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Java

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Java

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旧笔记

Java

特性与环境

简介

Java 是由 Sun Microsystems 公司于 1995 年 5 月推出的 Java 面向对象程序设计语言和 Java 平台的总称

由 James Gosling和同事们共同研发,并在 1995 年正式推出。

后来 Sun 公司被 Oracle (甲骨文)公司收购,Java 也随之成为 Oracle 公司的产品。

  • Java分为三个体系

    • JavaSE (J2SE) (Java2 Platform Standard Edition,java平台标准版)
    • JavaEE (J2EE) (Java 2 Platform,Enterprise Edition,java平台企业版)
    • JavaME(J2ME)(Java 2 Platform Micro Edition,java平台微型版)
  • 2005 年 6 月,JavaOne 大会召开,SUN 公司公开 Java SE 6。此时,Java 的各种版本已经更名,以取消其中的数字 "2"

    • J2EE 更名为 Java EE
    • J2SE 更名为Java SE
    • J2ME 更名为 Java ME

特性

  • 简单

  • Java 语言的语法与 C 语言和 C++ 语言很接近

  • 丢弃了 C++ 中很少使用的、很难理解的特性:如操作符重载、多继承、自动的强制类型转换

  • 不使用指针,而是引用

  • 提供了自动分配和回收内存空间,使得程序员不必为内存管理而担忧

  • 面向对象的

    • Java 语言提供类、接口和继承等面向对象的特性

    • 为了简单起见,只支持类之间的单继承,但支持接口之间的多继承,并支持类与接口之间的实现机制(关键字为 implements)

    • 全面支持动态绑定,而 C++语言只对虚函数使用动态绑定

    • 总之,Java语言是一个纯的面向对象程序设计语言。

  • 分布式

    • 支持 Internet 应用的开发,在基本的 Java 应用编程接口中有一个网络应用编程接口(java net)
    • 提供了用于网络应用编程的类库,包括 URL、URLConnection、Socket、ServerSocket 等
    • Java 的 RMI(远程方法激活)机制也是开发分布式应用的重要手段
  • 健壮

    • Java 的强类型机制、异常处理、垃圾的自动收集等是 Java 程序健壮性的重要保证
    • 对指针的丢弃是 Java 的明智选择。Java 的安全检查机制使得 Java 更具健壮性
  • 安全

    • Java通常被用在网络环境中,为此,Java 提供了一个安全机制以防恶意代码的攻击
    • 除了Java 语言具有的许多安全特性以外,Java 对通过网络下载的类具有一个安全防范机制(类 ClassLoader),如分配不同的名字空间以防替代本地的同名类、字节代码检查,并提供安全管理机制(类 SecurityManager)让 Java 应用设置安全哨兵
  • 体系结构中立

    • Java 程序(后缀为 java 的文件)在 Java 平台上被编译为体系结构中立的字节码格式(后缀为 class 的文件),然后可以在实现这个 Java 平台的任何系统中运行。这种途径适合于异构的网络环境和软件的分发
  • 可移植

    • 这种可移植性来源于体系结构中立性,另外,Java 还严格规定了各个基本数据类型的长度
    • Java 系统本身也具有很强的可移植性,Java 编译器是用 Java 实现的,Java 的运行环境是用 ANSI C 实现的
  • 解释型

    • 如前所述,Java 程序在 Java 平台上被编译为字节码格式,然后可以在实现这个 Java 平台的任何系统中运行
    • 在运行时,Java 平台中的 Java 解释器对这些字节码进行解释执行,执行过程中需要的类在联接阶段被载入到运行环境中
  • 高性能

    • 与那些解释型的高级脚本语言相比,Java 的确是高性能的。事实上,Java 的运行速度随着 JIT(Just-In-Time)编译器技术的发展越来越接近于 C++。
  • 多线程

    • 在 Java 语言中,线程是一种特殊的对象,它必须由 Thread 类或其子(孙)类来创建。通常有两种方法来创建线程:其一,使用型构为 Thread(Runnable) 的构造子类将一个实现了 Runnable 接口的对象包装成一个线程,其二,从 Thread 类派生出子类并重写 run 方法,使用该子类创建的对象即为线程。值得注意的是 Thread 类已经实现了 Runnable 接口,因此,任何一个线程均有它的 run 方法,而 run 方法中包含了线程所要运行的代码。线程的活动由一组方法来控制。Java 语言支持多个线程的同时执行,并提供多线程之间的同步机制(关键字为 synchronized)。
  • 动态

    • Java 语言的设计目标之一是适应于动态变化的环境
    • Java 程序需要的类能够动态地被载入到运行环境,也可以通过网络来载入所需要的类。这也有利于软件的升级。
    • 另外,Java 中的类有一个运行时刻的表示,能进行运行时刻的类型检查

