Java编程基础

作者: 彭 升军 分类: Java 发布时间: 2020-05-08 15:29

基本概念

  • 什么是软件:
    • 软件是一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。程序设计的最终结果是软件。
    • 系统软件: 系统软件为计算机使用提供最基本的功能.
    • 例如: DOS, Windows, Linux, Unix, Mac OS, Android, iOS
    • 应用软件: 系统软件并不针对某一特定应用领域。而应用软件则相反，不同的应用软件根据用户和所服务的领域提供不同的功能。
    • 例如: Word, Excel, PPT, QQ, FeiQ, 凌波, UltraEdit, Eclipse
    • 什么是计算机语言:
      • 计算机语言指用于人与计算机之间通讯的语言。计算机语言是人与计算机之间传递信息的媒介。
      • 为了使电子计算机进行各种工作，就需要有一套用于编写计算机程序的数字、字符和语法规划，由这些组成计算机指令就是计算机语言。
      • 软件就是由若干条计算机语言所组成的。
  • 计算机语言分类:
    • 机器语言：
    • 机器语言是直接用二进制代码指令表达的计算机语言，指令是用0和1组成的一串代码，它们有一定的位数，并分成若干段，各段的编码表示不同的含义。
    • 汇编语言：
    • 汇编语言是使用一些特殊的符号来代替机器语言的二进制码，计算机不能直接识别，需要用一种软件将汇编语言翻译成机器语言。
    • 高级语言：
    • 使用普通自然语言进行编写源代码，通过编译器将源代码翻译成计算机直接识别的机器语言，之后再由计算机执行。
    • Java开发环境搭建
    • Java平台分类
      • JavaSE(Java Platform Standard Edition)
      • Java平台标准版，包含那些构成Java语言核心的类，可以理解为学习Java的基础
      • JavaEE(Java Platform Enterprise Edition)
      • Java平台企业版，包含JavaSE，并且还包含用于开发企业级应用的类
      • 准确的说JavaEE是一套用于企业开发的技术规范，包含很多组件，13种核心技术，如：XML、JSP、Servlet、JDBC、Java Mail等。
    • JavaME(Java Platform Micro Edition)
      • Java平台微型版，包含JavaSE的一部分，另外提供一些用于小型设备上的类，例如：手机、机顶盒、汽车导航仪。
  • 下载地址
    • http://java.sun.com
    • 2009年SUN(Stanford University Network)公司被Oracle公司收购之后该地址跳转到Oracle网站。
  • JDK与JRE
    • JDK(Java Development Kit)
    • Java开发工具，包含开发Java程序的所有组件，包含JRE
    • JRE(Java Runtime Environment)
    • Java运行环境，如果要运行Java程序，就需要JRE的支持
  • 常用组件:
    • src.zip Java是一门开源的语言，其源代码都在这个压缩包中
    • rt.jar Java的基础核心类库，我们编写Java程序时使用的class都在这个jar包中
    • javac.exe 编译器，将.java源代码编译为.class文件
    • java.exe 虚拟机，运行Java程序的工具
    • jar.exe 将class文件打成jar包的工具
    • javadoc.exe 生成帮助文档的工具

常用DOS命令

  • 跳转到指定盘符： 盘符: 例：C: D: E
  • 跳转到指定目录： cd 目录 例：cd Itcast\day01 cd Tencent\QQ\Bin
  • 显示当前目录下文件： dir
  • 跳转到上级目录： cd.
  • 跳转到根目录： cd \
  • 清屏： cls

