Java基礎(chǔ)知識整理

1.Java里抽象類和接口的區(qū)別在\o"java"Java語言中，abstractclass和\o"接口"interface是支持\o"抽象類"抽象類定義的兩種機制。正是由于這兩種機制的存在，才賦予了Java強大的面向?qū)ο竽芰Αbstractclass和interface之間在對于抽象類定義的支持方面具有很大的相似性，甚至可以相互替換，因此很多開發(fā)者在進行抽象類定義時對于abstractclass和interface的選擇顯得比較隨意。其實，兩者之間還是有很大的區(qū)別的，對于它們的選擇甚至反映出對于問題領(lǐng)域本質(zhì)的理解、對于設(shè)計意圖的理解是否正確、合理。本文將對它們之間的區(qū)別進行一番剖析，試圖給開發(fā)者提供一個在二者之間進行選擇的依據(jù)。

理解抽象類

abstractclass和interface在Java語言中都是用來進行抽象類（本文中的抽象類并非從abstractclass翻譯而來，它表示的是一個抽象體，而abstractclass為Java語言中用于定義抽象類的一種方法，請讀者注意區(qū)分）定義的，那么什么是抽象類，使用抽象類能為我們帶來什么好處呢？

在面向?qū)ο蟮母拍钪校覀冎浪械膶ο蠖际峭ㄟ^類來描繪的，但是反過來卻不是這樣。并不是所有的類都是用來描繪對象的，如果一個類中沒有包含足夠的信息來描繪一個具體的對象，這樣的類就是抽象類。抽象類往往用來表征我們在對問題領(lǐng)域進行分析、設(shè)計中得出的抽象概念，是對一系列看上去不同，但是本質(zhì)上相同的具體概念的抽象。比如：如果我們進行一個圖形編輯軟件的開發(fā)，就會發(fā)現(xiàn)問題領(lǐng)域存在著圓、三角形這樣一些具體概念，它們是不同的，但是它們又都屬于形狀這樣一個概念，形狀這個概念在問題領(lǐng)域是不存在的，它就是一個抽象概念。正是因為抽象的概念在問題領(lǐng)域沒有對應(yīng)的具體概念，所以用以表征抽象概念的抽象類是不能夠?qū)嵗摹?/p>

在面向?qū)ο箢I(lǐng)域，抽象類主要用來進行類型隱藏。我們可以構(gòu)造出一個固定的一組行為的抽象描述，但是這組行為卻能夠有任意個可能的具體實現(xiàn)方式。這個抽象描述就是抽象類，而這一組任意個可能的具體實現(xiàn)則表現(xiàn)為所有可能的派生類。模塊可以操作一個抽象體。由于模塊依賴于一個固定的抽象體，因此它可以是不允許修改的；同時，通過從這個抽象體派生，也可擴展此模塊的行為功能。熟悉OCP的讀者一定知道，為了能夠?qū)崿F(xiàn)面向?qū)ο笤O(shè)計的一個最核心的原則OCP(Open-ClosedPrinciple)，抽象類是其中的關(guān)鍵所在。

從語法定義層面看abstractclass和interface

在語法層面，Java語言對于abstractclass和interface給出了不同的定義方式，下面以定義一個名為Demo的抽象類為例來說明這種不同。

使用abstractclass的方式定義Demo抽象類的方式如下：abstractclassDemo｛

abstractvoidmethod1();

abstractvoidmethod2();

…

｝

使用interface的方式定義Demo抽象類的方式如下：interfaceDemo{

voidmethod1();

voidmethod2();

…

}

在abstractclass方式中，Demo可以有自己的數(shù)據(jù)成員，也可以有非abstract的成員方法，而在interface方式的實現(xiàn)中，Demo只能夠有靜態(tài)的不能被修改的數(shù)據(jù)成員（也就是必須是staticfinal的，不過在interface中一般不定義數(shù)據(jù)成員），所有的成員方法都是abstract的。從某種意義上說，interface是一種特殊形式的abstractclass。

從編程的角度來看，abstractclass和interface都可以用來實現(xiàn)"designbycontract"的思想。但是在具體的使用上面還是有一些區(qū)別的。

