Java--2

Mrhan1214
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总结

类型转换

  • 自动类型转换(小类型转大类型)
  • 子类赋值给父类,会触发自动类型转换
  • 强制类型转换(大类型转小类型)
  • 父类赋值给子类,需要强制类型转换
Person p = new Student(); //自动类型转换
Student s = (Student)p; //强制类型转换

多态

什么是多态?

同类型的对象,表现出的不同形态

多态的表现形式

父类类型 对象名称 = 子类对象

多态的前提

  • 有继承/实现关系
  • 有父类引用指向子类对象 Fu f = new Zi();
  • 有方法重写

多态的好处

  • 使用父类型作为参数,可以接收所有子类对象
  • 体现多态的扩展性与便利
  • 多态调用成员的特点
  • 变量调用: 编译看左边,运行也看左边
  • 方法调用: 编译看左边,运行看右边

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多态的弊端是什么?

  • 不能使用子类的特有功能

引用数据类型的类型转换,有几种方式?

  • 自动类型转换、强制类型转换

强制类型转换能解决什么问题?

  • 可以转换成真正的子类类型,从而调用子类独有功能
  • 转换类型与真实对象类型不一致会报错
  • 转换的时候用instanceof关键字进行判断
扩展（参考图2的demo）：
1，instanceof区分不了父类Animal和子类Dog，都会走if(x instanceof Animal)
解决方案：先判断Dog再判断Animal
2，isAssignableFrom(父类.class)判断是否为父类
x.getClass().isAssignableFrom(Animal.class)

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包

什么是包？

包就是文件夹。用来管理各种不同功能的Java类，方面后期代码维护。

包名的规则

公司域名反写 + 包的作用
需要全部用英文小写，见名知意。
例如：com.baidu.www.test

使用其他类的规则

- 使用同一个包中的类时，不需要导包
- 使用java.lang包中的类时，不需要导包
- 其他情况都需要导包
- 如果同时使用两个包中的同类名，需要用全类名

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final修饰符的作用

- final修饰方法：
表明该方法是最终方法，不能被重写
- final修饰类：
表明该类是最终类，不能被继承
- final修饰变量：
表明该变量变成了常量，只能被赋值一次

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枚举

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常量

- 常量一般作为系统的配置信息，方便维护，提高可读性
- `常量命名规范：`
1，单个单词：全部大写
2，多个单词：全部大写，单词之间用下划线隔开
- `细节：`
1，final修饰的变量是基本类型：那么变量存储的数据值不能发生改变
2，final修饰的变量是引用类型：那么变量存储的地址值不能发行改变，对象内部的属性可以改变。

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访问权限

权限修饰符分类

  • 有4种作用范围由小到大
  • private < 空着不写(缺省/默认) < protected < public image.png

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局部代码块、构造代码块、静态代码块

  • 构造代码块
1，写在成员位置的代码块
2，作用：可以把多个构造方法中重复的代码抽取出来
3，执行时机：我们在创建本来对象的时候会先执行构造代码块再执行构造方法
4，缺点：不够灵活，有些构造方法不想调用构造代码块，就控制不住了
5，替代方案：重复代码抽取成公共方法；或者，构造方法之间通过this()调用
  • 静态代码块
1，格式：static{}
2，特点：需要通过static关键字修饰，随着类的加载而加载，并且自动触发、只执行一次
3，使用场景：在类加载的时候，做一些数据初始化的时候使用。

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抽象方法&抽象类

抽象方法

将共性的行为（方法）抽取到父类之后，
由于每一个子类执行的内容不一样，
所以，在父类中不能确定具体的方法体，
该方法就可以定义为抽象方法。

定义格式：
public abstract 返回值类型 方法名(参数列表);

抽象类

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- 要求子类一定要实现的父类方法，需要在父类中声明该方法为抽象方法
- 如果一个类中存在抽象方法，那么该类就必须声明为抽象类

定义格式：
public abstract class 类名{}

注意事项

- 抽象类不能实例化
- 抽象类中不一定有抽象方法，有抽象方法的类一定是抽象类
- 抽象类可以有构造方法（给父类中的属性赋值）
- 抽象类的子类（推荐1）
1，要么重写抽象类中的所有抽象方法（子类不是抽象类时，可以实例化）
2，要么是抽象类（要是想实例化，还得有个类实现子类继承的所有抽象方法）

image.png 例子1.png 例子2.png final和abstract的区别.png

接口

1，接口就是一种规则，是对行为的抽象
2，接口用关键字interface来定义
public interface 接口名 {}
3，接口不能实例化
4，接口和类之间是实现关系，通过implements关键字表示
public class 类名 implements 接口名 {}
5，接口的子类（实现类）
- 要么重写接口中所有的抽象方法
- 要么是抽象类

