1.Java程序設計基本概念

1.1 JVM

ClassLoader（類加載器）：每一個java文件都對應一個java類，根據程序需要逐漸載入內存。（一般ExtClassLoader加載java的擴展API即/lib/ext中的類，APPClassLoader用來加載用戶機器上的CLASSPATH設置的目錄中的class）。

ClassLoader加載流程：當程序運行時，JVM啟動，運行 bootstrap classloader(啟動類加載器)，該ClassLoader加載Java核心API（Extclassloader和AppClassLoader也在此時被加載），調用Extclassloader加載擴展API，最後Appclassloader加載CLASSPATH目錄下定義的class。----一個程序最基本加載流程

JVM內部，統一使用編碼是Unicode表示，編碼轉換只能發生在邊界地方，JVM和OS的交界處，也就各種輸入輸出（或者Reader，Writer類）起作用的地方。（所以面向字節和面向字符有差別）

1.2 i++

i++是程序完畢後自增，++i是程序開始前自增

i=0;i=i++ + ++i=0+2=2

1.3 類型轉換

布爾型 數值型 字符型

低級轉高級自動轉化（如果是char類型轉高級類型，自動轉對應ASCII碼）

強制類型轉化：（類型）變量名

包裝類過度類型轉化

字符串與其他類型轉化（toString()轉字符串）

1.4 程序結構

assert（表達式） 斷言

1.5 運算符

& &&（和前面一個&區別是只要前面false後面無需判斷）

1.6 異常

java程序運行時出現的非正常現象，這種情況稱之為運行錯誤。 Error（由java虛擬機生成並拋出5）和Exception

final（變量值不變或者對象引用不變）、finall、finalize(最多運行一次)

1.7 反射----是指程序可以訪問、檢測和修改它本身的狀態或行為的一種能力。

反射允許在編寫與執行時，使程序代碼能夠接入裝載到JVM中的類的內部信息，而不是源代碼中選中的的類協作代碼。需要註意的是如果使用不當，反射的成本會很高。

java中的類反射Relectiion是java程序語言開發的特點之一，它允許運行中的java程序對自身進行檢查，並能直接操作程序的內部屬性。

2 Java內存管理

2.1垃圾收集

顯示的分配內存和釋放內存常常引起“內存泄漏”，因此，java在創建對象時會自動分配內存，並在該對象引用不存在自動釋放內存。

垃圾收集器技術監視java程序運行。java使用一系列軟指針來跟蹤對象的各個引用，並用一個對象表將這些軟指針映射為對象的引用。使用軟指針，Ｊａｖａ的垃圾收集器能夠以單獨的線程在後臺運行，並依次檢查每個對象。（標記對象、移除對象、移動對象或檢查對象）

java語言中，判斷一塊內存空間是否符合垃圾收集器手機標準只有兩個條件：（１）給對象賦予了null空值以後再也沒有調用過；（２）給對象賦了新值，即重新分配了內存空間。

（提醒：一塊內存空間符合垃圾收集器的收集標準，並不意味著這塊內存空間就一定被垃圾回收器回收。）

垃圾回收註意幾點：

１）不要試圖假定垃圾回收時間，未知的。

２）Ｊａｖａ中提供一些和垃圾回收打交道的方法，而且還提供強制執行垃圾回收的方法－－調用System.gc()，但是該芳芳同樣是不確定的方法。（並不能保證調用就一定能啟動來及回收，只是向ＪＶＭ發出請求，一切未知）

３）挑選合適的垃圾收集器。（一般使用ＪＶＭ默認選項，但，，）

４）內存泄漏問題（內存對象明明已經不需要的時候，還仍然保留著這塊內存和它的訪問方式（引用），對象都是有生命周期的，有的長，有的短，如果長生命周期的對象持有短生命周期的引用，就很可能會出現內存泄露）。良好的編程習慣和嚴謹的變成態度。

在Java程序中，我們通常使用new為對象分配內存，而這些內存空間都在堆（Heap）上。

此處借用別人的例子：

    public class Simple {
        Object object;
        public void method1(){
            object = new Object();
            //...其他代碼
        }
    }

ｍethod1方法調用結束後object對象沒有被釋放，一直到Simple結束才被釋放。

解決方案：

    public class Simple {
        Object object;
        public void method1(){
            object = new Object();
            //...其他代碼
            object=null    //增加一步
        }
    }

