1 Java可變長參數(shù)

1.1 概述

Java 的可變長參數(shù)（Varargs）是在 Java 1.5 中引入的功能，允許方法接受任意數(shù)量的相同類型的參數(shù)?？勺儏?shù)的語法是在參數(shù)類型后面加上三個點（...），例如 int... numbers。

1.2 使用規(guī)則

• 可變參數(shù)必須放在參數(shù)列表的最后一位：如果方法有多個參數(shù)，可變參數(shù)必須放在最后。例如：

  public void printNumbers(String prefix, int... numbers) {// 方法體
  }
  

• 只能有一個可變參數(shù)：一個方法中只能有一個可變參數(shù)。

1.3 原理

當使用可變參數(shù)時，Java 會在編譯時創(chuàng)建一個數(shù)組，數(shù)組的大小就是傳入的可變參數(shù)的數(shù)量。然后將這些參數(shù)放入數(shù)組中，并將數(shù)組傳遞給方法。

例如：

public void printNumbers(int... numbers) {for (int number : numbers) {System.out.println(number);}
}

調(diào)用 printNumbers(1, 2, 3) 時，Java 會創(chuàng)建一個 int[] 數(shù)組 {1, 2, 3}，然后傳遞給方法。

1.4 使用場景

可變參數(shù)通常用于需要處理任意數(shù)量相同類型對象的場景。例如：

• 打印任意數(shù)量的整數(shù)
• 計算任意數(shù)量的數(shù)字的和
• 處理任意數(shù)量的字符串

1.5 注意事項

• 避免重載帶有可變參數(shù)的方法：重載帶有可變參數(shù)的方法可能會導致編譯器無法確定調(diào)用哪個方法，從而引發(fā)編譯錯誤。例如：

  public void print(String... args) {// 方法體
  }public void print(String arg1, String... args) {// 方法體
  }
  

  調(diào)用 print("a") 時，編譯器無法確定是調(diào)用第一個方法還是第二個方法。

• 明確指示：如果必須重載帶有可變參數(shù)的方法，確保在調(diào)用時明確指示參數(shù)，避免編譯器混淆。

1.6 示例代碼

public class VarargsExample {public static void main(String[] args) {printNumbers(1, 2, 3);printNumbers(4, 5);printNumbers();}public static void printNumbers(int... numbers) {for (int number : numbers) {System.out.println(number);}}
}

2 Java native方法

2.1 概念

本地方法（Native Method）是用 native 關鍵字修飾的方法，通常不需要用 Java 語言實現(xiàn)。本地方法允許 Java 代碼調(diào)用其他語言（如 C/C++）編寫的代碼。

2.2 JNI：Java Native Interface

JNI（Java Native Interface）是 Java 平臺的一部分，從 Java 1.1 開始引入，允許 Java 代碼與其他語言編寫的代碼進行交互。JNI 主要用于以下場景：

• 標準 Java 類庫不支持的功能
• 調(diào)用已有的 C/C++ 庫
• 提高性能，特別是在需要接近硬件或運行次數(shù)特別多的方法中

2.2.1 JNI 的優(yōu)點

• 擴展 Java 功能：可以通過 JNI 調(diào)用其他語言編寫的庫。
• 性能優(yōu)化：在某些情況下，使用本地代碼可以提高性能。

2.2.2 JNI 的缺點

• 跨平臺性喪失：本地代碼通常不跨平臺，需要在不同系統(tǒng)環(huán)境下重新編譯。
• 安全性降低：本地代碼的不當使用可能導致程序崩潰。

2.3 用 C 語言編寫本地方法

2.3.1 步驟

1. 編寫帶有 native 方法的 Java 類，生成 .java 文件。
2. 編譯 Java 類，生成 .class 文件。
3. 生成頭文件：使用 javah -jni 或 javac -h 生成 .h 文件。
4. 實現(xiàn)本地方法：使用 C/C++ 實現(xiàn) .h 文件中的方法，生成 .c 或 .cpp 文件。
5. 生成動態(tài)鏈接庫：將 C/C++ 編寫的文件生成動態(tài)鏈接庫（如 .dll 或 .so）。

