Java全栈学习日志
重新学一遍Java全栈
本系列日志将记录我重新学习Java全栈开发的过程,涵盖Java基础、Web开发、数据库、Spring全家桶、前端基础、项目实战等内容。
学习目标
- 夯实Java基础,掌握面向对象编程思想
- 熟悉常用开发工具与环境配置
- 掌握Web开发(Servlet/JSP、Spring MVC、Spring Boot等)
- 理解数据库原理并熟练使用MySQL
- 掌握Spring、Spring Boot、Spring Cloud等主流框架
- 了解前端基础(HTML/CSS/JavaScript)及与后端的集成
- 完成至少一个全栈项目实战
学习计划
- Java基础复习与进阶
- Web开发基础与进阶
- 数据库与持久层技术
- Spring全家桶体系
- 前端基础与集成
- 项目实战与总结
Java基础:JDK、JRE、JVM的关系与作用
- JVM(Java Virtual Machine):Java虚拟机,负责Java字节码的加载、验证、执行和内存管理,是Java实现跨平台的核心。
- JRE(Java Runtime Environment):Java运行环境,包含JVM和Java核心类库,提供运行Java程序的最小环境。
- JDK(Java Development Kit):Java开发工具包,包含JRE以及编译器(javac)、调试工具等开发所需工具,是开发Java程序的完整环境。
三者关系:
- JDK ⊃ JRE ⊃ JVM。
- JVM是最底层的虚拟机,JRE在其基础上加上了类库,JDK则在JRE基础上再加上开发工具。
作用总结:
- 开发Java程序用JDK,
-
运行Java程序只需JRE,
如果已经有编译好的.class字节码文件,运行时只需要JRE环境,无需JDK。JRE包含JVM和Java核心类库,能够加载和执行.class文件。
-
JVM负责Java程序的跨平台运行。
JVM实现跨平台的原理在于:Java源代码经过编译后生成与平台无关的字节码文件(.class),这种字节码并不能直接被操作系统识别和执行。无论在Windows、Linux还是macOS等不同操作系统上,只要安装了对应平台的JVM,JVM就能识别并执行这些字节码。JVM会根据当前操作系统和硬件环境,将字节码翻译为本地机器指令,从而实现”编写一次,到处运行”(Write Once, Run Anywhere, WORA)的目标。这也是Java语言最大的优势之一。
总结:只要有.class文件,任何装有JRE的操作系统都能运行该Java程序,无需JDK参与。
Java主要关键词及其作用
- class
定义一个类,是Java的基本结构单元。 - interface
定义一个接口,接口用于规范类必须实现的方法。 - extends
表示类的继承,子类通过extends继承父类。 - implements
表示类实现接口。 - public
公有访问修饰符,任何地方都可以访问。 - private
私有访问修饰符,只能在本类中访问。 - protected
受保护访问修饰符,同包或子类可访问。 - static
静态修饰符,表示属于类而不是实例。 - final
修饰类、方法、变量,表示不可更改或不可继承。 - void
表示方法无返回值。 - new
创建对象实例。 - this
当前对象的引用。 - super
父类对象的引用。 - return
方法返回语句。 - if / else
条件判断语句。 - switch / case
多分支选择语句。 - for / while / do-while
循环语句。 - break / continue
跳出循环或跳过本次循环。 - try / catch / finally / throw / throws
异常处理相关关键词。 - import
导入其他包或类。 - package
定义包名。 - abstract
抽象类或方法,不能被实例化或必须被子类实现。 - synchronized
用于多线程同步。 - volatile
声明变量易变,线程可见性。 - transient
序列化时跳过该字段。 - instanceof
判断对象是否为某个类的实例。 - enum
枚举类型。 - default
用于switch语句的默认分支,或接口的默认方法实现。
Java中的字面量分类
Java中的字面量(Literal)是指在代码中直接表示固定值的数据。常见字面量分类如下:
- 整数型字面量
- 十进制:如 123
- 八进制:以0开头,如 0123
- 十六进制:以0x或0X开头,如 0x7B
- 二进制:以0b或0B开头,如 0b1010
- 浮点型字面量
- 如 3.14、2.0e-3、1.5F、6.022E23D
- 字符型字面量
- 单引号括起来的单个字符,如 ‘A’、’中’、’\n’
- 字符串字面量
- 双引号括起来的字符序列,如 “Hello, Java!”
- 布尔型字面量
- 只有 true 和 false
- null字面量
- 表示空引用,如 null
字面量是Java程序中最基本的数据表示方式,直接参与表达式和赋值。
Java变量定义的格式
Java中变量的定义格式如下:
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数据类型 变量名 = 初始值;
- 数据类型:如 int、double、char、String、boolean 等。
- 变量名:自定义的标识符,需遵循命名规范。
- 初始值:可选,变量声明时赋的初始值。
示例
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int age = 25;
double price = 19.99;
char gender = 'M';
String name = "Tom";
boolean isActive = true;
也可以先声明后赋值:
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int score;
score = 100;
变量名建议使用有意义的英文单词,遵循小驼峰命名法(如 studentName)。
Java中的键盘录入
在Java中,常用Scanner
类实现从键盘读取用户输入。Scanner
类位于java.util
包中。
基本用法
- 导入包:
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import java.util.Scanner;
- 创建Scanner对象:
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Scanner sc = new Scanner(System.in);
- 读取输入:
- 读取字符串:
String str = sc.nextLine();
- 读取整数:
int num = sc.nextInt();
- 读取浮点数:
double d = sc.nextDouble();
- 读取字符串:
示例代码
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import java.util.Scanner;
public class InputDemo {
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.print("请输入姓名:");
String name = sc.nextLine();
System.out.print("请输入年龄:");
int age = sc.nextInt();
System.out.println("姓名:" + name + ", 年龄:" + age);
}
}
提示:使用完Scanner后建议调用
sc.close();
关闭资源。
IDEA中Java项目的结构介绍
在IntelliJ IDEA中创建的标准Java项目通常包含如下目录结构:
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project-name/
├── .idea/ # IDEA项目配置文件夹
├── src/ # 源代码目录
│ └── main/ # 主代码目录(Maven/Gradle项目)
│ ├── java/ # Java源代码
