《Thinking in Java》第四版读书笔记(持续更新中)

第一章 对象导论、第二章 一切都是对象

  • 对象具有状态、行为和标识

状态标识内部数据,行为表示函数,标识表示对象在内存中的唯一地址

  • 每个对象都有一个接口

接口确定了对某一个特定对象所能发出的请求,即确定了某一对象可以调用的方法

  • 对象的设计要符合高内聚的原则

高内聚的原则强调在类中组合合适的方法,不要将所有的方法都强行塞到一个类中去

  • 组合关系(composition),如果组合是动态发生的,则称为聚合(aggregation)

组合关系通常用户形容类的包含关系,如汽车包含引擎

  • 组合和继承,建立新类时首先考虑组合,不要处处使用继承,这样会使程序结构过于复杂

  • ArrayList和LinkedList

ArrayList具有固定的访问特定元素的时间,而LinkedList访问元素的时间取决于索引的大小;ArrayList在插入和删除新元素方面比LinkedList逊色。最好的解决方案是在最初构建程序时使用LinkedList,而在性能优化时使用ArrayList

  • Java中垃圾回收机制、单根基类继承机制和只能以一种方式创建对象使得Java编程比C++简单得多

  • Java中char类型占两个字节,boolean呢?

Java官方文档中并未给出boolean类型的具体大小。《Java虚拟机规范》中这样解释:虚拟机会将boolean变量当作int解释,也就是四个字节。而将boolean数组中的每个元素当作byte解释,也就是一个字节。

  • Java中类变量会被初始化为0,而C++中不会。局部变量在Java和C++中均不会被初始化。

  • Java设计者希望程序员反过来使用自己的域名,所有会出现com.util.…之类包名的出现,且从Java 2之后包名都是小写

第三章 操作符

  • 一元操作符加号和减号

一元减号只是为了给原有数字取反而已,而一元加号存在的意义是只是为了与一元减号相对应,但不知道为什么中文书《Java编程思想(第四版)》P43会有这样一句话:“它唯一的作用就是将较小的数据类型提升为int”,而英文原著中并不存在这句话

  • ++a先执行运算,再生成值,而a++先生成值,再运算
    int i = 0;
    System.out.println(i++);
    System.out.println(++i);
    

效果是不相同的,第一句输出0,第二句输出2

  • 基本数据类型比较可以直接使用 == 和 !=,而引用类型使用这两个只是比较了引用本身是否相等,即是否指向同一对象。如果想要比较引用数据类型内容是否相等的话,则需要使用函数equals()。另外,必须要注意的是如果想要判断自定义数据类型是否内容相等,则需要覆盖equals()函数,具体覆盖方法在文章的后续阶段

  • 与C和C++不同,Java中逻辑运算符&& || !等只能作用于boolean变量,不能作用于基本的数值变量

    int i = 0, j = 1;
    System.out.println(i && j);
    

上面的用法便是错误的

  • Integer和Long中均有toBinaryString()方法,如果将较小的数据类型传给Integer的这个方法,则数据会先扩展为int,再执行

  • long类型的直接数赋值时不需要强行加L,而float赋值时必须加f

  • 布尔值计算中可以使用& | ^等操作,具有与逻辑运算符相同的效果,但不会引起短路。而按位非是不允许在布尔值计算中出现的,目的是为了与逻辑非混淆。

    boolean a, b;
    a & b;
    a | b;
    a ^ b;
    //! ~a;
    
  • Java中移位操作只针对于int和long,而char,byte,short移位操作会先转成int,再进行移位,移位操作本身(i>>10, i<<10, i>>>10等)得到的是int,而赋值移位操作(i>>=10, i<<=10, i>>>=10)是将得到的int截断为原数据类型并赋值给原变量

    int i = -1;
    System.out.println(Integer.toBinaryString(i));
    i >>>= 10;
    System.out.println(Integer.toBinaryString(i));
    long l = -1;
    System.out.println(Long.toBinaryString(l));
    l >>>= 10;
    System.out.println(Long.toBinaryString(l));
    short s = -1;
    System.out.println(Integer.toBinaryString(s));
    s >>>= 10;
    System.out.println(Integer.toBinaryString(s));
    byte b = -1;
    System.out.println(Integer.toBinaryString(b));
    b >>>= 10;
    System.out.println(Integer.toBinaryString(b));
    b = -1;
    System.out.println(Integer.toBinaryString(b));
    System.out.println(Integer.toBinaryString(b>>>10));
    //Output:
    11111111111111111111111111111111
    1111111111111111111111
    1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
    111111111111111111111111111111111111111111111111111111
    11111111111111111111111111111111
    11111111111111111111111111111111
    11111111111111111111111111111111
    11111111111111111111111111111111
    11111111111111111111111111111111
    1111111111111111111111
    

从最后一行便可以看出b>>>10得到的结果为int型变量

  • Java的类型转换中有两种转换方式,窄化转换(narrowing conversion)和扩展转换(widening conversion),如果进行窄化转换,可以面临丢失信息的危险,则需要强制类型转换,而扩展转换则不需要显式地进行转换

