java基础学习笔记上
Java概述与环境搭建
Java历史
sun（Stanford University Network）,1995年推出Java面向对象的程序设计语言
2014年由Oracle发布Java8.0（较为主流）
Java之父：詹姆斯·高斯林
oracle甲骨文公司，oracle数据库、MySQL数据库都是旗下产品
Java语言特点
- 面向对象（贴近人类思维模式）
- 简单（相对于c、c++、c#，不易造成内存溢出，减少代码量，代码可读性强）
- 跨平台（windows、linux（读：里讷克斯/'linэks/）、macos、unix）
Java的jvm，能够帮助Java程序可以支持不同的平台
Java执行机制
Java程序编译后生成.class字节码文件，通过jvm在不同平台上给予不同的解释，可以满足很多地方同时运行
-
编译执行：c、c++
编译的结果直接交给cpu运行，效率极高，不能跨平台
-
解释执行：Java、c#、PHP、python
编译结果需要通过解释器解释之后再交给cpu执行，效率较低
Java通过JIT技术达到类和c++相近的效率
JVM
Java Virtual Machine
使用软件在不同的操作系统中，模拟相同的环境
JRE
Java Runtime Environment
包含jvm和解释器，完整的Java运行环境
JDK
Java Development Kit
包含jre，类库，开发工具包（编译器+调试工具）
安装jdk
下载jdk8
安装路径尽量不要选择c盘，安装路径一定不要有中文
jdk文件
-
bin目录
binary二进制目录
都是二进制可以执行文件，包含.exe文件
java.exe,javac.exe,javap.exe,javadoc.exe
-
db
jdk自带小型数据库（用处不大）
-
include
系统接口目录
-
jre
java运行环境，java runtime environment
-
lib
资源库目录，存在一些.jar文件，jar包
-
src.zip
java的完整源代码
环境变量配置
-
win+e打开资源管理器
我的电脑-属性-高级系统设置-高级-环境变量
用户变量只针对当前用户，系统变量是全部
-
设置变量
系统变量修改:
新建：
变量名:JAVA_HOME
变量值:D:\Program Files\Java\jdk1.8.0_211新建:
变量名:CLASS_PATH
变量值:.;%JAVA_HOME%\lib;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar修改:
变量名:path
添加内容:
;%JAVA_HOME%\bin;%JAVA_HOME%\jre\bin;注意：标点符号为英文半角
-
切换jdk版本
Java无法做到python，同时拥有两个版本，环境只能有一套
切换时直接更改环境变量设置，也就是JAVA_HOME
设置环境变量时这么做也是方便修改
本机java位置：
8：E:\Program\Java
14：C:\Program Files\Java\jdk-14.0.2
-
安装完毕后，测试
java --version
即为设置成功
乱码问题解决
安装完毕后，发现输入命令会有乱码，可能有电脑编码问题有关，之前flask运行不起来，更改了电脑的编码
解决方法：
设置一个系统环境变量
JAVA_TOOL_OPTIONS
-Dfile.encoding=UTF-8
退出cmd，重新进入
问题解决
dos命令
- rd删除目录
- del直接删除文件
- echo输出
- cls清理屏幕
- exit退出
基本规范
Java一切皆是对象
简单Java代码
FirstJava.java
class FirstJava {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("welcome to java world!!!");
}
}
保存文件名与类名相同
注意大小写及拼写问题
编译运行
javac 源文件名.java
编译之后会生成一个FirstJava.class文件
.class字节码文件，二进制文件，需要借助jvm执行解释
默认编译成功不会有输出，和linux一样没有错误就是正确，因为更改了字符所以有一行字符的提示
执行
注释
单行注释
// 单行注释
多行注释
/* 多行注释 */
文档注释
/** 文档注释 */
语法规则
- 可以有字母，数字，_，$组成，不能以数字开头
- 不能与关键字，保留字重名
参考AJCG阿里巴巴Java开发规约
标识符
类名，方法名，变量名
AJCG规范
-
标识符可以使用的字符范围，英文字母（A-Z，a-Z）数字（0-9）唯一可以使用的标点符号_
-
标识符要求必须英文字母开头
-
标识符严格区分大小写
-
标识符没有严格的长度限制，但是会根据实际需求来限制标识符的长度
-
标识符需要做到见名知意，动宾结构，如getStudentAge
-
使用驼峰命名法和下划线命名法
小驼峰【适用于变量名、方法名】：多个单词构成标识符时，第一个单词首字母小写，之后的单词首字母大写
大驼峰【适用于类名、接口名】：标识符所有的单词首字母大写
下划线：所有字母都是大写的情况下，为了区分单词的间隔，使用下划线命名法，如JAVA_HOME
-
已经被Java使用的关键字和保留字不得用于自定义标识符使用（也就是在编译器中变色的的不能用）
变量类型
Java是强类型语言，变量的类型必须与数据的类型一致
注意:变量未定义不能使用,未赋值不能使用(只能先赋值)
声明方式
三种声明方式
-
先声明，在赋值
数据结构 变量名;
变量名 = 值;
-
声明并赋值(推荐)
数据结构 变量名 = 值;
-
多个同类型变量的声明与赋值（不推荐）
数据类型 变量1,变量2 = 值1,变量3,变量4 = 值2;
基本数据类型
Java有2种类型，8种基本数据类型
整型
小数、浮点数
布尔类型
字符类型
问题：数据类型不兼容
- float
/*浮点型变量*/
/*float floatNumber = 3.14; 会报错*/
double doubleNumber = 0.618;
/*浮点型数据展示*/
System.out.println(floatNumber);
System.out.println(doubleNumber);
计算机为了保证数据的精度，同时为了数据后期的延展性，默认为double类型，double占用的内存空间是8字节，而float是4个字节
解决方法：在float小数后面加上大写F
