Java入门知识点

Java源代码的流程

　　Java程序由.java文件生成，通过JVM进行编译得到字节文件.class

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

关于class有如下几点规则：

文件的名字必须和class的名字一致（public级别的class名字）。
文件必须只包含一个public访问基本的class（可以包含多个非public级别的class）。

命名规则：

包(其实就是文件夹,用于解决相同类名问题)：包名要求全部小写,一般是公司的域名倒着写 com.heima.包的作用
类或者接口：如果是一个单词,要求首字母大写,如果是多个单词要求每个单词首字母大写(驼峰命名)
方法和变量：如果是一个单词,每个字母都小写,如果是多个单词,从第二个单词开始首字母大写
常量：如果是一个单词,所有字母大写,如果是多个单词也是所有字母大写,但是用_分开 MAX MAX_VALUE

Java语言优势：

　　完全面向对象，安全可靠，跨平台性

（补充）有关于dos命令行方式：

　　dir　　md　　rd　　cd　　cd..　　cd/　　del　　exit

标识符

　　由英文字母，数字，_ ,$组成，其中数字不能开头

数据类型（11）

　8种原子类型（基本数据类型）

整数类型：byte（1）、short（2）、int（4）和long（8）。
小数类型：float（4）和double（8）。
字符类型：char（2）。
布尔类型：bool。

　3种引用数据类型

　　interface、class和array

　小数类型的常量默认是double类型，声明float类型的常量需要使用F作为后缀。

运算符

算术运算符：+、-、*、/ 和 %，两个整数相除，结果还是整数。
赋值运算符：=、+=、-=、*=、/=、%=、&=、|=、~=、^=、<<=、>>= 、 >>>=、++ 和 --。
比较运算符：==、!=、<、<=、> 和 >=。
逻辑运算符：&&、|| 和 !。
位运算符：&、|、~、^、<<、>> 和 >>>。

注意：

字符串数据和任何数据使用+都是相连接，最终都会变成字符串。//System.out.println(“5+5=”+5+5);//5+5=55
出现负数取余只看左边。//System.out.println(-1%5);
s+=5;//只一次赋值运算，进行自动转换
&和&&的区别 [&:无论左边是true是false，右边都运算 &&：当左边为false时，右边不运算。同理，|和||的区别一致]

键盘录入

import java.util.Scanner;
class Demo_Scanner {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入一个整数：");
        int x=sc.nextInt();
        System.out.println(x);
    }
}

控制结构

条件：if-else if-else、switch-case-default和三元运算符（?:）。
循环：while、do-while、for和foreach。
Labeled block。

注意：

if else结构简写格式：变量=（条件表达式）？表达式1：表达式2；
switch语句中被选择类型的值只有四种：byte short int char；
switch语句里case和default定义位置随机，执行顺序从case开始。
语句嵌套形式：循环嵌套（大圈套小圈）

　　//尖朝上，可改变条件，让条件随着外循环变化
　　//尖朝下，可初始化值，让初始化随着外循环变化

　　5. break与continue的区别

　　break:应用范围：选择结构和循环体跳出所在当前循环
　　continue:只能用于循环结构结束本次循环，继续下一次循环

public class Program {

    public static void main(String[] args) {
        task: {
            int age = 25;

            System.out.println("start");

            if (age < 30) {
                break task;
            }

            System.out.println("end");
        }
    }
}

字符串

　　String是拥有“值语义”的引用类型，字符串常量实现了“享元模式”，equals会按照内容进行比较，==按照地址比较。

public class Program {

    public static void main(String[] args) {
        String x = "小咕噜";
        String y = new String("小咕噜");
        
        System.out.println(x.equals(y)); // true
        System.out.println(x == y); // false
    }

}

　为了高效的修改字符串Java引入了StringBuffer。

{
            StringBuffer sb = 
                    new StringBuffer()
                    .append("小")
                    .append("咕")
                    .append("噜");
            
            System.out.println(sb.toString());
        }

数组

　声明语法

　　DataType[] name 或 DataType name[]。

public class Program {

    public static void main(String[] args) {
        {
            String[] strs = { "小", "咕", "噜" };

            for (String item : strs) {
                System.out.print(item);
            }
        }
    }

}

　多维数组

　　只有不等长多维数组DataType[][]，没有DataType[xxx, xxx]。

方法

　　Java中所有的赋值和方法调用都是“按值“处理的，引用类型的值是对象的地址，原始类型的值是其自身。

　　Java支持变长方法参数。

public class Program {

    public static void main(String[] args) {
        print("小咕噜", "大咕噜");
        print(new String[] { "小咕噜", "大咕噜" });
    }

    private static void print(String... args) {
        for (String item : args) {
            System.out.println(item);
        }
    }
}

