java基础知识一

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1. Java基础知识图解

java基础知识一

2.技术体系平台

       1995年Sun公司推出的高级编程语言；2010年被Oracle公司收购。
        Java SE(Java Standard Edition)标准版：面向桌面级应用，提供完整的Java核心API；
        Java EE(Java Enterprise Edition)企业版：为开发企业环境下的应用程序提供一套解决方案。技术体系包含：Servlet、Jsp等，主要针对Web应用程序开发，称J2EE；
        Java ME(Java Micro Edition)小型版：支持在移动终端(手机、PDA)运行，对Java API有所精简，加入针对移动端的支持，此版本称J2ME；
        Java Card：支持一些Java小程序Applets运行在小内存设备如智能卡上的平台。

3.概述和特点

3.1.概述

Java从C和C++继承许多成份，是类C发展和衍生的产物。Java变量声明、操作符、参数传递和流程控制等都与C和C++语言完全相同。是一个纯粹的面向对象的程序设计语言，继承了C++面向对象技术的核心，以引用取代C中的指针、运算符重载（operator overloading）、以接口取代多重继承等特性，增加垃圾回收器功能，用于回收不再被引用的对象所占据的内存空间。JDK1.5又引入了泛型编程（Generic Programming）、类型安全的枚举、不定长参数和自动装/拆箱。

3.2.特点

        面向对象oop：基本概念：类和对象；三大特性：封装、继承和多态；支持单继承，并以接口多实现补充单继承。
        健壮性：吸收C/C++的优点，去掉影响程序健壮性的部分，如指针、内存的申请与释放等，增加异常处理机制和垃圾回收机制。提供一个相对安全的内存管理和访问机制，是强类型语言。
跨平台性：Java应用程序可在不同系统上运行。原理：只需安装一个Java虚拟机 (JVM Java   Virtual Machine) 即可，因Java程序在操作系统中运行由JVM负责。
        简单性：抛弃c++的指针和多继承，加入垃圾回收机制、多线程；高性能、安全的。
解释型语言，还有javaScript、PHP；像c、c++是编译性语言
        Java虚拟机机制屏蔽底层运行平台的差别，实现了“一次编译，到处运行”，java文件被编译成class字节码文件，.class文件可在不同Java虚拟机（JVM）上执行。

4.Java环境和安装

4.1.JDK、JRE和JVM

        JDK：提供给开发人员使用，包含java的开发工具和JRE。
        JRE：由Java虚拟机(JVM)和Java核心类库等组成。运行Java程序，只需安装JRE即可。
        JDK = JRE + 开发工具集(Javac编辑工具等)
        JRE = JVM + Java SE标准类库

4.2.环境安装和配置

第一步：我的电脑——属性——高级系统设置——环境变量，新建JAVA_HOME变量，值为jdk的安装目录，例如：D:softwareJava8jdk1.8.0_131。
第二步：系统变量——新建CLASSPATH 变量变量值填写.;%JAVA_HOME%lib;%JAVA_HOME%lib ools.jar（注意最前面有一点）
CLASSPATH环境变量是用于设置Java编译器和运行时系统（JVM）在查找类文件时的搜索路径。当编译或运行时，编译器和JVM需要找到所需的类文件，以便正确加载和执行程序。
第二步：编辑path环境变量，新增%JAVA_HOME%bin;%JAVA_HOME%jrebin;（如果Path的变量值末尾有没有分号，先输入英文分号再输入上面的代码）

5.转义符、注释和路径

5.1.转义符

输入tab键，可实现命令补全。转义字符： (制表符)、 (换行符)、\()、"(")、'(')、 (回车)。

5.2.注释

类型格式说明单行注释// 注释文字单行和多行注释，被注释的文字，不会被JVM解释执行，不参与程序编译和运行；多行注释里不允许多行注释嵌套；文档注释的内容可被JDK提供的工具 javadoc 所解析，生成一套以网页文件形式体现的该程序的说明文档，操作方式： javadoc -d mydoc -author -verdion 源文件名称.java多行注释/* 注释文字 */文档注释 (java特有)/
@author 指定java程序的作者
@version 指定源文件的版本
*/

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5.3.路径

6. 程序

6.1.helloWorld程序

编写java源文件、编译用javac命令编译java源文件：javac 源文件名.java、运行用java命令解释运行.class字节码文件：java 类名。

Java源文件以“.java”为扩展名，基本组成部分是类（class）；程序执行入口是main方法：格式固定；严格区分大小写。方法由一条条语句构成，每条以“;”结束；大括号是成对出现缺一不可。
一个java源文件中可声明多个class类，数量不限。但最多声明一个public类，且被public声明的类名必须与源文件名相同；编译后每个类都会生成一个.class的字节码文件，与类名相同。

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6.2.Java代码规范

类、方法的注释，以javadoc的方式写；非JavaDoc的注释，往往给代码维护者看，着重代码意思，修改时需注意问题等；使用tab操作，实现缩进，默认整体向右移动，用shift+tab整体左移；运算符和=两边习惯加一个空格；源文件使用utf-8编码。

