Java基础语法
整理一些之前学习Java基础语法的部分知识点。
JRE和JDK
- JRE (Java Runtime Environment) ：是Java程序的运行时环境，包含 JVM 和运行时所需要的 核心类库 。
- JDK (Java Development Kit)：是Java程序开发工具包，包含 JRE 和开发人员使用的工具。
我们想要运行一个已有的Java程序，那么只需安装 JRE 即可。
我们想要开发一个全新的Java程序，那么必须安装 JDK 。
常量
常量：是指在Java程序中固定不变的数据。
分类
| 类型 | 含义 | 数据举例 |
|---|---|---|
| 整数常量 | 所有的整数 | 0，1，567，-9 |
| 小数常量 | 所有的小数 | 0.0， -0.1， 2.55 |
| 字符常量 | 单引号引起来,只能写一个字符,必须有内容 | 'a' ， ' '， '好' |
| 字符串常量 | 双引号引起来,可以写多个字符,也可以不写 | "A" ，"Hello" ，"你好" ，"" |
| 布尔常量 | 只有两个值（流程控制中讲解） | true ， false |
| 空常量 | 只有一个值（引用数据类型中讲解） | null |
变量
变量：常量是固定不变的数据，那么在程序中可以变化的量称为变量。
数据类型
数据类型分类
Java的数据类型分为两大类：
- 基本数据类型：包括 整数 、 浮点数 、 字符 、 布尔 。
- 引用数据类型：包括 类 、 数组 、 接口 。
基本数据类型
四类八种基本数据类型：
| 数据类型 | 关键字 | 内存占用 | 取值范围 |
|---|---|---|---|
| 字节型 | byte | 1个字节 | -128~127 |
| 短整型 | short | 2个字节 | -32768~32767 |
| 整型 | int（默认） | 4个字节 | -2的31次方~2的31次方-1 |
| 长整型 | long | 8个字节 | -2的63次方~2的63次方-1 |
| 单精度浮点数 | float | 4个字节 | 1.4013E-45~3.4028E+38 |
| 双精度浮点数 | double（默认） | 8个字节 | 4.9E-324~1.7977E+308 |
| 字符型 | char | 2个字节 | 0-65535 |
| 布尔类型 | boolean | 1个字节 | true，false |
Java中的默认类型：整数类型是 int 、浮点类型是 double 。
数据类型转换
Java程序中要求参与的计算的数据，必须要保证数据类型的一致性，如果数据类型不一致将发生类型的转换。
自动转换
自动转换：将 取值范围小的类型 自动提升为 取值范围大的类型 。
转换规则
范围小的类型向范围大的类型提升， byte、short、char 运算时直接提升为 int 。
byte、short、char‐‐>int‐‐>long‐‐>float‐‐>double
强制转换
强制类型转换：将 取值范围大的类型 强制转换成 取值范围小的类型 。
- 浮点转成整数，直接取消小数点，可能造成数据损失精度。
- int 强制转成 short 砍掉2个字节，可能造成数据丢失。
三元运算符
-
三元运算符格式：
数据类型 变量名 = 布尔类型表达式？结果1：结果2
- 三元运算符计算方式：
- 布尔类型表达式结果是true，三元运算符整体结果为结果1，赋值给变量。
- 布尔类型表达式结果是false，三元运算符整体结果为结果2，赋值给变量。
JShell脚本工具
JShell脚本工具是JDK9的新特性
什么时候会用到 JShell 工具呢，当我们编写的代码非常少的时候，而又不愿意编写类，main方法，也不愿意去编译和运 行，这个时候可以使用JShell工具。
启动JShell工具，在DOS命令行直接输入JShell命令。
接下来可以编写Java代码，无需写类和方法，直接写方法中的代码即可，同时无需编译和运行，直接回车即可
+=符号的扩展
下面的程序有问题吗？
public static void main(String[] args){
short s = 1;
s+=1;
System.out.println(s);
}
分析： s += 1 逻辑上看作是 s = s + 1 计算结果被提升为int类型，再向short类型赋值时发生错误，因为不能将取值范围 大的类型赋值到取值范围小的类型。但是， s=s+1进行两次运算 ， += 是一个运算符，只运算一次，并带有强制转换的特点， 也就是说 s += 1 就是 s = (short)(s + 1) ，因此程序没有问题编译通过，运行结果是2.
