怎么学Java程序？Java基础指南

Java的广泛应用，造就了Java工程师的辉煌年代，在所有程序员中，Java开发工程师就占据20%的比例，使其在软件工程师的领域里独占鳌头！Java开发工程师的工资也相对较高，因为也吸引了更多人都来加入Java数据开发的行列之中。今天小编给大家快速扫盲一下Java基础指南，让你了解Java，知道怎么学java程序！

一、Java基本概念

JVM：java虚拟机，负责将编译产生的字节码转换为特定机器代码，实现一次编译多处执行；

JRE：java运行时环境，包含了java虚拟机jvm，java基础类库。是使用java语言编写的程序运行所需要的软件环境；

JDK：java开发工具包，是编写java程序所需的开发工具。JDK包含了JRE，同时还包含了编译器javac，调试和分析工具，JavaDoc。

二、Java是如何编译和执行的？

上图表示了Java代码是怎么编译和加载的。

从Java源码开始到javac程序处理后得到类文件，这个文件中保存的是编译源码后得到的Java字节码。类文件是Java平台能处理的最小功能单位，也是把新代码传给运行中程序的唯一方式。

新的类文件通过类加载机制载入虚拟机，从而把新类型提供给解释器执行。

三、Object的重要方法

有一种类，定义了很多种有用的方法，还可以根据需求重写这些方法，它就是java.lang.Object类

1、toString方法

toString方法的作用是返回对象的文本表示形式。连接字符串或使用System.out.println等方法时，会自动在对象上调用这个方法。给对象提供文本表示形式，十分利于调试或记录日志，而且精心编写的toString方法还能给报告生成等任务提供帮助

Object类中的toString方法返回的字符串由对象所属的类名和对象的十六进制形式哈希码（由hashCode方法计算得到，本章节稍后会介绍）组成。这个默认的实现方式提供了对象的类型和标识两个基本信息，但一般并没什么用。

2、equals方法

==运算符测试两个引用是否指向同一个对象（比较两个内存单元的内容是否一样）。如果要测试两个不同的对象是否相等，必须使用equals方法。任何类都能覆盖equals方法，定义专用的相等比较方式。Object.equals方法直接使用==运算符，只有两个对象是同一个对象时，才判定二者相等。

很多类以及自定义类的equals方法都需要重写，是需要根据场景与需求来定制的。JDK自带的许多类往往都是：

对比一些简单的属性值

再对比复杂的属性值or对比业务上最快能区分对象的值

再对比其他的值or对比地址、长度

主要为了将那些不匹配的情况尽快排除

3、hashCode方法

Java中的hashCode方法就是根据一定的规则将与对象相关的信息（比如对象的存储地址，对象的字段等）映射成一个数值，这个数值称作为散列值。如果集合中已经存在一万条数据或者更多的数据，如果采用equals方法去逐一比较，效率必然是一个问题。

此时hashCode方法的作用就体现出来了，当集合要添加新的对象时，先调用这个对象的hashCode方法，得到对应的hashcode值，实际上在HashMap的具体实现中会用一个table保存已经存进去的对象的hashcode值，如果table中没有该hashcode值，它就可以直接存进去，不用再进行任何比较了；

如果存在该hashcode值，就调用它的equals方法与新元素进行比较，相同的话就不存了，不相同就散列其它的地址，所以这里存在一个冲突解决的问题，这样一来实际调用equals方法的次数就大大降低了。

另外注意，默认的hashCode会发起native调用，如果用hashCode对两个对象对比，会导致开销增大。

hashcode方法的作用：

只要覆盖了equals方法，就必须覆盖hashCode方法。hashCode方法返回一个整数，用于哈希表数据结构。如果两个对象经equals方法测试是相等的，它们就要具有相同的哈希码。

不相等的对象要具有不相等的哈希码（为了哈希表的操作效率），这一点很重要，但不是强制要求，最低要求是不相等的对象不能共用一个哈希码。为了满足最低要求，hashCode方法要使用稍微复杂的算法或位操作。

Object.hashCode方法和Object.equals方法协同工作，返回对象的哈希码。这个哈希码基于对象的身份生成，而不是对象的相等性。（如果需要使用基于身份的哈希码，可以通过静态方法System.identityHashCode获取Object.hashCode方法的返回值。）

4、hashCode和equal方法

hashCode的存在主要是用于查找的快捷性，如Hashtable，HashMap等，hashCode是用来在散列存储结构中确定对象的存储地址的；

如果两个对象相同，就是适用于equals(java.lang.Object)方法，那么这两个对象的hashCode一定要相同；

如果对象的equals方法被重写，那么对象的hashCode也尽量重写，并且产生hashCode使用的对象，一定要和equals方法中使用的一致，否则就会违反上面提到的第2点；

两个对象的hashCode相同，并不一定表示两个对象就相同，也就是不一定适用于equals(java.lang.Object)方法，只能够说明这两个对象在散列存储结构中，如Hashtable，他们"存放在同一个篮子里"。

5、Comparable::compareTo方法

如果一个类实现了Comparable接口，就可以比较一个实例是小于、大于还是等于另一个实例。这也表明，实现Comparable接口的类可以排序。

因为compareTo方法不在Object类中声明，所以由每个类自行决定实例能否排序。如果能排序就定义compareTo方法，实现实例排序的方式。

compareTo方法返回一个int类型的值，这个值需要进一步说明。如果当前对象（this）小于传入的对象，compareTo方法应该返回一个负数；如果两个对象相等，应该返回0；如果当前对象大于传入的对象，应该返回一个正数。

6、clone方法

Object类定义了一个名为clone的方法，这个方法的作用是返回一个对象，并把这个对象的字段设为和当前对象一样。clone方法不常用，原因有两个。

其一，只有类实现了java.lang.Cloneable接口，这个方法才有用。Cloneable接口没有定义任何方法（是个标记接口），因此若想实现这个接口，只需在类签名的implements子句中列出这个接口即可。

其二，clone方法声明为protected，因此，如果想让其他类复制你的对象，你的类必须实现Cloneable接口，并覆盖clone方法，而且要把clone方法声明为public。

clone方法很难正确实现，而副本构造方法实现起来更容易也更安全。

7、finalize方法

一种古老的资源管理技术叫终结（finalization），开发者应该知道有这么一种技术。然而，这种技术几乎完全废弃了，任何情况下，大多数Java开发者都不应该直接使用。只有少数应用场景适合使用终结，而且只有少数Java开发者会遇到这种场景。如果有任何疑问，就不要使用终结，处理资源的try语句往往是正确的替代品。

终结机制的作用是自动释放不再使用的资源。垃圾回收自动释放的是对象使用的内存资源，不过对象可能会保存其他类型的资源，例如打开的文件和网络连接。垃圾回收程序不会为你释放这些额外的资源，因此，终结机制的作用是让开发者执行清理任务，例如关闭文件、中断网络连接、删除临时文件，等等。

终结机制的工作方式是这样的：如果对象有finalize方法（一般叫作终结方法），那么不再使用这个对象（或对象不可达）后的某个时间会调用这个方法，但要在垃圾回收程序回收分配给这个对象的空间之前调用。终结方法用于清理对象使用的资源。另外注意，这是一个实例方法。而在类上，没有等效的机制。

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