Java回顾之一些基础概念
第一篇：Java回顾之I/O
第二篇：Java回顾之网络通信
第三篇：Java回顾之多线程
第四篇：Java回顾之多线程同步
第五篇：Java回顾之集合
第六篇：Java回顾之序列化
第七篇：Java回顾之反射
这两天，无意间在网上翻到一本关于Java面试解惑的文章集，里面提到了很多基础的概念，但一不留神，还是可能会“掉到坑里”。里面的文章写的很不错，大家可以通过下面的地址下载：http://zangweiren.iteye.com/blog/241218
在看上述文章的时候，随手写了一些测试代码，以便加深理解。这也就是这篇文章的来源了。
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：
1 class Parent 2 { 3 public static StaticVarible staticVarible= new StaticVarible("父类-静态变量1"); 4 public StaticVarible instVarible= new StaticVarible("父类-成员变量1"); 5 6 static 7 { 8 System.out.println("父类-静态块"); 9 } 10 11 { 12 System.out.println("父类-初始化块"); 13 } 14 15 public static StaticVarible staticVarible2= new StaticVarible("父类-静态变量2"); 16 public StaticVarible instVarible2= new StaticVarible("父类-成员变量2"); 17 18 public Parent() 19 { 20 System.out.println("父类-实例构造函数"); 21 } 22 } 23 24 class Child extends Parent 25 { 26 public static StaticVarible staticVarible= new StaticVarible("子类-静态变量1"); 27 public StaticVarible instVarible= new StaticVarible("子类-成员变量1"); 28 29 static 30 { 31 System.out.println("子类-静态块"); 32 } 33 34 public Child() 35 { 36 System.out.println("子类-实例构造函数"); 37 } 38 39 { 40 System.out.println("子类-初始化块"); 41 } 42 43 public static StaticVarible staticVarible2= new StaticVarible("子类-静态变量2"); 44 public StaticVarible instVarible2= new StaticVarible("子类-成员变量2"); 45 46 47 } 48 49 class StaticVarible 50 { 51 public StaticVarible(String info) 52 { 53 System.out.println(info); 54 } 55 }
然后执行下面的语句：
1 Child child = new Child();
输出结果如下：
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：
1 String v1 = "ab"; 2 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：
1 public class StringTest { 2 public static final String constValue = "ab"; 3 public static final String staticValue; 4 5 static 6 { 7 staticValue="ab"; 8 } 9 10 public static void main(String[] args) 11 { 12 String v1 = "ab"; 13 String v2 = "ab"; 14 System.out.println("v1 == v2 : " + (v1 == v2)); 15 String v3 = new String("ab"); 16 System.out.println("v1 == v3 : " + (v1 == v3)); 17 String v4 = "abcd"; 18 String v5 = "ab" + "cd"; 19 System.out.println("v4 == v5 : " + (v4 == v5)); 20 String v6 = v1 + "cd"; 21 System.out.println("v4 == v6 : " + (v4 == v6)); 22 String v7 = constValue + "cd"; 23 System.out.println("v4 == v7 : " + (v4 == v7)); 24 String v8 = staticValue + "cd"; 25 System.out.println("v4 == v8 : " + (v4 == v8)); 26 String v9 = v4.intern(); 27 System.out.println("v4 == v9 :" + (v4 == v9)); 28 String v10 = new String(new char[]{'a','b','c','d'}); 29 String v11 = v10.intern(); 30 System.out.println("v4 == v11 :" + (v4 == v11)); 31 System.out.println("v10 == v11 :" + (v10 == v11)); 32 } 33 }
请注意它的输出结果：
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：http://www.cnblogs.com/winter-cn/archive/2012/01/21/2328388.html
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：
1 public class PropertyTest { 2 3 public static void main(String[] args) 4 { 5 ParentDef v1 = new ParentDef(); 6 ParentDef v2 = new ChildDef(); 7 ChildDef v3 = new ChildDef(); 8 System.out.println("=====v1====="); 9 System.out.println("staticValue:" + v1.staticValue); 10 System.out.println("value:" + v1.value); 11 System.out.println("=====v2====="); 12 System.out.println("staticValue:" + v2.staticValue); 13 System.out.println("value:" + v2.value); 14 System.out.println("=====v3====="); 15 System.out.println("staticValue:" + v3.staticValue); 16 System.out.println("value:" + v3.value); 17 } 18 } 19 20 class ParentDef 21 { 22 public static final String staticValue = "父类静态变量"; 23 public String value = "父类实例变量"; 24 } 25 26 class ChildDef extends ParentDef 27 { 28 public static final String staticValue = "子类静态变量"; 29 public String value = "子类实例变量"; 30 }
输出结果如下：
=====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：
1 public class ParamTest { 2 3 public void change(int value) 4 { 5 value = 10; 6 } 7 8 public void change(Value value) 9 { 10 Value temp = new Value(); 11 temp.value = 10; 12 value = temp; 13 } 14 15 public void add(int value) 16 { 17 value += 10; 18 } 19 20 public void add(Value value) 21 { 22 value.value += 10; 23 } 24 25 public static void main(String[] args) 26 { 27 ParamTest test = new ParamTest(); 28 Value value = new Value(); 29 int v = 0; 30 System.out.println("v:" + v); 31 System.out.println("value.value:" + value.value); 32 System.out.println("=====change====="); 33 test.change(v); 34 test.change(value); 35 System.out.println("v:" + v); 36 System.out.println("value.value:" + value.value); 37 value = new Value(); 38 v = 0; 39 System.out.println("=====add====="); 40 test.add(v); 41 test.add(value); 42 System.out.println("v:" + v); 43 System.out.println("value.value:" + value.value); 44 } 45 } 46 47 class Value 48 { 49 public int value; 50 }
