关于Java知识点总结了一个思维导图分享给大家,希望对大家有多帮助!
Java是一个支持并发、基于类和面向对象的计算机编程语言。下面列出了面向对象软件开发的优点:
面向对象编程有很多重要的特性,比如:封装,继承,多态和抽象。下面的章节我们会逐个分析这些特性。
封装给对象提供了隐藏内部特性和行为的能力。对象提供一些能被其他对象访问的方法来改变它内部的数据。在Java当中,有3种修饰符:public,private和protected。每一种修饰符给其他的位于同一个包或者不同包下面对象赋予了不同的访问权限。
下面列出了使用封装的一些好处:
参考这个文档获取更多关于封装的细节和示例。
多态是编程语言给不同的底层数据类型做相同的接口展示的一种能力。一个多态类型上的操作可以应用到其他类型的值上面。
继承给对象提供了从基类获取字段和方法的能力。继承提供了代码的重用行,也可以在不修改类的情况下给现存的类添加新特性。
抽象是把想法从具体的实例中分离出来的步骤,因此,要根据他们的功能而不是实现细节来创建类。Java支持创建只暴漏接口而不包含方法实现的抽象的类。这种抽象技术的主要目的是把类的行为和实现细节分离开。
抽象和封装是互补的概念。一方面,抽象关注对象的行为。另一方面,封装关注对象行为的细节。一般是通过隐藏对象内部状态信息做到封装,因此,封装可以看成是用来提供抽象的一种策略。
Java虚拟机是一个可以执行Java字节码的虚拟机进程。Java源文件被编译成能被Java虚拟机执行的字节码文件。
Java被设计成允许应用程序可以运行在任意的平台,而不需要程序员为每一个平台单独重写或者是重新编译。Java虚拟机让这个变为可能,因为它知道底层硬件平台的指令长度和其他特性。
Java运行时环境(JRE)是将要执行Java程序的Java虚拟机。它同时也包含了执行applet需要的浏览器插件。Java开发工具包(JDK)是完整的Java软件开发包,包含了JRE,编译器和其他的工具(比如:JavaDoc,Java调试器),可以让开发者开发、编译、执行Java应用程序。
“static”关键字表明一个成员变量或者是成员方法可以在没有所属的类的实例变量的情况下被访问。
Java中static方法不能被覆盖,因为方法覆盖是基于运行时动态绑定的,而static方法是编译时静态绑定的。static方法跟类的任何实例都不相关,所以概念上不适用。
static变量在Java中是属于类的,它在所有的实例中的值是一样的。当类被Java虚拟机载入的时候,会对static变量进行初始化。如果你的代码尝试不用实例来访问非static的变量,编译器会报错,因为这些变量还没有被创建出来,还没有跟任何实例关联上。
不支持,Java不支持多继承。每个类都只能继承一个类,但是可以实现多个接口。
对象被值传递,意味着传递了对象的一个副本。因此,就算是改变了对象副本,也不会影响源对象的值。
对象被引用传递,意味着传递的并不是实际的对象,而是对象的引用。因此,外部对引用对象所做的改变会反映到所有的对象上。
针对于Java线程,小编也总结了一份详细的思维导图,关注公众号:麒麟改bug。
进程是执行着的应用程序,而线程是进程内部的一个执行序列。一个进程可以有多个线程。线程又叫做轻量级进程。
有三种方式可以用来创建线程:
实现Runnable接口这种方式更受欢迎,因为这不需要继承Thread类。在应用设计中已经继承了别的对象的情况下,这需要多继承(而Java不支持多继承),只能实现接口。同时,线程池也是非常高效的,很容易实现和使用。
线程在执行过程中,可以处于下面几种状态:
在Java语言中,每一个对象有一把锁。线程可以使用synchronized关键字来获取对象上的锁。synchronized关键字可应用在方法级别(粗粒度锁)或者是代码块级别(细粒度锁)。
集合类接口指定了一组叫做元素的对象。集合类接口的每一种具体的实现类都可以选择以它自己的方式对元素进行保存和排序。有的集合类允许重复的键,有些不允许。
Java集合类提供了一套设计良好的支持对一组对象进行操作的接口和类。Java集合类里面最基本的接口有:
克隆(cloning)或者是序列化(serialization)的语义和含义是跟具体的实现相关的。因此,应该由集合类的具体实现来决定如何被克隆或者是序列化。
Iterator接口提供了很多对集合元素进行迭代的方法。每一个集合类都包含了可以返回迭代器实例的
迭代方法。迭代器可以在迭代的过程中删除底层集合的元素。
下面列出了他们的区别:
Iterator的安全失败是基于对底层集合做拷贝,因此,它不受源集合上修改的影响。java.util包下面的所有的集合类都是快速失败的,而java.util.concurrent包下面的所有的类都是安全失败的。快速失败的迭代器会抛出
