2020浅谈Java入门

怎么学好Java技术对很多新手来说,是个关键性的问题。如果能够得到好的引导加之自己的努力就能事半功倍。 对于Java新手该如何提升自己的技术呢?

一:浅谈java及应用
学java不知不觉也已经三年了

从不知java为何物到现在一个小小的j2ee项目经理

虽说不上此道高手,大概也算有点斤两了吧

每次上网,泡bbs逛论坛,没少去java相关的版面

总体感觉初学者多,高手少,精通的更少

由于我国高等教育制度教材陈旧,加上java自身发展不过十年左右的时间

还有一个很重要的原因就是java这门语言更适合商业应用

所以高校里大部分博士老师们对此语言的了解甚至不比本科生多

在这种环境下,很多人对java感到茫然,不知所措,不懂java能做什么

即便知道了java很有用,也不清楚该从哪里入手

所以就有了 java入门难这一说法

ok,那我们就从java到底能做什么聊起

先说什么是java

java是一种面向对象语言,真正的面向对象,任何函数和变量都以类(class)封装起来

至于什么是对象什么是类,我就不废话了

关于这两个概念的解释任何一本面向对象语言的教材里面都有

知道了什么是java,那自然就会对java能干什么感兴趣

在说java能做什么之前,先说java作为一个真正面向对象语言的优点

首先第一个,既然是真正的面向对象,那就要做到彻底的封装

这是java和c++最大的不同,java所有的源码以及编译后的文件都以类的形式存在

java没有所谓的类外部定义,所有的函数(方法)以及变量(属性)都必须在类内部定义

这样就不会出现一个类被切割成这里一块那里一块的情况,c++就可以,不是么?

这样做使得整个程序的结构异常清晰,明了

其次第二个,最让人欢呼雀跃的是完全屏蔽了指针,同时引入了垃圾回收机制

任何一个写过c/c++代码的人,都会对内存管理深恶痛绝

因为这使得我们不能把主要精力放在我们关心的事情上

而需要考虑计算机内部的一些事情,作为一个软件工程师

我想没有一个人愿意把大量的时间花在内存管理上,毕竟我们不是电子工程师

此时java的优势体现出来了,它完全屏蔽了内存管理

也就是说,如果你用java写程序,写出来的任何一个程序内存上的开销,都不受你控制

乍一看,似乎你受到了束缚,但实际上不是这样

因为虽然你的程序无法对内存进行管理,降低了一定的速度

但你的程序会非常非常的安全,因为你无法调用一个空指针

而不像以前写c的时候那样,成天因为空指针而担惊受怕

当然,如果你深入了解这一行,就会发现java其实也无法保证程序不去调用空的指针

但是它会在最大程度上避免空指针的调用

这已经很好了,安全,这是java的最突出的优点

第三个,虚拟机跨平台,这是java最大的特点,跨平台

可能所有人都知道windows,但是不是所有人都知道unix

和java一样,很多人都不知道unix这种操作系统干什么用

我不想多说unix的应用,这不是主要,但是我要说,大部分小型机

工作站,都跑在unix一族的操作系统上,比如linux/solaris

unix比起windows有一个最显著的特点,稳定,这就好比思科和华为

思科的机器慢但稳定,华为的机器快但不稳定,作为服务器这一端来说

要的unix在服务器端还是非常有市场的

而且很重要的windows不安全,在ms的宣传中我想所有人都很少看到安全二字

因为windows操作系统针对的是pc用户,pc死机就死机咯,大不了重启

瘟95最经常冒出来的就是蓝屏,在服务器这一端上因为ms没有自己的芯片

所以要做系统有些力不从心啊。扯远了,那么java可以做到在windows上编译

然后在unix上运行,这是c/c++做不到的

那么说到这里,java能做什么逐渐清晰起来

刚才说到了,java程序有一个的特点是安全

这个安全是针对你的系统来说得,系统在跑了java程序之后会特别地稳定

而且还能跨平台,那么很明显,java主要应用于除了windows操作系统以外所有的平台

比如手机,服务器

想想看,如果你写的程序要跑在手机上,而手机有多少款用的是windows?

