《Java深入解析-透析Java本质的36个话题》笔记_第一章
# 《Java深入解析》透析Java本质的36个话题笔记
## 第1 章 基本概念1
### 话题1 开门见山——测试你的Java 水平 1
### 话题2 世外隐者——隐居深山的“关键字” 2
goto const是java中的关键字，不允许作为标识符使用
true,false,null 不是关键字，也不能用于标识符，是字面常量。
### 话题3 疑团满腹——标识符更深层的思考6
（1）标识符的定义常见规则：
重新定义：
使用Character的方法可以判断一个字符可不可以作为标识符使用
```java
private static void valid() {
int startNum = 0;
int partNum = 0;
for(int i=0x0000;i<0x10ffff;i++) {
if(Character.isJavaIdentifierStart(i)) {
startNum++;
}
if(Character.isJavaIdentifierPart(i)) {
partNum++;
}
}
System.out.println("Unicode字符集个数："+(0x10ffff+1));
System.out.println("可以作为标识符首的字符个数："+startNum);
System.out.println("可以作为标识符一部分的字符个数："+startNum);
System.out.println("差："+(partNum-startNum));
}
输出：
Unicode字符集个数：1114112
可以作为标识符首的字符个数：101296
可以作为标识符一部分的字符个数：101296
差：2288
```
Unicode字符集范围0x0000-0x10ffff
标识符的字母不局限26个字母，包含了其他的Unicode字符，但只是Unicode字符集的一部分，
不能作为标识符首的字母也不只限0-9数字字符
（2）避免$符号命名标识符
避免使用$符号命名标识符，会出现意想不到的错误，$符号通常用于编译器生成的文件命名，可以查看class文件。
（3）标识符长度
java语言规范中标识符长度是任意的，但在Java虚拟机规范中是有长度限制的。在class文件中，标识符常量字符串存储在CONSTANT_Utf8_info表中，使用2个字节表示字符串长度，最大长度为65535（2^16-1），所以标识符最大长度也是65535，而且仅限于除了空字符null以外的ASCII字符（‘\u0001’-‘\u007f’），使用这个范围以外的字符，最大长度会减少。
### 话题4 鞭长莫及——我的特殊字符，你不能用！10
（1）三种转义
下面的定义会报错
```java
char c1 = '\u0027'; //转义之后为单引号，没有合理的匹配
char c2 = '\u005c'; ////转义之后为\，转义符后面要跟转义的字符
String string = "\u0022"; //转义之后为双引号，没有合理的匹配
char c3 = '\400'; // 八进制转义范围：0-255（'\u0000'-'\u00ff'）,'\400'的十进制表示256
char c4 = '\28'; // 八进制转义只能有0-7数字
```
(2) 回车换行不要使用Unicode转义
```java
char c4 = '\u000a';// 转义为换行
相当于在'后面键入换行符
char c4 = '
';
char c4 = '\u000b';// 转义为回车
相当于在'后面键入回车
char c4 = '
';
// 使用下面两种方式表示回车换行
char c1 = '\n';// 换行
char c2 = '\12';// 换行
char c3 = '\r';// 回车
char c4 = '\15';// 回车
```
（3）区别和联系
Unicode转义在编译器丢弃空白和注释之前就进行转换成其表示的字符，转义序列符和八进制转义的处理要晚。
（4）Unicode增补字符：超出原来的16位限制的字符
U+0000~U+10FFFF 为基本多语言面（BMP）
0x10000-0x10FFFF 为增补字符范围，增补字符使用两个代码单元（一个字符编码使用的最小存储单元）来编码，不能使用char类型常量表示，超出了65535范围。
如：\u10000 要表示为\ud800\udc00
第一个代码单元高代理范围（U+D800~U+DBFF），低代理范围（U+DC00~U+DFFF）
增补字符代理对的值区间为U+D800~U+DFFF，该区间没分配字符。
### 话题5 移星换斗——从byte b = 1 谈类型转换的神秘 16
(1)隐式转换
```java
private void int2Byte() {
// 这是特例，隐式转换
// (1)只使用于对变量类型是byte，short或char赋值的时候
// (2)赋值安全。对超过范围的转换会报错。
byte b = 1;
char c = 1;
short s = 1;
int i = 1;
// 下面的会报错
// byte b2 = i;
// char c2 = i;
// short s2 = i;
}
```
（2）整形转换
整形：byte,short,char,int,long
char无符号(0~65535)，转byte和short都要显式类型转换。
byte,short,char运算结果为int类型。
“+=” 复合运算在赋值时会自动转换结果为左边操作数类型。
byte 转char 要扩展收缩转换：先byte类型扩展转int类型，再从int收缩成char类型。
如：byte值为10，补码
