学习笔记之JAVA篇(0724)

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

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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