Java 引用數據類型詳解

一、對象與類

在Java中，引用數據類型主要包括對象和類。Java中的對象是類的一個實例，是引用數據類型。

Java中的類是一組有關聯的方法和屬性的集合。類定義了對象的行為和特徵，是引用數據類型的模板。

對象和類是Java中的重要概念。對象用於存儲和操作實際數據，類用於定義和描述對象的各種屬性和方法。

public class Person {
    private String name;
    private int age;
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public void sayHello() {
        System.out.println("Hello " + name);
    }
}
Person person = new Person();
person.setName("Tom");
person.setAge(20);
person.sayHello();

二、字符串與數組

Java中的字符串和數組也是引用數據類型。字符串是由多個字符組成的序列，可以使用字符串類來操作。數組是由相同類型的元素按一定格式排列的集合。

字符串和數組在Java中有很多應用場景，例如GUI編程、網絡編程、算法實現等。

// 字符串操作示例
String str = "Java is a good language";
System.out.println(str.length());
System.out.println(str.charAt(1));
System.out.println(str.indexOf("good"));
System.out.println(str.substring(5, 11));

// 數組操作示例
int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};
System.out.println(arr.length);
System.out.println(arr[2]);
Arrays.sort(arr);
System.out.println(Arrays.toString(arr));

三、集合與泛型

Java中的集合是一組對象的容器，用於存儲、排序和處理多個對象。Java中的集合框架包括List、Set、Map等常用集合類型。

泛型是Java SE 5中引入的特性，用於實現參數化類型。泛型可以使代碼更靈活、可重用和類型安全。

// 集合操作示例
List list = new ArrayList();
list.add("apple");
list.add("banana");
list.add("orange");
System.out.println("List size: " + list.size());
System.out.println("Element at index 1: " + list.get(1));
list.remove(0);
System.out.println("List after removing first element: " + list.toString());

// 泛型操作示例
class Box {
    private T item;
    public Box(T item) {
        this.item = item;
    }
    public T getItem() {
        return this.item;
    }
}
Box box = new Box("Hello");
System.out.println(box.getItem());

四、接口和抽象類

接口和抽象類是Java中的兩個重要概念。接口是一組方法簽名的集合，不包含方法實現；抽象類是一種特殊的類，無法被實例化，包含抽象方法和非抽象方法。

接口和抽象類通常用於實現多態性和代碼重用，可以減少代碼中的重複和冗餘。

// 接口操作示例
interface Shape {
    public void draw();
}
class Circle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing circle");
    }
}
Shape s = new Circle();
s.draw();

// 抽象類操作示例
abstract class Animal {
    public void sleep() {
        System.out.println("Sleeping");
    }
    public abstract void eat();
}
class Dog extends Animal {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("Eating meat");
    }
}
Animal a = new Dog();
a.sleep();
a.eat();

五、線程與同步

線程和同步是Java中的重要概念，用於實現並發編程和多線程編程。線程是程序執行的單元，可以實現程序的並行執行；同步是為了避免並發問題，保證多線程數據的一致性。

Java中的線程和同步可以使用Thread類和synchronized關鍵字來實現。

// 線程操作示例
class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Thread running");
    }
}
MyThread t = new MyThread();
t.start();

// 同步操作示例
class Counter {
    private int count = 0;
    public synchronized void increment() {
        count++;
    }
    public int getCount() {
        return count;
    }
}
Counter c = new Counter();
Thread t1 = new Thread(() -> {
    for (int i = 0; i  {
    for (int i = 0; i < 1000; i++) {
        c.increment();
    }
});
t1.start();
t2.start();
t1.join();
t2.join();
System.out.println(c.getCount());