泛型Generic
标签
概念
集合容器类在 设计阶段/声明阶段 不能确定这个容器到底实际存的是什么类型的对象,所以在JDK1.5之前只能把元素类型设计为 Object, JDK1.5之后使用泛型来解决。 因为这个时候除了元素的类型不确定,其他的部分是确定的,例如关于这个元素如何保存,如何管理等是确定的,因此此时把元素的类型设计成一个参数,这个类型参数叫做泛型。 Collection
所谓泛型,就是允许在定义类、接口时通过一个标识表示类中 某个属性的类型 或者是 某个方法的返回值及参数类型。这个类型参数将在使用时(例如,继承或实现这个接口,用这个类型声明变量、创建对象时)确定(即传入实际的类型参数,也称为类型实参)。
1 | //在集合中使用泛型之前的情况 |
1 | //在集合中使用泛型的情况:以 HashMap 为例 |
在集合中使用泛型总结
① 集合接口或集合类在jdk5.0时都修改为带泛型的结构。
② 在实例化 集合类 时,可以指明具体的泛型类型
③ 指明完以后,在集合类或接口中凡是定义类或接口时,内部结构(比如:方法、构造器、属性等)使用到类的泛型的位置,都指定为实例化的泛型类型。
比如:add(E e) —> 实例化以后:add(Integer e)
④ 注意点:泛型的类型必须是类,不能是基本数据类型。需要用到基本数据类型的位置,拿包装类替换
⑤ 如果实例化时,没有指明泛型的类型。默认类型为java.lang.Object类型。
自定义泛型结构
泛型类、泛型接口
1 | //子类在继承带泛型的父类时,指明了泛型类型。则实例化子类对象时,不再要指明泛型 |
PS:
泛型类可能有多个参数,此时应将多个参数一起放在尖括号内。
比如 <E1, E2, E3>
泛型类的 构造器 如下: public GenericClass(){}
而下面是错误的:public Generic Class(){} 实例化后,操作原来泛型位置的结构 必须与指定的泛型类型一致
泛型不同的引用不能相互赋值
尽管在编译时 ArrayList
和 ArrayList 是两种类型,但是,在运行时只有一个 ArrayList被加载到JVM中 泛型如果不指定,将被搽除,泛型对应的类型均按照Object处理,但不等价于Object。
经验:泛型要使用一路都用。要不用,一路都不要用。
如果泛型类是一个接口或抽象类,则不可创建泛型类的对象。
jdk1.7,泛型的简化操作:ArrayList
fist = new Array List<>();; 泛型的指定中不能使用基本数据类型,可以使用包装类替换。
在 类/接口 上声明的泛型,在本类或本接口中即代表某种类型,可以作为非静态属性的类型、非静态方法的参数类型、非静态方法的返回值类型。但在静态方法中不能使用类的泛型。
异常类不能是泛型的
不能使用new E。但是可以:E elements = (E) new Object()
参考:ArrayList 源码中声明:Object[] elementData,而非泛型参数类型数组。父类有泛型,子类可以选择保留泛型也可以选择指定泛型类型:
子类 不保留 父类的泛型:按需实现没有类型 擦除 具体类型
子类 保留 父类的泛型:泛型子类 全部保留 / 部分保留
结论:子类必须是“富二代”,子类除了指定或保留父类的泛型,还可以增加自己的泛型
泛型方法
在方法中出现了泛型的结构,泛型参数 与 类的泛型参数没有任何关系。
换句话说,泛型方法所属的类是不是泛型类都没有关系
泛型方法,可以声明为静态的。原因:泛型参数是在调用方法时确定的,并非在实例化类时确定。
1 | public static <E> List<E> copyFromArrayToList(E[] arr) { |
泛型在继承方面的体现
虽然类A是类B的父类,但是G 和 G 二者不具备子父类关系,二者是并列关系。
补充:类A是类B的父类,A
通配符: ?