2.3.2 示例：HelloWorld 程序

1. 編寫 Java 類：

   public class HelloJNI {static {System.loadLibrary("hello"); // 加載動態(tài)鏈接庫}public native void sayHello(); // 聲明本地方法public static void main(String[] args) {new HelloJNI().sayHello(); // 調(diào)用本地方法}
   }
   

2. 編譯 Java 類：

   javac HelloJNI.java
   

3. 生成頭文件：

   javac -h . HelloJNI.java
   

   這將生成 HelloJNI.h 文件。

4. 實現(xiàn)本地方法：

   #include <jni.h>
   #include "HelloJNI.h"
   #include <stdio.h>JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloJNI_sayHello(JNIEnv *env, jobject obj) {printf("Hello, JNI!\n");
   }
   

5. 編寫編譯腳本：

   # compile.sh
   gcc -I"$JAVA_HOME/include" -I"$JAVA_HOME/include/darwin" -dynamiclib -o libhello.dylib HelloJNI.c
   

6. 執(zhí)行腳本：

   sh compile.sh
   

7. 運行 Java 程序：

   java HelloJNI
   

2.4 JNI 調(diào)用 C 的流程圖

Java 代碼 -> JNI 接口 -> 本地代碼 (C/C++)

2.5 native 關鍵字

• native 用于修飾方法，表示該方法的實現(xiàn)在外部定義，通常用 C/C++ 實現(xiàn)。

• 語法：

  • 修飾方法的位置必須在返回類型之前。
  • 不能用 abstract 修飾，沒有方法體。
  • 返回值可以是任意類型。

• native 方法示例

public native void sayHello();

2.6 小結

• JNI 允許 Java 代碼與其他語言編寫的代碼進行交互，擴展了 Java 的功能。
• 本地方法 用 native 關鍵字修飾，通常用于調(diào)用 C/C++ 庫或提高性能。
• 注意事項：使用 JNI 會喪失跨平臺性，且本地代碼的不當使用可能導致程序崩潰。

3 Java構造方法

3.1 概念

構造方法（Constructor）是 Java 中的一種特殊方法，用于在創(chuàng)建對象時初始化對象的狀態(tài)。每次使用 new 關鍵字創(chuàng)建對象時，構造方法至少會被調(diào)用一次。如果沒有顯式定義構造方法，編譯器會提供一個默認的無參構造方法。

3.2 創(chuàng)建構造方法的規(guī)則

• 名稱與類名相同：構造方法的名稱必須與類名完全一致。
• 無返回類型：構造方法沒有返回類型，包括 void。
• 不能是抽象的、靜態(tài)的、最終的、同步的：
  • 抽象：構造方法不能被子類繼承，因此用 abstract 修飾沒有意義。
  • 靜態(tài)：構造方法用于初始化對象，因此用 static 修飾沒有意義。
  • 最終：構造方法不能被子類繼承，因此用 final 修飾沒有意義。
  • 同步：多個線程不會同時創(chuàng)建內(nèi)存地址相同的同一個對象，因此用 synchronized 修飾沒有必要。

3.3 語法格式

class class_name {public class_name(){}    // 默認無參構造方法public ciass_name([paramList]){}    // 定義有參數(shù)列表的構造方法…// 類主體
}

3.4 默認構造方法

• 無參構造方法：如果構造方法沒有任何參數(shù)，它就是一個無參構造方法。
• 默認構造方法：如果類中沒有顯式定義構造方法，編譯器會自動提供一個無參構造方法。
• 目的：主要為對象的字段提供默認值。
• 代碼示例

public class DefaultConstructorExample {private int value;// 編譯器提供的默認構造方法public DefaultConstructorExample() {this.value = 0; // 默認值}public static void main(String[] args) {DefaultConstructorExample obj = new DefaultConstructorExample();System.out.println(obj.value); // 輸出: 0}
}

3.5 有參構造方法

• 有參數(shù)的構造方法：可以有一個或多個參數(shù)，用于為不同的對象提供不同的初始值。
• 替代方案：如果沒有有參構造方法，可以通過 setter 方法為字段賦值。
• 代碼示例

public class ParameterizedConstructorExample {private String name;public ParameterizedConstructorExample(String name) {this.name = name;}public static void main(String[] args) {ParameterizedConstructorExample obj = new ParameterizedConstructorExample("Java");System.out.println(obj.name); // 輸出: Java}
}

