【码上行动】Java[一] 初识Java，基础语法内容汇总

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博主目前是大三的菜鸡一枚，在备战秋招，此专栏是在回顾Java的知识点，建立一个系统的复习框架，每天亿遍，防止遗忘。内容是看书，参考博客还有自己的理解，如有错误或不正，请及时指出，立即更改。

1. 面向对象和面向过程的区别

• 面向过程 ：面向过程性能比面向对象高。 因为类调用时需要实例化，开销比较大，比较消耗资源，当性能是最重要的考量因素的时候，比如单片机、嵌入式开发、Linux/Unix 等一般采用面向过程开发。但是，面向对象性能比面向过程低。
• 面向对象 ：面向对象易维护、易复用、易扩展。 因为面向对象有封装、继承、多态性的特性，所以可以设计出低耦合的系统，使系统更加灵活、更加易于维护。

Java 性能差的主要原因并不是因为它是面向对象语言，而是 Java 是半编译语言，最终的执行代码并不是可以直接被 CPU 执行的二进制机械码。

而面向过程语言大多都是直接编译成机械码在电脑上执行

2. Java 语言有哪些特点?

1. 简单易学；
2. 面向对象（封装，继承，多态）；
3. 平台无关性（ Java 虚拟机实现平台无关性）；
4. 可靠性；
5. 安全性；
6. 支持多线程
7. 支持网络编程并且很方便（ Java 语言诞生本身就是为简化网络编程设计的；
8. 编译与解释并存；

3. 关于 JVM JDK 和 JRE

JVM

Java 虚拟机（JVM）是运行 Java 字节码的虚拟机。JVM 有针对不同系统的特定实现（Windows，Linux，macOS），目的是使用相同的字节码，它们都会给出相同的结果。

Java为什么能够实现跨平台的特性呢？

原因就是有JVM。Java的虚拟机本身不具备跨平台功能的，每个操作系统下都有不同版本的虚拟机。

Java程序是不变的，不同平台的JVM对Java语言进行了翻译。就像是我只会说汉语，我去了日本我找个会日语的翻译，去了美国找个会英语的翻译。我只管用汉语（Java）去表达我的意思，让翻译（JVM）来转换成对应语言即可。

什么是字节码? 采用字节码的好处是什么?

在 Java 中，JVM 可以理解的代码就叫做字节码（即扩展名为 .class 的文件），它不面向任何特定的处理器，只面向虚拟机。Java 语言通过字节码的方式，在一定程度上解决了传统解释型语言执行效率低的问题，同时又保留了解释型语言可移植的特点。所以 Java 叫半编译半解释性语言。由于字节码并不针对一种特定的机器，因此，Java 程序无须重新编译便可在多种不同操作系统的计算机上运行。

Java 程序从源代码到运行一般有下面 3 步：

JVM概括：

Java 虚拟机（JVM）是运行 Java 字节码的虚拟机。JVM 有针对不同系统的特定实现（Windows，Linux，macOS），目的是使用相同的字节码，它们都会给出相同的结果。字节码和不同系统的 JVM 实现是 Java 语言“一次编译，随处可以运行”的关键所在。

JDK 和 JRE

JDK 是 开发环境，它是功能齐全的 Java SDK。它拥有 JRE 所拥有的一切，还有编译器（javac）和工具（如 javadoc 和 jdb）。它能够创建和编译程序。

JRE 是 Java 运行时环境。它是运行已编译 Java 程序所需的所有内容的集合，包括 Java 虚拟机（JVM），Java 类库，java 命令和其他的一些基础构件。但是，它不能用于创建新程序。它只能够运行程序

4. Java 和 C++的区别

咱没学过 C++，但是面试官就是没事喜欢拿咱们 Java 和 C++ 比呀！没办法！！！就算没学过 C++，也要记下来！

• 都是面向对象的语言，都支持封装、继承和多态
• Java 不提供指针来直接访问内存，程序内存更加安全
• Java 的类是单继承的，C++ 支持多重继承；虽然 Java 的 类不可以多继承，但是接口可以多继承（或者多重继承）。
• Java 有自动内存管理机制，不需要程序员手动释放无用内存
• 在 C 语言中，字符串或字符数组最后都会有一个额外的字符\0来表示结束。但是，Java 语言中没有结束符这一概念。具体原因推荐看这篇文章： https://blog.csdn.net/sszgg2006/article/details/49148189

5. 数据类型

基本数据类型

四类八种基本数据类型:

