集合
集合的好处
数组
1、长度开始时必须指定，而且一旦指定，不能更改
2、保存的必须为同一类型的元素
3、使用数组进行增加元素的
Person数组扩容示意代码
Person[] pers = new Person[1];
per[0] = new Person();
重新创建数组
collection
1、可以动态保存任意多个对象，使用比较方便
2、提供了一系列方便的操作对象的方法： add，remove，set，get等
3、使用集合添加，删除新原色的示意代码- 简洁
集合框架图
1、集合主要分两种（单列集合、双列集合）
2、collection 接口有两个重要的子接口 List Set 他们的实现子类都是单列集合
3、Map 接口实现的子类 是双列集合 存放的K-V
collection接口和常用方法
public interface Collection<E> extends Iterable<E>
1、collection实现子类可以存放多个元素，每个元素可以是Object
2、有些collection的实现类，可以存放重复的元素，有些不可以
3、有些Collection的实现类，有些是有序(list) 有些不是有序(Set)
4、Collection接口没有直接的实现子类，是通过他的子接口Set和List来实现的
方法：
remove 删除指定元素
contains 查询元素是否存在
size 获取元素个数
isEmpty 判断是否为空
clear 清空
addAll 添加多个元素
containsAll 查询多个元素是否存在
removeAll 删除多个元素
collection遍历元素的方式
1、Iterator对象称为迭代器，主要用于遍历Collection集合中的元素
2、所有实现了Collection接口的集合类都有一个iterator()的方法，用于返回一个实现Iterator接口的对象，即可以返回一个迭代器
3、Iterator的结构（看一张图）
4、Iterator仅用于遍历集合，Iterator本身并不存放对象
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增强for循环
底层 还是迭代器
增强for 也是就简化版的迭代器
for(Object book:col){
System.out.println()
}
List
List接口基本介绍
1、List集合类中元素有序（即添加顺序和取出顺序一致）、且可重复
2、List集合中的每个元素都有其对应的顺序索引，即支持索引
3、List容器中的元素都对应一个整数型的序号记载骑在容器中的位置，可以根据序号存取容器中的元素
方法：
void add(int index,Object ele) 在index位置插入ele
void addAll(int index,Object eles) 在index位置插入eles的所有元素
Object get(int index) 获取指定位置的元素
int indexOf(Object obj) 返回obj在集合中首次出现的位置
int lastIndexOf(Object obj) 返回指定元素最后一次出现的位置
Object remove(int index) 移除此元素，并返回此元素
ArrayList
标记接口（注解也可以实现）：空接口
RandomAccess：说明该类支持随机访问，大部分是基于数组实现
遍历方式：for 迭代器
Cloneable：说明该类支持拷贝
深拷贝：
浅拷贝：直接使用Object中的clone方法，拷贝出来的对象不是一个独立对象
传值方式：1、基本类型和String变量是值传递
2、引用类型是引用传递
java.io.Serializable：将对象存入网络传输、写磁盘。
反序列化：从磁盘或者网络读取对象
serialVersionUID：类文件的指纹（签名） md5 写死就不会重新签名
transient Object[] elementData; 实际存储元素的地方
数组长度：长度不可变,内存是连续的，只能存储相同类型的元素
（数组中的元素占用的内存空间是相同的，对象时存的内存地址
DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA：节省空间 说明调的是无参构造器，默认容量是10（第一次添加元素时初始化容量是10）
elementData：实际存储元素的地方
calculateCapacity(elementData, minCapacity)：确定需要多少容量
ArrayList 线程安全
iterator:
扩容：生成一个新数组，赋值给elementData 解决数组长度不可变的问题
cursor：游标
游标：保存了一个下标值
modCount != expectedModCount
说明list发生了变化，导致脏读 fail-fast机制
spliterator
modCount：操作数
SubList
n
Vecator
Set
HashSet
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1、HashSet 实现Set类
2、HashSet实际上是HashMap
3、可以存放null值，但是只有一个null
4、HashSet不保证元素有序的，取决于hash后，再确定索引的结果
5、不能有重复元素/对象
说明：底层是hashMap，HashMap底层是（数组+链表+红黑树）
HashSet源码解读
1、执行 HashSet()
public HashSet() {
map = new HashMap<>();
}
2、执行 add()
public boolean add(E e) {
return map.put(e, PRESENT)==null;
}
3、执行 put() 该方法会执行hash(key) 得到key对应 的hash值 算法h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
public V put(K key, V value) {
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
4、执行 putVal
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
Node<K,V>[] tab;
Node<K,V> p;
int n, i;
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length;
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
else {
Node<K,V> e;
K k;
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p;
else if (p instanceof TreeNode)
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
else {
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
if ((e = p.next) == null) {
p.next = newNode(hash, key, value, null);
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1)
