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Think in Java 第四五章

Think in Java 第四章

控制执行流程

测试while

public class whileTest {
    static boolean condition(){
        boolean result = Math.random() < 0.99;
        System.out.println(result + ",");
        return result;
    }

    public static void main(String[] args) {
        while (condition())
            System.out.println("Inside 'while'");
        System.out.println("Exited 'while'");
    }
}
===============================================
    true,
Inside 'while'
true,
Inside 'while'
true,
Inside 'while'
true,
Inside 'while'
false,
Exited 'while'

Math.random 随机生产 0 ---1 的数字

do - while 至少执行一次

for循环常用于计数任务

public class whileTest {
    public static void main(String[] args) {
        Random rand1 = new Random();
        Random rand2 = new Random();
        for(int i = 0; i < 5; i++) {
            int x = rand1.nextInt();
            int y = rand2.nextInt();
            if(x < y) System.out.println(x + " < " + y);
            else if(x > y) System.out.println(x + " > " + y);
            else System.out.println(x + " = " + y);
        }
        Random rand3 = new Random();
        Random rand4 = new Random();
        for(int i = 0; i < 5; i++) {
            int x = rand3.nextInt(10);
            int y = rand4.nextInt(10);
            if(x < y) System.out.println(x + " < " + y);
            else if(x > y) System.out.println(x + " > " + y);
            else System.out.println(x + " = " + y);
        }
    }

}
====================================================

-1636716208 < -1366578013
-630773338 > -1420580444
342336183 < 784053746
1142887002 > 325688001
-1102830792 > -1683393166
8 > 4
3 > 0
7 < 8
0 < 3
1 < 6

forseach

不必创建 int 变量去对由其访问项构成的序列进行计数

for (int i : range(10))
print(i+"");
===============
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

练习8

public class SwitchTest {
	public static void main(String[] args) {
		for(int i = 0; i < 11; i++) {	
			switch(i) {
				case 0: print("zero"); break;
				case 1: print("isa"); break;
				case 2: print("dalawa"); break;
				case 3: print("tatlo"); break;
				case 4: print("apat"); break;
				case 5: print("lima"); break;
				case 6: print("anim"); break;
				case 7: print("pito"); break;
				case 8: print("walo"); break;
				case 9: print("siyam"); break;
				default: print("default");
			}
		}
	}	
}
======================================================
zero
isa
dalawa
isa
dalawa
dalawa
tatlo
apat
lima
anim
pito
walo
siyam

练习9

public class Fibonacci {
	int fib(int n) {
		if(n < 2) return 1;
		return (fib(n - 2) + fib(n - 1));
	}
	public static void main(String[] args) {
		Fibonacci f = new Fibonacci();
		int k = Integer.parseInt(args[0]);
		System.out.println("First " + k + " Fibonacci number(s): ");
		for(int i = 0; i < k; i++)
			System.out.println(f.fib(i));
	}	
}
==================================================
1
1
2
3

第五章

初始化与清理

构造器和垃圾回收机制

5.1 用构造器确保初始化

可以假想为每一个类都定义了 initialize() 方法。通过构造器，确保每个类都被初始化了。创建对象时，如果其类具有构造器，Java就会在用户操作之前自动调用相应的构造器，从而保证了初始化。

构造器与类同名，方便计算机自动找到，而且不与自定义的属性或者方法重名。

构造器

名称与类名完全相同，方法名的首字母小写，不适用于构造器
没有参数的构造器，叫无参构造或者默认构造
有形式参数的构造器叫有参构造，以便指向如何创建对象（Tree 类有一个构造器，接受整形变量来表示数的高度，创建Tree对象的时候，就形成了一个有高度的Tree）
有助于减少错误，代码容易阅读

练习1

lass Tester {
	String s;
}

public class ConstructorTest {
	public static void main(String[] args) {
		Tester t = new Tester();
		System.out.println(t.s);
	}
}
=============================================
null

练习2

class Tester2{
    String s1;
    String s2 = "hello";
    String s3 = "initialization by self";
    Tester2(){
        s3 = "constructor initialization";
    }
}
public class ConstructorTest {
    public static void main(String[] args) {
        Tester2 t2 = new Tester2();
        System.out.println("t2.s1="+ t2.s1);
        System.out.println("t2.s2="+ t2.s2);
        System.out.println("t2.s3="+ t2.s3);
    }
}
=================================================
t2.s1=null
t2.s2=hello
t2.s3=constructor initnizetion

