Java基础知识学习笔记

JAVA入门

java特性和优势

简单性
面向对象
可移植性
高性能
分布式
动态性
多线程
安全性
健壮性

java三大版本

JavaSE：标准版（桌面程序，控制台开发等）
JavaME：嵌入式开发（手机、小家电等）
JavaEE：企业级开发（web端，服务器开发等）

JDK、JRE、JVM

JDK: Java Development Kit (java开发者工具)
JRE: Java Runtime Environment (java运行时环境)
JVM: Java Virtual Machine (java虚拟机)

安装开发环境

卸载JDK

删除jdk的安装目录
删除环境变量立的JAVA_HOME
删除path下关于java 的目录
cmd中测试是否删除成功：java -version

安装JDK

网上搜索下载JDK8
安装JDK
记住安装路径
配置环境变量
- JAVA_HOME设为jdk的安装路径
- 新增path的变量：%JAVA_HOME%\bin和%JAVA_HOME%\jre\bin
测试JDK是否安装成功：cmd中java -version

Hello World

新建Hello.java文件

public class Hello{
	public static void main (String [] args) {
		System.out.print("Hello World!");
	}
}

在cmd中切换到上面文件的目录下，执行编译：javac Hello.java
该文件目录下会自动生成可执行的文件Hello.class
执行该文件：java Hello

注意

Java是大小写敏感的
文件名和类名必须保持一致，并且首字母大写

原理

javac是调用的java的编译器，将代码编译成.class文件
java执行.class文件相当于一个解释器去执行，使用的JVM
这也是java能够跨平台执行的关键
java既有编译型的特点又有解释型的特点

JAVA基础

注释

java的注释有三种：

单行注释
```
//这是一行注释
```
多行注释
```
/*
这是一个多行注释
*/
```
文档注释
```
/**
*@Author bGpi
*/
```
参数信息
- @author 作者名
- @version 版本号
- @since 指明需要最早使用的jdk版本
- @param 参数名
- @return 返回值情况
- @throws 异常抛出情况

标识符

关键字

关键字	含义
abstract	表明类或者成员方法具有抽象属性
assert	断言，用来进行程序调试
boolean	基本数据类型之一，声明布尔类型的关键字
break	提前跳出一个块
byte	基本数据类型之一，字节类型
case	用在switch语句之中，表示其中的一个分支
catch	用在异常处理中，用来捕捉异常
char	基本数据类型之一，字符类型
class	声明一个类
const	保留关键字，没有具体含义
continue	回到一个块的开始处
default	默认，例如，用在switch语句中，表明一个默认的分支。Java8 中也作用于声明接口函数的默认实现
do	用在do-while循环结构中
double	基本数据类型之一，双精度浮点数类型
else	用在条件语句中，表明当条件不成立时的分支
enum	枚举
extends	表明一个类型是另一个类型的子类型。对于类，可以是另一个类或者抽象类；对于接口，可以是另一个接口
final	用来说明最终属性，表明一个类不能派生出子类，或者成员方法不能被覆盖，或者成员域的值不能被改变，用来定义常量
finally	用于处理异常情况，用来声明一个基本肯定会被执行到的语句块
float	基本数据类型之一，单精度浮点数类型
for	一种循环结构的引导词
goto	保留关键字，没有具体含义
if	条件语句的引导词
implements	表明一个类实现了给定的接口
import	表明要访问指定的类或包
instanceof	用来测试一个对象是否是指定类型的实例对象
int	基本数据类型之一，整数类型
interface	接口
long	基本数据类型之一，长整数类型
native	用来声明一个方法是由与计算机相关的语言（如C/C++/FORTRAN语言）实现的
new	用来创建新实例对象
package	包
private	一种访问控制方式：私用模式
protected	一种访问控制方式：保护模式
public	一种访问控制方式：共用模式
return	从成员方法中返回数据
short	基本数据类型之一,短整数类型
static	表明具有静态属性
strictfp	用来声明FP_strict（单精度或双精度浮点数）表达式遵循[IEEE 754](https://baike.baidu.com/item/IEEE 754)算术规范
super	表明当前对象的父类型的引用或者父类型的构造方法
switch	分支语句结构的引导词
synchronized	表明一段代码需要同步执行
this	指向当前实例对象的引用
throw	抛出一个异常
throws	声明在当前定义的成员方法中所有需要抛出的异常
transient	声明不用序列化的成员域
try	尝试一个可能抛出异常的程序块
void	声明当前成员方法没有返回值
volatile	表明两个或者多个变量必须同步地发生变化
while	用在循环结构中

