Java SE基础知识总结

背景知识

3种技术架构

• Java SE：Java Platform Standard Edition（标准版），完成桌面应用程序的开发，是其它两者的基础
• Java ME：Java Platform Micro Edition，开发电子消费产品和嵌入式设备，如手机中的程序；
• Java EE：Java Platform Enterprise Edition，开发企业环境下的应用程序，主要针对web程序开发；

Java跨平台工作原理

Java代码分为编译和运行两个步骤，编译产生的 .class 字节码文件（结构中立的中间文件格式），可以通过不同平台的JVM虚拟机解释为对应平台的机器语言，从而运行。

跨平台运行的关键是JVM：跨平台的是程序，不是JVM，不同的平台有对应不同的JVM

JDK

Java Development ToolKit 的简称，也就是 Java 开发工具包。

JDK 是整个 Java 的核心，包括 Java 运行环境（Java Runtime Envirnment，简称 JRE），Java 工具（比如 javac、java、javap 等等），以及 Java 基础类库（比如 rt.jar）

JVM

Java虚拟机（Java Virtual Machine，JVM）是Java平台的核心组成部分之一，它是一个在计算机上运行Java字节码的虚拟机。JVM充当了Java应用程序和底层操作系统之间的中间层，提供了跨平台的特性，使得Java程序可以在不同的操作系统和硬件上运行

相互关系

Java发展

Java项目结构

• Project：项目、工程
• module：模块
• package：包
• class：类

Java基础语法

注释

// 单行注释/*多行注释
*//**文档注释
*/

关键字

字面量、变量、常量

int a = 10; //a为变量，10为字面量
final int b = 10;  //b为常量，10为字面量
static str = "Hello World";  //str为变量，Hello World为字面量

字面量：由字母、数字等构成的字符串或者数值，只能在等号右边出现

变量：定义的在特定范围内变化的符号。必须被初始化，可以不被赋初始值

常量：被final修饰的变量。必须赋初值，且其类型和值不能再改变

标识符

合理的Java命名

命名规范

• 小驼峰命名，常给变量命名：name、firstName
• 大驼峰命名，常给类命名：Student、GoodStudent

数据类型

基本数据类型

关键字	数据类型	内存占用大小（字节）	补充
byte	整数	1
short	整数	2
int	整数	4	整数默认类型
long	整数	8
float	浮点数	4
double	浮点数	8	浮点数默认类型
char	字符	2	在程序中用单引号表示（String，在程序中是双引号表示）
boolean	布尔	1

ASCLL码表

程序中字节到字符之间的映射关系

Java中字符可以直接进行大小比较，本质是转为其对应的字节值大小进行比较

引用数据类型

类、接口、数组

运算符

• 运算符：对字面量或者变量进行操作的符号

• 表达式：用运算符把字面量或者变量连接起来符合java语法的式子就可以称为表达式

int a = 10;
int b = 20;
int c = a + b;/*+：是运算符，并且是算术运算符a + b：是表达式，由于+是算术运算符，所以这个表达式叫算术表达式
*/

算数运算符

符号	意义
+	加
-	减
*	乘
/	除
%	取余

！同类别算数运算符，从左到右依次参与运算

public class Test {public static void main(String[] args) {System.out.println(1 + 23);        			// 24System.out.println("年龄为:" + 23);		// 年龄为：23System.out.println(1 + 99 + "年黑马");		// 100年黑马System.out.println("练习时长" + 1 + 1.5 + '年');		// 练习时长11.5年（当碰到字符串后，+就变成了字符串连接符，而不是算数运算符）System.out.println("练习时长" + (1 + 1.5) + '年');		// 练习时长2.5年}
}

自增自减运算符

• 单独使用，在变量前边或后边均不影响结果
• 组合使用：在后，先拿变量值参与运算，再进行变量增减操作；在前，先进行变量增减运算，再拿变量的值参与运算

public class Test {public static void main(String[] args) {int a = 10;a++		// a=11++a		// a=12int b;b = ++a;		// a=13, b=13a++;			// a=14b = a++;		// a=15,b=14}
}// --运算符同理

