Java的this对象的理解理解

浅谈对Java为何是完全面向对象语言
Java语言是面向对象的语言,也可以表示为java是面向类和接口编程的语言,就我而言,我个人认为java里面static方法和引用不是面向对象的,java里面的引用容易理解就相当于c语言的指针,java里面的对象就是指针,只是换了个名字而已,只是操作起来效率没有c语言中指针高.
而对于static方法,我们在使用static方法时,由于不存在this,所以java不是通过向对象发送消息的方式来完成,这样理解的话,我认为java里面的static方法,并不是完全面向对象的.
Java是非常“面向对象”的语言(尤其和现在同样非常火的C++相比,Java是单根继承结构),static方法,却不是“面向对象”的。因为它们具有全局函数的语义,使用static方法时,由于不存在this,所以不是通过“向对象发送消息”的方式来完成的。所以我认为,因为存在static方法,Java并不是完全的“面向对象”语言。如果一段代码中出现了太多的static方法,那就该重新考虑自己的设计.
Java是单继承,但它有接口(interface),解决C++里面多重继承带来的问题.main方法必须是static,因为只有使用main方法是入口,也就是说,jvm要执行,就必须从 main方法开始,static可以不用创建实例就可以调用该方法。那么,JVM就可以在没有初始化这个类的任何实例前就调用main.所以这个不是OO设计的问题,因为一个程序肯定要有入口.static一般是向其他类提供工具,所以经常把许多static函数封装到一个类里面,比如说常用的System.out.println....等都是封装好的静态方法,用来提供一些常用功能,避免自己的重复实现.
综上所述,对java里会出现一些非面向对象的东西和一些非他所宣传的东西,例如指针,实际上是存在的,只是换了个名字而已,叫引用,并且操作不像C那么自由了,而且效率也没有C高,之前从博客上面看到然有部分人对这个的理解,然后自己拓展开来谈一下自己的理解.
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面向对象的三种基本特征:继承、封装、多态
结构化程序设计简介
主要原则:自顶向下、逐步求精、模块化。
结构化分析SA方法对系统进行需求分析;结构化设计SD方法对系统进行概要设计、详细设计;结构化编程SP方法来实现系统。
结构化程序设计方法主张按功能把软件系统逐步细分,被称为面向功能的程序设计方法;结构化程序设计的每个功能都负责对数据进行一次处理,每个功能都接受一些数据,处理完后输出一些数据,这种处理方式也被称为面向数据流的处理方式。最小的程序单元是函数,程序入口的函数被称为主函数。
结构化程序的局限性:
设计不够直观,与人类习惯思维不一致。采用结构化程序分析、设计时,开发者需要将客观世界模型分解成一个个功能,每个功能用以完成一定的数据处理。
适应性差,可扩展性不强。用于结构化设计采用自顶向下的设计方式,所以当用户的需求发生改变,或需要修改现有的实现方式时,都需要自顶向下地修改模块结构
程序的三种基本结构
顺序结构、选择结构、循环结构
面向对象程序设计简介
基本思想:使用类、对象、继承、封装、消息等基本概念进行程序设计。
它从现实世界中客观存在的事物(即对象),并在系统构造中尽可能运用人类的自然思维方式,强调直观以现实世界中的事物(即对象)为中心来思考,认识问题,并根据这些事物的本质特点,把它们抽象地表示为系统中的类,作为系统的基本构成单元,这使得软件系统的组件可以直接映像到客观世界,并保持客观世界中事物及其相关关系的本来面貌。采用面向对象方式开发的软件系统,其最小的程序单元是类。
成员变量(状态数据)+方法(行为)= 类定义
面向对象支持如下功能:
对象是面向对象方法中最基本的概念,基本特点:表示唯一性、分类性、多态性、封装性、模块独立性。
类是具有共同属性、共同方法的一类事物。类是对象的抽象;对象是类的实例。类是整个软件系统最小的程序单元,类的封装性将各种信息细节隐藏起来,并通过公用方法来暴露该类对外所提供的功能,从而提高了类的内聚性,降低了对象之间的耦合性。
对象间的这种相互合作需要一个机制协助进行,这样的机制称为“消息”。消息是一个实例与另一个实例之间相互通信的机制。
在面向对象方法中,类之间共享属性和操作的机制称为继承。继承具有传递性。继承可分为单继承与多继承。
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每个月,我们帮助 1000 万的开发者解决各种各样的技术问题。并助力他们在技术能力、职业生涯、影响力上获得提升。Java面向对象怎么理解?小白学的懂吗
Java面向对象怎么理解?对于学习java语言的朋友们来说,必须掌握java类和对象,这样可以从深层次理解JAVA这种面向对象的程序开发理念,从而更好更快地掌握JAVA的编程思想和方法。掌握java面向对象是JAVA语言编程的基础。那么,到底什么是java面向对象呢,请见下面。
Java面向对象由对象和类组成。首先什么是对象呢?以一个人为例,对于人,我们可以从他所具有的特征和所具有的行为来进行分析。人的特征:体重,年龄......人的行为:吃饭......比如一个人、一辆车。人类在对事物进行描述的时候大多从两个方面,即从静(特性、特征)和动(用途、行为)来展开。所以我们可以总结为:对象指具体的事物(比如上面的例子人),具有静态的特征和动态的行为或用途。那么什么是类呢?类就是对具体事物的一般特征进行描述。换句话说,类是具有相同属性和行为的一组对象的集合,类也有属性和行为。
对象是具体的一个实实在在的事物,类是从这些具体事物(对象)的原型。是这些事物一般特征的描述,是抽象出来的。
Java面向对象怎么理解?相信小白估计也能明白小编的例子了,其实理解并不难,难的是要如何通过代码的形式写出来,这就需要朋友们多多花费心思去学习了!