  • 截尾和舍入

    float a = 0.4f, b = 0.7f;
    System.out.println((int)a);
    System.out.println((int)b);
    System.out.println(Math.round(a));
    System.out.println(Math.round(b));
    //Output:
    0
    0
    0
    1
    

在进行窄化转换时,必须注意截取和舍入问题,将float直接转为int是截取,而通过java.lang中的round()(float转int,double转long)方法则是舍入

  • 不同类型运算之间的转换

比int小的类型会被转化为int,当float和double一起运算时会转为double,int和long运算时会转为long

  • Java中没有sizeof()

C和C++有sizeof()函数的原因是,不同机器上基本数据类型的字节数可能不同,为了进行移植而必须使用这个函数,而Java的数据类型在所有机器中都是相同的

  • Java中基本数据类型主要分为三种:boolean,整形和浮点型
  1. boolean型变量从本质上来说不属于整形变量,这一点与C和C++差别较大,因此对boolean类型可以进行的运算非常有限,有基本的逻辑运算 = == != && || !和位运算& | ^ &= |= ^=(不支持按位非),且不支持所有的与整形,浮点型类型的类型转换
  2. 整形变量基本支持除了布尔逻辑运算(&& || !)之外的所有运算,且支持整形之间和浮点数之间的相互转换
  3. 浮点运算支持的运算少于整形变量,在整形变量的基础上,不支持移位运算和按位运算等

第四章 控制执行流程

  • 前面已经提过,不同于C和C++,Java不允许将一个数字作为布尔值使用

  • 逗号操作符(不同于逗号分隔符),Java里面唯一用到逗号操作符的地方就是for循环的控制表达式

    for(int i = 1, j = i + 10; i < 5; i++, j = i * 2){
          System.out.println("i = " + i + " j = " + j);
    }
    

通过逗号操作符,可以在for循环里定义多个变量,但是它们必须具有相同的类型。在一个控制表达式中,定义多个变量这种能力只限于for循环使用,在其他任何选择或迭代语句中都不能使用这种方式

  • Java中foreach有这样的形式:for(int i : array),定义了一个int型变量,进而将数组中的每个元素赋值给这个变量,在循环体内就可以使用数组中的元素。但是在某些方面,foreach不能取代原本的for循环,如循环体内如果需要使用循环索引下标,则原生的foreach无能为力。所以,有以下解决方案:
    for(int i : range(0, 100)){
          System.out.println(i);
    }
    

以上的range函数用于产生合适的下标索引数组,可以增加可读性,但它的效率会降低

第五章 初始化与清理

  • 参数顺序不同也可以构成函数重载。不过,一般不要这么做,这样会使得代码难以维护

    void f(String s, int i){}
    void f(int i, String s){}
    //也构成了重载关系
    
  • 注意函数重载与扩展转换(widening conversion)之间的关系,窄化转换需要强制类型转换才能完成函数参数的传递。注意看以下一段代码:

    static void f1(char x){ System.out.print("f1(char) "); }
    static void f1(byte x){ System.out.print("f1(byte) "); }
    static void f1(short x){ System.out.print("f1(short) "); }
    static void f1(int x){ System.out.print("f1(int) "); }
    static void f1(long x){ System.out.print("f1(long) "); }
    static void f1(float x){ System.out.print("f1(float) "); }
    static void f1(double x){ System.out.print("f1(double) "); }
    
    static void f2(byte x){ System.out.print("f2(byte) "); }
    static void f2(short x){ System.out.print("f2(short) "); }
    static void f2(int x){ System.out.print("f2(int) "); }
    static void f2(long x){ System.out.print("f2(long) "); }
    static void f2(float x){ System.out.print("f2(float) "); }
    static void f2(double x){ System.out.print("f2(double) "); }
    
    static void f3(short x){ System.out.print("f3(short) "); }
    static void f3(int x){ System.out.print("f3(int) "); }
    static void f3(long x){ System.out.print("f3(long) "); }
    static void f3(float x){ System.out.print("f3(float) "); }
    static void f3(double x){ System.out.print("f3(double) "); }
    
    static void f4(int x){ System.out.print("f4(int) "); }
    static void f4(long x){ System.out.print("f4(long) "); }
    static void f4(float x){ System.out.print("f4(float) "); }
    static void f4(double x){ System.out.print("f4(double) "); }
    
    static void f5(long x){ System.out.print("f5(long) "); }
    static void f5(float x){ System.out.print("f5(float) "); }
    static void f5(double x){ System.out.print("f5(double) "); }
    
    static void f6(float x){ System.out.print("f6(float) "); }
    static void f6(double x){ System.out.print("f6(double) "); }
    
