【进收藏夹吃灰系列】——Java 基础快速扫盲

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发布于: 2020 年 07 月 14 日
【进收藏夹吃灰系列】——Java基础快速扫盲

建议看完目录后扔进收藏夹吃灰,需要用的时候再翻出来。(手动狗头)



本文主要包括Java入门的一些知识,包括JDK环境安装,常用语法以及面向对象编程等。



目录结构



Java基础1,Java语言的特点2,配置开发环境3,经典HelloWorld3.1 命令行运行Java程序3.2 使用IDEA 运行Java程序4,数据类型&变量4.1 为什么要设计不同种类的数据类型?4.2 数据变量&类型的定义4.3 基本数据类型4.4 自动类型转换&强制类型转换4.5 包装类面向对象1,灵魂拷问,什么是面向对象?2,如何实现面向对象?——封装,继承,多态2.1 封装2.2 继承2.3 多态3,关键字盘点3.1 static3.2 final



Java基础



1,Java语言的特点



  • 基于JVM的跨平台语言

  • 具有垃圾回收机制

  • 生态强大



2,配置开发环境



JDK版本多样,主要包括Oracle JDK 和OpenJDK



支持国产的话可以考虑阿里的dragonwell:https://cn.aliyun.com/product/dragonwell



【win10安装JDK的常用步骤】



  • jdk8下载地址:



https://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk8-downloads-2133151.html





【下载的这个安装包主要包含JDK,JRE,JavaFx包】(JavaFX主要用于桌面端开发)



  • 设置jdk安装路径





  • 设置jre安装路径





  • 设置环境变量

  • 

  • 







添加刚刚复制的路径到path里:





点击三个确定。



  • 查看是否安装成功







3,经典HelloWorld



3.1 命令行运行Java程序



新建文件,命名为HelloWorld.java

用记事本打开,输入

public class HelloWorld {





  public static void main(String[] args) {



      System.out.println("Hello World!");



  }



}



打开命令行,定位到HelloWorld.java所在位置

javac HelloWorld.java     //编译





  java HelloWorld     //运行





3.2 使用IDEA 运行Java程序



  • 安装IDEA

  • 配置JDK

  • 





  • 创建Java程序

  • 

  • 输出HelloWorld

  • 



package com.company;





public class Main {





  public static void main(String[] args) {



      System.out.println("Hello World!");



  }



}



  • 运行程序

  • 

  • 



4,数据类型&变量



4.1 为什么要设计不同种类的数据类型?



以结果为导向来分析:Java的整数类型分为4种:byte,short,int,long。四种的区别在于占用的存储空间不一样。



byte占用1个字节,short占用2个字节,int占用4个字节,而long占用8个字节。



1字节等于8位而八位可以表示数-128 - 127。这是byte类型的表示范围。那如果想用计算机计算1000加上1000,byte明显是不可用的。因为byte表示不了1000这个数值。



而short类型的存储空间为2个字节,也就是16位。对于short数据类型来说,能表示多大的数呢?根据8位的表示范围推算:



-2^15 = 2^15-1   -32768--32767

以此类推,int为4个字节,long为8个字节,能表示的数更大。



Java通过定义变量的类型来规定变量的内存空间大小,通过阶梯式的定义,既有满足小数值运行的byte类型,也有支持大数值运算的long类型。这样不仅满足运算的最大支持(long),同时也能节省系统内存资源(byte)。



【总结】



数据类型的区分是一种系统资源分配优化的方案。



【字节和位的关系】



字节是一种存储单位的度量。1个字节等于8位。



位可以理解为计算机的最小单位:0或者是1。也就是是说1个字节是8个0和1的排列组合:



比如说:00000000,00000001,00000011,......11111111。



【理论上1个字节可以表示多大的数呢?】



  • 在无符号位的情况下:



  • 在有符号位的情况下:



【实际上1个字节可以表示多大的数呢?补码登场】



上述引入符号位的8位二进制数可以理解为原码。对于正数来说,原码就是补码,而对于负数来说,符号位不变,其他原码按位取反加1所得即为补码。



为什么需要补码?



