Java教程学习笔记

目录

 

Java基础语法

Java对象和类

Java基本数据类型

内置数据类型

引用类型

自动类型转换

Java 中 int 和 Integer 的区别

Java变量类型

局部变量

实例变量

类变量（静态变量）

Java修饰符

访问控制修饰符

非访问修饰符

static 修饰符：用来修饰类方法和类变量

final 修饰符

abstract 修饰符

Java运算符

条件运算符（?:）

instanceof 运算符

Java循环结构

while 循环

do…while 循环

for循环

Java 增强 for 循环

Java条件语句

Java switch case

Java Character类

Java String类

Java StringBuilder

Java数组

Java正则表达式

Java  Stream,File,IO

FileInputStream

FileOutputStream

创建目录：

读取目录

删除目录或文件

Java Scanner类

next() 与 nextLine() 区别

Java异常处理

Java 继承

继承的特性

 继承关键字

extends关键字

implements关键字

super 与 this 关键字

Java Override/Overload

重写(Override)

方法的重写规则

重载(Overload)

总结

Java多态

Java抽象类abstract

抽象类和接口的区别

1、语法层面上的区别

2、设计层面上的区别

Java封装

封装的优点

Java接口

Java数据结构

枚举（Enumeration）

向量（Vector）

栈（Stack）

字典（Dictionary）

哈希表（Hashtable）

属性（Properties）

Java集合框架

Java泛型

泛型方法

泛型类

类型通配符

Java多线程

创建一个线程

学习来源

 

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Java基础语法

• 大小写敏感：Java 是大小写敏感的，这就意味着标识符 Hello 与 hello 是不同的。
• 类名：对于所有的类来说，类名的首字母应该大写。如果类名由若干单词组成，那么每个单词的首字母应该大写，例如 MyFirstJavaClass 。
• 方法名：所有的方法名都应该以小写字母开头。如果方法名含有若干单词，则后面的每个单词首字母大写。
• 源文件名：源文件名必须和类名相同。当保存文件的时候，你应该使用类名作为文件名保存（切记 Java 是大小写敏感的），文件名的后缀为 .java。（如果文件名和类名不相同则会导致编译错误）。
• 主方法入口：所有的 Java 程序由 public static void main(String []args) 方法开始执行。
• 命名规则：由字母、数字、下划线、$组成，不能以数字开头。不得使用java中的关键字和保留字。项目名,包名全部小写

Java对象和类

• 对象：对象是类的一个实例（对象不是找个女朋友），有状态和行为。例如，一条狗是一个对象，它的状态有：颜色、名字、品种；行为有：摇尾巴、叫、吃等。
• 类：类是一个模板，它描述一类对象的行为和状态。

#dog类,状态：bread,age,sex.行为：barking,hungry.
public class Dog{
    #默认带无参构造函数
    public Dog(){}
    #有参构造函数
    public Dog(String name){}

     #成员变量：成员变量是定义在类中，方法体之外的变量。这种变量在创建对象的时候实例化。成员变量可以被类中方法、构造方法和特定类的语句块访问。
    public String bread; //变量对子类可见
    private int age; // 仅在该类可见

    #类变量：类变量也声明在类中，方法体之外，但必须声明为static类型。
    public static final String SEX= '男'; //SEX是一个常量
    private static String color;  //color是静态的私有变量

    void barking(){
        #局部变量：在方法、构造方法或者语句块中定义的变量被称为局部变量。变量声明和初始化都是在方法中，方法结束后，变量就会自动销毁。
        int name="小黄"; 
}
    void hungry(){}

    public static void main(String[] args){
        /* 实例化对象 */
        Dog dog = new Dog("tommy");    
        
        /* 访问类中的变量 */
        dog.sex;

        /* 访问类中的方法 */
        dog.barking;
    }
}

Java基本数据类型

内置数据类型

• byte：8位、有符号的以二进制补码表示的整数；-128-127(2^7-1)；例子：byte s=100.
• short：16 位、有符号的以二进制补码表示的整数；-32768(-2^15)-32767（2^15-1);例子：short s=1000.
• int：32位、有符号的以二进制补码表示的整数；-2,147,483,648（-2^31)-2,147,483,647（2^31 - 1);例子：int s=1000000.
• long：64 位、有符号的以二进制补码表示的整数；(-2^63)-(2^63-1);例子：long s=100000L;
• float：单精度、32位、符合IEEE 754标准的浮点数；例子：float s=234.5f;
• double：双精度、64 位、符合IEEE 754标准的浮点数；例子：double s=123.4;
• boolean：表示一位的信息;true 和 false；例子：boolean s=true;
• char：单一的 16 位 Unicode 字符；\u0000（即为0) - \uffff（即为65,535);例子：char s = 'A';

引用类型

• 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")。

自动类型转换

整型、实型（常量）、字符型数据可以混合运算。运算中，不同类型的数据先转化为同一类型，然后进行运算。

低  ------------------------------------>  高

byte,short,char—> int —> long—> float —> double 

数据类型转换必须满足如下规则：

• 1. 不能对boolean类型进行类型转换。

• 2. 不能把对象类型转换成不相关类的对象。

• 3. 在把容量大的类型转换为容量小的类型时必须使用强制类型转换。

• 4. 转换过程中可能导致溢出或损失精度.

