It’s never too late to learn-JAVA入门篇

JAVA / 2024-03-06

java的基本数据类型

  1. 内置数据类型
    8种基本类型，6个数字类型（4个整数型，2个浮点型），1个字符类型，1个布尔型

    • 数字类型 范围计算方法是 [-2^(n-1），2^(n - 1)- 1 ] n是类型的位（bit）数
    • 4个整数型
      • byte 8位
        short 16位
        int 32位
        long 64位 (0L 默认值，上面三个都是0)
    • 2个浮点型
      • float （0.0f）
      • double (0.0d)
    • 字符类型char
      • char 类型是一个单一的 16 位 Unicode 字符
      • 最小值是\u0000（十进制等效值为 0）；
        最大值是\uffff（即为 65535）；
        char 数据类型可以储存任何字符；
    • 布尔型
      • boolean
      • false (默认)
        true
    • 引用数据类型
      • 在Java中，引用类型的变量非常类似于C/C++的指针。引用类型指向一个对象，指向对象的变量是引用变量。
      • 这些变量在声明时被指定为一个特定的类型，比如 Employee、Puppy 等。
      • 变量一旦声明后，类型就不能被改变了。
        对象、数组都是引用数据类型。
        所有引用类型的默认值都是null。
        一个引用变量可以用来引用任何与之兼容的类型。
      • 例子：Site site = new Site("Runoob")。

2 常量

  • 常量在程序运行时是不能被修改的
  • final 关键字来修饰常量

3 变量

  • 局部变量
    • 局部变量是在栈上分配的。
    • 局部变量在方法、构造方法、或者语句块被执行的时候创建，当它们执行完成后，变量将会被销毁；
  • 类变量（静态变量）
    • 独立于方法之外的变量，用 static 修饰
    • 静态变量储存在静态存储区。
    • 静态变量在第一次被访问时创建，在程序结束时销毁
  • 实例变量
    • 独立于方法之外的变量，不过没有 static
    • 实例变量在对象创建的时候创建，在对象被销毁的时候销毁
    • 修饰但在静态方法以及其他类中获取方式：ObejectReference.VariableName 
public class Variable{
    static int allClicks=0;    // 类变量

    String str="hello world";  // 实例变量

    public void method(){

        int i =0;  // 局部变量

    }
}

4 修饰符

  • 访问修饰符
    • default
    • private
    • public
    • protected
  • 非访问修饰符
    • static
    • final
    • abstract
    • synchronized 关键字声明的方法同一时间只能被一个线程访问
    • volatile 修饰的成员变量在每次被线程访问时，都强制从共享内存中重新读取该成员变量的值。而且，当成员变量发生变化时，会强制线程将变化值回写到共享内存。这样在任何时刻，两个不同的线程总是看到某个成员变量的同一个值
    • transient 序列化的对象包含被 transient (adj. 短暂的；路过的)修饰的实例变量时，java 虚拟机(JVM)跳过该特定的变量。该修饰符包含在定义变量的语句中，用来预处理类和变量的数据类型

5 运算符

  • 逻辑运算符

    • ”>>>“
    • 按位右移补零操作符。左操作数的值按右操作数指定的位数右移，移动得到的空位以零填充
    • 举例： 
      60----->0011 1100
60 >>> 2 = 15
15-----> 0000 1111

  • 赋值运算符

    • <<= 左移
    • &= 按位与 相同位都为1结果才为1，否则为0
    • |= 按位或 相同位只要有一个位是1结果就是1，否则是0
    • ^= 按位异或 相同位不相同为1，相同为0

  • 条件运算符

    • 跟php一样，a==10 ? 20 :30

  • instanceof

    • 该运算符用于操作对象实例，检查该对象是否是一个特定类型（类类型或接口类型）

  • 算数优先级（同一行中的运算符具有相同优先级，此时它们的结合方向决定求值顺序）

    • 非、按位取反、自增、+、-
      • 、/、 %
    • 加法、位移、比较
    • 按位与、按位异或、按位或
    • = 右联的
    • ?: 这个三元运算符，看起来跟php不一致，php是从左向右，java是从右向左
      • 举例 
        php 代码
$a = true ? 0 : true ? 1 : 2; 
由于php是从左向右的执行结果为：2
(true ? 0 : true) ? 1 : 2 = 2
        java 代码
int d = true ? 0: true ? 1:2;
由于java代码是从右向左执行的，结果值为0
true ? 0 :(true ? 1 :2);
先执行的是后面的括号里面的