    static void f7(double x){ System.out.println("f7(double) "); }
    
    static void testConstVar(){
        System.out.print("const var 5: ");
        f1(5);f2(5);f3(5);f4(5);f5(5);f6(5);f7(5);
    }
    static void testChar(){
        char x = 'x';System.out.print("char var x: ");
        f1(x);f2(x);f3(x);f4(x);f5(x);f6(x);f7(x);
    }
    static void testByte(){
        byte x = 0;System.out.print("byte var x: ");
        f1(x);f2(x);f3(x);f4(x);f5(x);f6(x);f7(x);
    }
    static void testShort(){
        short x = 0;System.out.print("short var x: ");
        f1(x);f2(x);f3(x);f4(x);f5(x);f6(x);f7(x);
    }
    static void testInt(){
        int x = 0;System.out.print("int var x: ");
        f1(x);f2(x);f3(x);f4(x);f5(x);f6(x);f7(x);
    }
    static void testLong(){
        long x = 0;System.out.print("long var x: ");
        f1(x);f2(x);f3(x);f4(x);f5(x);f6(x);f7(x);
    }
    static void testFloat(){
        float x = 0f;System.out.print("float var x: ");
        f1(x);f2(x);f3(x);f4(x);f5(x);f6(x);f7(x);
    }
    static void testDouble(){
        double x = 0f;System.out.print("double var x: ");
        f1(x);f2(x);f3(x);f4(x);f5(x);f6(x);f7(x);
    }
    public static void main(String[] args){
        testConstVar();
        testChar();
        testByte();
        testShort();
        testInt();
        testLong();
        testFloat();
        testDouble();
    }
    //Output:
    const var 5: f1(int) f2(int) f3(int) f4(int) f5(long) f6(float) f7(double)
    char var x: f1(char) f2(int) f3(int) f4(int) f5(long) f6(float) f7(double)
    byte var x: f1(byte) f2(byte) f3(short) f4(int) f5(long) f6(float) f7(double)
    short var x: f1(short) f2(short) f3(short) f4(int) f5(long) f6(float) f7(double)
    int var x: f1(int) f2(int) f3(int) f4(int) f5(long) f6(float) f7(double)
    long var x: f1(long) f2(long) f3(long) f4(long) f5(long) f6(float) f7(double)
    float var x: f1(float) f2(float) f3(float) f4(float) f5(float) f6(float) f7(double)
    double var x: f1(double) f2(double) f3(double) f4(double) f5(double) f6(double) f7(double)
    

解释:如果传入数据类型正好符合函数形式参数,则会调用,如果传入数据类型小于函数形式参数,则会扩展实际数据到最接近实际数据数据类型大小的类型,此处应注意数据类型的转换顺序和规则。可以看出,针对立即数5,其被解读的方式为int,当不存在int类型时依次会转换为long->float->double;而byte转换顺序为short->int->long->float->double;short转换顺序为int->long->float->double;long转换顺序为float->double;而float则会转为double。char类型有点特殊,如果无法找到恰好接受char参数的方法,就会把char类型直接提升为int,进而long->float->double

  • 构造器的创建,如果没有明确定义构造器,则编译器会自动创建默认构造器。但是如果已经定义好了一个构造器,编译器就不会自动创建

  • this关键字

  1. 为了区分不同对象调用相同的函数,编译器将所操作对象的引用作为第一个参数传给了将要调用的函数
  2. 为了良好的编程风格和可读性,无需在类内部相互调用函数时处处写上this,这个工作由编译器完成即可。我们只在必须用到this的地方使用这个关键词,如获得当前对象的引用return this
  3. this关键字还可用来在构造函数中调用其他的构造函数。但是需要注意使用this只能同时调用一个构造函数,并且需要将this构造函数调用置于函数的开始处,否则编译器会报错
  4. this关键字可以在类变量和其他变量重名时发挥作用,如this.s代表类变量s,这是一种相当常见的用法
  • finalize()方法,与GC相关,需要了解虚拟机垃圾回收的机制才能真正了解这个方法的用法,但是在一般类中,不建议程序员自己覆盖这个方法
    public class Test {
        public static void main(String[] args) {
            Test t = new Test();
            t.test();
            //new File(1).close();
            //new File(2);
            System.gc();
        }
        void test(){
            File f1 = new File(1);
            f1.close();
            File f2 = new File(2);
        }
    }
    class File{
        int i;
        boolean isOpen;
        public File(int i){
            isOpen = true;
            this.i = i;
        }
        public void close(){
            isOpen = false;
        }
        @Override
        protected void finalize(){
            if(isOpen){
                System.out.println("File " + i + " is not closed.");
                //super.finalize();
            }
        }
    }
    //Output: File 2 is not closed.
    
