# Java 基础语法 ## Java 概述 ### Java 语言概述 Java 是 SUN (Stanford University Network, 斯坦福大学网络公司) 于 1995 年推出的一门高级语言。Java 是一种面向 Internet 的编程语言，也是一种完全面向对象，安全可靠，与平台无关的编程语言。 **Java5.0 之后的三大技术框架** - J2EE (Java 2 Platform Enterprise Edition) 企业版 在 Jdk5.0 版本后称为 JAVAEE，是为开发企业环境下的应用程序提供的一套解决方案。该技术体系中包含的技术如 Servlet Jsp 等，主要针对于 Web 应用程序开发。 - J2SE (Java 2 Platform Standard Edition) 标准版 在 Jdk5.0 版本后称为 JAVASE，这是在 Java 基础阶段主要学习的内容，也是 Java 的基础，以后不管从事 Android 开发或者是物联网 + 云计算的开发等，是建立在 JSE 基础上的，因此该技术是 Java 的最核心技术。 - J2ME (Java 2 Platform Micro Edition) 小型版 在 Jdk5.0 版本以后称为 JAVAME，该技术多应用于一些电子产品的嵌入式开发，以前在手机开发上应用的也比较多，但是随着智能手机的发展，现在手机应用程序 (比如 Android 程序) 的开发已经不再使用该技术。 ### JRE 和 JDK 的区别 JRE (Java Runtime Environment)，Java 运行环境。包括 Java 虚拟机 (JVM Java Virtual Machine) 和 Java 程序所需的核心类库等，如果想要运行一个开发好的 Java 程序，计算机中只需要安装 JRE 即可。 JDK (Java Development Kit Java)，开发工具包。JDK 是提供给 Java 开发人员使用的，其中 包含了 Java 的开发工具，也包括了 JRE。所以安装了 JDK，就不用在单独安装 JRE 了。 ### JVM JVM (Java Virtual Machine)，是运行所有 Java 程序的抽象计算机，是 Java 语言的运行环境，是 Java 最具吸引力的特性之一。JVM 读取并处理编译过的与平台无关的字节码 (class) 文件。 ---- ## 基础知识 ### 代码注释 1. 单行注释 ```java // 单行注释 ``` 2. 多行注释 ```java /* 多 行 注 释 */ ``` 3. 文档注释 ```java /** * 文档注释 */ ``` ### 标识符 标识符命名规则： - 由字母、数字、下划线、$ 组成，不能以数字开头 - 区分大小写 - 不能使用关键字和保留字 - 不能使用 Java API 的类名 ### 变量和常量 变量：占据着内存中的某一个存储区域，该区域有名称 (变量名) 和类型 (数据类型)，数据在同一类型范围内不断变化。 定义变量的格式： **数据类型 变量名 = 初始化值** 作用范围：定义开始到定义它的代码块结束 **注意同一作用域内，不允许定义多个同名局部变量！** ### 成员变量和局部变量 1. 局部变量 - 定义在方法内的变量 - 没有默认初始值，使用前必须初始化 - 作用域是从定义开始到定义它的代码块结束 2. 成员变量 - 定义在方法内的变量 - 作用域是在整个类中 ### 基本数据类型 Java 语言有 8 种基本数据类型，按用途分为以下 4 种类别： | 类别 | 数据类型 | | :----- | :--------------------- | | 整数型 | byte、short、int、long | | 小数型 | float、double | | 字符型 | char | | 布尔型 | boolean | ### 基本数据类型转换 #### 向上转型 容量小的类型可**自动转换**为容量大的数据类型！ #### 向下转型 容量大的类型不会转换为容量小的数据类型！ 小转大，自动！自动类型转换 (也叫隐式类型转换) 大转小，强转！强制类型转换 (也叫显式类型转换) ### 运算符 | 类别 | 运算符 | | :--------- | :-------------------------------------- | | 算术运算符 | +、-、\*、/、% | | 复制运算符 | =、+=、-=、*=、/=、%= | | 关系运算符 | >、>=、<、<=、!= | | 条件运算符 | &&、\|\|、!、&、\|、^ | | 位运算符 | &、\|、^、~、\>\>、\<\<、\>\>\>、\<\<\< | “&”和“&&”的区别：单与时，左边无论真假，右边都进行运算。双与时，如果左边为真，右边参与运算，如果左边为假，那么右边不参与运算。 “|”和“||”的区别：同理，双或时，左边为真，右边不参与运算。 ### 表达式和三目运算符 表达式是由数字、运算符和括号等组合能够计算数值的序列，按从高到低优先级依次计算。 三目运算符的格式： ```java x ? y : z; ``` 其中 x 为 boolean 类型表达式，若 x 为 true，则三目运算符的结果为 y 的值，否则为 z 的值。 ### 程序流程控制 1. 顺序结构 程序从上至下依次执行，直到程序的最后。 2. 分支结构 - if-else 语句 - switch-case 语句 **switch 语句只能使用 byte、char、short、int 四种基本类型以及它们的包装类和枚举!** 3. 循环结构 - while: 不知道循环次数 - do-while: 不知道循环次数但是至少执行一次 - for: 知道循环次数 ```java for (1; 2; 3) { 4; } ``` 执行顺序：1 -> 2 -> 4 -> 3 -> 2 -> 4 -> 3 **无限循环格式** ```java while (true) { // do something } // or for (;;) { // do something } ``` 4. 控制循环结构 - break: 终止本层循环 - continue: 跳过本次循环 ---- ## 方法与数组 ### 方法的定义 方法是一组为了实现特定功能的代码块的集合。 ### 方法的格式 ```java [修饰符] 返回值类型 方法名([参数类型 形式参数1, 参数类型 形式参数2, ...]) { 执行语句; [return 返回值;] } ``` ### 方法里的属性 访问控制符是限定方法的可见范围。按可见范围从大到小依次是：`public`、`protected`、无、`private`，其中默认为无访问控制符。 | 属性 | 含义 | | :--------- | :----------------------- | | 形式参数 | 方法调用时接收输入的数据 | | 实际参数 | 方法调用时实际传入的数据 | | 返回值 | 方法执行完后返回的数据 | | 返回值类型 | 返回值的数据类型 | | 方法签名 | 方法名和方法的参数列表 | ### 重载 在同一个类中，允许存在一个以上的同名方法，只要它们的参数个数或者参数类型或者参数顺序不同即可。 函数重载与返回值类型无关，只与参数列表有关。 ```java // eg. public void func(int a); public int func(); public void func(int a, String s); ``` ### 可变参数 从 java5 开始出现了可变参数，这是对 java 方法及数组的拓展! 可变参数定义格式： ```java 返回值类型 方法名(参数类型 ... 形式参数) { // do something } ``` **可变参数只能出现在参数列表的最后！** 调用可变参数的方法时，编译器为该可变参数隐含创建一个数组，在方法体中以数组的形式访问可变参数。 ---- ### 数组简介 数组 (Array) 是 Java 语言中内置的一种基本数据存储结构，通俗的理解，就是一组数的集合。 - 数组的元素编号从 0 开始，依次递增，方便访问。 - 必须先声明数组，再给数组分配内存。 - 数组对应内存中的一段连续空间。 - 数组元素是同一类数据类型。 ### 一维数组 1. 声明 ```java type varName[]; // or type[] varName[]; // 推荐 ``` 2. 初始化 - 静态初始化：初始化时指定每个数组元素的初始值，由系统决定数组长度。 ```java 数组名 = new 数组类型[]{元素1，元素2，...}; // or 数组名 = {元素1，元素2，...}; // 简化 ``` - 动态初始化：初始化时指定数组长度，由系统为数组元素分配初始值。 ```java 数组名 = new 数组类型[数组长度]; ``` **静态初始化和动态初始化不能同时使用！** 3. 数组的使用 ```java public class Demo { public static void main(String[] args) { int[] age = {1, 2, 3, 4, 5}; for (int i = 0; i < age.length - 1; ++i) { System.out.println("age[" + i + "] = " + age[i]); } } } ``` ### 二维数组 二维数组其实是一个大的一维数组，它的每一个元素都是一个一维数组，可以看作是一张表格。 ```java int[][] arr = {{1, 2}, {3, 4}}; // 静态初始化 int[][] arr = new int[2][2]; // 动态初始化 ``` ### Arrays 类 使用数组工具类可以节省时间，提高效率，注意常查阅 api！ ```java static int binarySearch(type[] a, type key); // 二分搜索法 static int binarySearch(type[] a, int fromIndex, int toIndex, type key); // 二分搜索法 static boolean[] copyOf(type[] original, int newLength); // 复制指定的数组 static byte[] copyOfRange(type[] original, int from, int to); // 将数组的指定范围复制到一个新数组 static boolean equals(type[] a, type[] a2); // 判断数组元素相等 static void fill(type[] a, type val); // 数组所有元素都赋为 val static void fill(type[] a, int fromIndex, int toIndex, type val); // 数组元素都赋为 val static void sort(type[] a); // 按升序排序 static void sort(type[] a, int fromIndex, int toIndex); // 按升序排序 static String toString(type[] a); // 返回字符串表示形式 ``` ### for-each ```java for (type varName : arrName) { // do something } ``` ---- ## 面向对象 ### 什么叫面向对象 面向对象 (Object-Oriented，简称 OO) 就是一种常见的程序结构设计方法。面向对象思想的基础是将相关的数据和方法放在一起，形成一种新的复合数据类型。 **面向对象的三个特征：** - 封装 - 继承 - 多态 面向过程强调的是具体的功能实现，面向对象强调的是具备功能的对象。 ### 类 类 (class) 是Java 语言的最小编程单位，也是设计和实现Java 程序的基础。 类是一组事物共有特征和功能的描述。类是抽象的，对象是具体的。 类的定义格式： ```java [修饰符] class 类名 { 构造方法; 字段; 方法; } ``` ### 构造方法 - 构造方法是用来构造类的实例，每一个类都有默认的无参构造方法。 - 字段是类或对象所包含的数据，对类状态的一种描述。 - 方法是类或对象的特征或行为。 作用：给类中的字段初始化，可以用来创建对象。 **构造方法与类名相同，没有返回值。多个构造方法以重载的形式存在。** ### static `static` 的特点： - 随着类的加载而加载 - 优先于对象存在 - 被所有对象所共享 - 可以直接被类名调用 1. 静态方法只能访问静态成员，但是非静态方法可以访问静态成员。 2. 静态方法中不可以使用 `this`、`super` 关键字 3. 利用类名调用静态 main 方法会陷入死循环，导致内存溢出，jvm 自动停止！ `static` 修饰的字段和方法表示属于类共用，而不属于单个实例。既可以通过类调用，也可以通过实例调用。 ### 匿名对象 匿名对象是指一个没有名字的对象，只能调用一次。 ### this `this` 表示当前对象。 在类的构造器中相互调用，`this` 只能写在构造方法的第一行！ TODO ---- ## 异常处理 ---- ## 常用类 ---- ## 线程技术 ---- ## 集合框架 ---- ## IO 操作 ---- ## 网络编程 ---- ## 反射机制 ----