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今日搜狐热点对JAVA的集合的理解
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对JAVA的集合的理解
对JAVA的集合的理解是相对于数组  数组是大小固定的,并且同一个数组只能存放类型一样的数据(基本类型/引用类型)  JAVA集合可以存储和操作数目不固定的一组数据。  所有的JAVA集合都位于 java.util包中!  JAVA集合只能存放引用类型的的数据,不能存放基本数据类型.  JAVA集合主要分为三种类型:  Set(集)  List(列表)  Map(映射)  Collection 接口  Collection是最基本的集合接口,声明了适用于JAVA集合(只包括Set和List)的通用方法。  Set 和List 都继承了Conllection,Map没有  Collection接口的方法:  boolean add(Object o) :向集合中加入一个对象的引用  void clear() :删除集合中所有的对象,即不再持有这些对象的引用  boolean isEmpty() :判断集合是否为空  boolean contains(Object o): 判断集合中是否持有特定对象的引用  Iterartor iterator() : 返回一个Iterator对象,可以用来遍历集合中的元素  boolean remove(Object o):从集合中删除一个对象的引用  int size() :返回集合中元素的数目  Object[] toArray() :返回一个数组,该数组中包括集合中的所有元素  关于:Iterator() 和toArray() 方法都用于集合的所有的元素,前者返回一个Iterator对象,后者返回一个  包含集合中所有元素的数组。  Iterator接口声明了如下方法:  hasNext(): 判断集合中元素是否遍历完毕,如果没有,就返回true  next() :返回下一个元素  remove():从集合中删除上一个有next()方法返回的元素。  Set(集合):  Set是最简单的一种集合。集合中的对象不按特定的方式排序,并且没有重复对象。  Set接口主要实现了两个实现类:  HashSet : HashSet类按照哈希算法来存取集合中的对象,存取速度比较快  TreeSet : TreeSet类实现了SortedSet接口,能够对集合中的对象进行排序。  Set 的用法:  存放的是对象的引用,没有重复对象  Set set=new HashSet();  String s1=new String("hello");  String s2=s1;  String s3=new String("world");  set.add(s1);  set.add(s2);  set.add(s3);  System.out.println(set.size());//打印集合中对象的数目 为 2。  Set 的 add()方法是如何判断对象是否已经存放在集合中?  boolean isExists=  Iterator iterator=set.iterator();  while(it.hasNext()) {  String oldStr=it.next();  if(newStr.equals(oldStr)){  isExists=  }  }  List(列表):  List的特征是其元素以线性方式存储,集合中可以存放重复对象。  List接口主要实现类包括:  ArrayList() : 代表长度可以改变得数组。可以对元素进行随机的访问,向ArrayList()中插入与  与删除元素的速度慢。  LinkedList(): 在实现中采用链表数据结构。插入和删除速度快,访问速度慢。  对于List的随机访问来说,就是只随机来检索位于特定位置的元素。  List 的 get(int index) 方法放回集合中由参数index指定的索引位置的对象,下标从“0” 开始。  最基本的两种检索集合中的所有对象的方法:  1: 用for循环和get()方法:  for(int i=0; i&list.size();i++){  System.out.println(list.get(i));  }  2: 使用 迭代器(Iterator):  Iterator it=list.iterator();  while(it.hashNext){  System.out.println(it.next);  }  Map(映射):  Map 是一种把键对象和值对象映射的集合,它的每一个元素都包含一对键对象和值对象。  Map没有继承于Collection接口  从Map集合中检索元素时,只要给出键对象,就会返回对应的值对象。  