５）盡早釋放無用對象的引用。對於頻繁申請內存和釋放內存的操作，最好使用finalize強制執行或者自己寫finalize方法，System.gc()方法不一定適用。在jvm垃圾收集器收集一個對象之前，一般要求程序員調用適當的方法釋放資源，但在沒有明確釋放資源的情況下，java提供了默認機制終止化該對象來釋放資源，即finalize()方法。

2.2　內存管理

java的內存管理就是對象的分配和釋放問題。java中，程序員通過關鍵字new為每個對象申請內存（基本類型除外），所有對象都在堆中分配空間。對象釋放由gc決定和執行。gc監控每一個對象的運行狀態（申請、引用、被引用、賦值等）

內存泄露兩個特點：１）對象可達，即存在通路與其相連２）對象是無用的。（內存泄露原因：１.全局集合。２．緩存３．ClassLoader）

2.3　clone

３．傳遞與引用

３．１傳值和傳引用

在java中，變量分為兩類。(java傳值傳引用的討論)

１）對於基本數據類型（int float long double boolean char byte),傳值的副本。

２）對於一切對象型變量，java都是傳引用的副本。傳引用副本的實質就是復制指向地址的指針。（這點與C++不同，在c++中當參數是引用類型時，傳遞的是真實的引用而不是副本）

　　　String類型也是對象類型，所以它必然是傳引用副本。它是非可變類，使用傳值或者傳引用　顯得　沒有區別。

對於基本類型而言，傳值就是把自己復制一份傳遞，即使自己的副本變了自己也不會變。

對於對象類型，它傳的是副本引用，指向自己的地址而不是實際值的副本。因為對象類型放在堆裏，一方面速度相對於基本類型較慢，另一方面對象類型本身比較大，如果選擇重新復制值浪費內存且速度慢。（有趣比喻：復制鑰匙而不是復制倉庫）　－－－說明，一些書籍如thinking in java提到“不管是基本類型還是對象類型，都是傳值”他們是把引用副本也當做一種值。

引用傳遞例子1：

 1 public class Test {
 2     public static void main(String[] args) {
 3         StringBuffer str= new StringBuffer("Hello");
 4         test(str);
 5         System.out.println(str);
 6     }
 7     public static void test(StringBuffer s){
 8         s=s.append(",World!");
 9     }
10 }

輸出：Hello,World!

又一個例子2：

 1 public class Test {
 2     public static void main(String[] args) {
 3         String str= "Hello";
 4         test(str);
 5         System.out.println(str);
 6     }
 7     public static void test(String s){
 8         s="World!";  //系統自動生成一個新的String對象設為“World”，然後把這個對象的引用賦給str.
 9     }
10 }
輸出：Hello

Stringl類是final類型的，因此不可以修改和繼承這個類，當例子2中函數結束，s作用消失。

例子1中StringBuffer是產生一塊內存空間，相關的增刪改操作都在其中，仍然是在同一段內存地址上進行。

String StringBuffer Stringbuilder

1）可變、不可變

　　String類中使用字符數組保存字符串，因為有“final”修飾符，所以可以知道string對象是不可變的。StringBuffer和Stringbuilder是可變的）

　　　　 ----String -----private final char value[];

　　　　-----StringBuffer和Stringbuilder -----char[] value;

2）是否線程安全

　　String中的對象是不可變的，也就可以理解為常量，顯然線程安全。

　　AbstractStringBuilder是StringBuilder與StringBuffer的公共父類，定義了一些字符串的基本操作，如expandCapacity、append、insert、indexOf等公共方法。

　　StringBuffer對方法加了同步鎖或者對調用的方法加了同步鎖，所以是線程安全的。

　　StringBuilder並沒有對方法進行加同步鎖，所以是非線程安全的。

　　如果程序不是多線程的，那麽使用StringBuilder效率高於StringBuffer。

同理，數組傳值的本質也是傳地址值的副本。

3.2. 靜態變量與私有變量

定義在類裏的變量會默認一個初始值。布爾類型默認初始值是false

main函數不能訪問一個非靜態變量或方法

3.3.輸入/輸出流

大文件讀取：new BufferedReader(new InputStreamReader（new FileInputStream("filename")）)

寫入文件：FileOutputStream =new FileOutStream("filename") ;out.write("string to write".getBytes());out.close();

java IO操作有面向字節Byte和面向字符Character兩種方式.

面向字節的操作以8位二進制為單位對數據操作，不需要對數據轉化，這些操作的類都是InputStream和ouputStream的子類。

面向字符的操作以字符為單位讀取時需要將二進制轉化為字符，寫的時候需要將字符轉化為二進制，這些類都是Reader和Writer的子類。

3.4 序列化

JAVA程序設計<5>