类型转换

隐形转换

1、【基本隐式转换】取值范围小的数值或者变量，赋值给取值范围大的变量

public class Test {public static void main(String[] args) {int a = 10;double b = a;  // b=10.0}
}

2、【运算隐式转换】取值范围小的数据和取值范围大的数据进行运算，小的提升为大的，再运算

public class Test {public static void main(String[] args) {int a = 10;double b = 12.3;double c = a + b;}
}

3、【运算隐式转换】byte、short、char，三者运算时，会先提升为int，再进行运算

public class Test {public static void main(String[] args) {int a = 1;char b = 'a';int c = a + b;System.out.println(c);	// c=98}
}

强制转换

1、把一个取值范围大的数值或者变量，赋值给另一个取值范围小的变量，不允许直接赋值，需要强制转换

public class Test {public static void main(String[] args) {double b = 12.3;int a = (int) b;  // a=12}
}

赋值运算符

符号	意义
=	赋值
+=	相加后赋值
-=	相减后赋值
*=	相乘后赋值
/=	相除后赋值
%=	相取余后赋值

！隐含着强制类型转换

关系运算符

符号	意义
==
!=
>
>=
<
<=

！处理结果都是boolean数据类型，结果是true或false

逻辑运算符

符号	意义	补充
&	有false就是false
&&	有false就是false，且不进行后续关系运算的计算	常用
|	有true就是true
||	有true就是true，且不进行后续关系运算的计算	常用
！	true即false，false即true	常用
^	相同为false，不同为true

三元运算符

public class test {public static void main(String[] args) {int a = 2;int v = a == 1 ? 1 : 10;System.out.println(v);  // v=10}
}

运算符优先级

方法（函数）

• 方法定义和调用
• 方法调用内存的图解

方法重载

同一个类中，方法名相同，参数不同的方法

• 参数不同：个数不同、类型不同、顺序不同

流程控制语句

顺序结构

默认

分支结构

if、switch

循环结构

for、while、do…while

跳转控制语句

break、continue

数组

一种容器，可以存储同种数据类型的多个值

一维数组

定义

public class Demo1Array {public static void main(String[] args) {int[] array1;int array2[];System.out.println(array1);System.out.println(array2);        }
}

静态初始化

// 完整格式：数据类型[] 数组名 = new 数据类型[] { 元素1，元素2，元素3… };
int[] array = new int[]{ 11，22，33 };// 简化格式：数据类型[] 数组名 = { 元素1，元素2，元素3… };
int[] array = { 11，22，33 };

动态初始化

int[] arr  = new int[3];

• 动态初始化：手动指定数组长度，由系统给出默认初始化值
• 静态初始化：手动指定数组元素，系统会根据元素个数，计算出数组的长度

默认值

类型	初始化	默认值	补充
整数数组	int[] arr = new int[5];	0	基本数据类型
小数数组	double[] arr = new double[5];	0.0	基本数据类型
字符数组	char[] arr = new char[5];	‘\u0000’（空白字符）	基本数据类型
布尔数组	boolean[] arr = new boolean[5];	false	基本数据类型
（类、接口、数组）数组	String[] arr = new String[5]; Array[] arr = new Array[1];	null	引用数据类型

二维数组

静态初始化

// 完整格式：数据类型[][] 数组名 = new 数据类型[][] {{元素1,元素2},{元素1, 元素2}};
int[][] arr = new int[][]{{11,22},{33,44}};// 简化格式：数据类型[][] 数组名 = {{元素1,元素2}, {元素1, 元素2}};
int[][] arr = {{11,22},{33,44}};

动态初始化

int[][] arr = new int[2][3];