Map 的常用方法:  1 添加,删除操作:  Object put(Object key, Object value): 向集合中加入元素  Object remove(Object key): 删除与KEY相关的元素  void putAll(Map t): 将来自特定映像的所有元素添加给该映像  void clear(): 从映像中删除所有映射  2 查询操作:  Object get(Object key): 获得与关键字key相关的值  Map集合中的键对象不允许重复,也就说,任意两个键对象通过equals()方法比较的结果都是false.  但是可以将任意多个键独享映射到同一个值对象上。  Conllections : 集合实用类  Conllections提供了供JAVA集合实用的静态方法  总结:  JAVA集合的基本用法,都归纳了,上面这些是平常最常用的JAVA集合,具体的其他的,还要参考JDK帮助文档了,呵呵 关于 Map的应用,还有很多,具体就是这个,Conllections提供了很多 List /Map 实用的方法,对平常开发非常有用。  对次会会不断修改!  boolean containsKey(Object key): 判断映像中是否存在关键字key  boolean containsValue(Object value): 判断映像中是否存在值value  int size(): 返回当前映像中映射的数量  boolean isEmpty() :判断映像中是否有任何映射List按对象进入的顺序保存对象,不做排序或编辑操作。Set对每个对象只接受一次,并使用自己内部的排序方法(通常,你只关心某个元素是否属于Set,而不关心它的顺序--否则应该使用List)。Map同样对每个元素保存一份,但这是基于"键"的,Map也有内置的排序,因而不关心元素添加的顺序。如果添加元素的顺序对你很重要,应该使用 LinkedHashSet或者LinkedHashMap.  List的功能方法  实际上有两种List: 一种是基本的ArrayList,其优点在于随机访问元素,另一种是更强大的LinkedList,它并不是为快速随机访问设计的,而是具有一套更通用的方法。  List : 次序是List最重要的特点:它保证维护元素特定的顺序。List为Collection添加了许多方法,使得能够向List中间插入与移除元素(这只推荐LinkedList使用。)一个List可以生成ListIterator,使用它可以从两个方向遍历List,也可以从List中间插入和移除元素。  ArrayList : 由数组实现的List。允许对元素进行快速随机访问,但是向List中间插入与移除元素的速度很慢。ListIterator只应该用来由后向前遍历ArrayList,而不是用来插入和移除元素。因为那比LinkedList开销要大很多。  LinkedList : 对顺序访问进行了优化,向List中间插入与删除的开销并不大。随机访问则相对较慢。(使用ArrayList代替。)还具有下列方法:addFirst(), addLast(), getFirst(), getLast(), removeFirst() 和 removeLast(), 这些方法 (没有在任何接口或基类中定义过)使得LinkedList可以当作堆栈、队列和双向队列使用。  Set的功能方法  Set具有与Collection完全一样的接口,因此没有任何额外的功能,不像前面有两个不同的List。实际上Set就是Collection,只是行为不同。(这是继承与多态思想的典型应用:表现不同的行为。)Set不保存重复的元素(至于如何判断元素相同则较为负责)  Set : 存入Set的每个元素都必须是唯一的,因为Set不保存重复元素。加入Set的元素必须定义equals()方法以确保对象的唯一性。Set与Collection有完全一样的接口。Set接口不保证维护元素的次序。  HashSet : 为快速查找设计的Set。存入HashSet的对象必须定义hashCode()。  TreeSet : 保存次序的Set, 底层为树结构。使用它可以从Set中提取有序的序列。  LinkedHashSet : 具有HashSet的查询速度,且内部使用链表维护元素的顺序(插入的次序)。于是在使用迭代器遍历Set时,结果会按元素插入的次序显示。  Map的功能方法  方法put(Object key, Object value)添加一个“值”(想要得东西)和与“值”相关联的“键”(key)(使用它来查找)。方法get(Object key)返回与给定“键”相关联的“值”。可以用containsKey()和containsValue()测试Map中是否包含某个“键”或“值”。标准的Java类库中包含了几种不同的Map:HashMap, TreeMap, LinkedHashMap, WeakHashMap, IdentityHashMap。