  1. 在C++中,如果程序没有缺陷,对象一定会被销毁,然而在Java中,GC只会处理由new关键字创建的对象,一些特殊对象无法得到回收,如某个对象在创建过程中将自己绘制到屏幕上,如果不是明确地从屏幕上将其擦除,它永远得不到清理,在这个时刻,如果在finalize()中加入了清理方法,当垃圾回收发生时,finalize()会被调用,则被回收,如果没有发生,图像会一直保留下来。因为垃圾回收finalize()方法的执行是由一个优先级较低的Finalizer线程来完成,所以finalize()是否会被调用取决于程序的执行情况,非人为因素可以干预,所以说:Java中某些对象可能不会被垃圾回收
  2. 垃圾回收不等于C++中析构函数
  3. 造成Java中某些对象无法被垃圾回收的原因跟本地方法调用有关,如通过调用本地C方法中的malloc申请的内存,除非在finalize()中调用free,否则永远不会被回收
  • 初始化顺序

在类的内部,变量定义的先后决定了初始化的顺序,即使变量定义散布在方法定义之间,他们仍然会在任何方法(包括构造器)被调用之前得到初始化

  • 关于类加载及类变量初始化原则和顺序
    class Bowl{
        Bowl(int i){
            System.out.println("Bowl " + i + " is created.");
        }
    }
    class Table{
        static Bowl bowl1 = new Bowl(1);
        Table(){
            System.out.println("Table is created.");
        }
        static Bowl bowl2 = new Bowl(2);
    }
    class Cupboard{
        Bowl bowl3 = new Bowl(3);
        static Bowl bowl4 = new Bowl(4);
        Cupboard(){
            System.out.println("Cupboard is created.");
        }
        static Bowl bowl5 = new Bowl(5);
    }
    public class Test {
        public static void main(String[] args) {
            System.out.println("In main, cupboard2 is created.");
            new Cupboard();
            System.out.println("In main, cupboard3 is created.");
            new Cupboard();
        }
        static Table table = new Table();
        static Cupboard cupboard = new Cupboard();
    }
    //Output:
    Bowl 1 is created.
    Bowl 2 is created.
    Table is created.
    Bowl 4 is created.
    Bowl 5 is created.
    Bowl 3 is created.
    Cupboard is created.
    In main, cupboard2 is created.
    Bowl 3 is created.
    Cupboard is created.
    In main, cupboard3 is created.
    Bowl 3 is created.
    Cupboard is created.
    
  1. 类加载时,静态变量按照其在类中的排列顺序依次进行初始化,注意静态变量只初始化一次且先于非静态变量的初始化,如果在类已经加载之后构造类的对象,则静态变量不会重新初始化
  2. 构造类的对象时,进行非静态变量的初始化,这个时刻晚于静态变量的初始化,且每次构造新的对象都会重新进行非静态变量的初始化
  3. 在程序运行之前,所有类都没有被加载,在一个类没有被加载之前,新建这个类的对象(new Cupboard()),使用关于类的任何变量和函数(Cupboard.staticVar,Cupboard.staticMethod())都会触发类的加载过程,但是要注意新建类的对象包括加载类和新建对象两个过程,而使用静态变量或者函数则只包括加载类的过程
  • 总结一下对象的创建过程,假设有一个名为Dog的类(注意什么动作会引起类的加载,类的加载之后做的动作是什么)
  1. 定位Dog.class。首次创建类的对象,或者首次访问Dog类的静态方法/静态域时,Java解释器查找该类的路径,以定位Dog.class文件
  2. 加载Dog.class(这个操作将会创建一个Class对象),有关静态初始化的所有动作都会执行,而且,静态初始化只在Class对象首次被加载时进行一次
  3. 使用new操作符时,首先会在堆上为Dog分配足够的储存空间
  4. 这段储存空间会被清零,基本数据类型为0,引用类型为null
  5. 执行所有非静态字段的初始化动作
  6. 执行构造器
  • 显式的静态初始化(静态块)
    public class A{
        static int i;
        static{
            i = 1;
        }
    }
    

尽管上面的代码看上去像个方法,但它实际上只是一段跟在static关键字后面的代码,与其他静态初始化动作一样,这段代码仅执行一次,就是发生在类加载之后

  • 非静态实例初始化
    class A{
        A(){}
    }
    class As{
        A a1:
        A a2:
        {
            a1 = new A();
            a2 = new A();
        }
    }
    

非静态初始化实质上就是非静态字段的初始化动作,发生在申请空间清零之后,构造函数调用之前

  • 创建数组的过程中,会自动进行初始化,0、null

  • 枚举类型

与switch语句是绝佳的搭配,注意了解内置方法values()和ordinal()

第六章 访问控制权限

  • 当编写一个Java源文件时,此文件通常被称为编译单元,编译单元内只能有唯一一个public类,且类名必须与文件的名称相同,否则编译器不会接受。如果在编译单元内还有额外的类的话,在包之外是无法看到这些类的

  • 将唯一的构造方法访问权限设置为private,可以阻碍对此类的继承(父类必须有非private的默认构造器才能进行继承操作),同时这样的思想也可以体现静态工厂的构造方法

    class Table{
        private Table(){
            System.out.println("Private Table");
        }
        static Table buildTable(){
            return new Table();
        }
    }
    public class Test {
        public static void main(String[] args) {
            Table b = Table.buildTable();
        }
    }
    
  • 为了更好的组织类的结构,以及各种方法的顺序,推荐一种将public成员置于开头,后面跟着protected、包访问权限和private成员的创建类的形式

    public class Test {
        public void f1(){}
        public void f2(){}
        protected void f3(){}
        void f4(){}
        private void f5(){}
        private int i;
    }
    
