# java基础
# 一.bit与byte
一个bit是一个0或1，中文叫做一个二进制位。一个byte是8个bit，中文名称叫一个字节。
# byte和bit是什么：
byte是字节的意思，字节是计算机存储容量的基本单位，一个字节由8位二进制数组成。在计算机内部，一个字节可以表示一个数据，也可以表示一个英文字母，两个字节可以表示一个汉字。
bit是位的意思，位是计算机中存储数据的最小单位，指二进制数中的一个位数，其值为“0”或“1”。
# 二.java基本数据类型
class Test {
static byte b;
static short s;
static int i;
static long l;
static float f;
static double d;
static char c;
static boolean bo;
public static void main(String[] args) {
System.out.println("byte的大小："+Byte.SIZE
+";默认值："+b
+";数据范围："+Byte.MIN_VALUE+" - "+Byte.MAX_VALUE);
System.out.println("short的大小："+Short.SIZE
+";默认值："+s
+";数据范围："+Short.MIN_VALUE+" - "+Short.MAX_VALUE);
System.out.println("int的大小："+Integer.SIZE
+";默认值："+i
+";数据范围："+Integer.MIN_VALUE+" - "+Integer.MAX_VALUE);
System.out.println("long的大小："+Long.SIZE
+";默认值："+l
+";数据范围："+Long.MIN_VALUE+" - "+Long.MAX_VALUE);
System.out.println("float的大小："+Float.SIZE
+";默认值："+f
+";数据范围："+Float.MIN_VALUE+" - "+Float.MAX_VALUE);
System.out.println("double的大小："+Double.SIZE
+";默认值："+d
+";数据范围："+Double.MIN_VALUE+" - "+Double.MAX_VALUE);
System.out.println("char的大小："+Character.SIZE
+";默认值："+c
+";数据范围："+Character.MIN_VALUE+" - "+Character.MAX_VALUE);
System.out.println("boolean的大小："+Byte.SIZE
+";默认值："+bo
+";数据范围："+Byte.MIN_VALUE+" - "+Byte.MAX_VALUE);
}
}
# 三.java泛型
# 0.什么是泛型？
泛型，即“参数化类型”。一提到参数，最熟悉的就是定义方法时有形参，然后调用此方法时传递实参。那么参数化类型怎么理解呢？顾名思义，就是将类型由原来的具体的类型参数化，类似于方法中的变量参数，此时类型也定义成参数形式（可以称之为类型形参），然后在使用/调用时传入具体的类型（类型实参）。
有什么办法可以使集合能够记住集合内元素各类型，且能够达到只要编译时不出现问题，运行时就不会出现“java.lang.ClassCastException”异常呢？答案就是使用泛型。
# 1.理解泛型
public class GenericTest {
public static void main(String[] args) {
/*
List list = new ArrayList();
list.add("qqyumidi");
list.add("corn");
list.add(100);
*/
List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("qqyumidi");
list.add("corn");
//list.add(100); // 1 提示编译错误
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
String name = list.get(i); // 2
System.out.println("name:" + name);
}
}
}
采用泛型写法后，在//1处想加入一个Integer类型的对象时会出现编译错误，通过List<String>，直接限定了list集合中只能含有String类型的元素，从而在//2处无须进行强制类型转换，因为此时，集合能够记住元素的类型信息，编译器已经能够确认它是String类型了。
结合上面的泛型定义，我们知道在List<String>中，String是类型实参，也就是说，相应的List接口中肯定含有类型形参。且get()方法的返回结果也直接是此形参类型（也就是对应的传入的类型实参）。下面就来看看List接口的的具体定义：
package java.util;
import java.util.function.UnaryOperator;
public interface List<E> extends Collection<E> {
// Query Operations
/**
* Returns the number of elements in this list. If this list contains
* more than <tt>Integer.MAX_VALUE</tt> elements, returns
* <tt>Integer.MAX_VALUE</tt>.
