练习题题解

java变量命名规则

线程的各种状态

并发和并行的区别

解释一

你吃饭吃到一半，电话来了，你一直到吃完了以后才去接，这就说明你不支持并发也不支持并行。
你吃饭吃到一半，电话来了，你停了下来接了电话，接完后继续吃饭，这说明你支持并发。
你吃饭吃到一半，电话来了，你一边打电话一边吃饭，这说明你支持并行。

并发的关键是你有处理多个任务的能力，不一定要同时。
并行的关键是你有同时处理多个任务的能力。

所以我认为它们最关键的点就是：是否是『同时』。

解释二

Erlang 之父 Joe Armstrong 用一张5岁小孩都能看懂的图解释了并发与并行的区别

并发是两个队列交替使用一台咖啡机，并行是两个队列同时使用两台咖啡机，如果串行，一个队列使用一台咖啡机，那么哪怕前面那个人便秘了去厕所呆半天，后面的人也只能死等着他回来才能去接咖啡，这效率无疑是最低的。
有评论里说，并发是不是一个线程，并行是多个线程？
答：并发和并行都可以是很多个线程，就看这些线程能不能司时被（多个）cpu执行，如果可以就说明是并行，而并发是多个线程被（一个）cpu轮流切换着执行。

JVM JRE和JDK区别与联系

首先三者之间存在包含关系

JVM + 核心类库 = JRE

JRE + java开发工具（javac.exe/jar.exe) = JDK

什么是JVM？

Java Virtual Machine 即Java虚拟机

我们知道Java语言有一个独特的优点就是可以跨平台

像其它语言，比如C，我们要针对不同操作系统windows，mac……各出一套应用程序

而Java则可以做到一个软件在任何的操作系统中都能执行，这就是JVM的功劳

如下图

图片来自高新强老师JAVA课程

本来我们编写的Java代码计算机还是不认识的，但是我们在每一个操作系统上都会配置一个与之相对应的JVM，会帮我们把我们的Java代码翻译成对应操作系统可以识别的内容。

所以说我们在第一次写Java程序时都要先把JVM给装好。

什么是JRE？

Java Runtime Environment 即Java运行环境

JVM + 核心类库 = JRE

刚才不是说只需要装JVM吗？那这个JRE是个什么鬼东西？

是因为只有JVM不能运行，它还需要核心类库，才能保证Java运行

由于JRE包含JVM 因此我们只要直接安装JRE 就顺便把JVM安装了

图片来自高新强老师JAVA课程

什么是JDK?

Java Development Kit 即Java开发工具包

JRE + java开发工具（javac.exe/jar.exe) = JDK

这是因为我们是开发人员,我们是写软件的,软件光能运行不行啊,得给我们一个地方让我们来写代码吧?所以就需要java开发工具给我们腾出一个地儿来,好让我们coding

图片来自高新强老师Java网课

面向过程和面向对象的区别

1. 面向过程

面向过程是一种以事件为中心的编程思想，编程的时候把解决问题的步骤分析出来，然后用函数把这些步骤实现，在一步一步的具体步骤中再按顺序调用函数。

举个例子，下五子棋，面向过程的设计思路是首先分析解决这个问题的步骤：

（1）开始游戏（2）黑子先走（3）绘制画面（4）判断输赢（5）轮到白子（6）绘制画面（7）判断输赢（8）返回步骤（2）（9）输出最后结果。

用函数实现上面一个一个的步骤，然后在下五子棋的主函数里依次调用上面的函数（不同的编程语言有不同的调用方法，我这里写的是直接调用）：

下五子棋{

开始游戏（）；

黑子先走（）；

绘制画面（）；

判断输赢（）；

轮到白子（）；

绘制画面（）；

判断输赢（）；

返回到 黑子先走（）；

输出最后结果；

}

可见，面向过程始终关注的是怎么一步一步地判断棋局输赢的，通过控制代码，从而实现函数的顺序执行。

2. 面向对象

在日常生活或编程中，简单的问题可以用面向过程的思路来解决，直接有效，但是当问题的规模变得更大时，用面向过程的思想是远远不够的。所以慢慢就出现了面向对象的编程思想。世界上有很多人和事物，每一个都可以看做一个对象，而每个对象都有自己的属性和行为，对象与对象之间通过方法来交互。面向对象是一种以“对象”为中心的编程思想，把要解决的问题分解成各个对象，建立对象的目的不是为了完成一个步骤，而是为了描叙某个对象在整个解决问题的步骤中的属性和行为。

