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01 - JavaSE之基礎及面向對象JAVA基礎知識辨別符JAVA中的名稱規範常量與變量運算符成員變量引用構造方法方法重載(Overload)不同類型的記憶體分布this 指針static關鍵字package 和 importjava提供的包繼承和權限控制方法重寫（override/overwrite）super關鍵字繼承中的構造方法Object 類之 toString 方法Object類之 equals 方法對象轉型多态/動态綁定/遲綁定抽象類final 關鍵字interface 接口

JAVA基礎知識

  • Java 是SUN（Stanford University Network，斯坦福大學網絡公司）1995年推出的一門面向 Internet 的進階程式設計語言。
  • Java 虛拟機（JVM:Java Virtual Machine）

  • JRE（Java Runtime Environment）:Java 運作環境

    （包括 JVM 和 Java 程式所需的核心類庫等，給使用者使用的）

    JDK（Java Development Kit）Java開發工具包（包括JRE，給Java開發人員使用的）

  • 使用 set 設定臨時環境變量

java set Path=xxx
  • 在寫簡單的 HelloWorld 程式的時候，可以使得 java 檔案名與類名不一緻，最後得到的位元組碼檔案的檔案名是和類名相同的；當包含 main 函數的類有 public 的時候，必須使得java檔案名和類名一緻，規定的。
  • 注意差別 set classpath=c:  與 set classpath=c:; 的差別（分号的有無），不加分号隻在目前目錄找，加了分号先到目前目錄找。是以以後不要加分号為好。

  • 注意 path 和 classpath 查找先後的差別：

    path是先到目前目錄查找，沒找到，再到path環境查找；

    classpath 是先到 classpath 環境查找，沒找到，再到目前目錄查找（前提加了分号）

  • 文檔說明書：對于文檔注釋，是java特有的注釋，其中注釋内容可以被JDK提供的工具 javadoc.exe 所解析，生成一套以網頁檔案形式展現的該程式的說明文檔

配置 JAVA 開發環境 

JAVA_HOME = D:\jdk1.8.0_144
PATH = .;%PATH%;%JAVA_HOME%\bin;%JAVA_HOME%\jre\bin;
CLASSPATH = .;%JAVA_HOME%\lib\dt.jar;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar

JAVA 環境安裝驗證 

java -version
javac -version

第一個 JAVA 程式 

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

辨別符

  • 辨別符的組成：數字，字母，下劃線，美元符号
  • 開頭不能使用數字。
  • 可以使用中文作為變量名（編輯代碼的文本要為GBK格式，才能支援中文作為變量名）

JAVA中的名稱規範

  • 包名：多單詞組成時所有字母都小寫（xxxyyyzzz）
  • 類名接口名：多單詞組成時，所有的單詞的首字母大寫（XxxYyyZzz）
  • 變量名和函數名：多單詞組成時，第一個單詞首字母小寫，第二個單詞開始每個單詞首字母大寫（xxxYyyZzz）
  • 常量名：所有字母都大寫，多單詞時每個單詞用下劃線連接配接（XXX_YYY_ZZZ）

常量與變量

常量

  • JAVA中可以通過 final 關鍵字定義常量。例如：final int i = 0;

資料類型

  • 資料類型 = 基本資料類型 + 引用資料類型
  • 基本資料類型 = 整數型（byte,short,int,long） + 浮點型（float,double） + 字元型（char） + 布爾型（boolean）
  • 引用資料類型 = 類（class） + 接口（interface） + 數組（[]）

1、整數型

byte(-128 ~ 127)

short(-32768 ~ 32767)

int(-2147483648 ~ 2147483647)

Tips:

  • JAVA 中沒有無符号整數型變量
  • 隐式類型轉換（byte,short,char->int->long->float->double）
  • byte,short,char之間不會互相轉換，它們三者之間在計算時首先轉換成int類型，然後進行計算。
  • 容量大的資料類型轉換成容量小的資料類型時，要加強制轉換符，但是會造成精度降低或者溢出。
  • 有多種類型的資料混合運算時，系統首先自動将所有資料轉換成容量最大的那一種，然後再進行計算。

