Java入门

Java概述

计算机语言总的来说可以分成三类：
机器语言：计算机可以识别的语言，二进制编码。
汇编语言：英文缩写的标识符。
高级语言：接近人类自然语言，Java就是一种高级语言。
Java划分为三个技术平台，Java SE 开发普通桌面和商务应用程序，Java EE开发企业级应用程序，Java ME开发电子消费产品和嵌入式设备。

Java语言的特点

简单易用
安全可靠
跨平台
面向对象
支持多线程
自动进行垃圾回收

Java工作原理

• Java开发环境，简称JDK，Java运行环境，简称JRE，开发环境包含运行环境。JDK包括JRE和开发工具。JRE包括Java基础类库和JVM。
  Java 源程序的后缀是 .java；编译后的字节码后缀是 .class。
• 系统环境变量：PATH环境变量用于告知操作系统到指定路径去寻找JDK，
  CLASSPATH环境变量用于告知JDK到指定路径去查找类文件。
  path环境变量用来存储Java的编译和运行工具所在的路径，而classpath环境变量则用来保存java虚拟机要运行的“.class”文件路径。
  变量名：JAVA_HOME 变量值：jdk的路径
  变量名：CLASSPATH
  变量值：.;%JAVA_HOME%\lib\dt.jar;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar
  加一个(.)来识别当前目录下的Java类。从JDK5开始，可以不用配置会自动加载。%JAVA_HOME%表示JAVA_HOME的当前值。
  Path存放JDK和JRE的bin目录，%JAVA_HOME%\bin；%JAVA_HOME%\jre\bin;
  Javac.exe和java.exe两个可执行程序存放在JDK安装目录的bin目录下。
  每个 Java 源文件的命名必须是文件中 public 修饰的类的名字
  编译的命令是 javac；执行的命令是 java。
  有几个类编译后就生成几个class文件。
  API 是一些源码。JVM 可以解释并执行 java 程序。

Java编程基础

Java程序的结构

• 至少包含一个类
• 只能有一个公共类，一旦有公共类必须与文件名一致。
  用public修饰的类名要与文件名一致，并且只能有一个。

Java基本语法格式和注释

Java语言严格区分大小写，Java程序中一个连续的字符串不能分开在两行中书写（如果要分开用+连接）。
\单行注释、/多行注释/和/** 文档注释 */是java中有且仅有的三种注释。
多行注释可以嵌套单行注释，多行注释不能嵌套多行注释，一般不使用注释的嵌套。

标识符

标识符可以由任意顺序的大小写字母、数字、下划线（_）和美元符号（$）组成，但标识符不能以数字开头，也不能是Java中的关键字，不能与JDK中的类同名。
String也属于标识符。
if else是关键字。
标识符规范：
包名字母一律小写，域名倒写。
类名接口名单词首字母大写
常量名所有字母都大写，单词之间用下划线连接
变量名和方法名用驼峰命名法

Java中的变量与常量

数据类型

数据类型包括基本数据类型和引用数据类型。

• 基本数据类型：整数类型（byte，short，int，long）浮点类型（实型）（float,double），字符型（char），布尔型（boolean）
  引用数据类型：类（class），接口（interface），数组，枚举（enum），注解（Annotation）。
  在为一个long类型的变量赋值时，所赋值的后面要加上一个字母L（l），说明赋值为long类型（如果赋的值未超出int型的取值范围可以省略）。
  Java中，小数默认为double类型的值，为一个float类型赋值时要在后面加上F或者f，double类型的值d可以省略。
  char类型变量用于存储一个单一字符，char c=‘a’; char ch=97;实现同样效果。不能是空的单引号，String可以是空的。可以是空格’\0’。
  布尔类型用true和false，不能用01表示。
  引用数据类型的名称实际代表的是存放数据的地址，不是数据本身，基本数据类型反之。因此，引用类型的数组，其数组元素依旧是地址；而基本类型的数组，其数组元素是数据本身。

• byte 占1个字节 8位
  short 占2个字节 16位
  int 占4个字节 32位
  long 占8个字节 64位
  float 4个字节
  double 8个字节
  char 2个字节
  Java的字符类型采用的是Unicode编码方案，每个Unicode码占用16个比特位。

数据类型的转换

类型转换分为自动类型转换和强制类型转换。
当数据类型取值小的赋值给数据类型取值大的时候，系统会把取值范围小的数据类型自动转换为数据类型大的。
byte–>short>>int>>long>>float>>double
######char>>int>>long>>float>>double
强制类型转换：目标类型 变量名=(目标类型) 值；
强制类型转换可能会造成数据精度的丢失。
表达式类型自动提升：变量在表达式中进行运算时，也有可能发生自动类型转换。byte、short、char类型的变量在运算期间类型会自动提升为int，然后再进行运算。
Java中的常量：final 常量类型 常量名 [=初始值];

public class LanQiao {
public static void main(String[] args) {
byte a = 11;
byte b = a + 11;
System.out.println(b) ;
}
}

编译错误
byte 和字面整型值11相加时，会自动转为 int 类型。int 赋值给 byte 时必须进行强制类型转换。
为一个float类型的变量赋值，后面必须加上字母f
boolean类型不参与转换
byte,short,char  int  long  float  double
byte,short,char之间不相互转换，直接转成int类型参与运算。
String 不是基本数据类型；基本数据类型分别是 short、int、long、char、boolean、float、double、byte。
Java的字符类型采用的是Unicode编码方案，每个Unicode码占用16个比特位。