类A是类B的父类,G 和G 是没有关系的,二者共同的父类是:G<?>
- 对于G<?> 就不能向其内部添加数据,除了添加null之外
- 允许读取数据,读取的数据类型为Object。
有限制条件的通配符
- ? extends A:
- ? super A:
1 | /*有限制条件的通配符的使用。 |
IO
File类
java.io.File类,文件和文件目录路径的抽象表示形式,与平台无关
- File类的一个对象,代表一个文件或一个文件目录(俗称:文件夹)
- File类声明在java.io包下
- File类中涉及到关于文件或文件目录的创建、删除、重命名、修改时间、文件大小等方法,
- 并未涉及到写入或读取文件内容的操作。如果需要读取或写入文件内容,必须使用IO流来完成。
- 后续File类的对象常会作为参数传递到流的构造器中,指明读取或写入的”终点”.
创建File类的实例
- File(String filePath)
- File(String parentPath,String childPath)
- File(File parentFile,String childPath)
PS:
- 相对路径:相较于某个路径下,指明的路径。
绝对路径:包含盘符在内的文件或文件目录的路径 - .路径分隔符
windows:\
unix:/
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常用方法
- public String getAbsolutePath():获取绝对路径
- public String getPath() :获取路径
- public String getName() :获取名称
- public String getParent():获取上层文件目录路径。若无,返回null
- public long length() :获取文件长度(即:字节数)。不能获取目录的长度。
- public long lastModified() :获取最后一次的修改时间,毫秒值
如下的两个方法适用于文件目录:
- public String[] list() :获取指定目录下的所有文件或者文件目录的名称数组
- public File[] listFiles() :获取指定目录下的所有文件或者文件目录的File数组
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- public boolean renameTo(File dest):把文件重命名为指定的文件路径
比如:file1.renameTo(file2)为例:要想保证返回true,需要file1在硬盘中是存在的,且file2不能在硬盘中存在。
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- public boolean isDirectory():判断是否是文件目录
- public boolean isFile() :判断是否是文件
- public boolean exists() :判断是否存在
- public boolean canRead() :判断是否可读
- public boolean canWrite() :判断是否可写
- public boolean isHidden() :判断是否隐藏
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创建
- public boolean createNewFile() :创建文件。若文件存在,则不创建,返回false
- public boolean mkdir() :创建文件目录。如果此文件目录存在,就不创建了。如果此文件目录的上层目录不存在,也不创建。
- public boolean mkdirs() :创建文件目录。如果此文件目录存在,就不创建了。如果上层文件目录不存在,一并创建
删除
- public boolean delete():删除文件或者文件夹
删除注意事项:**Java中的删除不走回收站**。
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IO流
处理设备之间的数据传输,对于数据的输入输出操作以“流Stream”的方式进行。
流的分类
- 按操作数据单位不同分为:字节流(8bit),字符流(16bit)
- 按数据流的流向不同分为:输入流,输出流
- 按流的角色的不同分为:节点流,处理流
抽象基类 | 字节流 | 字符流 |
---|---|---|
输入流 | InputStream | Reader |
输出流 | OutputStream | Writer |
PS:
- Java的O流共涉及40多个类,实际上非常规则,都是从如上4个抽象基类派生的
- 由这四个类派生出来的子类名称都是以其父类名作为子类名后缀
流的体系结构
抽象基类 | 节点流(或文件流) | 缓冲流(处理流的一种) |
---|---|---|
InputStream | FileInputStream (read(byte[] buffer)) | BufferedInputStream (read(byte[] buffer)) |
OutputStream | FileOutputStream (write(byte[] buffer,0,len) | BufferedOutputStream (write(byte[] buffer,0,len) / flush() |
Reader | FileReader (read(char[] cbuf)) | BufferedReader (read(char[] cbuf) / readLine()) |