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
p = e;
}
}
if (e != null) {
V oldValue = e.value;
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
e.value = value;
afterNodeAccess(e);
return oldValue;
}
}
++modCount;
if (++size > threshold)
resize();
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
LinkedHashSet
1、LinkedHashSet是HashSet的子类
2、LinkedHashSet底层是一个LinkedHashMap，底层维护了一个数组+双向链表
3、LinkedHashSet根据元素的HashCode值决定元素的存储位置，同时使用链表维护元素的次序，这使得元素看起来是以插入顺序保存的
4、LinkedHashSet不允许添重复元素
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Map
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1、双列元素（K-V）
2、
注解和反射
注解可以被其他程序读取
常用的注解
@Override 重写超类中的另一个方法声明
@Deprecated 不鼓励使用
@SuppressWarnings 抑制编译时的警告信息 参数（“all”,“unchecked”,""）
元注解
元注解的作用就是负责注解其他注解，Java定义了4个标准的meta-annotation类型，他们被用来提供对其他annotation类型作说明
@Target 用于描述注解的使用范围（即：被描述的注解可以用在什么地方）
@Retention 表示需要在什么级别保存改注释信息，用于描述注解的生命周期（source<class<runtime）
@Document 说明改注解将被包含在javadoc中
@Inherited 说明子类可以继承父类中的该注解
自定义注解
使用@Interface自定义注解时，自动继承了java.lang.annotation.Annotation接口
1、@Interface用来声明一个注解，格式：pubic @Interface 注解名（定义内容）
2、其中的每个方法实际上是声明了一个配置参数
3、方法的名称就是参数的名称
4、返回值类型就是参数的类型（返回值只能是基本类型：class，String，enum）
5、可以通过default来声明参数的默认值
6、如果只有一个参数成员，一般参数名为value
7、注解元素必须要写值，我们定义注解元素是，经常使用空字符串，0作为默认值
public class annocation {
@SecAnnotation("默认")
@MyAnnotation(age = 12)
public void test(){
}
}
@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.CLASS)
@interface MyAnnotation{
String name() default "小米";
int age();
String[] schools() default {"第一","第二"};
}
@Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.CLASS)
@interface SecAnnotation{
String value();
}
反射机制
动态语言
javaScript
静态语言
Java不是动态语言，但可以称之为"准动态语言"
Java Reflection
Reflection(反射)是Java被视为动态语言的关键，反射机制允许程序在执行期借助于Reflection API取得任何类的内部信息，并能直接操作任意对象的内部属性及方法
Class c = class.forName("java.lang.String")
加载完类之后，在堆内存的方法中就产生了一个Class类型的对象（一个类只要有一个Class对象），这个对象就包含了完整的类的结构信息。我们可以通过这个对象看到类的结构。这个对象就像一面镜子，透过这个镜子看到类的结构，所以，我们称之为：反射
反射方式：
实例化对象————》getClass()方法——————》得到完整的“包类”名称
Java反射机制提供的功能
- 在运行时判断任意一个对象所属的类
- 在运行时构造任意一个类的对象
- 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
- 在运行时获取泛型信息
- 在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
- 在运行时处理注解
- 生成动态代理
优缺点
缺点：
- 对性能有影响。使用反射基本上是一种解释操作，我们可以告诉JVM，我们希望做什么并且它满足我们的要求。这类操作总是慢于 直接执行相同的操作。
主要API
- java.lang.Class 代表一个类
- java.lang.reflect.Method 代表类的方法
- java.lang.reflect.Field 代表类的成员变量
- java.lang.reflect.Constructor 代表类的构造器
Class类
在Object类中定义了一下的方法，此方法将被所有子类继承
public final Class getClass()
对象照镜子后可以得到的信息：某个类的属性、方法和构造器、某个类到底实现类哪些接口。对于每个类而言，JRE都为其保留一个不变的Class类型的对象。一个Class对象包含了特定某个结构
- Class本身也是一个类
- Class对象只能由系统建立对象
- 一个加载的类在JVM中只会有一个Class实例
- 一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个class文件
- 每个类的实例都会记得自己是由哪个Class实例所生成
- 通过Class可以完整地得到一个类中的所有被加载的结构
- class类是Reflection的根源，针对任何你想动态加载、运行的类，唯有先获取相应的Class对象
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获取Class类的实例
- 若已知具体的类，通过类的class属性获取，该方法最为安全可靠，程序性能最高
Class clazz = Person.class
- 已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获取Class对象
Class clazz = person.getClass();
- 已知一个类的全类目，且该类在类路径下，可通过Class类的静态方法forName()获取，可能抛出ClassNotFoundException
Class clazz = Class.forName("demo1.student")
- 内置基本数据类型可以直接用类名.Type
public class Test01 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Class c1 = Class.forName("com.test.study.reflect.User");