  • 除了内部类,任何类不要声明为private或protected,这样使任何类都无法访问它,没有任何意义,所以对于类的访问只有两种选择,就是public和包访问权限

  • 将默认构造函数访问权限设置为private的两种用途

    class Apple{
        private Apple(){}
        public static Apple buildApple(){
            return new Apple();
        }
    }
    class Banana{
        private Banana(){}
        private static Banana b = new Banana();
        public static Banana access(){
            return b;
        }
    }
    
  1. 可以通过静态工厂的方法生成类的实例,这种方式在某些方面(如控制实例数量)比直接调用构造函数更有优势
  2. 通过将构造函数私有化,可以完成单例模式

第七章 复用类(组合和继承)

  • 继承的过程中,先调用父类的构造器,再调用子类的构造器,注意如果父类中不存在默认构造函数,则子类构造器必须使用super加上参数来调用已经存在的非默认构造函数

  • 代理。是另一种重用对象的方法,Java并没有直接提供对它的支持,这是继承与组合间的中庸之道

    class Movement{
        void up(){ System.out.println("up"); }
        void down(){}
        void left(){}
        void right(){}
    }
    class Car{
        private static final String TAG = "This is movement delegation.";
        private Movement movement = new Movement();
        public void up(){ movement.up(); }
        public void down(){ movement.down(); }
    }
    public class Test {
        public static void main(String[] args) {
            Car c = new Car();
            c.up();
        }
    }
    

通过代理可以拥有更多的控制力,可以只选择成员对象中所有方法中的某个子集,比继承更具有灵活度

  • P134,自己构造的dispose()方法应该与构造函数内部语句执行速度相反

  • 继承机制下的重载

    class A{
        char f(char c){
            System.out.println("A : f(char)");
            return 'a';
        }
        float f(float c){
            System.out.println("A : f(float)");
            return 1.0f;
        }
    }
    class B extends A{
        void f(int i){
            System.out.println("B : f(int)");
        }
    }
    public class Test {
        public static void main(String[] args) {
            B b = new B();
            b.f('a');
            b.f(10f);
            b.f(10);
        }
    }
    //Output:
    A : f(char)
    A : f(float)
    B : f(int)
    

与C++不同,在子类中引入新的重载方法时无需屏蔽父类的原有重载方法,基类子类中的方法全部都可以正常使用
@Override用于标注覆盖的方法,覆盖则要求与父类方法函数签名和返回类型全部一致,并且加了这个标记后如果是无效的覆盖,编译器则会报错

  • 选择组合还是继承?

尽管面向对象中继承是多次强调的,但是应该慎用这一技术,是否需要选择继承,一个最清晰的判断方法是问一问自己是否需要从新类基类进行向上转型,如果必须向上转型,则继承是必要的

  • 关于final关键字
    private final int valueOne = 1;
    private static final int VALUE_TWO = 2;
    private final int valueThree = rand.nextInt(100);
    private final Dog d = new Dog();
    
  1. final数据。一个永不改变的编译期常量,在编译时就可以执行计算的常量,减少了运行时负担,但不是所有的final数据都能在编译时期计算其值,如第三行,仍然需要运行时确定。且非基本数据类型仍需要运行时赋值。另外,final类型的引用数据类型只是确定了一个不变的引用,其指向的对象仍有方法可以改变
  2. final参数。这意味着无法在方法中修改参数引用所指向的对象,这一特性主要用于向匿名内部类传递数据
  3. final方法。禁止继承类的覆盖,声明为private的方法自动也属于final
  4. final类,无法被继承
  • 存在继承结构时,类的加载、初始化、构造函数的调用顺序,以下事例展示了分别独立运行四行代码的输出结果
    class A{
        static int sa = loadA("Time of loading A");
        static int loadA(String s){
            System.out.println(s);
            return 1;
        }
        int a = loadA("Time of new A");
    }
    class AA extends A{
        static int saa = loadAA("Time of loading AA");
        static int loadAA(String s){
            System.out.println(s);
            return 1;
        }
        int aa = loadAA("Time of new AA");
    }
    class AAA extends AA{
        static int saaa = loadAAA("Time of loading AAA");
        static int loadAAA(String s){
            System.out.println(s);
            return 1;
        }
        int aaa = loadAAA("Time of new AAA");
    }
    public class Test{
        public static void main(String[] args) {
            //AAA ttt = new AAA();
            //int a = AAA.sa;
            //int aa = AAA.saa;
            //int aaa = AAA.saaa;
        }
    }
    //Output:
    Time of loading A
    Time of loading AA
    Time of loading AAA
    Time of new A
    Time of new AA
    Time of new AAA
    
    Time of loading A
    
    Time of loading A
    Time of loading AA
    
    Time of loading A
    Time of loading AA
    Time of loading AAA
    
  1. 当创建类的第一个对象,或者使用类的静态变量或静态方法时,就会加载类,静态变量的初始化动作按顺序发生,非静态变量的初始化动作则在新建对象的时候发生
  2. 存在继承关系时,如果使用new操作,则先分别按照层级加载所有父类,最后加载本身,进而按照父子顺序执行非静态变量的初始化和构造器
  3. 当只引用静态变量时,看静态变量在哪个类里,将那个类的所有父类加载,与那个类的任何子类无关
  4. 针对这个例子,new AAA操作会首先调用A所有非静态成员的初始化动作,接着调用A的构造函数,进而AA,最后AAA