Writer | FileWriter (write(char[] cbuf,0,len) | BufferedWriter (write(char[] cbuf,0,len) / flush() |
节点流
字符流
1.read() 从内存中写出数据到硬盘的文件里。
- File类的实例化
- FileReader流的实例化
- 读入的操作
- 资源的关闭
说明点:
- read()的理解:返回读入的一个字符。如果达到文件末尾,返回-1
- 异常的处理:为了保证流资源一定可以执行关闭操作。需要使用try-catch-finally处理
- 读入的文件一定要存在,否则就会报FileNotFoundException。
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//对read()操作升级:使用read的重载方法
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2.write() 从内存中写出数据到硬盘的文件里。
说明:
- 输出操作,对应的File可以不存在的。并不会报异常
- File对应的硬盘中的文件如果不存在,在输出的过程中,会自动创建此文件。
File对应的硬盘中的文件如果存在:如果流使用的构造器是:**FileWriter(file,false)** / **FileWriter(file)**:**对原有文件的覆盖** 如果流使用的构造器是:**FileWriter(file,true)**:**不会对原有文件覆盖,而是在原有文件基础上追加内容**
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字节流
结论:
- 对于文本文件(.txt,.java,.c,.cpp),使用字符流处理
- 对于非文本文件(.jpg,.mp3,.mp4,.avi,.doc,.ppt,…),使用字节流处理
1 | //使用字节流FileInputStream处理文本文件,可能出现乱码。 |
实现对图片的复制操作
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缓冲流
处理流,就是“套接”在已有的流的基础上。处理流之一:缓冲流
- BufferedInputStream
- BufferedOutputStream
- BufferedReader
- BufferedWriter
作用:提高流的读取、写入的速度(内部提供了一个缓冲区)
实现非文本文件的复制
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实现文本文件的复制
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实现文件复制的方法
1 | public void copyFileWithBuffered(String srcPath,String destPath){ |
转换流
处理流之二:转换流
转换流:属于字符流
InputStreamReader:将一个字节的输入流转换为字符的输入流
OutputStreamWriter:将一个字符的输出流转换为字节的输出流
作用:提供字节流与字符流之间的转换
解码:字节、字节数组 —>字符数组、字符串
编码:字符数组、字符串 —> 字节、字节数组
字符集
ASCII:美国标准信息交换码。
用一个字节的7位可以表示。
ISO8859-1:拉丁码表。欧洲码表
用一个字节的8位表示。
GB2312:中国的中文编码表。最多两个字节编码所有字符
GBK:中国的中文编码表升级,融合了更多的中文文字符号。最多两个字节编码
Unicode:国际标准码,融合了目前人类使用的所有字符。为每个字符分配唯一的字符码。所有的文字都用两个字节来表示。
UTF-8:变长的编码方式,可用1-4个字节来表示一个字符。
1 | /* |
其他流
- 标准的输入、输出流
- 打印流
- 数据流
标准的输入、输出流
- System.in:标准的输入流,默认从键盘输入
- System.out:标准的输出流,默认从控制台输出
System类的 setIn(InputStream is) / setOut(PrintStream ps) 方式重新指定输入和输出的流。
练习:
从键盘输入字符串,要求将读取到的整行字符串转成大写输出。然后继续进行输入操作,
直至当输入“e”或者“exit”时,退出程序。
方法一:使用Scanner实现,调用next()返回一个字符串
方法二:使用System.in实现。System.in ---> 转换流 ---> BufferedReader的readLine()
1 | public static void main(String[] args) { |
打印流
PrintStream 和 PrintWriter
实现将基本数据类型的 数据格式 转化 为字符串输出,提供了一系列重载的print() 和 println()
练习:
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数据流
DataInputStream 和 DataOutputStream
作用:用于读取或写出基本数据类型的变量或字符串
练习:将内存中的字符串、基本数据类型的变量写出到文件中。
注意:处理异常的话,仍然应该使用try-catch-finally.
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将文件中存储的基本数据类型变量和字符串读取到内存中,保存在变量中。
注意点:读取不同类型的数据的顺序要与当初写入文件时,保存的数据的顺序一致!
