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Java 基础知识总结

参考:毕向东—Java 基础知识总结(超级经典)

写代码:

  1. 明确需求。我要做什么?
  2. 分析思路。我要怎么做?1,2,3。
  3. 确定步骤。每一个思路部分用到哪些语句,方法,和对象。
  4. 代码实现。用具体的 java 语言代码把思路体现出来。

学习新技术的四点:

  1. 该技术是什么?
  2. 该技术有什么特点(使用注意):
  3. 该技术怎么使用。demo
  4. 该技术什么时候用?test。

一、java 概述:

1991 年 Sun 公司的 James Gosling 等人开始开发名称为 Oak 的语言,希望用于控制嵌入在有线电视交换盒、PDA 等的微处理器;

1994 年将 Oak 语言更名为 Java;

Java 的三种技术架构:

  • JAVAEE:Java Platform Enterprise Edition,开发企业环境下的应用程序,主要针对 web 程序开发;

  • JAVASE:Java Platform Standard Edition,完成桌面应用程序的开发,是其它两者的基础;

  • JAVAME:Java Platform Micro Edition,开发电子消费产品和嵌入式设备,如手机中的程序;

1,JDK:Java Development Kit:java 的开发和运行环境,java 的开发工具和 jre。

2,JRE:Java Runtime Environment:java 程序的运行环境,java 运行的所需的类库+JVM(java 虚拟机)。

3,配置环境变量:让 java jdk\bin 目录下的工具,可以在任意目录下运行,原因是,将该工具所在目录告诉了系统,当使用该工具时,由系统帮我们去找指定的目录。

环境变量的配置:

①:永久配置方式:

bash
JAVA_HOME=%安装路径%\Java\jdk

path=%JAVA_HOME%\bin

②:临时配置方式:

bash
set path=%path%;C:\Program Files\Java\jdk\bin

特点:系统默认先去当前路径下找要执行的程序,如果没有,再去 path 中设置的路径下找。

classpath 的配置:

①:永久配置方式:

classpath=.;c:\;e:\

②:临时配置方式:

set classpath=.;c:\;e:\

注意:在定义 classpath 环境变量时,需要注意的情况

如果没有定义环境变量 classpath,java 启动 jvm 后,会在当前目录下查找要运行的类文件;

如果指定了 classpath,那么会在指定的目录下查找要运行的类文件。

还会在当前目录找吗?两种情况:

①:如果 classpath 的值结尾处有分号,在具体路径中没有找到运行的类,会默认在当前目录再找一次。

②:如果 classpath 的值结果出没有分号,在具体的路径中没有找到运行的类,不会再当前目录找。

一般不指定分号,如果没有在指定目录下找到要运行的类文件,就报错,这样可以调试程序。

4,javac 命令和 java 命令做什么事情呢?

要知道 java 是分两部分的:一个是编译,一个是运行。

javac:负责的是编译的部分,当执行 javac 时,会启动 java 的编译器程序。对指定扩展名的.java 文件进行编译。 生成了 jvm 可以识别的字节码文件。也就是 class 文件,也就是 java 的运行程序。

java:负责运行的部分.会启动 jvm.加载运行时所需的类库,并对 class 文件进行执行.一个文件要被执行,必须要有一个执行的起始点,这个起始点就是 main 函数.

二:java 语法基础

1,关键字:其实就是某种语言赋予了特殊含义的单词。

保留字:其实就是还没有赋予特殊含义,但是准备日后要使用过的单词。

2,标示符:其实就是在程序中自定义的名词。比如类名,变量名,函数名。包含 0—9、a—z、$、_

注意:

①:数字不可以开头。

②:不可以使用关键字。

3,常量:是在程序中的不会变化的数据。

4,变量:其实就是内存中的一个存储空间,用于存储常量数据。

作用:方便于运算。因为有些数据不确定。所以确定该数据的名词和存储空间。

特点:变量空间可以重复使用。

什么时候定义变量?只要是数据不确定的时候,就定义变量。

变量空间的开辟需要什么要素呢?

