JAVA笔记基础知识整理-初识JAVA

1、Java的发展史

​ ,Java的前身叫oak语言，由sun公司开发，java之父 James Gosling ，Java是一门面向对象的编程语言，也称为“高级编程语言”

​ Java在1994年由sun公司推出;

​ Java的开发工具： JDK （Java Development Kit）

​ JDK版本从 JDK1.0开始 到现在的JDK12.0 ，我们学习JDK8.0

​ 编写Java程序，需要 安装JDK ，需要编写程序的工具（ 可以使用记事本编写，也可以使用eclipse 或 IDEA工具） 。

2、Java语言能做什么

​ Java语言主要用于互联网应用程序开发，例如 天猫、京东、 大型公司的项目管理系统、手机APP的后台数据支撑系统 ，主要开发web系统（基于浏览器访问的） ，还有服务器后台存储的数据分析，数据查询等相关系统。

3、Java的版本分类

a、Java SE (J2SE) Java PlatForm Standard Edition Java的标准版本（称为Java基础）
b、JavaEE （J2EE） Java PlatForm Enterprise Edition Java的企业版本
c、JavaME (J2ME) Java PlatForm Microsoft Edition Java的微型版本

1、配置开发环境

​ 第一步 下载jdk 并安装 ，建议安装在默认c盘 官网下载

​ 第二步 配置环境变量

	    我的电脑-》 属性-》 高级系统设置-》 环境变量     --》  新建 一个系统变量 ，变量名 

​ JAVA_HOME ： C:Program FilesJavajdk1.8.0_144

​ 在path路径下 ，配置 %JAVA_HOME%in , 需要将该路径放置path的最前面

​ 或者直接在path下配置 “C:Program FilesJavajdk1.8.0_144in”

​ 第三步：测试

​ win+r ： 运行窗口 中输入cmd

​ 输入 Java

输入 javac

环境变量配置成功

Java程序是一个 以.java结尾的文件 ， 称为“源程序”

Java程序需要运行 ，必须经过两个步骤： 先编译再运行，将源程序先编译成.class文件 ，编译后的class文件称为“字节码”文件 ，然后再由Java虚拟机（JVM）运行 文件，最后得到结果 。

JDK : Java Development Kit Java开发工具 ,包括Java开发中运用的所有工具（包，接口API等，运行环境等）

JRE ：Java Runtime Environment Java运行环境 ， 运行Java程序需要的相关依赖

JVM ： Java Virtual Mechine Java虚拟机器， 用于运行Java程序实现跨平台虚拟计算机。

写第一个Java程序

​ 1、新建HelloWorld.java 文件

​ 2、编写Java程序 ( 文件名与类名 保持一致)

public class HelloWorld{
	// 这里是程序的入口  main函数
	public static void main(String [] args){
		System.out.println("hello word！！！！");
	}
}

3、编译java程序 （Compile）

​ 在文件所在的目录下输入cmd ，打开命令行窗口 输入

​ javac HelloWorld.java

4、运行java程序

​ java HelloWorld (注意这里没有后缀.java )

