Java编程入门

本文章仅作为学习Alibaba Java 技术图谱的学习笔记，欢迎大家交流学习

初始Java开发

Java编程起步

java程序是需要经过两次处理后才可以正常执行的：

• 对愿代码程序进行编译：Java Hello.java，会出现又一个Hello.class的字节码文件，（利用JVM进行编译，编译出一套与平台无关的字节码文件（*.class）
• 在JVM上进行程序的解释执行：Java hello (解释的就是字节码文件，字节码文件的后缀是不需要编写的)

public class Hello{
     
    public static void main(String[]args){
     
        System.out.println("HelloWorld");
    }
} 

代码解释：
1.类

• Java开发中最基础的是类，所有程序都必须封装在类中执行，类的基本定义：
  [public】 class 类名称 {}
• 类的定义有两种形式：
  1. public class 类名称 {} :类名称必须与文件名保持一致，但一个*.java文件里面只允许有一个public class定义
  2. class 类名称 {}：类名称可以与文件名称不一致，但编译后的*.class名称是class定义的类名称，解析的时候要求解析的是生成的*.class文件名称，在一个*.class文件里面可以由多个class定义，并且编译之后会形成不同的*.class
  3.

2.主方法

• 主方法是所有程序执行的起点，并且一定要在类之中。Java主方法定义：

[public] class 类名称
{
     
	public static void main(string[] args)
	{
     
		代码由此开始
	}
}

3.屏幕打印（系统输出），有两类语法形式：

• 输出之后追加换行（ln(换行)）

	System.out.println(输出内容)

• 输出之后不换行

	System.out.print(输出内容）

注意：

• 在项目开发是，很少会出现一个*.java源代码里面定义有多个class 的情况，所以一般只有一个public class类就够了。
• Java在定义类名称时要求每一个单词首字母都要大写

JShell工具

Shell是脚本程序的含义，很多编程语言为了方便使用者进行代码的开发，都会有Shell交互式编程环境。无论解决什么问题，Java都必须编写很多结构代码，但有时有时只是为了进行一些简短的程序验证，所以为了解决这个问题，Java提供有jshell指令，直接运行即可。除此之外，也可以将一些内容直接交由一些文件来进行保存

总结：使用Jshell的最大好处是只需要编写核心结构的代码即可，减少了对结构化的需求，使用“ / exit ”语句便可以退出交互式界面

CLASSPATH 环境属性

当设置了CLASSPATH之后，这个时候在JAVA程序解释的时候会自动通过CLASSPATH所设置的路径进行类的加载，所以可以得出一个结论：JVM解释程序时需要得到CLASSPATH的支持，而CLASSPATH默认设置为当前所在目录加载类文件。

一般来说CLASSPATH应该采用默认设置方式，否则会造成系统混乱。

如何从当前所在路径加载类：

SET CLASSPATH=.

面试题：path和CLASSPATH的区别？
path：是操作系统提供的路径配置，定义所有可执行文件的路径
ClASSPATH: 是由JRE提供的，用于定义JAVA程序解释时类加载路径，默认设置的为当前所在目录，通过“SET CLASSPATH=路径”的命令形式来进行定义。

关系
JVM------>CLASSPATH定义的路径------>加载字节码文件

JAVA基本概念

注释

JAVA中有三种注释方法：

• 单行注释：//
• 多行注释：/* ……*/
• 文档注释：/**……*/ （文档里面注释里面还需要很多的选项，一般建议通过开发工具控制）

如果在以后使用开发工具开发时，还是单行注释会方便些。而对于一些重要的类或者是方法都建议使用文档注释

标志符与关键字

对于结构的说明实际上就是标志符，是有命名要求的，一般都要求有意义的单词所组成，同时对标志符号的组成在JAVA中的定义如下：

由字母、数字、_、$组成，其中不能使用数字开头，不能使用JAVA的保留字（关键字）

一般最简单的定义形式：使用英文字母开头，例如：Student_Name

JAVA数据类型划分

JAVA数据类型简介

JAVA中对于数据类型一共分为两类：

• 基本数据类型：描述的是一些具体的数字单元，例如：1、2.1

  • 数值型：
    a.整型：byte、short、int、long —>默认值：0
    b.浮点型：float、double —>默认值：0.0
  • 布尔型：boolean —>默认值：false
  • 字符型：char —>默认值：’\u0000’

