Java中一些基礎概念的使用詳解

　　類的初始化順序
　　在Java中，類裡面可能包含：靜態變數，靜態初始化塊，成員變數，初始化塊，建構函式。在類之間可能存在著繼承關係，那麼當我們執行個體化一個對象時，上述各部分的載入順序是怎樣的？

　　首先來看代碼：

複製代碼 代碼如下:class Parent
{
public static StaticVarible staticVarible= new StaticVarible("父類-靜態變數1");
public StaticVarible instVarible= new StaticVarible("父類-成員變數1");

static
{
System.out.println("父類-靜態塊");
}

{
System.out.println("父類-初始化塊");
}

public static StaticVarible staticVarible2= new StaticVarible("父類-靜態變數2");
public StaticVarible instVarible2= new StaticVarible("父類-成員變數2");

public Parent()
{
System.out.println("父類-執行個體建構函式");
}
}

class Child extends Parent
{
public static StaticVarible staticVarible= new StaticVarible("子類-靜態變數1");
public StaticVarible instVarible= new StaticVarible("子類-成員變數1");

static
{
System.out.println("子類-靜態塊");
}

public Child()
{
System.out.println("子類-執行個體建構函式");
}

{
System.out.println("子類-初始化塊");
}

public static StaticVarible staticVarible2= new StaticVarible("子類-靜態變數2");
public StaticVarible instVarible2= new StaticVarible("子類-成員變數2");

}

class StaticVarible
{
public StaticVarible(String info)
{
System.out.println(info);
}
}

　　然後執行下面的語句：複製代碼 代碼如下:Child child = new Child();

輸出結果如下：複製代碼 代碼如下:父類-靜態變數1
父類-靜態塊
父類-靜態變數2
子類-靜態變數1
子類-靜態塊
子類-靜態變數2
父類-成員變數1
父類-初始化塊
父類-成員變數2
父類-執行個體建構函式
子類-成員變數1
子類-初始化塊
子類-成員變數2
子類-執行個體建構函式

　　結論　　
　　從上述結果可以看出，在執行個體化一個對象時，各部分的載入順序如下：

　　父類靜態成員/父類靜態初始化塊 -> 子類靜態成員/子類初始化塊 -> 父類成員變數/父類初始化塊 -> 父類建構函式 -> 子類成員變數/子類初始化塊 -> 子類建構函式

　　和String相關的一些事兒
　　首先，我們聊一聊Java中堆和棧的事兒。

•棧：存放基本類型，包括char/byte/short/int/long/float/double/boolean
•堆：存放參考型別，同時一般會在棧中保留一個指向它的指標，記憶體回收判斷一個對象是否可以回收，就是判斷棧中是否有指標指向堆中的對象。
　　String作為一種特殊的資料類型，它不完全等同於基本類型，也不是全部的參考型別，許多面試題都有它的身影。

　　String類型變數的儲存結構
　　String的儲存結構分為兩部分，我們以String a = "abc";為例，描述String類型的儲存方式：

　　1）在棧中建立一個char數組，值分為是'a'，'b'，'c'。

　　2）在堆中建立一個String對象。

　　Java中的字串池
　　為了節省空間的和資源，JVM會維護一個字串池，或者說會緩衝一部分曾經出現過的字串。

　　例如下面的代碼：

複製代碼 代碼如下:String v1 = "ab";
String v2 = "ab";

　　實際上，v1==v2，因為JVM在v1聲明後，已經對“ab”進行了緩衝。

　　那麼JVM對字串進行緩衝的依據是什嗎？我們來看下面的代碼，非常有意思：

複製代碼 代碼如下: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));
}
}

　　請注意它的輸出結果：複製代碼 代碼如下: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

　　我們會發現，並不是所有的判斷都返回true，這似乎和我們上面的說法有矛盾了。其實不然，因為

　　結論
　　1. JVM只能緩衝那些在編譯時間可以確定的常量，而非運行時常量。

　　　　上述代碼中的constValue屬於編譯時間常量，而staticValue則屬於運行時常量。

　　2. 通過使用 new方式建立出來的字串，JVM緩衝的方式是不一樣的。

　　　　所以上述代碼中，v1不等同於v3。

　　String的這種設計屬於享元模式嗎？
　　這個話題比較有意思，大部分講設計模式的文章，在談到享元時，一般就會拿String來做例子，但它屬於享元模式嗎？

　　字串與享元的關係，大家可以參考下面的文章:深入C#字串和享元(Flyweight)模式的流量分析
　　字串的反轉輸出
　　這種情況下，一般會將字串看做是字元數組，然後利用反轉數組的方式來反轉字串。

