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JAVASE查漏补缺

news 2025/5/21 7:23:37

这段时间学习了很多知识，好多还有疑问不清楚的地方。今天有空总结一下。

javame,javase,javaee

一、Java ME（Micro Edition，微型版）

Java ME是一种适用于移动设备和嵌入式系统的小型Java平台，具有高度可移植性和跨平台性，并提供丰富的API库和工具来简化应用程序开发。比如在按键机里的java小游戏。随着智能手机（iOS/Android）的普及，Java ME 逐渐被淘汰。

二、Java SE（Standard Edition，标准版）

Java 的基础版本，面向桌面应用和通用软件开发，是其他 Java 版本的基础。包含 Java 核心类库（如 java.lang、java.util、java.io 等）、图形界面工具包（Swing/AWT）、网络编程（Socket）等。开发工具：IntelliJ IDEA、Eclipse、NetBeans。持续更新，是 Java 生态的基石。

  • 技术栈：

    • 核心技术：多线程、IO/NIO、反射、集合框架、JDBC（数据库连接）等。
    • 开发工具：IntelliJ IDEA、Eclipse、NetBeans。

 三、Java EE（Enterprise Edition，企业版）→ 现更名为 Jakarta EE

原由 Oracle 主导，用于开发大型企业级应用（如分布式系统、Web 服务、电商平台、金融系统等）。基于 Java SE，提供一套企业级开发规范（如 Servlet、JSP、EJB、JPA、JMS、WebSocket 等），解决分布式事务、安全性、高并发等复杂场景问题。

技术栈（Jakarta EE 核心规范）：

  • Web 层：Servlet、Jakarta Server Pages（JSP）、Jakarta Faces（JSF）、WebSocket。
  • 业务层：Enterprise JavaBeans（EJB）、CDI（上下文和依赖注入）。
  • 数据层：JPA（Java Persistence API，ORM 规范）、JDBC。
  • 分布式与集成：JMS（消息队列）、JAX-RS（RESTful Web 服务）、JAXB（XML 绑定）。
  • 容器支持：需要运行在应用服务器中（如 Tomcat、WildFly、GlassFish、WebSphere、WebLogic）。

三者对比

维度Java MEJava SEJakarta EE（原 Java EE）
目标场景嵌入式设备、移动设备（旧）桌面应用、控制台程序企业级应用（Web、分布式系统）
依赖关系基于 Java SE 精简基础版本基于 Java SE，扩展企业功能
核心技术MIDP、CLDC、移动图形库核心类库、Swing/AWTServlet、JPA、EJB、JMS 等规范
运行环境小型设备虚拟机（KVM）标准 JVM应用服务器（如 Tomcat、WildFly）
现状已淘汰，仅遗留系统持续更新，生态核心转型云原生，标准化企业开发

javac 

javac 是 Java 编译器，用于将 Java 源代码（.java 文件）编译为字节码（.class 文件），以便在 Java 虚拟机（JVM）上运行。它是 Java Development Kit (JDK) 的核心组件之一。

jdk版本 8 ,16,17,21

版本发布时间特性亮点支持状态适用场景
JDK 82014-03Lambda 表达式、Stream API、日期 APILTS（长期支持至 2030-12）legacy 系统、稳定性优先的企业应用
JDK 162021-03模式匹配、Record 类、Vector API非 LTS（支持至 2022-09）尝鲜新特性，不建议生产环境
JDK 172021-09密封类、强封装 JDK 内部 APILTS（长期支持至 2029-09）企业级应用、云原生开发
JDK 212023-09虚拟线程、分代 ZGC、字符串模板LTS（长期支持至 2031-09）高性能、高并发应用

jdk目录

jdk-<版本号>/
├── bin/           # 可执行程序（开发工具）
├── conf/          # 配置文件
├── include/       # C/C++ 头文件（用于JNI开发）
├── jmods/         # JMOD 模块文件（Java 9+ 模块化系统）
├── legal/         # 许可证文件
├── lib/           # 工具库文件
└── release        # JDK 版本信息