在下五子棋的例子中，用面向对象的方法来解决的话，首先将整个五子棋游戏分为三个对象:

（1）黑白双方，这两方的行为是一样的。

（2）棋盘系统，负责绘制画面

（3）规则系统，负责判定犯规、输赢等。

然后赋予每个对象一些属性和行为：

（4）第一类对象（黑白双方）负责接受用户输入，并告知第二类对象（棋盘系统）棋子布局的变化，棋盘系统接收到了棋子的变化，并负责在屏幕上面显示出这种变化，同时利用第三类对象（规则系统）来对棋局进行判定。

可以看出，面向对象是以功能来划分问题，而不是以步骤解决。比如绘制画面这个行为，在面向过程中是分散在了多个步骤中的，可能会出现不同的绘制版本，所以要考虑到实际情况进行各种各样的简化。而面向对象的设计中，绘图只可能在棋盘系统这个对象中出现，从而保证了绘图的统一。

3. 优缺点比较

面向过程

优点：

流程化使得编程任务明确，在开发之前基本考虑了实现方式和最终结果，具体步骤清楚，便于节点分析。

效率高，面向过程强调代码的短小精悍，善于结合数据结构来开发高效率的程序。

缺点：

需要深入的思考，耗费精力，代码重用性低，扩展能力差，后期维护难度比较大。

面向对象

优点:

结构清晰，程序是模块化和结构化，更加符合人类的思维方式；

易扩展，代码重用率高，可继承，可覆盖，可以设计出低耦合的系统；

易维护，系统低耦合的特点有利于减少程序的后期维护工作量。

缺点：

开销大，当要修改对象内部时，对象的属性不允许外部直接存取，所以要增加许多没有其他意义、只负责读或写的行为。这会为编程工作增加负担，增加运行开销，并且使程序显得臃肿。

性能低，由于面向更高的逻辑抽象层，使得面向对象在实现的时候，不得不做出性能上面的牺牲，计算时间和空间存储大小都开销很大。

举例说明两者的优缺点，比如在五子棋游戏中增加悔棋的功能。在面向过程中，从输入到显示再到最后判断的整个步骤都要改动，甚至函数的调用顺序也要改动，而在面向对象的设计中，只需在棋盘系统中增加一个回溯的功能就可以了，黑白双方和规则系统的属性和行为都不需改动。这个例子说明了面向对象程序设计中代码间的相关性低（低耦合特性），使得代码很容易被复用和扩展，同时也说明了面向过程的代码重用性低、扩展能力差。

Java程序编译运行过程

java程序执行过程分为两步，下图为流程示意图

第一步：将java源码(.java文件)通过编译器(javac.exe)编译成JVM文件(.class文件)

第二步：将JVM文件通过java.exe执行，输出结果

通过如上分析，我们发现JVM至关重要，其向上屏蔽了操作系统的差异，也正因为JVM的该作用，才使java这门编程语言能够实现跨平台，

其原理大致可描述为如下：

Java抽象类`abstract`

抽象类除了不能实例化对象之外，类的其它功能依然存在，成员变量、成员方法和构造方法的访问方式和普通类一样。

通常只有继承才能实现类的功能。

Java访问修饰符

通过以下表来说明访问权限：

修饰符	当前类	同一包内	子孙类(同一包)	子孙类(不同包)	其他包
`public`	Y	Y	Y	Y	Y
`protected`	Y	Y	Y	Y/N（说明）	N
`default`	Y	Y	Y	N	N
`private`	Y	N	N	N	N

说明：

子类与基类在同一包中：被声明为 protected 的变量、方法和构造器能被同一个包中的任何其他类访问；
子类与基类不在同一包中：那么在子类中，子类实例可以访问其从基类继承而来的 protected 方法，而不能访问基类实例的protected方法。