  • 循环结构

    • for的增强型

      for(声明语句 : 表达式)
{
   //代码句子
}

声明语句：声明新的局部变量，该变量的类型必须和数组元素的类型匹配。
其作用域限定在循环语句块，其值与此时数组元素的值相等。

表达式：表达式是要访问的数组名，或者是返回值为数组的方法。

  • 条件语句

    • if ... else if... else
    • 一旦其中一个 else if 语句检测为 true，其他的 else if 以及 else 语句都将跳过执行
    • switch...case

  • Number & Math函数

    • 所有的包装类（Integer、Long、Byte、Double、Float、Short）都是抽象类 Number 的子类
    • 这种由编译器特别支持的包装称为装箱（由int 自动转换为Integer,反过来叫拆箱）
    • Math函数
    • Math.rint(a) 返回距离a最近的整数
    • equals() 方法用于判断 Number 对象与方法的参数进是否相等
    • x.equals(y)
    • compareTo()

    • 如果指定的数与参数相等返回0。

      如果指定的数小于参数返回 -1。

      如果指定的数大于参数返回 1。

  • Character 类

    • Character ch = new Character('a');
    • Character.isDigit('c') //是否是数字
    • Character.isLetter()//是否是一个字符

  • String 类

    • java中字符串属于对象
    • 创建方式两种：
    • 1 String str = new String("Ping++");
    • 2 String str2 = "Ping++";
    • String 创建的字符串存储在公共池（//TODO 什么是公共池）中，而 new 创建的字符串对象在堆上；
    • String 类是不可改变的，所以你一旦创建了 String 对象，那它的值就无法改变了
    • 很多函数：isEmpty() 是否为空，substring(开始索引，结束索引)，
      replace(searchChar,newChar)

  • StringBuffer和StringBuilder类

    • 图示
    • image.png
    • 在使用 StringBuffer 类时，每次都会对 StringBuffer 对象本身进行操作，而不是生成新的对象
    • StringBuilder 类在 Java 5 中被提出，它和 StringBuffer 之间的最大不同在于 StringBuilder 的方法不是线程安全的，但是它有速度优势，所以优先使用
    • 方法：
      • String Builder sb = new StringBuilder(10);
      • sb.append("abc"); 把abc追加到后面
      • sb.reverse() 将字符翻转
      • sb.delete(5，8) 索引5，删到8 Ping++niub 结果为Pingi+ub 删掉了 8-5 3个字符
      • sb.insert(8,"pinig++") 在指定的索引位置插入ping
      • sb.capacity() 容量 这个go里面有切片
      • sb.length() 返回字符个数

java 数组

  • 声明数组 double[] = list;
  • 创建数组 double[] list = new double(10)
  • 初始化 double[] list = {1.9,2.9,3.4,3.5}
  • 循环：for (double element: List)
  • 方法：fill,sort,equals,binarySearch

日期时间

  • 方法对照 左侧php 右侧是java
  • time()------->getTime();
  • sleep(3)----->sleep(3000)
  • sleep()使当前线程进入停滞状态（阻塞当前线程），让出CPU的使用、目的是不让当前线程独自霸占该进程所获的CPU资源，以留一定时间给其他线程执行的机会。

文件、流、IO

  • FileInputStream 该流用于从文件读取数据
  • FileOutputStream 该类用来创建一个文件并向文件中写数据
  • mkdir() 创建文件夹，mkdirs() 相当于 mkdir -p
  • Scanner 主要用来获取CLI模式下的用户输入