构造器初始化优先级高

5.2 方法重载

名字

创建一个对象时，给对对象分配的存储空间取了一个名字
方法则是给某个动作取个名字
通过名字引用所有的对象和方法。
每一个方法都要有唯一的名称

假设你要创建一个类，既可以用标准方法初始化，也可以从文件里读取信息来初始化，这就需要两个构造器：一个默认构造器，一个取字符串作为形式参数----该字符串表示初始化方法对象所需要的文件名称。急类名。为了让方法名相同而形式参数不同的方法同时存在，必须用到方法的重载。

5.2.1 区分方法的重载

区分方法的重载其实很简单，

每个重载的方法都必须有第一无二的参数列表。
参数的顺序也可以把他们区分开来

5.3 默认构造方法

没有形式参数，创建一个“默认对象”。如果你写的类中没有构造器，则编译器会自动帮你创建一个默认构造方法。

练习3

class Kabayo{
    Kabayo(){
        System.out.println(" is a Constructor");
    }
}

public class DefaultConstructorTest {
    public static void main(String[] args) {
        Kabayo k = new Kabayo();
    }
}
======================================
     is a Constructor

5.4 This 关键字

如果只有一个 Peel 方法，创建了一个对象 a，一个对象 b.

a.peel(1);

b.peel(2);

它是被a调用了还是 b呢？

编译器暗自中把 所操作对象的引用 作为参数传递给 peel() 内部表示形式

peel(a,1);

peel(b,1);

在方法内部获得对当前对象的引用， 当前对象 ：调用这个方法的对象。 this

this 值调用方法的那个对象的引用 a b

当你在方法中调用同一个类的其他方法直接调用就好
当你在方法中使用了 this 会应用到同一类的其他方法
当需要返回当前对象的引用时，常常用 return 返回this

public class leaf {
    int i =0;
    leaf increment(){
        i++;
        return this;
    }
    void print(){
        System.out.println("i = " +i);
    }

    public static void main(String[] args) {
        leaf x = new leaf();
        x.increment().increment().increment().print();
    }
}
==========================================================
3

由于 increment()通过this 关键字返回了对当前对象的引用，所以很容易在一条语句里对同一个对象执行多次操作。

this 关键字对于将当前方法传递给其他方法也很有用

练习8

public class Doc {
    public static void main(String[] args) {
        new Doc1().intubate();
    }
}
class Doc1{
    void intubate() {
        System.out.println("prepare patient");
        laryngoscopy();
        this.laryngoscopy();
    }
    void laryngoscopy() {
        System.out.println("use laryngoscope");
    }

}
===================================================
prepare patient
use laryngoscope
use laryngoscope

5.4.1 在构造器中调用构造器

一个类中写了多个构造器，有时可能想在一个构造器中调用另一个构造器，避免代码重复可以用this

This 表示这个对象或者当前对象，而它本身代表当前地下的引用。
this 添加了参数列表，对符合此参数列表的某个构造器的明确调用
- 只能调用一个不能调用两个
- 编译器禁止在其他方法里面调用构造器

5.4.2 static的含义

static 就是没有 this的方法

在 static 方法中不能调用非静态方法，反过来可以。
在没有创建任何对象的前提下，仅仅通过类本身来调用static方法。
全局方法。

5.5 清理：终极处理和垃圾回收

垃圾回收只知道释放哪些经由 new分配的内存
为了释放那些不由 new 分配的内存，允许在类中定义 finalize()方法。

finalize
1. 垃圾回收启动（准备回收对象占用的内存）
2. 调用 finalize ()方法做一些重要的清理工作
3. 真正回收内存。
4. 有趣的用法终结条件的验证

无论对象时如何创建的，垃圾回收器都会负责释放对象所占据的所有内存。所以 finalize之所以要用，是因为在分配内存时候可能用到了 本地方法 的情况本地方法目前只支持 c 和 c++