ConcurrentModificationException异常,而安全失败的迭代器永远不会抛出这样的异常。
Java中的HashMap是以键值对(key-value)的形式存储元素的。HashMap需要一个hash函数,它使用hashCode()和equals()方法来向集合/从集合添加和检索元素。当调用put()方法的时候,HashMap会计算key的hash值,然后把键值对存储在集合中合适的索引上。如果key已经存在了,value会被更新成新值。
HashMap的一些重要的特性是它的容量(capacity),负载因子(load factor)和扩容极限(threshold resizing)。
Java提供了只包含一个compareTo()方法的Comparable接口。这个方法可以个给两个对象排序。具体来说,它返回负数,0,正数来表明输入对象小于,等于,大于已经存在的对象。
Java提供了包含compare()和equals()两个方法的Comparator接口。compare()方法用来给两个输入参数排序,返回负数,0,正数表明第一个参数是小于,等于,大于第二个参数。equals()方法需要一个对象作为参数,它用来决定输入参数是否和comparator相等。只有当输入参数也是一个comparator并且输入参数和当前comparator的排序结果是相同的时候,这个方法才返回true。
有序数组最大的好处在于查找的时间复杂度是O(log n),而无序数组是O(n)。有序数组的缺点是插入操作的时间复杂度是O(n),因为值大的元素需要往后移动来给新元素腾位置。相反,无序数组的插入时间复杂度是常量O(1)。
根据应用的需要正确选择要使用的集合的类型对性能非常重要,比如:假如元素的大小是固定的,而且能事先知道,我们就应该用Array而不是ArrayList。
有些集合类允许指定初始容量。因此,如果我们能估计出存储的元素的数目,我们可以设置初始容量来避免重新计算hash值或者是扩容。
为了类型安全,可读性和健壮性的原因总是要使用泛型。同时,使用泛型还可以避免运行时的ClassCastException。
使用JDK提供的不变类(immutable class)作为Map的键可以避免为我们自己的类实现hashCode()和equals()方法。
编程的时候接口优于实现。
底层的集合实际上是空的情况下,返回长度是0的集合或者是数组,不要返回null。
Enumeration速度是Iterator的2倍,同时占用更少的内存。但是,Iterator远远比Enumeration安全,因为其他线程不能够修改正在被iterator遍历的集合里面的对象。同时,Iterator允许调用者删除底层集合里面的元素,这对Enumeration来说是不可能的。
HashSet是由一个hash表来实现的,因此,它的元素是无序的。add(),remove(),contains()方法的时间复杂度是O(1)。
另一方面,TreeSet是由一个树形的结构来实现的,它里面的元素是有序的。因此,add(),remove(),contains()方法的时间复杂度是O(logn)。
垃圾收集器是垃圾回收算法(标记-清除算法、复制算法、标记-整理算法、火车算法)的具体实现,不同商家、不同版本的JVM所提供的垃圾收集器可能会有很在差别
垃圾回收的目的是识别并且丢弃应用不再使用的对象来释放和重用资源。
这两个方法用来提示JVM要进行垃圾回收。但是,立即开始还是延迟进行垃圾回收是取决于JVM的。
在释放对象占用的内存之前,垃圾收集器会调用对象的finalize()方法。一般建议在该方法中释放对象持有的资源。
不会,在下一个垃圾回收周期中,这个对象将是可被回收的。
异常处理分离了接收和处理错误代码。这个功能理清了编程者的思绪,也帮助代码增强了可读性,方便了维护者的阅读和理解。 异常处理(又称为错误处理)功能提供了处理程序运行时出现的任何意外或异常情况的方法。异常处理使用 try、catch 和 finally 关键字来尝试可能未成功的操作,处理失败,以及在事后清理资源。
Java中有两种异常:受检查的(checked)异常和不受检查的(unchecked)异常。不受检查的异常不需要在方法或者是构造函数上声明,就算方法或者是构造函数的执行可能会抛出这样的异常,并且不受检查的异常可以传播到方法或者是构造函数的外面。相反,受检查的异常必须要用throws语句在方法或者是构造函数上声明。这里有Java异常处理的一些小建议。
Exception和Error都是Throwable的子类。Exception用于用户程序可以捕获的异常情况。Error定义了不期望被用户程序捕获的异常。