//byte,short,char可转换成int
byte a = 10;
int aa = Integer.valueOf(a);

//整型转成String
String intToString = String.valueOf(aa);
       
//String转成double
double stringToDouble = Double.valueOf(intToString);

//string转成byte
Byte.parseByte(intToString);

Java 中 int 和 Integer 的区别

package com;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //生成的Integer变量指向的是java常量池中的对象
        Integer a = 10;
        //new Integer() 生成的变量指向堆中新建的对象
        Integer b = new Integer(10);
        int c = 10;
        System.out.println(a==b);  //false
        System.out.println(a==c);  //true
        //包装类Integer变量在与基本数据类型int变量比较时，Integer会自动拆包装为int，然后进行比较，
        //实际上就是两个int变量进行比较，值相等，所以为true
        System.out.println(b==c);  //true

    }

}

 int 是基本数据类型，int 变量存储的是数值。Integer 是引用类型，实际是一个对象，Integer 存储的是引用对象的地址

Java变量类型

局部变量

• 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；
• 访问修饰符不能用于局部变量；
• 局部变量只在声明它的方法、构造方法或者语句块中可见；
• 局部变量是在栈上分配的。
• 局部变量没有默认值，所以局部变量被声明后，必须经过初始化，才可以使用。

实例变量

• 实例变量声明在一个类中，但在方法、构造方法和语句块之外；
• 当一个对象被实例化之后，每个实例变量的值就跟着确定；
• 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；
• 实例变量的值应该至少被一个方法、构造方法或者语句块引用，使得外部能够通过这些方式获取实例变量信息；
• 实例变量可以声明在使用前或者使用后；
• 访问修饰符可以修饰实例变量；
• 实例变量对于类中的方法、构造方法或者语句块是可见的。一般情况下应该把实例变量设为私有。通过使用访问修饰符可以使实例变量对子类可见；
• 实例变量具有默认值。数值型变量的默认值是0，布尔型变量的默认值是false，引用类型变量的默认值是null。变量的值可以在声明时指定，也可以在构造方法中指定；
• 实例变量可以直接通过变量名访问。但在静态方法以及其他类中，就应该使用完全名：ObejectReference.VariableName。

类变量（静态变量）

• 类变量也称为静态变量，在类中以 static 关键字声明，但必须在方法之外。
• 无论一个类创建了多少个对象，类只拥有类变量的一份拷贝。
• 静态变量除了被声明为常量外很少使用。常量是指声明为public/private，final和static类型的变量。常量初始化后不可改变。
• 静态变量储存在静态存储区。经常被声明为常量，很少单独使用static声明变量。
• 静态变量在第一次被访问时创建，在程序结束时销毁。
• 与实例变量具有相似的可见性。但为了对类的使用者可见，大多数静态变量声明为public类型。
• 默认值和实例变量相似。数值型变量默认值是0，布尔型默认值是false，引用类型默认值是null。变量的值可以在声明的时候指定，也可以在构造方法中指定。此外，静态变量还可以在静态语句块中初始化。
• 静态变量可以通过：ClassName.VariableName的方式访问。
• 类变量被声明为public static final类型时，类变量名称一般建议使用大写字母。如果静态变量不是public和final类型，其命名方式与实例变量以及局部变量的命名方式一致。

Java修饰符

修饰符用来定义类、方法或者变量，通常放在语句的最前端。

访问控制修饰符

Java中，可以使用访问控制符来保护对类、变量、方法和构造方法的访问。Java 支持 4 种不同的访问权限。

• default (即默认，什么也不写）: 在同一包内可见，不使用任何修饰符。使用对象：类、接口、变量、方法。

• private : 在同一类内可见。使用对象：变量、方法。 注意：不能修饰类和接口

• public : 对所有类可见。使用对象：类、接口、变量、方法

• protected : 对同一包内的类和所有子类可见。使用对象：变量、方法。 注意：不能修饰类（外部类）。

非访问修饰符

static 修饰符：用来修饰类方法和类变量

• 静态变量：

  static 关键字用来声明独立于对象的静态变量，无论一个类实例化多少对象，它的静态变量只有一份拷贝。 静态变量也被称为类变量。局部变量不能被声明为 static 变量。

• 静态方法：

  static 关键字用来声明独立于对象的静态方法。静态方法不能使用类的非静态变量。静态方法从参数列表得到数据，然后计算这些数据。

package com;

public class Demo {
    static int a = 10;

    public static void main(String[] args) {
       
    }

    static void app(){
        //只能使用静态变量
        System.out.println(a);
    }
}

final 修饰符

final 变量：

final 表示"最后的、最终的"含义，变量一旦赋值后，不能被重新赋值。被 final 修饰的实例变量必须显式指定初始值。final 修饰符通常和 static 修饰符一起使用来创建类常量。

final 方法：

父类中的 final 方法可以被子类继承，但是不能被子类重写。声明 final 方法的主要目的是防止该方法的内容被修改。

final 类：

final 类不能被继承，没有类能够继承 final 类的任何特性。

//不可被继承的类
public final class Test{
  final int value = 10;
  // 下面是声明常量的实例
  public static final int BOXWIDTH = 6;
  static final String TITLE = "Manager";
 
  public void changeValue(){
     value = 12; //将输出一个错误
  }
  
  #该方法不可被改变
  public final void changName(){
    }
}

abstract 修饰符

抽象类：

抽象类不能用来实例化对象，声明抽象类的唯一目的是为了将来对该类进行扩充。一个类不能同时被 abstract 和 final 修饰。如果一个类包含抽象方法，那么该类一定要声明为抽象类，否则将出现编译错误。抽象类可以包含抽象方法和非抽象方法。

