学习笔记之JAVA篇（0724）

尸僵打怪兽2024-07-25 11:01

p 方法

  • 方法声明格式：
java 复制代码 
[修饰符1 修饰符2 ...] 返回值类型 方法名（形式参数列表）{
java语句;......;
}
  • 方法调用方式
普通方法 对象.方法名（实参列表）
静态方法 类名.方法名（实参列表）
  • 方法的详细说明
    • 形式参数：在方法声明时用于接收外界传入的数据。(方法定义时)
    • 实参：调用方法时实际传给方法的数据。(方法调用时)
    • 返回值：执行完毕后，返还给调用它的环境的数据。
    • 返回值类型：事先约定的返回值的数据类型，如无返回值，则为void

p 重载

  • 重载：一个类中可以定义多个名称相同，但参数列表不同的方法。

重载的方法，实际是完全不同的方法，只是名称相同而已！

  • 构成方法重载的条件
    • 不同的含义：形参类型，形参个数，形参顺序不同；
    • 只有返回值不同不构成方法的重载
      • 如：int a(String str){ }与void a(String str){ }不构成方法重载
    • 只有形参的名称不同，不构成方法的重载。

p 递归

  1. 递归是一种常见的算法思路，在很多算法中都会用到，比如：深度优先搜索（DFS：Depth First Search)
  2. 递归的基本思想就是"自己调用自己"；
  3. 递归结构包括两个部分：
    1. 定义递归头：解决：什么时候不调用自身方法。如果没有头，将陷入死循环，也就是递归的结束条件
    2. 递归体：解决：什么时候需要调用自身方法。
  4. 递归的缺陷：算法简单是递归的优点之一，但是递归调用会占用大量的系统堆栈，内存好用多，在递归层次多时速度要比循环慢的多，所以在使用时要慎重。
java 复制代码 
public class factorial {
  public static long factorial(int n) {
    if(n == 1)
    {
      return 1;
    }
    else {
      return n* factorial(n - 1);
    }
  }
  public static void main(String[] args) {
//    当前时间
    long startTime = System.currentTimeMillis();
    System.out.println(factorial(20));
//    结束时间
    long endTime = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("递归耗时："+(endTime - startTime)+"ms");
  }
}

p 面向对象 ------面向过程

  1. 面向过程和面向对象的区别
  • 面向过程（C语言）适合简单、不需要协作的事务，重点关注如何执行。
  • 面向对象可以帮助我们宏观上把握、从整体上分析整个系统。但是具体到实现部分的微观操作（就是一个个方法），仍然需要面向过程的思路区处理。
  • 二者不是对立的，是相辅相成的，面向对象离不开面向过程。
  1. 面向对象和面向过程思想总结：
  • 都是解决问题的思维方式，都是代码组织的方式。
  • 面向过程是一种"执行者思维"，解决简单问题可以使用面向过程；
  • 面向对象是一种"设计者思维"，解决复杂。需要协作的问题，可以使用面向对象；
  • 面向对象离不开面向过程：
    • 宏观上：通过面向对象进行整体设计
    • 微观上：执行和处理数据，仍然是面向过程。

p 类

  1. 类我们叫做class,对象：Object,instance(实例)
  2. 总结
    • 类可以看成一类对象的模版，对象可以看成该类的一个具体实例。
    • 类是用于描述同一类型的对象的一个抽象概念，类中定义这一类对象所应具有的共同属性、方法。
  3. 类的定义方式
java 复制代码 
//每一个源文件必须有且只有一个
public class{}
//并且类名和文件名保持一致！
public class Car {}
class Tyre {}
// 一个Java文件可以同时定义多个
classclass Engine {}
class Seat{}

对于一个类来说，有三种成员：属性field、方法method、构造器constructor.

  • 属性（field成员变量）

**属性用于定义该类或该类对象包含的数据或者静态特征。**属性作用范围是整个类体。在定义成员变量时可以对其初始化，如果不对其初始化，Java使用默认的值对其初始化。

数据类型 默认值
整型 0
浮点型 0.0
字符型 "u0000'
布尔型 false
所有引用类型 null
  • 属性定义格式

[修饰符] 属性类型 属性名 = [默认值];