7.关键字和标识符

7.1.关键字和保留字

被赋予特殊含义、专门用途的字符串(单词)，并且字母要小写，在程序中不能另作它用。

用于定义数据类型的关键字classintefaceenumbyteshortintlongfloatdoublecharbooleanvoid 用于定义流程控制的关键字ifelseswitchcasereturnwhiledoforbreakcontinue 用于定义访问权限修饰符的关键字privateprotectedpublicdefault 用于定义类，函数，变量修饰符的关键字abstractfinalstaticsynchronized 用于定义类与类之间关系的关键字extendsimplements 用于定义建立实例及引用实例，判断实例的关键字newthissuperinstanceof 用于异常处理的关键字trycatchfinallythrowthrows 用于包的关键字packageimport 其他修饰符关键字nativestrictfptransientvolatileassert 用于定义数据类型值的字面值truefalsenull

Java保留字：goto 、const，注意：区分大小写。

7.2.标识符的使用

        标识符：对变量、方法、类、接口和包等命名的字符串，可理解为自己命名的字符序列。
        命名规则：由26个英文字母大小写、0-9、_或$组成。不能以数字开头；不能直接用关键字或保留字，但能包含关键字和保留字；严格区分大小写，长度无限制，不能包含空格等。
        名称命名规范：包名：多单词组成时所有字母小写：xxxyyyzzz；类名、接口名：多单词组成时，单词的首字母大写：XxxYyyZzz；变量名、方法名：多单词组成时，第一个单词首字母小写，第二个单词开始首字母大写：xxYyZzz；常量名：所有字母都大写，多单词时每个单词用下划线连接：XXX_YYY_ZZZ。

8.常量和变量

8.1.常量

常量：运行程序时，值不能改变的量。整数常量：88(十进制)、077(八进制)、11E(十六进制)；浮点型常量：3.4f(float)、3.4(double型)；布尔常量：true、false；字符常量：'A'、' '字符(转义)、'\'特殊；字符串常量：“你好帅"；null常量：null；符号常量：final double p = 3.14。

8.2.变量

内存中的一个存储区域，该区域的数据可在同一类型范围内不断变化。程序中最基本的存在单元，包含变量类型、变量名和变量值。java是强类型语言：所有的变量必须先声明后使用，指定类型的变量只接受该类型与之匹配的值。
Java中每个变量必须先声明和赋值才能使用，用变量名可访问这块区域的数据。作用域：在定义内的一对{ }中，只有在其作用域中才有效，同一个作用域，不能定义重名的变量。

类型语法举例 声明变量数据类型变量名称;int var; 变量赋值变量名称 = 值;var = 10; 声明和赋值变量数据类型变量名 = 初始化值; int var = 10;

步骤：声明变量：根据数据类型在内存申请空间。赋值：将数据存储至对应的内存空间并赋值。作用域：规定变量所能使用的范围，只在其作用域内才能使用。

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8.3.成员变量和局部变量

根据变量的声明位置分为成员变量和局部变量，并且都有各自的生命周期。

变量类型 分类 作用域 成员变量以static修饰为类变量，否则为实例变量声明再类里面，方法的外面，作用域是整个类 局部变量形参(方法、构造器中定义的变量)、方法局部变量(在方法内定义)和代码块局部变量(在代码块内定义)声明再方法内部，作用域是离它最近的一对大括号里，使用时必须谨慎初始化。局部变量除形参外，需显式初始化

9.Java数据

9.1 基本数据类型

Java对每一种数据都定义明确具体的类型(强类型语言)，在内存中分配了不同大小的内存空间。按照数据类型划分为基本数据类型和引用类型。

9.1.1.基本数据类型

基本数据类型 类型分类 类型 存储空间 范围和解释整数类型byte1字节=8bit位-128~127， bit: 计算机最小存储单位， byte：计算机基本存储单元short2字节-2^15~2^15-1int4字节-2^31~2^31-1，整型常量默认类型；不足以表示较大的数时使用longlong8字节-2^63~2^63-1，声明该类型时必须以"l"或"L"结尾，long id = 12452l浮点型型单精度float

4，-3.403E38

~3.403E38

声明float类型结尾加‘f’或‘F’，如：float num = 12.3f；float尾数可以精确到7位有效数字，表示数值的范围比long还大。

浮点型表示带小数点的数值，Java的浮点型默认为double型，因为它的精度更高，是float的两倍。

双精度double

8，-1.798E38

~1.798E38

字符类型char1字符=2字节

Java用Unicode编码，一个字符可存储一个字母/汉字/其他书面语的一个字符，所以可进行运算。字符型变量三种形式：字符常量用单引号(‘ ’)括起来的单个字符。char c1 = 'a'; char c2 = '中'; 转义字符‘’来将其后的字符转变为特殊字符型常量。char c3 = ‘ ’， ' '表示换行符；Unicode值表示字符型常量：‘㌱’。其中，XXXX代表一个十六进制整数。表示