首先，abstractclass在Java語言中表示的是一種繼承關(guān)系，一個類只能使用一次繼承關(guān)系(因為Java不支持多繼承--轉(zhuǎn)注)。但是，一個類卻可以實現(xiàn)多個interface。也許，這是Java語言的設(shè)計者在考慮Java對于多重繼承的支持方面的一種折中考慮吧。

其次，在abstractclass的定義中，我們可以賦予方法的默認(rèn)行為。但是在interface的定義中，方法卻不能擁有默認(rèn)行為，為了繞過這個限制，必須使用委托，但是這會增加一些復(fù)雜性，有時會造成很大的麻煩。

在抽象類中不能定義默認(rèn)行為還存在另一個比較嚴(yán)重的問題，那就是可能會造成維護上的麻煩。因為如果后來想修改類的界面（一般通過abstractclass或者interface來表示）以適應(yīng)新的情況（比如，添加新的方法或者給已用的方法中添加新的參數(shù)）時，就會非常的麻煩，可能要花費很多的時間（對于派生類很多的情況，尤為如此）。但是如果界面是通過abstractclass來實現(xiàn)的，那么可能就只需要修改定義在abstractclass中的默認(rèn)行為就可以了。

同樣，如果不能在抽象類中定義默認(rèn)行為，就會導(dǎo)致同樣的方法實現(xiàn)出現(xiàn)在該抽象類的每一個派生類中，違反了"onerule，oneplace"原則，造成代碼重復(fù)，同樣不利于以后的維護。因此，在abstractclass和interface間進行選擇時要非常的小心。

從設(shè)計理念層面看abstractclass和interface

上面主要從語法定義和編程的角度論述了abstractclass和interface的區(qū)別，這些層面的區(qū)別是比較低層次的、非本質(zhì)的。本小節(jié)將從另一個層面：abstractclass和interface所反映出的設(shè)計理念，來分析一下二者的區(qū)別。作者認(rèn)為，從這個層面進行分析才能理解二者概念的本質(zhì)所在。

前面已經(jīng)提到過，abstractclass在Java語言中體現(xiàn)了一種繼承關(guān)系，要想使得繼承關(guān)系合理，父類和派生類之間必須存在"is-a"關(guān)系，即父類和派生類在概念本質(zhì)上應(yīng)該是相同的。對于interface來說則不然，并不要求interface的實現(xiàn)者和interface定義在概念本質(zhì)上是一致的，僅僅是實現(xiàn)了interface定義的契約而已。為了使論述便于理解，下面將通過一個簡單的實例進行說明。

考慮這樣一個例子，假設(shè)在我們的問題領(lǐng)域中有一個關(guān)于Door的抽象概念，該Door具有執(zhí)行兩個動作open和close，此時我們可以通過abstractclass或者interface來定義一個表示該抽象概念的類型，定義方式分別如下所示：

使用abstractclass方式定義Door：abstractclassDoor{

abstractvoidopen();

abstractvoidclose()；

}

使用interface方式定義Door：interfaceDoor{

voidopen();

voidclose();

}

其他具體的Door類型可以extends使用abstractclass方式定義的Door或者implements使用interface方式定義的Door?？雌饋砗孟袷褂胊bstractclass和interface沒有大的區(qū)別。

如果現(xiàn)在要求Door還要具有報警的功能。我們該如何設(shè)計針對該例子的類結(jié)構(gòu)呢（在本例中，主要是為了展示abstractclass和interface反映在設(shè)計理念上的區(qū)別，其他方面無關(guān)的問題都做了簡化或者忽略）？下面將羅列出可能的解決方案，并從設(shè)計理念層面對這些不同的方案進行分析。

解決方案一：

簡單的在Door的定義中增加一個alarm方法，如下：abstractclassDoor{

abstractvoidopen();

abstractvoidclose()；

abstractvoidalarm();

}

或者interfaceDoor{

voidopen();

voidclose();

voidalarm();

}

那么具有報警功能的AlarmDoor的定義方式如下：classAlarmDoorextendsDoor{

voidopen(){…}

voidclose(){…}

voidalarm(){…}

}

或者classAlarmDoorimplementsDoor｛

voidopen(){…}

voidclose(){…}

voidalarm(){…}

｝

這種方法違反了面向?qū)ο笤O(shè)計中的一個核心原則ISP(InterfaceSegregationPrinciple)，在Door的定義中把Door概念本身固有的行為方法和另外一個概念"報警器"的行為方法混在了一起。這樣引起的一個問題是那些僅僅依賴于Door這個概念的模塊會因為"報警器"這個概念的改變（比如：修改alarm方法的參數(shù)）而改變，反之依然。