①:这个空间要存储什么数据?数据类型。

②:这个空间叫什么名字啊?变量名称。

③:这个空间的第一次的数据是什么? 变量的初始化值。

变量的作用域和生存期:

变量的作用域:

作用域从变量定义的位置开始,到该变量所在的那对大括号结束;

生命周期:

变量从定义的位置开始就在内存中活了;

变量到达它所在的作用域的时候就在内存中消失了;

数据类型:

①:基本数据类型:byte、short、int、long、float、double、char、boolean

②:引用数据类型: 数组、类、接口。

级别从低到高为:byte,char,short(这三个平级)——>int——>float——>long——>double

自动类型转换:从低级别到高级别,系统自动转的;

强制类型转换:什么情况下使用?把一个高级别的数赋给一个别该数的级别低的变量;

运算符号:

①、算术运算符。

+ — * / %

%: 任何整数模 2 不是 0 就是 1,所以只要改变被模数就可以实现开关运算。

+: 连接符。

++——

②、赋值运算符。

= += —= *= /= %=

③、比较运算符。

特点:该运算符的特点是:运算完的结果,要么是 true,要么是 false。

④、逻辑运算符。

& | ^ ! && ||

逻辑运算符除了 ! 外都是用于连接两个 boolean 类型表达式。

  • &: 只有两边都为 true 结果是 true。否则就是 false。

  • |:只要两边都为 false 结果是 false,否则就是 true

  • ^:异或:和或有点不一样。

    • 两边结果一样,就为 false。
    • 两边结果不一样,就为 true.

&&&区别:

  • & :无论左边结果是什么,右边都参与运算。
  • &&:短路与,如果左边为 false,那么右边不参数与运算。

||| 区别:

  • |:两边都运算。
  • ||:短路或,如果左边为 true,那么右边不参与运算。

⑤、位运算符: 用于操作二进制位的运算符。

& | ^

<< >> >>>(无符号右移)

练习:对两个变量的数据进行互换。不需要第三方变量。

java

int a  = 3,b = 5; //——>b = 3,a = 5;

a = a + b; a = 8;

b = a — b; b = 3;

a = a — b; a = 5;

a = a ^ b;//

b = a ^ b;//b = a ^ b ^ b = a

a = a ^ b;//a = a ^ b ^ a = b;

练习:高效的算出 2*8 = 2<<3;

5,语句。

If switch do while while for

这些语句什么时候用?

1)、当判断固定个数的值的时候,可以使用 if,也可以使用 switch。

但是建议使用 switch,效率相对较高。

switch(变量){

case 值:要执行的语句;break;

default:要执行的语句;

}

工作原理: 用小括号中的变量的值依次和 case 后面的值进行对比,和哪个 case 后面的值相同了,就执行哪个 case 后面的语句,如果没有相同的则执行 default 后面的语句;

细节:

①:break 是可以省略的,如果省略了就一直执行到遇到 break 为止;

②、switch 后面的小括号中的变量应该是 byte,char,short,int 四种类型中的一种;

③、default 可以写在 switch 结构中的任意位置;如果将 default 语句放在了第一行,

则不管 expression 与 case 中的 value 是否匹配,程序会从 default 开始执行直到第一个 break 出现。

2)、当判断数据范围,获取判断运算结果 boolean 类型时,需要使用 if。

3)、当某些语句需要执行很多次时,就用循环结构。

while 和 for 可以进行互换。

区别在于:如果需要定义变量控制循环次数。建议使用 for。因为 for 循环完毕,变量在内存中释放。

break:作用于 switch ,和循环语句,用于跳出,或者称为结束。

break 语句单独存在时,下面不要定义其他语句,因为执行不到,编译会失败。当循环嵌套时,break 只跳出当前所在循环。要跳出嵌套中的外部循环,只要给循环起名字即可,这个名字称之为标号。

continue:只作用于循环结构,继续循环用的。

作用:结束本次循环,继续下次循环。该语句单独存在时,下面不可以定义语句,执行不到。

6,函 数:

为了提高代码的复用性,可以将其定义成一个单独的功能,该功能的体现就是 java 中的函数。函数就是体现之一。

java 中的函数的定义格式:

修饰符 返回值类型 函数名(参数类型 形式参数1,参数类型 形式参数1,…){

执行语句;

return 返回值;

}

当函数没有具体的返回值时,返回的返回值类型用 void 关键字表示。

如果函数的返回值类型是 void 时,return 语句可以省略不写的,系统会帮你自动加上。

return 的作用:结束函数。结束功能。

如何定义一个函数?

函数其实就是一个功能,定义函数就是实现功能,通过两个明确来完成:

①、明确该功能的运算完的结果,其实是在明确这个函数的返回值类型。

②、在实现该功能的过程中是否有未知内容参与了运算,其实就是在明确这个函数的参数列表(参数类型&参数个数)。

函数的作用:

1)、用于定义功能。

2)、用于封装代码提高代码的复用性。

注意:函数中只能调用函数,不能定义函数。

主函数:

1)、保证该类的独立运行。

2)、因为它是程序的入口。

3)、因为它在被 jvm 调用。

函数定义名称是为什么呢?

答:

1)、为了对该功能进行标示,方便于调用。

2)、为了通过名称就可以明确函数的功能,为了增加代码的阅读性。

重载的定义是:在一个类中,如果出现了两个或者两个以上的同名函数,只要它们的参数的个数,或者参数的类型不同,即可称之为该函数重载了。

如何区分重载:当函数同名时,只看参数列表。和返回值类型没关系。

7,数 组:用于存储同一类型数据的一个容器。

好处:可以对该容器中的数据进行编号,从 0 开始。数组用于封装数据,就是一个具体的实体。

如何在 java 中表现一个数组呢?两种表现形式。

1)、
元素类型[] 变量名 = new 元素类型[元素的个数];

2)、
元素类型[] 变量名 = {元素1,元素2...};

元素类型[] 变量名 = new 元素类型[]{元素1,元素2...};

二分查找法

java
//二分查找法。必须有前提:数组中的元素要有序。
public static int halfSeach_2(int[] arr,int key){

    int min,max,mid;

    min = 0;

    max = arr.length—1;

    mid = (max+min)>>1; //(max+min)/2;

    while(arr[mid]!=key){

        if(key>arr[mid]){

            min = mid + 1;

        }

        else if(key<arr[mid]){
            max = mid — 1;
        }

        if(max<min){
            return1;
        }

        mid = (max+min)>>1;

    }

    return mid;

}

java分了5片内存。

1:寄存器。2:本地方法区。3:方法区。4:栈。5:堆。

栈:存储的都是局部变量 ( 函数中定义的变量,函数上的参数,语句中的变量 );

只要数据运算完成所在的区域结束,该数据就会被释放。

堆:用于存储数组和对象,也就是实体。啥是实体啊?就是用于封装多个数据的。

1:每一个实体都有内存首地址值。

2:堆内存中的变量都有默认初始化值。因为数据类型不同,值也不一样。

3:垃圾回收机制。

三:面向对象

特点:

  • 1:将复杂的事情简单化。
  • 2:面向对象将以前的过程中的执行者,变成了指挥者。
  • 3:面向对象这种思想是符合现在人们思考习惯的一种思想。

过程和对象在我们的程序中是如何体现的呢?