    配置JDK环境变量（在步骤查看如何配置环境变量）


    • 环境变量是指在操作系统中用来指定操作系统运行环境的一些参数
      • 1，新建变量名：JAVA_HOME，变量值：C:\Program Files\Java\jdk1.7.0--->安装路径
      • 2，打开PATH，添加变量值：%JAVA_HOME%\bin;%JAVA_HOME%\jre\bin
      • 3，新建变量名：CLASSPATH，变量值：.;%JAVA_HOME%\lib\dt.jar;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar
      • 备 注 ：
        • 1，.表示当前路径，%JAVA_HOME%就是引用前面指定的JAVA_HOME；
        • 2，JAVA_HOME指明JDK安装路径，此路径下包括lib，bin，jre等文件夹，tomcat，eclipse等的运行都需要依靠此变量。
        • 3，PATH使得系统可以在任何路径下识别java命令。
        • 4，CLASSPATH为java加载类(class or lib)路径，只有类在classpath中，java命令才能识别。

测试JDK


  • 在CMD命令下输入java -version命令：便可查看安装信息。 
  • 注意事项
    • 1，JAVA_HOME中的路径不能用分号结尾，如C:\Program     Files\Java\jdk1.7.0。
    • 2，CATALINA_BASE，CATALINA_HOME，TOMCAT_HOME中的路径不能以“\”结尾。
    • 3，JAVA_HOME的路径一定不要写成了JRE的路径。
    • 4，在环境变量中修改添加变量时，一定要注意分号、空格，是否有多余的字母。作者就是因为path路径中多了一个字母，怎么都配置不成功。如果配置不成功，一定要反复检查。以上错误，非常容易出现错误：CATALINA_HOME或是JAVA_HOME没有配置好。如错误提示“The CATALINA_HOME environment variable is not defined correctly”


初入java：


  • java语言依赖jdk开发工具包
  • JavaME：移动（电子）设备嵌套开发
  • JavaEE：开发和部署移植的java程序
  • JavaSE：部署在桌面、服务器、嵌入式环境和实时环境中使用的
  • Java 应用程序Java程序如果要在系统中折行必须配置环境变量，告诉程序java开发工具的位置：
  • 描述jdk、jre、jvm的含义及相互关系
  • jdk是开发工具包，JDK包含JRE，而JRE包 含JVM
  • jvm就是我们常说的java虚拟机,它是整个java实现跨平台的 最核心的部分，所有的java程序会首先被编译为.class的类文件
  •   jre是指java运行环境 
  • 描述java程序的编译、运行的过程
    • java源代码-->java编译器-->java字节码-->java解释器-->CUP


java 语言的基本组成


  • 一、Java分别有五种语言组成：
    • 1、标识符
    • 2、关键字
    • 3、文字
    • 4、运算符
    • 5、分隔符ASCll码：一共256个是连续存在的， 0->48  A->65  a->97 ，B->66……-------
    • 标识符的定义：标识符就是在Java中的一些定义。
    • 如包名、变量名、常量、函数等。
    • 标识符的组成：由任意字符组成。
    • 标识符注意：以字母开头，不能保留关键字
    • 标识符由字母、数字、下划线“_”、汉字、美元符号“$”组成，第一个字 符不能是数字。 
    • 不能把java关键字和保留字作为标识符。
    • 标识符没有长度限制。
    • 标识符对大小写敏感 
    • 关键字：又称保留字，是具有特殊用途的标识符，由系统使用。
    • 数据类型
      • 基本类型八个:
      • boolean,byte,char，short，int,long,float,double.
      • 字面常量：true,false, null.
      • 流程控制：if,else,switch,case,default,break,do,while,for,continue,retum.
      • 类型的占位符和字节（byte 8位  1个字节、short 16位 2个字节、int  32位  4个字节、long 64位  8个字节、float 32位  4个字节、double  64位  8个字节、char 16位  2个字节、boolean  1位）
      • byte --> short--> int --> long --> float --> double(最大） 强转顺序


自动转换和强制转换


输入：Scanner sc=new scanner(System.in)


  • 关系运算符：
    • 等于（==）
    • 不等于（！=）
    • 大于（>）
    • 小于(<)
    • 大于等下(>=)
    • 小于等于(<=)