• 动态初始化：手动指定数组长度，由系统给出默认初始化值
• 静态初始化：手动指定数组元素，系统会根据元素个数，计算出数组的长度

面向对象

基本

类和对象的概念

1、概念

• Java 中想要创建对象，必须先要有类的存在
• 类指的是一组相关属性和行为的集合（我们将其理解为是一张对象的设计图）

2、相互关系

• 根据类创建对象
• 1个类可以创建n个对象

3、类的组成

• 属性：成员变量
• 方法：成员方法

成员变量和局部变量

this关键字

• 当局部变量和成员变量出现了重名的情况，java采用就近原则，即使用局部变量
• 通过this，可以让其使用成员变量【相当于python中的self】
• this：代表当前类对象的引用（地址）

构造方法

1、概念

• 构建、创造对象的时候，所调用的方法
• 在执行的时候，用来给对象中的属性进行初始化

2、格式

public class Student {String name;int age;// 无参构造public Student() {}// 带参构造public Student(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}
}

• 方法名与类名一样
• 没有返回值类型，void也没有
• 没有具体返回值，return也没有

3、执行时机

• 创建对象的时候调用，每创建一次，执行一次构造方法
• 不能手动调用构造方法

4、特点

• 系统默认提供无参构造
• 人工定义了构造方法，系统就不提供无参构造了，需要连带定义出无参构造
• 构造方法支持重载

封装

使用类设计对象时，将需要处理的数据以及处理这些数据的方法，设计到对象中

封装要素

合理隐藏、合理暴露

权限修饰符

public、protected、private

字符串

String类

特点

• 在Java中，双引号字符串，都是String类
• 字符串创建之后，内容不可更改，但是可以共享

字符串常量池

• 字符串的分配，同其他对象一样，极其耗时。作为最基础的数据类型，大量创建影响性能
• 为了提供性能和减少内存开销，引入字符串常量池（jdk7以前，在方法区；jdk7以后，在堆内存）
• 创建字符串时，看看常量池中有没有该实例。无，创建；有，引用（可被共享的原因）

实例

public class Demo1Array {public static void main(String[] args) {String s1 = "abc";				// 常量池内没有，创建String s2 = "abc";				// 常量池内有，引用System.out.println(s1 == s2);  // 两者是一个东西，trueString s1 = "abc";				// 常量池内没有，创建String s2 = new String("abc");	// 在堆内存中开辟System.out.println(s1 == s2);  // 两者不是一个东西，falseString s1 = "abc";				// 常量池内没有abc，创建String s2 = "ab";				// 常量池内没有ab，创建String s3 = s2 + "c";			// 常量池内没有c，创建，StringBuilder内完成相加操作，并在堆内存开辟新的空间存储abcSystem.out.println(s1 == s3);  // 两者不是一个东西，falseString s1 = "abc";				// 常量池内没有，创建String s2 = "a" + "b" + "c";	// 常量优化机制，等同于abc。常量池内有，引用System.out.println(s1 == s2);	// 两者是一个东西，true}
}

• 字符串内容比较（不忽略大小写）：strs1.equals(strs2)
• 字符串内容比较（忽略大小写）：strs1.equalsIgnoreCase(strs2)

基本操作

遍历、截取、替换、切割

StringBuilder类

• 提高字符串操作效率：StringBuilder的拼接速度比单纯的字符串运算拼接速度快上一个量级
• 本质是字符串的缓冲区，可以理解为一个容器，其内存储的内容长度可变

构造方法

StringBuilder()		// 无参构造，创建空的字符串缓冲区StringBuilder(String str)	// 有参构造，创建一个字符串缓冲区，按照给定的参数完成初始化

基本操作

添加、反转、长度、转为字符串

集合基础

是一种容器，用来装数据，类似数组，但长度可变

ArrayList长度可变原理

• 当创建的时候，底层存在一个长度为10的空数组
• 添加元素，当容量不够的时候，扩容到原先的1.5倍
• 将原数组数据拷贝到新数组中
• 将新元素添加到新的数组中

基本操作

增、删、改、查、获取大小