自考 java程序设计语言（一）（2018版）串讲

第一章 java概述

java 语言的特点

1. 语法简单，功能强大，安全可靠
2. 与平台无关
3. 解释编译两种运行方法
4. 多线程
5. 动态执行兼有丰富的API文档及类库

设置环境变量

1. JAVA_HOME: jdk安装路径
2. CLASSPATH
3. Path

Java 程序的两种形式

• Java程序（Java Application）
• Java小应用程序（Java Applet）

编译与运行

• 编译：javac [选项] 源文件名
• 运行： java 文件类名

IDE

• Eclipse
• NetBeans

面像对象技术

• 面像对象的分析（OOA）
• 面像对象的设计（OOD）
• 面像对象的程序设计（OOP）

面像对象三大特性：封装、继承、多态

第二章 数据和表达式

注释

• // 在一行内的注释
• /一行或多行注释/
• /* * 文档注释 * */

关键字

java 关键字

标识符

1. 标识符是由字母、数字、下划线(_)或美元符($)组成的字符串
2. 数字不能最为标识符开头
3. 标识符区分大小写。长度没有限制

Java 编程风格

• 类名或接口名： 多为名称，含有大小写，每个单词的首字母大写。
• 方法名： 多是动词，含有大小写，首字母小写，其余各单词的首字母大写。
• 常量名：全为大写字母，单词与单词之间使用下划线。
• 变量名：首字母为小写，后面单词的首字母为大写。

基本数据类型

1. 基本数据类型
   • 整数类型：byte, short, int, long
   • 浮点类型：float, double
   • 字符类型：char
   • 布尔类型：boolean
2. 复合数据类型
   • 类类型：class
   • 数组
   • 接口类型： interface

运算符

• 算数运算符：+，-，*，/，%，++，--
• 关系运算符：>，>=，<，<=，==，！=
• 逻辑运算符：&&，||，！
• 位运算符：-（取反），&，|，^，右移（>>），左移（<<），无符号右移（>>>）
• 扩展赋值运算符：+=，-=，*=，/=，%=
• 条件运算符：?:
• 点运算符： .
• 实例运算符：instanceof
• new运算符: new
• 数组下标运算符： []

自动类型转换

由低到高
byte，short，char，int，long，float，double

第三章 流程控制语句

包语句

package pag1[.pk2.[pk3]]

引入语句

import java.util.*;

赋值语句

=

分支语句

• if 语句：if else
• switch语句：switch case default

循环语句

• for语句
• while语句
• do while语句

跳转语句

• 标号:可以放在任意语言之前，通常与for、while、do while语句配合使用，已发格式为【标号：语句；】
• break语句
• continue语句

简单的输入输出

1. Scanner类：常使用read()，readLine()方法读入数据
2. NumberFormat类：输出类
   • getInstance():返回当前默认语言环境的默认数据格式。
   • getCurrenyInstance():返回当前默认语言环境的通用格式。
   • getNumberInstance():返回当前默认语言环境的通用数值格式。
   • getPercentInstance():返回当前默认语言环境的百分比格式。
   • setMaximumFractionDigits(int):设置数值的小数部分允许的最大位数。
3. DecimalFormat类：构造方法字符串设置数值的显示格式

异常处理机制

Java的异常采取抛出和捕获的方式处理

异常分类

1. Exception:异常总类
   • RuntineException:运行时异常
   • IOException:输入输出异常
2. Error: 错误类

异常处理

1. throws:告诉方法的调用者处理异常。
   2.try catch finally:在方法内处理异常

公共异常

• ArithmeticException:
• NullPointerException:空指针异常
• NegativeArraySizeException
• ArrayIndexOutOfBoundsException: 数组越界异常

抛出异常

当不能使用合理的方式来解决不正常或意外事件的情形下，才抛出异常
throw 异常对象

第四章 面向对象程序设计

类的定义

修饰符 class 类名 [extends 父类名]{
  修饰符 类型 成员变量1；
  修饰符 类型 成员方法（参数列表）{
    方法体 
}
……
}

构造方法

构造方法的名字与类名相同，没有返回值，在创建对象实例时用过new运算符自动调用。

对象的创建，初始化

//1. 声明：类名 对象吗；
Date myBirthdatay,yourBirthdat
//2. 初始化:对象名=new 类名 （[参数列表]）
myBirthday = new Data()