布尔类型boolean布尔型只能取两个值：true或false，不能用0或非 0 的整数替代false和true。常常在条件判断和循环结构中使用。

9.1.2.String类型

String字符串属于引用数据类型，声明时，使用一对" "，可与8种基本数据类型做连接运算：+；运算结果为String类型。

9.2.基本数据类型转换

9.2.1.自动类型转换

        容量小的类型自动转换为容量大的数据类型。
        容量大小排序：byte/char/short > int > long > float > double。
多种数据类型混合运算时，系统首先自动将所有数据转换成运算中数据类型容量最大的类型，然后再进行计算，容量小的数据类型与容量大的数据类型做运算时，结果自动提升为容量大的数据类型，容量大小指表示数的范围的大和小。比如：float容量要大于long的容量。
byte、short、char之间不会相互转换，它们计算时首先转换为int类型；boolean类型不能与其它基本数据类型运算。
任何基本数据类型和字符串(String)连接运算时(+)，都会自动转化为字符串类型；一个字符串可串接另一个字符串，也可直接串接其他类型的数据。
        原则：小类型可用大类型去接收；小类型遇到大类型会自动转化为大类型；一切类型遇到字符串都会转化为字符串。

9.2.2.强制类型转换

自动类型转换的逆过程，将容量大的数据类型转换为容量小的数据类型。转换时使用强制转换符：()，可能造成精度降低或溢出。
格外要注意：字符串不能直接转换为基本类型，但通过基本类型对应的包装类则可实现把字符串转换成基本类型。boolean类型不可以转换为其它的数据类型。

将String类型转成基本数据类型时，如可把 "123" , 转成一个整数，但不能把 "hello" 转成一个整数；如果格式不正确，就会抛出异常，程序就会终止。

10.进制和编码

10.1.进制

数字在计算机底层以二进制形式存在，并以数字的补码方式存储数据。整数有四种表示方式

        二进制(binary)：0,1,满2进1，以0b或0B开头；

        十进制(decimal)：0-9,满10进1；

        八进制(octal)：0-7，满8进1，以数字0开头表示；

        十六进制（hex）：0-9及A-F，满16进1，以0x或0X开头表示，此处A-F不区分大小写：0x21AF + 1 = 0X21B0。

10.2.原码、反码和补码

有符号数的二进制最高位：0表示正数，1表示负数；正数的原码、反码和补码都一样；负数的反码=原码符号位不变，其它位取反；负数的补码=反码+1，负数的反码=负数的补码-1；0的反码和补码都是0；java没有无符号数，换言之Java中的数都是有符号的；在计算机运算时，都是以补码方式来运算；看运算结果时，要看它的原码。

11.运算符

运算符是一种特殊的符号，用以表示数据的运算、赋值和比较等。

名称符号其他 算术运算符+、-、*、/、%、++、--取模运算的结果的符号与被模数符号相同，结果不一定总是整数。除法时整数相除舍弃小数部分。加号能把非字符串转换成字符串 赋值运算符=、+=、-=、*=、/=、%=当“=”两侧数据类型不一致时，可以使用自动类型转换或使用强制类型转换原则进行处理。支持连续赋值。 比较运算符(关系运算符)==、!=、<、>、<=、>=、instanceof运算结果为boolean类型；instanceof是检查是否是类的对象。 逻辑运算符&、^、|、!、&&、||

^异或、逻辑运算符用于连接布尔型表达式，如Java把3<x<6写成x>3 & x<6 。

位运算符<<、>>、>>>、&、|、^、~<<是左移，再一定范围内，每向左1位，相当于*2，>>>无符号右移，位运算是直接对整数的二进制进行的运算 三元运算符结构(条件表达式)？表达式1 ：表达式2条件为true执行表达式1，否则执行表达式2。

11.1.算术运算符和赋值运算符

11.2.比较运算符(关系运算符)、逻辑运算符和位运算符

算术运算符、赋值运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符和条件运算符：优先级别最低的是赋值运算符，可通过()小括号控制表达式的运算顺序。()优先级最高，从右向左结合性的只有赋值运算符、三目运算符和单目运算符;算术运算符 > 关系运算符 > 逻辑运算符。
=和==的区别：== 是比较运算符，结果为boolea值；= 是赋值运算符，把右边的值通过等号传递到左边。大于、小于、大于等于、小于等于只支持左右两边都是数值；== 和 !=两边的操作数可以是数值类型和引用类型；字符串的比较用equals。

11.3.三元运算符

三元运算符可用if-else替换，反之不成立。如果程序即可用三元运算符，也可用if-esle结构，优先选择三元运算符，效率高。
三目运算符/三元运算符：条件?表达式1:表达式2。条件为true执行表达式1否则执行表达式2。表达式1和表达式2类型相同；条件表达式是boolean类型；三元运算符可嵌套使用。

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