  • 方法

**方法用于定义该类或该类实例的行为特征和功能实现。**方法是类和对象行为特征的抽象。面向对象中，整个程序的基本单位是类，方法是从属于类和对象的。

[修饰符] 方法返回值类型 方法名(形参列表){// n 条语句}

p 简单内存分析

java 复制代码 
/**
 * 一个学生类
 *
 */
public class Students {
  int id;
  int age;
  String name;
  public void study(){
    System.out.println("正在学习，勿扰！");
  }
  public void kickball(){
    System.out.println("踢球中，为我加油！");
  }

  public static void main(String[] args) {
    Students s1 = new Students();
    System.out.println(s1.id);
    System.out.println(s1.name);
    s1.id = 1001;
    s1.name = "msyy";
    System.out.println(s1.id);
    System.out.println(s1.name);
    s1.study();
    s1.kickball();
  }
}

P 构造方法（构造器 constructor)

  • 构造器用于对象的初始化，而不是创建对象。

  • 创建对象的四步：

    1. 分配对象空间，并将对象成员变量初始化为0或空（null)
    2. 执行属性值的显示初始化
    3. 执行构造方法
    4. 返回对象的地址给相关的变量

  • 声明格式

    Java 复制代码 
    [修饰符] 类名（形参列表）{
// n条语句
}

  • 构造器的4个要点

    • 构造器通过new关键字调用！
    • 构造器虽然有返回值，但是不能定义返回值类型（返回值的类型肯定是本类），不能在构造器里使用return返回某个值。
    • 如果我们没有定义构造器，则编译器会自动定义一个无参的构造方法。如果已定义则比编译器不会自动添加！
    • 构造器的方法名必须和类名一致！

  • 课堂练习

定义一个"点（Point）类用来表示二维空间中的点（有两个坐标），要求如下：

可以生成具有特定坐标的点对象。

提供可以计算该"点"距另外一点距离的方法。

java 复制代码 
public class Point {
  private int x;
  private int y;
  public Point(int x, int y) {
    this.x = x;
    this.y = y;

  }
  public double distance(Point p) {
    return Math.sqrt(Math.pow(this.x - p.x, 2) + Math.pow(this.y - p.y, 2));
  }

  public static void main(String[] args) {
    Point p1 = new Point(1, 2);
    Point p2 = new Point(3, 4);
    System.out.println(p1.distance(p2));
  }
}

P 构造方法 ------ 内存

P JVM虚拟机内存模型


java虚拟机的内存可以分为三个区域：虚拟机栈（stack）、堆（heap)、方法区（method area）

虚拟机栈（简称：栈）的特点如下：

  1. 栈描述的是方法执行的内存模型。每个方法被调用都会创建一个栈帧（存储局部变量、操作数、方法出口等）
  2. JVM为每个线程创建一个栈，用于存放该线程执行方法的信息（实际参数、局部变量等）
  3. 栈属于线程私有，不能实现线程间的共享！
  4. 栈的存储特性是"先进后出，后进先出"
  5. 栈是系统自动分配，速度快！栈是一个连续的内存空间！

堆的特点如下：

  1. 堆用于存储创建好的对象和数组（数组也是对象）

  2. JVM只是一个堆，被所有线程共享。

  3. 堆是一个不连续的内存空间，分配灵活，速度慢！

  4. 堆被所有的线程所共享，在堆上的区域，会被垃圾回收器做进一步划分，例如新生代、老年代的划分。
    方法区（也是堆）特点如下

  5. 方法区是JAVA虚拟机规范，可以有不同的实现。

    1. JDK7以前是"永久代"
    2. JDK7部分去除"永久代"，静态变量、字符串常量池都挪到堆内存中
    3. JDK8是"元数据空间"和堆结合起来。

  6. JVM只有一个方法区，被所有线程共享！

  7. 方法区实际也是堆，只是用于存储类、常量相关的信息！

  8. 用来存放程序中永远不变或唯一的内容。（类信息【Class对象】、静态变量、字符串常量等）

  9. 常量池主要存放常量：如文本字符串、final常量值。

p 程序执行过程的内存分析详解

*这里有个动图传不上来啦 >< *
参数传值机制

JAVA中，方法中所有参数都是"值传递"，也就是"传递的是值的副本"。也就是说，我们得到的是"原参数的复印件，而不是原件"。因此，复印件改变不会影响原件。

  • 基本数据类型参数的传值
    • 传递的是值的副本。副本改变不会影响原件。
  • 引用类型参数的传值
    • 传递的是值的副本。但是引用类型指的是"对象的地址"，因此副本和原参数都指向了同一个"地址"，改变了"副本指向地址对象的值"，也意味着原参数指向对象的值夜发生了"改变"。

