Java程序员必需掌握的基础有哪些
小编给大家分享一下Java程序员必需掌握的基础有哪些，希望大家阅读完这篇文章之后都有所收获，下面让我们一起去探讨吧！
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1. 匿名类
Java匿名类很像局部类或内联类，只是没有名字。我们可以利用匿名类，同时定义并实例化一个类。只有局部类仅被使用一次时才应该这么做。
匿名类不能有显式定义的构造函数。相反，每个匿名类都隐含地定义了一个匿名构造函数。
创建匿名类有两种方法：
扩展已有的类（可以是抽象类，也可以是具体类）
创建接口
理解代码的最好方法就是先阅读，所以我们首先来看看代码。
interface Football { void kick(); } class AnnonymousClass { public static Football football = new Football() { @Override public void kick() { System.out.println("Nested Anonymous Class."); } }; public static void main(String[] args) { // anomynous class inside the method Football footballObject = new Football() { @Override public void kick() { System.out.println("Anonymous Class"); } }; footballObject.kick(); AnnonymousClass.football.kick(); } }匿名类可以在类和函数代码块中创建。你也许知道，匿名类可以用接口来创建，也可以通过扩展抽象或具体的类来创建。上例中我先创建了一个接口Football，然后在类的作用域和main()方法内实现了匿名类。Football也可以是抽象类，也可以是与interface并列的顶层类。
Football可以是抽象类，请看下面的代码。
public abstract class Football { abstract void kick(); }匿名类不仅可以是抽象类，还可以是具体类。
// normal or concrete class public class Football { public void kick(){} }// end of class scope.如果Football类没有不带参数的构造方法怎么办？我们可以在匿名类中访问类变量吗？我们需要在匿名类中重载所有方法吗？
// normal or concrete class public class Football { protected int score; public Football(int score) { this.score = score; } public void score(){ System.out.println("Score "+score); }; public void kick(){} public static void main(String[] args) { Football football = new Football(7) { @Override public void score() { System.out.println("Anonymous class inside the method "+score); } }; football.score(); } } // end of class scope.创建匿名类时可以使用任何构造方法。注意这里也使用了构造方法的参数。
匿名类可以扩展顶层类，并实现抽象类或接口。所以，访问控制的规则依然适用。我们可以访问protected变量，而改成private就不能访问了。
由于上述代码中扩展了Football类，我们不需要重载所有方法。但是，如果它是个接口或抽象类，那么必须为所有未实现的方法提供实现。
匿名类中不能定义静态初始化方法或成员接口。
匿名类可以有静态成员变量，但它们必须是常量。
匿名类的用途：
1. 更清晰的项目结构：通常我们在需要随时改变某个类的某些方法的实现时使用匿名类。这样做就不需要在项目中添加新的*.java文件来定义顶层类了。特别是在顶层类只被使用一次时，这种方法非常好用。
2. UI事件监听器：在图形界面的应用程序中，匿名类最常见的用途就是创建各种事件处理器。例如，下述代码：
button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { public void onClick(View v) { // your handler code here } });我们创建了一个匿名类，实现了setOnClickListener接口。当用户点击按钮时会触发它的onClick方法。
2. 多线程
Java中的多线程能够同时执行多个线程。线程是轻量级的子进程，也是处理的最小单位。使用多线程的主要目的是最大化CPU的使用率。我们使用多线程而不是多进程，因为线程更轻量化，也可以共享同一个进程内的内存空间。多线程用来实现多任务。
线程的生命周期
如上图所示，线程的生命周期主要有5个状态。我们来依次解释每个状态。
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New：创建线程的实例后，它会进入new状态，这是第一个状态，但线程还没有准备好运行。
Runanble：调用线程类的start()方法，状态就会从new变成Runnable，意味着线程可以运行了，但实际上什么时候开始运行，取决于Java线程调度器，因为调度器可能在忙着执行其他线程。线程调度器会以FIFO（先进先出）的方式从线程池中挑选一个线程。
3. Blocked：有很多情况会导致线程变成blocked状态，如等待I/O操作、等待网络连接等。此外，优先级较高的线程可以将当前运行的线程变成blocked状态。
4. Waiting：线程可以调用wait()进入waiting状态。当其他线程调用notify()时，它将回到runnable状态。
5. Terminated：start()方法退出时，线程进入terminated状态。
为什么使用多线程？
使用线程可以让Java应用程序同时做多件事情，从而加快运行速度。用技术术语来说，线程可以帮你在Java程序中实现并行操作。由于现代CPU非常快，还可能包含多个核心，因此仅有一个线程就没办法使用所有的核心。
需要记住的要点
多线程可以更好地利用CPU。
提高响应性，提高用户体验
减少响应时间
