Java 基础概念，一篇给你捋清楚

Java 基础概念，一篇给你捋清楚

最近有朋友刚入行，问我 Java 入门到底要搞懂哪些概念。想了想，把我自己当年学 Java 时绕过弯路的地方整理一下，按顺序讲，尽量不整虚的。

一、JDK、JRE、JVM 这三个东西

这三个概念绕晕过不少人，其实一句话就能说明白。

JVM 是 Java 虚拟机，负责执行编译后的字节码文件，也就是那个 .class 文件。我们常说的“一次编写，到处运行”，靠的就是它——不同平台有不同的 JVM 实现，但字节码是同一份。

JRE 是 Java 运行环境，比 JVM 大一圈，等于 JVM 加上运行程序必需的一些核心类库。你的程序只是要跑起来，装个 JRE 就够了。

JDK 是开发工具包，最大，等于 JRE 再加上一堆开发工具，javac、javadoc、jstack 这些都在里面。要写代码，装 JDK。

所以包含关系是 JDK > JRE > JVM，记住这个顺序基本就不会搞混。

二、基本数据类型和引用类型

Java 的数据类型分两大类，八种基本类型加引用类型。

基本类型是 byte、short、int、long、float、double、char、boolean，直接存值，存在栈上（严格说是存在栈帧的局部变量表里）。int 占 4 个字节，long 占 8 个，这个在算内存的时候用得上。

引用类型就多了，类、接口、数组都是。变量里存的不是对象本身，而是对象在堆里的地址，所以叫“引用”。这也是新手最容易懵的地方——两个变量用 == 比较，比的是地址不是内容，要比内容得用 equals：

String a = new String("hello");
String b = new String("hello");
System.out.println(a == b);      // false，地址不同
System.out.println(a.equals(b)); // true，内容相同

顺带说一句 String，它虽然是个类，但因为用得太频繁，JVM 对它做了不少特殊处理，比如字符串常量池。这也是为什么面试总爱问 String 为什么设计成不可变的。

三、面向对象的三大特性

封装、继承、多态，这三个词背了这么多年，其实核心就一层意思：怎么把代码组织得更好维护。

封装就是把数据和操作数据的方法包在类里，内部实现细节藏起来，外面只暴露必要的方法。字段一般设成 private，通过 getter/setter 访问。有人觉得写 getter/setter 很啰嗦，但当几十处代码都直接读你的字段时，你就知道封装的价值了。

继承用 extends，子类拿到父类的字段和方法，可以复用也可以重写。Java 是单继承，一个类只能有一个直接父类，但可以实现多个接口。

多态是三个里面最精髓的。同一个方法调用，跑的时候执行的是哪个版本，取决于对象实际是什么类型：

Animal animal = new Dog();
animal.makeSound(); // 输出狗叫，而不是 Animal 里的默认实现

这就是动态绑定。写框架代码的时候特别依赖这个特性，面向接口编程，底下的实现随便换。

四、接口和抽象类

这两个东西长得像，用途不一样。

抽象类是“是什么”的关系，抽取的是一类事物的公共部分，可以带普通方法和字段。接口是“能做什么”的关系，定义的是一组行为契约，Java 8 之后接口里也能有 default 方法了。

选择上不用太纠结：要复用代码、有明显的父子层级，用抽象类；只关心能力、不关心是谁来实现，用接口。实际项目里接口用得多，因为解耦。

五、集合框架

平时写代码打交道最多的就是 java.util 包下这一堆。

List 是有序可重复，常用 ArrayList 和 LinkedList。绝大多数场景用 ArrayList 就行，底层是数组，随机访问快；LinkedList 是链表，理论上插删快，但实际因为它缓存不友好，多数时候反而不如 ArrayList。

Set 是不可重复，常用 HashSet，底层就是个 HashMap，add 的时候靠 hashCode 和 equals 判断重复。

Map 是键值对，HashMap 是绝对主力。它底层是数组加链表，JDK 8 之后链表长度超过 8 且数组长度达到 64 会转成红黑树，防止哈希冲突严重时查询退化成 O(n)。默认容量 16，负载因子 0.75，扩容翻倍。这些参数面试常问，但更重要的是理解为什么——扩容是有代价的，预估好初始容量能省不少事。

线程安全的场景别用老的 Hashtable，用 ConcurrentHashMap。

六、异常处理

异常分两大类：受检异常和非受检异常。受检异常比如 IOException，编译器强制你处理，要么 try-catch 要么往外抛。非受检异常就是 RuntimeException 及其子类，空指针、数组越界这些，编译器不管你。

实践上有几条朴素的经验。一是别捕获了异常什么都不干，空 catch 块是事故排查时的噩梦。二是别拿异常做流程控制，比如用 NumberFormatException 判断字符串是不是数字，能用正则就别这么写。三是自定义异常别滥用，业务代码里定义个统一的业务异常基类，够用了。

try {
    doSomething();
} catch (IOException e) {
    log.error("处理失败, 参数: {}", param, e); // 异常对象要传进去，堆栈别丢
    throw new BizException("处理失败", e);
}

七、泛型

泛型解决的是类型安全的问题。没有泛型的年代，从集合里取元素都得强转，类型错了要到运行时才炸。有了泛型，这类错误在编译期就能拦住。

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("hello");
String s = list.get(0); // 不用强转

要理解的一点是 Java 的泛型是编译期的，运行时会擦除，泛型信息不在字节码里保留（部分场景例外）。这也是为什么 List<String> 和 List<Integer> 在运行时是同一个 Class，以及为什么不能写 new T() 这种代码。

八、最后

这些概念看着基础，但底层的细节要想全吃透，得在项目里踩过坑才有体会。刚入门不用追求一次全懂，先把封装继承多态和集合这两块用熟，其他的用着用着自然就通了。