  • 溢出：到达顶点（最大值）返回原点（最小值）重新开始计算
  • Boolean :值true，false;
  • Boolean=false;
  • java-分支结构（四种基本分支结构的认识）
    • 分支结构:有条件的执行某语句，并非每句必走
    • 1)if结构:1条路
    • 2)if...else结构:2条路
    • 3)if...else if结构:多条路
    • 4)switch...case结构:多条路
      • 优点:效率高、结构清晰
      • 缺点:整数、相等
    • break:跳出switch


一、if结构的认识
/*
* 1.if结构:1条路
* 1)语法:
* if(boolean){
* 语句块
* }
* 2)执行过程:
* 判断boolean的值:
* 若为true，则执行语句块
* 若为false，则不执行语句块
*/




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二、if...else结构



/*

* 2.if...else结构:2条路

* 1)语法:

* if(boolean){

* 语句块1

* }else{

* 语句块2

* }

* 2)执行过程:

* 判断boolean的值:

* 若为true，则执行语句块1

* 若为false，则执行语句块2

*/







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三、if...else...if结构



/*

* 3.if...else if结构:多条路

* 1)语法:

* if(boolean-1){

* 语句块1

* }else if(boolean-2){

* 语句块2

* }else if(boolean-3){

* 语句块3

* }else{

* 语句块4

* }

* 2)执行过程:

* 判断boolean-1，若为true则执行语句块1，若为false则

* 再判断boolean-2，若为true则执行语句块2，若为false则

* 再判断boolean-3，若为true则执行语句块3，若为false则执行语句块4

* 3)说明:

* 3.1)块1234，只有可能走其中之一

* 3.2)若没有最后的else，则块123并非必走其中之一

* 3.3)若有最后的else，则块1234必走其中之一

*/







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四、switch...case结构



例：

&#91;cc lang="Java"]

int num = 2;

switch(num){

case 1: //if(num==1)

System.out.println(111);

break;

case 2: //以此为入口

System.out.println(222);

break; //跳出switch

case 3:

System.out.println(333);

break;

default:

System.out.println(666);

}

&#91;/cc]


逻辑运算符


与或非（!，&&，||）



  • 加号：在操作数字、字符、字符串时是不同的，两个字符相加得到的是码表值，两个字符串相加是将字符串连接在一起。
  • 除号：整数在使用除号操作时，得到的结果仍为整数（小数部分忽略）。
  • 取模：模数(%右边的数)的符号忽略不计，结果的正负取决于被模数(%左边的数)。
  • 自增：符号在前就是先运算后取值，符号在后则是先取值后运算。
  • 数组：
    • 数组使用一个这[]表示一维数组，使用[][]表示二维数组，定义数组后应该从堆中赋予它存储空间，用new，如 int[] i=new int[3]，3是容量或是常量;int[] i={1,2,3},取出数组中的第几个数用下标值（索引）i[0]=1；注意：下标值从零开始（个数减一）


  • 堆和栈：
    • 堆：是静态存储空间
    • 栈：是动态存储空间
  • 什么是方法？方法的作用？



  • 函数(方法)
    • 函数的定义
    • 函数就是一段有名字的代码，可以完成某一特定功能。
    • 如果有一段代码要使用多次，我们可以给它起个名字，每次使用时通过名字调用，这样就不用每次都写一大段代码了。
    • 如果某个函数在执行的时候需要调用者传入数据，那么可以定义参数列表，用于接收数据。如果函数运行之后需要返回给调用者数据，那么需要指定返回值类型，并且用关键字return返回。定义函数的3个必要条件：返回值类型、函数名、参数列表。如果不需要参数也要写小括号，如果没有返回值类型要写void。
  • 名词解释
    • 形参：在定义函数时小括号中的参数，用来接收数据的参数。
    • 实参：在调用函数时真正传入的参数，传递给函数的数据。
    • 参数类型：函数的参数的类型，一旦定义传入时必须匹配。
    • 返回值：函数运行结束后返回的值，使用return关键字返回。返回值类型：函数运行结束后返回的值的类型，在类型非void情况下必须返回，而且必须类型匹配。
  • 函数的重载
    • 多个函数的函数名相同，参数列表不同（个数、顺序、类型），这就是函数的重载。在调用函数的时候通过传入的实参找到匹配的函数调用。
    • 函数的重载和返回值类型无关。