环境

window系统安装java

  • 下载JDK

    首先我们需要下载java开发工具包JDK,下载地址:http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html

  • 配置环境变量

    1.安装完成后,我的电脑 > 属性 > 高级系统设置 > 高级选项卡,点击"环境变量";

  • 测试JDK是否安装成功

    开始 > 运行 > cmd > java -version、java、javac几个命令,出现以下信息,说明环境变量配置成功;

  • 流行JAVA开发工具

    • **Eclipse(推荐)😗*另一个免费开源的java IDE,下载地址: http://www.eclipse.org/downloads/packages/
    • JetBrains 的 IDEA, 现在很多人开始使用了,功能很强大,下载地址:https://www.jetbrains.com/idea/download/
    • Notepad++ : Notepad++ 是在微软视窗环境之下的一个免费的代码编辑器,下载地址: http://notepad-plus-plus.org/open in new window
    • **Netbeans:**开源免费的java IDE,下载地址: http://www.netbeans.org/index.html

学习

模块与导包

package com.mycompany.mypackage; // 包声明【位置】:被导的文件的顶部
import com.mycompany.mypackage.*; // 包导入【位置】:要导入的文件的顶部
MyClass.foo(); //使用:直接'类.方法'

类型与方法 - 静态强类型

类型分类

  • 常量
  • 变量
    • 按数据类型
      • 内置数据类型、不可迭代型(8种):byte,short,int,long、float、double、boolean、char
      • 引用数据类型、可迭代型(2种):对象、数组
    • 按类型区分
      • 局部变量:方法结束后,变量就会自动销毁
      • 类变量(静态变量):定义在类中,方法体之外
      • 成员变量(非静态变量):也定义在类中,方法体之外。但必须声明为 static 类型

变量声明

类型默认值大小变量声明type identifier [ = value][, identifier [= value] ...] ;
常量final double PI = 3.14
byte01Bbyte i = 1
short02Bshort i = 1
int04Bint i = 1
long0L8Blong i = 1L
float0.0f4Bfloat i = 1f
double0.0d8Bdouble i = 1F
booleanfalse1bboolean i = true
char'u0000'2B-Unicodechar i = '1'
数组nullint[] a = {1, 2, 3} int[] a = new int[4] String[] str = new String[] {"12", "23"}
对象nullSite site = new Site("Runoob")
(String)String s = "11"String 不属于Java语法的一部分,而是基于Java语法封装的一个类(首字母大写)

变量方法

byte、short、int、long
  • byte、int、long、和short都可以用十进制、16进制以及8进制的方式来表示 当使用字面量的时候,前缀 0 表示 8 进制,而前缀 0x 代表 16 进制
类型转换
  • 自动类型转换:byte,short,char—> int —> long—> float —> double
  • 强制类型转换:(type)value type
  • 隐含类型转换:定义 float 类型时必须在数字后面跟上F或者f

对象与类

作为一种面向对象语言。支持以下基本概念:

多态、继承、封装、抽象、类、对象、实例、方法、重载

(用类创建对象)

Rectangle rect = new Rectangle(100, 200); // 实例化【位置】:入口函数或被调用函数内
System.out.println(rect.getWidth() == rect.width)
    
class Square extends Rectangle{
    public Square(int size){ // 构造函数,注意:new Square(100) == new Rectangle(100)
        super(size, size)
    }
}
class Rectangle { // 类定义【位置】:主类之下!
    int width; // 若加上private,就只能通过getWidth引用width了
    int height;
    Rectangle(int width, int height){ // 构造函数。构造方法的名称必须与类同名,一个类可以有多个构造方法。
        this.width = width;
        this.height = height;
	}
    int getWidth(){ // 默认为public修饰符
        return this.width
    }
}

类变量(静态变量)、成员变量(非静态变量)

语法

注意

  • 大小写敏感
  • 类名:对于所有的类来说,类名的首字母应该大写。如果类名由若干单词组成,那么每个单词的首字母应该大写,例如 MyFirstJavaClass
  • 方法名:所有的方法名都应该以小写字母开头。如果方法名含有若干单词,则后面的每个单词首字母大写。
  • 源文件名:源文件名必须和类名相同
  • 主方法入口:所有的 Java 程序由 public static void main(String[] args) 方法开始执行。

HelloWorld

HelloWorld.java

public class HelloWorld { // 类名需与文件名一致
    public static void main(String[] args) { // String args[]与String[] args均可,但推荐后者防歧义
        System.out.println("Hello World");
    }
}

shell

$ javac HelloWorld.java		# 将源文件编译为class字节码文件,编译无误则得到HelloWorld.class
$ java HelloWorld			# HelloWorld不要加.class
Hello World