解決方案二：

既然open、close和alarm屬于兩個不同的概念，根據(jù)ISP原則應(yīng)該把它們分別定義在代表這兩個概念的抽象類中。定義方式有：這兩個概念都使用abstractclass方式定義；兩個概念都使用interface方式定義；一個概念使用abstractclass方式定義，另一個概念使用interface方式定義。

顯然，由于Java語言不支持多重繼承，所以兩個概念都使用abstractclass方式定義是不可行的。后面兩種方式都是可行的，但是對于它們的選擇卻反映出對于問題領(lǐng)域中的概念本質(zhì)的理解、對于設(shè)計意圖的反映是否正確、合理。我們一一來分析、說明。

如果兩個概念都使用interface方式來定義，那么就反映出兩個問題：1、我們可能沒有理解清楚問題領(lǐng)域，AlarmDoor在概念本質(zhì)上到底是Door還是報警器？2、如果我們對于問題領(lǐng)域的理解沒有問題，比如：我們通過對于問題領(lǐng)域的分析發(fā)現(xiàn)AlarmDoor在概念本質(zhì)上和Door是一致的，那么我們在實現(xiàn)時就沒有能夠正確的揭示我們的設(shè)計意圖，因為在這兩個概念的定義上（均使用interface方式定義）反映不出上述含義。

如果我們對于問題領(lǐng)域的理解是：AlarmDoor在概念本質(zhì)上是Door，同時它有具有報警的功能。我們該如何來設(shè)計、實現(xiàn)來明確的反映出我們的意思呢？前面已經(jīng)說過，abstractclass在Java語言中表示一種繼承關(guān)系，而繼承關(guān)系在本質(zhì)上是"is-a"關(guān)系。所以對于Door這個概念，我們應(yīng)該使用abstarctclass方式來定義。另外，AlarmDoor又具有報警功能，說明它又能夠完成報警概念中定義的行為，所以報警概念可以通過interface方式定義。如下所示：abstractclassDoor{

abstractvoidopen();

abstractvoidclose()；

}

interfaceAlarm{

voidalarm();

}

classAlarmDoorextendsDoorimplementsAlarm{

voidopen(){…}

voidclose(){…}

voidalarm(){…}

}

這種實現(xiàn)方式基本上能夠明確的反映出我們對于問題領(lǐng)域的理解，正確的揭示我們的設(shè)計意圖。其實abstractclass表示的是"is-a"關(guān)系，interface表示的是"like-a"關(guān)系，大家在選擇時可以作為一個依據(jù)，當(dāng)然這是建立在對問題領(lǐng)域的理解上的，比如：如果我們認(rèn)為AlarmDoor在概念本質(zhì)上是報警器，同時又具有Door的功能，那么上述的定義方式就要反過來了。

小結(jié)

1.abstractclass在Java語言中表示的是一種繼承關(guān)系，一個類只能使用一次繼承關(guān)系。但是，一個類卻可以實現(xiàn)多個interface。

2.在abstractclass中可以有自己的數(shù)據(jù)成員，也可以有非abstarct的成員方法，而在interface中，只能夠有靜態(tài)的不能被修改的數(shù)據(jù)成員（也就是必須是staticfinal的，不過在interface中一般不定義數(shù)據(jù)成員），所有的成員方法都是abstract的。

3.abstractclass和interface所反映出的設(shè)計理念不同。其實abstractclass表示的是"is-a"關(guān)系，interface表示的是"like-a"關(guān)系。