│ └── resources/ # 资源文件(配置、图片等)
│ └── test/ # 测试代码目录
│ ├── java/ # 测试用Java代码
│ └── resources/ # 测试资源文件
├── out/ # 编译输出目录(普通项目)
├── target/ # 构建输出目录(Maven项目)
├── build/ # 构建输出目录(Gradle项目)
├── pom.xml # Maven项目配置文件
├── build.gradle # Gradle项目配置文件
└── ... # 其他文件
主要部分说明
- src/main/java/:存放项目的主Java源代码。
- src/main/resources/:存放配置文件、图片等资源。
- src/test/java/:存放测试用的Java代码。
- src/test/resources/:存放测试相关的资源文件。
- pom.xml:Maven项目的依赖和构建配置文件。
- build.gradle:Gradle项目的依赖和构建配置文件。
- out/、target/、build/:编译或打包后生成的输出目录。
普通Java项目只有src和out,Maven/Gradle项目结构更规范,推荐使用。
项目、模块、类的概念与关系
- 项目(Project)
- 在IDEA中,项目是开发的整体工程,包含所有代码、资源、配置和依赖管理。一个项目可以包含一个或多个模块。
- 模块(Module)
- 模块是项目中的功能单元,可以独立编译、运行和测试。每个模块有自己的源码、资源和依赖配置。大型项目通常会按功能或层次拆分为多个模块(如web、service、dao等)。
- 类(Class)
- 类是Java程序的基本代码结构,用于描述对象的属性和行为。类文件(.java)位于模块的src目录下,是实现具体功能的最小单元。
三者关系
- 一个项目可以包含多个模块。
- 一个模块可以包含多个类。
- 类是代码实现的最小单元,模块是功能或层次的划分,项目是整体工程的集合。
简单理解:项目 > 模块 > 类,三者层层包含,便于大型系统的分工、协作和维护。
Java运算符及其运算规则
1. 算术运算符
+
:加法,两数相加。例如:a + b-
:减法,两数相减。例如:a - b*
:乘法,两数相乘。例如:a * b/
:除法,两数相除(整除/浮点)。例如:a / b%
:取余,取模,余数。例如:a % b++
:自增,变量加1(前/后缀)。例如:a++ 或 ++a--
:自减,变量减1(前/后缀)。例如:a– 或 –a
示例:
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int a = 10, b = 3;
System.out.println(a + b); // 13
System.out.println(a - b); // 7
System.out.println(a * b); // 30
System.out.println(a / b); // 3
System.out.println(a % b); // 1
System.out.println(++a); // 11
System.out.println(b--); // 3(b变为2)
2. 赋值运算符
=
:赋值,将右侧值赋给左侧变量。例如:a = b+=
:加后赋值,a = a + b。例如:a += b-=
:减后赋值,a = a - b。例如:a -= b*=
:乘后赋值,a = a * b。例如:a *= b/=
:除后赋值,a = a / b。例如:a /= b%=
:取余后赋值,a = a % b。例如:a %= b
示例:
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int a = 5;
a += 3; // a = 8
a -= 2; // a = 6
a *= 4; // a = 24
a /= 6; // a = 4
a %= 3; // a = 1
3. 比较(关系)运算符
==
:等于,判断两值是否相等。例如:a == b!=
:不等于,判断两值是否不等。例如:a != b>
:大于。例如:a > b<
:小于。例如:a < b>=
:大于等于。例如:a >= b<=
:小于等于。例如:a <= b
示例:
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int a = 5, b = 8;
System.out.println(a == b); // false
System.out.println(a != b); // true
System.out.println(a > b); // false
System.out.println(a < b); // true
System.out.println(a >= 5); // true
System.out.println(b <= 8); // true
4. 逻辑运算符
&&
:逻辑与,两个条件都为true时结果为true。例如:a && b-
||
:逻辑或,两个条件有一个为true时结果为true。例如:ab !
:逻辑非,取反。例如:!a
示例:
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boolean x = true, y = false;
System.out.println(x && y); // false
System.out.println(x || y); // true
System.out.println(!x); // false
5. 位运算符
&
:按位与。例如:a & b-
|
:按位或。例如:ab ^
:按位异或。例如:a ^ b~
:按位取反。例如:~a<<
:左移。例如:a « n>>
:右移。例如:a » n>>>
:无符号右移。例如:a »> n
示例:
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int a = 6, b = 3; // 6: 110, 3: 011
System.out.println(a & b); // 2 (010)
System.out.println(a | b); // 7 (111)
System.out.println(a ^ b); // 5 (101)
System.out.println(~a); // -7
System.out.println(a << 1); // 12
System.out.println(a >> 1); // 3
System.out.println(a >>> 1);// 3
6. 条件(三元)运算符
?:
:条件运算符,格式为 条件 ? 值1 : 值2。例如:a > b ? x : y
示例:
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int a = 10, b = 20;
int max = (a > b) ? a : b; // max = 20
System.out.println(max);
7. 字符串连接运算符
+
:字符串拼接,只要有一个操作数是字符串,+ 就会拼接。例如:”Hello” + name
示例:
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String name = "Java";
System.out.println("Hello, " + name); // Hello, Java
System.out.println("结果:" + 1 + 2); // 结果:12
System.out.println(1 + 2 + "结果"); // 3结果
8. instanceof 运算符
instanceof
:类型判断,判断对象是否为某个类的实例。例如:obj instanceof String
示例:
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Object obj = "abc";
System.out.println(obj instanceof String); // true
System.out.println(obj instanceof Integer); // false
如需详细举例或对某类运算符深入讲解,可随时补充!