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对象流
ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream
作用:用于存储和读取基本数据类型数据或对象的处理流。它的强大之处就是可以把Java中的对象写入到数据源中,也能把对象从数据源中还原回来。
要想一个java对象是可序列化的,需要满足相应的要求。见Person.java
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11/**
* Person需要满足如下的要求,方可序列化
* 1.需要实现接口:Serializable
* 2.当前类提供一个全局常量:serialVersionUID
* 3.除了当前Person类需要实现Serializable接口之外,还必须保证其内部所有属性也必须是可序列化的。(默认情况下,基本数据类型可序列化)
*
* 补充:ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量
*/
public class Person implements Serializable{
public static final long serialVersionUID = 475463534532L;
...序列化机制:
对象序列化机制允许把内存中的Java对象 转换成 平台无关的 二进制流,从而允许把这种 二进制流 持久地保存在磁盘上,或通过网络将这种二进制流传输到另一个网络节点。
当其它程序获取了这种二进制流,就可以恢复成原来的Java对象。
1 | /* |
随机存取文件流
RandomAccessFile
- 直接继承于java.lang.Object类,实现了DataInput 和 DataOutput接口
- 既可以作为一个输入流,又可以作为一个输出流
- 作为输出流时,写出到的文件如果不存在,则在执行过程中自动创建。
- 如果写出到的文件存在,则会对原有文件内容进行覆盖。(默认情况下,从头覆盖,不是覆盖文件)
- 可以通过相关的操作,实现RandomAccessFile “插入”数据的效果
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使用RandomAccessFile实现数据的插入效果
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网络编程
概述
网络编程中有两个主要的问题:
- 如何准确地定位网络上一台或多台主机;定位主机上的特定的应用
- 找到主机后如何可靠高效地进行数据传输
网络编程中的两个要素:
- 对应问题一:IP和端口号
- 对应问题二:提供网络通信协议:TCP/IP参考模型(应用层、传输层、网络层、物理+数据链路层)
通信要素一:
IP和端口号
- IP:唯一的标识 Internet 上的计算机(通信实体)
- 在Java中使用InetAddress类代表IP
- IP分类:IPv4 和 IPv6 ; 万维网 和 局域网
- 域名: www.baidu.com www.mi.com www.sina.com www.jd.com
- 本地回路地址:127.0.0.1 对应着:localhost
- 如何实例化InetAddress:两个方法:getByName(String host) 、 getLocalHost()
- 两个常用方法:getHostName() / getHostAddress()
- 端口号:正在计算机上运行的进程。
- 要求:不同的进程有不同的端口号
- 范围:被规定为一个 16 位的整数 0~65535。
- 端口号与IP地址的组合得出一个网络套接字:Socket
1 | public static void main(String[] args) { |
实现TCP的网络编程
- 例题3:从客户端发送文件给服务端,服务端保存到本地。并返回“发送成功”给客户端。
- 并关闭相应的连接。
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UDPd协议的网络编程
1 | //发送端 |
URL网络编程
URL:统一资源定位符,对应着互联网的某一资源地址
格式:
http://localhost:8080/examples/beauty.jpg?username=Tom
协议 主机名 端口号 资源地址 参数列表
1 | public static void main(String[] args) { |
1 | public static void main(String[] args) { |
*idea快捷键:
- 重构一切:Ctrl+Shift+Alt+T
- 智能补全:Ctrl+Shift+Space
- 选你所想:Ctrl+W
- 自我修复:Alt+Enter
- 自动完成:Ctrl+Shift+Enter
- 可以新建类、方法等任何东西、get/set、toString方法: alt+insert
- 自动new完整对象: Ctrl+Alt+V,可以引入变量
- 自动选中模块代码:Ctrl+W
- 移动到前/后方法:Alt+Forward/Backward
- 删除行:Ctrl+Y、复制:Ctrl+D
- 切换vim模式:Ctrl+;
- 高亮错误或警告快速定位:F2或shift+F2
- 打开类或资源:Ctrl+N/Ctrl+Shift+N
- 弹出框中搜索任何东西,包括类、资源、配置项、方法:Shift+Shift
- 查看当前类的所有方法:Ctrl+F12
- 找到类或方法使用的地方:,Alt+F7
- 格式化import列表:Ctrl+Alt+O,格式化代码:Ctrl+Alt+L
- 查看项目结构选中类:Alt+1,查看搜索窗口:Alt+3,查看运行调试Alt+4/5
- 打开最近打开或编辑过的文件列表:Ctrl+E
- 运行程序:Alt+Shift+F10,启动调试:Shift+F9,停止:Ctrl+F2。
- 调试:F7/F8/F9分别对应Step into,Step over,Continue
- 上/下移一行:Alt+Shift+Up/Down
反射
概述
反射的特征:动态性
疑问1:通过直接new的方式或反射的方式都可以调用公共的结构,开发中到底用那个?