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抽象类和接口的区别

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JDK8和JDK9新增方法

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内部类

静态内部类

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成员内部类

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匿名内部类

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常用API

Object的toString()什么作用？

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Object的equals()方法，比较内容或地址是否相同

注意：
1，这里演示的是自定义实体类JavaBean时，比较实体类时的用法
2，例如LocalDate、LocalTime、LocalDateTime内部的equals()比较的就是日期是否相等

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写法1（推荐）：Objects.equals(a,b)，优点是防止a或b为null
写法2：a.equals(b)的缺点是一旦a为null，会报错

情景一：equals()默认比较a和b地址是否相同

方式1：Objects.equals(a,b)
方式2：a==b

情景二：比较a和b内容是否相同

1，重写javabean中Object的equals()方法为比较内容是否相等
2，Objects.equals(a,b)比较内容是否相等

StringBuilder

最终StringBuilder对象还是要转换为String进行输出 image.png image.png

Math

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System

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BigDecimal 浮点型计算用法

BigDecimal 有 8 种 RoundingMode（舍入模式） image.png

SimpleDateFormat 日期格式化（JDK8之前API，不推荐）

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Calendar 日历（JDK8之前API，不推荐）

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JDK8+日期时间API

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LocalDate 日期（JDK8+）

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LocalTime 时间（JDK8+）

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LocalDateTime 日期时间（JDK8+）

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日期时间格式化（JDK8+）

LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
System.out.println(localDateTime);//2023-03-12T17:44:14.369
System.out.println("-------------");
//指定日期格式
DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss EEE a"); 
//时间和格式,谁调用format()方法都可以,结果一样
String formatDateTime = dtf.format(localDateTime);
String formatDateTime2 = localDateTime.format(dtf);
System.out.println(formatDateTime);//2023-03-12 17:44:14 星期日 下午
System.out.println(formatDateTime2);//2023-03-12 17:44:14 星期日 下午

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日期计算API（JDK8+）

minusHours()、minusMinutes()、minusSeconds()、minusNanos()、
plusHours()、plusMinutes()、plusSeconds()、plusNanos()、
isBefore()、isAfter()

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Instant 日期时间-时间戳（非纯数字）（JDK8+）

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Period 一段时间（计算两个日期间隔-年月日）（JDK8+）

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duration 持续时间（计算两个日期时间间隔-天时分秒）

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ChronoUnit 计时单位

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包装类

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正则表达式

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Arrays常用API

基础类型或引用类型的数组如果要打印数组内容而不是地址，需要使用Arrays.toString(数组) image.png image.png image.png

选择排序法

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理解二分搜索的原理并实现

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Lambda表达式

image.png image.png image.png image.png image.png image.png

Collection集合

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Collection集合体系

  • 有序：按照集合存储时的顺序，存储/输出
  • 排序：按照某个规则进行排序，存储/输出 image.png image.png

Collection常用API

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Collection集合的遍历方式

  • 迭代器
  • 增强for循环
  • forEach() image.png image.png

泛型

泛型类

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泛型方法

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泛型接口

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泛型的通配符：？

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Set集合

HashSet

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TreeSet

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可变参数

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Map集合

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Map集合的格式和特点

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Map集合的常用API和3种遍历方式

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Map中entrySet()方法使用

/** 
获取到Map集合中所有的键值对对象的集合(Set集合)。
Entry是Map的静态内部类，创建Map对象的时候会同时创建一个Entry对象，用来记录键与值的映射关系。
使用场景：Map转为内部为键值对（对象）的集合Set,遍历集合从而实现遍历Map
*/
public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet(): 
//demo
Set<Map.Entry> entrySet = demoMap.entrySet();
for (Map.Entry entry : entrySet) {
    System.out.println(entry.getKey());
    System.out.println(entry.getValue());
}

Lambda遍历Map

demoMap.forEach((key,value)->{
    System.out.println(key);
    System.out.println(value);
});

image.png 统计投票人数.png TreeMap排序.png image.png

不可变集合（of()方法，JDK9之后才支持）

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Stream流

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map()加工方法

  • map去空格、变小写、遍历 image.png
  • 把集合中的字符串封装成对象返回 image.png

异常体系

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编译时异常处理方式1---throws(不推荐)

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编译时异常处理方式2--try...catch...

