java—零基础知识复习已完结

基本概念

1.0-健壮性

主要是因为Java中有一种机制:
自动垃圾回收机制(GC机制)
JVM负责调度GC机制。程序员不需要干涉

java语言是健壮的，相对于c语言来说，c语言没有Java健壮。
Java不容易导致内存的泄漏。
C++或者c语言使用不当时很容易导致内存泄漏。

1.1-可移植性

可移植性/跨平台
java语言只要编写一次，可以做到到处运行。
例如: java程序编写完之 后，可以运行在windows操作系统上,
不需要做任何改动可以直接运行在Linux操作系统上，同样也
可以运行到MaCOS_上面。
一次编写，到处运行。( 平台改变了，程序不需要改。)

JVM这种机制实现了跨平台，那么这种机制优点和缺点分别是什么?
优点:一次编写到处运行，可以跨平台。
缺点:麻烦。对于运行java程序来说必须先有一个 JVM。
就像你要想在网页上看视频，你必须先安装一一个 flash是一样的。

1.2-JDK、JRE、JVM关系

JDK: Java开发工具箱
JRE:java运行环境
JVM: java虚拟机
JDK包括JRE，JRE包括JVM。
JVM是不能独立安装的。
JRE和JDK都是可以独立安装的。
有单独的JDK安装包。
也有单独的JRE安装包。
没有单独的JVM安装包。

1.3-字节码文件是二进制文件吗？

字节码文件不是二进制文件。
如果是二进制的话，就不需要JVM了。
因为操作系统可以直接执行二进制

1.4-编译运行

编译期：（可以在windows上）
如果xxx.java文件中编写的源代码违背了语法规则，那么编译器会报错，编译器
报错之后class文件是不会生成的，只有编译通过了才会生成class字节码文件。
并且一个java源文件是可以生成多个class文件的。（编译实质上是检查语法）

运行期（JRE在起作用）：（可以在windows上，也可以在其他的OS上。）
将生成的class文件复制到指定的系统、将字节码文件将给JVM，JVM解释器把字节码文件
转换成为二进制文件，交给OS操作系统，操作系统会执行二进制码和硬件进行交互。

1.5程序的执行过程和运行原理、ClassPath的作用

总结: 启动JVM虚拟机，
JVM启动类加载器classloader去找到对应的字节码文件，
文件装载到JVM当中，JVM启动“解释器”将字节码解释为“101010000…”这种二进制码，操作系统执行二进制码和硬件交互。

第一步：会先启动JVM（java虚拟机）
第二步：JVM启动之后，JVM会去启动“类加载器classloader”
类加载器的作用：加载类的。本质上类加载器负责去硬盘上找“类”对应的“字节码”文件。
假设是“java HelloWorld”，那么类加载器会去硬盘上搜索：HelloWorld.class文件。
假设是“java Test”，那么类加载器会去硬盘上搜索：Test.class文件。

第三步：
类加载器如果在硬盘上找不到对应的字节码文件，会报错，报什么错？
错误: 找不到或无法加载主类
类加载器如果在硬盘上找到了对应的字节码文件，类加载器会将该字节码
文件装载到JVM当中，JVM启动“解释器”将字节码解释为“101010000…”这种
二进制码，操作系统执行二进制码和硬件交互。

默认情况下，类加载器去硬盘上找“字节码”文件的时候，默认从哪找？？？？
默认情况下类加载器（classloader）会从当前路径下找。

此处应该有疑问，你可以提出哪些问题？？？？
能不能给类加载器指定一个路径，让类加载器去指定的路径下加载字节码文件。
答案：可以的。但是我们需要设置一个环境变量，叫做：classpath

classpath是一个环境变量，是给谁指路的？
答案：是给“类加载器”指路的。

classpath环境变量不属于windows操作系统，classpath环境变量隶属于java。。
一定要理解classpath环境变量的作用是什么？
是给类加载器指路的。
在没有配置环境变量classpath的时候，默认从当前路径下加载。
如果配置了环境变量classpath的话，就只能从指定的路径下加载了。

1.6-数据类型

数据类型有什么用？
数据类型用来声明变量，程序在运行过程中根据不同的数据类型分配不同大小的空间。

第一种：基本数据类型
基本数据类型又可以划分为4大类8小种
第一类：整数型
byte（1）,short（2）,int（4）,long（8）
第二类：浮点型
float（4）,double（8）
第三类：布尔型
boolean（1）
第四类：字符型
char：（2）
8小种：
byte,short,int,long
float,double
boolean
char
第二种：引用数据类型
字符串型String属于引用数据类型。
String字符串不属于基本数据类型范畴。
java中除了基本数据类型之外，剩下的都是引用数据类型。
引用数据类型后期面向对象的时候才会接触。

