Java中一些基础概念的使用详解

　　类的初始化顺序
　　在java中，类里面可能包含：静态变量，静态初始化块，成员变量，初始化块，构造函数。在类之间可能存在着继承关系，那么当我们实例化一个对象时，上述各部分的加载顺序是怎样的？

　　首先来看代码：

class parent
 {
     public static staticvarible staticvarible= new staticvarible("父类-静态变量1");   
     public staticvarible instvarible= new staticvarible("父类-成员变量1");

     static
     {
         system.out.println("父类-静态块");
     }

     {
         system.out.println("父类-初始化块");
     }

     public static staticvarible staticvarible2= new staticvarible("父类-静态变量2");   
     public staticvarible instvarible2= new staticvarible("父类-成员变量2");

     public parent()
     {
         system.out.println("父类-实例构造函数");
     }
 }

 class child extends parent
 {
     public static staticvarible staticvarible= new staticvarible("子类-静态变量1");   
     public staticvarible instvarible= new staticvarible("子类-成员变量1");

     static
     {
         system.out.println("子类-静态块");
     }

     public child()
     {
         system.out.println("子类-实例构造函数");
     }

     {
         system.out.println("子类-初始化块");
     }

     public static staticvarible staticvarible2= new staticvarible("子类-静态变量2");   
     public staticvarible instvarible2= new staticvarible("子类-成员变量2");

    
 }

 class staticvarible
 {
     public staticvarible(string info)
     {
         system.out.println(info);
     }
 }

　　然后执行下面的语句：

child child = new child();

输出结果如下：

父类-静态变量1
父类-静态块
父类-静态变量2
子类-静态变量1
子类-静态块
子类-静态变量2
父类-成员变量1
父类-初始化块
父类-成员变量2
父类-实例构造函数
子类-成员变量1
子类-初始化块
子类-成员变量2
子类-实例构造函数

　　结论　　
　　从上述结果可以看出，在实例化一个对象时，各部分的加载顺序如下：

　　父类静态成员/父类静态初始化块 -> 子类静态成员/子类初始化块 -> 父类成员变量/父类初始化块 -> 父类构造函数 -> 子类成员变量/子类初始化块 -> 子类构造函数

　　和string相关的一些事儿
　　首先，我们聊一聊java中堆和栈的事儿。

•栈：存放基本类型，包括char/byte/short/int/long/float/double/boolean
•堆：存放引用类型，同时一般会在栈中保留一个指向它的指针，垃圾回收判断一个对象是否可以回收，就是判断栈中是否有指针指向堆中的对象。
　　string作为一种特殊的数据类型，它不完全等同于基本类型，也不是全部的引用类型，许多面试题都有它的身影。

　　string类型变量的存储结构
　　string的存储结构分为两部分，我们以string a = "abc";为例，描述string类型的存储方式：

　　1）在栈中创建一个char数组，值分为是'a'，'b'，'c'。

　　2）在堆中创建一个string对象。

　　java中的字符串池
　　为了节省空间和资源，jvm会维护一个字符串池，或者说会缓存一部分曾经出现过的字符串。

　　例如下面的代码：

string v1 = "ab";
string v2 = "ab";

　　实际上，v1==v2，因为jvm在v1声明后，已经对“ab”进行了缓存。

　　那么jvm对字符串进行缓存的依据是什么？我们来看下面的代码，非常有意思：

public class stringtest {
     public static final string constvalue = "ab";
     public static final string staticvalue;

     static
     {
         staticvalue="ab";
     }

     public static void main(string[] args)
     {
         string v1 = "ab";
         string v2 = "ab";
         system.out.println("v1 == v2 : " + (v1 == v2));
         string v3 = new string("ab");
         system.out.println("v1 == v3 : " + (v1 == v3));
         string v4 = "abcd";
         string v5 = "ab" + "cd";
         system.out.println("v4 == v5 : " + (v4 == v5));
         string v6 = v1 + "cd";
         system.out.println("v4 == v6 : " + (v4 == v6));
         string v7 = constvalue + "cd";
         system.out.println("v4 == v7 : " + (v4 == v7));
         string v8 = staticvalue + "cd";
         system.out.println("v4 == v8 : " + (v4 == v8));
         string v9 = v4.intern();
         system.out.println("v4 == v9 :" + (v4 == v9));
         string v10 = new string(new char[]{'a','b','c','d'});
         string v11 = v10.intern();
         system.out.println("v4 == v11 :" + (v4 == v11));
         system.out.println("v10 == v11 :" + (v10 == v11));
     }
 }