也许调用了 c 的 malloc()函数系列来分配存储空间。而且除非用 free()函数来释放空间否则得不到释放

如果JVM 虚拟机并未面临内存耗尽的情况是不会浪费实际去执行垃圾回收回复内存的

练习10

class WebBank{
    boolean loggedIn = false;
    WebBank(boolean logStatus){
        loggedIn = logStatus;
    }
    void logIn(){
        loggedIn = true;
    }
    void logOut(){
        loggedIn = false;
    }
    protected void finalize(){
        if (loggedIn)
            System.out.println("Error : still logged in");
    }
}
public class TerminationConditionEx {
    public static void main(String[] args) {
        WebBank bank2 = new WebBank(true);  // 定义出来不用 垃圾回收自动清理
        bank1.logOut();
        new WebBank(true);  //  一直new 一个 对象 ，一直得不到清理。调用 fianlize方法 检查 验证终结条件
        System.gc();

    }
}

==========================================================
Error : still logged in

练习11

class Webbank {
    boolean loggedIn = false;
    Webbank(boolean logStatus) {
        loggedIn = logStatus;
    }
    void logOut() {
        loggedIn = false;
    }
    protected void finalize() {
        if(loggedIn)
            System.out.println("Error: still logged in");
        // Normally, you'll also call the base-class version:
        // super.finalize();
    }
}
public class BankTest {
    public static void main(String[] args) {
        Webbank bank1 = new Webbank(true);
        Webbank bank2 = new Webbank(true);//垃圾回收自动清除
        new Webbank(true);  // 添加未被处理对象 
        // Proper cleanup: log out of bank1 before going home:
        bank1.logOut(); // bank1 对象 被清理
        // Forget to logout of bank2 and unnamed new bank
        // Attempts to finalize any missed banks:
        System.out.println("Try 1: "); 
        System.runFinalization(); 
        System.out.println("Try 2: ");
        Runtime.getRuntime().runFinalization();
        System.out.println("Try 3: ");
        System.gc();
        System.out.println("Try 4: ");
        // using deprecated since 1.1 method:
        System.runFinalizersOnExit(true);
    }
}

=======================================================================

练习12

class Tank{
    int howFull = 0;
    Tank(){this(0);}
    Tank(int fullness){
        howFull = fullness;
    }
    void sayHowFull(){
        if(howFull == 0) System.out.println("Tank is empty");
        else System.out.println("Tank filling status =" + howFull);
    }
    void empy(){
        howFull = 0;
    }
    protected void finalize(){
        if(howFull == 0)
            System.out.println("Error:Tank is empty");
    }

}

public class TankTest {
    public static void main(String[] args) {
        Tank tank1 = new Tank();
        Tank tank2 = new Tank(3);
        Tank tank3 = new Tank(5);

        tank2.empy();

        new Tank(6);
        System.out.println("Check tanks:");
        System.out.println("tank1:");
        tank1.sayHowFull();
        System.out.println("tank2:");
        tank2.sayHowFull();
        System.out.println("tank3:");
        tank3.sayHowFull();
        System.out.println("first forced gc():");
        System.gc();
        System.out.println("try deprecated runFinalizersOnExit(true):");
        System.runFinalizersOnExit(true);
        System.out.println("last force gc():");
        System.gc();
    }
}
Check tanks:
tank1:
Tank is empty
tank2:
Tank is empty
tank3:
Tank filling status =5
first forced gc():
try deprecated runFinalizersOnExit(true):
last force gc():
Error:Tank is empty
Error:Tank is empty

5.5.4 垃圾回收是如何工作

垃圾回收对与提高对象的创建速度有明显的效果。存储空间的释放竟然会影响存储空间的分配

Java中堆的实现像一个传送带，每分配一个内存，它就前进一格。对象在存储空间的分配速度非常快。Java的堆指针只是简单的移动到尚未分配的区域。但不是单纯的像传送带一样，垃圾回收的介入，在分配内存的同时，也释放前面已经分配好的内存，堆指针可以指向释放的区域，使得对象紧凑排列。