它们都有同样的基本接口Map,但是行为、效率、排序策略、保存对象的生命周期和判定“键”等价的策略等各不相同。  执行效率是Map的一个大问题。看看get()要做哪些事,就会明白为什么在ArrayList中搜索“键”是相当慢的。而这正是HashMap提高速度的地方。HashMap使用了特殊的值,称为“散列码”(hash code),来取代对键的缓慢搜索。“散列码”是“相对唯一”用以代表对象的int值,它是通过将该对象的某些信息进行转换而生成的。所有Java对象都能产生散列码,因为hashCode()是定义在基类Object中的方法。  HashMap就是使用对象的hashCode()进行快速查询的。此方法能够显着提高性能。  Map : 维护“键值对”的关联性,使你可以通过“键”查找“值”  HashMap : Map基于散列表的实现。插入和查询“键值对”的开销是固定的。可以通过构造器设置容量capacity和负载因子load factor,以调整容器的性能。  LinkedHashMap : 类似于HashMap,但是迭代遍历它时,取得“键值对”的顺序是其插入次序,或者是最近最少使用(LRU)的次序。只比HashMap慢一点。而在迭代访问时发而更快,因为它使用链表维护内部次序。  TreeMap : 基于红黑树数据结构的实现。查看“键”或“键值对”时,它们会被排序(次序由Comparabel或Comparator决定)。TreeMap的特点在于,你得到的结果是经过排序的。TreeMap是唯一的带有subMap()方法的Map,它可以返回一个子树。  WeakHashMao : 弱键(weak key)Map,Map中使用的对象也被允许释放: 这是为解决特殊问题设计的。如果没有map之外的引用指向某个“键”,则此“键”可以被垃圾收集器回收。  IdentifyHashMap : 使用==代替equals()对“键”作比较的hash map。专为解决特殊问题而设计。本篇文章来自Java中文网:
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JVM学习笔记——深入理解JVM在Java堆中对象分配、布局和访问的全过程
注:参考书籍《深入理解Java虚拟机 JVM高级特性与最佳实践 第2版》(周志明 著)
在之前的《 JVM学习笔记——Java内存区域》中,已经介绍了Java虚拟机的运行时数据区,了解了内存中放了什么之后,我们需要进一步了解虚拟机内存中的数据的其他细节,比如它们是如何创建、布局以及如何访问的。我们把讨论范围限定在常用的HotSpot虚拟机上,以常用的内存区域Java堆为例,深入探讨HotSpot虚拟机在Java堆中对象分配、布局和访问的全过程。
1.1 对象的创建
本文所讨论的对象限于普通Java对象,不包括数组和Class对象。
虚拟机在遇到一条new指令时,首先将去检查这个指令的参数是否能在常量池中定位到一个类的符号引用,并且检查这个符号引用代表的类是否已被加载、解析和初始化过。如果没有,那必须先执行相应的类加载过程。
在类检查通过后,接下来虚拟机将为新生对象分配内存。
对象所需内存的大小在类加载完成后便可完全确定,(下文将会提及)为对象分配空间的任务等同于把一块确定大小的内存从Java堆中划分出来。
在Java堆分配内存有两种方法,取决Java堆是否规整:
指针碰撞(Bump the Pointer):假设Java堆中内存是绝对规整的,所有用过的内存都放在一边,空闲的内存放在另一边,中间放着一个指针作为分界点的指示器,那所分配的内存就仅仅是把那个指针向空闲空间挪动一段与对象大小相等的距离。
空闲列表(Free List):如果Java堆中的内存并不是规整的,已使用的内存和空闲的内存相互交错,那就没有办法简单地进行指针碰撞了,虚拟机就必须维护一个列表,记录哪些内存块是可用的,在分配的时候从列表中找到一块足够大的空间划分给对象实例,并更新列表上的记录。
选择哪种分配方式取决于Java堆是否规整,而Java堆是否规整又由所采用的垃圾收集器是否带有压缩整理功能决定。因此,在使用Serial、ParNew等带Compact过程的收集器时,系统采用的分配算法是指针碰撞,而使用CMS这种基于Mark-Sweep算法的收集器时,通常采用空闲列表。
除如何划分可用空间之外,还有另外一个需要考虑的问题是对象创建在虚拟机中是非常频繁的行为,即使是仅仅修改一个指针所指向的位置,在并发情况下也并不是线程安全的,可能出现正在给对象A分配内存,指针还没来得及修改,对象B又同时使用了原来的指针分配内存的情况。
解决这个问题有两种方案:
对分配内存空间的动作进行同步处理——实际上虚拟机采用CAS(Compare And Switch)配上失败重试的方式保证更新操作的原子性。
把内存分配的动作按照线程划分在不同的空间之中进行,即每个线程在Java堆中预先分配一小块内存,称为本地线程分配缓冲(Thread Local Allocation Buffer ,TLAB),哪个线程需要分配内存,就在哪个线程的TLAB上分配,只有TLAB用完并分配新的TLAB时,才需要同步锁定。