　　请注意它的输出结果：

v1 == v2 : true
v1 == v3 : false
v4 == v5 : true
v4 == v6 : false
v4 == v7 : true
v4 == v8 : false
v4 == v9 :true
v4 == v11 :true
v10 == v11 :false

　　我们会发现，并不是所有的判断都返回true，这似乎和我们上面的说法有矛盾了。其实不然，因为

　　结论
　　1. jvm只能缓存那些在编译时可以确定的常量，而非运行时常量。

　　　　上述代码中的constvalue属于编译时常量，而staticvalue则属于运行时常量。

　　2. 通过使用 new方式创建出来的字符串，jvm缓存的方式是不一样的。

　　　　所以上述代码中，v1不等同于v3。

　　string的这种设计属于享元模式吗？
　　这个话题比较有意思，大部分讲设计模式的文章，在谈到享元时，一般就会拿string来做例子，但它属于享元模式吗？

　　字符串与享元的关系，大家可以参考下面的文章:深入c#字符串和享元(flyweight)模式的使用分析
　　字符串的反转输出
　　这种情况下，一般会将字符串看做是字符数组，然后利用反转数组的方式来反转字符串。

　　眼花缭乱的方法调用
　　有继承关系结构中的方法调用
　　继承是面向对象设计中的常见方式，它可以有效的实现”代码复用“，同时子类也有重写父类方法的*，这就对到底是调用父类方法还是子类方法带来了麻烦。

　　来看下面的代码：

public class propertytest {

     public static void main(string[] args)
     {
         parentdef v1 = new parentdef();
         parentdef v2 = new childdef();
         childdef v3 = new childdef();
         system.out.println("=====v1=====");
         system.out.println("staticvalue:" + v1.staticvalue);
         system.out.println("value:" + v1.value);
         system.out.println("=====v2=====");
         system.out.println("staticvalue:" + v2.staticvalue);
         system.out.println("value:" + v2.value);
         system.out.println("=====v3=====");
         system.out.println("staticvalue:" + v3.staticvalue);
         system.out.println("value:" + v3.value);
     }
 }

 class parentdef
 {
     public static final string staticvalue = "父类静态变量";
     public string value = "父类实例变量";
 }

 class childdef extends parentdef
 {
     public static final string staticvalue = "子类静态变量";
     public string value = "子类实例变量";
 }

　　输出结果如下：

=====v1=====
staticvalue:父类静态变量
value:父类实例变量
=====v2=====
staticvalue:父类静态变量
value:父类实例变量
=====v3=====
staticvalue:子类静态变量
value:子类实例变量

　　结论
　　对于调用父类方法还是子类方法，只与变量的声明类型有关系，与实例化的类型没有关系。

　　到底是值传递还是引用传递
　　对于这个话题，我的观点是值传递，因为传递的都是存储在栈中的内容，无论是基本类型的值，还是指向堆中对象的指针，都是值而非引用。并且在值传递的过程中，jvm会将值复制一份，然后将复制后的值传递给调用方法。

　　按照这种方式，我们来看下面的代码：

public class paramtest {

     public void change(int value)
     {
         value = 10;
     }

     public void change(value value)
     {
         value temp = new value();
         temp.value = 10;
         value = temp;
     }

     public void add(int value)
     {
         value += 10;
     }

     public void add(value value)
     {
         value.value += 10;
     }

     public static void main(string[] args)
     {
         paramtest test = new paramtest();
         value value = new value();
         int v = 0;
         system.out.println("v:" + v);
         system.out.println("value.value:" + value.value);
         system.out.println("=====change=====");
         test.change(v);
         test.change(value);
         system.out.println("v:" + v);
         system.out.println("value.value:" + value.value);
         value = new value();
         v = 0;
         system.out.println("=====add=====");
         test.add(v);
         test.add(value);
         system.out.println("v:" + v);
         system.out.println("value.value:" + value.value);
     }
 }

 class value
 {
     public int value;
 }

　　它的输出结果：

v:0
value.value:0
=====change=====
v:0
value.value:0
=====add=====
v:0
value.value:10