引用计数法。常用来说明垃圾收集的工作方式，但似乎从未被应用于任何一种JVM中
对任何 “活”，一定能最终追溯到其存活在堆栈或者静态存储区之中的引用。

如何找到活着的对象（不同的Java虚拟机实现不同）

停止--复制 （不属于后台回收模式）停止程序将所有存活的对象从当前堆复制到另一个堆，没有完全复制的都是垃圾。当对象复制到新堆的时候是 一个挨着一个
- 引用必须被修正（位于堆或静态存储区的引用可以被直接修改）
- 必须有两个堆 JVM 从堆中按需要 分配几个大堆 复制动作发生在大堆之间
- 当产生少了垃圾或者没有垃圾的时候，一味的复制会浪费很大的效率
  - 为了避免： JVM 会进行检查：没有新垃圾产生或者少量，切换到另一种模式（标记 -- 清除）
标记--清除 思路也是：从堆栈或者静态存储区域出发，遍历所有引用，进而找出存活的对象。
- 步骤
  - 每当找到一个活得对象，就会给对象一个标记，这个过程不会回收任何对象
  - 标记工作全部完成后，清理没有被标记的对象。空间是不连续的，重新整理剩下的对象。
自适应
- JVM ，内存分配以较大的块为单位。每个块都有相应的代数（generation count）来记录 是否存活，通常块在某处被引用，代数增加
  - 大型对象单独占一个块。不会被复制只是代数增加
  - 小型对象会被复制并整合
- JVM 会监视
  - 所有的块都稳定，但是垃圾回收效率很低切换到 标记 -- 清楚 方式
  - 堆中空间出现 很多碎片，切换到 停止--复制

JVM 有许多附加技术用来提升速度

类加载器有关的
- Just in time 即时把程序全部或者部分翻译成本地机器码（JVM 工作），程序运行速度会得到提高。

例子：

当加载一个类库时候（通常时该类创建第一个对象），编译器会找到 .class文件，然后将该类的 字节码 装入内存。

两种方案：

即时编译器编译所有代码
- 降低程序速度
惰性评估（lazy evaluation）
- 即时编译器只在需要的时候编译代码不会被执行的代码压根不会被编译。
- 代码每次被执行的时候都会做一些优化执行的次数越多速度越快。

成员初始化

Java 尽力保证：所有的成员变量在使用前都能得到恰当的初始化。对于方法的局部变量，Java以编译时的错误来贯彻这种保证

基本数据类型成员保证都会有一个初始值

5.6.1 指定初始化

5.7 构造器初始化

可以用构造来初始化。 无法阻止自动初始化的进行，他将在构造器被调用之前发生

5 .7.1 初始化顺序

变量定义的先后顺序决定了初始化的先后顺序。即使变量定义散步于方法定义之间，他们仍然会在任何方法（包括构造器）被调用之前得到初始化。

5.7.2 静态数据的初始化

无论建立多少个对象，静态数据都只占一份存储区域。static 不能应用与局部变量，因此它只能作用于域。

静态的基本域没有进行初始化，获得基本类型的标准初值
一个对象的引用，默认值就是null
静态初始化只有在必要时刻才会进行，如果在类中定义了静态或者类中的方法定义了静态，那么在没有调用这个类（生成类的对象）或者方位类的静态成员那么不会被初始化，如果调用了这个类（创建类对象或者类的精要方法静态域首次被访问）
- Java解释器必须查找到类路径定位到类.class文件。
- 然后载入 class 有关静态初始化的所有操作都会被执行，（因此，静态初始化只在 class对象首次加载的时候进行一次）
- 当new一个对象的时候，首先会在堆上为这个对象分配足够的存储空间
- 保证这个空间事清零的自动的将类中的所有基本类型都设置成默认值，数字字符布尔是 0 引用为null
- 执行所有字段定义处的初始化动作
- 执行构造器。
静态变量被初始化过后再重复调用不会被出被再次初始化

5.7.3 显式的静态初始化

Java 允许将多个静态初始化组织成一个 “静态块”

这段代码仅执行一次：当首次生成这个类的一个对象时，或者首次访问属于那个类的静态数据成员时

练习 14

class Go {
    static String s1 = "run";
    static String s2, s3;
    static {
        s2 = "drive car";
        s3 = "fly plane";
        System.out.println("s2 & s3 initialized");
    }
    static void how() {
        System.out.println(s1 + " or " + s2 + " or " + s3);
    }
    Go() {
        System.out.println("Go()"); }
}

public class ExplicitStaticEx {
    public static void main(String[] args) {
    	System.out.println(g1.s1);
        System.out.println("Inside main()");
        Go.how();
        System.out.println("Go.s1: " + Go.s1);
    }
    static Go g1 = new Go();
    static Go g2 = new Go();
}
================================================
s2 & s3 initialized
Go()
Go()
run
Inside main()
run or drive car or fly plane
Go.s1: run