throw关键字用来在程序中明确的抛出异常,相反,throws语句用来表明方法不能处理的异常。每一个方法都必须要指定哪些异常不能处理,所以方法的调用者才能够确保处理可能发生的异常,多个异常是用逗号分隔的。
无论是否抛出异常,finally代码块总是会被执行。就算是没有catch语句同时又抛出异常的情况下,finally代码块仍然会被执行。最后要说的是,finally代码块主要用来释放资源,比如:I/O缓冲区,数据库连接。
Exception对象会在下一个垃圾回收过程中被回收掉。
无论是否抛出异常,finally代码块都会执行,它主要是用来释放应用占用的资源。finalize()方法是Object类的一个protected方法,它是在对象被垃圾回收之前由Java虚拟机来调用的。
java applet是能够被包含在HTML页面中并且能被启用了java的客户端浏览器执行的程序。Applet主要用来创建动态交互的web应用程序。
applet可以经历下面的状态:
首先,创建applet控制类的实例,然后初始化applet,最后开始运行。
不受信任的applet是不能访问或是执行本地系统文件的Java applet,默认情况下,所有下载的applet都是不受信任的。
applet安全管理器是给applet施加限制条件的一种机制。浏览器可以只有一个安全管理器。安全管理器在启动的时候被创建,之后不能被替换覆盖或者是扩展。
Choice是以一种紧凑的形式展示的,需要下拉才能看到所有的选项。Choice中一次只能选中一个选项。List同时可以有多个元素可见,支持选中一个或者多个元素。
布局管理器用来在容器中组织组件。
Scrollbar是一个组件,不是容器。而ScrollPane是容器。ScrollPane自己处理滚动事件。
只有3个线程安全的方法: repaint(), revalidate(), and invalidate()。
Canvas, Frame, Panel,和Applet支持重绘。
限制在一个给定的区域或者形状的绘图操作就做裁剪。
CheckboxMenuItem类继承自MenuItem类,支持菜单选项可以选中或者不选中。
BorderLayout里面的元素是按照容器的东西南北中进行布局的。
GridBagLayout里面的元素是按照网格进行布局的。不同大小的元素可能会占据网格的多于1行或一列。因此,行数和列数可以有不同的大小。
Frame类继承了Window类,它定义了一个可以有菜单栏的主应用窗口。
当窗口被AWT重绘线程进行重绘的时候,它会把裁剪区域设置成需要重绘的窗口的区域。
事件监听器接口定义了对特定的事件,事件处理器必须要实现的方法。事件适配器给事件监听器接口提供了默认的实现。
GUI组件可以处理它自己的事件,只要它实现相对应的事件监听器接口,并且把自己作为事件监听器。
Java使用布局管理器以一种一致的方式在所有的窗口平台上摆放组件。因为布局管理器不会和组件的绝对大小和位置相绑定,所以他们能够适应跨窗口系统的特定平台的不同。
Java中的Swing组件使用了MVC(视图-模型-控制器)设计模式。
是Java语言中用来规范客户端程序如何来访问数据库的应用程序接口,提供了诸如查询和更新数据库中数据的方法。JDBC也是Sun Microsystems的商标。我们通常说的JDBC是面向关系型数据库的。
JDBC是允许用户在不同数据库之间做选择的一个抽象层。JDBC允许开发者用JAVA写数据库应用程序,而不需要关心底层特定数据库的细节。
JDBC驱动提供了特定厂商对JDBC API接口类的实现,驱动必须要提供java.sql包下面这些类的实现:Connection, Statement, PreparedStatement,CallableStatement, ResultSet和Driver。
这个方法用来载入跟数据库建立连接的驱动。
PreparedStatements是预编译的,因此,性能会更好。同时,不同的查询参数值,PreparedStatement可以重用。
CallableStatement用来执行存储过程。存储过程是由数据库存储和提供的。存储过程可以接受输入参数,也可以有返回结果。非常鼓励使用存储过程,因为它提供了安全性和模块化。准备一个CallableStatement的方法是:
1CallableStament.prepareCall();
像打开关闭数据库连接这种和数据库的交互可能是很费时的,尤其是当客户端数量增加的时候,会消耗大量的资源,成本是非常高的。可以在应用服务器启动的时候建立很多个数据库连接并维护在一个池中。连接请求由池中的连接提供。在连接使用完毕以后,把连接归还到池中,以用于满足将来更多的请求。
远程方法调用(RMI)