注意 ：对于中文输出乱码，需要 另存为一下，修改编码格式为ANSI 即可

Java文件 一次编译多次运行

Java开发使用集成开发环境，一般企业使用居多的 eclipse 或 IDEA 开发工具

idea常用快捷键

​ alt+enter : 自动导入包， 代码自动修正

​ ctrl+d :将当前光标 所在行 复制到下一行

​ ctrl+ y : 删除光标所在的 当前行

​ ctrl+alt+l : 格式化代码

​ ctrl+ / ： 当行注释

​ ctrl+shift+/ : 文档注释

创建项目：

方式一： 直接创建项目 在src下创建包和类文件 ，每次创建项目都是独立窗口

方式二： 先创建一个空项目（Empty Project） ，再创建子模块Module ，好处是一个项目下可以存放多个子模块

给文件增加文件头注释

/** 
* @Author: Zhou Hong Ting
* @Date: ${DATE} ${TIME} 
* @Description: 
* 
*/    

Java的注释 分为三种

1、单行注释（ctrl+/） : 用于对某一句代码的注释

2、多行注释(ctrl+shift+/): 用于对一段代码的注释

3、文档注释 （/** + enter） ： 注释一个类 或 一个方法， 或一个语句块 ，文档注释可以自动生成API文档 javadoc 命令

如何生成文档注释：

在类所在的路径下 输入 cmd -》 javadoc *.java

会自动生成该包下的所有类的帮助文档（API）

如果需要将注释放入指定的目录： javadoc *.java -d F:my

关键字

1、定义：

​ 在Java程序中，已经定义好的被预先使用的一些特殊的单词称为关键字 ，一共有50个关键字 (48+2个保留字) ，关键字都是小写的英文单词

2、关键字的分类

​ 2.1 数据类型关键字

​ byte ：字节类型

​ short ： 短整型

​ int ： 整型

​ long： 长整型

​ float ：单精度浮点型

​ double：双精度浮点型

​ char： 字符型

​ boolean ： 布尔类型

​ void ：空类型

​ null ：空对象

​ 2.2 流程控制关键字

​ if： 条件分支判断

​ else：条件分支

​ switch： 条件分支判断

​ case ： 条件分支其中一种情况

​ default ： 默认

​ break： 退出条件 或 退出循环

​ continue ： 退出当前循环，继续下一次循环

​ for ： 循环

​ do： 循环

​ while ： 循环

​ return：方法的返回

​ 2.3 面向对象关键字

​ class：定义类

​ interface ： 定义接口

​ extends：继承一个类

​ implements： 实现一个接口

​ super ： 超级 （用于调用父类的成员）

​ this： 当前类

​ instanceof ： 判断一个类的类型

​ import ： 导入一个类

​ package ： 定义一个类所在的包

​ new ： 创建对象

​ 2.4 修饰符关键字

​ abstract ：修饰抽象类 、抽象方法

​ final ： 修饰常量

​ native： 本地的 ，也用于修饰变量

​ private ：私有的

​ protected ： 受保护的

​ public ： 公共的

​ static ：静态的

​ synchronized ：修饰方法或代码块，用于线程安全的

​ transient ：瞬时状态

​ volatile ：瞬时状态

​ 2.5 异常关键字

​ try：试一试

​ catch： 捕获异常

​ finally： 最后执行的代码块 （ 多出的一个）

​ throws ：定义需要抛出的异常

​ throw：抛出异常

​ 2.6 其他关键字

​ assert ：测试中的断言

​ strictfp ： 其他

​ enum：定义枚举

​ 2.7 保留字

​ const 、goto

​

标识符

1、定义

​ 在Java程序中，所有由程序员自己命名的元素统称为“标识符”

2、标识符命名规则

• ​ 标识符由数字、字母、下划线和$组成
• ​ 标识符不能以数字开头
• ​ 标识符区分大小写
• ​ 标识符不能是关键字

​ 注意事项：

​ 定义类名的标识符 ：首字母必须大写 ，后面的单词的首字母大写，准寻 大驼峰命名法 （例如 XxxXxx ，UserInfo ，Student）

​ 定义方法 标识符： 首字母尽量小写 ，后面的单词首字母大写，准寻 小驼峰命名法（例如 xxxXxxx ， getUserName() ）

​ 定义变量标识符： 单词全部小写 ( username)

​ 定义包名： 按模板分层级， 使用公司的域名 倒写，（例如 com.softeem.xxx 、com.j2008.xxx）

​ 定义项目名： 尽量使用英文 （Java项目 可以使用中文，JavaWeb项目一定使用英文）

​

Java的常量和变量

常量

1、定义

​ 在Java中，固定不变的数据量称为常量，常量也有内存，常量存放在被称为“常量池”的内存中

​ 面试题: 常量池的内存有哪些？ （存放常量的内存有哪些 ）

2、常量的分类

​

​ 常量的修饰符 ： final

  final  int  n = 100 ；       // 定义常量的语法 ，n的值只能为 100，不能再次改变 ，其中n就是常量

变量

1、定义

​ 在Java中用于保存一个数据的最小内存单元 称为 “变量” ，变量中每次只能存放一个值 ，变量的数值是可以被改变的 。

​ 在定义变量时，需要明确三要素： 数据类型 、 变量名（标识符）、变量值

2、变量语法：

​ 数据类型 变量名 = 初始值；

或者 数据类型 变量名1 ，变量名2 ；

// 定义一个变量 变量名是n ，数据类型是int ，初始值为100  
int  n = 100 ； 
// 将原有变量名n中的值变更为 110  
n=110;