方法的定义

修饰符 返回值类型 方法名（参数列表）{
  方法体内容
  ……
}

重载方法名

方法名称加上方法的参数列表（包括方法中参数的个数、顺序和类型）称为方法签名。方法重载时，方法签名一定不能相同。

修饰符

• public
• proteted
• private

静态变量

static修饰的变量，所有对象共享

静态方法

• 静态方法不能使用非静态变量
• 静态方法不能重写

包装类

java.lang包中的包装类

第五章 数组和字符串

数组声明

• 定义格式：类型数组名 [];
• java没有静态的数组声明

创建数组

• 静态初始化：声明时赋值

int intArray[ ] = {1,2,3,4}
Double [ ] heights = {4.5, 23.6, 84.124} 

• 动态初始化:使用new申请空间，在逐步赋值

类型 数组名[] = new 类型[数组大小];
数组名[0] = new 类型（初值表）；

访问数组元素

• 访问格式：数组名[下标]
• 其中，下标的范围是0~length-1。下标可以是整型常数或表达式。

多维数组

//二维数组的定义
类型 数组名[] []
类型[] [] 数组名
类型[] 数组名[]

//二维数组初始化
//静态初始化
int intArray[][] = new {{2,3},{1,5},{3,4}}
//动态初始化：直接分配
类型 数组名[][] = new 类型[数组第一维大小][数组第二维大小]；

//动态初始化：按维分配
类型 数组名[][] = new 类型[数组第一维大小][]；
数组名[0] = new 类型[数组第二维大小]；
数组名[1] = new 类型[数组第二维大小]；

字符串声明

• String 类一旦创建，值无法改变
• StringBuffer可变长字符串，可以修改长度

字符串创建

String s1 = new String();
String s1 = "hello world!";

StringBuffer sb1 = new StringBuffer();

字符串的操作

String 和 StringBuffer常用方法

• length(): 获取字符串长度

• charAt(int index)：获取字符串index对应的元素

• subString(int beginIndex):从某个位置取子串

• replace(char oldChar, char newChar):字符创替换

• toLowerCase(): 字符串转小写

• toUpperCase():字符串转大写

• startsWith(String prefix):判断字符串以什么开头

• "==":比较两个字符串的内存地址是否一致

• "equals()": 比较两个字符串的数值是否相同

Vector 类

• 可变长存储空间
• 可存储不同类型数据
• Vetor 类只能存储对象
• Vetor 类提供了许多方法来操作对象

Vetor常用方法

1. 构造方法: Vetor()
2. 添加方法
   • addElement(Object obj)
   • insertElementAt(Object obj, int index)
   • add(int index, Object obj)
3. 修改或删除方法
   • setElementAt(Object obj, int index)
   • removeElement(Object obj)
4. 查找方法
   • ElementAt():返回指定位置元素
   • contains(Object obj):是否包含指定对象
   • indexOf(Object obj, int start_index):返回指定位置开始的第一个字串的位置
   • lastIndexOf(Object obj, int start_index):返回指定位置开始后的最后一个字串的位置

第六章 继承和多态

is a 关系

• is a : 一般与特殊关系
• has a : 整体与部分关系

extends 关键字

用extends关键字实现通过已有类生成新类，新类叫子类，已有类叫父类。两个类中共性部分放在父类中，两个类中特殊部分放在子类。

//创建新类格式
修饰符 class 子类名 extends 父类名{
  类体
}

Object 类

所有类的父类

• getClass() ： 获取当前对象所属的类信息。
• toString(): 按字符串对象返回当前对象本身的有关信息。
• equals(Object obj): 比较两个对象是否是同一个对象，是返回true。

单重继承

• java 只支持单继承；
• 多继承是通过接口实现的；
• 构造方法不能被继承，构造方法只能自己编写或没有的时候系统添加的默认的构造方法。

对象转型

父类Employee，子类Manager，向上转型：

//向上转型 
Empolyee e = new Manager();

方法覆盖及其规则

子类与父类使用的是相同的方法名及参数列表，但可以执行不同的功能，叫方法覆盖。

• 覆盖方法的允许访问范围不能小于原方法。
• 覆盖方法所抛出的异常不能比原方法更多。

调用父类的构造方法

子类第一条语句：

super(参数列表);

多态

1. 静态多态： 同一个类中同名方法
2. 动态多态：不同类中同名方法，父类做函数形参，根据实参决定执行哪个对象的方法，完成不同的功能。

接口的定义

//定义格式
[接口修饰符] interfance 接口名 [extends 父接口列表]{
  //方法原型或静态常量
  ……
}

接口的实现

//格式
class 类名 implements 接口{
  //接口方法的具体实现
}

第七章 输入输出流

数据流的基本概念

流是一组有顺序的、有起点和终点的数据构成的集合。来完成数据的输入和输出。
Java 的IO包中流被分成不同的层次。

输入数据流（字节流）

InputStram类的常用方法:

• int read()
• int read(byte[] b)
• int read(byte[] b, int off, int len)
• long skip(long n)
• void close()
• int available()
• boolean markSupported()
• void mark(int readlimite)
• void reset()

输出数据流（字节流）

OutStream类的常用方法：

• void write(int b)
• void write(byte b[])
• void write(byte b[], int off, int len)
• void flush()
• void close()

文件数据流

FileInputStream 和 FileOutStream类实时对文件进行读写操作。不支持mark()和reset()方法。

FileInputStream in = new FileInputStream("a.txt");
while (in.available() > 0)
  System.out.print(in.read() +"")；
in.close();

//例题:文件复制
InputStream in = new FileInputStream("a.txt");
OutputStream = out new FileOutputStream("b.txt");
int len;
while ((len = in.read()) != -1) {
  out.write(len);
}
in.close();
out.close();

缓冲数据流

在基础字节流的基础上建立一个缓冲区,来提高字节流处理的效率。

• BufferedInputStream(InputStream in)
• BufferedInputStream(InputStream in, int size)
• BufferedOutputStream(OutputStream out)
• BufferedOutputStream(OutputStream out, int size)
• read()
• write()
• flush()

DataInputStream类数据流

1. DataInputStream输出流：读取基本类型数据的方法

   • byte readByte()
   • long readByte()
   • double readByte()
   • boolean readByte()
   • String readByte()
   • int readByte()
   • float readFloat()

2. DataOutputStream输入数据流：写入基本类型数据的方法

   • void writeByte(int aByte)
   • void writeLong(long aLong)
   • void writeDouble(double aDouble)
   • void writeBoolean(boolean aBool)
   • void writeUFT(String aString)
   • void writeInt(int aInt)
   • void writeFloat(float aFloat)

对象流

将对象信息写入文件或从文件读取对象信息。

//向文件写入对象流创建
FileOutputStream f = new FileOutputStream("a.txt");
ObjectOutputStream s = new ObjectOutputStream(f);

//从文件读对象流创建
FileInputStream f = new FileInputStream("a.txt");
ObjectInputStream s = new ObjectInputStream(f);

序列化

将对象信息长久保存到文件叫序列化(Serializable)，反之叫反序列化

public class Student implements Serializable{
  String name;
  public Student(String name){
    this.name = name;
  } 
}

//对象流写入文件
Student stu = new Student("LiMing");
FileOutputStream fb = new FileOutputStrean("a.txt");
ObjectOutputStream so = new ObjectOutputStream(fb);
so.writeObject(stu);
so.close();

//读取对象流
FileInputStream fi = new FileInputStream("a.txt");
ObjectInputStream si = new ObjectInputStream(fi);
stu = (Student)si.readObject();
si.close();

基本字符流

InputStreamReader 和 OutputStreamWrite 可以用于不同平台间编码方式的转换。

• InputStreamReader(InputStream in):默认规范。
• InputStreamReader(InputStream in, String enc):指定规范enc。
• OutputStreamWrite(OutputStream out):默认规范。
• OutputStreamWirte(OutputStream out, String enc):指定enc。

FileReader 和 FileWrite 是文件字符读者和写着。以字符为单位对文件进行读写。常用的方法和字节流一样，就是读的参数变为char变量和char数组。

• FileWrite 新增 write(String):将一个字符串写入文件

缓冲区读者和缓冲区写者

BufferedReader 和 BufferedWrite ，缓冲字符流。

• BufferedReader(Reader r)
• BufferedWrite(Write w)
• readLine(): 读一行
• newLine(): 写一行空白

File类

1. 与文件名相关的

   • String getName(): 获取文件名
   • String getPath(): 获取文件路径
   • String getAbsolutePath(): 获取文佳绝对路径
   • String getParent(): 获取文件父目录名称
   • boolean renameTo(FilenewName): 更改文件名，成功返回True,否则返回false。

2. 文件测试方法：

   • boolean exists(): 文件是否存在
   • boolean canWrite(): 文件对象是否可写
   • boolean canRead(): 文件对象是否可读
   • boolean isFile(): 文件对象是否是文件
   • boolean isDirectory(): 文件对象是否是目录
   • boolean isAbsolute(): 文件对象是否是绝对路径

3. 常用文件信息和方法

   • long lastModified(): 获取文件最后修改时间
   • long length(): 获取文佳长度
   • boolean delete():删除文件对象指向的文件，成功则返回true, 否则返回false。

随机访问文件

RandomAccessFile类

//1.使用文件名
myRAFile = new RandomAccessFile(String name, String mode);
//2.使用文件对象
myRAFile = new RandomAccessFile(File file, String mode);