1.7-类型转换规则

第一条：八种基本数据类型中，除 boolean 类型不能转换，剩下七种类型之间都可以进行转换；

第二条：如果整数型字面量没有超出 byte,short,char 的取值范围，可以直接将其赋值给byte,short,char 类型的变量；

第三条：小容量向大容量转换称为自动类型转换，容量从小到大的排序为：
byte < short(char) < int < long < float < double，其中 short和 char
都占用两个字节，但是char 可以表示更大的正整数；

第四条：大容量转换成小容量，称为强制类型转换，编写时必须添加“强制类型转换符”，
但运行时可能出现精度损失，谨慎使用；
第五条：byte,short,char 类型混合运算时，先各自转换成 int 类型再做运算；

第六条：多种数据类型混合运算，各自先转换成容量最大的那一种再做运算；

1.8-运算符

算术运算符：、+ 、- 、* 、/、 % 、++ 、–

关系运算符：>、 >=、 < 、<=、 ==、 !=

逻辑运算符：& | ! && ||

赋值运算符：= += -= *= /= %=

三目运算符：布尔表达式 ? 表达式1 : 表达式2 true取1false取2

字符串连接运算符：+

逻辑运算符之 短路和短或
表达式A && 表达式B 当A为false 就不判断表达式B
表达式A || 表达式B 当A为true 就不判断表达式B

1.9-控制语句

控制语句的出现可以让我们的程序具有逻辑性/条理性

控制语句包括几类？
3类：
选择语句 if、switch
循环语句 for、while、do while
转向语句 break、continue、return

1.10-方法的定义

[ 修饰符列表 ] 返回值类型 方法名(形式参数列表){
方法体;
return 返回值类型
}；

1.11-static作用

static修饰

static修饰的统一都是静态的，都是类相关的，不需要new对象。直接采用“类名.”访问。
比如 CssName.xxxx 不需要Class sc = new Class(); sc.xxx
有默认值0，只执行一次，运行一开始就开辟了内存，内存放在全局

Java三大变量

局部变量（栈中、方法执行完成弹栈就无法使用）、
成员变量（堆中、被包含在实例对象中）、
静态变量（方法区中、随着类加载器加载的字节码文件一起放在方法区）

静态代码块
在类加载器加载的时候执行、只执行一次、作用全局
{
}

1.12-栈的简单图解!

1.13-方法重载(overload)机制

1）在同一个类中
2）方法名相同
3）形参不同(顺序、个数、类型)
————方法重载和返回值和修饰符无关—————
(同一个类、同一个方法名称、相同的形参、不同的返回值----> 不属于方法重载、是重写发生报错)
建议使用在:方法功能相似的方法上使用重载机制

1.14-方法递归

本质上是方法自调

public void do(){
    do()
};
public void main(){
    do()
}

如果没有结束条件，JVM中的栈内存就会一值的压栈，最终导致内存溢出

示例-
public class OverLoadTest {
    public static int sum(int n){
        if (n == 0){
            return 0;
        }else{
            return n + sum(--n);
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        int sum= sum(3);
        System.out.println(sum);
    }
}

1.15-面向对象和面向过程

面向过程
:分析出解决问题所需要的步骤，然后用函数把这些步骤一步一步实现，使用的时候一个一个依次调用就可以了。
面向对象
把构成问题事务分解成各个对象，建立对象的目的不是为了完成一个步骤，而是为了描叙某个事物在整个解决问题的步骤中的行为。
例如五子棋，

面向过程的设计思路就是首先分析问题的步骤：
1、开始游戏，2、黑子先走，3、绘制画面，
4、判断输赢，5、轮到白子，6、绘制画面，
7、判断输赢，8、返回步骤2，
9、输出最后结果。把上面每个步骤用分别的函数来实现，问题就解决了。 
 
而面向对象的设计则是从另外的思路来解决问题。整个五子棋可以分为：
1、黑白双方，这两方的行为是一模一样的，
2、棋盘系统，负责绘制画面，
3、规则系统，负责判定诸如犯规、输赢等。

来源：知乎

术语:
OOA——Object-Oriented Analysis (面向对象分析方法)
OOD——Oeject-oriented design （面向对象设计）
OOP——Object-orented programing (面向对象编程)

实现一个软件的过程：
分析(A) --> 设计(D) --> 编程§

1.16-关于什么是空指针异常

比如

public class test{
    public static void main(){
           Student s1 = new Student();
           s1 = null;
           System.out.println(s1.toString());
    } 
}