2、浮點型

  • JAVA 中 float 型浮點數加上字尾 f 或 F。
  • JAVA 中 double 型浮點數加上字尾 d 或 D。
  • JAVA 浮點數的預設類型是 double。
  • 将一個 float 類型的數，強制轉換成 long 類型，會舍去小數部分，而不是四舍五入。

3、邏輯型和字元型

  • JAVA中的邏輯型又叫布爾型，是一種隻能表示 true 和 false 兩種值的類型。
  • JAVA中的字元型占用兩個位元組，能夠表示 Unicode 字元（比如漢字）。 
char c1 = 'c';
char c2 = '馮';

4、引用資料類型

  • JAVA 中的引用資料類型類似 C 語言中的指針類型；
  • JAVA 中的引用資料類型主要用于類 class 定義的複雜資料類型（不是基本的資料類型，在代碼裡面是不會高亮顯示的，如String類型，是class定義的複雜資料類型。）
  • JAVA 中引用資料類型變量和常量的定義方式與基本資料類型相同。
  • 引用資料類型包括：類class，接口interface，數組。

運算符

1、算術運算符

  • ++和-- 優先級最高
  • 乘,/,% 優先級其次
  • +和- 優先級最低
  • 括号可以改變優先級

1、如果對負數取模，可以把模數的負号忽略，如 5%-2=1，但是被模數是負數就另當别論。

2、對于除号"/"，它的整數除和小數除是由差別的：整數之間做除法時，隻保留整數部分而舍棄小數部分；小數之間做除法時（不論除數是小數還是被除數是小數）結果都是浮點類型。

3、"+"号除了字元串相加功能之外，還能把非字元串轉化為字元串。(System.out.println("5+5="+5+5); "+"運算符兩側的操作數隻要有一個是字元串String類型，系統會自動将另一個操作數轉換成字元串然後在進行連接配接。)

2、邏輯運算符

  • ! 運算優先級最高
  • && 運算優先級其次
  • || 運算優先級最低

3、關系運算符

  • JAVA 中同類型的變量和常量都可以使用 == 和 != 來判斷是否相等；
  • JAVA 中關系運算符的結果是個布爾值，而不是C語言中的1或0；
  • 關系運算符常和邏輯運算符一起使用。

4、位運算符

  • 位運算符是對整數進行二進制操作的運算符，傳回的結果也是一個整數；
  • 位運算符有按位取反~，按位與&，按位或|和按位異或^；
  • 移位運算符是左移<<，右移>>，無符号右移>>>.

5、條件運算符

  • Java中的條件運算符根據條件來傳回一個值
  • x = (布爾表達式) ? (為true時所賦的值) : (為false時所賦的值);
  • 例如：String s = (num < 2500)?("房貸沒壓力"):("房貸太高了");

1、if-else-

  • 略

2、switch-case-

  • switch語句中的條件表達式隻能是int,short,byte,char
  • switch語句中的case後必須是常量且不能重複。

成員變量

成員變量（類的屬性）和局部變量的差別：

  • 成員變量：如果沒有初始化和指派的話，預設初始值為 0
  • 局部變量：沒有初始化的時候，通路的時候會報錯

引用

  • JAVA 語言中除了基本類型之外的變量類型都稱之為引用類型，如String類型。
當使用String s; 的時候，實際上有兩片記憶體，一片是一個索引叫s（棧），裡面裝的是一個位址；當 s = new String("JAVA"); 的時候，s才指向另一片空間（堆），這篇空間的内容為 "JAVA"。是以s并不是"JAVA"，而是"JAVA"的引用。
一提到引用的概念，立馬想到一小塊記憶體（棧）指向一大塊記憶體（堆）。

構造方法

  • 使用new + 構造方法 建立一個新對象
  • 當沒有指定構造函數時，編譯器為類自動添加預設構造函數。
  • 構造方法是在 JAVA 類中的一個用來初始化對象的函數
  • 構造方法與類同名且沒有傳回值
第三章記憶體解析6-11課實在是太精彩了，不多說，自己看！！！