float floatNumber = 3.14F;
- long
long类型的数据需要在常量后加上一个大写的L，明确告知计算机这里使用的是一个long类型的数据
赋值案例
class VariableTest {
public static void main(String[] args){
/*整形数据*/
byte byteNumber = 10;
short shortNumber = 20;
int intNumber = 20;
long longNumber = 40L;
/*整形数据展示*/
System.out.println(byteNumber);
System.out.println(shortNumber);
System.out.println(intNumber);
System.out.println(longNumber);
/*浮点型变量*/
/*float floatNumber = 3.14; 会报错*/
float floatNumber = 3.14F;
double doubleNumber = 0.618;
/*浮点型数据展示*/
System.out.println(floatNumber);
System.out.println(doubleNumber);
/*
字符型变量
字符常量:单引号包含的单个字符元素'a'
*/
char ch1 = 'A';
char ch2 = '中';
System.out.println(ch1);
System.out.println(ch2);
/*布尔类型*/
boolean ret1 = true;
boolean ret2 = false;
System.out.println(ret1);
System.out.println(ret2);
/*
int num;
System.out.println(num);
会报错,java在没有赋值的情况下,不能使用
*/
}
}
字符型常量
字符常量:单引号包含的单个字符元素 如：‘a’
使用要求:
有且只允许使用字符本身,如’a’,‘A’,不建议使用’97’,‘65’
优势：
- 阅读型好
- 保证数据类型一致化
- 减少了没有必要的歧义
转义字符
\ 反斜杠
将带有特定含义字符转换为无意义字符，或者将无意义字符，转换成带有一定含义字符
只能转义后边的一个字符
\'
\"
\n 换行
\t tab
\\ 一个反斜杠
\\\\ 两个反斜杠
class Demo3 {
public static void main(String[] args){
char ch = '\'';
System.out.println(ch);
System.out.println("test\ttest");
System.out.println("test\ntest");
System.out.println("test\ntest");
System.out.println("test\\test");
}
}
字符串
羊肉和羊肉串的关系
字符串特定标记
" "英文双引号包含的所有内容都是字符串本身，并且是一个常量，不可以修改
String
类型转换
自动类型转换：
- 小变大
- 两种类型相互兼容
- 目标类型大于源类型
如：
short s = 123;
int i = s;
强制类型转换：
- 大变小
- 两种类型相互兼容
- 目标类型小于源类型
如：
short s = 123;
byte b = (byte) s;
不推荐使用：会导致数据精度的丢失
强制类型转换在面向对象开发中，可以用来操作对象
运算符
算数运算符
+ - * / % ()
+= -= *= /= %=
- 从左到右计算
- 先乘除后加减
- 右括号先处理括号里面的内容
- 除数不能为0
关系运算符
> 大于
< 小于
>= 大于等于
<= 小于等于
== 等于
!= 不等于
结果是:true,false
逻辑运算符
&& 与,同真为真,有假即假
|| 或,有真即真,同假为假
! 非,取反
自增自减运算符
++ 自增
-- 自减
class Demo4 {
public static void main(String[] args) {
int num = 10;
System.out.println("num++ : " + num++);
System.out.println("num : " + num);
System.out.println("++num : " + ++num);
System.out.println("num : " + num);
}
}
++在变量之后(num++),首先执行变量所在行语句,再执行自增加1操作
++在变量之前,首先执行变量自增加1操作,再执行变量所在语句
注意:
- 自增自减运算符有且只能操作变量
- 自增自减运算符独立存在,就是对变量操作,减少歧义
短路(断路)原则
class Demo4 {
public static void main(String[] args) {
int num = 10;
boolean ret = 10 > 15 && num++ >= 10;
System.out.println(ret);
System.out.println(num);
int num1 = 10;
boolean ret1 = 10 > 5 || ++num1 > 5;
System.out.println(ret1);
System.out.println(num1);
}
}
逻辑与断路:当第一个条件为false,整个表达式结果为false,不在判断之后的条件
逻辑或短路:当第一个条件为true时,整个表达式结果为true,不在判断之后的条件
输入
控制台获取输入
-
导包
import java.util.Scanner
-
获取Scanner的变量,扫描器的一个变量
Scanner sc = new Scanner(System.in)
-
使用Scanner其中的方法
获取int类型数据 sc.next.Int()
获取double类型数据 sc.nextDouble()
获取String类型字符串数据 sc.next();sc.nextLine()
获取一个char类型字符数据 sc.next().charAt(0),sc.nextLine().charAt(0)
import java.util.Scanner;
class Demo4 {
public static void main(String[] args) {