补码的出现使得加减法只有加法,简化了计算结构,提高运算速度。(减法变成了加一个负数)



【为什么8位二进制数补码表示的范围是-128-127?】



无符号位原码:0000 0000 - 1111 1111 表示范围0 - 255



有符号位原码:1111 1111 - 0111 1111 表示范围-127 - 127



补码:符号位不变,在原码的基础上按位取反加1,理论上最大的数0111 1111 = 127 ,最小的数 1111 1111 = -127



但是特殊情况:原码0000 0000 理论上表示正数,也就是+0,原码1000 0000理论上表示负数,变为补码后去掉最高为也是0000 0000。



[+0]原码=0000 0000, [-0]原码=1000 0000



[+0]反码=0000 0000, [-0]反码=1111 1111



[+0]补码=0000 0000, [-0]补码=0000 0000

+0的补码和-0的补码都是0000 0000。但8位二进制数的补码可以表示2^8也就是256个数1-127,-1-(-127)一共数254个数。



所以计算机将补码-0(1000 000)特殊设为-128。这个数没有原码和反码。



(就是多了一个表示的数,计算机就特殊处理了)



4.2 数据变量&类型的定义



变量是内存中的一个存储区域。而数据类型的定义决定了这块存储区域的大小。



比如 int x ;其中x变量在内存中占有一定空间,而int决定这个空间是4个字节。



【关于变量的描述】



  • 变量是内存中的一个存储区域。【程序运行的时候,变量是放在内存里的】

  • 存储区域的数据可以在同一类型范围里不断变化【所以叫变量,就是能变嘛】

  • 变量包括:例如【int x = 3】 变量类型int 变量名x 变量的值3

  • 变量必须先声明后使用



4.3 基本数据类型



4类8种:4种整数型,2种浮点型,1种字符型,一种布尔型



byte1字节默认值short2字节0int4字节0long8字节0Lfloat4字节0fdouble8字节0dchar2字节‘u000’boolean4字节false



4.4 自动类型转换&强制类型转换



自动类型转换:由表示范围小的自动转换为表示范围大的。





强制类型转换:反向转换





4.5 包装类



包装类是Java设计之初提出的,主要解决基本数据类型无法面对对象编程的问题。





装箱:基本数据类型 to 包装类



拆箱:包装类 to 基本数据类型



      //int与Integer之间的转换



      int x = 5;



      Integer y = new Integer(x);



      System.out.println("int转换为Integer,y="+y);





      int z = y.intValue();



      System.out.println("Integer转换为int,z="+z);





      System.out.println("=======================");





      //Integer与String转换



      String s1 = "666";



      Integer i1 = Integer.parseInt(s1);



      System.out.println("String转换为Integer,i1="+i1);





      String s2 = i1.toString();



      System.out.println("Integer转换为String,s2="+s2);





      System.out.println("=======================");







      //int与String转换



      int xx = 2;



      String ss1 = String.valueOf(xx);



      System.out.println("int转换为String,ss1="+ss1);





      int yy = Integer.parseInt(ss1);



      System.out.println("String转换为int,yy="+yy);





      System.out.println("=======================");







      //JDK1.5后Java采取自动装箱和自动拆箱功能



      //自动装箱,编译器执行了Integer x1 = Integer.valueOf(x)



      Integer x1 = x;



      System.out.println("自动装箱,x1="+x1);





      //自动拆箱,编译器执行了 int y1 = y.intValue()



      int y1 = y;



      System.out.println("自动拆箱,y1="+y1);



面向对象



1,灵魂拷问,什么是面向对象?



百度的解释:

面向对象(Object Oriented)是软件开发方法。面向对象的概念和应用已超越了程序设计和软件开发,扩展到如数据库系统、交互式界面、应用结构、应用平台、分布式系统、网络管理结构、CAD技术、人工智能等领域。面向对象是一种对现实世界理解和抽象的方法,是计算机编程技术发展到一定阶段后的产物。面向对象是相对于面向过程来讲的,面向对象方法,把相关的数据和方法组织为一个整体来看待,从更高的层次来进行系统建模,更贴近事物的自然运行模式。



网上有一个生动的例子来说明面向对象的特点:



我要用洗衣机洗衣服,只需要按一下开关和洗涤模式就可以了。有必要了解洗衣机内 部的结构吗?有必要碰电动机吗?有必要了解如何通电的吗?

这是一个很“真实”的例子,没有人会为了使用洗衣机去学一下电学的组成原理,但我们却方便使用者洗衣机,手机,电脑等各种各样的事物却并不了解它们的原理。这是好事还是坏事?洗衣机可以洗脏衣服,手机可以和亲朋好友打电话,电脑可以帮助我们方便的处理难以解决的各种问题。但这个世界上并不是没有人不懂洗衣机的原理,手机的制造,电脑的组装。我们不懂其内部结构却正常的使用着这些设备,并不是单纯科技的进步,而是人类对于事物的处理思路发生了变化,究其根本是为了更高的效率!设计手机的人也许用着别人制造的洗衣机,敲着键盘的人是另一个领域的创造者,社会分工明确,整体效率极大提升,你只需专注一项,就可获得所有的便利。



回到面向对象的问题上来,什么是面向对象呢?