方法重載(Overload)

  • 方法名相同 + 參數不同：參數個數不同/參數類型不同
  • 傳回值類型不同（不構成重載）

與普通方法一樣，構造方法也可以重載

不同類型的記憶體分布

  • 當建立該類對象的時候，靜态變量、靜态方法就會被放到記憶體裡了，就算沒有new一個對象，static靜态變量依然存在于 data segment 區域。

  • 記憶體分為四個區：stack segment，heap segment，data segment，code segment；

    stack 區存放函數參數和局部變量；

    heap 區存放對象（包括成員變量：成員變量在堆記憶體配置設定，因為成員變量隻有在new出來的時候才會配置設定空間，是以配置設定在堆記憶體；而局部變量配置設定在棧記憶體。）；

    data 區存放static 的變量或者字元串常量；

    code 區存放類中的方法；

this 指針

  • 在類的方法定義中使用的this關鍵字代表使用該方法的對象的引用。
  • 哪個對象調用該方法的this，this就指向哪個對象。
  • this可以看成一個成員變量，它的值是目前對象的引用。

static關鍵字

  • 在類中，用static聲明的成員變量為靜态成員變量，它為該類的功用變量，在第一次使用（第一次new一個對象的時候）的時候被初始化，對于該類的所有對象來說，static成員變量隻有一份。
  • 用static聲明的方法為靜态方法，在調用該方法的時候，不會将對象的引用傳遞給它，是以在static方法中不可以方位非static的成員。
  • static成員變量配置設定在資料區，是以記憶體的布局，除了 stack 和 heap 之外又多了一塊 Data Segment 區域。
  • 靜态成員變量可以使用 “類名.靜态成員變量” 來通路，當然也可以使用 “對象.靜态成員變量” 來通路。
  • 靜态成員函數不能調用非靜态成員成員變量和非靜态成員函數，因為靜态的成員函數不需要new一個對象出來（使用static聲明的方法為靜态方法，在調用該方法的時候，不會将對象的引用傳遞給它，是以在static方法中不可通路非static成員），既然沒有對象，那麼其内的非靜态成員變量和非靜态成員函數就無法執行，是以靜态成員函數不能調用非靜态成員成員變量和非靜态成員函數。
  • 靜态與非靜态的成員變量都可以在定義的時候指派，隻不過意義不同。

package 和 import

  • 為了便于管理大型軟體系統中數目衆多的類，解決類的命名沖突的問題，java引入包（package）機制，提供類的多重類命名空間。相當于對相同名字的不同類加上了一個獨一無二的路徑。
  • package 語句作為 java 源檔案的第一條語句，指明該檔案中定義的類所在的包。（若預設包語句，則為無名包）
  • 給包取名，約定俗成的是公司的域名倒過來：例如公司為www.google.com，那麼給你的類打包時取名可以是：package com.google.javatest;等。
  • java編譯器把包對應于檔案系統的目錄管理，package語句中，用"."來指明包目錄的層次，如上package com.google.javatest，表示該檔案中所在的類位于 "./com/google/javatest"目錄下。如果其他的類調用了該檔案中的類，那麼該檔案的類對應的class檔案就需要位于"./com/google/javatest" 目錄下。
  • 假如該檔案中的一個類叫Cat類，那麼在其他類使用的時候，比如new一個Cat對象，那麼就要這麼寫：

java com.google.javatest.Cat cat = new com.google.javatest.Cat();

**需要把Cat類的路徑加上，否則找不到這個Cat類（如果将一個類打包，則使用該類時，必須使用該類的全名，java編譯器才能找到該類）。這樣就太麻煩了，解決辦法就是使用import。使用import在檔案的開頭引入要使用的類，例如 import com.google.javatest.Cat;import com.google.javatest.*;**