第八章 多态

  • Java中除了static方法和final方法,其他的方法都是自动的发生后期绑定(动态绑定)

为什么要将某个方法生命为final呢,就是为了防止该方法被覆盖,同时,这样做也可以有效的“关闭”动态绑定,是编译器为final方法调用生成更有效的代码,然而,这对性能并没有什么有效的改观,所以是否使用final应该根据设计方案,而不是处于提高性能的目的来使用它

  • 缺陷:覆盖私有方法
    class SubClass extends Test{
        public void test(){
            System.out.println("public method in subclass");
        }
    }
    public class Test{
        private void test(){
            System.out.println("private method in superclass");
        }
        public static void main(String[] args) {
            Test t = new SubClass();
            t.test();
        }
    }
    //Output:
    private method in superclass
    

如果覆盖私有方法,因为私有方法默认final,无法被子类继承,所以在子类中覆盖基类的私有方法相当于在子类中定义新方法,所以这个新方法不具有多态的性质。因此,应养成良好的编程习惯,不要在子类中方法出现与父类private方法重名的情况

  • 静态方法不存在多态特性

如果使用对象来调用静态方法,那么方法的调用只跟引用的类型有关,而与具体指向的对象无关,则可以根据引用所属的类型在编译期就可以确定调用的函数,无需等到运行期,所以不需要动态绑定

  • 关于层次结构下dispose函数(用于一部分资源的释放和清理)的写法,书中P159

  • 编写构造器时有一条有效的准则,用尽可能简单的方法时对象进入状态,如果可以的话,避免调用其他方法。在构造器中唯一能够安全调用的就是基类中的private或final方法

第九章 接口

  • Java里抽象类和抽象方法
    abstract class A{
        abstract void f();
    }
    
  1. 抽象方法只有定义没有实现,当一个类中含有一个或多个抽象方法时,类本身应该也被声明为abstract
  2. 抽象类不能用于产生对象,如果要产生对象,需要通过继承新建子类对象,且子类需要实现父抽象类所有的抽象方法,否则,子类本身也应该被定义为abstract
  3. 不包含任何抽象方法的类也可以被声明为abstract,在这种情况下,这种方式只有一个作用,那就是阻止这个类产生对象
  • interface关键字用于产生一个完全抽象的类
    interface A{
      //Compile-time constant
      int VALUE = 5;//static & final
      void f(int i);
    }
    
  1. 接口中的变量默认static和final
  2. 接口中方法默认public,当在具体类中实现接口中的方法时,也应该设置访问权限为public,应为要遵循Java向下转型过程中方法权限不能减小的规则
  • 适配器模式的思想

  • 如果继承的类和扩展的接口中存在同名的函数,则只需要实现一个就行了,但是这样不规范,应避免这种现象的发生

  • 注意使用接口实现的工厂设计模式

  • 恰当的使用方式应该是优先使用类而不是接口,从类开始,如果必须使用接口,那么久进行重构,接口是一种很重要的工具,但是它们容易被滥用

第十章 内部类

  • 内部类和组合是完全不同的概念,只是用于把逻辑相关的类组织在一起,并控制位于内部的类的可视性

  • 内部类的创建方法

    public class Outer{
        class Inner{
            private int i;
            private Inner(int i){
                this.i = i;
            }
            private void inner(){
                System.out.println("This is Inner " + i);
            }
        }
        public void outer(){
            Inner i = new Inner(1);
            i.inner();
        }
        public static void main(String[] args) {
            Outer o = new Outer();
            o.outer();
            //Inner i = o.new Inner(2);
            Outer.Inner i = o.new Inner(2);
            i.inner();
        }
    }
    
  1. 如果需要在外部的static方法中创建内部类对象,则需要使用外部类的对象来创建内部类对象
  2. 通过使用外部对象.new操作可以生成内部类的对象,通过在内部类中return Outer.this可以获得外部对象的引用
  3. 必须使用外部对象来创建内部对象,通过.new操作或者使用外部类的非静态方法。但是如果内部类是静态内部类,则不需要外部对象来创建
  4. 外部类可以访问内部类的private元素
  5. 普通的内部类对象默认保存外部类对象的一个引用,因此不能拥有static数据和static方法
  • 当生成一个内部类对象时,此对象与制造它的外部对象(enclosing object)就有了一种联系,它能访问其外部对象的所有成员,而不需要任何特殊条件。内部类具有其外部类所有元素的访问权,通过这样的原理,可以设计序列的迭代器
    interface IIterator{
        boolean hasNext();
        void next();
        Object current();
    }
    public class Sequence {
        private Object[] sequence;
        private int index = 0;
        Sequence(int size){ sequence = new Object[size]; }
        void add(Object x){
            if(index < sequence.length){
                sequence[index++] = x;
            }
        }
        IIterator iterator(){ return new SequenceIterator(); }
        class SequenceIterator implements IIterator{
            private int i = 0;
            @Override
            public boolean hasNext(){ return i != sequence.length; }
            @Override
            public void next(){ i++; }
            @Override
            public Object current(){ return sequence[i]; }
        }
        public static void main(String[] args) {
            Sequence s = new Sequence(10);
            for(int i = 0; i < 10; i++){ s.add(i); }
            IIterator iterator = s.iterator();
            while(iterator.hasNext()){
                System.out.print(iterator.current() + " ");
                iterator.next();
            }
        }
    }
    //Output:
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    