　　眼花繚亂的方法調用
　　有繼承關係結構中的方法調用
　　繼承是物件導向設計中的常見方式，它可以有效實現”代碼複用“，同時子類也有重寫父類方法的自由，這就對到底是調用父類方法還是子類方法帶來了麻煩。

　　來看下面的代碼：

複製代碼 代碼如下: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 = "父類靜態變數";
public String value = "父類執行個體變數";
}

class ChildDef extends ParentDef
{
public static final String staticValue = "子類靜態變數";
public String value = "子類執行個體變數";
}

　　輸出結果如下：複製代碼 代碼如下:=====v1=====
staticValue:父類靜態變數
value:父類執行個體變數
=====v2=====
staticValue:父類靜態變數
value:父類執行個體變數
=====v3=====
staticValue:子類靜態變數
value:子類執行個體變數

　　結論
　　對於調用父類方法還是子類方法，只與變數的宣告類型有關係，與執行個體化的類型沒有關係。

　　到底是值傳遞還是引用傳遞
　　對於這個話題，我的觀點是值傳遞，因為傳遞的都是儲存在棧中的內容，無論是基本類型的值，還是指向堆中對象的指標，都是值而非引用。並且在值傳遞的過程中，JVM會將值複製一份，然後將複製後的值傳遞給調用方法。

　　按照這種方式，我們來看下面的代碼：

複製代碼 代碼如下: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;
}

　　它的輸出結果：複製代碼 代碼如下:v:0
value.value:0
=====change=====
v:0
value.value:0
=====add=====
v:0
value.value:10

　　我們看到，在調用change方法時，即使我們傳遞進去的是指向對象的指標，但最終對象的屬性也沒有變，這是因為在change方法體內，我們建立了一個對象，然後將”複製過的指向原對象的指標“指向了“新對象”，並且對新對象的屬性進行了調整。但是“複製前的指向原對象的指標”依然是指向“原對象”，並且屬性沒有任何變化。

　　final/finally/finalize的區別
　　final可以修飾類、成員變數、方法以及方法參數。使用final修飾的類是不可以被繼承的，使用final修飾的方法是不可以被重寫的，使用final修飾的變數，只能被賦值一次。

　　使用final聲明變數的賦值時機：

　　1）定義聲明時賦值

　　2）初始化塊或靜態初始化塊中

　　3）建構函式

　　來看下面的代碼：

複製代碼 代碼如下:class FinalTest
{
public static final String staticValue1 = "靜態變數1";
public static final String staticValue2;

static
{
staticValue2 = "靜態變數2";
}

public final String value1 = "執行個體變數1";
public final String value2;
public final String value3;

{
value2 = "執行個體變數2";
}

public FinalTest()
{
value3 = "執行個體變數3";
}
}

　　finally一般是和try...catch放在一起使用，主要用來釋放一些資源。

　　我們來看下面的代碼：

複製代碼 代碼如下: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語句被執行");
}
try
{
System.out.println("Hello World");
return "Hello World";
}
catch(Exception ex)
{
ex.printStackTrace();
}
finally
{
System.out.println("Finally語句被執行");
}
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語句被執行");
}
}
}

private static Test finallyTest3()
{
try
{
return new Test();
}
finally
{
System.out.println("Finally語句被執行");
}
}
}

　　執行結果如下：複製代碼 代碼如下:java.lang.RuntimeException
at sample.interview.FinallyTest.finallyTest1(FinallyTest.java:16)
at sample.interview.FinallyTest.main(FinallyTest.java:7)
Finally語句被執行
Hello World
Finally語句被執行