• 引用数据类型：牵扯到内存关系的使用
  重点有三种：数组、类、接口 —>默认值：null

对于选择何种数据类型的参考类型：

• 如果要是描述数字首选：int、double
• 如果要进行数据传输或者进行文字编码转换使用byte类型（二进制）
• 处理中文时候最方便的操作使用的是char
• 描述内存或文件大小、描述表的主键列（自动增长）可以使用long

整型数据类型

整型数据一共有四种，按照保存范围由小到大：byte、short、int、long，java中整型常量都是int型（只要是整数就是int型数据）

任何数据类型都是有其可以保存的数据范围的（正常使用下很少会出现超出其范围），但超出后会发生什么呢？

int max=Integer.MAX+VALUE;//获取int最大值
int min=Integer.MIN_VALUE;//获取int最小值
system.outpritln(max);    //2147483647
system.outpritln(min);    //-2147483648
//int型变量+int型常量=int型计算结果
system.outpritln(max+1);  //-2147483648, 最大值+1=最小值
system.outpritln(max+2);  //-2147483647, 最大值+2=此最小值
//int型变量-int型常量=int型计算结果
system.outpritln(min-1_;  //2147483647,  最小值-1=最大值

通过执行代码可以发现，若数字在进行处理时如果超过类其最大的保存范围时，就会出现循环，在Java被叫做数据溢出。
解决数据溢出的方法：

• 在操作时预估数据范围，如果发现范围不够就是用更大范围

//long long变量=int的数值
long max=Integer.MAX+VALUE;//获取int最大值
long min=Integer.MIN_VALUE;//获取int最小值
system.outpritln(max);    //2147483647
system.outpritln(min);    //-2147483648
//long型变量+int型常量=long型计算结果
system.outpritln(max+1);  //-2147483648, 最大值+1=最小值
system.outpritln(max+2);  //-2147483647, 最大值+2=此最小值
//long型变量-int型常量=int型计算结果
system.outpritln(min-1_;  //2147483647,  最小值-1=最大值

• 也可以在常量上进行处理，默认的常量都是int型，那么可以为他追加字母“L”或使用（long）

long max=Integer.MAX+VALUE;//获取int最大值
long min=Integer.MIN_VALUE;//获取int最小值
system.outpritln(max);    //2147483647
system.outpritln(min);    //-2147483648
//int型变量+long型常量=long型计算结果
system.outpritln(max+1L);  //-2147483648, 最大值+1=最小值
system.outpritln(max+2L);  //-2147483647, 最大值+2=此最小值
//long型变量-int型常量=int型计算结果
system.outpritln((long)min-1_;  //2147483647,  最小值-1=最大值

注意不是必须的情况下，一般不进行类型转换

byte类型的范围为-128～127，若整型常量赋值给byte变量时，没有超过这个范围，其会自动转换，但对于变量则还是必须使用强制转换处理

浮点型数据

浮点型数据描述的是小数，而在Java里面任意小数常量其对应的类型都是double

所有数据类型进行自动转型时都是由小类型向大类型进行自动转换

public class JavaDemo{
     
    public static void main(String[]args){
     
    	float x=(float) 10.2;
    	int y=10.1F;
        System.out.println(x*y);
    }
} 

字符型数据

在任何编程语言，字符都可以与int进行互相转换，即字符中所描述的内容可以通过int获取其内容对应的系统编码。

public class JavaDemo{
     
    public static void main(String[]args){
     
    	char c='A'
    	int num=c
        System.out.println(num);
    }
} 

注意

• 大写字母范围：A（65）～Z（90）
• 小写字母范围：a（97）～z（122）
• “数字范围”:‘0’（48）～‘9’（57）

与C语言不同，Java中的char 类型可以保存中文数据，原因是Java使用的是unicode这种十六进制，主要特点是可以包括任意的文字内容，使得程序开发更加简单