  • 过程其实就是函数;
  • 对象是将函数等一些内容进行了封装。

匿名对象使用场景:

  • 1:当对方法只进行一次调用的时候,可以使用匿名对象。
  • 2:当对象对成员进行多次调用时,不能使用匿名对象。必须给对象起名字。

在类中定义其实都称之为成员。成员有两种:

  • 1:成员变量:其实对应的就是事物的属性。
  • 2:成员函数:其实对应的就是事物的行为。

所以,其实定义类,就是在定义成员变量和成员函数。但是在定义前,必须先要对事物进行属性和行为的分析,才可以用代码来体现。

java
// 私有的访问权限最低,只有在本类中的访问有效。
private int age;

注意:私有仅仅是封装的一种体现形式而已。

私有的成员:

  • 其他类不能直接创建对象访问,所以只有通过本类对外提供具体的访问方式来完成对私有的访问,可以通过对外提供函数的形式对其进行访问。
  • 好处:可以在函数中加入逻辑判断等操作,对数据进行判断等操作。

总结:开发时,记住,属性是用于存储数据的,直接被访问,容易出现安全隐患,所以,类中的属性通常被私有化,并对外提供公共的访问方法。

这个方法一般有两个,规范写法:对于属性 xxx,可以使用setXXX(),getXXX()对其进行操作。

类中怎么没有定义主函数呢?

  • 注意:主函数的存在,仅为该类是否需要独立运行,如果不需要,主函数是不用定义的。

  • 主函数的解释:保证所在类的独立运行,是程序的入口,被jvm调用。

成员变量和局部变量的区别:

1:成员变量直接定义在类中。局部变量定义在方法中,参数上,语句中。

2:成员变量在这个类中有效。局部变量只在自己所属的大括号内有效,大括号结束,局部变量失去作用域。

3:成员变量存在于堆内存中,随着对象的产生而存在,消失而消失。局部变量存在于栈内存中,随着所属区域的运行而存在,结束而释放。

构造函数:用于给对象进行初始化,是给与之对应的对象进行初始化,它具有针对性,函数中的一种。

特点:

1:该函数的名称和所在类的名称相同。

2:不需要定义返回值类型。

3:该函数没有具体的返回值。

记住:所有对象创建时,都需要初始化才可以使用。

注意事项:一个类在定义时,如果没有定义过构造函数,那么该类中会自动生成一个空参数的构造函数,

为了方便该类创建对象,完成初始化。如果在类中自定义了构造函数,那么默认的构造函数就没有了。

一个类中,可以有多个构造函数,因为它们的函数名称都相同,所以只能通过参数列表来区分。所以,

一个类中如果出现多个构造函数。它们的存在是以重载体现的。

构造函数和一般函数有什么区别呢?

1:两个函数定义格式不同。

2:构造函数是在对象创建时,就被调用,用于初始化,而且初始化动作只执行一次。

一般函数,是对象创建后,需要调用才执行,可以被调用多次。

什么时候使用构造函数呢?

分析事物时,发现具体事物一出现,就具备了一些特征,那就将这些特征定义到构造函数内。

构造代码块和构造函数有什么区别?

构造代码块:是给所有的对象进行初始化,也就是说,所有的对象都会调用一个代码块。只要对象一建立。就会调用这个代码块。

构造函数:是给与之对应的对象进行初始化。它具有针对性。

java
Person p = new Person();

创建一个对象都在内存中做了什么事情?

1:先将硬盘上指定位置的Person.class文件加载进内存。

2:执行main方法时,在栈内存中开辟了main方法的空间(压栈—进栈),然后在main方法的栈区分配了一个变量p。

3:在堆内存中开辟一个实体空间,分配了一个内存首地址值。new

4:在该实体空间中进行属性的空间分配,并进行了默认初始化。

5:对空间中的属性进行显示初始化。

6:进行实体的构造代码块初始化。

7:调用该实体对应的构造函数,进行构造函数初始化。()

8:将首地址赋值给p ,p变量就引用了该实体。(指向了该对象)

封装

封装(面向对象特征之一):是指隐藏对象的属性和实现细节,仅对外提供公共访问方式。

好处:将变化隔离;便于使用;提高重用性;安全性。

封装原则:将不需要对外提供的内容都隐藏起来,把属性都隐藏,提供公共方法对其访问。

this

this:代表对象。就是所在函数所属对象的引用。

this到底代表什么呢?哪个对象调用了this所在的函数,this就代表哪个对象,就是哪个对象的引用。

开发时,什么时候使用this呢?