类

　① 变量在内存中的存储方式：　　

成员变量作用于整个类中，存储于堆内存中，因为对象的存在，才在内存中存在，必有初始化值，可参与运算
局部变量作用于函数中或语句中，存在于栈内存中

　② this的应用：

当定义类中功能时，该函数内部要调用该函数的对象但凡本类功能内部使用了本类对象，都用this表示。
用于区分局部变量和成员变量重名的情况代表本类的对象，代表它所在函数所属对象的引用。
只能定义在构造函数的第一行。

　③ 构造代码块：给所有对象进行统一初始化，优先于构造函数执行

注意：（内存机构：分区）
　　1.栈内存：用于存储局部变量，当数据使用完，所占空间会自动释放
　　2.堆内存：①.数组和对象，通过New建立的实例都存放在堆内存中
　　　　　　　②.每一个实体都有内存地址值
　　　　　　　③.实体中的变量都有默认初始化值
　　　　　　　④.实体不再被使用，会在不确定的时间内被垃圾回收器回收
　　3.方法区，本地方法区，寄存器

public class Program {

    public static void main(String[] args) {
        Point point = new Point(100);

        System.out.print(point);
    }
}

class Point {
    private int x = 0;
    private int y = 0;

    public Point(int x, int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    public Point(int x) {
        this(x, x);
    }

    public String toString() {
        return "(x:" + this.x + ",y:" + this.y + ")";
    }
}

静态成员

　　Java中类似静态构造方法的结构，称之为：静态初始化代码块，与之对应的是实例初始化代码块，见下例：

public class Program {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Point.getValue());
        System.out.println(new Point());
    }
}

class Point {
    private static int value = 0;

    public static int getValue() {
        return value;
    }

    static {
        value++;
    }

    static {
        value++;
    }

    private int x = 0;
    private int y = 0;

    {
        this.x = 10;
    }

    {
        this.y = 10;
    }

    public String toString() {
        return "(x:" + this.x + ",y:" + this.y + ")";
    }
}

注意：

静态方法只能访问静态成员非静态方法既可以静态也可以访问非静态
静态方法中不可以定义this，super等关键字因为静态优先于对象存在
主函数是静态的
类变量随着类的加载而存在于方法区中实例变量随着对象的建立而存在于堆内存中

继承

　　继承使用 extends，抽象类和抽象方法使用abstract声明，向下转型使用 (ChildType)instance，判断是否是某个类型使用 instanceof，见下例：

public class Program {

    public static void main(String[] args) {
        printAnimal(new Animal());
        printAnimal(new Dog());
    }

    private static void printAnimal(Animal animal) {
        if(animal instanceof Dog){
            System.out.println("I am a " + (Dog) animal);
        }
        else
        {
            System.out.println("I am an " + animal);
        }
    }
}

class Animal {
    public String toString() {
        return "Animal";
    }
}

class Dog extends Animal {
    public String toString() {
        return "Dog";
    }
}

重写

　Java中的重写规则比较灵活，具体如下：

除了 private 修饰之外的所有实例方法都可以重写，不需要显式的声明。
重写的方法为了显式的表达重写这一概念，使用 @Override进行注解。
重写的方法可以修改访问修饰符和返回类型，只要和父类的方法兼容（访问级别更高，返回类型更具体）。
可以使用final将某个方法标记为不可重写。
在构造方法中使用 super(xxx, xxx)调用父类构造方法，在常规实例方法中使用 super.method(xxx, xxx)调用父类方法。
Java不支持覆盖（new）。

public class Program {

    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Animal();
        Animal dog = new Dog();

        animal.say();
        dog.say();

        animal.eat(animal);
        dog.eat(dog);
        
        System.out.println(animal.info());
        System.out.println(dog.info());
    }
}

class Animal {
    private String name = "Animal";

    protected void say() {
        System.out.println("Animal" + " " + this.name);
    }

    public void eat(Animal food) {
        System.out.println("Animal eat " + food);
    }

    public Object info() {
        return "Animal";
    }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "Animal";
    }
}

class Dog extends Animal {
    private String name = "Dog";

    @Override
    public final void say() {
        System.out.println("Dog" + " " + this.name);
    }

    @Override
    public final void eat(Animal food) {
        super.eat(food);
        
        System.out.println("Dog eated");
    }

    @Override
    public final String info() {
        return "Dog";
    }

    @Override
    public final String toString() {
        return "Dog";
    }
}

包

Java支持三种导入语法：

导入类型：import xxx.xxx.xxxClass。
导入包：import xxx.xxx.xxx.*。
导入静态成员：import static xxx.xxx.*。

import static util.Helper.*;

public class Program {

    public static void main(String[] args) {
        puts("小咕噜");
    }
}

访问级别

　　Java支持四种访问级别：public、private、protected 和 default（默认），类型和接口只能使用public 和 default，成员和嵌套类型可以使用所有，下面简单的解释一下 protected 和 default。

protected 修饰过的成员只能被自己、子类和同一个包里的（不包括子包）其他类型访问。
default 修改过的类型或成员只能被自己和同一个包里的（不包括子包）其他类型访问。