常用方法：

• long getFilePointer(): 返回文件指针的当前位置。
• void seek(long pos): 将文件指针置于指定的绝对位置。

第八章 图形界面设计

AWT 与 Swing

顶层容器

JFrame常用方法：

1. 构造方法
   • JFrame()
   • JFrame(String title)
2. 其它方法
   • setBounds(int x, int y, int width, int height)
   • setSize(int width, int height): 设置尺寸
   • setBackground(Color c)： 设置背景颜色
   • setVisible(boolean aFlag): 设置是否显示
   • pack()
   • setTitle()
   • getContent()
   • setLayout(LayoutManager manager)

内容窗格

1. 通过顶层容器的方法设置内容窗格

Container contentPane = frame.getContentPane();
contentPane.add(button, BorderLayout.CENTEER);

2. 创建一个新的内容窗格

Jpanel contenPane = new Jpanel();
contenPane.setLayout(new BorderLayout());
contentPane.add(button, BorderLayout.CENTER);
frame.setContentPane(contentPane);

面板

普通面板JPanel和滚动面板JScrollPane:

• JScrollPane()

• JScrollPane(Component view)

• void setHorizontalScrollBarPolicy(int policy) :确定水平滚动条何时显示在滚动窗体上。

• void setVerticalScrollBarPolicy(int policy): 确定垂直滚动条何时显示在滚动窗体上。

• Scrollbar():构造一个新的垂直滚动条

• Scrollbar(int orienration): 构造一个具有指定方向的新滚动条。orientation指滚动条的方向，Scrollbar.HORIZONTAL水平滚动条，Scrollbar.VERTICAL垂直滚动条

• Scrollbar(int orientation, int value, int visible, int minimum, int maximum):构造一个新的滚动条。value是滚动条初始值，visible是滚动条的可视量

标签

可设置文本、对齐方法和图标

• String getText()
• void setText(String text)

按钮

可设置文本和图标

• void setEnabled(boolean b)
• void setMnemonic(int c):设置键盘激活键

事件处理：点击按钮时产生ActionEvent 事件，注册ActionListener监听器

• addActionListener(ActionListener l): 为按钮添加事件侦程序。
• e.getSource(): 获取事件源。
• e.getActionCommand():获得事件源的命令字符串。

切换按钮、复选按钮和单选按钮

JCheckBox：复选按钮
JRadioButton: 单选按钮

• isSelected(): 判断按钮是否被选中。

事件处理：

1. 点击时产生ActionEvent事件，注册ActionListener，实现actionPerform()方法。
   • e.getSource():获取事件源
   • e.getActionCommand():获得事件源的命令字符串
2. 状态选中时产生ItemEvent事件，注册ItemListener监听器，实现itemStateChanged().
   • e.getSource()
   • e.getItem()

FlowLayout布局管理器

流式布局管理器

//设置布局方式
setLayout(new FlowLayout(FlowLayout.RIGHT, 20, 40));
setLayout(new FlowLayout(FlowLayout.LEFT));
setLayout(new FlowLayout());

BorderLayout布局管理器

边界管理器，分成North（上）、West（左）、center（中）、East（右）、South（下）五个部分

GridLayout布局管理器

网格布局管理器，网格变化时，网格内组件大小会发生变化。

GardLayout布局管理器

卡片布局管理器

• first()
• next()
• previous()
• last()
• show(Container parent, String name)

//内容窗格设为卡片布局
myCard = new CardLayout();
contentPane.setLayout(myCard);

//将卡片放到内容窗格中，其中p1,p2,p3为名称
contentPane.add(p1, "First");
contentPane.add(p2, "Second");
contentPane.add(p3, "Third");

BoxLayout布局管理器

盒式布局管理器

空布局

指定布局为空

//通过组件的方法设置位置
setBounds(int x, int y, int width, int height)

颜色

//java.awt包中
//创建颜色类对象
Color myColor = new Color(r, g, b);

字体

Font f  = new Font("Dialong"，Font.PLAIN, 14)
//Font.PLAIN：正常
//Font.BOLD：粗体
//Font.ITALIC: 斜体

Graphics类的基本功能

重写Jcomponent的paintComponent()方法，该方法得到Graphics对象，然后使用绘画方法。

Graphics 2D绘图

//绘制几何图形
import java.awt.geom;
Graphics2D g2d = (Graphics2D)g;
Line2Dline = new Line2D.Double(30.0, 30.0, 340.0, 340.0);
//绘制线段
g2d.draw(line);