面向对象


  • 面向对象概念
    • 特点：封装、继承、多态、抽象
  • 什么是面向对象
    • 面向对象(Object Oriented)是一种思想，90年代以后软件开发的主流思想。
    • 由于现实社会是由各种各样的事物所组成的，而我们编程又是在模拟现实社会，那么在程序也要用一些东西来表示现实社会中的事物，这些东西就是程序中的对象。我们在程序中使用这些对象，对其特征和行为进行操作进行编程，这就是面向对象编程。
    •  万物皆是对象，万物皆可Object
    • 在使用面向对象编程思想之前，我们通常用面向过程的思想编程，先分析出解决问题的步骤，然后按照步骤一步一步实现。
  • 面向对象编程的优点
    • 提高代码复用性。
    • 使用者无需关心具体细节。
    • 转变程序员角色，更加符合人的思维习惯。
    • 面向对象的特点：封装、继承、多态、抽象
  • 什么是封装
    • 将一类事物的特征和行为定义在一起，可以通过这个定义创建对象，使用对象进行编程
    • 封装时需要将对象的属性和一些实现细节隐藏，仅对外提供必须的访问方式。例如get(),set()方法。
  • 怎么封装
    • 将所有属性隐藏，提供公有方法对其访问。
    • 将不需要对外提供的方法隐藏。
  • 封装的优点
    • 提高安全性：在访问对象的属性时候通过方法实现，在方法中可以进行校验。隐藏不必要提供的方法避免错误的调用。
    • 简化编程：使用者无需关心对象内部具体实现细节，只要根据对象功能调用指定方法。
  • 什么是继承
    • 在程序中，可以使用extends关键字让一个类继承另外一个类。
    • 继承的类为子类(派生类)，被继承的类为父类(超类, 基类)。
    • 子类会自动继承父类所有的方法和属性。
  • 为什么要使用继承
    • 当我们发现一个类的功能不行，方法不够用时，就可以派生子类，增加方法。
    • 当我们需要定义一个能实现某项特殊功能的类时，就可以使用继承。
    • 最终还是为了一个目的，提高代码的复用性。
    • 当我们定义一个类时，发现另一个类的功能这个类都需要，而这个类又要增加一些新功能时，就可以使用extends关键字继承那个类，这样那个被继承类的功能就都有了，不必重写编写代码。这时只要在新的类中编写新的功能即可，原有代码就被复用了。
  • 继承的特点
    • Java只支持单继承，不支持多继承，但是可以多重继承
    • 例如：A extends B ; B extends C;
    • 为什么不支持多继承：因为如果一个类继承多个类，多个类中有相同的方法，子类调用该方法时就不知道该调用哪一个类中的方法了。
  • 什么是多态
    • 多态字面上的意思就是多种形态。
    • 在面向对象语言中，我们可以将函数的形参定义为一个父类类型，而在真正调用该函数时这个父类类型的所有子类对象都可以传入，根据传入的子类对象不同函数可以运行处多种形态。
    • 多态的特点
      • 应用程序不必为每一个子类编写功能调用，只需要对父类进行处理即可。这一招叫“以不变应万变”，可以大大提高程序的可复用性。
      • 子类的功能可以被父类的变量调用，这叫 向后兼容，可以提高程序的可扩充性和可维护性。现在写的程序可以调用将来写的程序不足为奇。
  • 什么是抽象类
    • 使用abstract关键字修饰的类就是抽象类，抽象类不能new对象。
    • 没有方法体的方法为抽象方法，使用abstract关键字修饰。
    • 有抽象方法的类必须声明为抽象类。
    • 抽象类不一定含有抽象方法。
  • 为什么要定义抽象类
    • 如果有多个类具有相同的方法声明，而方法的实现不一样，这时就可以抽象出父类，将方法在父类中声明
    • 别人在学习我们的软件时，只需要学习父类就知道子类有什么方法
    • 在设计软件时，要尽力抽象父类，继承关系以3~4层为宜
  • 构造方法
    • 什么是构造函数
      • 构造函数是一个特殊的函数。
      • 函数名和类名相同。
      • 没有返回值类型。
      • 注意：没有返回值类型不等同于void。在使用new关键字创建对象之后自动调用。
  • 构造函数的重载
    • 构造函数的重载和普通函数相同，函数名相同，参数列表不同即可。
  • 构造函数的调用
    • 构造函数在new关键字创建对象时调用。
    • 构造函数可以在该类其他构造函数的第一个语句使用this（调用这个对象，可以在构造方法内外使用）关键字调用。//一个类可以有多个构造方法
  • 所有类都有构造函数
    • 每一个类都有构造函数，即使我们没有显式定义构造函数，也会生成一个默认无参的构造函数，其中没有任何内容。
    • 注意：这个自动生成的构造函数只在未定义任何构造函数时生成，如果我们定义了一个有参的构造函数，那么就不会生成无参的了。
  • 构造函数的访问权限
    • 在定义构造函数时，如无特殊需要，应使用public关键字修饰构造函数。
    • 在一些特定情况下，我们不想让别人创建该类对象，那么可以使用private修饰构造函数，例如单态设计模式。
    • 重载：同一个类中相同的方法名，不同的参数，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。
    • 重写：在子类中与父类的 方法名，参数列表，均相同，内容不相同