流程控制

while ( False ) {}							// while循环
for (int i=0;i<5;i++) {} 					// for循环
if ("hello".equals("hello")) {} else {} 	// if条件
(a == 1) ? 20: 30 							// 三目条件
switch (i){ 								// switch条件
    case 1:break;
    default:break;
}

修饰符

像其他语言一样,Java可以使用修饰符来修饰类中方法和属性。主要有两类修饰符:

  • 访问控制修饰符 : default, public , protected, private
  • 非访问控制修饰符 : final, abstract, static, synchronized

函数

foo("Hello"); 					// 调用【位置】:定义之上!入口函数或被调用函数内
static int sum(int a,int b){ 	// 函数定义【位置】:调用之下!主类或其他类内
    return a+b;
}

特色

// 主类与入口方法
public class Main {
    public static void main(String[] args) {}
}
// 修饰符(也叫Field,函数与类共用,用于定义状态数据)
// private、protected、public
// xsg是封装的基础

aide提示

自动补全
    无:函数
    蓝:变量
    红:方法
    圆三角方块:对象
能根据报错自动导包
    Fix import >
    Add 'import com.......MyClass'

专题——Spring

连环十问【转载】

原链接:https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU4ODI1MjA3NQ==&mid=2247496142&idx=2&sn=a1be7cb1bf7267dc04c357dde9806e8e

说说Spring里用了哪些设计模式?

单例模式:Spring 中的 Bean 默认情况下都是单例的。无需多说。

工厂模式:工厂模式主要是通过 BeanFactory 和 ApplicationContext 来生产 Bean 对象。

代理模式:最常见的 AOP 的实现方式就是通过代理来实现,Spring主要是使用 JDK 动态代理和 CGLIB 代理。

模板方法模式:主要是一些对数据库操作的类用到,比如 JdbcTemplate、JpaTemplate,因为查询数据库的建立连接、执行查询、关闭连接几个过程,非常适用于模板方法。

2、谈谈对IOC和AOP的理解?实现原理是什么?

IOC 叫做控制反转,指的是通过Spring来管理对象的创建、配置和生命周期,这样相当于把控制权交给了Spring,不需要人工来管理对象之间复杂的依赖关系,这样做的好处就是解耦。在Spring里面,主要提供了 BeanFactory 和 ApplicationContext 两种 IOC 容器,通过他们来实现对 Bean 的管理。

AOP 叫做面向切面编程,他是一个编程范式,目的就是提高代码的模块性。Srping AOP 基于动态代理的方式实现,如果是实现了接口的话就会使用 JDK 动态代理,反之则使用 CGLIB 代理,Spring中 AOP 的应用主要体现在 事务、日志、异常处理等方面,通过在代码的前后做一些增强处理,可以实现对业务逻辑的隔离,提高代码的模块化能力,同时也是解耦。Spring主要提供了 Aspect 切面、JoinPoint 连接点、PointCut 切入点、Advice 增强等实现方式。

3、JDK动态代理和CGLIB代理有什么区别?

JDK 动态代理主要是针对类实现了某个接口,AOP 则会使用 JDK 动态代理。他基于反射的机制实现,生成一个实现同样接口的一个代理类,然后通过重写方法的方式,实现对代码的增强。

而如果某个类没有实现接口,AOP 则会使用 CGLIB 代理。他的底层原理是基于 asm 第三方框架,通过修改字节码生成成成一个子类,然后重写父类的方法,实现对代码的增强。

4、Spring AOP 和 AspectJ AOP 有什么区别?

Spring AOP 基于动态代理实现,属于运行时增强。

AspectJ 则属于编译时增强,主要有3种方式:

  1. 编译时织入:指的是增强的代码和源代码我们都有,直接使用 AspectJ 编译器编译就行了,编译之后生成一个新的类,他也会作为一个正常的 Java 类装载到JVM。
  2. 编译后织入:指的是代码已经被编译成 class 文件或者已经打成 jar 包,这时候要增强的话,就是编译后织入,比如你依赖了第三方的类库,又想对他增强的话,就可以通过这种方式。
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  1. 加载时织入:指的是在 JVM 加载类的时候进行织入。

总结下来的话,就是 Spring AOP 只能在运行时织入,不需要单独编译,性能相比 AspectJ 编译织入的方式慢,而 AspectJ 只支持编译前后和类加载时织入,性能更好,功能更加强大。

5、FactoryBean 和 BeanFactory有什么区别?