Java字符串运算规则
- 字符串拼接
- 使用 + 运算符可以将两个字符串拼接为一个新字符串。
- 只要有一个操作数是字符串,+ 运算符就会把另一个操作数转换为字符串后再拼接。
- 示例:
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String s1 = "Hello" + "World"; // 结果:HelloWorld String s2 = "Java" + 2025; // 结果:Java2025 String s3 = 1 + 2 + "abc"; // 结果:3abc(先算1+2,再拼接) String s4 = "abc" + 1 + 2; // 结果:abc12(从左到右依次拼接)
- 与其他类型的运算
- 字符串与数字、字符、布尔等类型用 + 运算时,非字符串类型会自动转换为字符串。
- 示例:
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String s = "结果:" + true; // 结果:结果:true
- 不可变性
- 字符串在Java中是不可变对象,每次拼接都会生成新的字符串对象。
- 多次拼接建议使用StringBuilder/StringBuffer提高效率。
- 常见注意事项
- 字符串比较内容要用 equals() 方法,不能用 ==。
- 字符串拼接优先级低于算术运算,表达式中注意括号使用。
字符串运算是Java开发中最常见的操作之一,理解其规则有助于避免常见错误和提升性能。
原码、反码与补码
在Java等计算机系统中,整数的底层存储采用二进制,负数的表示依赖于补码。理解原码、反码、补码有助于掌握位运算、溢出等底层原理。
1. 原码
- 原码是最直接的二进制表示,最高位为符号位(0正1负),其余为数值部分。
- 例如:
- +7 的原码:0000 0111
- -7 的原码:1000 0111
2. 反码
- 正数的反码与原码相同。
- 负数的反码:符号位不变,数值部分按位取反(0变1,1变0)。
- 例如:
- +7 的反码:0000 0111
- -7 的反码:1111 1000
3. 补码
- 正数的补码与原码相同。
- 负数的补码:反码加1。
- 例如:
- +7 的补码:0000 0111
- -7 的补码:1111 1001
4. 转换规则总结
- 正数:原码 = 反码 = 补码
- 负数:补码 = 反码 + 1
- 反码 = 补码 - 1
5. Java中的意义
- Java中的int、byte等整数类型,底层存储和运算都采用补码。
- 补码的好处:加减法统一、便于硬件实现、只有一个零。
- 位运算、溢出、负数右移等现象都与补码密切相关。
6. 示例
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int a = 7; // 二进制:0000 0111
int b = -7; // 二进制(补码):1111 1001
System.out.println(Integer.toBinaryString(a)); // 111
System.out.println(Integer.toBinaryString(b)); // 11111111111111111111111111111001
理解补码机制有助于深入掌握Java底层运算和调试技巧。
Java三大程序结构
1. 顺序结构
- 程序从上到下依次执行每一条语句,中间没有任何判断和跳转。
- 是最简单、最常见的结构。
示例:
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int a = 10;
int b = 20;
int sum = a + b;
System.out.println("和为:" + sum);
2. 分支结构(选择结构)
- 根据条件判断,决定执行哪一部分代码。
- 常用的分支语句有:if、if-else、if-else if-else、switch。
if语句示例:
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int score = 85;
if (score >= 60) {
System.out.println("及格");
} else {
System.out.println("不及格");
}
switch语句示例:
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int day = 3;
switch (day) {
case 1:
System.out.println("星期一");
break;
case 2:
System.out.println("星期二");
break;
case 3:
System.out.println("星期三");
// break;
default:
System.out.println("其他");
}
case穿透(fall through)说明:
- 如果某个case分支没有写break,程序会继续执行后续case或default中的代码,直到遇到break或switch结束。
- 这称为”case穿透”或”fall through”。
穿透示例:
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int num = 2;
switch (num) {
case 1:
System.out.println("A");
case 2:
System.out.println("B");
case 3:
System.out.println("C");
default:
System.out.println("D");
}
// 输出:B
// C
// D
建议每个case后都加break,除非有意为之。
case -> 新写法(Java 14+):
- 从Java 14开始,switch语句支持”case ->”箭头写法,简化代码且不允许穿透。
- 每个case只能执行对应的代码块,自动break,无需手动添加。
示例:
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int day = 2;
switch (day) {
case 1 -> System.out.println("星期一");
case 2 -> System.out.println("星期二");
case 3, 4, 5 -> System.out.println("工作日");
default -> System.out.println("周末或非法");
}
- 也可以用于赋值:
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String result = switch (day) { case 1 -> "星期一"; case 2 -> "星期二"; default -> "其他"; }; System.out.println(result);
箭头写法更简洁、安全,推荐在支持的JDK版本中使用。
3. 循环结构
- 根据条件反复执行某段代码。
- 常用的循环语句有:for、while、do-while。
for循环示例:
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for (int i = 1; i <= 5; i++) {
System.out.println("第" + i + "次循环");
}
for循环运用场景:
- 适用于已知循环次数的场景,如遍历数组、批量处理、计数循环等。
- 例如:遍历数组、打印1~100、批量初始化对象等。
while循环示例:
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int i = 1;
while (i <= 5) {
System.out.println("第" + i + "次循环");
i++;
}
while循环运用场景:
- 适用于循环次数不确定、依赖条件判断的场景,如用户输入、等待某个条件达成、读取文件等。
- 例如:用户输入密码直到正确、读取文件直到结尾、网络连接重试等。
总结:for循环更适合计数型、范围型循环,while循环更适合条件型、事件驱动型循环。合理选择可提升代码可读性和健壮性。
do-while循环示例:
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int i = 1;
do {
System.out.println("第" + i + "次循环");
i++;
} while (i <= 5);
顺序、分支、循环结构是所有程序的基础,合理组合可实现各种复杂逻辑。
Java中的Random库
在Java中,Random
类用于生成伪随机数,位于java.util
包。
基本用法
- 导入包:
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import java.util.Random;
- 创建Random对象:
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Random rand = new Random();
常用方法
nextInt()
:生成一个int范围内的随机整数。nextInt(n)
:生成[0, n)范围内的随机整数。nextDouble()
:生成[0.0, 1.0)范围内的随机小数。nextBoolean()
:生成一个随机布尔值。nextLong()
:生成一个随机long值。
示例代码
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import java.util.Random;
public class RandomDemo {
public static void main(String[] args) {
Random rand = new Random();
int num = rand.nextInt(100); // 0~99的随机整数
double d = rand.nextDouble(); // 0.0~1.0的随机小数
boolean b = rand.nextBoolean(); // 随机布尔值
System.out.println("随机整数:" + num);
System.out.println("随机小数:" + d);
System.out.println("随机布尔:" + b);
}
}
Random生成的随机数是伪随机数,种子相同则序列相同。Java 1.7+还可用