变量在赋值时，值必须满足与数据类型匹配，如果不匹配可能出现异常 或丢失精度

3、变量的分类 ：

全局变量（global variables）

​ 在Java的类结构中，定义在类中，方法外面的变量， 它的作用范围： 整个类的方法中

​

public class Test1 {
    //定义全局变量 ：定义在类里面，方法的外面
    int n = 100;

    //定义方法
    public void m(){
        // 输出一句话  "" 表示输出的内容    + 表示连接两个字符串
        System.out.println("n："+n);
    }
    
    //定义方法
    public void s(){
        System.out.println("n:>>>"+n);
    }
}

局部变量（local varibable）

​ 一般声明在方法或代码块（条件语句块，循环语句块，静态语句块等） 中，它的作用范围只能在声明的区域中使用

 // 定义run方法
    public void run(){
        // 局部变量   只能在声明所在的方法中使用
        int  n=200;
        int  i =1;
        // 当类总存在局部变量和 全局变量同名时， 变量的使用遵循“就近原则”
        System.out.println("局部变量n："+ n);   // 200
    }

    // 定义eat方法
    public void eat(){
       // System.out.println("i---"+i);
    }

调用方法的语法

 public static void  main(String [] args){
        // 如何调用 这个类的方法呢？  需要创建对象
        // 创建对象的语法：  类名 对象名 =  new  类名();
        //调用对象的方法语法：   对象名.方法名();
        Test1 obj = new Test1();
        obj.m();
        obj.s();
        obj.run();
        obj.eat();
    }

​ Java是一门强类型的编程语言，它不同于一些弱类型的语言（JavaScript ，php，python），Java在声明变量时必须显示的定义变量的数据类型，变量的类型一旦定义，则不能改变 。Java中数据类型分为两大类

1、基本数据类型 ： 包括 整数，浮点，字符，布尔类型等

2、引用数据类型 ：包括 类，数组，集合，接口等

1、基本数据类型

• 整数型 ，默认值为0

• 浮点型，默认值为0.0

  数据类型	关键字	字节长度	范围
  单精度	float	4个字节	1.4013E-45~3.4028E+38
  双精度	double	8个字节	4.9E-324~1.7977E+308

• 字符型 默认值 ‘ ’

  数据类型	关键字	字节长度	范围
  字符型	char	2个字节	0~65535

  一个字符能存放一个中文汉字

• 布尔型 默认值 false

  数据类型	关键字	字节长度	范围
  布尔类型	boolean	1个字节	true、false

  注意：

         // 对于两个double类型/float类型的数计算， 由于计算机在计算式会缺失精度，计算的结果
          //不是预期的0.3，建议对于浮点数计算式，使用java.math.BigDecimal引用数据类型计算 
          double d1 =0.1;
          double d2 = 0.2;
          //结果 0.30000000000000004  
          double d3 = d1 + d2;
          System.out.println(d3);
  
          float f1 =0.2f;
          float f2 = 0.3f;
          float f3 = f1-f2;
  		// 结果  -0.1000000000001
          System.out.println(f3);
  

  对于字符类型中 " " 表示转移字符，不会占用内存

  :换行

  : 一个制表符tab

  : 表示退格

  : 表示enter

2、引用数据类型

 在Java中除了8个基本数据类型以外的数据类型，都是引用数据类型 ，常用的引用数据类型 包括  类、数组、 接口,String 等

 以类 举例

创建一个学生类    ，在一个类中会包含一些 变量（全局变量），还包含一些方法 

定义一个学生类，这个类就是引用数据类型 

  public class Student{
          // 定义的一个字符串变量  
         String stuname="张三";
         char  sex= '男';
         int age = 20；
         
         // 定义一个方法 
         public void showInfo(){
             System.out.println(stuname)；
             System.out.println(sex);
             System.out.println(age);
             