就算有,那如果你用c/c++,是不是要针对每一款手机写一套程序呢?

累死,那跨平台的java就不用,做到编译一次,随时运行

同样,在服务器这一端,如果我想给一个网络门户站点,比如sina

写一个应用程序,pc的性能肯定无法满足sina这样大站点并发数量的要求

那么它就需要买服务器,那么服务器ms没有市场,而且windows很不安全

那么十之八九会买一个sun/ibm的机器,或者hp,但不管是谁的机器

它装的操作系统也不会是windows,因为windows太不安全了,而且多核的支持太差了

这个有空再说,那么如果你要写一个程序在这样的机器上跑

难道我们就在这个机器上做开发么?当然不可能,一般程序员开发用的都是pc,windows

那么该怎么办?写一个程序,然后再拿到服务器上去编译,去调试?

肯定不可能,所以我们就希望找到一个语言,编译完生成程序之后

在pc上调试,然后直接移植到服务器上去,那么此时,我们就会毫不犹豫地选择java

因为在跨平台以及安全性来说,java永远是第一选择

ok,下面说java的缺点

一慢,这其实是一种误区,这就好比goto语句一样

java也抛弃了指针,虽然看上去似乎变慢了,但是在这个两三年硬件性能就能翻番的年代

速度已经不是我们关心的问题了,而且对于企业级的应用来说

没有什么比安全稳定更重要的,换句话说,我们可以忍受慢,但是不能忍受死机和蓝屏

而且越大型的应用,这种慢的劣势体现得越模糊

因为当系统项目越做越大,任何一个环节做不好都可能影响全局的情况下

安全尤其重要,而且就像goto语句一样

这种过分追求速度的主张会给系统开发和纠错以及维护带来无可挽回甚至不可避免的损失

把内存交给计算机去管理吧,这种代价值得

我们做的不是pc游戏,没必要把内存的那一点点消耗当亲爹

二难看,又是一个误区,很多人甚至拿出java swing控件画出的界面来说

呵呵,其实java不是不能画得好看,IDEA就是java写的IDE,挺漂亮的

但为什么难看呢,是因为swing控件它本身就是unix时代的产物,swing控件贴近unix界面

老外看unix界面其实挺顺眼的,他们就是吃unix饭长大的

而unix又是吃百家饭的,不像ms那么唯利是图,所以不怎么对中国人友好

加上我国又没有公司在做操作系统,所以看上去是不怎么顺眼

其实玩过unix的人都知道,unix对中文的支持一直不怎么好

三我还没想到,其他人补充

二:Java基础学习总结
面向对象三大特性

继承:一般类只能单继承,内部类实现多继承,接口可以多继承

封装:访问权限控制public > protected > 包 > private 内部类也是一种封装

多态:编译时多态,体现在向上转型和向下转型,通过引用类型判断调用哪个方法(静态分派)。

运行时多态,体现在同名函数通过不同参数实现多种方法(动态分派)。

基本数据类型

1 基本类型位数,自动装箱,常量池

2 例如byte类型是1byte也就是8位,可以表示的数字是-128到127,因为还有一个0,加起来一共是256,也就是2的八次方。

32位和64位机器的int是4个字节也就是32位,char是1个字节就是8位,float是4个字节,double是8个字节,long是8个字节。

3 基本数据类型的包装类只在数字范围-128到127中用到常量池,会自动拆箱装箱,其余数字范围的包装类则会新建实例

String及包装类

1 String类型是final类型,在堆中分配空间后内存地址不可变。

2 底层是final修饰的char[]数组,数组的内存地址同样不可变。

但实际上可以通过修改char[n] = 'a’来进行修改,不会改变String实例的内存值,不过在jdk中,用户无法直接获取char[],也没有方法能操作该数组。

所以String类型的不可变实际上也是理论上的不可变。所以我们在分配String对象以后,如果将其 = “abc”,那也只是改变了引用的指向,实际上没有改变原来的对象。

