Java编程的逻辑
chapter 3 类的基础
3.3 代码的组织机制
包范围可见性
如果什么修饰符都不写，它的可见性范围就是同一个包内，同一个包内的其他类可以访问，而其他包内的类则不可以访问。
声明为protected不仅表明子类可以访问，还表明同一个包内的其他类可以访问，即使这些类不是子类也可以。
总结来说，可见性范围从小到大是：private < 默认(包) < protected < public。
chapter4 类的继承
4.1基本概念
多态：一种类型的变量可以引用多种实际类型对象。比如变量shape可以引用任何Shape子类类型的对象。
子类变量和方法与父类重名的情况下，可通过super强制访问父类的变量和方法。
子类对象可以赋值给父类引用变量，这叫多态；实际执行调用的是子类实现，这叫动态绑定。
关于可见性重写：重写方法时，一般并不会修改方法的可见性。但我们还是要说明一点，重写时，子类方法不能降低父类方法的可见性。不能降低是指，父类如果是public，则子类也必须是public，父类如果是protected，子类可以是protected，也可以是public，即子类可以升级父类方法的可见性但不能降低
为什么要这么规定呢？继承反映的是“is-a”的关系，即子类对象也属于父类，子类必须支持父类所有对外的行为，将可见性降低就会减少子类对外的行为，从而破坏“is-a”的关系，但子类可以增加父类的行为，所以提升可见性是没有问题的。
4.4 继承是把双刃剑
封装就是隐藏实现细节，提供简化接口。使用者只需要关注怎么用，而不需要关注内部是怎么实现的。实现细节可以随时修改，而不影响使用者。函数是封装，类也是封装。通过封装，才能在更高的层次上考虑和解决问题。可以说，封装是程序设计的第一原则，没有封装，代码之间会到处存在着实现细节的依赖，则构建和维护复杂的程序是难以想象的。
封装就是隐藏实现细节，提供简化接口。使用者只需要关注怎么用，而不需要关注内部是怎么实现的。实现细节可以随时修改，而不影响使用者。函数是封装，类也是封装。通过封装，才能在更高的层次上考虑和解决问题。可以说，封装是程序设计的第一原则，没有封装，代码之间会到处存在着实现细节的依赖，则构建和维护复杂的程序是难以想象的。
子类和父类之间是细节依赖，子类扩展父类，仅仅知道父类能做什么是不够的，还需要知道父类是怎么做的，而父类的实现细节也不能随意修改，否则可能影响子类。更具体的说，子类需要知道父类的可重写方法之间的依赖关系。
总结：对于子类而言，通过继承实现是没有安全保障的，因为父类修改内部实现细节，它的功能就可能会被破坏；而对于基类而言，让子类继承和重写方法，就可能丧失随意修改内部实现的自由。
4.4.3 继承没有反映 is-a 关系
继承关系是设计用来反映is-a关系的，子类是父类的一种，子类对象也属于父类，父类的属性和行为也适用于子类。就像橙子是水果一样，水果有的属性和行为，橙子也必然都有。
但现实中，设计完全符合is-a关系的继承关系是困难的。比如，绝大部分鸟都会飞，可能就想给鸟类增加一个方法fly()表示飞，但有一些鸟就不会飞，比如企鹅。
chapter 5 类的扩展
5.1接口的本质
5.1.6 使用接口替代继承
继承至少有两个好处：一个是复用代码；另一个是利用多态和动态绑定统一处理多种不同子类的对象。使用组合替代继承，可以复用代码，但不能统一处理。使用接口替代继承，针对接口编程，可以实现统一处理不同类型的对象，但接口没有代码实现，无法复用代码。将组合和接口结合起来替代继承，就既可以统一处理，又可以复用代码了。
5.2.2 为什么需要抽象类
引入抽象方法和抽象类，是Java提供的一种语法工具，对于一些类和方法，引导使用者正确使用它们，减少误用。使用抽象方法而非空方法体，子类就知道它必须要实现该方法，而不可能忽略，若忽略Java编译器会提示错误。使用抽象类，类的使用者创建对象的时候，就知道必须要使用某个具体子类，而不可能误用不完整的父类。无论是编写程序，还是平时做其他事情，每个人都可能会犯错，减少错误不能只依赖人的优秀素质，还需要一些机制，使得一个普通人都容易把事情做对，而难以把事情做错。抽象类就是Java提供的这样一种机制。
5.2.3 抽象类和接口
抽象类，相对于具体类，它用于表达抽象概念，虽然从语法上抽象类不是必需的，但它能使程序更为清晰，可以减少误用。抽象类和接口经常相互配合，接口定义能力，而抽象类提供默认实现，方便子类实现接口。
5.3.2 成员内部类
与静态内部类不同，成员内部类中不可以定义静态变量和方法（final变量例外，它等同于常量），下面介绍的方法内部类和匿名内部类也都不可以。Java为什么要有这个规定呢？可以这么理解，这些内部类是与外部实例相连的，不应独立使用，而静态变量和方法作为类型的属性和方法，一般是独立使用的，在内部类中意义不大，而如果内部类确实需要静态变量和方法，那么也可以挪到外部类中。
chapter6 异常
6.3异常处理
6.3.3 finally
finally语句有一个执行细节，如果在try或者catch语句内有return语句，则return语句在finally语句执行结束后才执行，但finally并不能改变返回值，我们来看下面的代码：
public static int test(){
int ret = 0;
try{
return ret;
}finally{
ret = 2;
}
}
这个函数的返回值是0，而不是2。实际执行过程是：在执行到try内的return ret；语句前，会先将返回值ret保存在一个临时变量中，然后才执行finally语句，最后try再返回那个临时变量，finally中对ret的修改不会被返回。如果在finally中也有return语句呢？try和catch内的return会丢失，实际会返回finally中的返回值。finally中有return不仅会覆盖try和catch内的返回值，还会掩盖try和catch内的异常，就像异常没有发生一样，比如：