  • 可以不需要使用 import 語句直接使用java.lang包中的類，比如String類。
  • 注意打包的源檔案可能對編譯産生影響，可以将打完包（生成了對應的class檔案）的源檔案（java源檔案）删除或者轉移目錄。
  • 注意：如果按照以上import com.google.javatest.Cat;的寫法，那麼我們調用Cat類的 java 源檔案的路徑要和com路徑位于同一層目錄，否則又會找不到路徑。（必須class檔案的最上層的包的父目錄位于classpath下。比如上面的class檔案最上層的包是com目錄，com目錄的父目錄是目前目錄，就是"."目錄，是位于classpath目錄下的。）

java提供的包

怎麼看java提供的包有哪些呢？位于D:\Java\jdk\jre\lib\rt.jar裡面，解壓出就可以看到。

主要包介紹：

  • java.lang 包含一些java語言的核心類，如String，Math，Integer，System和Thread，提供常用功能。
  • java.awt 包含了構成抽象視窗工具集的多個類，這些類被用來建構和管理應用程式的圖形使用者界面（GUI）。
  • java.applet 包含applet運作所需的一些類。
  • java.net 包含執行與網絡相關的操作的類。
  • java.io 包含能提供多種輸入輸出功能的類。
  • Java.util 包含一些實用工具類，如sing一系統特性，實用與日期月曆相關的函數。

PS:可以不需要使用import語句直接使用java.lang包。

怎麼打包我們自己的包為jar檔案呢？執行：jar -cvf xxx.jar path（path表示你需要打包的包的路徑）

可以把jar封包件當成路徑設定到classpath變量，這樣我們就可以使用jar包。效果和真實的路徑相同。

繼承和權限控制

修飾符 類内部 同一個包 子類(可以不同的包) 不同包的非子類
private yes
default
protected
public
  • 類的可見性
  1. java 語言規定一個檔案隻能有一個類被聲明為 public
  2. public的類必須與檔案名完全相同。
  3. public類可以被其他包中的類導入使用，default類隻能被同一個包内部的類通路
  4. protected 和 private 不能用于限定類的可見性，對類的修飾權限隻能使用public和default
  • 類的繼承
  1. java中使用 extends 關鍵字實作類的繼承機制。
  2. java隻支援單繼承，不允許多繼承。
  • 一些建議
  1. 每個屬性和方法都顯式聲明通路權限，不使用預設權限。
  2. 對于邏輯上對外不可見的屬性和方法盡量設定為private。
  3. 雖然java語言中同一個包中的其他非子類可以自由通路protected成員，但這是不推薦的。
  4. 将邏輯上相關的類組織在一個包中，以包的形式組織程式的類。

方法重寫（override/overwrite）

  • 在子類中可以根據需要對從基類中繼承來的方法進行重寫。
  • 重寫方法必須與被重寫方法具有相同的方法名稱，參數清單，傳回值。（就是方法一模一樣才行）
  • 重寫方法不能使用比被重寫方法更嚴格的通路權限。

super關鍵字

  • 在java中使用 super 來引用基類的成員。
  • 當子類和父類有同名成員變量的時候，子類成員變量不會覆寫父類成員變量，子類成員變量重寫父類的成員變量，使得父類成員變量被隐藏，使用super 可以通路父類成員變量。

-當一個子類繼承父類時，相當于子類自動多了兩個成員變量，一個是this，指向子類對象，一個是super指向子類對象中的父類對象。

繼承中的構造方法

  • 子類的構造過程中必須調用其基類的構造方法（先父母，後客人，最後自己）
  • 子類可以在自己的構造方法中使用 super 調用基類的構造方法（使用 this調用本類的另外構造方法）
  • 如果子類的構造方法沒有顯式調用基類的構造方法，則系統預設調用基類的無參數的構造方法。
  • 如果子類構造方法中既沒有顯式調用基類構造方法，而基類中又沒有無參數的構造方法，則編譯出錯。

Object 類之 toString 方法

  • Object類是所有 java 類的根基類。
  • 如果在類的聲明中未使用 extends 關鍵字指明其基類，則預設基類為Object 類。
  • Object 類的 toString 方法，建議所有子類覆寫此方法（It is recommended that all subclasses override this method.）