java所有的组成部分都需要名字。类名、变量名以及方法名都被称为标识符

表示符注意点

所有的标识符都应该以字母（A-Z或者a-z）、美元符（$）或者下划线（_）开始
首字母之后可以是字母、美元符、下划线或数字的任何字符组合
不能使用关键字作为变量名或方法名
标识符是大小写敏感的

数据类型

Java是一种强类型语言

要求变量的使用要严格符合规定，所有变量都必须先定义后才能使用
Java的数据类型分为两类
1. 基本类型
  - 数值类型
    - 整数类型
      1. byte占1个字节范围：-128~127
      2. short占2个字节范围：-32768~32767
      3. int占4个字节范围：-21474832147483647
      4. long占8个字节范围
    - 浮点类型
      1. float占4个字节
      2. double占8个字节
    - 字符类型
      
      char占2个字节
  - boolean类型
    
    占1位，其值只有true和false
2. 引用类型
  1. 类
  2. 接口
  3. 数组

什么是字节

位（bit）：是计算机内部数据存储的最小单位，11001100是一个8位二进制数

字节（byte）：是计算机数据处理的基本单位，习惯上用大写B来表示

1B=8bit

字符：是指计算机中使用的字母、数字、字和符号

进制
- 二进制（0b开头）
- 十进制
- 八进制（0开头）
- 十六进制（0x开头）

常见转义字符

转义字符	意义	ASCII码值（十进制）
\b	退格(BS) ，将当前位置移到前一列	008
\f	换页(FF)，将当前位置移到下页开头	012
\n	换行(LF) ，将当前位置移到下一行开头	010
\r	回车(CR) ，将当前位置移到本行开头	013
\t	水平制表(HT) （跳到下一个TAB位置）	009
\v	垂直制表(VT)	011
\	代表一个反斜线字符'''	092
'	代表一个单引号（撇号）字符	039
"	代表一个双引号字符	034
\0	空字符(NULL)	000
\ddd	1到3位八进制数所代表的任意字符	三位八进制
\uhhhh	1到2位十六进制所代表的任意字符	二位十六进制

类型转换

容量从低到高的类型顺序为

byte,short,char => int =>long => float => double

注意点

不能对布尔值进行转换
在把高容量转换到低容量的时候，需要强制转换
不能把对象类型转换为不相关的类型
转换的时候可能内存溢出，或者精度误差
操作比较大的数的时候，注意溢出问题
JDK7新特性，数字之间可以用下划线分割，如1000000 = 100_0000

变量

变量就是可以变的量
每个变量都必须声明其类型
java变量是程序中最基本的存储单元，其要素包括**变量名、变量类型和作用域*

变量作用域

类变量
实例变量

局部变量

public class Variable {
    static int allClicks = 0;    //类变量
    String str = "hello world";  //实例变量
    
    public void method () {
        int i = 0;  //局部变量
    }
}

变量的命名规范
- 所有的变量、方法、类名，需见名知意
- 类成员变量：首字母小写和驼峰原则
- 局部变量：首字母小写和驼峰原则
- 常量：大写字母和下划线
- 类名：首字母大写和驼峰原则
- 方法名：首字母小写和驼峰原则