         }
      
  }

​ 如何使用这个学生类型（引用数据类型）

  public static void main(String [] args){
       // 定义学生类型  ，引用数据类型需要创建 引用的对象 
       // 引用数据类型   变量名  =   null 
      //  基本数据类型   变量名  = 初始值
      // 对于类的创建
      // 类名   对象名  =  new  类名(); 
      Student stu = new Student();
      // 对象名.方法名();
      stu.showInfo();
      
  }

​

引用数据类型与基本数据类型的区别？

1、创建方式不同 ，基本数据类直接通过定义变量的方式创建， 而引用数据类型需要new一个对象

​ 2、在JVM的内存分配不同， 基本数据类型的内存在栈内存中直接创建 ， 而引用数据类型是在栈内存中定义引用的地址，实际的内存分布在堆内存中

​ 3、引用数据类型 可以调用它的方法， 而基本数据类型没有方法

​ 引用数据类型的内存分布图：

​ 基本数据类型的分布：

​

Java的数据类型的转换

为什么需要进行数据类型转换

​ 在Java中数据进行计算时 ，必须要求计算的元素的数据类型一致，如果数据类型不一致需要进行转换

数据转换分类

1、自动类型转换

​ 转换规则： 范围小的类型向范围大的类型转换（从小到大转换）

​ byte -> short -> int-> long -> float -> double 其中boolean类型不参与转换

​ char ->int

​ 转换原理： 类型向上提升

2、强制类型转换

• ​ 整数之间的强转

         // int 类型
          int i=1;
         // byte 类型
         byte  j=100;
         // 由于i和j 不同类型，不能直接计算，程序会自动将j的类型向上提升为 int
         // 所以i +j 之后依然是  int 类型
         // 此时 int 的内存 大于  byte 的内存，会出现数据溢出的情况 ，JVM不允许
         // byte s = i + j ;   // 等号两遍类型不匹配
         int y = i + j ;
         System.out.println(y);

         // 如果一定要使用byte赋值，还有一种办法，就是将两遍类型一致
         byte s  = (byte)(i + j) ;   // 两个数在相加时 会先自动提升为int 然后再相加

• 整数与小数之间的强转

  // 整数和小数之前 也会丢失精度
        int n2 = 100;
        double n3 = 3.5;
        int n4 = (int)(n2 + n3);
        // 相加时先提升为 double ，然后相加后得到 double
        // double是8个字节 不能放在4个字节的长度中，
        // （这里好比double 为一桶水， int为一杯水，相当于将一桶水往一杯水中放）
        // 只能留住一本水的内容，所以  这里 如果强转成int 则小数会丢失，
        System.out.println(n4);

• 小数和小数之间的强转

   // float  与 double 类型
        float f1 = 3.14f;
        double d2 = 3.5;
        double dd =  f1+d2;
        float  ff =  (float)(f1 + d2);

• 丢失精度的情况

      // 强转时会丢失精度
        byte n=100;
        int  m = 30;
        byte mm = (byte)( n + m); // 因为最大值为127  再往后就是从最小值开始-128
        System.out.println(mm);

        // 整数和小数之间 也会丢失精度
        int n2 = 100;
        double n3 = 3.5;
        int n4 = (int)(n2 + n3);

Java的字符ASCII码表

​

字符与数值的转换

// int 与 char类型的转换
        // 每一个char类型都有一个字符编码 这个编码参照 ASICC码表
        char c='a';
        // 自动提升 ： 因为 char类型占2个字节， int占4个字节，自动char向上提升
        int n = c;
        System.out.println(n);
        // 先相加 再转换
        char c2 = (char)(n+2);  // 需要强转
        // 字符+字符  直接相加
        char c3 = 'a'+'b';
        System.out.println((int)c3);

