java基础

1.java异常分类及处理

1.1概念

如果某个方法不能正常结束退出，就会以另一种途径退出方法。在这种情况下会抛出一个封装了错误信息的异常对象。此时这个方法会立即退出且不返回任何信息，另外调用这个方法的方法也不会继续执行，异常处理机制接手程序的运行，抛出的异常对象将被异常处理器处理。

1.2 异常分类

Throwable分为错误error和异常Exception

• Error : error是指java程序运行时内部错误或者资源耗尽错误，应用程序不会抛出该类对象。如果出现了这类错误，除了向用户告警，就是尽可能的使程序安全停止。
• Exception：exception分为两种runtimeexception和checkedException。运行时异常和受检查异常
  • runtimeException：nullpointerException、ClassCastException。
  • checkedException：IOException、SQLException。
    其中运行时异常是在虚拟机正常运行期间有可能抛出的异常，出现的话一定是代码编写的不合理造成的。检查异常一般是由于外部错误造成的，这种异常都发生在编译阶段，java编译器会强制程序去捕获此类异常，即要求程序出现try catch filnaly语句块。

1.3异常处理方式

异常处理方式有三种，throw、throws、不做处理由程序自己抛出。

• throw是在程序代码块中使用，向上抛出异常。肯定已经发生了异常
• throws是在方法后面使用，向上抛出异常由当前方法的调用者处理该异常。有可能会发生异常，不代表一定发生。
• 不做处理，让程序报错。

2.反射

2.1 反射概念

在java中反射机制是指在运行状态下，对于任意一个类都能够知道这个类所有的属性和方法；并且对于任意一个对象，都能调用它的任意一个方法。这种动态获取信息以及动态调用对象反方的机制就是java的反射机制。

2.2动态语言

动态语言是指程序在运行是可以改变其结构，新的函数可以被添加，旧的函数可以被删除等结构上的变化，javaScript就是动态语言，Ruby和Python也是动态语言，而C、C++则不是动态语言，java从反射的角度说是半动态语言因为它具备一些动态语言的特性。

2.3反射的使用场景

• 编译时类型和运行时类型
  在java程序中许多对象在运行时都是会出现两种类型：编译时类型和运行时类型。编译时类型由对象声明时使用的类型决定，运行时类型由实际赋值给对象的类型决定：Person = new Student()；其中Person为编译时类型，Student为运行时类型。
  程序在运行时还可能接收到外部传入的对象，该对象的编译时类型为Object，但是程序又需要调用该对象的运行时类型的方法。为了解决这个问题，程序就需要在运行时能够发现运行时类型的真是信息，此时就需要用到反射了。

2.4反射的核心API

1.	Class类：反射的核心类，可以获取类的属性，方法等信息。
2.	Field类：Java.lang.reflec包中的类，表示类的成员变量，可以用来获取和设置类之中的属性值。
3.	Method类：Java.lang.reflec包中的类，表示类的方法，它可以用来获取类中的方法信息或执行方法。
4.	Constructor类：java.lang.reflec包中的类，表示类的构造方法。
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2.5反射的使用步骤

1. 获取想要操作的类的Class对象，他是反射的核心，通过Class对象我们可以任意调用类的方法。
2. 调用Class类中的方法，就是反射的使用阶段。
3. 使用反射API操作这些信息。

2.6获取Class类对象的3中方法。

1. Class.forName(String className)
2. 调用某个对象的getClass方法。
3. 调用某个类的class属性获取该类的Class对象。

2.7使用反射创建对象的两种方法

1. 使用Class对象的newInstance方法来创建Class对象对应的类的实例，但是这种方法要求该类存在无参构造函数。
2. 先使用Class对象获取指定的Constructor对象，再调用Constructor对象的newInstance()反方来创建Class对象对应的类的实例，通过这种方式可以选择使用那个构造函数。

3.注解

3.1概念

注解是一个接口，是用来标注程序元数据的。程序在运行时可以获取指定元素的注解对象，然后通过该注解Annotation对象类获取注解中的元数据信息。进而做出相应的处理。