抽象方法：

抽象方法是一种没有任何实现的方法，该方法的的具体实现由子类提供。抽象方法不能被声明成 final 和 static。任何继承抽象类的子类必须实现父类的所有抽象方法，除非该子类也是抽象类。如果一个类包含若干个抽象方法，那么该类必须声明为抽象类。抽象类可以不包含抽象方法。抽象方法的声明以分号结尾，例如：public abstract sample();。

Java运算符

条件运算符（?:）

条件运算符也被称为三元运算符。该运算符有3个操作数，并且需要判断布尔表达式的值。该运算符的主要是决定哪个值应该赋值给变量。

int b;
// 如果 a 等于 1 成立，则设置 b 为 20，否则为 30
b = (a == 1) ? 20 : 30;

instanceof 运算符

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）。

String name = "James";
boolean result = name instanceof String; // 由于 name 是 String 类型，所以返回真

Java循环结构

while 循环

//基本循环
while( 布尔表达式 ) {
  //循环内容
}

do…while 循环

对于 while 语句而言，如果不满足条件，则不能进入循环。但有时候我们需要即使不满足条件，也至少执行一次。do…while 循环和 while 循环相似，不同的是，do…while 循环至少会执行一次。

do {
       //代码语句
}while(布尔表达式);

for循环

虽然所有循环结构都可以用 while 或者 do...while表示，但 Java 提供了另一种语句 —— for 循环，使一些循环结构变得更加简单。for循环执行的次数是在执行前就确定的。语法格式如下：

for(初始化; 布尔表达式; 更新) {
    //代码语句
}

Java 增强 for 循环

for(声明语句 : 表达式){
   //代码句子
}

Java条件语句

if 语句后面可以跟 else if…else 语句，这种语句可以检测到多种可能的情况。使用 if，else if，else 语句的时候，需要注意下面几点：

• if 语句至多有 1 个 else 语句，else 语句在所有的 else if 语句之后。
• if 语句可以有若干个 else if 语句，它们必须在 else 语句之前。
• 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。

Java switch case

switch case 语句判断一个变量与一系列值中某个值是否相等，每个值称为一个分支。

switch(expression){
    case value :
       //语句
       break; //可选
    case value :
       //语句
       break; //可选
    //你可以有任意数量的case语句
    default : //可选
       //语句
}

Java Character类

Character 类用于对单个字符进行操作。Character 类在对象中包装一个基本类型 char 的值。

package com;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        String s = "sname";
        //是否是一个字母
        Character.isLetter(s.charAt(0));
        //是否是一个数字字符
        Character.isDigit(s.charAt(0));
        //是否是一个空白字符
        Character.isWhitespace(s.charAt(0));
        //是否是大写字母
        Character.isUpperCase(s.charAt(0));
        //是否是小写字母
        Character.isLowerCase(s.charAt(0));
        //指定字母的大写形式
        System.out.println(Character.toUpperCase(s.charAt(0)));
        //指定字母的小写形式
        Character.toLowerCase(s.charAt(0));
        //返回字符的字符串形式，字符串的长度仅为1
        Character.toString(s.charAt(0));
    }

}

Java String类

字符串广泛应用 在 Java 编程中，在 Java 中字符串属于对象，Java 提供了 String 类来创建和操作字符串。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，用于获取有关对象的信息的方法称为访问器方法。

length() 方法，length 属性和 size() 方法的区别:

• 1、length() 方法是针对字符串来说的，要求一个字符串的长度就要用到它的length()方法；

  String a = "HelloWorld";a.length()

• 2、length 属性是针对 Java 中的数组来说的，要求数组的长度可以用其 length 属性；

  String array[] = { "First", "Second", "Third" };array.length

• 3、Java 中的 size() 方法是针对泛型集合说的, 如果想看这个泛型有多少个元素, 就调用此方法来查看!如：

  List list = new ArrayList();list.size()

String st1 = "hello";
String st2 = new String("hello");
String st3 = "hello";
String st4 = new String("hello");

st1 == st3; //true
st1 == st2; //false
st2 == st4; //false

/*
String st1 = "hello"; 和 String st3 = "hello"; 都在编译期间生成了字面常量和符号引用，运行期间字面常量 "hello" 被存储在运行时常量池（当然只保存了一份）。通过这种方式来将 String 对象跟引用绑定的话，JVM 执行引擎会先在运行时常量池查找是否存在相同的字面常量，如果存在，则直接将引用指向已经存在的字面常量；否则在运行时常量池开辟一个空间来存储该字面常量，并将引用指向该字面常量。　
　

通过 new 关键字来生成对象是在堆区进行的，而在堆区进行对象生成的过程是不会去检测该对象是否已经存在的。因此通过 new 来创建对象，创建出的一定是不同的对象，即使字符串的内容是相同的。
*/

 Java String API 文档

Java StringBuilder

当对字符串进行修改的时候，需要使用 StringBuffer 和 StringBuilder 类。和 String 类不同的是，StringBuffer 和 StringBuilder 类的对象能够被多次的修改，并且不产生新的未使用对象。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（不能同步访问）。由于 StringBuilder 相较于 StringBuffer 有速度优势，所以多数情况下建议使用 StringBuilder 类。然而在应用程序要求线程安全的情况下，则必须使用 StringBuffer 类。

package com;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        StringBuilder sBuilder = new StringBuilder("www.");
        //将指定的字符串追加到此字符序列。
        System.out.println(sBuilder.append("baidu"));
        // 将此字符序列用其反转形式取代。
        //System.out.println(sBuilder.reverse());
        //移除此序列的子字符串中的字符。
        System.out.println(sBuilder.delete(0,2));
        //将 int 参数的字符串表示形式插入此序列中。
        System.out.println(sBuilder.insert(0,2));
        //使用给定 String 中的字符替换此序列的子字符串中的字符。
        System.out.println(sBuilder.replace(0,2,"str"));
        //返回当前容量。
        System.out.println(sBuilder.capacity());
        // 返回长度（字符数）。
        System.out.println(sBuilder.length());