第九章 Swing组件

组合框（JComboBox）

JComboBox：下拉列表

常用方法：

• void setSelectedIndex()
• objec getSelectedItem()

事件处理：
选择选项时产生ActionEvent事件,注册ActionListener监听器。或者触发ItemListener事件

列表（JList）

ListSelectionEvent事件：

• addListSelectionListener():接口
• valueChangeed(ListSelectionEvent e):接口方法

方法：

• getSelectedValue():
• setVisibleRowCount(int visibleRowCount)

文本框 （JTextField）

常用方法：

• String getText()
• void setText(String text)
• void setEditable(boolean b)

事件处理：
在JTextField里按下回车键时，产生ActionEvent事件，注册ActionListener监听器，重新actionPerformed()。

文本区 （JTextArea）

构造方法：

• JTextArea()
• JTextArea(int rows, int cows)
• JTextArea(String text)

常用方法：

• String getText()
• void setText(String text)
• void copy()
• void cut()
• void paste()
• void append(String str): 将指定文本str追加到文本区
• void inster(String str, int pos):将指定文本str插入到文本区的特定位置pos处。
• void replaceRangs(String str, int stan, int end): 用指定文本str替换文本区中从起始位置stan到结尾位置end的内容。

菜单栏和菜单

//菜单栏
JMenuBar menuBar = new JMenuBar()；
setJMenuBar(menuBar);

//菜单
JMenu menu1 = new JMenu("文件");
JMenu menu2 = new JMenu("帮助");
menuBar.add(menu1);
menuBar.add(menu2);

菜单项

JMenuItem item1 = new JMenyItem("打开");
JMenuItem item2 = new JMenuItem("退出");
menu1.add(item1);
menu1.addSeparator()
menu2.add(item2);

复选菜单项和单选菜单项

//复选菜单项
JCheckBoxMenuItem cbm = new JCheckBoxMenuItem("Always on Top");

//单选菜单项
JRadioButtonMenuItem rbi = new JRadioButtonMenuItem();

触发ItemEvent事件，可以使用ItemListener中的itemStateChanged()对此事件进行响应。

对话框

• 模式对话框：关闭之前其它窗口无法操作
• 非模式对话框：不管是否关闭，其他窗口都可以接受操作

标准对话框

• showConfirmDialog: 确认对话框，显示问题，要求用户进行确认（yes/ no/ cancel）。
• showInputDialog: 输入对话框，提示用户进行用户输入。
• showMessageDialog: 信息对话框，显示信息，告之用户发生了什么情况。
• showOptionDialog: 选项对话框，显示选项，要求用户进行选择。

文件对话框

• showOpenDialog(Component parent): 弹出一个“打开”文件对话框。
• showSaveDialog(Component parent): 弹出一个“保存”文件对话框。
• getSelectedFile():取得用户所选择的文件。结构File对象，得到打开的文件。

第十章 多线程

线程的结构

• 虚拟CPU
• 执行的代码
• 处理的数据

线程的状态

1. 新建状态(New)
2. 就绪状态(Runnable)
3. 运行状态(Running)
4. 阻塞状态(Blocked):
5. 死亡状态(Dead)

继承Thread类创建线程

class Lefthand extends Thread{
  //线程体
  public void run(){
    for(int i; i<=5; i++){
      System.out.println("l am Left hand!");
      try{
        sleep(500);
      }catch(InterruptedException e){}
    }  
  }
}

class Righthand extends Thread{
  //线程体
  public void run(){
    for(int i; i<=5; i++){
      System.out.println("l am Right hand!");
      try{
        sleep(500);
      }catch(InterruptedException e){}
    }  
  }
}

public class ThreadTest{
  static Lefthand left;
  static Righthand right;
  public static void main(String[] args){
    left = new Lefthand();
    right = new Righthand();
    left.start();
    right.start();
  }
}

实现Runnable接口创建线程

public class xyz implements Runnable{
  int i;
  public void run(){
    while (true){
      System.out.println("Hello" + i++) ;
    }
  }
}

Runnable r = new xyz();
//线程
Thread t = new Thread(r);
t.start();

线程的启动

• start()

线程的调度

设置优先级：

• void setPriority(int newProiorty): 重置线程优先级
• int getProiority(): 获取当前线程的优先级

其他方法：

• sleep()
• yield()

结束线程

• interrupt(): 强迫终止线程

挂起线程

• sleep()
• wait()
• notify()
• notifyAll()
• join()

对象的锁定标志

//互斥块
public void push(charc){
  synchronized(this){
    //实现功能代码
  }
}

//互斥方法
public synchronized void push(charc){
  //实现代码
}