*
* @return the number of elements in this list
*/
int size();
/**
* Returns <tt>true</tt> if this list contains no elements.
*
* @return <tt>true</tt> if this list contains no elements
*/
boolean isEmpty();
/**
* Returns <tt>true</tt> if this list contains the specified element.
* More formally, returns <tt>true</tt> if and only if this list contains
* at least one element <tt>e</tt> such that
* <tt>(o==null ? e==null : o.equals(e))</tt>.
*
* @param o element whose presence in this list is to be tested
* @return <tt>true</tt> if this list contains the specified element
* @throws ClassCastException if the type of the specified element
* is incompatible with this list
* (<a href="Collection.html#optional-restrictions">optional</a>)
* @throws NullPointerException if the specified element is null and this
* list does not permit null elements
* (<a href="Collection.html#optional-restrictions">optional</a>)
*/
boolean contains(Object o);
/**
* Returns an iterator over the elements in this list in proper sequence.
*
* @return an iterator over the elements in this list in proper sequence
*/
Iterator<E> iterator();
/////////省略大部分////////////////////////////////////////////////////////////////////
}
我们可以看到，在List接口中采用泛型化定义之后，<E>中的E表示类型形参，可以接收具体的类型实参，并且此接口定义中，凡是出现E的地方均表示相同的接受自外部的类型实参。
自然的，ArrayList作为List接口的实现类，其定义形式是：
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable {
public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
}
public E get(int index) {
rangeCheck(index);
checkForComodification();
return ArrayList.this.elementData(offset + index);
}
//...省略掉其他具体的定义过程
}
由此，我们从源代码角度明白了为什么//1处加入Integer类型对象编译错误，且//2处get()到的类型直接就是String类型了。
# 2.类泛型,接口泛型,方法泛型
public class GenericTest {
public static void main(String[] args) {
Box<String> name = new Box<String>("corn");
System.out.println("name:" + name.getData());
}
}
class Box<T> {
private T data;
public Box() {
}
public Box(T data) {
this.data = data;
}
public T getData() {
return data;
}
}
在泛型接口、泛型类和泛型方法的定义过程中，我们常见的如T、E、K、V等形式的参数常用于表示泛型形参，由于接收来自外部使用时候传入的类型实参。那么对于不同传入的类型实参，生成的相应对象实例的类型是不是一样的呢？
public class GenericTest {
public static void main(String[] args) {
Box<String> name = new Box<String>("corn");
Box<Integer> age = new Box<Integer>(712);
System.out.println("name class:" + name.getClass());
System.out.println("age class:" + age.getClass());
System.out.println(name.getClass() == age.getClass()); // true
}
}
由此，我们发现，在使用泛型类时，虽然传入了不同的泛型实参，但并没有真正意义上生成不同的类型，传入不同泛型实参的泛型类在内存上只有一个，即还是原来的最基本的类型（本实例中为Box），当然，在逻辑上我们可以理解成多个不同的泛型类型。
究其原因，在于Java中的泛型这一概念提出的目的，导致其只是作用于代码编译阶段，在编译过程中，对于正确检验泛型结果后，会将泛型的相关信息擦出，也就是说，成功编译过后的class文件中是不包含任何泛型信息的。泛型信息不会进入到运行时阶段。
对此总结成一句话：泛型类型在逻辑上看以看成是多个不同的类型，实际上都是相同的基本类型。
# 3.类型通配符
接着上面的结论，我们知道，Box<Number>和Box<Integer>实际上都是Box类型，现在需要继续探讨一个问题，那么在逻辑上，类似于Box<Number>和Box<Integer>是否可以看成具有父子关系的泛型类型呢？