ThreadLocalRandom
和SecureRandom
。
Java中的next命名规范详细解释
在Java标准库和第三方库中,许多方法以next
开头,这是一种广泛采用的命名规范,体现了”获取序列中的下一个元素”或”生成下一个值”的设计思想。
1. 设计思想
next
强调”顺序获取”,通常用于遍历、生成、读取等需要依次处理数据的场景。- 以
nextXxx()
命名的方法,往往每调用一次就返回序列中的下一个元素或值。 - 这种命名方式让API的用途一目了然,易于理解和记忆。
2. 常见场景
- 迭代器(Iterator):
hasNext()
判断是否还有下一个元素,next()
获取下一个元素。- 典型用法:
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Iterator<String> it = list.iterator(); while (it.hasNext()) { String s = it.next(); // 处理s }
- 输入读取(Scanner):
next()
读取下一个以空白分隔的字符串。nextInt()
、nextDouble()
等读取下一个指定类型的输入。- 典型用法:
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Scanner sc = new Scanner(System.in); int num = sc.nextInt(); String word = sc.next();
- 随机数生成(Random):
nextInt()
、nextDouble()
等每次生成一个新的随机值。
- 枚举、流、生成器等:
- 只要是”顺序获取”或”生成下一个”,都常用next命名。
3. 与hasNext的配合
- 在迭代器、流等场景,通常有
hasNext()
方法判断是否还有下一个元素,配合next()
安全遍历。 - 这样可以避免越界异常(如NoSuchElementException)。
4. 易混淆点
next()
和nextLine()
:Scanner的next()
读取一个单词,nextLine()
读取一整行。next()
通常不做类型转换,nextInt()
等会尝试将输入转换为指定类型。
5. 实际开发建议
- 使用
nextXxx()
方法时,建议先用hasNextXxx()
判断是否有下一个元素或输入,避免异常。 - 理解”next”语义有助于快速掌握Java集合、输入、生成器等API的用法。
总结:以next开头的方法体现了Java对顺序处理、流式操作的高度抽象,是高效、可读代码的重要基础。
Java数组基础
1. 数组的概念
- 数组是存储同一类型数据的有序集合,长度固定。
- 每个元素通过下标(索引)访问,下标从0开始。
2. 数组的声明与初始化
- 声明数组:
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int[] arr; String[] names;
- 分配空间并初始化:
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arr = new int[5]; // 长度为5,默认值为0 String[] cities = new String[3]; // 长度为3,默认值为null
- 声明+初始化(静态初始化):
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int[] nums = {1, 2, 3, 4, 5}; String[] colors = {"red", "green", "blue"};
3. 访问和修改数组元素
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int[] arr = {10, 20, 30};
System.out.println(arr[0]); // 10
arr[1] = 99;
System.out.println(arr[1]); // 99
4. 数组的遍历
- for循环遍历:
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for (int i = 0; i < arr.length; i++) { System.out.println(arr[i]); }
- 增强for循环(for-each):
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for (int num : arr) { System.out.println(num); }
5. 数组的常用属性和特性
length
:数组长度属性,如arr.length。- 数组一旦创建,长度不可变。
- 支持多维数组(如int[][] matrix = new int[3][4];)。
- 数组元素类型可以是基本类型或引用类型。
6. 示例:求数组元素之和
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int[] nums = {1, 2, 3, 4, 5};
int sum = 0;
for (int n : nums) {
sum += n;
}
System.out.println("总和:" + sum);
7. 直接输出数组与地址格式说明
- 直接输出数组对象(如System.out.println(arr);)时,显示的不是数组内容,而是数组的类型和哈希码地址。
- 格式通常为:[类型标识@哈希码],如:[I@6d06d69c
- [I 表示int[]类型,@后为哈希码的十六进制。
- 其他类型如String[]会显示为 [Ljava.lang.String;@xxxxxx
示例:
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int[] arr = {1, 2, 3};
System.out.println(arr); // 输出:[I@6d06d69c(示例)
- 如果要输出数组内容,需用循环或工具类:
- for循环/增强for循环遍历输出
- 使用Arrays.toString(arr)
示例:
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import java.util.Arrays;
int[] arr = {1, 2, 3};
System.out.println(Arrays.toString(arr)); // 输出:[1, 2, 3]
直接输出数组变量看到的是”地址信息”,不是数组元素本身。建议用Arrays.toString()等方法查看内容。
数组是Java中最基础的数据结构,后续可学习ArrayList等集合类实现更灵活的数据管理。
8. 动态初始化时的默认值
- 使用
new
关键字动态初始化数组时,数组中的每个元素都会被自动赋予默认值。 - 不同类型的数组默认值如下:
- 整型(int、byte、short、long):默认值为0
- 浮点型(float、double):默认值为0.0
- 字符型(char):默认值为’\u0000’(空字符)
- 布尔型(boolean):默认值为false
- 引用类型(如String、对象):默认值为null
示例:
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int[] arr = new int[3];
System.out.println(Arrays.toString(arr)); // [0, 0, 0]
boolean[] flags = new boolean[2];
System.out.println(Arrays.toString(flags)); // [false, false]
String[] names = new String[2];
System.out.println(Arrays.toString(names)); // [null, null]
动态初始化时,数组元素的默认值由类型决定,无需手动赋值。
Java内存分布
Java程序运行时,JVM会将内存划分为不同的区域,每个区域负责不同类型的数据存储和管理。
1. 方法区(Method Area)
- 存储类的结构信息(如类的元数据、静态变量、常量、运行时常量池等)。
- 所有线程共享。
2. 堆(Heap)
- 存储所有对象实例和数组。
- 由垃圾回收器统一管理。
- 所有线程共享。
3. 虚拟机栈(Stack)
- 每个线程独有,存储方法调用时的局部变量、操作数栈、方法返回地址等。
- 局部变量包括基本类型、对象引用等。
4. 本地方法栈(Native Method Stack)
- 为JVM调用本地(Native)方法服务。
- 每个线程独有。
5. 程序计数器(Program Counter Register)
- 记录当前线程所执行字节码的行号指示器。
- 每个线程独有。
6. 内存分布结构图
graph TD
A[方法区 Method Area]
B[堆 Heap]
C[虚拟机栈 Stack]
D[本地方法栈 Native Method Stack]
E[程序计数器 PC Register]
subgraph 线程1
C
D
E
end
subgraph 线程2
C2[虚拟机栈 Stack]
D2[本地方法栈 Native Method Stack]
E2[程序计数器 PC Register]
end
A -->|共享| B
B -->|共享| C
B -->|共享| D
B -->|共享| E
7. 总结
- 堆和方法区是所有线程共享的,栈、本地方法栈、程序计数器是线程私有的。
- 对象实例存储在堆,局部变量存储在栈。
- 合理理解内存分布有助于掌握对象生命周期、垃圾回收、线程安全等核心知识。
Java方法基础
1. 方法的概念
- 方法(Method)是完成特定功能的代码块,可以重复调用。
- 方法有名称、参数列表、返回值类型和方法体。
- 方法有助于代码复用、结构清晰和模块化。
2. 方法的定义格式
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4
修饰符 返回值类型 方法名(参数列表) {
// 方法体
// 可选:return 返回值;
}
- 常见修饰符:public、private、static、final、abstract等。
- 返回值类型:可以是基本类型、引用类型或void(无返回值)。
- 参数列表:0个或多个参数,类型+名称,用逗号分隔。