public static int test(){
int ret = 0;
try{
int a = 5/0;
return ret;
}finally{
return 2;
}
}
finally中抛出了RuntimeException，则原异常ArithmeticException就丢失了。所以，一般而言，为避免混淆，应该避免在finally中使用return语句或者抛出异常，如果调用的其他代码可能抛出异常，则应该捕获异常并进行处理。
chapter 7 常用基础类
7.1 包装类
7.1.2共同点
hashCode和equals方法联系密切，对两个对象，如果equals方法返回true，则hashCode也必须一样。反之不要求，equal方法返回false时，hashCode可以一样，也可以不一样，但应该尽量不一样。hashCode的默认实现一般是将对象的内存地址转换为整数，子类如果重写了equals方法，也必须重写hashCode。之所以有这个规定，是因为Java API中很多类依赖于这个行为，尤其是容器中的一些类。
chapter8 泛型
泛型的好处：
- 更好的安全性
- 更好的可读性
/**
* <T extends Comparable<T>> 称为递归类型限制
* T表示一种数据类型，必须实现Comparable接口，
* 且必须可以与相同类型的元素进行比较。
*/
public static <T extends Comparable<T>> T max(T[] arr) {
T max = arr[0];
for (T t : arr) {
if (t.compareTo(max) > 0) {
max = t;
}
}
return max;
}
public class DynamicArray<E> {
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
private int size;
private Object[] elementData;
public DynamicArray() {
this.elementData = new Object[DEFAULT_CAPACITY];
}
private void ensureCapacity(int minCapacity) {
int oldCapacity = elementData.length;
if (oldCapacity >= minCapacity) {
return;
}
int newCapacity = oldCapacity * 2;
if (newCapacity < minCapacity) newCapacity = minCapacity;
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
public void add(E e) {
ensureCapacity(size + 1);
elementData[size++] = e;
}
/**
* <T extends E> 用于定义类型参数，它申明了一个类型参数T，可放在泛型类定义中类名后面、泛型方法返回值前面
*/
public <T extends E> void addAll(DynamicArray<T> c) {
for (int i = 0; i < c.size; i++) {
add(c.get(i));
}
}
public void addAll0(DynamicArray<E> c) {
for (int i = 0; i < c.size; i++) {
add(c.get(i));
}
}
/**
* 这个方法没有定义类型参数，c的类型是DynamicArray<? extends E>,
* ？表示通配符，<? extends E>表示有限定通配符，匹配E或E的某个子类型，
* 具体什么子类型是未知的。
* </p>
* <? extends E>用于实例化类型参数，它用于实例化泛型变量中的类型参数，
* 只是这个具体类型是未知的，只知道它是E或者E的子类型
*/
public void addAll1(DynamicArray<? extends E> c) {
for (int i = 0; i < c.size; i++) {
add(c.get(i));
}
}
public E get(int index) {
return (E) elementData[index];
}
public int size() {
return size;
}
public E set(int index, E element) {
E oldValue = get(index);
elementData[index] = element;
return oldValue;
}
public static <T> int indexOf(T[] arr, T elm) {
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
if (arr[i].equals(elm)) {
return i;
}
}
return -1;
}
public static int indexOf(DynamicArray<?> arr, Object elm) {
for (int i = 0; i < arr.size; i++) {
if (arr.get(i).equals(elm)) {
return i;
}
}
return -1;
}
public static <T> int indexOf0(DynamicArray<T> arr, Object elm) {
for (int i = 0; i < arr.size; i++) {
if (arr.get(i).equals(elm)) {
return i;
}
}
return -1;
}