BeanFactory 是 Bean 的工厂, ApplicationContext 的父类,IOC 容器的核心,负责生产和管理 Bean 对象。

FactoryBean 是 Bean,可以通过实现 FactoryBean 接口定制实例化 Bean 的逻辑,通过代理一个Bean对象,对方法前后做一些操作。

6、SpringBean的生命周期说说?

Spring Bean 生命周期简单概括为4个阶段:

  1. 实例化,创建一个Bean对象

  2. 填充属性,为属性赋值

  3. 初始化

    • 如果实现了xxxAware接口,通过不同类型的Aware接口拿到Spring容器的资源
    • 如果实现了BeanPostProcessor接口,则会回调该接口的postProcessBeforeInitialzationpostProcessAfterInitialization方法
    • 如果配置了init-method方法,则会执行init-method配置的方法
  4. 销毁

    • 容器关闭后,如果Bean实现了DisposableBean接口,则会回调该接口的destroy方法
    • 如果配置了destroy-method方法,则会执行destroy-method配置的方法
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7.Spring是怎么解决循环依赖的?

首先,Spring 解决循环依赖有两个前提条件:

  1. 不全是构造器方式的循环依赖
  2. 必须是单例

基于上面的问题,我们知道Bean的生命周期,本质上解决循环依赖的问题就是三级缓存,通过三级缓存提前拿到未初始化的对象。

第一级缓存:用来保存实例化、初始化都完成的对象

第二级缓存:用来保存实例化完成,但是未初始化完成的对象

第三级缓存:用来保存一个对象工厂,提供一个匿名内部类,用于创建二级缓存中的对象

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假设一个简单的循环依赖场景,A、B互相依赖。

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A对象的创建过程:

  1. 创建对象A,实例化的时候把A对象工厂放入三级缓存
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  1. A注入属性时,发现依赖B,转而去实例化B
  2. 同样创建对象B,注入属性时发现依赖A,一次从一级到三级缓存查询A,从三级缓存通过对象工厂拿到A,把A放入二级缓存,同时删除三级缓存中的A,此时,B已经实例化并且初始化完成,把B放入一级缓存。
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  1. 接着继续创建A,顺利从一级缓存拿到实例化且初始化完成的B对象,A对象创建也完成,删除二级缓存中的A,同时把A放入一级缓存
  2. 最后,一级缓存中保存着实例化、初始化都完成的A、B对象
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因此,由于把实例化和初始化的流程分开了,所以如果都是用构造器的话,就没法分离这个操作,所以都是构造器的话就无法解决循环依赖的问题了。

8、为什么要三级缓存?二级不行吗?

不可以,主要是为了生成代理对象。

因为三级缓存中放的是生成具体对象的匿名内部类,他可以生成代理对象,也可以是普通的实例对象。

使用三级缓存主要是为了保证不管什么时候使用的都是一个对象。

假设只有二级缓存的情况,往二级缓存中放的显示一个普通的Bean对象,BeanPostProcessor去生成代理对象之后,覆盖掉二级缓存中的普通Bean对象,那么多线程环境下可能取到的对象就不一致了。

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9、Spring事务传播机制有哪些?

  1. PROPAGATION_REQUIRED:如果当前没有事务,就创建一个新事务,如果当前存在事务,就加入该事务,这也是通常我们的默认选择。
  2. PROPAGATION_REQUIRES_NEW:创建新事务,无论当前存不存在事务,都创建新事务。
  3. PROPAGATION_NESTED:如果当前存在事务,则在嵌套事务内执行。如果当前没有事务,则按REQUIRED属性执行。
  4. PROPAGATION_NOT_SUPPORTED:以非事务方式执行操作,如果当前存在事务,就把当前事务挂起。
  5. PROPAGATION_NEVER:以非事务方式执行,如果当前存在事务,则抛出异常。
  6. PROPAGATION_MANDATORY:支持当前事务,如果当前存在事务,就加入该事务,如果当前不存在事务,就抛出异常。
  7. PROPAGATION_SUPPORTS:支持当前事务,如果当前存在事务,就加入该事务,如果当前不存在事务,就以非事务执行。‘

10、最后,说说Spring Boot启动流程吧?

关于这个问题,之前专门写过一篇文章,可以参考:《你知道Spring Boot是怎么启动的吗?open in new window》。

这个流程,如果网上一搜,基本都是这张图了,我也不想再画一遍了。那其实主要的流程就几个大步骤:

  1. 准备环境,根据不同的环境创建不同的Environment
  2. 准备、加载上下文,为不同的环境选择不同的Spring Context,然后加载资源,配置Bean
  3. 初始化,这个阶段刷新Spring Context,启动应用
  4. 最后结束流程
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