3. 方法的调用
- 语法:方法名(实参列表);
- 静态方法可用类名调用:ClassName.methodName();
- 非静态方法需通过对象调用:obj.methodName();
示例:
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public static int add(int a, int b) {
return a + b;
}
public void sayHello(String name) {
System.out.println("Hello, " + name);
}
// 调用
int sum = add(3, 5); // 静态方法
MyClass obj = new MyClass();
obj.sayHello("Tom"); // 实例方法
4. 方法的重载(Overload)
- 同一个类中,方法名相同但参数列表不同(类型、个数、顺序不同),构成方法重载。
- 返回值类型不同不能单独构成重载。
示例:
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public int max(int a, int b) {
return a > b ? a : b;
}
public double max(double a, double b) {
return a > b ? a : b;
}
5. 常见修饰符说明
public
:公有方法,任何类都可访问。private
:私有方法,仅本类可访问。static
:静态方法,属于类本身。final
:最终方法,不能被子类重写。abstract
:抽象方法,无方法体,需子类实现。
6. void方法和return
- void方法无返回值,可用return;提前结束方法。
- 有返回值方法必须用return返回对应类型的值。
7. 参数传递
- 基本类型参数:值传递,方法内修改不影响外部变量。
- 引用类型参数:传递对象引用,方法内可修改对象内容。
8. 方法参数传递机制详解
Java方法参数传递采用”值传递”机制,但根据参数类型(基本类型或引用类型),在堆和栈上的表现和影响不同。
1. 基本类型参数(int、double、char等)
- 传递的是变量的”值”副本。
- 方法内对参数的修改不会影响原变量。
- 存储在栈内存中。
示例:
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public static void change(int x) {
x = 100;
}
int a = 10;
change(a);
System.out.println(a); // 输出10,a未被改变
2. 引用类型参数(数组、对象等)
- 传递的是对象引用的”值”副本(即对象在堆中的地址)。
- 方法内通过引用可以修改堆中对象的内容,影响原对象。
- 但如果在方法内让引用指向新对象,不会影响原对象。
- 引用本身在栈内存,对象内容在堆内存。
示例1:修改对象内容
1
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public static void modify(int[] arr) {
arr[0] = 99;
}
int[] nums = {1, 2, 3};
modify(nums);
System.out.println(nums[0]); // 输出99,原数组被修改
示例2:引用指向新对象
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public static void reassign(int[] arr) {
arr = new int[]{7, 8, 9};
}
int[] nums = {1, 2, 3};
reassign(nums);
System.out.println(nums[0]); // 仍输出1,原数组未被替换
3. 内存分布简图
- 基本类型参数:
- 变量和参数都在栈,互不影响。
- 引用类型参数:
- 引用变量在栈,实际对象在堆。
- 传递的是”引用的副本”,可通过引用修改堆中对象内容。
总结:Java所有参数传递本质上都是值传递。基本类型传递值,引用类型传递引用的值(地址)。理解堆栈分布和引用机制,有助于避免参数修改的误区。
Java二维数组的创建与初始化
1. 二维数组的声明
- 语法:
1 2
int[][] matrix; String[][] table;
2. 二维数组的创建
- 指定行和列:
1
int[][] arr = new int[3][4]; // 3行4列,所有元素默认值为0
- 只指定行,列可后续单独分配(不规则数组):
1 2 3 4
int[][] arr = new int[3][]; arr[0] = new int[2]; // 第一行2列 arr[1] = new int[4]; // 第二行4列 arr[2] = new int[3]; // 第三行3列
3. 二维数组的静态初始化
- 声明+赋值:
1 2 3 4 5
int[][] nums = { {1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9} };
4. 访问和遍历二维数组
- 访问元素:
arr[i][j]
表示第i行第j列元素。 - 遍历方式:
1 2 3 4 5 6
for (int i = 0; i < arr.length; i++) { for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) { System.out.print(arr[i][j] + " "); } System.out.println(); }
- 增强for循环:
1 2 3 4 5 6
for (int[] row : arr) { for (int val : row) { System.out.print(val + " "); } System.out.println(); }
5. 特点说明
- Java二维数组本质上是”数组的数组”,每一行可以有不同的列数(不规则数组)。
- 默认值规则与一维数组一致。
二维数组常用于矩阵、表格、棋盘等场景,是多维数据结构的基础。
Java面向对象编程(OOP)基础
1. 类与对象
- 类(Class):对象的模板或蓝图,定义属性和行为。
- 对象(Object):类的实例,实际存在的实体。
示例:
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class Person {
String name;
int age;
void sayHello() {
System.out.println("Hello, my name is " + name);
}
}
Person p = new Person();
p.name = "Tom";
p.age = 20;
p.sayHello();
2. 封装(Encapsulation)
- 将属性和方法封装在类内部,属性私有(private),通过公有方法(getter/setter)访问。
- 提高安全性和可维护性。
示例:
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5
class Student {
private int score;
public int getScore() { return score; }
public void setScore(int s) { score = s; }
}
3. 继承(Inheritance)
- 子类通过
extends
继承父类,获得父类的属性和方法。 - 支持单继承。
示例:
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class Animal {
void eat() { System.out.println("吃东西"); }
}
class Dog extends Animal {
void bark() { System.out.println("汪汪"); }
}
Dog d = new Dog();
d.eat();
d.bark();
4. 多态(Polymorphism)
- 父类引用指向子类对象,调用方法时表现出不同形态。
- 体现为方法重写(Override)和接口实现。
示例:
1
2
Animal a = new Dog();
a.eat(); // 调用Dog的eat方法(如果重写)
5. 构造方法(Constructor)
- 与类名相同,无返回值,用于对象初始化。
- 可重载多个构造方法。
示例:
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class Person {
String name;
Person() { name = "无名"; }
Person(String n) { name = n; }
}
6. this与super关键字
this
:当前对象的引用,区分成员变量和局部变量,调用本类方法/构造器。super
:父类对象的引用,调用父类属性、方法、构造器。
示例:
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class Parent {
int x = 1;
}
class Child extends Parent {
int x = 2;
void print() {
System.out.println(this.x); // 2
System.out.println(super.x); // 1
}
}
7. 方法重写(Override)与重载(Overload)
- 重写:子类重写父类方法,方法名、参数、返回值完全一致,需加@Override注解。
- 重载:同类中方法名相同,参数列表不同。
8. final与abstract
final
类不能被继承,final方法不能被重写,final变量为常量。abstract
类不能实例化,抽象方法无方法体,子类必须实现。
9. 接口(Interface)
- 用
interface
定义,所有方法默认public abstract,属性默认public static final。 - 类用
implements
实现接口,可多实现。
示例:
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interface USB {
void connect();
}
class Mouse implements USB {