4.實現(xiàn)抽象類和接口的類必須實現(xiàn)其中的所有方法。抽象類中可以有非抽象方法。接口中則不能有實現(xiàn)方法。

5.接口中定義的變量默認(rèn)是publicstaticfinal型，且必須給其初值，所以實現(xiàn)類中不能重新定義，也不能改變其值。

6.抽象類中的變量默認(rèn)是friendly型，其值可以在子類中重新定義，也可以重新賦值。

7.接口中的方法默認(rèn)都是public,abstract類型的。

結(jié)論

abstractclass和interface是Java語言中的兩種定義抽象類的方式，它們之間有很大的相似性。但是對于它們的選擇卻又往往反映出對于問題領(lǐng)域中的概念本質(zhì)的理解、對于設(shè)計意圖的反映是否正確、合理，因為它們表現(xiàn)了概念間的不同的關(guān)系（雖然都能夠?qū)崿F(xiàn)需求的功能）。這其實也是語言的一種的慣用法，希望讀者朋友能夠細(xì)細(xì)體會。1、Java接口和Java抽象類最大的一個區(qū)別，就在于Java抽象類可以提供某些方法的部分實現(xiàn)，而Java接口不可以，這大概就是Java抽象類唯一的優(yōu)點吧，但這個優(yōu)點非常有用。

如果向一個抽象類里加入一個新的具體方法時，那么它所有的子類都一下子都得到了這個新方法，而Java接口做不到這一點，如果向一個Java接口里加入一個新方法，所有實現(xiàn)這個接口的類就無法成功通過編譯了，因為你必須讓每一個類都再實現(xiàn)這個方法才行，這顯然是Java接口的缺點。2、一個抽象類的實現(xiàn)只能由這個抽象類的子類給出，也就是說，這個實現(xiàn)處在抽象類所定義出的繼承的等級結(jié)構(gòu)中，而由于Java語言的單繼承性，所以抽象類作為類型定義工具的效能大打折扣。

在這一點上，Java接口的優(yōu)勢就出來了，任何一個實現(xiàn)了一個Java接口所規(guī)定的方法的類都可以具有這個接口的類型，而一個類可以實現(xiàn)任意多個Java接口，從而這個類就有了多種類型。3、從第2點不難看出，Java接口是定義混合類型的理想工具，混合類表明一個類不僅僅具有某個主類型的行為，而且具有其他的次要行為。4、結(jié)合1、2點中抽象類和Java接口的各自優(yōu)勢，具精典的設(shè)計模式就出來了：聲明類型的工作仍然由Java接口承擔(dān)，但是同時給出一個Java抽象類，且實現(xiàn)了這個接口，而其他同屬于這個抽象類型的具體類可以選擇實現(xiàn)這個Java接口，也可以選擇繼承這個抽象類，也就是說在層次結(jié)構(gòu)中，Java接口在最上面，然后緊跟著抽象類，哈，這下兩個的最大優(yōu)點都能發(fā)揮到極至了。這個模式就是“缺省適配模式”。

在Java語言API中用了這種模式，而且全都遵循一定的命名規(guī)范：Abstract＋接口名。Java接口和Java抽象類的存在就是為了用于具體類的實現(xiàn)和繼承的，如果你準(zhǔn)備寫一個具體類去繼承另一個具體類的話，那你的設(shè)計就有很大問題了。Java抽象類就是為了繼承而存在的，它的抽象方法就是為了強制子類必須去實現(xiàn)的。使用Java接口和抽象Java類進行變量的類型聲明、參數(shù)是類型聲明、方法的返還類型說明，以及數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換等。而不要用具體Java類進行變量的類型聲明、參數(shù)是類型聲明、方法的返還類型說明，以及數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換等。1、Java接口和Java抽象類最大的一個區(qū)別，就在于Java抽象類可以提供某些方法的部分實現(xiàn)，而Java接口不可以，這大概就是Java抽象類唯一的優(yōu)點吧，但這個優(yōu)點非常有用。

如果向一個抽象類里加入一個新的具體方法時，那么它所有的子類都一下子都得到了這個新方法，而Java接口做不到這一點，如果向一個Java接口里加入一個新方法，所有實現(xiàn)這個接口的類就無法成功通過編譯了，因為你必須讓每一個類都再實現(xiàn)這個方法才行，這顯然是Java接口的缺點。2、一個抽象類的實現(xiàn)只能由這個抽象類的子類給出，也就是說，這個實現(xiàn)處在抽象類所定義出的繼承的等級結(jié)構(gòu)中，而由于Java語言的單繼承性，所以抽象類作為類型定義工具的效能大打折扣。