当某个外部类创建一个内部类对象时,此内部类对象会获得一个指向那个外部类对象的引用。在访问外部类成员时,就是通过这个引用来访问

  • 通过将内部类声明为private,则只有在外部类本身才能访问内部类,这样能够实现更好的封装

  • 匿名内部类(默认构造函数)

    interface IContent{
        int value();
    }
    public class AnonymousClass {
        public IContent getInstance(){
            return new IContent() {
                private int i = 11;
                @Override
                public int value() {
                    return i;
                }
            };
        }
    }
    //以上代码相当于
    public class AnonymousClass {
        class IContentClass implements IContent{
            private int i = 11;
            @Override
            public int value(){
                return i;
            }
        }
        public IContent getInstance(){
            return new IContentClass();
        }
    }
    
  • 匿名内部类(带参数的构造函数)

    class A{
        A(int i){ }
        int value(){return 1;}
    }
    public class AnonymousClass {
        public A getSubClass(int i){
            return new A(i){
                @Override
                public int value(){return super.value() * 47;}
            };
        }
    }
    
  • 匿名内部类没有提供构造函数,但是可以通过非静态实例化语句来模仿构造函数

    interface IContent{
        void print();
    }
    public class AnonymousClass {
        public IContent getInstance(String s, float price){
            return new IContent() {
                private String string = s;
                private int cost;
                {
                    cost = Math.round(price);
                    if(cost > 100){
                        System.out.println("A little expensive");
                    }
                }
                @Override
                public void print() { System.out.println(s + cost); }
            };
        }
        public static void main(String[] args) {
            AnonymousClass a = new AnonymousClass();
            IContent i = a.getInstance("The rounding price is ", 109.1f);
            i.print();
        }
    }
    //Output:
    A little expensive
    The rounding price is 109
    
  • 匿名内部类与正规的继承类相比有些受限,匿名内部类既可以扩展类,也可以实现接口,但是不能两者兼备。而且,如果是实现接口,也只能实现一个接口

  • 匿名内部类的工厂模式(以下代码同时包含工厂模式和单例模式)

    interface Service{
        void serviceMethod1();
        void serviceMethod2();
    }
    interface ServiceFactory{
        Service getService();
    }
    class ServiceImplement1 implements Service{
        private ServiceImplement1(){}
        @Override
        public void serviceMethod1(){ System.out.println("ServiceImplement1 serviceMethod1"); }
        @Override
        public void serviceMethod2(){ System.out.println("ServiceImplement1 serviceMethod2"); }
        private static ServiceFactory factory = new ServiceFactory() {
            @Override
            public Service getService() {
                return new ServiceImplement1();
            }
        };
        public static ServiceFactory getFactory(){
            return factory;
        }
    }
    class ServiceImplement2 implements Service{
        private ServiceImplement2(){}
        @Override
        public void serviceMethod1(){ System.out.println("ServiceImplement2 serviceMethod1"); }
        @Override
        public void serviceMethod2(){ System.out.println("ServiceImplement2 serviceMethod2"); }
        private static ServiceFactory factory = new ServiceFactory() {
            @Override
            public Service getService() {
                return new ServiceImplement2();
            }
        };
        public static ServiceFactory getFactory(){
            return factory;
        }
    }
    public class AnonymousClassFactory {
        private static void consumeService(ServiceFactory factory){
            Service s = factory.getService();
            s.serviceMethod1();
            s.serviceMethod2();
        }
        public static void main(String[] args) {
            consumeService(ServiceImplement1.getFactory());
            consumeService(ServiceImplement2.getFactory());
        }
    }
    //Output:
    ServiceImplement1 serviceMethod1
    ServiceImplement1 serviceMethod2
    ServiceImplement2 serviceMethod1
    ServiceImplement2 serviceMethod2
    