常量和变量的运算
下面的程序有问题吗？
public static void main(String[] args{
byte b1=1;
byte b2=2;
byte b3=1 + 2;
byte b4=b1 + b2;
System.out.println(b3);
System.out.println(b4);
}
分析： b3 = 1 + 2 ， 1 和 2 是常量，为固定不变的数据，在编译的时候（编译器javac），已经确定了 1+2 的结果并没 有超过byte类型的取值范围，可以赋值给变量 b3 ，因此 b3 = 1 + 2 是正确的。
反之， b4 = b2 + b3 ， b2 和 b3 是变量，变量的值是可能变化的，在编译的时候，编译器javac不确定b2+b3的结果是什 么，因此会将结果以int类型进行处理，所以int类型不能赋值给byte类型，因此编译失败。
方法重载
方法重载：指在同一个类中，允许存在一个以上的同名方法，只要它们的参数列表不同即可，与修饰符和返 回值类型无关。
-
参数列表：个数不同，数据类型不同，顺序不同。
-
重载方法调用：JVM通过方法的参数列表，调用不同的方法。
数组
数组概念： 数组就是存储数据长度固定的容器，保证多个数据的数据类型要一致。
数组的定义
方式一
-
格式：
数组存储的数据类型[] 数组名字 = new 数组存储的数据类型[长度]; -
举例：
int[] arr = new int[3];
方式二
-
格式：
数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{元素1,元素2,元素3...}; -
举例：
int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};
方式三
-
格式：
数据类型[] 数组名 = {元素1,元素2,元素3...}; -
举例：
int[] arr = {1,2,3,4,5};
Java虚拟机的内存划分
为了提高运算效率，就对空间进行了不同区域的划分，因为每一片区域都有特定的处理数据方式和内存管理方式。
一个数组内存图
public static void main(String[] args) {
int[] arr = new int[3];
System.out.println(arr);//[I@5f150435
}
以上方法执行，输出的结果是[I@5f150435，是数组在内存中的地址。new出来的内容，都是在堆 内存中存储的，而方法中的变量arr保存的是数组的地址。
输出arr[0]，就会输出arr保存的内存地址中数组中0索引上的元素
数组反转
- 实现思想： 数组最远端的元素互换位置。
-
实现反转，就需要将数组最远端元素位置交换
-
定义两个变量，保存数组的最小索引和最大索引
-
两个索引上的元素交换位置
-
最小索引++，最大索引--，再次交换位置
-
最小索引超过了最大索引，数组反转操作结束
public static void main(String[] args) { int[] arr = {1,2,3,4,5}; for(int min = 0, max = arr.length - 1; min <= max; min++, max--){ int temp = arr[min]; arr[min] = arr[max]; arr[max] = temp; } for(int i = 0; i < arr.length; i++){ System.out.println(arr[i]); } }
-
面向对象思想
概述：
Java语言是一种面向对象的程序设计语言，而面向对象思想是一种程序设计思想，我们在面向对象思想的指引下， 使用Java语言去设计、开发计算机程序。 这里的对象泛指现实中一切事物，每种事物都具备自己的属性和行为。面 向对象思想就是在计算机程序设计过程中，参照现实中事物，将事物的属性特征、行为特征抽象出来，描述成计算 机事件的设计思想。 它区别于面向过程思想，强调的是通过调用对象的行为来实现功能，而不是自己一步一步的去 操作实现。