    }

}

Java数组

数组变量的声明，和创建数组可以用一条语句完成，如下所示：

dataType[] arrayRefVar = new dataType[arraySize];
dataType[] arrayRefVar = {value0, value1, ..., valuek};

type[][] typeName = new type[typeLength1][typeLength2];

Java正则表达式

正则表达式定义了字符串的模式。正则表达式可以用来搜索、编辑或处理文本。正则表达式并不仅限于某一种语言，但是在每种语言中有细微的差别。

• Pattern 类：

  pattern 对象是一个正则表达式的编译表示。Pattern 类没有公共构造方法。要创建一个 Pattern 对象，你必须首先调用其公共静态编译方法，它返回一个 Pattern 对象。该方法接受一个正则表达式作为它的第一个参数。

• Matcher 类：

  Matcher 对象是对输入字符串进行解释和匹配操作的引擎。与Pattern 类一样，Matcher 也没有公共构造方法。你需要调用 Pattern 对象的 matcher 方法来获得一个 Matcher 对象。

• PatternSyntaxException：

  PatternSyntaxException 是一个非强制异常类，它表示一个正则表达式模式中的语法错误。

package com;

import java.util.regex.Pattern;
public class Demo{
    public static void main(String[]args){
        String content = "www.baidu.com";
        String pattern = ".*baidu.*";
        System.out.println("字符串中是否包含了 'baidu' 子字符串?" + Pattern.matches(pattern,content));

    }
}

Java  Stream,File,IO

FileInputStream

该流用于从文件读取数据，它的对象可以用关键字 new 来创建。

InputStream f = new FileInputStream("C:/java/hello");
f.read();

FileOutputStream

该类用来创建一个文件并向文件中写数据。如果该流在打开文件进行输出前，目标文件不存在，那么该流会创建该文件。

OutputStream f = new FileOutputStream("C:/java/hello");
f.write("string");

创建目录：

File类中有两个方法可以用来创建文件夹：

• mkdir( )方法创建一个文件夹，成功则返回true，失败则返回false。失败表明File对象指定的路径已经存在，或者由于整个路径还不存在，该文件夹不能被创建。
• mkdirs()方法创建一个文件夹和它的所有父文件夹。

File d = new File("/tmp/user/java");
d.mkdirs();

读取目录

一个目录其实就是一个 File 对象，它包含其他文件和文件夹。如果创建一个 File 对象并且它是一个目录，那么调用 isDirectory() 方法会返回 true。可以通过调用该对象上的 list() 方法，来提取它包含的文件和文件夹的列表。

File f = new File("/tmp");
f.isDirectory()
String[] l = f.list();

删除目录或文件

删除文件可以使用 java.io.File.delete() 方法。以下代码会删除目录 /tmp/java/，需要注意的是当删除某一目录时，必须保证该目录下没有其他文件才能正确删除，否则将删除失败。

File folder = new Fille("/tmp/java/");
folder.delete();

Java Scanner类

可以通过 Scanner 类来获取用户的输入。

Scanner scan = new Scanner(System.in);
scan.hasNext()
String str1 = scan.next();

scan.hasNextLine()
String str2 = scan.nextLine();

next() 与 nextLine() 区别

next():

• 1、一定要读取到有效字符后才可以结束输入。
• 2、对输入有效字符之前遇到的空白，next() 方法会自动将其去掉。
• 3、只有输入有效字符后才将其后面输入的空白作为分隔符或者结束符。
• next() 不能得到带有空格的字符串。

nextLine()：

• 1、以Enter为结束符,也就是说 nextLine()方法返回的是输入回车之前的所有字符。
• 2、可以获得空白。

Java异常处理

try{
  // 程序代码
}catch(异常类型1 异常的变量名1){
  // 程序代码
}catch(异常类型2 异常的变量名2){
  // 程序代码
}finally{
  // 程序代码
}

Java 继承

继承是java面向对象编程技术的一块基石，因为它允许创建分等级层次的类。继承就是子类继承父类的特征和行为，使得子类对象（实例）具有父类的实例域和方法，或子类从父类继承方法，使得子类具有父类相同的行为。

继承的特性

• 子类拥有父类非 private 的属性、方法。

• 子类可以拥有自己的属性和方法，即子类可以对父类进行扩展。

• 子类可以用自己的方式实现父类的方法。

• Java 的继承是单继承，但是可以多重继承，单继承就是一个子类只能继承一个父类，多重继承就是，例如 A 类继承 B 类，B 类继承 C 类，所以按照关系就是 C 类是 B 类的父类，B 类是 A 类的父类，这是 Java 继承区别于 C++ 继承的一个特性。