  • 切记,优先使用类,而不是接口

  • 嵌套类

  1. static类型的内部类。此时外部类对象与内部类对象没有什么关系,这通常被称为嵌套类。普通的内部类对象隐式的保存了一个指向外部类对象的引用,而嵌套类并不是这样
  2. 要创建嵌套类的对象,不需要外部类的对象
  3. 不能从嵌套类对象中访问非静态的外部类对象
  4. 普通的内部类不能包含static数据和static方法,但嵌套类可以
  • 为什么需要内部类
  1. 一般来说,内部类用于继承自某个类或实现某个接口,内部类的代码操作其外部类对象的数据,可以认为内部类提供了某种进入外部类对象的窗口
  2. 可以使用内部类解决多重继承问题
```java
class A{ }
abstract class B{}
class AB extends A{
    B makeB(){ return new B() {}; }
}
public class AnonymousClassFactory {
    static void takeA(A a){}
    static void takeB(B b){}
    public static void main(String[] args) {
        AB ab = new AB();
        takeA(ab);
        takeB(ab.makeB());
    }
}
```
  1. 在单个外部类中,可以让多个内部类以不同的方式实现同一个接口,或是继承同一个类
  2. 创建内部类对象的时刻并不依赖于外部类对象的创建
  • 闭包与回调

闭包是一个可调用的对象,它记录了一些信息,这些信息来自创建它的作用域。通过这个定义,可以看出内部类是面向对象的闭包

第十一章 持有对象

  • List必须按照插入顺序保存元素,Set中不能有重复元素,Queue按照排队规则来确定对象产生的顺序(通常与被插入顺序相同)

  • Arrays.toString()方法用于数组打印,而打印容器无需任何方法

  • Arrays.asList()方法可以接受可变参数列表,数组等参数类型,其返回值是一个List,且底层实现为ArrayList。(此ArrayList是定义在Arrays中的私有嵌套类,不同于一般的ArrayList,因此此方法的返回值不支持add,remove等)

  • LinkedList包含的操作多于ArrayList

  • HashSet使用了相当复杂的方式存储元素,这种技术是最快的获取元素的方式。而TreeSet会以升序的方式保存对象,LinkedHashSet则是以被添加的顺序保存对象。这三者的共同点是都被用于保存不重复的元素列表

  • Map,在保存元素方面具有与Set相似的特征。HashMap提供了最快的查找技术,但是没有按照明显的顺序特征来保存元素,TreeMap按照键key的比较结果升序保存,而LinkedHashMap按照key的插入顺序来保存,同时保留了HashMap的查找速度

  • ArrayList在随机访问元素方面较有优势,但插入和删除元素比较慢。LinkedList插入和删除元素较好,但是随机访问元素相对比较慢,但是它的特征集较ArrayList更大

  • 对iterator()产生的迭代器中的具体元素进行操作时,必须先调用next()方法

  • ListIterator类是List的迭代器,只能用于各种List类的访问,可以双向移动,可以产生迭代器在列表中指向当前元素的前一个和后一个元素的索引,并且还可以通过listIterator(n)一开始就创建一个一开始就指向索引处为n的ListIterator

  • TreeSet使用红-黑树数据结构来存储数据,HashSet使用的是散列函数,具有很高的查询效率,LinkedHashSet也是用了散列技术,但是维持了元素插入时的顺序。contains()方法经常被使用来测试元素在set中的归属性

  • PriorityQueue提供了自己规定优先级的队列,通过Comparator来修改这个顺序

  • foreach与Iterable

    class WordIteratorClass implements Iterable<String>{
        private String[] words;
        public WordIteratorClass(String sentence){
            words = sentence.split(" ");
        }
        @Override
        public Iterator<String> iterator(){
            return new Iterator<String>() {
                private int wordCount = 0;
                @Override
                public boolean hasNext() {
                    return wordCount != words.length;
                }
                @Override
                public String next() {
                    return words[wordCount++];
                }
            };
        }
    }
    public class Test {
        public static void main(String[] args) {
            for(String s : new WordIteratorClass("a b c")){
                System.out.println(s);
            }
        }
    }
    

foreach只能用于数组或其他任何的Iterable对象,因为所有的Collection都是Iterable对象,所以所有的Collection均可以使用foreach,但是如果自定义一个类可以使用foreach循环来迭代,则需要实现Iterable接口

  • 各种Queue以及栈的行为,由LinkedList提供支持

第十二章 通过异常处理错误

  • printStackTrace()方法所提供的信息可以通过getStackTrace()方法来直接访问,这个方法返回一个由栈帧构成的数组,每一个元素都是栈中的一帧,元素0是栈顶元素
    public class Test {
        static void a(){
            try{
                throw new Exception();
            }
            catch (Exception e){
                for(StackTraceElement ste : e.getStackTrace()){
                    System.out.println(ste.getMethodName());
                }
            }
        }
        static void b(){
            a();
        }
        public static void main(String[] args) {
            a();
            System.out.println("--------------------");
            b();
        }
    }
    //Output:
    a
    main
    --------------------
    a
    b
    main
    

也可以打印整个StackTraceElement,也包含其他的信息

  • 异常链

  • RuntimeException,程序员应忽略此异常及其子类类型的异常,而其他类型的异常是由编译器强制实施的

  • return和finally

    public class Test {
        static void f(){
            try{
                System.out.println("in try");
                return;
            }
            catch (Exception e){}
            finally {
                System.out.println("in finally");
            }
        }
        public static void main(String[] args) {
            f();
        }
    }
    //Output:
    in try
    in finally
    

无论try中是否有return,finally中语句都会被执行,finally中一般完成关闭文件或网络连接,处理屏幕上的图形