个人认为:如果摒弃软件开发的范畴,这是一种通过明确社会分工而提高效率的方法。在软件开发的范围内,就是通过抽象出系统功能而实现最大化代码复用的开发模式。



面向对象的延伸:

面向对象是软件开发的名词,但其中蕴含的是这个世界的发展规律。

比如,住房子不一定自己建,也可以买;吃饭不一定自己做,也可以出去吃或者叫外卖;至于洗衣机,电脑冰箱这些更不用提了。你只需要做好自己的事,剩下的,交给其他人就好了。

在软件开发的范畴内,除了编写代码上运用了面向对象的思想,使用第三方框架等同样是面向对象的延伸,从底层的操作系统,JVM虚拟机,包括Java语言,我们并不需要重新再发明一遍,站在巨人的肩膀上,我们能做的事更多。



2,如何实现面向对象?——封装,继承,多态



2.1 封装



什么是封装?

核心:通过隐藏实现,暴露接口,一来实现代码解耦,二来通过访问修饰符保证数据安全。

如何保证数据安全

比如说设置年龄,可以在set中加个if强制不能超过30岁。(同理,不能为空等等可以保证数据安全)





public void setAge(int age) {



if(age>=30){



this.age=18;



}else{



this.age = age;



}



}





参考这位女司机豪横:https://zhuanlan.zhihu.com/p/37853346



2.2 继承



核心目的:实现代码复用。



  • 继承规则

  • 构造器会被继承吗?



  • 当父类显式写了有参构造器,且没有无参构造器。子类继承父类的时候必须显式的调用父类的有参构造器。调用的方式可以使用super(a,b)来调用。



子类,父类初始化顺序

原则:静态优于非静态,父类优于子类





- 父类静态变量,静态语句块



- 子类静态变量,静态语句块





- 父类非静态代码块,构造器



- 子类非静态代码块,构造器



class Base {



  // 1.父类静态代码块



  static {



      System.out.println("Base static block!");



  }



  // 3.父类非静态代码块



  {



      System.out.println("Base block");



  }



  // 4.父类构造器



  public Base() {



      System.out.println("Base constructor!");



  }



}





public class Derived extends Base {



  // 2.子类静态代码块



  static{



      System.out.println("Derived static block!");



  }



  // 5.子类非静态代码块



  {



      System.out.println("Derived block!");



  }



  // 6.子类构造器



  public Derived() {



      System.out.println("Derived constructor!");



  }



  public static void main(String[] args) {



      new Derived();



  }



}



Base static block!



Derived static block!



Base block



Base constructor!



Derived block!



Derived constructor!

继承之父——Object类

Object类是所有Java类的根父类 ,如果在类的声明中未使用extends关键字指明其父类,则默认父类 为java.lang.Object类(任何类都可以调用Object的方法)

【Object的主要组成】

  • public native int hashCode(); 取得hash码

  • equals(Object obj) 比较对象

  • clone() 可用于复杂对象的深拷贝



2.3 多态



什么是多态?

一类事物的多种表现形态。(比如手机有各种各样的品牌,但都属于手机这一类事物)

多态的体现方式:重载,重写

方法重载:同一个类中,方法名相同,参数或者参数的个数不同

方法重写:类产生了继承关系,子类重写父类方法(方法名,参数,返回类型必须与父类一致)

向上转型

将子类对象转化为父类对象,目的:调用父类的公共方法

规则:可以访问父类独有的方法和子类重写父类的方法,无法访问子类扩展的方法

[假如有100个类继承了同一个父类,父类的方法可以被这100个类使用,相比于在子类中逐个定义,在父类中定义具有更好的代码复用性]

Father是父类,Son类继承自Father。





Father f1 = new Son(); //(向上转型)





Son s1 = (Son)f1; //(向下转型,父类转换为子类)

向下转型

将父类对象转换为子类对象,目的:调用子类独有的方法(为什么不直接new一个子类对象???)

规则:可以调用父类的方法,子类重写父类的方法,子类扩展的方法

Father是父类,Son类继承自Father。

Father f1 = new Son();

Son s1 = (Son)f1; //(向下转型,父类转换为子类,注:父类对象无法直接转换为子类对象,向下转型前必须先向上转型)




3,关键字盘点



3.1 static



static可以修饰方法,变量,代码块,类,前两种应用更加常见。



  • static修饰方法

  • static修饰变量

  • static的继承问题

  • static修饰代码块



3.2 final



final关键字可以修饰类,方法,变量。



  • final修饰类

  • final修饰方法

  • final修饰变量



发布于: 2020 年 07 月 14 日 阅读数: 58
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Code is just a kind of tool. 2019.09.28 加入

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