• 提高了类之间的耦合性（继承的缺点，耦合度高就会造成代码之间的联系越紧密，代码独立性越差）。

 继承关键字

extends关键字

一个子类只能拥有一个父类，所以 extends 只能继承一个类。

public class B{
    public void show();
}

public class C extends B{

}

implements关键字

使用 implements 关键字可以变相的使java具有多继承的特性，使用范围为类继承接口的情况，可以同时继承多个接口（接口跟接口之间采用逗号分隔）。

public interace A{
    public void eat();
    public void sleep();
}

public interface B{
    public void show();
}

public class C implements A,B{

}

super 与 this 关键字

super关键字：我们可以通过super关键字来实现对父类成员的访问，用来引用当前对象的父类。

• 调用父类的构造方法；super();或super(参数列表)
• 调用父类的方法（子类覆盖了父类的方法时）；super.方法名(参数列表);
• 访问父类的数据域（可以这样用但没有必要这样用）

this关键字：指向自己的引用。

• 调用当前类的构造方法，并且必须是方法的第一条语句。如：this(); 调用默认构造方法。this(参数); 调用带参构造方法。
• 限定当前对象的数据域变量。一般用于方法内的局部变量与对象的数据域变量同名的情况。如 this.num = num。this.num 表示当前对象的数据域变量 num，而 num 表示方法中的局部变量。

class Animal {
  void eat() {
    System.out.println("animal : eat");
  }
}
 
class Dog extends Animal {
  void eat() {
    System.out.println("dog : eat");
  }
  void eatTest() {
    this.eat();   // this 调用自己的方法
    super.eat();  // super 调用父类方法
  }
}
 
public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    Animal a = new Animal();
    a.eat();
    Dog d = new Dog();
    d.eatTest();
  }
}

Java Override/Overload

重写(Override)

重写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。即外壳不变，核心重写！重写的好处在于子类可以根据需要，定义特定于自己的行为。 也就是说子类能够根据需要实现父类的方法。重写方法不能抛出新的检查异常或者比被重写方法申明更加宽泛的异常。例如： 父类的一个方法申明了一个检查异常 IOException，但是在重写这个方法的时候不能抛出 Exception 异常，因为 Exception 是 IOException 的父类，只能抛出 IOException 的子类异常。

package com;

class Animal{
    public void move(){
        System.out.println("动物可以移动");
    }
}
class Dog extends Animal{
    public void move(){
        System.out.println("狗可以跑和走");
    }
    public void bark(){
        System.out.println("狗可以吠叫");
    }
}
public class Demo{
    public static void main(String args[]){
        Animal a = new Animal(); // Animal 对象
        Animal b = new Dog(); // Dog 对象
        Dog c = new Dog(); 

        a.move();// 执行 Animal 类的方法
        b.move();//执行 Dog 类的方法，尽管 b 属于 Animal 类型，但是它运行的是 Dog 类的 move方法。这是由于在编译阶段，只是检查参数的引用类型。然而在运行时，Java 虚拟机(JVM)指定对象的类型并且运行该对象的方法。因此在上面的例子中，之所以能编译成功，是因为 Animal 类中存在 move 方法，然而运行时，运行的是特定对象的方法。
        b.bark(); // 错误，b的引用类型Animal没有bark方法。
        c.bark();//正确执行
        
    }
}

方法的重写规则

• 参数列表必须完全与被重写方法的相同。

• 返回类型与被重写方法的返回类型可以不相同，但是必须是父类返回值的派生类（java5 及更早版本返回类型要一样，java7 及更高版本可以不同）。

• 访问权限不能比父类中被重写的方法的访问权限更低。例如：如果父类的一个方法被声明为 public，那么在子类中重写该方法就不能声明为 protected。

• 父类的成员方法只能被它的子类重写。

• 声明为 final 的方法不能被重写。

• 声明为 static 的方法不能被重写，但是能够被再次声明。

• 子类和父类在同一个包中，那么子类可以重写父类所有方法，除了声明为 private 和 final 的方法。

• 子类和父类不在同一个包中，那么子类只能够重写父类的声明为 public 和 protected 的非 final 方法。

• 重写的方法能够抛出任何非强制异常，无论被重写的方法是否抛出异常。但是，重写的方法不能抛出新的强制性异常，或者比被重写方法声明的更广泛的强制性异常，反之则可以。

• 构造方法不能被重写。

• 如果不能继承一个方法，则不能重写这个方法。

重载(Overload)

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。每个重载的方法（或者构造函数）都必须有一个独一无二的参数类型列表。最常用的地方就是构造器的重载。

重载规则:

• 被重载的方法必须改变参数列表(参数个数或类型不一样)；
• 被重载的方法可以改变返回类型；
• 被重载的方法可以改变访问修饰符；
• 被重载的方法可以声明新的或更广的检查异常；
• 方法能够在同一个类中或者在一个子类中被重载。
• 无法以返回值类型作为重载函数的区分标准。

public class Overloading {
    public int test(){
        System.out.println("test1");
        return 1;
    }
 
    public void test(int a){
        System.out.println("test2");
    }   
 
    //以下两个参数类型顺序不同
    public String test(int a,String s){
        System.out.println("test3");
        return "returntest3";
    }   
 }

总结

方法的重写(Overriding)和重载(Overloading)是java多态性的不同表现，重写是父类与子类之间多态性的一种表现，重载可以理解成多态的具体表现形式。

• (1)方法重载是一个类中定义了多个方法名相同,而他们的参数的数量不同或数量相同而类型和次序不同,则称为方法的重载(Overloading)。
• (2)方法重写是在子类存在方法与父类的方法的名字相同,而且参数的个数与类型一样,返回值也一样的方法,就称为重写(Overriding)。
• (3)方法重载是一个类的多态性表现,而方法重写是子类与父类的一种多态性表现。

Java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。多态就是同一个接口，使用不同的实例而执行不同操作，