在定义功能时,如果该功能内部使用到了调用该功能的对象,这时就用this来表示这个对象。

this 还可以用于构造函数间的调用。

调用格式:this(实际参数);

this对象后面跟上 . 调用的是成员属性和成员方法(一般方法);

this对象后面跟上 () 调用的是本类中的对应参数的构造函数。

注意:用this调用构造函数,必须定义在构造函数的第一行。

因为构造函数是用于初始化的,所以初始化动作一定要执行。否则编译失败。

static

static:★★★ 关键字,是一个修饰符,用于修饰成员(成员变量和成员函数)。

特点:

1,想要实现对象中的共性数据的对象共享。可以将这个数据进行静态修饰。

2,被静态修饰的成员,可以直接被类名所调用。也就是说,静态的成员多了一种调用方式。类名.静态方式。

3,静态随着类的加载而加载。而且优先于对象存在。

弊端:

1,有些数据是对象特有的数据,是不可以被静态修饰的。因为那样的话,特有数据会变成对象的共享数据。这样对事物的描述就出了问题。所以,在定义静态时,必须要明确,这个数据是否是被对象所共享的。

2,静态方法只能访问静态成员,不可以访问非静态成员。

因为静态方法加载时,优先于对象存在,所以没有办法访问对象中的成员。

3,静态方法中不能使用this,super关键字。

因为this代表对象,而静态在时,有可能没有对象,所以this无法使用。

4,主函数是静态的。

什么时候定义静态成员呢?或者说:定义成员时,到底需不需要被静态修饰呢?

成员分两种:

1,成员变量。(数据共享时静态化)

该成员变量的数据是否是所有对象都一样:

如果是,那么该变量需要被静态修饰,因为是共享的数据。

如果不是,那么就说这是对象的特有数据,要存储到对象中。

2,成员函数。(方法中没有调用特有数据时就定义成静态)

如果判断成员函数是否需要被静态修饰呢?

只要参考,该函数内是否访问了对象中的特有数据:

如果有访问特有数据,那方法不能被静态修饰。

如果没有访问过特有数据,那么这个方法需要被静态修饰。

成员变量和静态变量的区别:

1,成员变量所属于对象。所以也称为实例变量。

静态变量所属于类。所以也称为类变量。

2,成员变量存在于堆内存中。

静态变量存在于方法区中。

3,成员变量随着对象创建而存在。随着对象被回收而消失。

静态变量随着类的加载而存在。随着类的消失而消失。

4,成员变量只能被对象所调用 。

静态变量可以被对象调用,也可以被类名调用。

所以,成员变量可以称为对象的特有数据,静态变量称为对象的共享数据。

静态的注意:静态的生命周期很长。

静态代码块:就是一个有静态关键字标示的一个代码块区域。定义在类中。

作用:可以完成类的初始化。静态代码块随着类的加载而执行,而且只执行一次(new 多个对象就只执行一次)。如果和主函数在同一类中,优先于主函数执行。

Public:访问权限最大。

static:不需要对象,直接类名即可。

void:主函数没有返回值。

Main:主函数特定的名称。

(String[] args):主函数的参数,是一个字符串数组类型的参数,jvm调用main方法时,传递的实际参数是 new String[0]。

jvm默认传递的是长度为0的字符串数组,我们在运行该类时,也可以指定具体的参数进行传递。可以在控制台,运行该类时,在后面加入参数。参数之间通过空格隔开。jvm会自动将这些字符串参数作为args数组中的元素,进行存储。

静态代码块、构造代码块、构造函数同时存在时的执行顺序:

静态代码块 ———> 构造代码块 ———> 构造函数;

生成Java帮助文档:命令格式:

javadoc –d 文件夹名 –auther –version *.java
java
//格式

/**   

 *类描述

 *@author 作者名

 *@version 版本号

 */

/**

 *方法描述

 *@param  参数描述

 *@return  返回值描述

 */