面向对象基础

对象和类的概念

  1. 类：我们把类叫做class。类就相当于一个汽车。
  2. 对象：我们叫做 Object,instance(实例) 。对象就相当于我们通过图纸造出来的汽车。
  3. 对象是具体的事物，类是对象的抽象。
  4. 类可以看成一类对象的模板，对象可以看成一个类的具体实实例。
  5. 类是用于描述同一类型的对象的一个抽象概念，类中定义了这一类对象所应具有的共同的属性、方法。

类的定义

  1. 每一个源文件必须且只有一个 public class ，并且类名和文件名保持一致。
  2. 定义好类之后，里面没有任何信息，是一个空类，没有任何的实际意义。
  3. 我们需要定义类的具体信息。对于一个类来说，一般有三种常见成员：属性field、方法methods、构造器constructor。这三种成员可以定义零个或者多个。
  4. 例：
    1. public class SxtStu {
    2.  //属性（成员变量）
    3.  int id;
    4.  String sname;
    5.  int age;  
    6.  //方法
    7.  void study(){
    8.      System.out.println("我正在学习！");
    9.  }  
    10.  //构造方法
    11. SxtStu(){
    12. }
    13. }

属性

  1. 属性用于该类或者该对象包含的数据或者静态特征。属性作用范围是整个类体。
  2. 在定义成员变量时可以对其进行初始化，如果不对其进行初始化，Java使用默认的值对其初始化。

  4. 属性的定义格式： [修饰符] 属性类型 属性名 = [默认值];

方法

  1. 格式：

    1. [修饰符] 方法返回值类型 方法名(形参列表) {
    2.  // n条语句
    3. }

  2. 如果时类内部用的方法可以直接设置为私有，这样就不会向外暴漏。

定义类示例和UML图

  1. public class Student {
  2.     // 属性fields
  3.     int id;
  4.     String name;
  5.     int age;
  6.     Computer comp;
  7.     void study() {
  8.         System.out.println("我在学习！" + comp.brand);
  9.     }
  10.     void play() {
  11.         System.out.println("我在玩游戏！");
  12.     }
  13.     //构造方法，用于创建这个类的对象，无参的构造方法可以由系统自动创建。
  14.     Student() {
  15.     }
  17.     //程序执行的入口，必须要有
  18.     public static void main(String[] args) {
  19.         Student stu = new Student(); // 创建一个对象
  20.         //这儿创建的对象就是前边的构造方法，用来创建这个类的对象。现时使用中可以省略不写
  21.         stu.id = 1001;
  22.         stu.name = "zhanghui";
  23.         stu.age = 18;
  24.         Computer c1 = new Computer();
  25.         c1.brand = "联想";
  26.         stu.comp = c1;
  27.         stu.study();
  28.         stu.play();
  29.     }
  30. }
  31. class Computer {
  32.     String brand;
  33. }
  1. 构造方法，用于创建这个类的对象，无参的构造方法可以由系统自动创建。
  2. 这儿创建的对象就是前边的构造方法，用来创建这个类的对象。现时使用中可以省略不写。有参的情况下，一般都会写。
  3. image.png

面向对象的内存分析

  1. JVM的内存可以分为三个区域：栈stack、堆heap、方法区method area.
  2. 栈（stack）:
    • 栈描述的式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）
    • JVM为每一个线程创建了一个栈，用于存放该线程执行方法的信息（实际参数、局部参数等）
    • 栈属于私有线程，不能实现线程之间的共享。
    • 栈的存储特性：先进后出，后进先出。
    • 栈式由系统自动分配，速度快，栈式一个连续的内存空间！
  3. 堆（heap）：
    • 堆用于存储创建好的对象和数组（数组也是对象）。
    • JVM只有一个堆，所有数据都被线程间共享。
    • 堆是一个不连续的内存空间，分配灵活，速度慢！
  4. 方法区（又叫静态区：method area）：
    • JVM 只有一个方法区，被所有的线程共享！
    • 方法区实际也是堆，只适用于存储类、常量等相关信息！
    • 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）
  5. Snipaste_2020-04-10_17-26-56.jpg

构造方法（constructor）

  1. 构造器也叫构造方法，用于对象的初始化。
  2. 通过new关键字调用
  3. 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奔类），不能再构造器里使用return 返回某个值。
  4. 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函数。如果以定义则编译器不会自动添加。
  5. 构造器的方法名必须和类名一致。
  6. 构造器可以理解为帮助类进行初始化的方法。