建议:直接new的方式。
什么时候会使用:反射的方式。
疑问2:反射机制与面向对象中的封装性是不是矛盾的?如何看待两个技术?
不矛盾。
java.lang.Class类的理解
- 类的加载过程:
程序经过javac.exe命令以后,会生成一个或多个字节码文件(.class结尾)。 接着我们使用java.exe命令对某个字节码文件进行解释运行。相当于将某个字节码文件 加载到内存中。此过程就称为类的加载。加载到内存中的类,我们就称为运行时类,此 运行时类,就作为Class的一个实例。
- 换句话说,Class的实例就对应着一个运行时类。
- 加载到内存中的运行时类,会缓存一定的时间。在此时间之内,我们可以通过不同的方式来获取此运行时类。
获取Class的实例的方式
- 调用运行时类的属性:.class
- 通过运行时类的对象,调用getClass()
- 调用Class的静态方法:forName(String classPath)
- 使用类的加载器:ClassLoader (了解)
1 | //(前三种方式需要掌握) |
Class实例可以是哪些结构的说明:
1 | //万事万物皆对象?对象.xxx,File,URL,反射,前端、数据库操作 |
了解类的加载器
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使用 ClassLoader加载配置文件
1 | //Properties:用来读取配置文件。 |
通过反射
创建运行时类的对象
- newInstance(): 调用此方法,创建对应的运行时类的对象。内部调用了运行时类的空参的构造器。
要想此方法正常的创建运行时类的对象,要求:- 运行时类必须提供空参的构造器
- 空参的构造器的访问权限得够。通常,设置为public。
在javabean中要求提供一个public的空参构造器。原因:
1.便于通过反射,创建运行时类的对象
2.便于子类继承此运行时类时,默认调用super()时,保证父类有此构造器
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体会反射的动态性
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获取运行时类的完整结构
属性结构
- getFields(): 获取当前运行时类及其父类中声明为public访问权限的属性
- getDeclaredFields(): 获取当前运行时类中声明的所有属性。(不包含父类中声明的属性)
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权限修饰符 数据类型 变量名
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方法结构
- getMethods(): 获取当前运行时类及其所有父类中声明为public权限的方法
- getDeclaredMethods(): 获取当前运行时类中声明的所有方法。(不包含父类中声明的方法)
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权限修饰符 返回值类型 方法名(参数类型1 形参名1,…) throws XxxException{}
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构造器结构
- getConstructors(): 获取当前运行时类中声明为public的构造器
- getDeclaredConstructors(): 获取当前运行时类中声明的所有的构造器
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其他结构
获取运行时类的父类
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获取运行时类的带泛型的父类
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获取运行时类的带泛型的父类的泛型
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获取运行时类实现的接口
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获取运行时类所在的包
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获取运行时类声明的注解
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调用运行时类的指定结构
属性、方法、构造器
1 | // 不需要掌握 |
操作指定的属性
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指定的方法
1 | /* |
指定的构造器
1 | /* |
应用:动态代理
静态代理举例
特点:代理类和被代理类在编译期间,就确定下来了。
1 | interface ClothFactory{ |
动态代理的举例
要想实现动态代理,需要解决的问题?
问题一:如何根据加载到内存中的被代理类,动态的创建一个代理类及其对象。
问题二:当通过代理类的对象调用方法a时,如何动态的去调用被代理类中的同名方法a。
1 | interface Human{ |
新特性
Java8其他新特性
Lambda表达式
1 | /** |
函数式 Functional接囗
1 | /** |
方法引用与构造器引用
1 | /** |
1 | /** |
强大的 Stream API
1 | /** |
1 |
|
1 | /** |
Optional类
1 | /** |