内存分配完成后,虚拟机需要将分配到的内存空间都初始化为零值(不包括对象头),如果使用TLAB,这一工作过程也可以提前至TLAB分配时进行。这一步操作保证了对象的实例字段在Java代码中可以不赋初始值就直接使用,程序能访问到这些字段的数据类型所对应的零值。
接下来,虚拟机要对对象进行必要的设置,例如这个对象是哪个类的实例、如何才能找到类的元数据信息、对象的哈希码、对象的GC分代年龄等信息。这些信息存放在对象的对象头(Object Header)中(下文提及),根据虚拟机当前的运行状态不同,如是否启用偏向锁或轻量级锁,对象头会有不同的设置方式。
在上面工作都完成之后,从虚拟机的视角来看,一个新的对象已经产生了,但从Java程序的视角来看,对象创建才刚刚开始——&init&方法还没有执行,&init&方法是在一个类进行对象实例化时调用的,所有字段都还为零值。所以,一般来说,执行new指令之后会接着执行&init&方法,把对象按照程序员的意愿进行初始化,这样一个真正可用的对象才算完全产生出来。
1.2 对象的内存布局
在HotSpot虚拟机中,对象在内存中存储的布局可以分为3块区域:对象头(Header)、实例数据(Instance Data)、对齐填充(Padding)。
HotSpot虚拟机的对象头包括两部分信息,第一部分用于存储对象自身运行时数据,如哈希码、GC分代年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程ID、偏向时间戳等,这部分数据的长度在32位和64位的虚拟机(未开启压缩指针)中分别为32bit和64bit,官方称它为“Mark Word”。对象需要存储的运行时数据很多,其实已经超出了32位、64位Bitmap结构所能记录的限度,但是对象头信息是与对象自身定义的数据无关的额外存储成本,考虑到虚拟机的空间效率,Mark Word被设计成一个非固定的数据结构以便在极小的空间内存储尽量多的信息,它会根据对象的状态复用自己的存储空间。
例如,在32位的HotSpot虚拟机中,如果对象处于未被锁定的状态下,那么Mark Word的32bit空间中的25bit用于存储对象哈希码,4bit用于存储对象的分代年龄,2bit用于存储锁标志位,1bit固定为0,而在其他状态下对象的存储内容如下表:
对象头的另一部分是类型指针,即对象指向它的类元数据的指针,虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例。如果对象是一个Java数组,那在对象头中还必须有一块用于记录数组长度的数据,因为虚拟机可以通过普通Java对象的元数据信息确定Java对象的大小,但是从数组的元数据中却无法确定数组的大小。
接下来的实例数据部分是对象真正存储的有效信息,也是程序代码中所定义的各种类型的字段内容。无论是从父类继承下来的,还是在子类中定义的,都需要记录下来。这部分的存储顺序会受到虚拟机分配策略参数(FieldAllocationStyle)和字段在Java源码中定义顺序的影响。
第三部分对齐填充并不是必然存在的,也没有特别的含义,它仅仅起着占位符的作用。由于HotSpot虚拟机的自动内存管理系统要求对象起始地址必须是8字节的整数倍,换句话说,就是对象的大小必须是8字节的整数倍。而对象头部分正好是8字节的倍数,因此,当实例数据部分没有对齐时,就需要对齐填充来补全。
对象的访问定位
建立对象就是为了使用对象,我们的Java程序需要通过栈上的reference数据来操作堆上的具体对象。由于reference类型在Java虚拟机规范中只规定了一个指向对象的引用,并没有定义这个引用应该通过何种方式去定位、访问堆中的对象的具体位置,所以对象访问方式也是取决于虚拟机实现而定的。目前主流的访问方式有使用句柄和直接指针两种。
如果使用句柄访问的话,那么Java堆中将会划分出一块内存来作为句柄池,reference中存储的就是对象的句柄地址,而句柄中包含了对象实例数据与类型数据各自的具体地址信息,如下图所示。
如果使用直接指针访问,那么Java堆对象的布局中就必须考虑如何放置访问类型数据的相关信息,而reference中存储的直接就是对象地址,如下图所示。
这两种对象访问方式各有优势,使用句柄来访问的最大好处就是reference中存储的是稳定的句柄地址,在对象被移动(垃圾收集时移动对象是非常普遍的行为)时只会改变句柄中的实例数据指针,而reference本身不需要修改。
使用直接指针访问方式的最大好处就是速度更快,它节省了一次指针定位的时间开销,由于对象的访问在Java中非常频繁,因此这类开销积少成多后也是一项非常可观的执行成本。
以上便是JVM在Java堆中对象分配、布局和访问全过程的深入解析。
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