Java远程方法调用(Java RMI)是Java API对远程过程调用(RPC)提供的面向对象的等价形式,支持直接传输序列化的Java对象和分布式垃圾回收。远程方法调用可以看做是激活远程正在运行的对象上的方法的步骤。RMI对调用者是位置透明的,因为调用者感觉方法是执行在本地运行的对象上的。看下RMI的一些注意事项。
RMI体系结构是基于一个非常重要的行为定义和行为实现相分离的原则。RMI允许定义行为的代码和实现行为的代码相分离,并且运行在不同的JVM上。
RMI体系结构分以下几层:
存根和骨架层(Stub and Skeleton layer):这一层对程序员是透明的,它主要负责拦截客户端发出的方法调用请求,然后把请求重定向给远程的RMI服务。
远程引用层(Remote Reference Layer):RMI体系结构的第二层用来解析客户端对服务端远程对象的引用。这一层解析并管理客户端对服务端远程对象的引用。连接是点到点的。
传输层(Transport layer):这一层负责连接参与服务的两个JVM。这一层是建立在网络上机器间的TCP/IP连接之上的。它提供了基本的连接服务,还有一些防火墙穿透策略。
远程接口用来标识哪些方法是可以被非本地虚拟机调用的接口。远程对象必须要直接或者是间接实现远程接口。实现了远程接口的类应该声明被实现的远程接口,给每一个远程对象定义构造函数,给所有远程接口的方法提供实现。
java.rmi.Naming类用来存储和获取在远程对象注册表里面的远程对象的引用。Naming类的每一个方法接收一个URL格式的String对象作为它的参数。
绑定是为了查询找远程对象而给远程对象关联或者是注册以后会用到的名称的过程。远程对象可以使用Naming类的bind()或者rebind()方法跟名称相关联。
bind()方法负责把指定名称绑定给远程对象,rebind()方法负责把指定名称重新绑定到一个新的远程对象。如果那个名称已经绑定过了,先前的绑定会被替换掉。
Servlet是用来处理客户端请求并产生动态网页内容的Java类。Servlet主要是用来处理或者是存储HTML表单提交的数据,产生动态内容,在无状态的HTTP协议下管理状态信息。
所有的Servlet都必须要实现的核心的接口是javax.servlet.Servlet。每一个Servlet都必须要直接或者是间接实现这个接口,或者是继承javax.servlet.GenericServlet或者javax.servlet.http.HTTPServlet。最后,Servlet使用多线程可以并行的为多个请求服务。
Applet是运行在客户端主机的浏览器上的客户端Java程序。而Servlet是运行在web服务器上的服务端的组件。applet可以使用用户界面类,而Servlet没有用户界面,相反,Servlet是等待客户端的HTTP请求,然后为请求产生响应。
GenericServlet是一个通用的协议无关的Servlet,它实现了Servlet和ServletConfig接口。继承自GenericServlet的Servlet应该要覆盖service()方法。最后,为了开发一个能用在网页上服务于使用HTTP协议请求的Servlet,你的Servlet必须要继承自HttpServlet。这里有Servlet的例子。
对每一个客户端的请求,Servlet引擎载入Servlet,调用它的init()方法,完成Servlet的初始化。然后,Servlet对象通过为每一个请求单独调用service()方法来处理所有随后来自客户端的请求,最后,调用Servlet(译者注:这里应该是Servlet而不是server)的destroy()方法把Servlet删除掉。
doGet:GET方法会把名值对追加在请求的URL后面。因为URL对字符数目有限制,进而限制了用在客户端请求的参数值的数目。并且请求中的参数值是可见的,因此,敏感信息不能用这种方式传递。
doPOST:POST方法通过把请求参数值放在请求体中来克服GET方法的限制,因此,可以发送的参数的数目是没有限制的。最后,通过POST请求传递的敏感信息对外部客户端是不可见的。
Web应用程序是对Web或者是应用服务器的动态扩展。有两种类型的Web应用:面向表现的和面向服务的。面向表现的Web应用程序会产生包含了很多种标记语言和动态内容的交互的web页面作为对请求的响应。而面向服务的Web应用实现了Web服务的端点(endpoint)。一般来说,一个Web应用可以看成是一组安装在服务器URL名称空间的特定子集下面的Servlet的集合。
ServletRequest类可以找出客户端机器的IP地址或者是主机名。getRemoteAddr()方法获取客户端主机的IP地址,getRemoteHost()可以获取主机名。看下这里的例子。
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