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编译时异常处理方式3--前两者结合（推荐）

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运行时异常处理方式（推荐）

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自定义异常处理类

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logback日志框架

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日志级别

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相对路径

  • 获取当前模块的相对路径A(即在哪个文件夹A下):
System.getProperty("user.dir")

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File

  • 使用相对路径时，模块名前不要添加斜杠或反斜杠！

File对象和常见API

image.png image.png

引入的模块，使用相对路径获取不到文件

解决方案：参考Java--1中的3.3（注意再次使用同名模块的坑） image.png

删除非空文件夹

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递归

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递归检索文件

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io流（输入输出流）

字符集

编码和解码的字符集要保持一致，否则会乱码 image.png

io流体系

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FileInputStream(文件字节输入流，输入到程序中)

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FileOutputStream(文件字节输出流,输出到一个新文件中)

  • 如果输出的路径对应的文件夹或文件不存在，系统会自动创建 image.png image.png image.png

字节流文件拷贝（try-catch-finally）

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FileReader(字符输入流)

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FileWrite(字符输出流)

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字符流文件拷贝

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缓冲流

  • 原始流: FileInputStream、FileOutputStream、FileReader、FileWrite
  • 缓冲流的用法就是在原始流的基础上,封装为缓冲流进行输入和输出 image.png

字节缓冲流

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字节缓冲流与原始流性能测试

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字符缓冲流

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缓冲字符流按行读取并排序(排序案例)

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转换流

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对象序列化（存储）、反序列化（读取）

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打印流

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Properties属性集

  • 可以把对象中的键值对信息存储在一个xxx.properties文件中
  • 通常把系统配置信息存储在xxx.properties文件中 image.png

commons-io.jar框架

  • apache提供的IO操作类库 image.png

多线程(Thread)

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Thread、Runnable

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Callable&FutureTask

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为了线程安全->线程同步

线程安全的起因是什么？

多个线程同时访问同一个共享资源且存在修改资源。

案例1

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解决方式

  • 加锁：让多个线程实现先后依次访问共享资源，这样就解决了安全问题。
  • Thread、Runnable、Callable解决方式一样，在子线程的run()或call()中调用的方法，可以使用同步代码块、同步方法、同步锁三种方式实现线程同步，解决线程安全问题。
  • 方式1：同步代码块 image.png
  • 方式2：同步方法 image.png
  • 方式3：同步锁 image.png image.png

线程通信

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线程池

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方式一：使用系统类ThreadPoolExecutor创建线程池对象

Runnable线程任务放入线程池

image.png 备注：最多5个线程，3个核心线程，2个临时线程，等5个队列占满，才会创建2个临时线程，此demo已经输出了5个线程，代表5个队列已满在排队，排队的任务是未执行的，所以输出5个线程的信息后，第11个任务就触发了线程池的拒绝策略

Callable线程任务放入线程池

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方式二：使用工具类Executors创建线程池对象

image.png image.png

线程池扩展

Thread创建的线程怎么使用线程池？

  • 线程池其实是一种管理线程的方式，它可以提高线程的重复利用率，减少频繁创建和销毁线程的开销，提高程序的性能和可维护性。
  • 线程池并不关心线程的创建方式，只要包装成Runnable类型就可以提交给线程池。
  • 因此，Thread创建的线程同样可以通过实现Runnable接口并提交给线程池，而不影响线程池的正常使用。

线程池API方法submit()、execute()

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定时器

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线程的状态

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网络编程

网络编程可以让程序与网络上的其他设备中的程序进行数据交互。

网络通讯的模式和三要素（IP、端口、协议）

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InetAddress（IP对象）

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端口号

唯一标识正在计算机设备上运行的进程（程序）

1, 一个设备中，能否出现2个应用程序的端口号一样，为什么？
不可以，如果一样会出现端口冲突错误。

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通信协议

连接和通信数据的规则被称为网络通信协议

传输层：TCP、UDP

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TCP三次握手建立连接、4次挥手断开连接

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UDP通信

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UDP的三种通信方式：单播、广播、组播

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单播

  • 一对一发送消息 image.png
  • 多对多发送消息 image.png

广播

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组播

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TCP通信

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  • 一对一通信 image.png
  • 多发和多收 image.png image.png

多线程解决多端

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线程池优化

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即时通信

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模拟BS系统

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Junit单元测试

注意：

  • 不能在含有构造函数的类中，使用单元测试

什么是单元测试

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单元测试快速入门

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反射

获取Class对象，等于获取了类全部的成分

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获取Class对象

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获取构造函数

构造器.png

  • 获取构造器 image.png
  • 构造器实例化对象 image.png

获取成员变量

成员变量.png

成员变量的赋值和取值

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获取方法

方法.png image.png

用反射存储任意对象到文件中

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用反射给集合添加不同类型数据

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注解

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  • 自定义注解 & 解析注解 image.png image.png

动态代理

//使用Proxy类创建代理对象
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,  Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h)
参数一：类加载器，负责加载代理类到内存中使用。
参数二：获取被代理对象实现的全部接口。代理要为全部接口的全部方法进行代理
参数三：代理的核心处理逻辑

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XML

什么是XML、新建XML

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文档约束（DTD、schema）

  • DTD image.png
  • schema image.png

解析XML数据

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XPath用于检索XML中的数据

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设计模式

工厂模式、装饰模式

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