public void connect() { System.out.println("鼠标连接"); }
}
10. 静态成员(static)
- static变量/方法属于类本身,不依赖对象。
- 可用类名直接访问。
11. 内部类
- 类中定义的类,分为成员内部类、静态内部类、局部内部类、匿名内部类。
12. 对象的创建与内存分布
- new对象时,属性分配在堆,引用变量在栈。
- 构造方法初始化对象。
13. 常见OOP原则
- 单一职责、开闭原则、里氏替换、依赖倒置、接口隔离、迪米特法则等。
面向对象是Java的核心思想,掌握OOP有助于开发高内聚、低耦合、易维护的系统。
面向对象的内存分布说明
- 栈内存(Stack):用于存储方法调用时的局部变量,包括对象引用变量(如Person p)。每个线程有自己的栈空间。
- 堆内存(Heap):用于存储所有new出来的对象实例和数组。对象的实际内容(属性等)都在堆中,所有线程共享。
- 方法区(Method Area):用于存储类的结构信息(如类的元数据、静态变量、常量、方法代码等),所有线程共享。
对象引用与内存分布关系:
- 当你写
Person p = new Person();
时:p
变量在栈内存,保存的是堆中Person对象的地址(引用)。- 堆内存中存放Person对象的实际内容。
- 类的结构信息(如方法、静态变量)在方法区。
- 多个引用变量可以在栈中分别保存同一个对象的地址,实现对象共享。
- 对象的生命周期由是否有引用指向它决定,无引用时会被垃圾回收。
这种分布方式有助于实现对象的共享、封装和高效管理,是Java面向对象内存模型的基础。
Java对象与引用的内存分布详解
1. 一个对象引用的情况
- 当你写
Person p = new Person();
时,发生了什么?- 栈内存:变量
p
在栈上分配空间,存储的是一个”地址”。 - 堆内存:
new Person()
会在堆上开辟一块空间,存放Person对象的实际内容(属性等)。 - 引用关系:
p
保存的是堆中Person对象的地址(引用),通过p
可以访问和操作该对象。
- 栈内存:变量
- 影响:如果
p
被赋值为null
,则它不再指向任何对象,但堆中的对象如果没有其他引用指向,会被垃圾回收。
2. 两个引用指向同一个对象
- 代码示例:
1 2
Person p1 = new Person(); Person p2 = p1;
- 解释:
p1
和p2
都在栈内存中,各自保存一个地址。- 这两个地址其实是一样的,都指向同一个堆内存中的Person对象。
- 通过
p1
或p2
修改对象的属性,另一个引用也能看到变化(因为本质上是同一个对象)。
- 影响:只要有一个引用还指向该对象,对象就不会被回收。
3. 两个引用指向不同对象
- 代码示例:
1 2
Person p1 = new Person(); Person p2 = new Person();
- 解释:
p1
和p2
都在栈内存,各自保存不同的地址。- 堆内存中有两个不同的Person对象,
p1
和p2
分别指向各自的对象。 - 修改
p1
指向的对象不会影响p2
指向的对象,反之亦然。
- 影响:每个对象的生命周期独立,只有当没有引用指向某个对象时,该对象才会被回收。
总结:
- 栈内存存放引用变量(地址),堆内存存放实际对象内容。
- 多个引用可以指向同一个对象,也可以各自指向不同对象。
- 理解这种分布有助于掌握Java对象的共享、参数传递、垃圾回收等机制。
Java的基本数据类型与引用数据类型
1. 基本数据类型(Primitive Types)
- Java共有8种基本数据类型,直接存储具体的数值,分配在栈内存。
- 包括:
- 整型:byte(1字节)、short(2字节)、int(4字节)、long(8字节)
- 浮点型:float(4字节)、double(8字节)
- 字符型:char(2字节,存储单个字符)
- 布尔型:boolean(1字节,true/false)
示例:
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int a = 10;
double d = 3.14;
char c = 'A';
boolean flag = true;
- 基本类型变量直接存储值,赋值和传参时是值的拷贝。
2. 引用数据类型(Reference Types)
- 包括:类(对象)、数组、接口、枚举、String等。
- 变量存储的是对象在堆内存的地址(引用),实际内容在堆内存。
示例:
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String s = "Hello";
int[] arr = {1, 2, 3};
Person p = new Person();
- 引用类型变量存储在栈,指向堆中的实际对象。
- 赋值和传参时是引用的拷贝(地址),可通过引用修改堆中对象内容。
3. 区别总结
- 基本类型:存储值本身,内存分配在栈,速度快,不能为null。
- 引用类型:存储地址,实际内容在堆,变量可为null,功能更丰富。
- 基本类型有对应的包装类(如int对应Integer),用于集合等只能存引用类型的场景。
理解两者区别有助于掌握Java的内存管理、参数传递、对象操作等核心机制。
this关键字的内存原理
1. this的本质
- this是Java中每个实例方法内部的一个隐式引用,指向当前调用该方法的对象本身。
- 本质上,this是一个指向当前对象的引用变量,存储在栈帧的局部变量表中。
2. 内存表现
- 当调用实例方法时,JVM会自动将当前对象的引用(即this)作为第一个参数传递给方法。
- 在方法执行期间,this指向堆内存中当前对象实例。
- 每个对象的方法调用时,this的值不同,始终指向当前操作的对象。
3. 作用和常见用法
- 区分成员变量和局部变量(如构造方法参数与成员变量同名时)。
- 在对象方法内部引用当前对象。
- 在构造方法中调用其他构造方法(this(…))。
- 在链式调用中返回当前对象(如return this;)。
示例:
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class Person {
String name;
Person(String name) {
this.name = name; // 区分成员变量和参数
}
void printName() {
System.out.println(this.name); // this可省略
}
Person setName(String name) {
this.name = name;
return this; // 支持链式调用
}
}
4. 注意事项
- 静态方法中不能使用this,因为没有具体对象。
- this只能在实例方法和构造方法中使用。
理解this的内存原理有助于掌握对象方法的调用机制、链式编程和构造方法重载等高级用法。
Java对象数组
1. 概念
- 对象数组是存放对象引用的数组,每个元素都是某个类的对象引用。
- 本质上是”引用类型数组”,数组本身在堆,元素为对象引用。
2. 声明与创建
- 声明:
1
Person[] people;
- 创建数组空间:
1
people = new Person[3]; // 创建长度为3的对象数组,每个元素默认值为null
- 创建并初始化对象:
1 2 3
people[0] = new Person("Tom"); people[1] = new Person("Jerry"); people[2] = new Person("Alice");
- 声明+静态初始化:
1 2 3 4 5
Person[] group = { new Person("Tom"), new Person("Jerry"), new Person("Alice") };
3. 遍历对象数组
- for循环或增强for循环:
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for (int i = 0; i < people.length; i++) { if (people[i] != null) { people[i].sayHello(); } } // 或 for (Person p : group) { p.sayHello(); }
4. 内存分布说明
- 对象数组本身在堆内存,数组元素为对象引用(地址)。
- 每个元素指向堆中的实际对象实例。
- 未初始化的元素为null。
5. 注意事项
- 创建对象数组时,只分配了引用空间,需逐个new对象。
- 访问未初始化的元素会抛出NullPointerException。
对象数组常用于批量管理同类对象,如学生列表、商品清单等,是面向对象编程的重要应用。
Java字符串(String)常用API
1. 字符串的创建
- 直接赋值:
1
String s1 = "Hello";
- 使用构造方法:
1
String s2 = new String("World");
2. 字符串的不可变性
- String对象一旦创建,内容不可更改,所有修改操作都会生成新字符串。
- 适合做常量、作为Map的key等。
3. 常用API方法
length()
:获取字符串长度charAt(int index)
:获取指定位置字符equals(String other)
:内容比较equalsIgnoreCase(String other)
:忽略大小写比较compareTo(String other)
:字典序比较isEmpty()
:是否为空串toUpperCase()/toLowerCase()
:转大/小写substring(int begin, int end)
:截取子串indexOf(String str)
:查找子串首次出现位置lastIndexOf(String str)
:查找子串最后出现位置contains(String str)
:是否包含子串replace(old, new)
:替换内容split(String regex)
:分割字符串trim()
:去除首尾空白startsWith()/endsWith()
:前缀/后缀判断getBytes()
:转为字节数组toCharArray()
:转为字符数组
4. 示例代码
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String str = " Hello, Java! ";
System.out.println(str.length()); // 15
System.out.println(str.trim()); // "Hello, Java!"