int num = 0;
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("please input a integer");
num = sc.nextInt();
System.out.println("num:" + num);
}
}
import java.util.Scanner;
class Demo4 {
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
char ch = '\0';
System.out.println("please input a char");
ch = sc.nextLine().charAt(0);
System.out.print("ch:" + ch);
}
}
多个字符也只能接受一个字符
选择结构和分支结构
if分支
if ( /*判断条件*/ ) {
// 执行体
}
if ( /*判断条件*/ ) {
// 执行体
} else {
// 执行体
}
if ( /*判断条件*/ ) {
// 执行体
} else if ( /*判断条件*/ ) {
// 执行体
} else {
// 执行体
}
分数范围判断案例
import java.util.Scanner;
class Demo4 {
public static void main (String[] args) {
float score = 0.0F;
System.out.println("请输入分数值：");
Scanner sc = new Scanner(System.in);
score = sc.nextFloat();
if (score < 0 || score > 100) {
System.out.println("范围不正确");
System.exit(0);
} else if (score >= 90) {
System.out.println("优秀");
} else if (score >= 80) {
System.out.println("良好");
} else if (score >= 70) {
System.out.println("中等");
} else if (score >= 60) {
System.out.println("及格");
} else {
System.out.println("不及格");
}
}
}
switch
switch (变量|表达式) {
case 值1:
逻辑代码1;
break;
case 值2:
逻辑代码2;
break;
case 值n:
逻辑代码n;
break;
default:
为满足时的逻辑代码;
break;
}
switch语句可判断的变量类型有byte,short,int,char,String(jdk7+)
注意:break必须要加,标签值(case后边的值)不能重复
条件运算符/三目运算符
条件判断?true:false
局部变量
存在与代码块中的变量
class Demo5 {
public static void main (String[] args) {
int num = 10;
if (num > 5) {
int num2 = 10;
}
System.out.println(num);
System.out.println(num2);
}
}
编译报错,num2不会存在
num2是一个局部变量,自能在if大括号(作用域)内使用
注意:
- 局部变量有且只能在当前所处的代码块中使用,超出当前代码块范围无效
- 在作用域范围以内,任何的地方可以直接使用对应的变量
- 在一个变量的作用域范围以内,不能重定义同名变量,会报错
- 局部变量未赋值不能使用
循环结构
while循环
while (/*循环条件*/) {
// 循环体
}
do-while
do {
执行循环语句
} while (条件表达式);
for
for (初始条件; 循环检测条件; 循环后更新计数器) {
// 执行语句
}
如:
for (int i=1; i<=100; i++) {
sum = sum + i;
}
break/continue
break会跳出当前循环，也就是整个循环都不会执行了
continue则是提前结束本次循环，直接继续执行下次循环
函数/方法
public static void main(String[] args) {
// 方法体
}
// public static后续内容补充
// void表示没有返回值
// main表示方法名
// (String[] args)形参列表
public static ReturnType MethodName (Arguments) {
Method Body
}
无参数无返回值方法
class Demo5 {
public static void main (String[] args) {
bbq();
bbq();
bbq();
}
public static void bbq () {
System.out.println("BBQ Method");
}
}
有参数无返回值方法
单个参数
需求:展示一个int类型数据
class Demo6 {
public static void main(String[] args) {
// 带有参数的方法一定要提供对应的数据类型，实际参数
printIntNum(10);
}
/**
* 文档注释格式
* 打印一个int类型数据
*
* @param num 要求用户传入一个int类型数据
*/
public static void printIntNum(int num) {
System.out.println("num:" + num);
}
}
调用时注意事项:
- 带有参数的方法一定要提供对应的数据类型,实际参数
- 调用带有参数的方法,给与实际参数是,数据类型应该一致
多个参数
形式参数列表:两个int类型数据
class Demo6 {
public static void main(String[] args) {
// 带有参数的方法一定要提供对应的数据类型，实际参数
printIntNum(10);
printSumOfTwoNum(10, 5);
}
/**
* 文档注释格式
* 打印一个int类型数据
*
* @param num 要求用户传入一个int类型数据
*/
public static void printIntNum(int num) {