　　我们看到，在调用change方法时，即使我们传递进去的是指向对象的指针，但最终对象的属性也没有变，这是因为在change方法体内，我们新建了一个对象，然后将”复制过的指向原对象的指针“指向了“新对象”，并且对新对象的属性进行了调整。但是“复制前的指向原对象的指针”依然是指向“原对象”，并且属性没有任何变化。

　　final/finally/finalize的区别
　　final可以修饰类、成员变量、方法以及方法参数。使用final修饰的类是不可以被继承的，使用final修饰的方法是不可以被重写的，使用final修饰的变量，只能被赋值一次。

　　使用final声明变量的赋值时机：

　　1）定义声明时赋值

　　2）初始化块或静态初始化块中

　　3）构造函数

　　来看下面的代码：

class finaltest
 {
     public static final string staticvalue1 = "静态变量1";
     public static final string staticvalue2;

     static
     {
         staticvalue2 = "静态变量2";
     }

     public final string value1 = "实例变量1";
     public final string value2;
     public final string value3;

     {
         value2 = "实例变量2";
     }

     public finaltest()
     {
         value3 = "实例变量3";
     }
 }

　　finally一般是和try...catch放在一起使用，主要用来释放一些资源。

　　我们来看下面的代码：

public class finallytest {

     public static void main(string[] args)
     {
         finallytest1();
         finallytest2();
         finallytest3();
     }

     private static string finallytest1()
     {
         try
         {
             throw new runtimeexception();
         }
         catch(exception ex)
         {
             ex.printstacktrace();
         }
         finally
         {
             system.out.println("finally语句被执行");
         }
         try
         {
             system.out.println("hello world");
             return "hello world";
         }
         catch(exception ex)
         {
             ex.printstacktrace();
         }
         finally
         {
             system.out.println("finally语句被执行");
         }
         return null;
     }

     private static void finallytest2()
     {
         int i = 0;
         for (i = 0; i < 3; i++)
         {
             try
             {
                 if (i == 2) break;
                 system.out.println(i);
             }
             finally
             {
                 system.out.println("finally语句被执行");
             }
         }
     }

     private static test finallytest3()
     {
         try
         {
             return new test();
         }
         finally
         {
             system.out.println("finally语句被执行");
         }
     }
 }

　　执行结果如下：

java.lang.runtimeexception
    at sample.interview.finallytest.finallytest1(finallytest.java:16)
    at sample.interview.finallytest.main(finallytest.java:7)
finally语句被执行
hello world
finally语句被执行

finally语句被执行

finally语句被执行
finally语句被执行
test实例被创建
finally语句被执行

　　注意在循环的过程中，对于某一次循环，即使调用了break或者continue，finally也会执行。

　　finalize则主要用于释放资源，在调用gc方法时，该方法就会被调用。

　　来看下面的示例：

class finalizetest
 {
     protected void finalize()
     {
         system.out.println("finalize方法被调用");
     }

     public static void main(string[] args)
     {
         finalizetest test = new finalizetest();
         test = null;
         runtime.getruntime().gc();
     }
 }

　　执行结果如下：

finalize方法被调用

　　关于基本类型的一些事儿
　　基本类型供分为9种，包括byte/short/int/long/float/double/boolean/void，每种基本类型都对应一个“包装类”，其他一些基本信息如下：

. 基本类型：byte 二进制位数：8
. 包装类：java.lang.byte
. 最小值：byte.min_value=-128
. 最大值：byte.max_value=127
. 基本类型：short 二进制位数：16
. 包装类：java.lang.short
. 最小值：short.min_value=-32768
. 最大值：short.max_value=32767
. 基本类型：int 二进制位数：32
. 包装类：java.lang.integer
. 最小值：integer.min_value=-2147483648
. 最大值：integer.max_value=2147483647
. 基本类型：long 二进制位数：64
. 包装类：java.lang.long
. 最小值：long.min_value=-9223372036854775808
. 最大值：long.max_value=9223372036854775807
. 基本类型：float 二进制位数：32
. 包装类：java.lang.float
. 最小值：float.min_value=1.4e-45
. 最大值：float.max_value=3.4028235e38
. 基本类型：double 二进制位数：64
. 包装类：java.lang.double
. 最小值：double.min_value=4.9e-324
. 最大值：double.max_value=1.7976931348623157e308
. 基本类型：char 二进制位数：16
. 包装类：java.lang.character
. 最小值：character.min_value=0
. 最大值：character.max_value=65535