​ 在Java中用于程序计算的操作符统称为运算符，运算符分为如下几类

1、算术运算符

// 总结 ++ -- 的优先级高于 + ，-，*，、，%

  public static void main(String []  args){
        //  +  -  *  /  %    所有运算符在计算式必须保证 数据类型一致
        int num1 = 100;
        int num2 = 200;
        int sum = num1 + num2;
        int mul =  num1-num2;
        int num3 = -num2;   // -200
        System.out.println("两个数相加" +  sum); // + 表示连接符
        System.out.println("两个数相减" + mul);
        System.out.println( "num2: " + num2+ " ,num3:" + num3 );
        System.out.println("num1+num2="+ (num1+num2) );


        int sum2 = num1*num2;
        int sum3 = num1/num3;
        System.out.println(sum3);   // 控制台输出的快捷键 sout+ enter
       // System.out.println(num1/sum3); //算术异常：ArithmeticException: / by zero
        // 取模
        System.out.println( 10%2);//0
        System.out.println(1%5);// 1
        System.out.println(2%5);
    }

	public static void main(String[] args) {
// 自加  自减     ++  -- 只能对整数进行
        int i=1;
        i++ ;     // i = i + 1
        System.out.println("i:" + i);
        int j=1;
        ++j;    // j = j + 1
        System.out.println("j:" + j);

        int a =1;
        int sum = a++;  // 先将a的值赋值给sum  ，a再自加1
        int sum2 = ++a; // 先将a自加1 ，再将自加后的结果赋值给sum2
        System.out.println("sum:" + sum);
        System.out.println("sum2:" + sum2 );
        System.out.println("a:" +a);  // 3

        int sum3 = a++ + a++ ;
        System.out.println("sum3:"+sum3);
        System.out.println("a:"+a);

        // -- 操作  与++操作类似
        int b=1;
        int s1= b--;  // b = b -1     s1 的值为 先赋值再自减1   s1 = 1
        int s2 =  --b; // b = b -1   s2 的值为 先自减1 ，再赋值  s2 = -1
        System.out.println("b:"+b);
        System.out.println("s1:"+s1);
        System.out.println("s2:"+s2);

        // ++  --  综合
        int x=1;
        int y=2;
        int s3 = x++ + --x * (y-- + ++x);
        System.out.println("x:"+x);// 2
        System.out.println("y："+y);// 1
        System.out.println("s3:"+s3);// 5
    }

2、比较运算符

​ 用于比较两个表达式之间的 结果 ， 结果返回true 、false

​ 比较运算符不能单独作为 一行代码运行 ，必须接收结果或者输出

注意: 不能连写 例如 1<3<5

 public static void main(String[] args) {
          // 比较运算符
        int a =1;
        int b =2;
       // a>b;  // 不能单独比较 必须接受结果或输出
        System.out.println(a>b);  //false
        System.out.println(a<b);  //true
        System.out.println(a==b); //false
        System.out.println(a!=b); //true
        // 增加逻辑判断
        // 如果 if 后面的条件成立，  则执行if里面的语句 ，如果不成立 则只需else语句
        if(a>b){
            System.out.println("a>b成立");
        }else{
            System.out.println("不成立");
        }

    }

3、赋值运算符

​ 将表达式 的结果 赋值给一个变量，只能赋值给变量 不能赋值给常量

​ 例如： a = 3

       // 赋值运算符 = +=  -= *=  /=  %=
        int a=2;
        a+=2;
        System.out.println(a);// 4
        a-=3;
        System.out.println(a);// 1
        a*=2;
        System.out.println(a); // 2
        a/=4;
        System.out.println(a);// 0

        a+=a-=3; // a+=（a-=3） -》 a=a +(a=a-3 )
        System.out.println("a="+a);

        int x=2;
        x+=x-=x*=x++;
        //x = x +(x = x -( x= x *(x++) ))
        // x = 2 + （ x = 2 - （x = 2 * 2））
        // x =  2 + ( 2 - 4)
        // x = 0
        System.out.println("x="+x);

        //赋值运算符的优先级最低，  从右往左计算
        int y=2;
        y*=y+=y; // 也是从右往左计算
        // y = y * (y = y + y);
        // y = 2 * (2+2)
        // y =8;
        System.out.println("y="+y);

4、逻辑运算符

在Java中用于两个或两个以上的表达式 取逻辑判断的结果 ，通常需要使用逻辑运算符

  // 逻辑运算符
        System.out.println(true & true); // true
        System.out.println(true & false);// false
        System.out.println(false & true); // false
        System.out.println(false & false);// false
        // true&true
        System.out.println(1>0 & 3>1);
        System.out.println(1>0 && 3>1);
        // | 或
        System.out.println(true | true); //true
        System.out.println(true | false);// true
        System.out.println(false | true); // true
        System.out.println(false | false);// false
        // || 短路或
        System.out.println(true || false) ;// true