1. bin/ - 开发工具

包含编译器、调试器、运行工具等可执行程序：

  • javac：Java 编译器，将 .java 源码编译为 .class 字节码。
  • java：Java 应用程序启动器，运行 .class 或 JAR 文件。
  • jar：JAR 文件打包工具，用于创建和管理 JAR 归档。
  • jdb：Java 调试器，用于调试 Java 程序。
  • javadoc：文档生成工具，从源码注释生成 API 文档。
  • jconsole：可视化监控工具，查看 JVM 性能和资源使用。
  • jlink：Java 9+ 新增，用于创建自定义运行时镜像。
  • jmod：Java 9+ 新增，操作 JMOD 模块文件。

2. conf/ - 配置文件

存放 JDK 和 JRE 的配置：

  • security/：安全相关配置（如 java.security）。
  • logging.properties：Java 日志系统配置。
  • net.properties：网络相关配置（如代理设置）。

3. include/ - C/C++ 头文件

用于 JNI（Java Native Interface） 开发，允许 Java 调用本地 C/C++ 代码：

  • jni.h：JNI 核心头文件。
  • jni_md.h：平台相关的 JNI 头文件（如 Windows/macOS/Linux 不同实现）。

4. jmods/ - JMOD 模块文件（Java 9+）

Java 9 引入的模块化系统，每个 .jmod 文件包含：

  • 模块的类文件、资源、配置。
  • 模块描述符 module-info.class。
  • 本地库和命令行工具（如 java.base.jmod）。

5. lib/ - 库文件

存放 JDK 工具依赖的库和资源：

  • tools.jar：开发工具（如 javac）的实现类。
  • jrt-fs.jar：Java 运行时文件系统，用于访问 JMOD 文件。
  • src.zip：Java 标准库的源代码（如 java.util、java.io）。
  • jvm.cfg：JVM 配置文件，指定可用的 JVM 实现。

6. legal/ - 许可证文件

包含各模块的开源许可证信息（如 java.base 的许可证）。

7. release - JDK 版本信息

文本文件，记录 JDK 版本、构建信息和依赖关系：

编辑环境变量为什么分两步先配置java_HOME 再配置path

统一引用：  PATH中的路径一般不进行修改。若直接在 PATH 中写死 JDK 路径（如 C:\Program Files\Java\jdk-17\bin），当需要切换 JDK 版本时，需同时修改 PATH 中的所有路径，容易出错。 

灵活切换版本：通过修改 JAVA_HOME 的值，无需改动 PATH，即可快速切换 JDK 版本。

String,StringBUffer，StringBuilder

String 类是 Java 语言的核心类之一，位于 java.lang 包 下。该包是 Java 语言的基础，无需显式导入即可直接使用。StringBuffer 和 StringBuilder 是 Java 中用于 高效处理可变字符串 的类，它们弥补了 String 类不可变的缺陷。

特性StringBufferStringBuilder
线程安全同步（所有方法有 synchronized）非同步（性能更高）
诞生版本JDK 1.0JDK 1.5（为优化 StringBuffer 引入）
适用场景多线程环境（如 Web 应用）单线程环境（如工具类、局部变量）
性能略低（同步开销）更高（无同步开销）

共同特性

  1. 可变字符串：
    与 String 不同，StringBuffer 和 StringBuilder 的内容可动态修改，无需创建新对象。

  2. 相同 API：
    两者方法签名几乎完全一致，

append()     // 追加内容
insert()     // 插入内容
delete()     // 删除指定位置字符
replace()    // 替换字符
reverse()    // 反转字符串
capacity()   // 获取容量（非长度）
ensureCapacity() // 确保容量至少为指定值

注释

单行注释、多行注释 和 文档注释

一、单行注释（//）

  • 语法：以 // 开头，直到行末结束。
  • 用途：解释单行代码或添加简短说明。

二、多行注释（/* ... */）

  • 语法：以 /* 开头，以 */ 结束，可以跨越多行。
  • 用途：注释较长的代码块或暂时禁用代码。

三、文档注释（/ ... /）*

  • 语法：以 /** 开头，以 */ 结束，支持特殊标签（如 @param、@return）。
  • 用途：生成 API 文档（如 JavaDoc），供开发者参考。