构造方法重载

  • 与普通方法一样，构造方法也可以重载。
  • 重载的使用与普通方法的重载一样。

垃圾回收机制（GC）

内存管理

  1. Java的内存管理很大程度值得就是对象的管理，其中包括对象空间的分配和释放。
  2. 对象空间的分配：使用new关键字创建对象即可。
  3. 对象空间的释放：将对象赋值null即可。垃圾回收器将负责回收所有“不可达”对象的内存空间。

垃圾回收过程

  1. 发现无用的对象。
  2. 回收无用对象占用的内存空间。
  3. 垃圾回收机制保证可以将“无用的对象”进行回收。无用对象值得就是没有任何变量引用该对象。

垃圾回收算法

  1. 引用计数法：

    • 堆中的每个对象都有一个引用计数。被引用一次，计数加1，被引用变量值为null，则计数减1.直到计数为0.
    • 缺点：“循环引用的无用对象”无法识别。
      1. s1.friend = s2;
      2. s2.friend = s1;    
      3. s1 = null;
      4. s2 = null;
      5. // s1和s2互相引用对方，导致他们引用计数不为0，但是实际已经无用，但无法被识别。

  2. 引用可达法（根搜索算法）

    • 从开始第一个节点，寻找下一个节点；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用的节点，即无用的节点。

通用的分代垃圾回收机制

  1. 新创建的对象，绝大多数都会存储在Eden中，
  2. 当Eden满了（达到一定比例）不能创建新对象，则触发垃圾回收（GC），将无用对象清理掉， 然后剩余对象复制到某个Survivor中，如S1，同时清空Eden区。
  3. 当Eden区再次满了，会将S1中的不能清空的对象存到另外一个Survivor中，如S2，同时将Eden区中的不能清空的对象，也复制到S1中，保证Eden和S1，均被清空。
  4. 重复多次(默认15次)Survivor中没有被清理的对象，则会复制到老年代Old(Tenured)区中，
  5. 当Old区满了，则会触发一个一次完整地垃圾回收（FullGC），之前新生代的垃圾回收称为（minorGC）
  6. 三个回收：
    • Minor GC：用于清理年轻代区域。
    • Major GC：用于清理老年代区域。
    • Full GC：用于清理年轻代、年老代。成本较高。
  7. 持久代：用于存放静态文件，如Java类、方法等。持久代对垃圾回收没有显著影响。

JVM调优和Full GC

  1. JVM 调优的过程中很大一部分是对Full GC 的调节。
  2. 导致Full GC 可能有以下原因：
    • 年老代（Tenured）被写满
    • 持久代（Perm）被写满
    • System.gc()被显式调用（程序建议启动GC，不是调用GC）
    • 上一次GC之后heap的各域分配策略动态变化

内存泄漏

  1. 创建了大量无用对象：拼接字符串时使用了String会造成。
  2. 静态集合类的使用（HashMap,Vector,list）
  3. 监视器的使用：释放对象时，没有删除相应的监视器。
  4. 各种连接对象未关闭。

this 关键字

  1. this 的本质就是“创建好的对象的地址”！由于在构造方法调用前，对象已经创建。因此在构造方法中也可以使用this代表“当前对象”。
  2. this 不能用于 static 方法中（static中对象还没有被创建好）。

static 关键字

  1. 在类中，static 声明的成员变量为静态成员变量。
  2. 类变量的生命周期和类相同，在整个应用的执行期间都有效。
  3. static 的变量为公用变量，属于类。被该类的所有实例共享，在类被载入时显式的初始化。
  4. 一般使用“类名.类属性/方法”来调用。
  5. static 方法中不可以直接访问非 static 的成员。

参数传值机制

  1. 基本数据类型参数的传值：传递的式值的副本。副本改变不会影响原件。
  2. 引用类型参数传值：传递的式值的副本，但是引用类型值得是“对象的地址”。因此，副本和原参数都指向了同一个“地址”，所以说改变了副本的值也会改变原来的值。

静态初始化块

静态初始化块用于类的初始化操作（初始化时之）！在静态初始化块中不能直接访问static成员

静态导入

在jdk1.5增加的新功能，其作用是用于导入指定类的静态属性，这样我们就可以直接使用。