3 StringBuffer和StringBuilder底层是可变的char[]数组,继承父类AbstractStringBuilder的各种成员和方法,实际上的操作都是由父类方法来完成的。

final关键字

1 final修饰基本数据类型保证不可变

2 final修饰引用保证引用不能指向别的对象,否则会报错。

3 final修饰类,类的实例分配空间后地址不可变,子类不能重写所有父类方法。因此在cglib动态代理中,不能为一个类的final修饰的函数做代理,因为cglib要将被代理的类设置为父类,然后再生成字节码。

final修饰方法,子类不能重写该方法。

抽象类和接口

1 抽象类可以有方法实现。 抽象类可以有非final成员变量。 抽象方法要用abstract修饰。 抽象类可以有构造方法,但是只能由子类进行实例化。

2 接口可以用extends加多个接口实现多继承。 接口只能有public final类型的成员变量。 接口只能有抽象方法,不能有方法体、 接口不能实例化,但是可以作为引用类型。

代码块和加载顺序

假设该类是第一次进行实例化。那么有如下加载顺序 静态总是比非静态优先,从早到晚的顺序是: 1 静态代码块 和 静态成员变量的顺序根据代码位置前后来决定。 2 代码块和成员变量的顺序也根据代码位置来决定 3 最后才调用构造方法构造方法

包、内部类、外部类

1 Java项目一般从src目录开始有com…A.java这样的目录结构。这就是包结构。所以一般编译后的结构是跟包结构一模一样的,这样的结构保证了import时能找到正确的class引用包访问权限就是指同包下的类可见。

import 一般加上全路径,并且使用.*时只包含当前目录的所有类文件,不包括子目录。

2 外部类只有public和default两种修饰,要么全局可访问,要么包内可访问。

3 内部类可以有全部访问权限,因为它的概念就是一个成员变量,所以访问权限设置与一般的成员变量相同。

非静态内部类是外部类的一个成员变量,只跟外部类的实例有关。

静态内部类是独立于外部类存在的一个类,与外部类实例无关,可以通过外部类.内部类直接获取Class类型。

异常

1 异常体系的最上层是Throwable类 子类有Error和Exception Exception的子类又有RuntimeException和其他具体的可检查异常。

2 Error是jvm完全无法处理的系统错误,只能终止运行。

运行时异常指的是编译正确但运行错误的异常,如数组越界异常,一般是人为失误导致的,这种异常不用try catch,而是需要程序员自己检查。

可检查异常一般是jvm处理不了的一些异常,但是又经常会发生,比如Ioexception,Sqlexception等,是外部实现带来的异常。

3 多线程的异常流程是独立的,互不影响。 大型模块的子模块异常一般需要重新封装成外部异常再次抛出,否则只能看到最外层异常信息,难以进行调试。

日志框架是异常报告的最好帮手,log4j,slf4j中,在工作中必不可少。

泛型

1 Java中的泛型是伪泛型,只在编译期生效,运行期自动进行泛型擦除,将泛型替换为实际上传入的类型。

泛型类用classA {

}

2 这样的形式表示,里面的方法和成员变量都可以用T来表示类型。泛型接口也是类似的,不过泛型类实现泛型接口时可以选择注入实际类型或者是继续使用泛型。

3 泛型方法可以自带泛型比如void go();

泛型可以使用?通配符进行泛化 Object可以接受任何类型

也可以使用 这种方式进行上下边界的限制。

Class类和Object类

1 Java反射的基础是Class类,该类封装所有其他类的类型信息,并且在每个类加载后在堆区生成每个类的一个Class<类名>实例,用于该类的实例化。

2 Java中可以通过多种方式获取Class类型,比如A.class,new A().getClass()方法以及Class.forName(“com.?.?.A”)方法。

3 Object是所有类的父类,有着自己的一些私有方法,以及被所有类继承的9大方法。

知乎上有人讨论Object和Class类型谁先加载谁后加载,因为每个类都要继承Object,但是又得先被加载到堆区,事实上,这个问题在JVM初始化时就解决了,没必要多想。