在這一點上，Java接口的優(yōu)勢就出來了，任何一個實現(xiàn)了一個Java接口所規(guī)定的方法的類都可以具有這個接口的類型，而一個類可以實現(xiàn)任意多個Java接口，從而這個類就有了多種類型。3、從第2點不難看出，Java接口是定義混合類型的理想工具，混合類表明一個類不僅僅具有某個主類型的行為，而且具有其他的次要行為。4、結(jié)合1、2點中抽象類和Java接口的各自優(yōu)勢，具精典的設(shè)計模式就出來了：聲明類型的工作仍然由Java接口承擔(dān)，但是同時給出一個Java抽象類，且實現(xiàn)了這個接口，而其他同屬于這個抽象類型的具體類可以選擇實現(xiàn)這個Java接口，也可以選擇繼承這個抽象類，也就是說在層次結(jié)構(gòu)中，Java接口在最上面，然后緊跟著抽象類，哈，這下兩個的最大優(yōu)點都能發(fā)揮到極至了。這個模式就是“缺省適配模式”。

在Java語言API中用了這種模式，而且全都遵循一定的命名規(guī)范：Abstract＋接口名。Java接口和Java抽象類的存在就是為了用于具體類的實現(xiàn)和繼承的，如果你準(zhǔn)備寫一個具體類去繼承另一個具體類的話，那你的設(shè)計就有很大問題了。Java抽象類就是為了繼承而存在的，它的抽象方法就是為了強制子類必須去實現(xiàn)的。使用Java接口和抽象Java類進行變量的類型聲明、參數(shù)是類型聲明、方法的返還類型說明，以及數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換等。而不要用具體Java類進行變量的類型聲明、參數(shù)是類型聲明、方法的返還類型說明，以及數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換等。如果功能與對象自身密切相關(guān),則在超類中使用抽象的基類方法.

如果該功能只是對象的輔助行為,則可使用接口.

如果該功能可被全局性地使用到其他無關(guān)的對象,則可使用接口.2.Java有哪些基本數(shù)據(jù)類型Java語言提供了八種基本類型：六種數(shù)字類型（四個整數(shù)型，兩個浮點型） 字節(jié)型byte8位(1字節(jié)) 短整型short16位(2字節(jié)) 整型int32位(4字節(jié)) 長整型long64位(8字節(jié)) 單精度float32位(4字節(jié)) 雙精度double64位(8字節(jié))一種字符類型 字符型char8位還有一種布爾型 布爾型：boolean8位可存儲"True"和"false"3.Java中方法的重載與重寫的區(qū)別重寫Overriding是父類與子類之間多態(tài)性的一種表現(xiàn)，重載Overloading是一個類中多態(tài)性的一種表現(xiàn)。重寫就是再寫一遍，重載就是再多一個。

重寫：父類里有，子類再照貓畫虎寫一個。

重載：自己類里面有，覺得不夠再寫一個。重載和重寫，這是兩個新概念，是兩個令我們?nèi)菀谆煜母拍睢?/p>

方法重載(overloadingmethod)是在一個類里面，方法名字相同，而參數(shù)不同。返回類型呢？可以相同也可以不同。

方法重寫(overidingmethod)子類不想原封不動地繼承父類的方法，而是想作一定的修改，這就需要采用方法的重寫。方法重寫又稱方法覆蓋。

方法重載是讓類以統(tǒng)一的方式處理不同類型數(shù)據(jù)的一種手段。Java的方法重載，就是在類中可以創(chuàng)建多個方法，它們具有相同的名字，但具有不同的參數(shù)和不同的定義。調(diào)用方法時通過傳遞給它們的不同個數(shù)和類型的參數(shù)來決定具體使用哪個方法,這就是多態(tài)性。

方法重寫：在Java中，子類可繼承父類中的方法，而不需要重新編寫相同的方法。但有時子類并不想原封不動地繼承父類的方法，而是想作一定的修改，這就需要采用方法的重寫。方法重寫又稱方法覆蓋。若子類中的方法與父類中的某一方法具有相同的方法名、返回類型和參數(shù)表，則新方法將覆蓋原有的方法。如需父類中原有的方法，可使用super關(guān)鍵字，該關(guān)鍵字引用了當(dāng)前類的父類

重寫方法的規(guī)則:

參數(shù)列表必須完全與被重寫的方法的相同,否則不能稱其為重寫而是重載.