数据类型	关键字	内存占用	取值范围
字节型	byte	1个字节	-128127
短整型	short	2个字节	-3276832767
整型	int	4个字节	$-2^{31}$~ $2^{31}-$ 1
长整型	long	8个字节	$-2^{63}$~$2^{63}-$ 1
单精度浮点型	float	4个字节	1.4013E-45~3.4028E+38
双精度浮点型	double	8个字节	4.9E324~1.7977E+308
字符型	char	2个字节	0~65535
布尔型	boolean	1个字节	true，false

Java中的默认类型：整数类型是int、浮点类型是double

注意事项：

1. 浮点型可能只是一个近似值，并非精确的值。

2. 数据范围与字节数不一定相关，例如 loat数据范围比long更加广泛，但是 float是4字节，long是8字节，因为float使用了科学计数法。

3. 浮点数当中默认类型是double。如果一定要使用float类型，需要加上一个后缀F；如果是整数，默认为int类型；如果要使用long类型，需要加上一个后缀L。推荐使用大写字母后缀。

引用数据类型

字符串、数组、类、接口、 Lambda

数据类型转换

自动类型转换

1. 特点：代码不需要进行特殊处理，自动完成

2. 规则：数据范围从小到大转换

byte temp = 64;
int num = temp;

强制类型转换

1. 特点：代码需要进行特殊的格式处理，不能自动完成

2. 格式：范围小的类型 范围小的变量名 =（范围小的类型）原本范围大的数据；

范围大的类型强制转换为小的类型，会导致数据精度丢失、数据溢出

精度丢失：

double temp = 10.01;
int num = (int) temp;
// 输出--->>> 10

数据溢出：

int temp = 256;
byte num = (byte) temp; //byte最大能存储127
// 输出--->>> 0

• byte/ short/cha这三种类型都可以发生数学运算

• byte/ short/char这三种类型在运算的时候，都会被首先提升成为int类型，然后再计算

byte a = 10;
byte b = 20;
int c = a + b;
// 输出--->>> 30

• boolean类型不能发生强制数据类型转换（区别于C语言转为0和1）

6. 运算符

这里之对逻辑运算符和三元运算符做个简单回顾

• 与（并且）&&
• 或（或者）||
• 非（取反）!

&&，||具有短路效果：如果根据左边已经可以判断得到最终结果，那么右边的代码将不再执行，从而节省一定的性能

注意事项：

1. 逻辑运算符只能用于 boolean值。
2. 与、或需要左右各自有一个 boolean值，但是取反只要有唯一的一个boolean值即可
3. 与、或两种运算符，如果有多个条件，可以连续写

三目运算符：

int max = a > b ? a : b;

判断a > b是否成立，如果成立将a的值赋值给max；如果不成立将b的值赋值给max。

7. 逻辑控制

switch后面小括号当中只能是下列数据类型：

• 基本数据类型：byte/ short/ char/ int

• 引用数据类型：String字符串、enum枚举

当前case如果无break，则继续向下穿透执行，直到找到break为止

输出：他好，我也好…

break： 跳出循环，循环结束

continue： 结束当次循环，下一次继续

8. 数组

数组创建的两种方式：

• 动态初始化（具体使用时再赋值）

• 静态初始化

Java内存划分

可以分为5个部分：

1. 栈（ Stack）：存放的都是方法中的局部变量。方法的运行一定要在栈当中运行。

• 局部变量：方法的参数，或者是方法内部的变量

• 作用域：一旦超出作用域，立刻从栈内存当中消失。

2. 堆（Heap）：凡是new出来的东西，都在堆当中

堆内存里面的东西都有一个地址值：16进制

堆内存里面的数据，都有默认值。规则：

• 如果是整数 默认为0

• 如果是浮点数 默认为0.0

• 如果是字符 默认为’u0000’

• 如果是布尔 默认为 false

• 如果是引用类型 默认为null

3. 方法区（ Method area）：存储class相关信息，包含方法的信息

4. 本地方法栈（ Native Method stack）：与操作系统相关

5. 寄存器（ PC Register）：与CPU相关

数组内存分配：

new出的数据都存储在堆中，栈中的变量只是存放一个引用的地址，来指向对应的堆空间

来看一道简单的题：

User user1 = new User();

User user2 = new User();
user1.setUsername("zhangsan");
user2 = user1;

user2.setUsername("lisi");
system.out.print(user1.gerUsername());

—>>>结果为：lisi

原因就是user2 = user1; user2也指向了user1指向的堆内存地址

9. Blog

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