javac和java

1 javac 是编译一个java文件的基本命令,通过不同参数可以完成各种配置,比如导入其他类,指定编译路径等。

2 java是执行一个java文件的基本命令,通过参数配置可以以不同方式执行一个java程序或者是一个jar包。

3 javap是一个class文件的反编译程序,可以获取class文件的反编译结果,甚至是jvm执行程序的每一步代码实现。

反射

1 Java反射包reflection提供对Class,Method,field,constructor1 等信息的封装类型。

2 通过这些api可以轻易获得一个类的各种信息并且可以进行实例化,方法调用等。

类中的private参数可以通过setaccessible方法强制获取。

3 反射的作用可谓是博大精深,JDK动态代理生成代理类的字节码后,首先把这个类通过defineclass定义成一个类,然后用class.for(name)会把该类加载到jvm,之后我们就可以通过,A.class.GetMethod()获取其方法,然后通过invoke调用其方法,在调用这个方法时,实际上会通过被代理类的引用再去调用原方法。

枚举类

1 枚举类继承Enum并且每个枚举类的实例都是唯一的。

2 枚举类可以用于封装一组常量,取值从这组常量中取,比如一周的七天,一年的十二个月。

3 枚举类的底层实现其实是语法糖,每个实例可以被转化成内部类。并且使用静态代码块进行初始化,同时保证内部成员变量不可变。

序列化

1 序列化的类要实现serializable接口

transient修饰符可以保证某个成员变量不被序列化

readObject和writeOject来实现实例的写入和读取。

2 事实上,一些拥有数组变量的类都会把数组设为transient修饰,这样的话不会对整个数组进行序列化,而是利用专门的方法将有数据的数组范围进行序列化,以便节省空间。

动态代理

1 jdk自带的动态代理可以代理一个已经实现接口的类。

2 cglib代理可以代理一个普通的类。

3 动态代理的基本实现原理都是通过字节码框架动态生成字节码,并且在用defineclass加载类后,获取代理类的实例。

一般需要实现一个代理处理器,用来处理被代理类的前置操作和后置操作。在JDK动态代理中,这个类叫做invocationHandler。

4 JDK动态代理首先获取被代理类的方法,并且只获取在接口中声明的方法,生成代理类的字节码后,首先把这个类通过defineclass定义成一个类,然后把该类加载到jvm,之后我们就可以通过,A.class.GetMethod()获取其方法,然后通过invoke调用其方法,在调用这个方法时,实际上会通过被代理类的引用再去调用原方法。

5 而对于cglib动态代理,一般会把被代理类设为代理类的父类,然后获取被代理类中所有非final的方法,通过asm字节码框架生成代理类的字节码,这个代理类很神奇,他会保留原来的方法以及代理后的方法,通过方法数组的形式保存。

cglib的动态代理需要实现一个enhancer和一个interceptor,在interceptor中配置我们需要的代理内容。如果没有配置interceptor,那么代理类会调用被代理类自己的方法,如果配置了interceptor,则会使用代理类修饰过的方法。

多线程

这里先不讲juc包里的多线程类。juc相关内容会在Java并发专题讲解。

1 线程的实现可以通过继承Thread类和实现Runable接口 也可以使用线程池。callable配合future可以实现线程中的数据获取。

2 Java中的线程有7种状态,new runable running blocked waiting timewaiting terminate

blocked是线程等待其他线程锁释放。 waiting是wait以后线程无限等待其他线程使用notify唤醒 timewating是有限时间地等待被唤醒,也可能是sleep固定时间。

3 Thread的join是实例方法,比如a.join(b),则说明a线程要等b线程运行完才会运行。

4 o.wait方法会让持有该对象o的线程释放锁并且进入阻塞状态,notify则是持有o锁对象的线程通知其他等待锁的线程获取锁。notify方法并不会释放锁。注意这两个方法都只能在synchronized同步方法或同步块里使用。

5 synchronized方法底层使用系统调用的mutex锁,开销较大,jvm会为每个锁对象维护一个等待队列,让等待该对象锁的线程在这个队列中等待。当线程获取不到锁时则让线程阻塞,而其他检查notify以后则会通知任意一个线程,所以这个锁时非公平锁。