异常处理

  • 所有的异常类是从 java.lang.Exception 类继承的子类
  • java 有throws 可以同时抛出多个异常，php好像没有
  • finally 正常情况下一定会执行，finally会在catch中的return前执行,如果把程序手动退出了 System.exit(-1);类似于php的die finally就不会输出了。php也一样

类和对象

  • 单继承 extends
  • 多继承 implements
  • super 类似php的parent
  • final 不能被继承，方法不能被子类重写
  • 重写：Override是子类对父类的允许访问的方法的实现过程进行重新编写, 返回值和形参都不能改变
  • 重载：重载(overloading) 是在一个类里面，方法名字相同，而参数不同。返回类型可以相同也可以不同

多态

  • 多态是同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力
  • 同一个事件发生在不同的对象上会产生不同的结果
  • 优点： 类型低耦合、灵活、易扩展
  • 3个必要条件： 继承、重写、父类引用指向子类对象
  • 虚拟方法 了解就好了
  • 抽象类 abstract修饰的类就是抽象类，无法实例化。抽象类只能被继承，相当于定义了”规范“
  • 接口 （interface） 如果一个抽象类，所有方法都是抽象方法，没有字段，就可以把抽象类改写为interface
  • 静态字段：static field，静态字段只有一个共享”空间“，所有实例都会共享该字段。类名.静态字段来访问静态对象

枚举

  • Java 枚举是一个特殊的类，一般表示一组常量

    enum Color
{
 RED, GREEN, BLUE;
}
    • 方法
      values(); 返回枚举类中所有的值
      ordinal();方法可以找到每个枚举常量的索引，就像数组索引一样，获取枚举下标
      valueOf() 方法返回指定字符串值的枚举常量
  • 构造函数
    • 枚举有自己的构造函数，必须用private访问修饰符；
    • 也可以包含抽象方法

包package

  • 为了更好的组织类，java提供了包机制，区别于命名空间

  • 作用：

    • 把功能相似或相关的类或接口组织在同一个包中，方便类的查找和使用。
    • 同一个包内的类名不能相同
    • 包有访问权限，，拥有包访问权限的类才能访问某个包中的类

  • 导入包 import 关键字

内部类：定义在另一个类的内部，所以成为内部类（Nested Class）

classpath

  • classpath是JVM用到的一个环境变量，它用来指示JVM如何搜索class
  • java是编译型解释型语言，php是解释型语言
    因为Java是编译型语言，源码文件是.java，而编译后的.class文件才是真正可以被JVM执行的字节码。因此，JVM需要知道，如果要加载一个abc.xyz.Hello的类，应该去哪搜索对应的Hello.class文件

    • classpath就是一组目录的集合，它设置的搜索路径与操作系统相关;启动JVM时设置classpath是推荐的做法
    java -classpath .;C:\work\project1\bin;C:\shared abc.xyz.Hello

jar 包

如果有很多.class文件，散落在各层目录中，肯定不便于管理。如果能把目录打一个包，变成一个文件，就方便多了。

jar包就是用来干这个事的，它可以把package组织的目录层级，以及各个目录下的所有文件（包括.class文件和其他文件）都打成一个jar文件，这样一来，无论是备份，还是发给客户，就简单多了。

jar包实际上就是一个zip格式的压缩文件，而jar包相当于目录。

java的数据结构

  • 枚举
  • 位集合
  • 向量
  • 栈
  • 字典
  • 哈希表
  • 属性

java的集合

  • Collection 接口
  • List 允许有相同的元素，有序对象
  • Set 不保存重复的元素，无序对象
  • SortedSet 继承于Set保存有序的集合
  • Map Map 接口存储一组键值对象，提供key（键）到value（值）的映射。
  • Map.Entry
    描述在一个Map中的一个元素（键/值对）。是一个 Map 的内部接口
  • SortedMap
    继承于 Map，使 Key 保持在升序排列。
  • Enumeration
    这是一个传统的接口和定义的方法，通过它可以枚举（一次获得一个）对象集合中的元素。这个传统接口已被迭代器取代