3.6 重載構造方法

• 構造方法重載：通過提供不同的參數(shù)列表來重載構造方法。編譯器會根據(jù)參數(shù)的數(shù)量和類型來決定調(diào)用哪一個構造方法。
• 代碼示例

public class OverloadedConstructorExample {private int id;private String name;public OverloadedConstructorExample(int id) {this.id = id;}public OverloadedConstructorExample(int id, String name) {this.id = id;this.name = name;}public static void main(String[] args) {OverloadedConstructorExample obj1 = new OverloadedConstructorExample(1);OverloadedConstructorExample obj2 = new OverloadedConstructorExample(2, "Java");System.out.println(obj1.id); // 輸出: 1System.out.println(obj2.id + " " + obj2.name); // 輸出: 2 Java}
}

3.7 構造方法和方法的區(qū)別

特性	方法	構造方法
目的	反映對象的行為	初始化對象的字段
返回類型	可以有返回類型	沒有返回類型
調(diào)用方式	明確的，開發(fā)者通過代碼決定調(diào)用	隱式的，通過編譯器完成
編譯器提供	不會由編譯器提供	如果沒有明確提供無參構造方法，編譯器會提供
名稱	可以和類名相同，也可以不同	必須和類名相同

3.8 復制對象

復制一個對象可以通過以下三種方式完成：

1. 通過構造方法：使用另一個對象作為參數(shù)來創(chuàng)建新對象。
2. 通過對象的值：手動復制對象的每個字段。
3. 通過 Object 類的 clone() 方法：實現(xiàn) Cloneable 接口并重寫 clone() 方法。

• 通過構造方法

public class CopyConstrutorPerson {private String name;private int age;public CopyConstrutorPerson(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}public CopyConstrutorPerson(CopyConstrutorPerson person) {this.name = person.name;this.age = person.age;}public void out() {System.out.println("姓名 " + name + " 年齡 " + age);}public static void main(String[] args) {CopyConstrutorPerson p1 = new CopyConstrutorPerson("沉默王二",18);p1.out();CopyConstrutorPerson p2 = new CopyConstrutorPerson(p1);p2.out();}
}

在上面的例子中，有一個參數(shù)為 CopyConstrutorPerson 的構造方法，可以把該參數(shù)的字段直接復制到新的對象中，這樣的話，就可以在 new 關鍵字創(chuàng)建新對象的時候把之前的 p1 對象傳遞過去。

• 通過對象的值

public class CopyValuePerson {private String name;private int age;public CopyValuePerson(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}public CopyValuePerson() {}public void out() {System.out.println("姓名 " + name + " 年齡 " + age);}public static void main(String[] args) {CopyValuePerson p1 = new CopyValuePerson("沉默王二",18);p1.out();CopyValuePerson p2 = new CopyValuePerson();p2.name = p1.name;p2.age = p1.age;p2.out();}
}

直接拿 p1 的字段值復制給 p2 對象（p2.name = p1.name）

• 通過 Object 類的 clone() 方法

public class ClonePerson implements Cloneable {private String name;private int age;public ClonePerson(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {return super.clone();}public void out() {System.out.println("姓名 " + name + " 年齡 " + age);}public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {ClonePerson p1 = new ClonePerson("沉默王二",18);p1.out();ClonePerson p2 = (ClonePerson) p1.clone();p2.out();}
}

通過 clone() 方法復制對象的時候，ClonePerson 必須先實現(xiàn) Cloneable 接口的 clone() 方法，然后再調(diào)用clone()方法（ClonePerson p2 = (ClonePerson) p1.clone()）。

3.9 小結

• 構造方法雖然沒有返回值，但返回的是類的對象。
• 初始化字段只是構造方法的一種工作，它還可以做更多，比如啟動線程、調(diào)用其他方法等。

4 思維導圖

參考鏈接

1. Java可變參數(shù)詳解，5分鐘教會我妹

2. 手把手教你用 C語言實現(xiàn) Java native 本地方法

3. Java構造方法：打開Java對象創(chuàng)建之門的鑰匙