这段代码的如何去解释？
首先通过编译生成字节码文件，然后通过类加载器加载到 JVM的方法区中。
这时候方法区中包含 test.class 和 被标识static的main方法。

main方法执行，在栈内存中进行压栈，分配内存空间、然后到 Student s1 = new Student();
然后等式右边先开始 new Student();表示在堆内存中存放着一个student的实例（包含成员变量），这个实例有一个内存地址比如（0x123;
再到等式左边 Student s1 这个局部变量 s1存放在栈中给main方法分配的内存空间中，s1和student是引用关系，
所以s1中存放着student的内存地址，可以通过s1找到实例的对象
s1 = null 则是将 s1中存放的内存地址（0x123）改变为（null）
然后到System.out.println(s1.toString()); 通过s1去使用toString()方法。
因为s1没有student的内存地址，所以找不到s1,抛出异常,main方法出栈,程序结束。

1.17-构造方法

[修饰符] 类名称(形参) {方法体}
没有返回值,方法名称和所在类的类名称相同。可以存在多个构造方法（重载）

思考：实例变量没有手动赋值的时候，实际上系统会默认赋值，
那么这个默认赋值操作是在什么时间进行的？
是在类加载的时候给这些实例变量赋值吗？不是，实例变量是在构造方法执行的过程中完成初始化的，完成赋值的。

1.18封装、继承、多态

封装有什么用？
一个类体当中的数据，假设封装之后，对于代码的调用人员来说，
不需要关心代码的复杂实现，只需要通过一个简单的入口就可以访问了。
另外，类体中安全级别较高的数据封装起来，外部人员不能随意访问，
来保证数据的安全性。
怎么进行封装，代码怎么实现？
第一步：属性私有化（使用private关键字进行修饰。）
第二步：对外提供简单的操作入口。get、set

继承的相关特性
① B类继承A类，则称A类为超类(superclass)、父类、基类，
B类则称为子类(subclass)、派生类、扩展类。
class A{}
class B extends A{}
② java 中的继承只支持单继承，不支持多继承，
③ 虽然 java 中不支持多继承，但有的时候会产生间接继承的效果，
例如：class C extends B，class B extends A，也就是说，C 直接继承 B，
其实 C 还间接继承 A。
④ java 中规定，子类继承父类，除构造方法不能继承之外，剩下都可以继承。
但是私有的属性无法在子类中直接访问。(父类中private修饰的不能在子类中
直接访问。可以通过间接的手段来访问。)
⑤ java 中的类没有显示的继承任何类，则默认继承 Object类，Object类是
java 语言提供的根类，也就是说，一个对象与生俱来就有Object类型中所有的特征。
⑥ 继承也存在一些缺点，例如：CreditAccount 类继承 Account 类会导致它们之间的耦合度非常高，Account 类发生改变之后会马上影响到 CreditAccount 类
能继承到什么？
除构造方法都可以继承、但private属性不可访问、拥有不可访问。
覆盖父类方法
什么时候考虑使用方法覆盖？
父类中的方法无法满足子类的业务需求，子类有必要对继承过来的方法进行覆盖。
什么条件满足的时候构成方法覆盖？
第一：有继承关系的两个类
第二：具有相同方法名、返回值类型、形式参数列表
第三：访问权限不能更低。
第四：抛出异常不能更多。

            私有方法不能覆盖。
            静态方法不谈覆盖。

多态基础语法
向上转型和向下转型的概念
向上转型也称为自动转形
Object testEntity = new TestEntity();
Object testEntity父类的引用可以指向子类的对象new TestEntity();
向下转型也称为强制转型
TestEntity o = (TestEntity)new Object();
那些条件需要用到强制转型？
需要调用或者执行子类对象中特有的方法

1.19-this关键字

this在JVM里面是存放在堆中、被包含在实例对象中、this是一个引用 this 、引用的地址指向自己（指向被包含的类）
1.1、this是一个关键字，是一个引用，保存内存地址指向自身。
1.2、this可以使用在实例方法中，也可以使用在构造方法中。
1.3、this出现在实例方法中其实代表的是当前对象。
1.4、this不能使用在静态方法中。
1.5、this. 大部分情况下可以省略，但是用来区分局部变量和实例变量的时候不能省略。
1.6、this() 这种语法只能出现在构造方法第一行，表示当前构造方法调用本类其他的构造方法，目的是代码复用。

1.20-super关键字

super能出现在实例方法和构造方法中。
super() 只能出现在子类的构造方法的第一行，通过当前的构造方法去调用“父类”中
的构造方法，目的是：创建子类对象的时候，先初始化父类型特征。

TestMain(){
    super();
}
TestMain(){

}

这两个方法是等同的，那么就说明所有继承关系中，子类的构建方法都含有父类的无参构造方法那么在JVM中堆中的实例对象中，这个实例对象的所包含的是所有父类和自己本身的成员变量和方法。

super. 可以省略，但子类中的成员变量和成员方法和父类相同时要使用用于区分。

super       不能使用在静态方法中。

super的使用：
super.属性名 【访问父类的属性】
super.方法名(实参) 【访问父类的方法】
super(实参) 【调用父类的构造方法】
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最后一次更新 ——2020年5月16日

来源老杜Java零基础