嵌套类

Java支持如下几种嵌套类：

nested class，定义在类型内部的类型。
1. static nested class，使用 static 声明的 nested class，static nested class 可以访问所有外部类的静态成员。
2. inner class，没有使用 static 声明的 nested class，inner class 可以访问所有外部类的实例成员，inner class 不能定义静态成员。

public class Program {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        OuterClass outer = new OuterClass();
        OuterClass.InnerClass inner = outer.new InnerClass();
        OuterClass.InnerClass.InnerInnerClass innerInner = inner.new InnerInnerClass();
        outer.show();
        inner.show();
        innerInner.show();
        
        OuterClass.StaticNestedClass staticNested=new OuterClass.StaticNestedClass();
        OuterClass.StaticNestedClass.StaticNestedNestedClass staticNestedNested=new OuterClass.StaticNestedClass.StaticNestedNestedClass();
        
        staticNested.show();
        staticNestedNested.show();
    }
}

class OuterClass {
    int x = 1;
    static int i = 1;

    void show() {
        System.out.println(x);
        System.out.println(i);
    }

    class InnerClass {
        int y = 2;

        void show() {
            System.out.println(x);
            System.out.println(y);
        }

        class InnerInnerClass {
            int z = 3;

            void show() {
                System.out.println(OuterClass.this.x);
                System.out.println(y);
                System.out.println(z);
            }
        }
    }

    static class StaticNestedClass {
        static int j = 2;

        void show() {
            System.out.println(i);
            System.out.println(j);
        }

        static class StaticNestedNestedClass {
            static int k = 3;

            void show() {
                System.out.println(i);
                System.out.println(j);
                System.out.println(k);
            }
        }
    }
}

特殊的inner class：local class

public class LocalClassExample {

    static String staticValue = "static value";
    String instanceValue = "instance value";

    public void test() {

        final String finalLocalValue = "final local value";

        class LocalClass {
            void test() {
                System.out.println(staticValue);
                System.out.println(instanceValue);
                System.out.println(finalLocalValue);
            }
        }

        LocalClass local = new LocalClass();
        local.test();
    }
}

除了inner class的规则之外，local class可以访问局部final变量，在Java8中有更多的改进。

注意：

1.被final修饰的类不可以被继承，为了避免被继承，被子类复写功能

2.被final修饰的方法不可以被复写

3.被final修饰的变量是一个常量，只能赋值一次i，既可以修饰成员变量，也可以修饰局部变量作宏定义使用

4.内部类定义在类中的局部位置上时，只能访问该局部被final修饰的局部变量

特殊的local class：anonymous class

public class Program {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        execute(new Action() {
            @Override
            public void execute() {
                System.out.println("执行业务逻辑");
            }
        });
    }

    static void execute(Action action) {
        System.out.println("事物开始");
        action.execute();
        System.out.println("事物结束");
    }
}

interface Action {
    void execute();
}

常量

public final class Program {
    static final String STATIC_CONSTANTS = "STATIC_CONSTANTS";
    final String INSTANCE_CONSTANTS = "INSTANCE_CONSTANTS";

    public static void main(String[] args) {
        final String LOCAL_CONSTANTS = "LOCAL_CONSTANTS";

        System.out.println(STATIC_CONSTANTS);
        System.out.println(new Program().INSTANCE_CONSTANTS);
        System.out.println(LOCAL_CONSTANTS);
        new Program().test("PARAMETER_CONSTANTS");
    }

    public final void test(final String msg) {
        System.out.println(msg);
    }
}

有一点需要注意的是：只有一种情况Java的常量是编译时常量（编译器会帮你替换），其它情况都是运行时常量，这种情况是：静态类型常量且常量的值可以编译时确定。

接口

Java的接口可以包含方法签名、常量和嵌套类，见下例：

public final class Program {
    public static void main(String[] args) {
        Playable.EMPTY.play();

        new Dog().play();
    }
}

interface Playable {
    Playable EMPTY = new EmptyPlayable();

    void play();

    class EmptyPlayable implements Playable {

        @Override
        public void play() {
            System.out.println("无所事事");
        }

    }
}

class Dog implements Playable {

    @Override
    public void play() {
        System.out.println("啃骨头");
    }

}

异常

Java中的异常分为checked和unchecked，checked异常必须声明在方法中或被捕获，这点我觉得比较好，必定：异常也是API的一部分，见下例：

public final class Program {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            test();
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        }
    }

    public static void test() throws Exception {
        throw new Exception("I am wrong!");
    }
}

所有继承Exception的异常（除了RuntimeException和它的后代之外）都是checked异常。

注意：

　　throws：使用在函数上，后面跟的是异常类，可以跟多个，用逗号隔开
　　throw：使用在函数内，跟的是异常对象

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