包(package)


  • Java中常用的包
    • java.lang
      • 包含一些Java语言的核心类，如String、Math、Integer、System和Thread，提供常用功能。
    • java.awt
      • 包含了构成抽象窗口工具集（abstract window toolkits）的多个类，这些类被用来构建和管理应用程序的图形用户界面(GUI)。
    • java.net
      • 包含执行与网络相关的操作的类。
    • java.io
      • 包含能提供多种输入/输出功能的类。
    • java.util
      • 包含一些实用工具类，如定义系统特性、使用与日期日历相关的函数。
    • 定义带包类
      • 使用package语句加上包名来定义类所属于的包，包名全部小写
    • package语句为Java源文件的第一条语句
      • 如果一个类中没有使用package语句，这个类为缺省无包名
    • 一个类如果想被其他包中的类引用，必须使用public关键字修饰。构造函数也需要public
      • 如果一个类被声明为public，那么必须和文件名同名
    • 使用带包的类
      • 在使用带包的类时需要使用全限定名（包名.类名）
      • 在每次写类名时都使用全限定名很麻烦，我们可以使用import导入包，之后再使用就无需写包名了
      • 星号*：导入一个包中所有类。优先匹配当前包中的类，如果当前包没有再匹配导入包中的类。
      • 具体类名：导入指定一个类。无论当前包中是否有同名类，都直接匹配导入的类。
    • 无包的类可以使用有包的类，有包的类不能使用无包的类。
    • 编译运行带包的类
    • 编译一个带包的源文件，在生成class文件的同时需要生成包文件
      • 编译命令：javac –d <目录> 源文件名.java
    • 运行有包的类时需要加上包名
      • 运行命令：java 包名.类名  


jar文件


  • 什么是jar文件
    • jar文件是Java文件的一种压缩格式
    • 一般来讲，我们会将一个软件系统的所有class文件打成一个jar文件以供别人使用
    • 当我们用到jar包中的类时，需要将jar文件的绝对路径加到classpath当中
  • 如何压缩jar文件
    • 将编译好的带包的class文件压缩成一个jar文件称为打jar
    • 打jar命令：jar cvf jar包名.jar 要打包的文件/文件夹
    • 运行jar文件命令： java -jar jar文件名.jar



访问控制符


  • 类的访问控制符有两种：
    • public关键字修饰：可以被所有的类访问
    • 缺省为default（可叫friendly）：只能被同一包中的类访问

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