同时为多个客户端提供服务
创建线程的方法主要有两种：
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扩展Thread类
实现Runnable接口
通过扩展Thread类来创建线程
创建一个类扩展Thread类。该类应当重载Thread类中的run()方法。线程在run()方法中开始生命周期。我们创建新类的对象，然后调用start()方法开始执行线程。在Thread对象中，start()会调用run()。
public class MultithreadingTest extends Thread { public void run() { try{ System.out.println("Thread "+Thread.currentThread().getName()+" is now running"); }catch (Exception ex) { ex.printStackTrace(); } } public static void main(String[] args) { for(int i=0;i<10;i++) { MultithreadingTest multithreadingTest = new MultithreadingTest(); multithreadingTest.start(); } } }也可以通过接口创建类。
下面的代码创建了一个类，实现java.lang.Runnable接口并重载了run()方法。然后我们实例化一个Thread对象，调用该对象的start()方法。
public class MultithreadingTest implements Runnable { @Override public void run() { System.out.println("Thread "+Thread.currentThread().getName()+" is now running"); //To change body of generated methods, choose Tools | Templates. } public static void main(String[] args) { for(int i=0;i<10;i++) { Thread thread = new Thread(new MultithreadingTest()); thread.start(); } } }关注微信公众号：Java技术栈，在后台回复：多线程，可以获取我整理的 N 篇最新多线程教程，都是干货。
Thread类与Runnable接口
扩展Thread类，就无法扩展更多的类，因为Java不允许多重继承。多重继承可以通过接口实现。所以最好是使用接口而不是Thread类。
如果扩展Thread类，那么它还包含了一些方法，如yield()、interrupt()等，我们的程序可能用不到。而在Runnable接口中就没有这些排不上用场的方法。
3. 同步
同步指的是多线程的同步。synchronized的代码块在同一时刻只能被一个线程执行。Java中的同步是个很重要的概念，因为Java是多线程语言，多个线程可以并行执行。在多线程环境中，Java对象的同步，或者说Java类的同步非常重要。
为什么要同步？
如果代码在多线程环境下执行，那么在多个线程中共享的对象之间需要同步，以避免破坏状态，或者造成任何不可预料的行为。
在深入同步的概念之前先来理解一下这个问题。
class Table { void printTable(int n) {//method not synchronized for (int i = 1; i <= 5; i++) { System.out.print(n * i+" "); try { Thread.sleep(400); } catch (Exception e) { System.out.println(e); } } } } class MyThread1 extends Thread { Table t; MyThread1(Table t) { tthis.t = t; } public void run() { t.printTable(5); } } class MyThread2 extends Thread { Table t; MyThread2(Table t) { tthis.t = t; } public void run() { t.printTable(100); } } class TestSynchronization1 { public static void main(String args[]) { Table obj = new Table();//only one object MyThread1 t1 = new MyThread1(obj); MyThread2 t2 = new MyThread2(obj); t1.start(); t2.start(); } }运行这段代码就会注意到，输出结果非常不稳定，因为没有同步。我们来看看程序的输出。
输出：
100 5 200 10 300 15 20 400 500 25
class Table { synchronized void printTable(int n) {//synchronized method for (int i = 1; i <= 5; i++) { System.out.print(n * i+" "); try { Thread.sleep(400); } catch (Exception e) { System.out.println(e); } } } } class TestSynchronization3 { public static void main(String args[]) { final Table obj = new Table();//only one object Thread t1 = new Thread() { public void run() { obj.printTable(5); } }; Thread t2 = new Thread() { public void run() { obj.printTable(100); } }; t1.start(); t2.start(); } }给printTable()方法加上synchronized，那么synchronized的方法在执行结束之前不会让其他线程进入。下面的输出结果就非常稳定了。
输出：
5 10 15 20 25 100 200 300 400 500
类似地，Java的类和对象也可以同步。