当使用多态方式调用方法时，首先检查父类中是否有该方法，如果没有，则编译错误；如果有，再去调用子类的同名方法。

多态的好处：可以使程序有良好的扩展，并可以对所有类的对象进行通用处理。

Java抽象类abstract

在面向对象的概念中，所有的对象都是通过类来描绘的，但是反过来，并不是所有的类都是用来描绘对象的，如果一个类中没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象，这样的类就是抽象类。在Java中抽象类表示的是一种继承关系，一个类只能继承一个抽象类，而一个类却可以实现多个接口。

• 1.抽象类不能被实例化(初学者很容易犯的错)，如果被实例化，就会报错，编译无法通过。只有抽象类的非抽象子类可以创建对象。

• 2. 抽象类中不一定包含抽象方法，但是有抽象方法的类必定是抽象类。

• 3. 抽象类中的抽象方法只是声明，不包含方法体，就是不给出方法的具体实现也就是方法的具体功能。

• 4. 构造方法，类方法（用 static 修饰的方法）不能声明为抽象方法。

• 5. 抽象类的子类必须给出抽象类中的抽象方法的具体实现，除非该子类也是抽象类。

public abstract class Shape {
    public abstract double area();
    public abstract double perimeter();
} 

public class Rectangle extends Shape {
    private double length;
    private double width;

    public double getLength() {
        return length;
    }

    public void setLength(double length) {
        this.length = length;
    }

    public double getWidth() {
        return width;
    }

    public void setWidth(double width) {
        this.width = width;
    }

    @Override
    public double area() {
        return getLength() * getWidth();
    }

    @Override
    public double perimeter() {
        return 2 * (getWidth() + getWidth());
    }
}

抽象类和接口的区别

1、语法层面上的区别

• 1）抽象类可以提供成员方法的实现细节，而接口中只能存在public abstract 方法；
• 2）抽象类中的成员变量可以是各种类型的，而接口中的成员变量只能是public static final类型的；
• 3）接口中不能含有静态代码块以及静态方法，而抽象类可以有静态代码块和静态方法；
• 4）一个类只能继承一个抽象类，而一个类却可以实现多个接口。

2、设计层面上的区别

1）抽象类是对一种事物的抽象，即对类抽象，而接口是对行为的抽象。抽象类是对整个类整体进行抽象，包括属性、行为，但是接口却是对类局部（行为）进行抽象。举个简单的例子，飞机和鸟是不同类的事物，但是它们都有一个共性，就是都会飞。那么在设计的时候，可以将飞机设计为一个类 Airplane，将鸟设计为一个类 Bird，但是不能将 飞行 这个特性也设计为类，因此它只是一个行为特性，并不是对一类事物的抽象描述。此时可以将 飞行 设计为一个接口Fly，包含方法fly( )，然后Airplane和Bird分别根据自己的需要实现Fly这个接口。然后至于有不同种类的飞机，比如战斗机、民用飞机等直接继承Airplane即可，对于鸟也是类似的，不同种类的鸟直接继承Bird类即可。从这里可以看出，继承是一个 "是不是"的关系，而接口实现则是 "有没有"的关系。如果一个类继承了某个抽象类，则子类必定是抽象类的种类，而接口实现则是有没有、具备不具备的关系，比如鸟是否能飞（或者是否具备飞行这个特点），能飞行则可以实现这个接口，不能飞行就不实现这个接口。

2）设计层面不同，抽象类作为很多子类的父类，它是一种模板式设计。而接口是一种行为规范，它是一种辐射式设计。什么是模板式设计？最简单例子，大家都用过 ppt 里面的模板，如果用模板 A 设计了 ppt B 和 ppt C，ppt B 和 ppt C 公共的部分就是模板 A 了，如果它们的公共部分需要改动，则只需要改动模板 A 就可以了，不需要重新对 ppt B 和 ppt C 进行改动。而辐射式设计，比如某个电梯都装了某种报警器，一旦要更新报警器，就必须全部更新。也就是说对于抽象类，如果需要添加新的方法，可以直接在抽象类中添加具体的实现，子类可以不进行变更；而对于接口则不行，如果接口进行了变更，则所有实现这个接口的类都必须进行相应的改动。

下面看一个网上流传最广泛的例子：门和警报的例子：门都有 open() 和 close() 两个动作，此时我们可以定义通过抽象类和接口来定义这个抽象概念：

public abstract class Door {
    public abstract void open();
    public abstract void close();
}

或者：

interface Door {
    public abstract void open();
    public abstract void close();
}

但是现在如果我们需要门具有报警 的功能，那么该如何实现？下面提供两种思路：

1）将这三个功能都放在抽象类里面，但是这样一来所有继承于这个抽象类的子类都具备了报警功能，但是有的门并不一定具备报警功能；

2）将这三个功能都放在接口里面，需要用到报警功能的类就需要实现这个接口中的 open( ) 和 close( )，也许这个类根本就不具备 open( ) 和 close( ) 这两个功能，比如火灾报警器。

从这里可以看出， Door 的 open() 、close() 和 alarm() 根本就属于两个不同范畴内的行为，open() 和 close() 属于门本身固有的行为特性，而 alarm() 属于延伸的附加行为。因此最好的解决办法是单独将报警设计为一个接口，包含 alarm() 行为，Door 设计为单独的一个抽象类，包含 open 和 close 两种行为。再设计一个报警门继承 Door 类和实现 Alarm 接口。

interface Alram {
    void alarm();
}
 
abstract class Door {
    void open();
    void close();
}
 
class AlarmDoor extends Door implements Alarm {
    void oepn() {
      //....
    }
    void close() {
      //....
    }
    void alarm() {
      //....
    }
}