0000 1010
扩展为int类型，补码：
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010
int收缩为char类型，补码：
0000 0000 0000 1010
结果还是10
byte值为-10，补码
1111 1010
扩展为int类型，补码：
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010
int收缩为char类型，截取低16位，补码：
1111 1111 1111 1010
结果就不是10
整形之间的转换，有符号符号位扩展，无符号0扩展。大转小截断。
（3）整形转浮点
所有整形转浮点都是扩展转换，但跟整形之间的扩展转换不同，整形之间的扩展转换是精确的。
### 话题6 扑朔迷离——浮点类型的种种悬疑22
（1）避免浮点数比较
二进制能表示的相邻的浮点值之间存在间隙。
浮点值越大，间隙越大，跟存储方式有关。
当浮点值大到一定程度，对浮点值改变很小，不足以影响浮点值改变。
浮点数量级差别很大时，做加减运算可能无法得到预期的结果。
（2）整形转浮点
当int类型或long类型数值的有效数字多于float或double类型最大有效数字，一些最低有效位就会丢失。
丢失精度采用IEEE754最近舍入算法
（3）浮点转整形
NaN -> int,long 类型为0
+-Infinity（正负无穷） 或超过int或long取值范围，结果为int或long最大值
在int或long取值范围，向0取整
转byte，short，char，先转int再收缩
如：浮点数 -12345678.6 转byte
-12345678.6 转int向0取整-12345678，补码：
1111 1111 0100 0011 1001 1110 1011 0010
收缩转byte，截断低8位：
1011 0010
表示十进制78
收缩转char或short，截断低16位：
1001 1110 1011 0010
char是无符号的，十进制表示40626
short是有符号的，十进制表示-24910
### 话题7 水落石出——浮点结构的最终解密31
（1）存储格式
类型 符号位 指数域 有效位数域
float 1位（第31位） 8位（第23~30位） 23位（第0~22位）
double 1位（第63位） 11位（第52~62位） 52位（第0~51位）
符号位：0为正，1为负
指数域：偏移量方式存储，2^x-1（X为指数位数）
（2）根据指数位和有效位不同，分三类
a.正规化浮点数
当指数域不全为0并且不全为1，该浮点数就是正规化浮点数。
正规化浮点数的有效位数（小数部分）会在实际存储小数值的结果上加1。例如：float类型值99.5f的32位存储结构如下：
0 10000101 10001110000000000000000
二进制的有效位数为0.1000111，加1的二进制结果为1.1000111。而指数部分（133）减去偏移量（2^8-1=127）后的值为6，因此根据浮点值可以表示为v=s*m*2^e，99.5f就可以写成：
99.5f=1*1.1000111*2^6
b.非正规化浮点数
当指数域全为0并且有效位数域不全为0时，该浮点数就是非正规化浮点数。
需要注意的是，非正规化浮点数的指数值为1-偏移量。
例如，float类型值5.877472E-39f的32位存储结构如下：
0 00000000 10000000000000000000000
二进制的有效位数为0.1，实际上也就是这个值（不再加1），指数为1-偏移量，float类型的偏移量为127，即-126，因此该浮点数可以写成：
5.877472E-39f=1*0.1*2^(-126)
c.特殊浮点数
浮点数 符号位 指数域 有效位数域
0 0 全为0 全为0
-0 1 全为0 全为0
正无穷大 0 全为1 全为0
负无穷大 1 全为1 全为0
NaN 任意 全为1 不全为0
（3）近似存储
十进制小数部分转换二进制采用的是乘2取整。
浮点数精度问题的原因：
例如：0.3小数位乘积永远取不到1，就算double类型有52位有效位也不能准确存储。
（4）打印浮点数的二进制形式
int value = Float.floatToIntBits(f);
String s = Integer.toBinaryString(value);
（5）浮点数之间的间隙
浮点数间隙随着浮点值的绝对值增大而增大
```java
// ulp 返回下一个float（double）类型浮点值x与参数的间隙
System.out.println(Math.ulp(0.3f));
float f = 88.88f;
// 下面的用法等价
//nextUp 返回正无穷方向的下一个数值
System.out.println(Math.nextUp(f));
//nextAfter 可以指定方向
System.out.println(Math.nextAfter(f,Float.POSITIVE_INFINITY));//POSITIVE_INFINITY 正无穷
```
（5）浮点精度丢失问题
float值1.6777216E7
十六精致表示:
0x1.0p24
二进制表示:
1 0000 0000 0000 0000 0000 0000
加1：
1 0000 0000 0000 0000 0000 0001
float有效位数只有23位，所以第24位丢失
（6）最近舍入
### 话题8 龙虎争霸——基本for 循环与加强型for 循环的对比45
增强型for循环局限：
在访问集合类元素的时候很方便，不用迭代器iterator
右边变量必须是数组或Iterator类型
底层实现也是基本的for循环