运算符

算术运算符

操作符	描述
+	加法 - 相加运算符两侧的值
-	减法 - 左操作数减去右操作数
*	乘法 - 相乘操作符两侧的值
/	除法 - 左操作数除以右操作数
％	取余 - 左操作数除以右操作数的余数
++	自增: 操作数的值增加1
--	自减: 操作数的值减少1

注意

前缀自增自减法(++a,--a): 先进行自增或者自减运算，再进行表达式运算
后缀自增自减法(a++,a--): 先进行表达式运算，再进行自增或者自减运算

关系运算符

运算符	描述
==	检查如果两个操作数的值是否相等，如果相等则条件为真。
!=	检查如果两个操作数的值是否相等，如果值不相等则条件为真。
>	检查左操作数的值是否大于右操作数的值，如果是那么条件为真。
<	检查左操作数的值是否小于右操作数的值，如果是那么条件为真。
>=	检查左操作数的值是否大于或等于右操作数的值，如果是那么条件为真。
<=	检查左操作数的值是否小于或等于右操作数的值，如果是那么条件为真。

位运算符

操作符	描述	例子
＆	如果相对应位都是1，则结果为1，否则为0	（A＆B），得到12，即0000 1100
\|	如果相对应位都是 0，则结果为 0，否则为 1	（A \| B）得到61，即 0011 1101
^	如果相对应位值相同，则结果为0，否则为1	（A ^ B）得到49，即 0011 0001
〜	按位取反运算符翻转操作数的每一位，即0变成1，1变成0。	（〜A）得到-61，即1100 0011
<<	按位左移运算符。左操作数按位左移右操作数指定的位数。	A << 2得到240，即 1111 0000
>>	按位右移运算符。左操作数按位右移右操作数指定的位数。	A >> 2得到15即 1111
>>>	按位右移补零操作符。左操作数的值按右操作数指定的位数右移，移动得到的空位以零填充。	A>>>2得到15即0000 1111

逻辑运算符

操作符	描述	例子
&&	称为逻辑与运算符。当且仅当两个操作数都为真，条件才为真。	(A && B)为假。
\| \|	称为逻辑或操作符。如果任何两个操作数任何一个为真，条件为真。	(A \|\| B)为真。
！	称为逻辑非运算符。用来反转操作数的逻辑状态。如果条件为true，则逻辑非运算符将得到false。	!(A && B)为真。

赋值运算符

操作符	描述	例子
=	简单的赋值运算符，将右操作数的值赋给左侧操作数	C = A + B将把A + B得到的值赋给C
+ =	加和赋值操作符，它把左操作数和右操作数相加赋值给左操作数	C + = A等价于C = C + A
- =	减和赋值操作符，它把左操作数和右操作数相减赋值给左操作数	C - = A等价于C = C - A
* =	乘和赋值操作符，它把左操作数和右操作数相乘赋值给左操作数	C * = A等价于C = C * A
/ =	除和赋值操作符，它把左操作数和右操作数相除赋值给左操作数	C / = A，C 与 A 同类型时等价于 C = C / A
（％）=	取模和赋值操作符，它把左操作数和右操作数取模后赋值给左操作数	C％= A等价于C = C％A
<< =	左移位赋值运算符	C << = 2等价于C = C << 2
>> =	右移位赋值运算符	C >> = 2等价于C = C >> 2
＆=	按位与赋值运算符	C＆= 2等价于C = C＆2
^ =	按位异或赋值操作符	C ^ = 2等价于C = C ^ 2
\| =	按位或赋值操作符	C \| = 2等价于C = C \| 2

条件运算符（？：）

variable x = (expression) ? value if true : value if false

instanceof 运算符

该运算符用于操作对象实例，检查该对象是否是一个特定类型（类类型或接口类型）。

instanceof运算符使用格式如下：

( Object reference variable ) instanceof  (class/interface type)