集合类

  • 只写常用的
  • LinkedList 链表 查找和修改效率低，插入和删除的效率高
    • 链表（Linked list）是一种常见的基础数据结构，是一种线性表，但是并不会按线性的顺序存储数据，而是在每一个节点里存到下一个节点的地址。
    • 链表可分为单向链表和双向链表。
    • 一个单向链表包含两个值: 当前节点的值和一个指向下一个节点的链接
    • LinkedList sites = new LinkedList();
  • ArrayList 该类也是实现了List的接口，实现了可变大小的数组，随机访问和遍历元素时，提供更好的性能。插入删除效率低
    • ArrayList sites = new ArrayList();
  • HashSet
    • HashSet 基于HashMap来实现的，是一个不允许有重复元素的集合
    • HashSet sites = new HashSet();
  • HashMap
    • 是一个散列表，它存储的内容是键值对key-value映射
    • 无序的，最多有一个键为null，很快的访问速度
    • // 创建 HashMap 对象 Sites
    • HashMap<Integer, String> Sites = new HashMap<Integer, String>();

迭代器：
（迭代器）不是一个集合，它是一种用于访问集合的方法

Java 泛型

泛型提供了编译时类型安全检测机制，该机制允许程序员在编译时检测到非法的类型。
泛型的本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数

  • 泛型方法
    • public static void printArray(E[] inputArray)
    • 尖括号部分是类型参数声明
  • 泛型类
    • public class Box
  • 类型通配符
    • 类型通配符一般是使用?代替具体的类型参数
    • 例如 List<?> 在逻辑上是List,List 等所有List<具体类型实参>的父类
    • 上限 List<? extends Number>
    • 下限 List<? super Number>

序列化

  • 网络编程：网络编程是指编写运行在多个设备（计算机）的程序，这些设备都通过网络连接起来。
  • TCP 是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，TCP 层是位于 IP 层之上，应用层之下的中间层
  • UDP 位于 OSI 模型的传输层。一个无连接的协议。提供了应用程序之间要发送数据的数据报。由于UDP缺乏可靠性且属于无连接协议，所以应用程序通常必须容许一些丢失、错误或重复的数据包
  • socket 编程

多线程编程

  • 线程：一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务。

    • 新建状态
      • 使用 new 关键字和 Thread 类或其子类建立一个线程对象后，该线程对象就处于新建状态。它保持这个状态直到程序 start() 这个线程
    • 就绪状态
      • 当线程对象调用了start()方法之后，该线程就进入就绪状态。就绪状态的线程处于就绪队列中，要等待JVM里线程调度器的调度
    • 运行状态
      • 如果就绪状态的线程获取 CPU 资源，就可以执行 run()，此时线程便处于运行状态。处于运行状态的线程最为复杂，它可以变为阻塞状态、就绪状态和死亡状态。

    • 阻塞状态

      • 如果一个线程执行了sleep（睡眠）、suspend（挂起）等方法，失去所占用资源之后，该线程就从运行状态进入阻塞状态。在睡眠时间已到或获得设备资源后可以重新进入就绪状态。可以分为三种：

        • 等待阻塞：运行状态中的线程执行 wait() 方法，使线程进入到等待阻塞状态。

        • 同步阻塞：线程在获取 synchronized 同步锁失败(因为同步锁被其他线程占用)。

        • 其他阻塞：通过调用线程的 sleep() 或 join() 发出了 I/O 请求时，线程就会进入到阻塞状态。当sleep() 状态超时，join() 等待线程终止或超时，或者 I/O 处理完毕，线程重新转入就绪状态

    • 死亡状态
      • 一个运行状态的线程完成任务或者其他终止条件发生时，该线程就切换到终止状态

  • 进程：一个进程包括由操作系统分配的内存空间，包含一个或多个线程。一个线程不能独立的存在，它必须是进程的一部分。一个进程一直运行，直到所有的非守护线程都结束运行后才能结束。

  • 线程的优先级

    • 1-10 默认是5
    • 创建方法
      • 继承Runnable implemnts Runnable
      • extends Thread
      • 通过 Callable 和 Future 创建线程

  • 线程同步

  • 线程间通信

  • 线程死锁

  • 线程控制： 挂起、停止、恢复

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