注意：我们并不一定需要同步整个方法。有时候最好是仅同步方法的一小部分。Java的synchronized代码段可以实现这一点。
4.序列化
Java中的序列化是一种机制，可以将对象的状态写入到字节流中。相反的操作叫做反序列化，将字节流转换成对象。
序列化和反序列化的过程是平台无关的，也就是说，在一个平台上序列化对象，然后可以在另一个平台上反序列化。
序列化时调用ObjectOutputStream的writeObject()方法，反序列化调用ObjectInputStream类的readObject()方法。
下图中，Java对象被转换成字节流，然后存储在各种形式的存储中，这个过程叫做序列化。图右侧，内存中的字节流转换成Java对象，这个过程叫作反序列化。
为什么要序列化
显然，创建的Java类在程序执行结束或中止后，对象就销毁了。为了避免这个问题，Java提供了序列化功能，通过它可以将对象存储起来，或者将状态进行持久化，以便稍后使用，或者在其他平台上使用。
下面的代码演示了该过程。
public class Employee implements Serializable { private static final long serialVersionUID = 1L; private String serializeValueName; private transient int nonSerializeValueSalary; public String getSerializeValueName() { return serializeValueName; } public void setSerializeValueName(String serializeValueName) { this.serializeValueName = serializeValueName; } public int getNonSerializeValueSalary() { return nonSerializeValueSalary; } public void setNonSerializeValueSalary(int nonSerializeValueSalary) { this.nonSerializeValueSalary = nonSerializeValueSalary; } @Override public String toString() { return "Employee [serializeValueName=" + serializeValueName + "]"; } }import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; import java.io.ObjectOutputStream; public class SerializingObject { public static void main(String[] args) { Employee employeeOutput = null; FileOutputStream fos = null; ObjectOutputStream oos = null; employeeOutput = new Employee(); employeeOutput.setSerializeValueName("Aman"); employeeOutput.setNonSerializeValueSalary(50000); try { fos = new FileOutputStream("Employee.ser"); oos = new ObjectOutputStream(fos); oos.writeObject(employeeOutput); System.out.println("Serialized data is saved in Employee.ser file"); oos.close(); fos.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }输出：
Serialized data is saved in Employee.ser file.
import java.io.FileInputStream; import java.io.IOException; import java.io.ObjectInputStream; public class DeSerializingObject { public static void main(String[] args) { Employee employeeInput = null; FileInputStream fis = null; ObjectInputStream ois = null; try { fis = new FileInputStream("Employee.ser"); ois = new ObjectInputStream(fis); employeeInput = (Employee)ois.readObject(); System.out.println("Serialized data is restored from Employee.ser file"); ois.close(); fis.close(); } catch (IOException | ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("Name of employee is : " + employeeInput.getSerializeValueName()); System.out.println("Salary of employee is : " + employeeInput.getNonSerializeValueSalary()); } }输出：
Serialized data is restored from Employee.ser file Name of employee is : Aman Salary of employee is : 0
需要记住的重点
如果父类实现了Serializable接口，那么子类就不需要实现了，但反过来不一定成立。
只有非静态数据成员可以在序列化过程中保存下来。
静态数据成员和临时数据成员不会在序列化过程中保存下来。所以，如果不想保存某个非静态数据成员，则可以将其设置为transient。
反序列化过程中不会调用对象的构造函数。
关联对象必须实现Serializable接口。
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