3.2 4中标准的元注解

元注解的作用是负责注解其他注解，总共定义了4个元注解：Target、Retention、Documented、inherited

1. @Target：说明了Annotation可以修饰的对象范围，可以被用于packages/type（类、接口、枚举、Annotation类型）、类型成员、方法参数和本地变量。
2. Retention：定义了注解的有效范围。表示这什么级别保留注解信息，用于描述注解的生命周期。source源码级别，class编译级别、runtime运行时任然有效。
3. Documented：描述 -javadoc
4. Inherited：阐述了某个被标注的类型是可以被继承的。

3.3注解处理器

如果没有读取注解中的信息并进一步处理，则注解是不会发生作用的。所以注解需要配合注解处理器使用。首先找到被指定注解修饰的元素，再根据注解对象中的信息做出相应的处理。

4.内部类

java类中不仅可以定义变量和方法，还可以定义类。这些类被统称为内部类。具体可以分为：

1. 静态内部类：可以访问类的静态属性和方法。
2. 成员内部类：可以访问类的静态属性和方法。
3. 匿名内部类：可以访问类的静态属性和方法。
4. 局部内部类：可以访问类的静态属性和方法。

5.泛型

5.1概念

泛型提供了编译时类型安全监测机制，该机制允许程序员在编译时检测到非法的类型。泛型的本质时参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。比如我们要写一个方法能对整数数组、字符串数组甚至是对象数组进行排序就需要指定可排序元素的泛型，这些元素的约束组成的泛型。

5.2泛型方法

泛型方法在被调用时可以接收不同类型的参数，根据传递给泛型方法的参数类型，编译器适当的处理每一个方法调用。

1. 表示该通配符所代表的的类型是T类型的子类。
2. 表示该通配符所代表的的类型是T类型的父类。
3. 表示任意类型

5.3泛型类

泛型类的声明和非泛型类的声明类似，除了在类名后面添加了类型参数声明部分。和泛型方法一样，泛型类的类型参数声明部分也包含一个或多个类型参数，参数间用逗号隔开。一个泛型参数，也被称为一个类型变量，是用于指定一个泛型类型名称的标识符。因为他们接受一个或多个参数，这些类被称为参数化的类或参数化的类型。

5.4类型擦除

java中的泛型都只是在编译器层面实现的。在生成的Java字节码文件中是不包含泛型信息的。使用泛型时加上的类型参数，会在代码编译时去掉，这个过程就是类型擦除。不管是List还是List在JVM看来都是list对象，擦除的过程就是使用某个具体类来替换参数类型，这个类型一般是object如果泛型指定了上限类型则使用上限类型替代。

6.序列化

6.1概念

序列化就是将java对象及其状态保存（持久化）到内存或磁盘中的过程。
java平台允许我们在内存中创建可以复用的java对象，但是一般情况下只有当jvm处于运行状态时这些对象才能存在，也就是说这些对象的的生命周期不能比JVM更长。但是现实应用中就可能要求在jvm停止运行后某些对象能够保存（持久化），并在将来虚拟机重启的时候读取被保存的对象继续运行程序。
java对象序列化功能可以帮我实现这个需求。

6.2 序列化对象都保存什么

序列化对象以字节数组的方式保持，其中静态成员不保存，被Transient修饰的成员变量也不参与序列化。

6.3如何实现序列化和反序列化

在 Java 中，只要一个类实现了 java.io.Serializable 接口，那么它就可以被序列化。
通过 ObjectOutputStream 和 ObjectInputStream 对对象进行序列化及反序列化。
虚拟机是否允许反序列化，不仅取决于类路径和功能代码是否一致，一个非常重要的一点是两个类的序列化 ID 是否一致（就是 private static final long serialVersionUID）
要想将父类对象也序列化，就需要让父类也实现 Serializable 接口。
Transient 关键字阻止该变量被序列化到文件中，反序列化后该变量值为默认值。即为0或null。

7.复制

复制分为引用复制，浅拷贝和深拷贝。其中序列化和反序列化就是深拷贝的一种实现。