUE=-9223372036854775808

. 最大值:Long.MAX_VALUE=9223372036854775807

. 基本类型:float 二进制位数:32

. 包装类:java.lang.Float

. 最小值:Float.MIN_VALUE=1.4E-45

. 最大值:Float.MAX_VALUE=3.4028235E38

. 基本类型:double 二进制位数:64

. 包装类:java.lang.Double

. 最小值:Double.MIN_VALUE=4.9E-324

. 最大值:Double.MAX_VALUE=1.7976931348623157E308

. 基本类型:char 二进制位数:16

. 包装类:java.lang.Character

. 最小值:Character.MIN_VALUE=0

. 最大值:Character.MAX_VALUE=65535

关于基本类型的一些结论(来自《Java面试解惑》)
•未带有字符后缀标识的整数默认为int类型;未带有字符后缀标识的浮点数默认为double类型。
•如果一个整数的值超出了int类型能够表示的范围,则必须增加后缀“L”(不区分大小写,建议用大写,因为小写的L与阿拉伯数字1很容易混淆),表示为long型。
•带有“F”(不区分大小写)后缀的整数和浮点数都是float类型的;带有“D”(不区分大小写)后缀的整数和浮点数都是double类型的。
•编译器会在编译期对byte、short、int、long、float、double、char型变量的值进行检查,如果超出了它们的取值范围就会报错。
•int型值可以赋给所有数值类型的变量;long型值可以赋给long、float、double类型的变量;float型值可以赋给float、double类型的变量;double型值只能赋给double类型变量。
关于基本类型之间的转换
  下面的转换是无损精度的转换: 

•byte->short
•short->int
•char->int
•int->long
•float->double
下面的转换是会损失精度的:

•int->float
•long->float
•long->double
  除此之外的转换,是非法的。

和日期相关的一些事儿
  Java中,有两个类和日期相关,一个是Date,一个是Calendar。我们来看下面的示例:

复制代码 代码如下:

public class DateTest {

     public static void main(String[] args) throws ParseException

     {

         test1();

         test2();

         test3();

     }

     private static void test1() throws ParseException

     {

         Date date = new Date();

         System.out.println(date);

         DateFormat sf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");

         System.out.println(sf.format(date));

         String formatString = "2013-05-12";

         System.out.println(sf.parse(formatString));

     }

     private static void test2()

     {

         Date date = new Date();

         System.out.println("Year:" + date.getYear());

         System.out.println("Month:" + date.getMonth());

         System.out.println("Day:" + date.getDate());

         System.out.println("Hour:" + date.getHours());

         System.out.println("Minute:" + date.getMinutes());

         System.out.println("Second:" + date.getSeconds());

         System.out.println("DayOfWeek:" + date.getDay());

     }

     private static void test3()

     {

         Calendar c = Calendar.getInstance();

         System.out.println(c.getTime());

         System.out.println(c.getTimeZone());

         System.out.println("Year:" + c.get(Calendar.YEAR));

         System.out.println("Month:" + c.get(Calendar.MONTH));

         System.out.println("Day:" + c.get(Calendar.DATE));

         System.out.println("Hour:" + c.get(Calendar.HOUR));

         System.out.println("HourOfDay:" + c.get(Calendar.HOUR_OF_DAY));

         System.out.println("Minute:" + c.get(Calendar.MINUTE));

         System.out.println("Second:" + c.get(Calendar.SECOND));

         System.out.println("DayOfWeek:" + c.get(Calendar.DAY_OF_WEEK));

         System.out.println("DayOfMonth:" + c.get(Calendar.DAY_OF_MONTH));

         System.out.println("DayOfYear:" + c.get(Calendar.DAY_OF_YEAR));

     }

 }

  输出结果如下:

复制代码 代码如下:

Sat May 11 13:44:34 CST 2013

-05-11

Sun May 12 00:00:00 CST 2013

Year:113

Month:4

Day:11

Hour:13

Minute:44

Second:35

DayOfWeek:6

Sat May 11 13:44:35 CST 2013

sun.util.calendar.ZoneInfo[id="Asia/Shanghai",offset=28800000,dstSavings=0,useDaylight=false,transitions=19,lastRule=null]

Year:2013

Month:4

Day:11

Hour:1

HourOfDay:13

Minute:44

Second:35

DayOfWeek:7

DayOfMonth:11

DayOfYear:131

  需要注意的是,Date中的getxxx方法已经变成deprecated了,因此我们尽量使用calendar.get方法来获取日期的细节信息。
  另外,注意DateFormat,它不仅可以对日期的输出进行格式化,而且可以逆向操作,将符合Format的字符串转换为日期类型。

 
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