Java运算符优先级

类别	操作符	关联性
后缀	() [] . (点操作符)	左到右
一元	expr++ expr--	从左到右
一元	++expr --expr + - ～！	从右到左
乘性	* /％	左到右
加性	+ -	左到右
移位	>> >>> <<	左到右
关系	> >= < <=	左到右
相等	== !=	左到右
按位与	＆	左到右
按位异或	^	左到右
按位或	\|	左到右
逻辑与	&&	左到右
逻辑或	\| \|	左到右
条件	？：	从右到左
赋值	= + = - = * = / =％= >> = << =＆= ^ = \| =	从右到左
逗号	，	左到右

包机制

为了更好地组织类，Java提供了包机制，用于区别类名的命名空间
包语句的语法格式为：
```
package pkg1[.pkg2[,pkg3...]]
```
一般利用公司域名倒置作为包名

Java流程控制

Scanner对象

我们可以通过Scanner类来获取用户的输入
基本语法
```
Scanner s = new Scanner(System.in);
```
通过Scanner类的next()与nextLine()方法获取输入的字符串，在读取前一般需要使用hasNext()与hasNextLine()判断是否还有数据

while循环和do-while循环

区别

while是先判断后执行，do-while是先执行后判断
do-while总是保证循环体会被至少执行一次

增强for循环

主要用于数组或集合的增强型for循环

表达式如下

for (声明语句 ： 表达式) {
	//code
}

//例子
int [] numbers = {1, 2, 3, 4};
for (int x:numbers) {
    System.out.print(x);
}

Java的方法

方法的重载

重载就是在一个类中，有相同的函数名称，但是形参不同的函数
方法的重载规则：
- 方法名必须相同
- 参数列表必须不同（个数不同或类型不同或参数排列顺序不同）
- 方法的返回类型可以相同也可以不同
- 仅仅返回类型不同不足以成为方法的重载

可变参数

JDK 1.5开始，Java支持传递同类型的可变参数给一个方法
在方法声明中，在指定参数类型后加一个省略号(...)
一个方法只能指定一个可变参数，它必须是方法的最后一个参数。任何普通的参数必须在它之前声明
```
public static void fun(int...numbers){}
```

Java的数组

数组的声明和创建

首先必须声明数据变量，才能在程序中使用数组。下面是声明数组变量的语法：

dataType[] arrayName;     //首选的方法
//or
dataType arrayName[];     //效果相同，推荐上面

Java使用new操作符来创建数组，语法如下
```
dataType[] arrayName = new dataType[arraySize]
```
获取数组长度： arrayName.length

内存分析

堆

存放new的对象和数组
可以被所有的线程共享，不会存放别的对象引用

栈

存放基本变量类型（包含这个基本类型的具体数值）
引用对象的变量（存放这个引用在堆里面的具体地址）

静态区

可以被所有的线程共享
包含了所有的class和static变量

三种初始化

静态初始化
```
int[] a = {1, 2, 3};
```

动态初始化

int [] a = new int[2];
a[0] = 1;
a[1] = 2;

数组的默认初始化

数组是引用类型，它的元素相当于类的实例变量，因此数组一经分配空间，其中的每个元素也被按照实例变量同样的方式被隐式初始化。

面向对象

认识面向对象

面向对象的本质就是：以类的方式组织代码，以对象的方式组织（封装）数据
抽象
三大特性
- 封装
- 继承
- 多态
从认识论角度考虑是：先有对象后有类。对象，是具体的事物。类，是抽象的，是对对象的抽象。
从代码运行角度考虑是：先有类后有对象。类是对象的模板。

