Java面向對象（2） —— 內存管理、繼承

1、對象內存管理

　　編譯好的Java程序運行在JVM中，JVM爲Java提供並管理所需要的內存空間。JVM內存分爲“堆”、“棧”和“方法區”三個區域，分別用於存儲不同的數據。

1.1、堆

（1）、用於存儲所有new出來的對象（包括成員變量）。
（2）、成員變量的生命週期
　　創建（new）對象時存在堆中，對象被垃圾回收器回收時一併消失。
（3）、垃圾回收器（GC）
　　垃圾回收器（Garbage Collection，GC）是JVM自帶的一個線程（自動運行着的程序），用於回收沒有任何引用指向的對象。
　　GC線程並不一定一發現無引用的對象，就立刻回收。一般情況下，當我們需要GC線程即刻回收無用對象時，可以調用System.gc()方法。System.gc()用於建議JVM馬上調度GC線程回收資源，具體的實現策略取決於不同的JVM系統。
（4）、內存泄漏
　　不再使用的對象沒有被及時的回收。建議一般當對象不再使用時應及時將引用設置爲null。

1.2、棧

（1）、用於存儲正在調用中的方法的所有局部變量。注意這裏的局部變量沒有默認值，必須自行設定初始值。
（2）、調用方法時，在棧中爲該方法分配一塊對應的棧幀。棧幀中包含所有的局部變量（包括參數），方法調用結束時，棧幀消失 ，局部變量一併消失。
（3）、局部變量的生命週期
　　調用方法時存在棧中，方法調用結束時與棧幀一併失效。

1.3、方法區

（1）、Java程序運行時，首先會通過類裝載器載入類文件的字節碼信息（包括方法），經過解析後將其裝入方法區。
（2）、方法只有一份，所有的實例對象共用在方法區中的這一份方法定義，通過this來區分具體的引用。

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2、繼承

2.1、繼承的實現與特性

　　通過extends關鍵字可以實現類的繼承。
　　子類（sub class）可以繼承父類（super class）的成員變量和成員方法，繼承具有傳遞性，同時也可以定義自己的成員變量和成員方法。
　　Java語言不支持多重繼承，一個類只能繼承一個父類，但一個類可以有多個子類。

2.2、super關鍵字

　　子類的構造方法中必須通過super關鍵字調用父類的構造方法，這樣可以妥善的初始化繼承自父類的成員變量。
　　如果子類的構造方法中沒有調用父類的構造方法，Java編譯器會自動的加入對父類無參構造方法的調用（如果該父類沒有無參的構造方法，會有編譯錯誤）。

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3、向上造型

　　一個子類的對象可以向上造型爲父類的類型。即，定義父類型的引用可以指向子類的對象。
　　父類的引用可以指向子類的對象，但通過父類的引用只能訪問父類所定義的成員，不能訪問子類擴展的部分。

package xxx;

public class TetrominoTest {
    public static void main(String[] args) {
        Tetromino t = new T(0,0); //向上轉型
        printTetromino(t);

        Tetromino j = new J(5,4);
        printTetromino(j);//先造型再傳值

        T t1 = new T(4,3);
        printTetromino(t1);//傳值同時造型
        //Tetromino tt = new T(4,3)
    }

    //向上轉型:讓子類公用一種類型---父類型
    public static void printTetromino(Tetromino tt) { // 打牆+格
        Cell[] cells = tt.cells;
        for (int i = 0; i < 20; i++) { // 行
            for (int j = 0; j < 10; j++) { // 列
                boolean flag = true;
                for (int k = 0; k < 4; k++) {
                    if (i == cells[k].row && j == cells[k].col) {
                        System.out.print("* ");
                        flag = false;
                        break;
                    }
                }
                if (flag) {
                    System.out.print("- ");
                }
            }
            System.out.println();
        }
    }

}

class Tetromino { // 父類--圖形類
    Cell[] cells;

    Tetromino() {
        cells = new Cell[4];
    }

    void drop() { // 下落
        for (int i = 0; i < cells.length; i++) {
            cells[i].row++;
        }
    }

    void moveLeft() { // 左移
        for (int i = 0; i < cells.length; i++) {
            cells[i].col--;
        }
    }

    void moveRight() { // 右移
        for (int i = 0; i < cells.length; i++) {
            cells[i].col++;
        }
    }
}

class T extends Tetromino {
    T() {
        this(0, 0); // 調本類構造方法
    }

    T(int row, int col) {
        super(); // 自己不寫則默認添加
        // 調父類的構造方法
        cells[0] = new Cell(row, col);
        cells[1] = new Cell(row, col + 1);
        cells[2] = new Cell(row, col + 2);
        cells[3] = new Cell(row + 1, col + 1);
    }
}

class J extends Tetromino {
    J() {
        this(0, 0);
    }

    J(int row, int col) {
        cells[0] = new Cell(row, col);
        cells[1] = new Cell(row, col + 1);
        cells[2] = new Cell(row, col + 2);
        cells[3] = new Cell(row + 1, col + 2);
    }
}