　　关于基本类型的一些结论（来自《java面试解惑》）
•未带有字符后缀标识的整数默认为int类型；未带有字符后缀标识的浮点数默认为double类型。
•如果一个整数的值超出了int类型能够表示的范围，则必须增加后缀“l”（不区分大小写，建议用大写，因为小写的l与阿拉伯数字1很容易混淆），表示为long型。
•带有“f”（不区分大小写）后缀的整数和浮点数都是float类型的；带有“d”（不区分大小写）后缀的整数和浮点数都是double类型的。
•编译器会在编译期对byte、short、int、long、float、double、char型变量的值进行检查，如果超出了它们的取值范围就会报错。
•int型值可以赋给所有数值类型的变量；long型值可以赋给long、float、double类型的变量；float型值可以赋给float、double类型的变量；double型值只能赋给double类型变量。
　　关于基本类型之间的转换
　　下面的转换是无损精度的转换：

•byte->short
•short->int
•char->int
•int->long
•float->double
　　下面的转换是会损失精度的：

•int->float
•long->float
•long->double
　　除此之外的转换，是非法的。

　　和日期相关的一些事儿
　　java中，有两个类和日期相关，一个是date，一个是calendar。我们来看下面的示例：

public class datetest {

     public static void main(string[] args) throws parseexception
     {
         test1();
         test2();
         test3();
     }

     private static void test1() throws parseexception
     {
         date date = new date();
         system.out.println(date);
         dateformat sf = new simpledateformat("yyyy-mm-dd");
         system.out.println(sf.format(date));
         string formatstring = "2013-05-12";
         system.out.println(sf.parse(formatstring));
     }

     private static void test2()
     {
         date date = new date();
         system.out.println("year:" + date.getyear());
         system.out.println("month:" + date.getmonth());
         system.out.println("day:" + date.getdate());
         system.out.println("hour:" + date.gethours());
         system.out.println("minute:" + date.getminutes());
         system.out.println("second:" + date.getseconds());
         system.out.println("dayofweek:" + date.getday());
     }

     private static void test3()
     {
         calendar c = calendar.getinstance();
         system.out.println(c.gettime());
         system.out.println(c.gettimezone());
         system.out.println("year:" + c.get(calendar.year));
         system.out.println("month:" + c.get(calendar.month));
         system.out.println("day:" + c.get(calendar.date));
         system.out.println("hour:" + c.get(calendar.hour));
         system.out.println("hourofday:" + c.get(calendar.hour_of_day));
         system.out.println("minute:" + c.get(calendar.minute));
         system.out.println("second:" + c.get(calendar.second));
         system.out.println("dayofweek:" + c.get(calendar.day_of_week));
         system.out.println("dayofmonth:" + c.get(calendar.day_of_month));
         system.out.println("dayofyear:" + c.get(calendar.day_of_year));
     }
 }

　　输出结果如下：

sat may 11 13:44:34 cst 2013
-05-11
sun may 12 00:00:00 cst 2013
year:113
month:4
day:11
hour:13
minute:44
second:35
dayofweek:6
sat may 11 13:44:35 cst 2013
sun.util.calendar.zoneinfo[id="asia/shanghai",offset=28800000,dstsavings=0,usedaylight=false,transitions=19,lastrule=null]
year:2013
month:4
day:11
hour:1
hourofday:13
minute:44
second:35
dayofweek:7
dayofmonth:11
dayofyear:131

　　需要注意的是，date中的getxxx方法已经变成deprecated了，因此我们尽量使用calendar.get方法来获取日期的细节信息。
　　另外，注意dateformat，它不仅可以对日期的输出进行格式化，而且可以逆向操作，将符合format的字符串转换为日期类型。