Finally語句被執行

Finally語句被執行
Finally語句被執行
Test執行個體被建立
Finally語句被執行

　　注意在迴圈的過程中，對於某一次迴圈，即使調用了break或者continue，finally也會執行。

　　finalize則主要用於釋放資源，在調用GC方法時，該方法就會被調用。

　　來看下面的樣本：

複製代碼 代碼如下:class FinalizeTest
{
protected void finalize()
{
System.out.println("finalize方法被調用");
}

public static void main(String[] args)
{
FinalizeTest test = new FinalizeTest();
test = null;
Runtime.getRuntime().gc();
}
}

　　執行結果如下：複製代碼 代碼如下:finalize方法被調用

　　關於基本類型的一些事兒
　　基本類型供分為9種，包括byte/short/int/long/float/double/boolean/void，每種基本類型都對應一個“封裝類”，其他一些基本資料如下：
複製代碼 代碼如下:. 基本類型：byte 二進位位元：8
. 封裝類：java.lang.Byte
. 最小值：Byte.MIN_VALUE=-128
. 最大值：Byte.MAX_VALUE=127
. 基本類型：short 二進位位元：16
. 封裝類：java.lang.Short
. 最小值：Short.MIN_VALUE=-32768
. 最大值：Short.MAX_VALUE=32767
. 基本類型：int 二進位位元：32
. 封裝類：java.lang.Integer
. 最小值：Integer.MIN_VALUE=-2147483648
. 最大值：Integer.MAX_VALUE=2147483647
. 基本類型：long 二進位位元：64
. 封裝類：java.lang.Long
. 最小值：Long.MIN_VALUE=-9223372036854775808
. 最大值：Long.MAX_VALUE=9223372036854775807
. 基本類型：float 二進位位元：32
. 封裝類：java.lang.Float
. 最小值：Float.MIN_VALUE=1.4E-45
. 最大值：Float.MAX_VALUE=3.4028235E38
. 基本類型：double 二進位位元：64
. 封裝類：java.lang.Double
. 最小值：Double.MIN_VALUE=4.9E-324
. 最大值：Double.MAX_VALUE=1.7976931348623157E308
. 基本類型：char 二進位位元：16
. 封裝類：java.lang.Character
. 最小值：Character.MIN_VALUE=0
. 最大值：Character.MAX_VALUE=65535

　　關於基本類型的一些結論（來自《Java面試解惑》）
•未帶有字元尾碼標識的整數預設為int類型；未帶有字元尾碼標識的浮點數預設為double類型。
•如果一個整數的值超出了int類型能夠表示的範圍，則必須增加尾碼“L”（不區分大小寫，建議用大寫，因為小寫L與阿拉伯數字1很容易混淆），表示為long型。
•帶有“F”（不區分大小寫）尾碼的整數和浮點數都是float類型的；帶有“D”（不區分大小寫）尾碼的整數和浮點數都是double類型的。
•編譯器會在編譯期對byte、short、int、long、float、double、char型變數的值進行檢查，如果超出了它們的取值範圍就會報錯。
•int型值可以賦給所有數實值型別的變數；long型值可以賦給long、float、double類型的變數；float型值可以賦給float、double類型的變數；double型值只能賦給double類型變數。
　　關於基本類型之間的轉換
　　下面的轉換是無損精度的轉換：

•byte->short
•short->int
•char->int
•int->long
•float->double
　　下面的轉換是會損失精度的：

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

　　和日期相關的一些事兒
　　Java中，有兩個類和日期相關，一個是Date，一個是Calendar。我們來看下面的樣本：

複製代碼 代碼如下: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));
}
}

　　輸出結果如下：複製代碼 代碼如下: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方法已經變成deprecated了，因此我們盡量使用calendar.get方法來擷取日期的細節資訊。
　　另外，注意DateFormat，它不僅可以對日期的輸出進行格式化，而且可以逆向操作，將符合Format的字串轉換為日期類型。