方法的调用

静态方法和非静态方法

静态方法是和类一起加载的，非静态方法是需要对象new出来之后才加载。因此不能直接调用一个类中的非静态方法，但可直接调用静态方法

静态方法前面使用static修饰
值传递&引用传递

构造器

和类名相同
没有返回值
作用
- new 的本质是在调用构造方法
- 初始化对象的值
注意点

定义有参构造之后，如果想要使用无参构造，需要显示的定义一个无参的构造。

Alt+Insert可快速创建构造函数

this 表示当前类

封装

继承

extends

子类继承了父类，就会拥有父类的全部方法（私有的无法被继承）。

Super

super调用父类的构造方法，显示调用时必须在构造方法的第一行
super必须只能出现在子类的方法或者构造方法中
super和this不能同时调用构造方法
和this的区别
- 代表的对象不同
  - this：本身调用者这个对象
  - super：代表父类对象的引用
- 使用前提不同
  - this：没有继承也可以使用
  - super：只能在继承条件下才能使用
- 构造方法不同
  - this()：本类的构造
  - super()：父类的构造

重写 Override

需要有继承关系，子类重新父类的方法

注意：

方法名必须相同
参数列表必须相同
修饰符：访问可以扩大但不能缩小。public>protected>default>private
抛出的异常：范围可以被缩小，但不能扩大。
不能重写的方法：static、final、private

多态

同一个方法可以根据发送对象的不同而采用多种不同的行为方式
一个对象的实际类型时确定的，但可以指向对象的引用的类型有很多（父类、有关系的类）
多态存在的条件
1. 有继承关系
2. 子类重写父类方法
3. 父类引用指向子类对象
注意：多态时方法的多态，属性没有多态
子类重写了父类的方法，则执行子类的方法

Static

对象中静态代码块是在对象第一次构造时执行，且是第一个执行

public class className {
    {
        System.out.println("匿名代码块");  //第2个执行   一般可赋初始值
    }
    static {
        System.out.println("静态代码块");  //第1个执行，且只执行一次，再new时不执行
    }
    public className () {
        System.out.println("构造方法");    //第3个执行
    }
}

抽象类 abstract

不能new抽象类，只能靠子类去实现它
抽象类中可以写普通方法
抽象方法必须写在抽象类中

接口 interface

区别
- 普通类：只能具体实现
- 抽象类：具体实现和规范（抽象方法）都有
- 接口：只有规范！自己无法写方法。专业的约束。约束和实现分离：面向接口编程。
接口时OO的精髓，是对对象的抽象，最能体现这一点的就是接口
作用
1. 是一种约束
2. 可以定义一些方法，让不同的人实现
3. 所有的方法都是public abstract
4. 所有的变量都是public static final
5. 接口不能被实例化，接口中没有构造方法
6. implements可以实现多个接口
7. 必须要重写接口中的方法

异常

try、catch、finally可以进行异常的捕获和处理
throw可在程序类抛出异常，throws则是在方法上抛出异常，让外层去捕获处理

异常类的结构

异常类结构图

异常类型	说明
Exception	异常层次结构的根类
RuntimeException	运行时异常，多数 java.lang 异常的根类
ArithmeticException	算术谱误异常，如以零做除数
ArraylndexOutOfBoundException	数组大小小于或大于实际的数组大小
NullPointerException	尝试访问 null 对象成员，空指针异常
ClassNotFoundException	不能加载所需的类
NumberF ormatException	数字转化格式异常，比如字符串到 float 型数字的转换无效
IOException	I/O 异常的根类
F ileN otF oundException	找不到文件
EOFException	文件结束
InterruptedException	线程中断
IllegalArgumentException	方法接收到非法参数
ClassCastException	类型转换异常
SQLException	操作数据库异常

经验总结
1. 处理运行时异常时，采用逻辑去合理规避，同时辅助try-catch处理
2. 在多重catch块后面，可以加一个catch（Exception）来处理可能会被遗漏的异常
3. 对于不确定的代码，也可以加上try-catch，处理潜在的异常
4. 尽量去处理异常，切忌只是简单地调用printStackTrace()去打印输出
5. 具体如何处理异常，要根据不同的业务需求和异常类型去决定
6. 尽量添加finally语句块去释放占用的资源。

posted @ 2021-02-15 20:10 bGpi 阅读(72) 评论(0) 编辑收藏举报

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