public class JavaDemo{
     
    public static void main(String[]args){
     
    	char c='人'
    	int num=c
        System.out.println(num);
    }
}

布尔数据

布尔描述的是一种逻辑的处理结果,在java中布尔类型的取值只有两个数据true、false，没有0和1这种表示方式。

public class JavaDemo{
     
    public static void main(String[]args){
     
    	boolean flag=true;
    	if(flag)
    	{
     
    		System.out.println('我很帅，很年轻');
    	}
    }
} 

String 字符串

Java中使用的是String作为字符串的定义，由于string类较为特殊，所以可以像普通变量那样直接赋值的方式进行字符串定义，并且要求使用“”进行字符串描述

public class JavaDemo{
     
    public static void main(String[]args){
     
    	String str="Hello World";
    	System.out.println(str);
    }
} 

在进行字符串变量时也可以用"+"来进行字符串连接

public class JavaDemo{
     
    public static void main(String[]args){
     
    	String str="Hello";
    	str=str+"World";
    	str+="!!!";
    	System.out.println(str);
    }
} 

但需要考虑“+”有两种作用，一种是字符串的连接，另一个是数字相加。

public class JavaDemo{
     
    public static void main(String[]args){
     
    	double x=10.1;
    	int y=20;
    	String str="计算结果"+x+y;
    	System.out.println(str);
    }
} 

执行后得不到我们想要的结果，原因是在Java中范围大的数据类型与范围小的数据类型进行计算时，所有范围小的数据类型自动转型为大的，但是有String字符串了，则所有的类型无条件变为String，如果有“+”则变为字符串的相加。
转义字符：tab(\t) 、" (\ ") 、’ ( \ ')、换行（\n）

Java运算符

运算符简介

运算符即对数字的处理
其实运算符优先级不需要去背，要用的时候懂得如何去查就好了，你只需要记住括号的优先级最高。

具体的可以参考Java运算符优先级排序

数学运算符

Java中数学运算都提供了标准的支持，包括四则运算。

在进行变量计算时，编程语言一般提供有简化的运算符（+=、*=、）

“++”或“–”用法：

• ++变量、–变量：先进性变量的自增或自减，而后再进行数字的计算
• 变量++、变量–：线使用变量进行计算，而后在进行变量的自增与自减

关系运算符

关系运算符主要特征就是进行大小的比较处理，包括：大于（>)、小于（<）、大于等于（>=）、小于等于（<=）相等（==）。所有关系远算符返回结果都是布尔类型的数据。

在进行关系远算时可以针对所有的基本数据类型，例如：可以直接使用字符串

public class JavaDemo{
     
    public static void main(String[]args){
     
    	char c='建'
    	boolean flaga==24314==c;
    	System.out.println(flag);
    }
} 

数据类型之间提供有转型支持，所以在进行判断时字符会自动转为int型

逻辑运算符

三目（赋值）运算符，是需要设置一个逻辑关系的判断之后才可以进行的赋值操作

public class JavaDemo{
     
    public static void main(String[]args){
     
    	int x=20;
    	int y=30;
    	int max=x>y ? x:y;
    	System.out.println(max);
    }
} 

三目运算符也可以支持嵌套处理，但程序的可读性变得很差，根据实际情况确定

位运算

指的是进行二进制数据的计算处理，主要有：与（&）、或（|）、异或（^）、反码（～）、移位操作
面试题： 请解释&和&&、|和||的区别？

• &和|两个运算符都可以进行位运算与逻辑运算
  a.在进行逻辑运算市所有的判断条件都要执行
  b.在进行位运算时只是针对当前的数据进行与和或处理
• 在逻辑运算上还可以使用&&、||
  a.&&：在若干个条件判断时，如果前面的条件返回了false，后续所有的条件都不再判断，最终的结果就是false
  b.||：在若干个条件判断时，若果前面的条件返回了true，后续条件不再执行，最终为true