总结： &与&&的区别 |与||的区别？

回答 1、& 对于符号两边的表达式都会执行 && 符号左边为false，则右边不执行

​ | 对于符号两边的表达式都会执行， || 符号左边为true，则右边不执行

​ 2、 & 、| 两边可以直接写数字， 按位计算 ，短路符号 不能直接运算数字

  int a=1;
        int b=2;
     //   System.out.println(a>b && b++>0);  // 符号右边的不运算
     //   System.out.println("b:"+b);

        System.out.println(a>b & b++>0); // 符号两边都运行
        System.out.println("b:"+b);

        // || 与 | 的区别
      //  System.out.println(a>=1 ||  a++<0); // a++ 不执行
      //  System.out.println("a:"+a);

        System.out.println(a>=1 | a++<0 );  // a++ 会执行
        System.out.println("再次输出a ：" + a);

十进制转二进制

对于任意十进制转二进制，先查找比它小的且离它最近的2的倍数 ，然后差值再计算二进制 ，（使用拆分法）

例如 28 = 16+8+4 = 11100

​ 34 = 32+2 = 100010

​ 96 = 64+32 = 1100000

二进制转十进制

公式： 从个位开始，每个位上的数 乘以2的n次方 累加之和

100100 = 1*2的2次方+1 * 2的5次方 = 36

5、位运算符

   //正整数的移位  <<   >>   >>>
        System.out.println(3<<2);  // 12
        System.out.println(7<<3); // 7*8=56

        // 对于正数的无符号右移和 右移 结果一样
        System.out.println(16>>2);// 4
        System.out.println(18>>2);// 4

        System.out.println(5^9);//12


        System.out.println(3>>2);
        System.out.println(3>>>2);

        System.out.println(~5);

// 负数的移位
        // 负数的左移位还是为负数
        System.out.println(-4<<2); // -4*2的2次方 =
        /**
         *   -4的原码： 1 0000... 00000100
         *          *   -4的反码： 1 1111... 11111011
         *          *   -4的补码： 1 1111... 11111100
         *          *   开始移位   2
         *             1 1111... 11110000
         *    最后结果 = 取反+1
         *             1 0000... 00001111  + 1
         *  ：
         *             1 0000... 00010000  =-16
         */

        // 补码 = 反码+1
        //负数是对于补码 进行移位   -4/2 =-2
        System.out.println(-4>>1);

        // -16无符号右移2位
        System.out.println(-16>>>2);   //1073741820   
        // -16 的补码算出来
        /**
         * 原码  10000.. 0010000
         * 反码  11111.. 1101111
         * 补码  11111.. 1110000
         *      00111.. 1111100  由于不考虑符号，移动后高位全部补0 变成正数
         *      正数原码和补码一致 这个数即为所得
         *      1073741820
         */

6、三目运算符

​ 表达式 ? 结果1 ： 结果2

当？前面成立时， 整个表达式输出 结果1 ，如果？前面不成立，则输出结果2

  // 生成100以内的随机数
        int n = (int)(Math.random()*100);
        System.out.println("n:"+n);
        System.out.println( n%2==0 ?"这个数是偶数":"这个数是奇数");

二、表达式、语句块

表达式 ： 通过运算符 和 操作数组成的 元素 ， 表达式不能单独写在程序中，需要接受结果或输出。

表达式中可能同时存在多个操作符 ，此时需要考虑操作符的优先级问题

注意 ： 这里的（） 表示 方法的括号 ，点号表示小数点 ，[] 表示数组的下标

2-5 ： 用于得到结果值

6-12：用于运算得到ture、false

13,14：是赋值 。赋值的优先级最低

语句块：

在一个方法中，可以使用{} 表示一个语句块 ， 也可以放在方法的外面 ，类的里面，称为独立代码块

  public static void main(String[] args) {
         //定义一个方法中的代码块
        {
            // 局部变量只能使用在它所在的区域
            int a=1;
            a++;
            System.out.println("这是一个方法里面的代码块 "+a);
        }
       // a++;
        if(true){
            System.out.println("这是一个if代码块");
        }
    }