常量

• 表示形式：
  8进制：0开头
  16进制：0X开头
  科学计数法：
• 符号常量：用一个标识符代表一个常量，称为符号常量。

Java中的运算符

Java中的运算符分为算术运算符、赋值运算符、比较运算符、逻辑运算符、位运算符和条件运算符。

算术运算符：

/ 除（算术中整除的结果）
%取模（算术中的求余数）
++自增 --自减

赋值运算符：

一条赋值语句可以为多个变量进行赋值：

int x,y,z;
x=y=z=5;

int x=y=z=5;
//这样写是错误的，没有事先声明yz的数据类型

^（异或）是针对二进制的二目运算符。运算规则：两个二进制数值如果在同一位上相同，则结果中该位为0，否则为1，比如1011 & 0010 = 1001。
比较运算符用于对两个常量或变量的大小进行比较，其结果是一个布尔值，即true或false。

逻辑运算符

逻辑运算符用于对布尔类型的值或表达式进行操作，其结果仍是一个布尔值。逻辑运算符可以针对结果为布尔值的表达式进行逻辑运算。使用&时，不论左边为true或者false，右边的表达式都会进行运算。如果使用&&进行运算时，当左边为false时，右边的表达式不会进行运算，因此&&被称作短路与||同理。运算符^表示异或操作，两边布尔值不同时为true，布尔值相同时为false。

位运算符

位运算符是针对二进制数的每一位进行运算的符号，它是专门针对数字0和1进行操作的。
左移运算一律在右端补0，右移运算一律在左端补符号数(负数符号位为1就补1，正数符号位为0就补0)
负数是不能在原码的基础上进行操作的，需要首先转化成补码才能进行移位运算，并且运算的结果并不是直接结果，还是需要将其转化为原码才能当做运算结果输出！
在计算机内存当中，负数一律按照补码的形式进行存储，负数的原码进行按位取反加一的操作，即进行求补码的操作；特别注意，符号位不参与变化
当需要将负数从内存当中取出的时候，首先需要将补码转化成原码，转变规则为对当前的补码取反加一(其中符号为不参与变化)。
左移n位就是乘2的n次方
右移n位就是除以2的n次方

条件运算符

？：基本等价于选择结构语句if…else，？前表达式为true时执行：前的内容，表达式为false时执行：后的内容。
三目运算符：(表达式1)?(表达式2):(表达式3)，当表达式1的结果为真时，整个运算的结果为表达式2，否则为表达式3。

数组

一维数组

数组定义方式：

数组类型[] 数组名 =new 数组类型[数组长度];
数组类型[] 数组名 =new 数组类型[]{数组元素0,数组元素1，…};
数组类型[] 数组名 ={数组元素0,数组元素1,…};

数组没有赋值有默认值，数值型默认0，char默认一个空字符，即’\u0000’，
boolean默认false，引用数据类型默认null，表示变量不引用任何对象。
可以通过 数组名.length的方式获取数组的长度。
nums 数组的第一个元素是 nums[0]，最后一个元素是 nums[nums.length-1]。
如果数组不在0和 nums.length-1之间的区间，就会报ArrayIndexOutOfBoundsException 异常。
在每一趟比较时，都能选出一个最小值（或最大值）的是冒泡排序。

二维数组

int[][] arr=new int[3][4];//定义了一个3*4的二维数组，三行四列
int[][] arr={{1,2},{3,4,5,6},{7,8,9}};

int[][] arr=new int[3][];//此时不能访问a[0][0]
a[0]=new int[3];
a[1]=new int[2];
a[2]=new int[5];

创建二维数组的时候，可以同时设置第一维长度和第二维长度，也可以只设置第一维长度，但不可以只设置第二维长度。

数组遍历

for (int x : arr) {   System.out.println(x); //逐个输出数组元素的值   

程序的结构

switch()括号中的值可以是整型数值，字符，字符串。
do{ } while();需要有分号
while()语句中条件只能是true或false;
break，continue是程序跳转语句，case不是程序跳转语句。
方法三要素：方法名，类型，参数。
有返回值的方法用赋值表达式。
输入语句：

Scanner scanner = new Scanner(System.in);int a = scanner.nextInt();//输入一个整数String a = scanner.next();//输入字符串System.out.println(a);

String 可以使用“==”进行比较，但 StringBuffer 不行。
可以将多个 Java 类写在一个 Java 文件中，但其中只有一个类能用 public 修饰，并且这个 Java 文件的名称必须与这个类的类名相同。
方法重载的要求是参数列表不同。具体包括以下三种情形。
①参数的数量不同。
②参数的类型不同。
③参数的顺序不同。
如果在定义类时没有定义构造方法，编译系统会自动插入一个无参数的默认构造方法，这个构造方法不执行任何代码。如果在定义类时定义了有参的构造方法，没有显式地定义无参的构造方法，那么在使用构造方法创建类对象时，则不能使用默认的无参构造方法。
使用 this 调用构造方法时, this 必须写在构造方法的第一行。因此在构造方法中，不能同时使用this调用多个构造方法。
对象的初始化过程遵循的顺序是：
①实例化对象时，成员变量初始化为默认值。
②将成员变量赋为定义类时设置的初值。
③通过初始化块给成员变量赋值
④调用构造方法时，使用构造方法所带的参数初始化成员变量
单例模式有以下特点：
　　1、单例类只能有一个实例。
　　2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。
　　3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。
java.lang 包是 Java 默认会导入的包，可以省略。