强制转换，自动转换

类型转换（Type Casting） 是将一种数据类型转换为另一种数据类型的过程。根据转换方式的不同，可分为 自动转换（隐式转换） 和 强制转换（显式转换）。

一、自动转换（隐式转换）

1. 概念

  • 无需显式声明，编译器自动完成。
  • 小范围类型 向 大范围类型 转换（安全转换，不会丢失数据）。

2. 转换规则

byte → short → int → long → float → double
char → int

3. 示例

// 整型转浮点型
int num = 10;
double d = num; // 自动转换：int → double，d = 10.0// 字符转整型
char c = 'A';
int ascii = c; // 自动转换：char → int，ascii = 65// 多种类型混合运算
byte b = 5;
int i = 10;
float f = 3.14f;
double result = b + i + f; // 结果为 double 类型

二、强制转换（显式转换）

1. 概念

  • 需要显式使用语法：(目标类型) 值。
  • 大范围类型 向 小范围类型 转换（可能丢失数据，需谨慎）。

2. 转换规则

double → float → long → int → short → byte
int → char

3. 示例

// 浮点型转整型（截断小数部分）
double d = 3.99;
int i = (int) d; // 强制转换：double → int，i = 3（小数部分丢失）// 大范围整型转小范围整型（可能溢出）
long l = 1000L;
short s = (short) l; // 强制转换：long → short，s = 1000（在 short 范围内）long big = 3000000000L;
int small = (int) big; // 溢出：small = -1294967296（数据错误）// 整型转字符（根据 ASCII 码转换）
int code = 65;
char c = (char) code; // 强制转换：int → char，c = 'A'

 逻辑运算符

一、基本逻辑运算符

&（且）运算符：运算符两边只要有 false 则结果为 false，
|（或）运算符：运算符两边只要有 true 则结果为 true，
^（异或）运算符：运算符两边同为 false 或 true 则结果为 false，如果不相同则结果为 true,
！（非）运算符：就是逻辑非，取反，如：运算符后是 false，则结果为 true。

& 与 &&、| 与 || 的最终结果是一样的，但是他们之间还是有区别的：

&& 运算符：具有短路效果，如果运算符左边为 false，右边将不再执行直接给出结果为 false。
而 & 运算符：即使运算符左边已经为 false，还是会执行运算符右边，最后再结合起来判断得出最后结果为 false。
| 运算符与 || 运算符类似。

二、位运算符

位运算符有：&、|、^、~、<<、>>、<<<、>>>

注意：如果 &、|、^ 这三个运算符两边是数值则为位运算符，如果两边是 boolean 类型值则作为逻辑运算符。

位运算符：进行的操作都是二进制的，也就是说在操作之前需要先把数据转换为二进制数。

 多态：

这里我一直没明白的点是，类似Shape circle = new Circle()的代码的为什么这么写？对比：Circle circle = new Circle()；好在了哪里？为什么circle不能调用Circle特有的方法?向上转型意义所在。编译时是shape，但运行时对象的实际类型是 Circle。这句话什么意思？最后对应的内存图怎么画。堆里有没有父类shape？

Shape circle = new Circle()

面向对象编程中的多态性

在面向对象编程中，多态性允许使用父类或接口类型的引用来指向子类对象。这种设计方式使得代码更加灵活和可扩展。例如，Shape circle = new Circle() 中，Shape 是父类或接口，Circle 是子类。通过这种方式，可以在不改变代码结构的情况下，替换不同的子类对象。

提高代码的可维护性

使用父类或接口类型的引用可以减少代码的耦合度。如果直接使用 Circle circle = new Circle()，代码会与具体的 Circle 类紧密耦合。而使用 Shape circle = new Circle()，代码只依赖于 Shape 接口或父类，未来可以轻松替换为其他实现了 Shape 接口的类，如 Rectangle 或 Triangle。

实现统一的接口调用

通过父类或接口类型的引用，可以统一调用接口中定义的方法。例如，Shape 接口可能定义了 draw() 方法，Circle 和 Rectangle 都实现了这个方法。使用 Shape circle = new Circle() 后，可以调用 circle.draw()，而无需关心具体的子类实现

总结

Shape circle = new Circle() 这种写法充分利用了面向对象编程的多态性，提高了代码的灵活性和可维护性。通过使用父类或接口类型的引用，可以统一调用接口方法，并且在不改变代码结构的情况下，轻松替换不同的子类实现。

public class Test {public static void main(String args[]) {int x, y;x = 5 >> 2;y = x >>> 2;System.out.println(y);}
}