多个对象指向一个地址

java 复制代码 
public class Employee {
  private int id;
  private String name;
  private String job;
  private String baseSalary;
  private String salary2;
  private String hiredate;
  private String address;
  void Meeting(){
    System.out.println("1.8：30打卡");
    System.out.println("2.开会");
    System.out.println("3.9：00结束");
    System.out.println("4.集体喊加油");
  }

  public static void main(String[] args) {
    Employee e1 = new Employee();
    e1.id = 1;
    e1.name = "abc";
     Employee e2 = e1;
    System.out.println(e1.id);
    System.out.println(e1.name);
    e2.id = 2;
    e2.name = "def";
    System.out.println(e1.id);
    System.out.println(e1.name);
  }
}

垃圾回收机制（Garbage Colloction)

垃圾回收原理和算法

  • 内存管理
    • JAVA的内存管理很大程度就是堆中对象的管理，其中包括对象空间的分配和释放。
    • 对象空间的分配：使用new 关键字创建对象即可。
    • 对象空间的释放：将对象赋值Null即可。
  • 垃圾回收过程

任何一种垃圾回收算法一般都要做两件基本事情：

  1. 发现无用的对象
  2. 回收无用对象占用的内存空间

垃圾回收机制保证可以将"无用的对象"进行回收。

无用的对象指的是没有任何变量引用该对象。JAVA的垃圾回收器通过相关算法法相无用对象，并进行清除和整理。

垃圾回收相关算法

1. 引用计数法

堆中的每个对象都对应一个引用计数器，当有引用指向这个对象时，引用计数器加1，而当指向该对象的引l用失效时（引l用变为null），引用计数器减1，最后如果该对象的引用计算器的值为0时，则Java垃圾回收器会认为该对象是无用对象并对其进行回收。优点是算法简单缺点是"循环引用的无用对象无法别识别。

java 复制代码 
public class Student {
  String name;
  Student friend;

  public static void main(String[] args) {
    Student s1 = new Student();
    Student s2 = new Student();
    s1.friend = s2;
    s2.friend = s1;
    s1 = null;
    s2 = null;
   
  }
}

2.引用可达法（根搜索算法）

程序把所有引用关系看作一张图 ，从一个节点点GC ROOT开始，寻找对应的引用节点，找到这个节点以后，继续寻找这个节点的引用节点，当所有的引用节点寻找完毕之后，剩余的节点则被认为是没有被引I用到的节点，即无用的节点。

通用的分代垃圾回收机制


JVM调优和Full GC

在对JVM调优的过程中，很大一部分工作就是对于 Full GC 的调节。有如下原因可能 导致Full GC：

  1. 年老代（Tenured)被写满
  2. 永久代（perm)被写满
  3. System.gc()被显示调用
  4. 上一次GC之后Heap的各域分配策略动态变换。

内存泄露

含义 ：指堆内存由于某种原因程序未被释放，造成内存浪费，导致运行速度减慢甚至系统崩溃等。

四种场景：

  1. 创建大量无用对象：

比如：大量拼接字符串时，使用了String而不是StringBuilder.

java 复制代码 
String str ="";
for(int i = 0 ; i < 10000 ;i++){
    str += i; //相当于产生了10000个String对象
}
  1. 静态集合类的使用

像HashMap、Vector、List等的使用最容易出现内存泄露，这些静态变量的生命周期和应用程序一致，所有的对象也不能被释放。

  1. 各种连接对象（IO对象、数据库连接对象、网络连接对象）未关闭

IO流、数据库连接对象、网络连接对象等连接对象属于物理连接，和硬盘或者网络连接，不使用的时候一定要关闭。

  1. 监听器的使用不当

释放对象时，没有删除相应的监听器。

  1. 其他要点
    1. 程序员无权调用垃圾回收器。
    2. 程序员类可以调用System.gc(),该方法只是通知JVM，并不是运行拦击回收器。尽量少用，会申请Full GC，成本高，影响系统性能。
    3. Object对象的finalize方法，是JAVA提供给程序员用来释放对象或资源的方法，但是尽量少用。
  2. 本节作业 （答案会在下一期或者评论区哟）
    1. 垃圾回收过程一般分为两步，是哪两步？
    2. 垃圾回收常见的两种算法是什么?
    3. 堆内存划分成：年轻代、年老代、永久代。垃圾回收器划分成：Minor GC、Major GC、Full GC。这三种垃圾收回器都对应哪些区域?
    4. 对JVM 调优的过程中，很大一部分工作就是对于FuIl GC 的调节。这句话对吗?
    5. System.gcO的作用是什么?
      今天就学到这里吧！~~~
      保护眼睛吧
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