它的输出结果：
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：
1 class FinalTest 2 { 3 public static final String staticValue1 = "静态变量1"; 4 public static final String staticValue2; 5 6 static 7 { 8 staticValue2 = "静态变量2"; 9 } 10 11 public final String value1 = "实例变量1"; 12 public final String value2; 13 public final String value3; 14 15 { 16 value2 = "实例变量2"; 17 } 18 19 public FinalTest() 20 { 21 value3 = "实例变量3"; 22 } 23 }
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：
1 public class FinallyTest { 2 3 public static void main(String[] args) 4 { 5 finallyTest1(); 6 finallyTest2(); 7 finallyTest3(); 8 } 9 10 private static String finallyTest1() 11 { 12 try 13 { 14 throw new RuntimeException(); 15 } 16 catch(Exception ex) 17 { 18 ex.printStackTrace(); 19 } 20 finally 21 { 22 System.out.println("Finally语句被执行"); 23 } 24 try 25 { 26 System.out.println("Hello World"); 27 return "Hello World"; 28 } 29 catch(Exception ex) 30 { 31 ex.printStackTrace(); 32 } 33 finally 34 { 35 System.out.println("Finally语句被执行"); 36 } 37 return null; 38 } 39 40 private static void finallyTest2() 41 { 42 int i = 0; 43 for (i = 0; i < 3; i++) 44 { 45 try 46 { 47 if (i == 2) break; 48 System.out.println(i); 49 } 50 finally 51 { 52 System.out.println("Finally语句被执行"); 53 } 54 } 55 } 56 57 private static Test finallyTest3() 58 { 59 try 60 { 61 return new Test(); 62 } 63 finally 64 { 65 System.out.println("Finally语句被执行"); 66 } 67 } 68 }
执行结果如下：
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 0 Finally语句被执行 1 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：
1 class FinalizeTest 2 { 3 protected void finalize() 4 { 5 System.out.println("finalize方法被调用"); 6 } 7 8 public static void main(String[] args) 9 { 10 FinalizeTest test = new FinalizeTest(); 11 test = null; 12 Runtime.getRuntime().gc(); 13 } 14 }
执行结果如下：
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：
1. 基本类型：byte 二进制位数：8 2. 包装类：java.lang.Byte 3. 最小值：Byte.MIN_VALUE=-128 4. 最大值：Byte.MAX_VALUE=127 5. 基本类型：short 二进制位数：16 6. 包装类：java.lang.Short 7. 最小值：Short.MIN_VALUE=-32768 8. 最大值：Short.MAX_VALUE=32767 9. 基本类型：int 二进制位数：32 10. 包装类：java.lang.Integer 11. 最小值：Integer.MIN_VALUE=-2147483648 12. 最大值：Integer.MAX_VALUE=2147483647 13. 基本类型：long 二进制位数：64 14. 包装类：java.lang.Long 15. 最小值：Long.MIN_VALUE=-9223372036854775808 16. 最大值：Long.MAX_VALUE=9223372036854775807 17. 基本类型：float 二进制位数：32 18. 包装类：java.lang.Float 19. 最小值：Float.MIN_VALUE=1.4E-45 20. 最大值：Float.MAX_VALUE=3.4028235E38 21. 基本类型：double 二进制位数：64 22. 包装类：java.lang.Double 23. 最小值：Double.MIN_VALUE=4.9E-324 24. 最大值：Double.MAX_VALUE=1.7976931348623157E308 25. 基本类型：char 二进制位数：16 26. 包装类：java.lang.Character 27. 最小值：Character.MIN_VALUE=0 28. 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：
1 public class DateTest { 2 3 public static void main(String[] args) throws ParseException 4 { 5 test1(); 6 test2(); 7 test3(); 8 } 9 10 private static void test1() throws ParseException 11 { 12 Date date = new Date(); 13 System.out.println(date); 14 DateFormat sf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd"); 15 System.out.println(sf.format(date)); 16 String formatString = "2013-05-12"; 17 System.out.println(sf.parse(formatString)); 18 } 19 20 private static void test2() 21 { 22 Date date = new Date(); 23 System.out.println("Year:" + date.getYear()); 24 System.out.println("Month:" + date.getMonth()); 25 System.out.println("Day:" + date.getDate()); 26 System.out.println("Hour:" + date.getHours()); 27 System.out.println("Minute:" + date.getMinutes()); 28 System.out.println("Second:" + date.getSeconds()); 29 System.out.println("DayOfWeek:" + date.getDay()); 30 } 31 32 private static void test3() 33 { 34 Calendar c = Calendar.getInstance(); 35 System.out.println(c.getTime()); 36 System.out.println(c.getTimeZone()); 37 System.out.println("Year:" + c.get(Calendar.YEAR)); 38 System.out.println("Month:" + c.get(Calendar.MONTH)); 39 System.out.println("Day:" + c.get(Calendar.DATE)); 40 System.out.println("Hour:" + c.get(Calendar.HOUR)); 41 System.out.println("HourOfDay:" + c.get(Calendar.HOUR_OF_DAY)); 42 System.out.println("Minute:" + c.get(Calendar.MINUTE)); 43 System.out.println("Second:" + c.get(Calendar.SECOND)); 44 System.out.println("DayOfWeek:" + c.get(Calendar.DAY_OF_WEEK)); 45 System.out.println("DayOfMonth:" + c.get(Calendar.DAY_OF_MONTH)); 46 System.out.println("DayOfYear:" + c.get(Calendar.DAY_OF_YEAR)); 47 } 48 }
输出结果如下：
Sat May 11 13:44:34 CST 2013 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。
作者：李胜攀
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