特点：
面向对象思想是一种更符合我们思考习惯的思想，它可以将复杂的事情简单化，并将我们从执行者变成了指挥者。 面向对象的语言中，包含了三大基本特征，即封装、继承和多态。
类和对象
什么是类
- 类：是一组相关属性和行为的集合。可以看成是一类事物的模板，使用事物的属性特征和行为特征来描述该 类事物。
- 属性：就是该事物的状态信息。
- 行为：就是该事物能够做什么。
什么是对象
- 对象：是一类事物的具体体现。对象是类的一个实例，必然具备该类事物的属性和行为。
类和对象的关系
- 类是对一类事物的描述，是抽象的。
- 对象是一类事物的实例，是具体的。
- 类是对象的模板，对象是类的实体。
类的定义格式
public class ClassName{
//成员变量
//成员方法
}
- 定义类：就是定义类的成员，包括成员变量和成员方法。
- 成员变量：和以前定义变量几乎是一样的。只不过位置发生了改变。在类中，方法外。
- 成员方法：和以前定义方法几乎是一样的。只不过把static去掉。
对象的使用格式
创建对象：
类名 对象名 = new 类名();
使用对象访问类中给的成：
对象名.成员变量;
对象名.成员方法();
成员变量和局部变量的区别
变量根据定义位置的不同，给变量起了不同的名字。如下图所示：
- 在类中的位置不同
- 成员变量：类中，方法外
- 局部变量：方法中或者方法声明上(形式参数)
- 作用范围不一样
- 成员变量：类中
- 局部变量：方法中
- 初始化值的不同
- 成员变量：有默认值
- 局部变量：没有默认值。必须先定义，赋值，最后使用
- 在内存中的位置不同
- 成员变量：堆内存
- 局部变量：栈内存
- 生命周期不同
- 成员变量：随着对象的创建而存在，随着对象的消失而消失
- 局部变量：随着方法的调用而存在，随着方法的调用完毕而消失
封装
概述
面向对象编程语言是对客观世界的模拟，客观世界里成员变量都是隐藏在对象内部的，外界无法直接操作和修改。 封装可以被认为是一个保护屏障，防止该类的代码和数据被其他类随意访问。要访问该类的数据，必须通过指定的 方式。适当的封装可以让代码更容易理解与维护，也加强了代码的安全性。
原则
将属性隐藏起来，若需要访问某个属性，提供公共方法对其访问。
封装的步骤
- 使用private关键字来修饰成员变量。
- 对需要访问的成员变量，提供对应的一对 getXxx 方法 、 setXxx 方法。
private的含义
- private是一个权限修饰符，代表最小权限。
- 可以修饰成员变量和成员方法。
- 被private修饰后的成员变量和成员方法，只在本类中才能访问。
this关键字
this代表所在类的当前对象的引用（地址值），即对象自己的引用。
方法被哪个对象调用，方法中给的this就代表那个对象。即谁在调用，this就代表谁。
小贴士：方法中只有一个变量名时，默认也是使用 this 修饰，可以省略不写。
构造方法
当一个对象被创建时候，构造方法用来初始化该对象，给对象的成员变量赋初始值。
小贴士：无论你与否自定义构造方法，所有的类都有构造方法，因为Java自动提供了一个无参数构造方法， 一旦自己定义了构造方法，Java自动提供的默认无参数构造方法就会失效。
构造方法的定义格式
修饰符 构造方法名(参数列表){
// 方法体
}
注意事项：
- 如果你不提供构造方法，系统会给出无参数构造方法。
- 如果你提供了构造方法，系统将不再提供无参数构造方法。
- 构造方法是可以重载的，既可以定义参数，也可以不定义参数。
标准代码--JavaBean
JavaBean 是 Java语言编写类的一种标准规范。符合 JavaBean 的类，要求类必须是具体的和公共的，并且具有无 参数的构造方法，提供用来操作成员变量的 set 和 get 方法。