代码执行步骤

  1. 变量声明：int x, y;
    声明两个整数变量 x 和 y。

  2. 计算 x = 5 >> 2

    • 5 的二进制表示：0000 0101（假设为 32 位整数）。
    • 右移 2 位（>> 2）：将所有位向右移动 2 位，高位补符号位（正数补 0）。
      结果：0000 0001 → 十进制值为 1。
    • 因此，x 的值为 1。

  3. 计算 y = x >>> 2

    • x 的值（1）的二进制：0000 0001。
    • 无符号右移 2 位（>>> 2）：将所有位向右移动 2 位，高位补 0（无论正负）。
      结果：0000 0000 → 十进制值为 0。
    • 因此，y 的值为 0。

  4. 输出结果：System.out.println(y); 打印 0。

  • >> 与 >>> 的区别：

    • >>（带符号右移）：高位补符号位（正数补 0，负数补 1）。
    • >>>（无符号右移）：高位始终补 0，适用于处理无符号数或需要逻辑右移的场景。

为什么有包装类

一、满足面向对象编程的需求

  1. 基本类型不是对象：
    Java 是面向对象语言，但 int、double 等基本类型不具备对象的特性（如方法调用、继承）。包装类将基本类型转换为对象，使其可参与面向对象的操作。

  2. 泛型的限制：
    泛型（如 List<T>、Map<K,V>）只能使用对象类型，无法直接存储基本类型。包装类解决了这一问题：

    List<Integer> list = new ArrayList<>(); // 合法
// List<int> list = new ArrayList<>(); // 非法

二、支持序列化与反射

  1. 序列化（Serialization）：
    对象可通过序列化在网络传输或保存到文件，而基本类型不支持。包装类使基本数据具备序列化能力：

    Integer num = 10; // 可序列化
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(...);
oos.writeObject(num); // 合法

  2. 反射（Reflection）：
    反射机制只能操作对象，包装类允许基本类型参与反射：

    Class<?> clazz = Integer.class;
Method method = clazz.getMethod("toString");

三、提供实用方法

包装类提供了许多静态方法和常量，增强基本类型的功能：

// 字符串转基本类型
int num = Integer.parseInt("123");// 进制转换
String binary = Integer.toBinaryString(255); // "11111111"// 最大值/最小值常量
long max = Long.MAX_VALUE; // 9223372036854775807// 自动装箱/拆箱
Integer obj = 10; // 自动装箱：int → Integer
int primitive = obj; // 自动拆箱：Integer → int

四、自动装箱与拆箱（Autoboxing/Unboxing）

Java 5 引入的特性，允许基本类型与包装类自动转换，简化代码：

// 自动装箱
Integer a = 10; // 等价于 Integer a = Integer.valueOf(10);// 自动拆箱
int b = a; // 等价于 int b = a.intValue();// 集合操作
List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1); // 自动装箱：int → Integer
int first = list.get(0); // 自动拆箱：Integer → int

 final和finally的区别？？

一、final（修饰符）

1. 作用

  • 修饰类：类不可被继承（如 String、Math）。
  • 修饰方法：方法不可被重写。
  • 修饰变量：变量成为常量，只能赋值一次。

2. 示例

// 1. 修饰类
final class ImmutableClass { }
// class SubClass extends ImmutableClass {} // 编译错误：无法继承 final 类// 2. 修饰方法
class Parent {public final void print() { }
}
// class Child extends Parent {
//     @Override
//     public void print() {} // 编译错误：无法重写 final 方法
// }// 3. 修饰变量
final int MAX_SIZE = 100;
// MAX_SIZE = 200; // 编译错误：无法修改 final 变量

二、finally（异常处理）

1. 作用

在 try-catch 结构中，finally 块中的代码 无论是否发生异常都会执行，常用于资源释放（如关闭文件、网络连接等）。

2. 示例

try {FileInputStream file = new FileInputStream("test.txt");// 读取文件...
} catch (FileNotFoundException e) {e.printStackTrace();
} finally {// 无论是否发生异常，finally 块都会执行System.out.println("Finally block executed");

 

http://www.xdnf.cn/news/552205.html

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