5.7.4 非静态实例化

Java 中也有实例初始化的类似语法，用来初始化每个对象的非静态变量。

练习 15

class Test {
    String s;
    {
        s = "Initializing string in Tester";
        System.out.println(s);
    }
    Test() {
        System.out.println("Tester()");
    }
}

public class InstanceClauseTest {
    public static void main(String[] args) {
        new Test();
    }
}
====================================================
Initializing string in Tester
Tester()

5.8 数组初始化

int[] a

定义的时候初始化

int[] a = new int[rand.nextInt(20)]

a[i] = rand.nextInt(500);

也可以用花括号括起来的列表来初始化对象数组。有两种形式

Integer[] a = {

	new Integer(1),

	new Integer(2),

	3,  // autoboxing自动封装

}

Integer[] b = new Integer[]{

	new Integer(1),
	new Integer(2),
	3, //autoboxing
}

创建一个引用数组，创建一个对象并把对象赋值给引用才算初始化进程结束

练习16

public class StringArrays {

        public static void main(String[] args) {
            String[] s = { "one", "two", "three", };
            for(int i = 0; i < s.length; i++)
                System.out.println("s[" + i + "] = " + s[i]);
        }
    }

练习17

class InitTest {
	InitTest(String s) {
		System.out.println("InitTest()");
		System.out.println(s);
	}
}

public class InitTest17 {
	public static void main(String[] args) {
		InitTest[] it = new InitTest[10];
	}
}

什么都没打印

练习18

class InitTest {
    InitTest(String s) {
        System.out.println("InitTest()");
        System.out.println(s);
    }
}

public class InitTest18 {
    public static void main(String[] args) {
        InitTest[] it = new InitTest[5];
        for(int i = 0; i < it.length; i++)
            it[i] = new InitTest(Integer.toString(i));
    }
}
===========================================================
InitTest()
0
InitTest()
1
InitTest()
2
InitTest()
3
InitTest()
4

5.8.1 可变参数列表

可以应用于 参数个数 或者类型未知的场合。

由于所有的类都直接或者间接继承object类，所以可以创建以 object 数组为参数的方法。

**有了可变参数编译器就再也不哟个显示的编写数组语法了，当你指定参数时，编译器实际上会为你填充参数如果你有了一组事物你可以把他们当作列表传递而如果你已经有了一个数组该方法可以把它们当作可变参数列表传递 **

当有可选的 尾随（trailing） 参数这一方法就会很好用

可变参数列表为数组的情况如果没有元素数组尺寸为 0

可变参数列表可以于自动包装机制和谐相处

可变参数列表使重载变得复杂了

每种情况下，编译器都会自动包装机制来匹配重载方法，然后匹配最明确的方法

在不使用参数调用 f() 时编译器就不知道调用那个方法了

可以增加一个非可变参数来解决

练习19

public class InitTest19 {
    static void showStrings(String... args) {
        for(String s : args)
            System.out.print(s + " ");
        System.out.println();
    }
    public static void main(String[] args) {
        showStrings("one", "TWO", "three", "four");
        showStrings(new String[]{"1", "2", "3", "4"});
    }
}
===========================================================
one TWO three four 
1 2 3 4

练习 20

public class VarargEx20 {
    public static void main(String... args) {
        for(String s : args)
            System.out.print(s + " ");
        System.out.println();
    }
}

5.9 枚举类型

enum 关键字

enum 可以和 switch 组合

练习 21

public class EnumEx21 {
    public enum Bills {
        ONE, FIVE, TEN, TWENTY, FIFTY, HUNDRED
    }
    public static void main(String[] args) {
        for(Bills b : Bills.values())
            System.out.println(b + ", ordinal " + b.ordinal());
    }
}
===================================================================
ONE, ordinal 0
FIVE, ordinal 1
TEN, ordinal 2
TWENTY, ordinal 3
FIFTY, ordinal 4
HUNDRED, ordinal 5