System.out.println("num:" + num);
}
/**
* 打印两个参数之和
* @param num1
* @param num2
*/
public static void printSumOfTwoNum(int num1,int num2) {
System.out.println("sum:" + (num1+num2));
}
}
- 形参与实参个数与数据类型必须一致
无参数有返回值方法
class Demo6 {
public static void main(String[] args) {
int num = 0;
System.out.println("before :" + num);
num = giveMeFive();
System.out.println("after :" + num);
}
public static int giveMeFive() {
return 5;
}
}
注意:方法中需要返回值,必须有一个明确的return
如:这样会报错
public static int giveMeFive() {
if(true) {
return 5;
}
}
正确写法:
public static int giveMeFive() {
if(true) {
return 5;
} else {
return 10;
}
}
方法中返回值类型是void,可以使用return作为方法的结束,return之后不能有任何数据
有参数有返回值方法
例:计算两个int类型数据之和,返回结果
class Demo7 {
public static void main(String[] args) {
int sum = 0;
sum = getSumOfTwoNum(10, 8);
printSumNum(sum);
}
/**
* 计算两个int类型数据之和,返回结果
* @param num1
* @param num2
* @return
*/
public static int getSumOfTwoNum(int num1,int num2) {
int sum = 0;
sum = num1 + num2;
return sum;
}
/**
* 输出打印两数之和sum值
* @param sum
*/
public static void printSumNum(int sum) {
System.out.println("sum:" + sum);
}
}
总结
方法的三要素
返回值
方法名
参数列表
返回值:
- 选择合适的返回值类型
- 方法中需要返回值,必须有明确的return
- 一个方法有且只能由一个返回值类型
方法名:
- 见名知意,动宾结构,小驼峰命名法
- 英文命名
形式参数列表:
- 调用方法时,形式参数列表和实际参数列表参数个数与类型是一致的,顺序也是一致的
- 考虑好对应的数据类型
编程题
分解质因数
例如：91=7*13
class Demo8 {
public static void main(String[] args) {
int num = 91;
for(int i = 2; i <= num ; i++) {
System.out.println('*');
if (num % i == 0) {
System.out.println("num:" + i);
num /= i;
i -= 1;
// 如果能被整除，i-1判断是否还能被整除一次
}
}
}
}
优化版
class Demo8 {
public static void main(String[] args) {
int num = 91;
for(int i = 2; i <= Math.sqrt(num) ; i++) {
System.out.println('*');
if (num % i == 0) {
System.out.println("num:" + i);
num /= i;
i -= 1;
}
}
System.out.println("num:" + num);
}
}
因为一个数的最大的质数,一定小于这个数的平方根,如,91的最大的质数就是7,另一个质因数就是91/7=13,可以减少循环次数,时间复杂度
方法封装
- 功能单一化
- 考虑后期的复用性,可移植性,模块化
- 减少代码中return的使用,提高代码阅读性
- 找出特定情况优化代码,提高效率
方法文档注释规范
文档注释规范
/**
* 对于当前的整体解释，可以把方法的分析过程，利害关系全写上
*
* @param argumentName参数名字，对于当前参数的功能解释，提一些要求，有多少个参数就需要完成多少@param
*
* @return 返回值解释，数据类型，返回值的含义，状态，要求
*/
num % i == 0) {
System.out.println(“num:” + i);
num /= i;
i -= 1;
// 如果能被整除，i-1判断是否还能被整除一次
}
}
}
}
[外链图片转存中...(img-93XCDAuB-1620135462494)]
优化版
```java
class Demo8 {
public static void main(String[] args) {
int num = 91;
for(int i = 2; i <= Math.sqrt(num) ; i++) {
System.out.println('*');
if (num % i == 0) {
System.out.println("num:" + i);
num /= i;
i -= 1;
}
}
System.out.println("num:" + num);
}
}
因为一个数的最大的质数,一定小于这个数的平方根,如,91的最大的质数就是7,另一个质因数就是91/7=13,可以减少循环次数,时间复杂度
[外链图片转存中…(img-j8kF88mD-1620135462495)]
方法封装
- 功能单一化
- 考虑后期的复用性,可移植性,模块化
- 减少代码中return的使用,提高代码阅读性
- 找出特定情况优化代码,提高效率
方法文档注释规范
文档注释规范
/**
* 对于当前的整体解释，可以把方法的分析过程，利害关系全写上
*
* @param argumentName参数名字，对于当前参数的功能解释，提一些要求，有多少个参数就需要完成多少@param
*
* @return 返回值解释，数据类型，返回值的含义，状态，要求
*/