System.out.println(c1);
Class c2= Class.forName("com.test.study.reflect.User");
Class c3 = Class.forName("com.test.study.reflect.User");
Class c4 = Class.forName("com.test.study.reflect.User");
System.out.println(c2.hashCode());
System.out.println(c3.hashCode());
System.out.println(c4.hashCode());
User user = new User();
Class d1 = user.getClass();
System.out.println(d1.hashCode());
Class d2 = Class.forName("com.test.study.reflect.User");
System.out.println(d2.hashCode());
Class userClass = User.class;
System.out.println(userClass.hashCode());
Class<Integer> type = Integer.TYPE;
System.out.println(type);
Class d5 = d1.getSuperclass();
System.out.println(d5);
}
}
class User extends Object{}
哪些类型可以有Class对象？
- Class：外部类，成员（成员内部类、静态内部类），局部内部类，匿名内部类
- interface:接口
- [] 数组
- enum : 枚举
- annotation: 注解@interface
- primitive type: 基本数据类型
- void
Class c1 = Object.class;
Class c2 = Comparable.class;
Class c3 = String[].class;
Class c4 = int[][].class;
Class c5 = Override.class;
Class c6 = ElementType.class;
Class c7 = Integer.class;
Class c8 = void.class;
Class c9 = Class.class;
========================
class java.lang.Object
interface java.lang.Comparable
class [Ljava.lang.String;
class [[I
interface java.lang.Override
class java.lang.annotation.ElementType
class java.lang.Integer
void
class java.lang.Class
Java内存
堆
- 存放new的对象和数组
- 可以被所有的线程共享，不会存放别的对象引用
栈
- 存放基本变量类型（会包含这个基本类型的具体数值）
- 引用对象的变量（会存放这个引用在堆里面的具体地址）
方法区
- 可以被所有的线程共享
- 包含了所有的class和static变量
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[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-N6ZAzvad-1644162092706)(D:\web\git\document\assets\image-20220120233339652.png)]
public class Test05 {
public static void main(String[] args) {
A a = new A();
System.out.println(a);
}
}
class A{
static {
System.out.println("A类静态代码块");
m = 300;
}
static int m = 100;
public A(){
System.out.println("A类的无参构造初始化");
}
}
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-pBqBJGOV-1644162092707)(D:\web\git\document\assets\image-20220121001355404.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-yWjiYGDk-1644162092708)(D:\web\git\document\assets\image-20220121001421379.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-zVX6iPSB-1644162092710)(D:\web\git\document\assets\image-20220121001804204.png)]
// 通过反射获取类的Class对象
Class c1 = Class.forName("com.test.study.reflect.User");
// 获得类的名字
System.out.println(c1.getName()); // 获得包名 + 类名
System.out.println(c1.getSimpleName()); // 获得类名
// 获得类的属性
Field[] fields = c1.getFields(); // 只能找到public属性
fields = c1.getDeclaredFields(); // 找全部的属性
for(Field field:fields){
System.out.println(field);
}
// 获得指定属性的值
Field name = c1.getDeclaredField("name");
System.out.println(name);
// 获得类的方法
Method[] methods = c1.getMethods(); // 获得本类及其父类的全部public方法
for (Method method: methods) {
System.out.println("正常的"+method);
}
methods = c1.getDeclaredMethods(); // 获得本类的所有方法
for (Method method: methods) {
System.out.println("getDeclaredMethods"+method);
}
// 获得指定方法
Method getName = c1.getMethod("getName", null);
Method setName = c1.getMethod("setName", String.class);
System.out.println(getName);
System.out.println(setName);
// 获得指定的构造器
System.out.println("======================");