为了弄清这个问题，我们继续看下下面这个例子:
public class GenericTest {
public static void main(String[] args) {
Box<Number> name = new Box<Number>(99);
Box<Integer> age = new Box<Integer>(712);
getData(name);
//The method getData(Box<Number>) in the type GenericTest is
//not applicable for the arguments (Box<Integer>)
getData(age); // 1
}
public static void getData(Box<Number> data){
System.out.println("data :" + data.getData());
}
}
我们发现，在代码//1处出现了错误提示信息：The method getData(Box<Number>) in the type GenericTest is not applicable for the arguments (Box<Integer>)。显然，通过提示信息，我们知道Box<Number>在逻辑上不能视为Box<Integer>的父类。那么，原因何在呢？
public class GenericTest {
public static void main(String[] args) {
Box<Integer> a = new Box<Integer>(712);
Box<Number> b = a; // 1
Box<Float> f = new Box<Float>(3.14f);
b.setData(f); // 2
}
public static void getData(Box<Number> data) {
System.out.println("data :" + data.getData());
}
}
class Box<T> {
private T data;
public Box() {
}
public Box(T data) {
setData(data);
}
public T getData() {
return data;
}
public void setData(T data) {
this.data = data;
}
}
这个例子中，显然//1和//2处肯定会出现错误提示的。在此我们可以使用反证法来进行说明。
假设Box<Number>在逻辑上可以视为Box<Integer>的父类，那么//1和//2处将不会有错误提示了，那么问题就出来了，通过getData()方法取出数据时到底是什么类型呢？Integer? Float? 还是Number？且由于在编程过程中的顺序不可控性，导致在必要的时候必须要进行类型判断，且进行强制类型转换。显然，这与泛型的理念矛盾，因此，在逻辑上Box<Number>不能视为Box<Integer>的父类。
好，那我们回过头来继续看“类型通配符”中的第一个例子，我们知道其具体的错误提示的深层次原因了。那么如何解决呢？总不能再定义一个新的函数吧。这和Java中的多态理念显然是违背的，因此，我们需要一个在逻辑上可以用来表示同时是Box<Integer>和Box<Number>的父类的一个引用类型，由此，类型通配符应运而生。
类型通配符一般是使用 ? 代替具体的类型实参。注意了，此处是类型实参，而不是类型形参！且Box<?>在逻辑上是Box<Integer>、Box<Number>...等所有Box<具体类型实参>的父类。由此，我们依然可以定义泛型方法，来完成此类需求。
public class GenericTest {
public static void main(String[] args) {
Box<String> name = new Box<String>("corn");
Box<Integer> age = new Box<Integer>(712);
Box<Number> number = new Box<Number>(314);
getData(name);
getData(age);
getData(number);
}
public static void getData(Box<?> data) {
System.out.println("data :" + data.getData());
}
}
有时候，我们还可能听到类型通配符上限和类型通配符下限。具体有是怎么样的呢？
在上面的例子中，如果需要定义一个功能类似于getData()的方法，但对类型实参又有进一步的限制：只能是Number类及其子类。此时，需要用到类型通配符上限。
public class GenericTest {
public static void main(String[] args) {
Box<String> name = new Box<String>("corn");
Box<Integer> age = new Box<Integer>(712);
Box<Number> number = new Box<Number>(314);
getData(name);
getData(age);
getData(number);
//getUpperNumberData(name); // 1
getUpperNumberData(age); // 2
getUpperNumberData(number); // 3
}
public static void getData(Box<?> data) {
System.out.println("data :" + data.getData());
}
public static void getUpperNumberData(Box<? extends Number> data){
System.out.println("data :" + data.getData());
}
}
此时，显然，在代码//1处调用将出现错误提示，而//2 //3处调用正常。
类型通配符上限通过形如Box<? extends Number>形式定义，相对应的，类型通配符下限为Box<? super Number>形式，其含义为仅Number及他的父类才可以.