Object類之 equals 方法

  • Object 類中定義 public boolean equals(Object obj) 方法，提供對象是否相等的邏輯。
  • Object 的 equals 方法定義為：x.equals(y)當x和y是同一個對象的引用時傳回 true，否則傳回 false。
  • java SDK 提供的一些類，如String，Date等，重寫了Object的 equals 方法，調用這些類的 equals 方法，x.equals(y)當x 和y 所引用的對象是同一類對象且屬性相同時（并不一定是相同對象），傳回 true，否則傳回false。
  • 可以根據需要重寫equals方法。

對象轉型

  • 一個基類的引用類型變量可以指向其子類的對象。
  • 一個基類的引用不可以通路其子類對象新增加的成員（屬性和方法）。
  • 可以使用（引用變量 instanceof 類名）來判斷該引用型變量所指向的對象是否屬于該類或該類的子類。
  • 子類的對象可以當做基類的對象來使用稱作向上轉型，反之成為向下轉型。

多态/動态綁定/遲綁定

  • 動态綁定是指在執行期間（而非編譯期間）判斷所引用對象的實際類型，根據其實際的類型調用其相應的方法。
  • 條件：
  1. 要有繼承
  2. 子類重寫父類方法
  3. 父類引用指向子類對象
  • 當父類引用指向子類對象的時候，父類對象不能通路子類新增的成員變量和成員方法。

抽象類

  • 用 abstract 關鍵字來修飾一個類時，這個類叫做抽象類；用 abstract 來修飾一個方法時，該方法叫做抽象方法。
  • 含有抽象方法的類必須被聲明為抽象類，抽象類必須被繼承，抽象方法必須被重寫。
  • 抽象類不能被執行個體化。
  • 抽象方法隻需聲明，而不需要實作。

final 關鍵字

  • final 的變量（成員變量，局部變量）的值不能被改變。
  • final 的方法不能被重寫。
  • final 的類不能被繼承。

interface 接口

  • 接口是抽象方法和常量值的定義的集合。
  • 從本質上講，接口是一種特殊的抽象類，這種抽象類隻包含常量（static final類型的成員變量）和方法的定義，而沒有變量和方法的實作。
  • 接口實作方式： 
interface Singer {
    public void sing();
    public void sleep();
}

class Student implements Singer { // 學生不是繼承（extends）Singer，而是實作（implements）Singer
    
}
  • 多個無關的類可以實作（implements 類似繼承）同一個接口。 
interface Singer {
    public void sing();
    public void sleep();
}

class Student implements Singer {
    // ...
}

class Dog implements Singer {
    // ...
}
  • 一個類可以實作（implements 類似繼承）多個無關的接口。 
class Teacher implements Singer, Painter {
}
  • 與繼承關系類似，接口與實作類之間存在多态性。

接口特性

  • 接口可以多重實作。
  • 接口中的成員變量預設為 public static final 的；也隻能是 public static final 的。
  • 接口中隻能定義抽象方法，而且這些成員方法預設為public的，也隻能是public的。
  • 接口可以繼承其他的接口，并添加新的屬性和抽象方法。
如果兩個接口有相同的方法，但是有個類同時實作了這兩個接口會怎樣呢？
  • 隻需要實作一次就好了。*
如果兩個接口有名稱相同的方法，隻是傳回值不一樣，但是有個類同時實作了這兩個接口會怎樣呢？
  • 你說同時實作這兩個方法就好了，但是這兩個方法并不構成重載，無法區分這兩個方法的，是以目前無解，記住不要這樣實作。哈哈，以後查到了再說。*

  • 子類重寫父類的方法時，方法的通路權限必須等于或大于父類的方法通路權限，也就是說實作接口的方法的權限必須為public，因為接口的方法為public。

    否則編譯的錯誤為：

    ```java

  • Test.java:44: 錯誤: Worker中的playWithPet()無法實作PetCarer中的playWithPet()

    void playWithPet() {

    ^

    正在嘗試配置設定更低的通路權限; 以前為public *

    ```

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