Java封装

在面向对象程式设计方法中，封装（英语：Encapsulation）是指一种将抽象性函式接口的实现细节部分包装、隐藏起来的方法。封装可以被认为是一个保护屏障，防止该类的代码和数据被外部类定义的代码随机访问。要访问该类的代码和数据，必须通过严格的接口控制。封装最主要的功能在于我们能修改自己的实现代码，而不用修改那些调用我们代码的程序片段。适当的封装可以让程式码更容易理解与维护，也加强了程式码的安全性。

封装的优点

• 1. 良好的封装能够减少耦合。

• 2. 类内部的结构可以自由修改。

• 3. 可以对成员变量进行更精确的控制。

• 4. 隐藏信息，实现细节。

public class Person{
    private String name;
    private int age;
​
    public int getAge(){
      return age;
    }
​
    public String getName(){
      return name;
    }
​
    public void setAge(int age){
      this.age = age;
    }
​
    public void setName(String name){
      this.name = name;
    }
}

采用 this 关键字是为了解决实例变量（private String name）和局部变量（setName(String name)中的name变量）之间发生的同名的冲突。

Java接口

接口（英文：Interface），在JAVA编程语言中是一个抽象类型，是抽象方法的集合，接口通常以interface来声明。一个类通过继承接口的方式，从而来继承接口的抽象方法。接口并不是类，编写接口的方式和类很相似，但是它们属于不同的概念。类描述对象的属性和方法。接口则包含类要实现的方法。除非实现接口的类是抽象类，否则该类要定义接口中的所有方法。接口无法被实例化，但是可以被实现。一个实现接口的类，必须实现接口内所描述的所有方法，否则就必须声明为抽象类。另外，在 Java 中，接口类型可用来声明一个变量，他们可以成为一个空指针，或是被绑定在一个以此接口实现的对象。

• 1.接口可以多继承
• 2.接口的方法声明必须是 public abstract 即便不写默认也是
• 3.接口里面不能包含方法具体实现
• 4.类实继承接口必须实现接口里申明的全部方法，除非该类是抽象类
• 5.类里面可以声明 public static final 修饰的变量
• 6.接口不能被实例化，但是可以被实现类创建

public interface Animal {
   public void eat();
   public void travel();
}

public interface Dog extends Animal{
    public void sleep();
}

public class MammalInt implements Animal,Dog{
 
   public void eat(){
      System.out.println("Mammal eats");
   }
 
   public void travel(){
      System.out.println("Mammal travels");
   } 
 
   public void sleep(){
      System.out.println("sleep");
   }
 
   public static void main(String args[]){
      MammalInt m = new MammalInt();
      m.eat();
      m.travel();
   }
}

Java数据结构

枚举（Enumeration）

枚举（Enumeration）接口虽然它本身不属于数据结构,但它在其他数据结构的范畴里应用很广。 枚举（The Enumeration）接口定义了一种从数据结构中取回连续元素的方式。

import java.util.Vector;
import java.util.Enumeration;
 
public class EnumerationTester {
 
   public static void main(String args[]) {
      Enumeration days;
      Vector dayNames = new Vector();
      dayNames.add("Sunday");
      dayNames.add("Monday");
      dayNames.add("Tuesday");
      dayNames.add("Wednesday");
      dayNames.add("Thursday");
      dayNames.add("Friday");
      dayNames.add("Saturday");
      days = dayNames.elements();
      while (days.hasMoreElements()){
         System.out.println(days.nextElement()); 
      }
   }
}

向量（Vector）

向量（Vector）类和传统数组非常相似，但是Vector的大小能根据需要动态的变化。和数组一样，Vector对象的元素也能通过索引访问。使用Vector类最主要的好处就是在创建对象的时候不必给对象指定大小，它的大小会根据需要动态的变化。

栈（Stack）

栈（Stack）实现了一个后进先出（LIFO）的数据结构。你可以把栈理解为对象的垂直分布的栈，当你添加一个新元素时，就将新元素放在其他元素的顶部。当你从栈中取元素的时候，就从栈顶取一个元素。换句话说，最后进栈的元素最先被取出。

Stack stack = new Stack()

字典（Dictionary）

字典（Dictionary） 类是一个抽象类，它定义了键映射到值的数据结构。当你想要通过特定的键而不是整数索引来访问数据的时候，这时候应该使用Dictionary。由于Dictionary类是抽象类，所以它只提供了键映射到值的数据结构，而没有提供特定的实现。

哈希表（Hashtable）

Hashtable类提供了一种在用户定义键结构的基础上来组织数据的手段。例如，在地址列表的哈希表中，你可以根据邮政编码作为键来存储和排序数据，而不是通过人名。哈希表键的具体含义完全取决于哈希表的使用情景和它包含的数据。

属性（Properties）

Properties 继承于 Hashtable.Properties 类表示了一个持久的属性集.属性列表中每个键及其对应值都是一个字符串。Properties 类被许多Java类使用。例如，在获取环境变量时它就作为System.getProperties()方法的返回值。

Java集合框架

从上面的集合框架图可以看到，Java 集合框架主要包括两种类型的容器，一种是集合（Collection），存储一个元素集合，另一种是图（Map），存储键/值对映射。Collection 接口又有 3 种子类型，List、Set 和 Queue，再下面是一些抽象类，最后是具体实现类，常用的有 ArrayList、LinkedList、HashSet、LinkedHashSet、HashMap、LinkedHashMap 等等。