返回的類型必須一直與被重寫的方法的返回類型相同,否則不能稱其為重寫而是重載.

訪問修飾符的限制一定要大于被重寫方法的訪問修飾符（public>protected>default>private）

重寫方法一定不能拋出新的檢查異?；蛘弑缺恢貙懛椒ㄉ昝鞲訉挿旱臋z查型異常．例如，

父類的一個方法申明了一個檢查異常IOException，在重寫這個方法是就不能拋出Exception，只能拋出IOException的子類異常，可以拋出非檢查異常．

重載的規(guī)則：

必須具有不同的參數(shù)列表；

可以有不同的返回類型，只要參數(shù)列表不同就可以了；

可以有不同的訪問修飾符；

可以拋出不同的異常；

注意，Java的方法重載要求同名的方法必須有不同的參數(shù)表，僅有返回類型不同是不足以區(qū)分兩個重載的方法。重寫方法只能存在于具有繼承關(guān)系中,重寫方法只能重寫父類非私有的方法。

下面分別舉一個例子來說明方法重載：

publicclassTestOverLoad{

publicstaticvoidmain(String[]args){

Testtest=newTest();

test.print(null);

}

}

classTest{

publicvoidprint(Stringsome){

System.out.println("Stringversionprint");

}

publicvoidprint(Objectsome){

System.out.println("Objectversionprint");

}

}

該程序輸出的結(jié)果是Stringversionprint。這個題目明顯是考察方法重載的，重載使得java的類可以有具有多個相同方法名的方法。編譯器可以通過方法的參數(shù)的類型和個數(shù)來區(qū)分他們。4.解析Java中Strings=newString(“abc”);創(chuàng)建了幾個String對象？知道在java中除了8中基本類型外，其他的都是類對象以及其引用。所以"xyz"在java中它是一個String對象.對于string類對象來說他的對象值是不能修改的，也就是具有不變性。

看：

String

s="Hello";

s="Java";

String

s1="Hello";

String

s2=newString("Hello");

s所引用的string對象不是被修改了嗎？之前所說的不變性，去那里了??？

你別著急，讓我告訴你說發(fā)生了什么事情：

在jvm的工作過程中，會創(chuàng)建一片的內(nèi)存空間專門存入string對象。我們把這片內(nèi)存空間叫做string池。

String

s="Hello";當(dāng)jvm看到"Hello"，在string池創(chuàng)建string對象存儲它，并將他的引用返回給s。

s="Java"，當(dāng)jvm看到"Java"，在string池創(chuàng)建新的string對象存儲它，再把新建的string對象的引用返回給s。而原先的"Hello"仍然在string池內(nèi)。沒有消失，他是不能被修改的。

所以我們僅僅是改變了s的引用，而沒有改變他所引用的對象，因為string對象的值是不能被修改的。

String

s1="Hello";jvm首先在string池內(nèi)里面看找不找到字符串"Hello",找到,返回他的引用給s1，否則,創(chuàng)建新的string對象，放到string池里。這里由于s="Hello"了,對象已經(jīng)被引用，所以依據(jù)規(guī)則s和s1都是引用同一個對象。所以s==s1將返回true。(==,對于非基本類型，是比較兩引用是否引用內(nèi)存中的同一個對象)

String

s2=String("Hello");jvm首先在string池內(nèi)里面看找不找到字符串"Hello",找到,不做任何事情，否則,創(chuàng)建新的string對象，放到string池里面。由于遇到了new，還會在內(nèi)存上（不是string池里面）創(chuàng)建string對象存儲"Hello"，并將內(nèi)存上的（不是string池內(nèi)的）string對象返回給s2。所以s==s2將返回false，不是引用同一個對象。

好現(xiàn)在我們看題目：

String

s=new

String("xyz");

首先在string池內(nèi)找，找到？不創(chuàng)建string對象，否則創(chuàng)建，這樣就一個string對象

遇到new運算符號了，在內(nèi)存上創(chuàng)建string對象，并將其返回給s，又一個對象

所以總共是2個對象

Strings=newString(“abc”);創(chuàng)建了幾個String對象？答案是2個。為什么？下面講