Java程序逻辑控制

程序开发中一般会有三种程序逻辑，顺序结构，分支结构，循环结构

If 分支结构

主要针对于关系表达式进行判断处理的分支操作。对于分支语句主要有三种使用形式，使用关键词：If、else

if(布尔表达式)
{
     
	条件满足时执行
}
else if()
{
     
	条件满足时执行
}
else
{
     
	条件不满足时执行
}

switch分支语句

switch是一个开关语句，主要是根据内容来进行的判断，需要注意的是switch中可以判断的是数据（int、char、枚举、string）
,而不能使用逻辑判断，语法如下

switch(数据)
{
     
	case 数值:{
     
		数值满足时执行;
		[break]
	}
	case 数值:{
     
		数值满足时执行;
		[break]
	default:
		所有判断数值不满足时执行;
		[break]
	}
	

**注意：**如果你在每一个case后面没有追加break语句，则程序会一直运行到switch后续代码执行完毕或遇见break

while循环

有两种表达方式：

while(布尔表达式){
     
	条件满足时执行;
	修改循环条件;
}

do
{
     
	条件满足时执行;
	修改循环条件;
}while(布尔表达式);

while循环与do…while循环的最大区别：
while循环是判断后执行，而do…while先执行一次后判断呢。

for循环

for(定义循环的初始化数值;循环判断;修改循环数据){
     
	循环语句的执行;
}

对于while和for循环选择的参考标准：

• 明确确定循环次数，优先选择for循环
• 不知道循环条件但是知道循环结束条件的情况使用while循环

循环控制

break和continue

break跳出循环，而continue结束当前循环

循环嵌套

在一个循环语句中嵌套其他的循环语句就称为循环嵌套处理，循环嵌套层次越多，时间复杂度越高
例：乘法表

public class JavaDemo{
     
    public static void main(String[]args){
     
    	for(int x=1;x<=9;x++){
     
    		for(int y=1;y<=x;y++){
     
    			System.out.println(y+"*"+x+"="+(x*y)+"\t");}
    		System.out.pritln();//换行
    	}
    }
} 

例：打印三角形

public class JavaDemo{
     
    public static void main(String[]args){
     
    	int line=5;
    	for(int x=0;x<line;x++){
     
    		for(int y=0;y<line-x;y++){
     
    			System.out.print(" "};
    		}
    		for(int y=0;y<=x;y++){
     
    			System.out.prit("* ");//换行
    		}
    		System.out.println();
    	}
    }
} 

方法的定义与使用

方法的定义

public static 返回值类型 方法名称([参数类型 变量……]){
     
	//方法执行的代码
	[return [返回值（基本数据类型、引用数据类型）]]
}

注意：
方法名称与变量的定义命名要求：进行方法名称定义时要求第一个单词的字母小写，而后每个单词首字母大写；进行变量定义时要求第一个单词的字母小写，而后每个单词首字母大写

方法重载

定义：当方法名称相同时，参数的类型或个数不同时就成为方法重载

public class JavaDemo{
     
	public static void main(string args[])
	{
     
		int resultA=sum(10,20);
		int resultB=sum(10,20,30);
		double resultC=sum(10,20,30);
		System.out.println("假发执行结果: "+ resultA)
		System.out.println("假发执行结果: "+ resultB)
		System.out.println("假发执行结果: "+ resultC)
	}
	public static int sum(int x,int y)
	{
     
		return x+y;
	}
	public static int sum(int x,int y,int z)
	{
     
		return x+y+z;
	}
	public static int sum(double x,double y)
	{
     
		double x+y;
	}
}

注意：
方法重载与方法的返回值类型没有任何关系，只跟参数有关系，但一般定义方法返回值与参数的类型相同

方法的递归调用

递归调用即自己调用自己的情况。

• 一定要设置方法递归调用的结束条件
• 每一次调用的过程一定要修改传递的参数条件。

public class JavaDemo{
     
	public static void main(string args[])
	{
     
		System.out.println(sum(100))
	}
	public static int sum(int num)
	{
     
		if(num==1)
		{
     
		return 1;
		}
		return num+sum(n-1);
	}
}

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