集合框架是一个用来代表和操纵集合的统一架构。所有的集合框架都包含如下内容：

• 接口：是代表集合的抽象数据类型。例如 Collection、List、Set、Map 等。之所以定义多个接口，是为了以不同的方式操作集合对象

• 实现（类）：是集合接口的具体实现。从本质上讲，它们是可重复使用的数据结构，例如：ArrayList、LinkedList、HashSet、HashMap。

• 算法：是实现集合接口的对象里的方法执行的一些有用的计算，例如：搜索和排序。这些算法被称为多态，那是因为相同的方法可以在相似的接口上有着不同的实现。

除了集合，该框架也定义了几个 Map 接口和类。Map 里存储的是键/值对。尽管 Map 不是集合，但是它们完全整合在集合中。

 

 ArrayList 和 LinkedList 的区别

• ArrayList 是 List 接口的一种实现，它是使用数组来实现的。
• LinkedList 是 List 接口的一种实现，它是使用链表来实现的。
• ArrayList 遍历和查找元素比较快。LinkedList 遍历和查找元素比较慢。
• ArrayList 添加、删除元素比较慢。LinkedList 添加、删除元素比较快。

map.entrySet() 和 keySet():

• 1、如果遍历 hashMap() 时 entrySet() 方法是将 key 和 value 全部取出来,所以性能开销是可以预计的, 而 keySet() 方法进行遍历的时候是根据取出的 key 值去查询对应的 value 值, 所以如果 key 值是比较简单的结构(如 1,2,3...)的话性能消耗上是比 entrySet() 方法低, 但随着 key 值得复杂度提高 entrySet() 的优势就会显露出来。
• 2、综合比较在只遍历 key 的时候使用 keySet(), 在只遍历 value 的是使用 values() 方法, 在遍历 key-value 的时候使用 entrySet() 是比较合理的选择。
• 3、如果遍历 TreeMap 的时候, 不同于 HashMap 在遍历 ThreeMap 的 key-value 时候务必使用 entrySet() 它要远远高于其他两个的性能, 同样只遍历 key 的时候使用 keySet(), 在只遍历 value 的是使用 values() 方法对于 TreeMap 也同样适用。

Java泛型

Java 泛型（generics）是 JDK 5 中引入的一个新特性, 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

定义泛型方法的规则：

• 所有泛型方法声明都有一个类型参数声明部分（由尖括号分隔），该类型参数声明部分在方法返回类型之前（在下面例子中的）。
• 每一个类型参数声明部分包含一个或多个类型参数，参数间用逗号隔开。一个泛型参数，也被称为一个类型变量，是用于指定一个泛型类型名称的标识符。
• 类型参数能被用来声明返回值类型，并且能作为泛型方法得到的实际参数类型的占位符。
• 泛型方法体的声明和其他方法一样。注意类型参数只能代表引用型类型，不能是原始类型（像int,double,char的等）。

public class GenericMethodTest
{
   // 泛型方法 printArray                         
   public static < E > void printArray( E[] inputArray )
   {
      // 输出数组元素            
         for ( E element : inputArray ){        
            System.out.printf( "%s ", element );
         }
         System.out.println();
    }
 
    public static void main( String args[] )
    {
        // 创建不同类型数组： Integer, Double 和 Character
        Integer[] intArray = { 1, 2, 3, 4, 5 };
        Double[] doubleArray = { 1.1, 2.2, 3.3, 4.4 };
        Character[] charArray = { 'H', 'E', 'L', 'L', 'O' };
 
        System.out.println( "整型数组元素为:" );
        printArray( intArray  ); // 传递一个整型数组
 
        System.out.println( "\n双精度型数组元素为:" );
        printArray( doubleArray ); // 传递一个双精度型数组
 
        System.out.println( "\n字符型数组元素为:" );
        printArray( charArray ); // 传递一个字符型数组
    } 
}

泛型类

泛型类的声明和非泛型类的声明类似，除了在类名后面添加了类型参数声明部分。和泛型方法一样，泛型类的类型参数声明部分也包含一个或多个类型参数，参数间用逗号隔开。一个泛型参数，也被称为一个类型变量，是用于指定一个泛型类型名称的标识符。因为他们接受一个或多个参数，这些类被称为参数化的类或参数化的类型。

public class Box {
   
  private T t;
 
  public void add(T t) {
    this.t = t;
  }
 
  public T get() {
    return t;
  }
 
  public static void main(String[] args) {
    Box integerBox = new Box();
    Box stringBox = new Box();
 
    integerBox.add(new Integer(10));
    stringBox.add(new String("菜鸟教程"));
 
    System.out.printf("整型值为 :%d\n\n", integerBox.get());
    System.out.printf("字符串为 :%s\n", stringBox.get());
  }
}

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。

import java.util.*;
 
public class GenericTest {
     
    public static void main(String[] args) {
        List name = new ArrayList();
        List age = new ArrayList();
        List number = new ArrayList();
        
        name.add("icon");
        age.add(18);
        number.add(314);
 
        getData(name);
        getData(age);
        getData(number);
       
   }
 
   public static void getData(List data) {
      System.out.println("data :" + data.get(0));
   }
}

和的区别

• 表示该通配符所代表的类型是T类型的子类。
• 表示该通配符所代表的类型是T类型的父类。

Java多线程

Java 给多线程编程提供了内置的支持。 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。多线程是多任务的一种特别的形式，但多线程使用了更小的资源开销。这里定义和线程相关的另一个术语 - 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。多线程能满足程序员编写高效率的程序来达到充分利用 CPU 的目的。

• 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。

• 创建一个线程

  Java 提供了三种创建线程的方法：

• 通过实现 Runnable 接口；
• 通过继承 Thread 类本身；
• 通过 Callable 和 Future 创建线程。

学习来源

https://www.runoob.com/java