Java經常使用知識整理

1、ClassLoader

　　當運行一個Java 程序時，JVM啓動，運行bootstrap classLoader(啓動類加載器)，將Java核心的API加載進來；接着調用ExtClassLoader加載擴展API，最後AppClassLoader加載CLASSPATH目錄下定義的Class；這就是一個程序最基本的加載過程。

　　最經常使用的兩個方法應該是ClassLoader.loadClass(String name , boolean resolve)和Class.forName(String name) ,這兩個方法都是用來加載Class的，但在做用上卻有一些區別。

　　loadClass的方法是被保護的，用戶可以直接調用的是loadClass(String name) , resolve默認爲false，即不解析類，則說明loadClass在加載類的時候不對該類進行解析，所以不會初始化該類。forName(String name ) 等同於Class.forName("className",true,CALLCLASS.class.getClassLoader),即在加載的時候就會將該類進行解釋和初始化。

　　在JVM加載類時須要通過三個步驟：裝載、鏈接、初始化。

　　裝載：

　　1.經過類的全名產生對應類的二進制數據流。（注意，若是沒找到對應類文件，只有在類實際使用時才拋出錯誤。）

　　2.分析並將這些二進制數據流轉換爲方法區(JVM 的架構：方法區、堆，棧，本地方法棧，pc 寄存器)特定的數據結構（這些數據結構是實現有關的，不一樣 JVM 有不一樣實現）。這裏處理了部分檢驗，好比類文件的魔數的驗證，檢查文件是否過長或者太短，肯定是否有父類（除了 Obecjt 類）。

　　3.建立對應類的 java.lang.Class 實例（注意，有了對應的 Class 實例，並不意味着這個類已經完成了加載鏈連接！）。

　　鏈接：

　　1.驗證，即驗證class是否符合規則，如檢查 final class 又沒有被繼承，檢查靜態變量的正確性等等；

　　2.準備，對類的成員變量分配空間。雖然有初始值，但這個時候不會對他們進行初始化（由於這裏不會執行任何 Java 代碼）。具體以下：全部原始類型的值都爲 0。如 float: 0f, int: 0, boolean: 0(注意 boolean 底層實現大多使用 int)，引用類型則爲 null。

　　3.解釋，爲類、接口、方法、成員變量的符號引用定位直接引用。這一步是可選的，能夠在符號引用第一次被使用時完成，即所謂的延遲解析(late resolution)。但對用戶而言，這一步永遠是延遲解析的，即便運行時會執行 early resolution，但程序不會顯示的在第一次判斷出錯誤時拋出錯誤，而會在對應的類第一次主動使用的時候拋出錯誤！

　　初始化：

　　1.若是基類沒有被初始化，初始化基類。

　　2.有類構造函數，則執行類構造函數。

說明：Java中字符只以一種形式存在，那就是Unicode。

        在生成對象的過程當中，會先初始化對象的成員變量，而後再執行構造器。也就是說類中的變量會在任何方法（包括構造器）調用以前獲得初始化，即便變量散步於方法定義之間。父類的構造器調用以及初始化過程必定在子類的前面，即父類的構造函數必定會被調用。

2、類型轉換

　　簡單數據類型由低級到高級的順序爲（byte,short,char）- int - long - float - double ;

　　低級到高級可自動轉換，高級到低級、同級之間都須要強制轉換。

　　1. 默認1.0表示的是double型，若是須要表示float，需寫爲1.0f。

　　2.  當char x= 'x' ; int i = 10;  公式false? i : x 輸出的值爲120，由於二者都是變量，會將低級升級到高級的表示形式；false?10:x ，x的輸出仍爲x，是由於Java編程規範中提到當兩個表達式有一個是常量表達式（10），另一個是T類型，且常量表達式能夠被T表示時，輸出結果是T類型。

　　3. 若byte a = 1, byte b = 2 , a * b 的數據類型倒是int ,由於在計算時會將byte,char 類型數據都轉爲int.

　　4.三目運算是右結合性。

3、異常

　　Error和exception都是繼承自Throwable類。

　　Error是不可控制的，常常用來表示系統錯誤或者底層資源的錯誤。

　　Exception能夠是可被控制(checked) 或不可控制的(unchecked)，應該在應用層進行處理，throw表示拋出一個異常，throws是在方法體外部聲明可能會拋出某些異常。

程序必須捕獲或聲明全部的非運行時異常。

4、串行化

　  Java的「對象串行化」可以將實現了Serializable接口的對象裝換成一組byte，這樣往後要用的時候就可以把這些對象恢復出來，並從新構建該對象。串行化主要任務是寫出對象實例變量的數值，若是變量是另外一對象的引用，則引用對象也要串行化，這個過程是遞歸的。

　　串行化可以保存對象的非靜態成員變量，即不能保存任何成員方法和靜態的成員變量，且保存的只是變量的值，對於任何修飾符都不能保存。

　　transient 關鍵字，用來表示一個域不是該串行化的一部分。該關鍵字使用場景如：爲了保證用戶信息的安全性，僅串行化用戶名而不串行化用戶密碼。由於串行化事後可能會將數據存放至磁盤或網絡上，不在java安全機制控制之中。

5、內存管理

　  Java 的內存管理就是內存的分配和釋放，程序員須要經過關鍵字new來爲每一個對象申請內存空間，全部的對象都在堆中分配空間。

　　對象的釋放則是由垃圾回收器來管理。判斷一塊內存空間是否符合垃圾回收器的收集標準只有兩個：

　　　　1. 給對象賦予空值null , 之後再也沒有調用過。

　　　　2. 給對象賦予新值，即從新分配了內存。

　　爲了更好地瞭解垃圾回收機制，咱們能夠用有向圖來表示，即對象爲有向圖的頂點，引用關係爲有向圖的邊，有向邊從引用者指向被引用者。從有向圖的起始點（如main進程）不可達的對象都時符合垃圾回收機制回收的對象。

　　內存泄露就是存在一些被分配的對象，這些對象包含兩個特色：

　　　　1. 在有向圖中對象是可達的。

　　　　2. 對象是無用的，即這些對象永遠不會再被使用。

　　Object 的clone方法是protected ,不能直接調用，子類必須實現Cloneable接口。