System.out.println(str.substring(2, 7)); // "Hello"
System.out.println(str.toUpperCase()); // " HELLO, JAVA! "
System.out.println(str.replace("Java", "World")); // " Hello, World! "
String[] arr = str.split(",");
System.out.println(arr[0]); // " Hello"
5. 字符串拼接与效率
- 使用
+
拼接字符串简单但效率低,建议多次拼接时用StringBuilder
或StringBuffer
。
6. String构造方法参数说明
String s = new String()
这句代码中的括号内可以写多种内容,取决于String类的构造方法重载。- 常见构造方法有:
new String()
:创建空字符串,等价于””new String(String original)
:根据已有字符串创建新字符串new String(char[] value)
:由字符数组创建字符串new String(char[] value, int offset, int count)
:由字符数组的部分内容创建字符串new String(byte[] bytes)
:由字节数组创建字符串(按平台默认编码)new String(byte[] bytes, String charsetName)
:由字节数组按指定编码创建字符串new String(StringBuffer buffer)
、new String(StringBuilder builder)
:由可变字符串对象创建
示例:
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String s1 = new String(); // 空字符串
String s2 = new String("abc");
char[] arr = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o'};
String s3 = new String(arr); // "Hello"
String s4 = new String(arr, 1, 3); // "ell"
byte[] bytes = {65, 66, 67};
String s5 = new String(bytes); // "ABC"(默认编码)
String s6 = new String(bytes, "UTF-8"); // "ABC"
StringBuffer sb = new StringBuffer("hi");
String s7 = new String(sb);
- 通过不同构造方法,可以实现字符串与字符数组、字节数组、StringBuffer/StringBuilder等类型的灵活转换。
熟练掌握String API是Java开发的基础,能高效处理文本数据。
StringBuilder与StringBuffer
1. 概念与区别
- StringBuilder 和 StringBuffer 都是可变字符串类,适合频繁修改字符串内容的场景。
- 区别:
- StringBuilder:线程不安全,效率高,JDK 1.5后推荐单线程场景使用。
- StringBuffer:线程安全,效率略低,适合多线程环境。
- 二者都比String拼接效率高,避免产生大量无用字符串对象。
2. 常用API
append(xxx)
:追加内容insert(offset, xxx)
:插入内容delete(start, end)
:删除指定区间内容replace(start, end, str)
:替换内容reverse()
:反转字符串toString()
:转为不可变StringsetCharAt(index, ch)
:修改指定位置字符length()
:获取长度
3. 示例代码
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StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello");
sb.append(", Java!");
sb.insert(5, " World");
sb.delete(0, 6);
sb.replace(0, 4, "Hi");
sb.reverse();
System.out.println(sb.toString());
StringBuffer sbf = new StringBuffer();
sbf.append("abc").append(123);
System.out.println(sbf);
4. 适用场景
- StringBuilder:推荐用于单线程环境下的大量字符串拼接、修改,如循环拼接、临时字符串处理等。
- StringBuffer:用于多线程环境下对同一字符串变量的并发修改。
总结:字符串频繁拼接、修改时优先考虑StringBuilder,需线程安全时用StringBuffer,普通不可变字符串用String。
StringBuilder和StringBuffer的区别
- 线程安全性
- StringBuffer:线程安全。其大多数方法都用
synchronized
修饰,多线程环境下可安全操作同一个StringBuffer对象。 - StringBuilder:线程不安全。没有同步机制,适合单线程环境,效率更高。
- StringBuffer:线程安全。其大多数方法都用
- 执行效率
- StringBuffer:由于线程安全,方法有同步开销,效率略低。
- StringBuilder:无同步开销,执行速度更快,推荐在单线程下使用。
- JDK版本
- StringBuffer:JDK 1.0就有。
- StringBuilder:JDK 1.5引入,作为StringBuffer的高效替代。
- 用法和API
- 二者API几乎完全一致,如
append()
、insert()
、delete()
、reverse()
等。 - 用法相同,唯一差别在于线程安全性和效率。
- 二者API几乎完全一致,如
- 适用场景
- StringBuffer:多线程环境下字符串频繁修改。
- StringBuilder:单线程环境下字符串频繁修改(如循环拼接、临时字符串处理等)。
示例对比:
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StringBuffer sbf = new StringBuffer("abc");
sbf.append(123);
StringBuilder sbd = new StringBuilder("abc");
sbd.append(123);
总结:
- 需要线程安全时用StringBuffer,否则优先用StringBuilder。
- 普通不可变字符串用String,频繁拼接/修改用Builder或Buffer。
Java链式编程(链式调用)
1. 概念
- 链式编程(Fluent Interface/Method Chaining)是指通过连续调用对象的方法,每个方法返回当前对象自身(this),从而实现多个操作的连贯书写。
- 常见于构建器模式、StringBuilder、集合操作等。
2. 实现原理
- 方法返回
this
(当前对象),使得可以继续调用该对象的其他方法。 - 适用于需要对同一对象连续操作的场景。
示例:
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class Person {
private String name;
private int age;
public Person setName(String name) {
this.name = name;
return this;
}
public Person setAge(int age) {
this.age = age;
return this;
}
public void show() {
System.out.println(name + ", " + age);
}
}
Person p = new Person().setName("Tom").setAge(20);
p.show();
3. 常见场景
- StringBuilder/StringBuffer的append、insert等方法:
1
StringBuilder sb = new StringBuilder().append("Hello").append(", ").append("World");
- Java集合的add、remove等方法(部分实现支持):
1 2
List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("a").add("b"); // 需返回this