# 4.通配符实际使用示例
package genericity;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import org.junit.Test;
public class Demo2 {
@Test
public void fun1(){//集合和数组的较量
/*
* 第一次较量
* 数组：我可以创建一个什么都可以存在的10空间
* 集合：我可以创建一个什么都放而且无限的空间
*/
Object[] arr1 = new Object[10];
List list1 = new ArrayList();
/*
* 第二次较量
* 数组：我可以创建一个只存放String类型的10空间
* 集合:在以前我不行，不过现在我也可以，我可以创建一个只存放String类型的无限空间。
*/
String[] arr2 = new String[10];
List<String> list2 = new ArrayList<String>();
/*
* 第三次较量
* 数组：我可以使用Object[]来存在String[],但是arr3[0] = new Integer(100);//编程不报错，运行报：ArrayStoreException
* 集合：因为泛型的擦除，直接不给我编译通过 List<Object> list3 = new ArrayList<String>()
*/
Object[] arr3 = new String[10];
arr3[0] = new Integer(100);//编程不报错，运行报：ArrayStoreException
// List<Object> list3 = new ArrayList<String>();
/**
* 上面的代码报错，因为泛型只有编译器认识，而JVM对泛型根本不识别，泛型会在
* 运行时擦除，如果上面代码不报错，而且运行时泛型又会擦除，那么就好出现下面的笑话
* list.add(new Integer(100)),那么数组就好笑话集合，你什么东西都能放，
* 还有什么限制，笑话。
*
* 然后我们把这个问题放大，对一个打印集合里面数据的方法，
*/
}
public void fun2(){
List<Integer> intList = new ArrayList<Integer>();
List<String> strList = new ArrayList<String>();
// print1(intList);//直接报错，原因和上面的一样，因为有一个实参向形参赋值的过程，编译器直接不让通过 List<Object> list= intList=new ArrayList<Integer>();
//思考：那每个不同类型的集合都需要不同的打印方法，那方法是也太多了，所以就有了通配符的出现
//这样就可以使用通用的打印方法了
print2(intList);
print2(strList);
}
public void print1(List<Object> list){
}
/**
* 这里的?就是通配符
* @param list
*/
public void print2(List<?> list){
/*
* 思考：虽然都可以调用了，但是却带来了一些参数使用上面的限制
*/
// list.add(new Integer(100));//报错，因为并不知道传递进来的到底是上面，如果是String,那编程通过就笑话了，add()作废
Object obj = list.get(0);//其实这个参数可以使用的原因是因为Object为所有类的父类，不让这个get()方法也作废
/*
* 小结:
* 1、当使用通配符时,对泛型类中的参数为泛型的方法起到了副作用，不能再使用！
* 2、当使用通配符时，泛型类中返回值为泛型的方法，也作废了！
* 通配符的好处：可以使泛型类型更加通用！尤其是在方法调用时形参使用通配符！
*/
}
public void fun3(){
List<Integer> intList = new ArrayList<Integer>();
List<Long> longList = new ArrayList<Long>();
print3(intList);
print3(longList);
}
/**
* 子类统配，必须是Number及Number的子类才可以传参
* 这样的缺点是：降低了参数的灵活性，但是关闭一扇大门就会打开一扇大门
* 因为所有累都是Number的子类，所有返回值可以使用Number来接受，get()方法获得解放，即返回值为泛型的方法可以使用了
* @param list
*/
public void print3(List<? extends Number> list){
Number nu = list.get(0);//正确
// list.add(new Integer(100));//但add()方法还是被废，以为不知道具体传入的哪一个子类，如果传入的是Long，加入Integer就笑话了
}
/**
* 父类统配，只允许Integer传递参数
* 这样的缺点是：降低了参数的灵活性，但是关闭一扇大门就会打开一扇大门
* 好处是因为所有类都是Integer的父类，参数为泛型的所有方法都可以使用了
* 但是相反的，返回值为泛型类型的方法就不能使用，因为子类不能接收父类的值
* @param list
*/
public void print4(List<? super Integer> list){
list.add(new Integer(100));//正确
/*
* 但返回值为泛型的方法就不能使用了
*/
// Integer nu = list.get(0);//报错
}
}