6 Thread.sleep(),Thread.interrupt()等方法都是类方法,表示当前调用该方法的线程的操作。

一个线程实例连续start两次会抛异常,这是因为线程start后会设置标识,如果再次start则判断为错误。

IO流

1 IO流也是Java中比较重要的一块,Java中主要有字节流,字符流,文件等。其中文件也是通过流的方式打开,读取和写入的。

2 IO流的很多接口都使用了装饰者模式,即将原类型通过传入装饰类构造函数的方式,增强原类型,以此获得像带有缓冲区的字节流,或者将字节流封装成字符流等等,其中需要注意的是编码问题,后者打印出来的结果可能是乱码哦。

3 IO流与网络编程息息相关,一个socket接入后,我们可以获取它的输入流和输出流,以获取TCP数据包的内容,并且可以往数据报里写入内容,因为TCP协议也是按照流的方式进行传输的,实际上TCP会将这些数据进行分包处理,并且通过差错检验,超时重传,滑动窗口协议等方式,保证了TCP数据包的高效和可靠传输。

网络编程

承接IO流的内容

1 IO流与网络编程息息相关,一个socket接入后,我们可以获取它的输入流和输出流,以获取TCP数据包的内容,并且可以往数据报里写入内容,因为TCP协议也是按照流的方式进行传输的,实际上TCP会将这些数据进行分包处理,并且通过差错检验,超时重传,滑动窗口协议等方式,保证了TCP数据包的高效和可靠传输。

2 除了使用socket来获取TCP数据包外,还可以使用UDP的DatagramPacket来封装UDP数据包,因为UDP数据包的大小是确定的,所以不是使用流方式处理,而是需要事先定义他的长度,源端口和目标端口等信息。

3 为了方便网络编程,Java提供了一系列类型来支持网络编程的api,比如URL类,InetAddress类等。

后续文章会带来NIO相关的内容,敬请期待。

Java8

1 接口中的默认方法,接口终于可以有方法实现了,使用注解即可标识出默认方法。

2 lambda表达式实现了函数式编程,通过注解可以声明一个函数式接口,该接口中只能有一个方法,这个方法正是使用lambda表达式时会调用到的接口。

3 Option类实现了非空检验

4 各种api的更新,包括chm,hashmap的实现等

5 Stream流概念,实现了集合类的流式访问,可以基于此使用map和reduce并行计算。

三:资料/学习网站

JavaFamily:由一个在互联网苟且偷生的男人维护的GitHub

CodeGym:一个在线Java编程课程,80%的内容是练习,适合一窍不通的入门者。

Wibit Online Java Courses:一个非常有趣的编程学习网站,各种生动的动画形象能让人忘记学习的枯燥。在线视频学习,非常适合零基础。

stanford CS106A: Programming Methodology:斯坦福经典课程系列,完全没有编程经验,想学Java语言的,可以看看这个课程。

Bloombenc:一个在线交互式学习平台,老师可以根据你的学习能力和节奏修改他们的教学方法,还可以在平台上编码。

Imooc:慕课网,我大学的C语言就是在这里看的

CodeAcademy:比较实用的Java在线课程,注重的是在找工作时非常有用的技术能力。

PLURALSIGHT:整合了很多Java的视频课程,部分免费,部分付费,可以根据自己的需要挑选。

Lynda Online Java Training Videos:Java进阶课程,包括如何使用JDBC来集成MySQL数据库,Reflection API,管理文件和目录等。

九章基础算法班(Java):中文在线互动课,随时开始学习。

BeginnersBook:Java初学者免费教程,有稍微一些编程基础之后,可以跟着文档里的代码练习。

docs.oracle.com/javase/tutorial:官方Java指南,对了解几乎所有的java技术特性都非常有帮助。

JournalDev:Java相关教程及问答

JavaWorld:最早的一个Java站点,每周更新Java技术文章。

developer.com/java:由http://Gamelan.com维护的Java技术文章网站。

IBM Developerworks技术网站:IBM的Develperworks技术网站,这是其中的Java技术主页
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