- 构建器模式(Builder Pattern):用于复杂对象的灵活构建。
4. 优缺点
- 优点:代码简洁、可读性强、便于批量设置属性。
- 缺点:不适合所有场景,方法需返回this,易导致调试困难。
链式编程是现代Java开发中常用的风格,尤其适合配置、构建、批量操作等场景。
StringJoiner的用法
1. 概念
- StringJoiner是Java 8引入的字符串连接工具类,位于java.util包。
- 用于高效拼接多个字符串,并可自定义分隔符、前缀和后缀。
2. 构造方法
StringJoiner(CharSequence delimiter)
:指定分隔符。StringJoiner(CharSequence delimiter, CharSequence prefix, CharSequence suffix)
:指定分隔符、前缀和后缀。
3. 常用API
add(String element)
:添加元素。toString()
:返回拼接后的字符串。setEmptyValue(String emptyValue)
:设置无元素时的返回值。length()
:当前拼接字符串的长度。
4. 示例代码
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import java.util.StringJoiner;
StringJoiner sj = new StringJoiner(", ");
sj.add("Java").add("Python").add("C++");
System.out.println(sj.toString()); // Java, Python, C++
StringJoiner sj2 = new StringJoiner(", ", "[", "]");
sj2.add("A").add("B");
System.out.println(sj2); // [A, B]
StringJoiner sj3 = new StringJoiner("-");
System.out.println(sj3.setEmptyValue("空").toString()); // 空
5. 适用场景
- 拼接集合、数组等多个字符串,需自定义分隔符、前后缀时。
- 替代手动循环拼接,代码更简洁高效。
StringJoiner常与Stream API结合使用,也可用于String.join()等场景,是现代Java字符串拼接的推荐方式之一。
Java字符串(String)的底层原理
1. 不可变性
- String对象一旦创建,内容不可更改(final修饰的char[]数组存储字符)。
- 修改字符串(如拼接、替换)会生成新的String对象,原对象不变。
- 不可变性带来线程安全、可缓存、可作为Map的key等优势。
2. 内存结构
- String底层由一个final char[]数组存储字符内容(JDK 9+为byte[],支持压缩存储)。
- String对象本身在堆内存,char[]数组也在堆内存。
3. 字符串常量池
- Java为提高效率和节省内存,维护一个字符串常量池(String Pool)。
- 直接赋值的字符串字面量会被放入常量池,池中相同内容的字符串只存一份。
- new String(“abc”)会在堆中新建对象,不会自动放入常量池。
- 可用intern()方法将字符串加入常量池。
示例:
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String s1 = "hello";
String s2 = "hello";
System.out.println(s1 == s2); // true,指向常量池同一对象
String s3 = new String("hello");
System.out.println(s1 == s3); // false,s3为新对象
System.out.println(s1 == s3.intern()); // true
4. 字符串比较
- == 比较的是引用(地址),equals()比较的是内容。
- 推荐用equals()判断字符串内容是否相等。
5. 字符串拼接机制
- 字符串拼接(+)在编译期会优化为StringBuilder.append(),但多次拼接建议手动用StringBuilder。
- 字符串常量拼接会在编译期合并,变量拼接则在运行时生成新对象。
示例:
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String a = "he" + "llo"; // 编译期合并为"hello"
String b = "he";
String c = b + "llo"; // 运行时拼接
System.out.println(a == "hello"); // true
System.out.println(c == "hello"); // false
6. 性能影响
- 频繁修改字符串建议用StringBuilder/StringBuffer,避免生成大量无用String对象。
- 字符串不可变性有利于安全和性能优化,但需注意拼接和创建方式。
理解String的底层原理有助于编写高效、健壮的Java代码,避免常见性能和内存问题。
7. 字符串拼接的底层原理
- 编译期优化:
- 对于字符串常量的拼接(如”a” + “b”),编译器会在编译阶段直接合并为一个常量(”ab”),不会生成多余对象。
- 例如:
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String s = "a" + "b" + "c"; // 编译后等价于 String s = "abc";
- 运行时机制:
- 对于包含变量的拼接(如a + b),编译器会将其转换为StringBuilder的append()方法链式调用,最后toString()生成新字符串。
- 例如:
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String a = "hello"; String b = "world"; String s = a + b; // 实际等价于: // String s = new StringBuilder().append(a).append(b).toString();
- 多次拼接建议:
- 在循环或大量拼接场景下,建议手动使用StringBuilder/StringBuffer,避免生成大量临时String对象,提升性能。
- 例如:
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StringBuilder sb = new StringBuilder(); for (int i = 0; i < 1000; i++) { sb.append(i); } String result = sb.toString();
- 常量拼接与变量拼接的区别:
- 常量拼接在编译期完成,结果在常量池。
- 变量拼接在运行期完成,结果在堆内存。
- 性能影响:
- 频繁使用+拼接字符串会导致性能下降,尤其是在循环中。
- 推荐用StringBuilder进行高效拼接。
理解字符串拼接的底层原理有助于写出高效、可维护的Java代码,避免无谓的内存浪费和性能瓶颈。
8. 直接赋值字符串与变量拼接字符串的==比较
- 直接赋值字符串(如String s1 = “abc”;)会被放入字符串常量池,池中相同内容的字符串只存一份。
- 变量拼接字符串(如String s2 = a + b;)即使内容相同,结果是运行时新创建的对象,存放在堆内存,不会自动进入常量池。
- 因此,内容相同但创建方式不同的字符串,用==比较时结果通常为false。
- == 比较的是引用(地址),不是内容。内容比较应使用equals()。
示例:
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String s1 = "hello";
String s2 = "he" + "llo"; // 编译期常量拼接,等价于"hello",与s1同一对象
System.out.println(s1 == s2); // true
String a = "he";
String b = "llo";
String s3 = a + b; // 运行时拼接,生成新对象
System.out.println(s1 == s3); // false
System.out.println(s1.equals(s3)); // true
重点总结:
- 直接赋值或常量拼接的字符串,内容相同==为true。
- 变量拼接的字符串,即使内容相同==为false。
- 判断字符串内容相等,必须用equals()方法。