/**
* <T extends Comparable<T>> 称为递归类型限制
* T表示一种数据类型，必须实现Comparable接口，
* 且必须可以与相同类型的元素进行比较。
*/
public static <T extends Comparable<T>> T max(T[] arr) {
T max = arr[0];
for (T t : arr) {
if (t.compareTo(max) > 0) {
max = t;
}
}
return max;
}
/**
* 通配符有一个限制：只能读，不能写。如果能写就违背了java关于类型安全的承诺
*/
public static void swap(DynamicArray<?> arr, int i, int j) {
Object tmp = arr.get(i);
// 下面两行是错误的
// arr.set(i, arr.get(j));
// arr.set(j, tmp);
swapInternal(arr, i, j);
}
public static <T> void swapInternal(DynamicArray<T> arr, int i, int j) {
T tmp = arr.get(i);
arr.set(i, arr.get(j));
arr.set(j, tmp);
}
public static <D, S extends D> void copy(DynamicArray<D> dest, DynamicArray<S> src) {
for (int i = 0; i < src.size; i++) {
dest.add(src.get(i));
}
}
public static <D> void copy0(DynamicArray<D> dest, DynamicArray<? extends D> src) {
for (int i = 0; i < src.size; i++) {
dest.add(src.get(i));
}
}
}
关于通配符和类型参数的总结：
- 通配符形式都可以用类型参数的形式来替代，通配符能做的，用类型参数都能做。
- 通配符可以减少类型参数，形式上往往更为简单，可读性也更好，所以能用通配符就用通配符。
- 如果类型参数之间有依赖关系，或者返回值依赖类型参数，或者需要写操作，则只能用类型参数。
- 通配符形式和类型参数往往配合使用，比如上面的copy方法，定义必要的类型参数，使用通配符表达依赖，并接受更广泛的数据类型。
chapter 9 列表和队列
ArrayList的主要方法：
public boolean add(E e) //添加元素到末尾
public boolean isEmpty() //判断是否为空
public int size() //获取长度
public E get(int index) //访问指定位置的元素
public int indexOf(Object o) //查找元素， 如果找到，返回索引位置，否则返回-1
public int lastIndexOf(Object o) //从后往前找
public boolean contains(Object o) //是否包含指定元素，依据是equals方法的返回值
public E remove(int index) //删除指定位置的元素， 返回值为被删对象
//删除指定对象，只删除第一个相同的对象，返回值表示是否删除了元素
//如果o为null，则删除值为null的元素
public boolean remove(Object o)
public void clear() //删除所有元素
//在指定位置插入元素，index为0表示插入最前面，index为ArrayList的长度表示插到最后面
public void add(int index, E element)
public E set(int index, E element) //修改指定位置的元素内容
下面这段代码会抛出异常： java.util.ConcurrentModificationException
public void remove(ArrayList<Integer> list){
for(Integer a : list){
if(a<=100){
list.remove(a);
}
}
}
原因：发生了并发修改异常，为什么呢？因为迭代器内部会维护一些索引位置相关的数据，要求在迭代过程中，容器不能发生结构性变化，否则这些索引位置就失效了。所谓结构性变化就是添加、插入和删除元素，只是修改元素内容不算结构性变化。
RandomAccess
public interface RandomAccess {
}
这个接口没有定义任何代码，这有什么用呢？这种没有任何代码的接口再java中被称为标记接口，用于声明类的一种属性。
实现了RandomAccess接口的类表示可以随机访问，可随机访问就是具备类似数组那样的特性，数据在内存是连续存放的，根据索引值就可以直接定位到具体的元素，访问效率很高。下节我们会介绍LinkedList，它就不能随机访问。
chapter22 注解
在声明式编程风格中，程序都由三个组件组成：
-
声明的关键字和语法本身。
-
系统/框架/库，他们负责解释、执行声明式语句。
-
应用程序，使用声明式风格写程序。
声明式编程：SQL语言、编写网页CSS、正则表达式、函数式编程。
chapter 23 动态代理
切面：日志、性能监控、权限检查、数据库事务。
chapter24 类加载机制
负责加载类的类就是类加载器。
一个程序运行时，会创建一个Application ClassLoader，在程序中用到ClassLoader的地方，如果没有指定，一般用的都是这个ClassLoader，所以，这个ClassLoader也被称为系统类加载器（System ClassLoader）。