Constructor[] constructor = c1.getConstructors();
for (Constructor constructor1 : constructor) {
System.out.println(constructor);
}
Constructor[] declaredConstructors = c1.getDeclaredConstructors();
for (Constructor declaredConstructor : declaredConstructors) {
System.out.println("###"+declaredConstructor);
}
// 获得指定构造器
c1.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
System.out.println("指定构造器");
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-FCugOu7q-1644162092711)(D:\web\git\document\assets\image-20220121011213703.png)]
Class c1 = Class.forName("com.test.study.reflect.User");
User user = (User) c1.newInstance();
System.out.println(user);
Constructor declaredConstructor = c1.getDeclaredConstructor(Integer.class,String.class);
User user2 = (User)declaredConstructor.newInstance(11,"清");
System.out.println(user2);
User user3 = (User) c1.newInstance();
Method setName = c1.getDeclaredMethod("setName", String.class);
setName.invoke(user3,"小绵羊");
System.out.println(user3.getName());
User user4 = (User)c1.newInstance();
Field name = c1.getDeclaredField("name");
name.setAccessible(true);
name.set(user4,"操作属性");
System.out.println(user4.getName());
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-m06sAYih-1644162092712)(D:\web\git\document\assets\image-20220121164439896.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-y3xNu9Be-1644162092712)(D:\web\git\document\assets\image-20220121164510369.png)]
反射操作泛型
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-jqG7Krlg-1644162092713)(D:\web\git\document\assets\image-20220121171603711.png)]
public void test01(Map<String,User> map, List<User> list){
System.out.println("test01");
}
public Map<String,User> test02(){
System.out.println("test02");
return null;
}
public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException {
Method method = Test09.class.getMethod("test01", Map.class, List.class);
Type[] genericParameterTypes = method.getGenericParameterTypes();
for (Type genericParameterType : genericParameterTypes) {
System.out.println("#" + genericParameterType);
if (genericParameterType instanceof ParameterizedType) {
Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericParameterType).getActualTypeArguments();
for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
System.out.println(actualTypeArgument);
}
}
}
Method method1 = Test09.class.getMethod("test02", null);
Type genericReturnType = method1.getGenericReturnType();
if (genericReturnType instanceof ParameterizedType) {
Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericReturnType).getActualTypeArguments();
for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
System.out.println(actualTypeArgument);
}
}
}
······
Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericParameterType).getActualTypeArguments();
for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
System.out.println(actualTypeArgument);
}
}
}
Method method1 = Test09.class.getMethod("test02", null);
Type genericReturnType = method1.getGenericReturnType();
if (genericReturnType instanceof ParameterizedType) {
Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericReturnType).getActualTypeArguments();
for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
System.out.println(actualTypeArgument);
}
}
}
······
|