Java笔记《Java从入门到精通第5版》

第1章 初识Java

Java特点：跨平台，面向对象，高级。

Java程序代码编译和运行过程：程序源代码——编译器——字节码——JVM（Java虚拟机）——机器码——计算机。

Java版本分类：Java SE标准版用于桌面应用程序的开发，Java EE企业版用于开发企业级分布式网络程序，Java ME用于嵌入式系统开发。

第3章 Java语言基础

Java程序的基本组成单元是类，类体中又包含属性与方法两部分。

每一个应用程序都必须包含一个main()方法，含有main()方法的类称为主类。

代码文件名必须和类名同名。

Java区分大小写

声明在类中的称为全局变量（成员变量），声明在方法中的称为局部变量。

main()方法是类体中的主方法，Java中的main()方法必须声明为public static void。main()方法是程序开始执行的位置。

Java基本数据类型：数值型[分为整数类型（byte、short、int、long）和浮点类型（float、double）]、字符型、布尔型。共8种。

整数类型：3种表示形式，十进制、八进制（必须以0开头）和十六进制（必须以0X或0x开头）。byte（1字节8位，-128-127）、short（2字节）、int（4字节）、long（8字节）。

对于long型值，若赋给的值大于int型的最大值或小于int型的最小值，则需要在数字后加L，表示该数值为长整数。

浮点类型：单精度float（4字节）（小数后面需要添加F或f），双精度double（8字节）（小数后面的D或d可加可不加）。

字符类型：1.char型（2字节）存储单个字符；2.转义字符

布尔类型：逻辑类型，用关键字boolean定义，只有true和false。

系统内存大致分为3个区域：系统区（OS）、程序区（Program）和数据区（Data）。程序执行时，程序代码加载到内存中的程序区，数据暂存至数据区中。

声明常量：final 数据类型 常量名称[=值]

常量名称通常使用大写字母

当定义的final变量属于成员变量时，必须在定义时赋初值

变量的有效范围：

成员变量在整个类中都有效。成员变量又可分为两种，静态变量（加关键字static，也称类变量）和实例变量。静态变量的有效范围可以跨类，能直接以“类名.静态变量”的方式在其他类中使用。

局部变量只在当前定义的方法内有效。

局部变量可与成员变量的名字相同，此时成员变量将被隐藏。

运算符：

赋值运算符=

算术运算符+ - * / %

自增和自减运算符++ –

比较运算符

逻辑运算符&（&&） || !

&与&&区别：&属于“非短路”运算符（运算符两边表达式都执行），&&属于“短路”运算符（第一个表达式为false则不去判断第二个表达式）。

位运算符& | ~ ^ << >>（最高位为0/1，右移空的位就填0/1） >>>（右移空的位都填0）

三元运算符 条件式？值1：值2

数据类型转换

包括隐式转换与显式转换

隐式转换：从低精度类型向高精度类型的转换，系统自动执行

显式转换：又称强制类型转换，高精度转低精度必须用

代码注释：在多行注释中可嵌套单行注释，但不可嵌套多行注释。

第4章 流程控制

复合语句：又称块语句，由{}标记。为局部变量创建了一个作用域，在该作用域中创建的变量无法在作用域外使用。

条件语句

if条件语句：简单if条件语句、if…else语句（可使用三元运算符进行简化）、if…else if多分支语句

switch多分支语句：表达式的值必须是整型、字符型或字符串类型。

循环语句

while循环语句

do…while循环语句

for循环语句：for语句、foreach语句

foreach语句：

for(元素变量x : 遍历对象obj){

引用了x的Java语句；

}

//在遍历数组等方面很方便

循环控制：continue（执行下一次循环）和break（中断循环）（嵌套循环下break只会中断包含它的最内层循环）

若想让break跳出外层循环，可使用“标签”功能：

标签名: 循环体{

break 标签名;

}

continue也支持标签功能：

标签名: 循环体{

continue 标签名;

}

第5章 字符串

声明字符串：通过java.lang包中的String类。将字符串作为对象来管理。

String类的常用构造方法：

String(char a[])
String(char a[], int offset, int length)
String(char[] value)

连接字符串

连接多个字符串：使用“+”运算符可连接多个字符串并产生一个String对象。

连接其他数据类型：会将其他类型的数据直接转换成字符串。

获取字符串信息

获取长度：int size = str.length();

字符串查找：

str.indexOf(substr) （返回搜索的字符或字符串首次出现的位置）

str.lastIndexOf(substr) （返回搜索的字符或字符串最后一次出现的位置）

若没有查找到返回-1

获取指定索引处的字符：str. charAt(int index)

字符串操作

获取子字符串：str.substring(int beginIndex) str.substring(int beginIndex, int endIndex)

去除空格：str.trim() //返回副本，去除前导和尾部空格。

字符串替换：str.replace(char oldChar, char newChar)

判断字符串的开始与结尾： str.startsWith(String prefix) str.endsWith(String suffix) 返回boolean类型

判断字符串是否相等：

str.equals(String otherstr) //区分大小写

str.equalsIgnoreCase(String otherstr) //忽略大小写

按字典序比较两个字符串：str1.compareTo(String str2) //若1在前，返回一个负整数，若1在后，返回一个正整数，若想等返回0

字母大小写转换：str.toLowerCase() str.toUpperCase()

字符串分割：str.split(String sign) str.split(String sign, int limit)

格式化字符串：format()方法

正则表达式：含有一些具有特殊意义字符的字符串。特殊字符称为元字符。

字符串生成器：StringBuilder

要输出字符串结果：使用toString()方法

append(content) //向字符串生成器中追加内容

insert(int offset, arg) //向字符串生成器中的指定位置插入数据内容

delete(int start, int end) //移除子字符串中的字符

第6章 数组

数组：具有相同数据类型的一组数据的集合。Java中同样将数组看作是一个对象。

创建一维数组的两种方法：

先声明，再用new运算符分配内存
数组元素类型 数组名字[]; //声明

数组元素类型[] 数组名字; //声明

数组名字 = new 数组元素类型[个数];

声明的同时为数组分配内存
数组元素类型 数组名[] = new 数组元素类型[元素的个数];

使用new分配内存时，整型数组的元素初始值都为0。

初始化一维数组：

int arr[] = new int[]{1,2,3};

int arr2[] = {4,5,6};

二维数组

数组的基本操作

遍历数组（可使用foreach语句）

填充替换数组元素：在java.util.Arrays包里。

Arrays.fill(int[] a,int value); //全部替换

Arrays.fill(int[] a, int fromIndex, int toIndex, int value); //替换从fromIndex（包括）到toIndex（不包括）。

对数组排序：Arrays.sort(object);

复制数组：

Arrays.copyOf(arr, int newlength); //复制数组至指定长度

Arrays.copyOfRange(arr, int fromIndex, int toIndex); //复制数组的指定长度

数组查询

Arrays.binarySearch(Object[] a, Object key); //使用二分搜索法，返回要搜索元素的索引值（未搜到返回-1或“-插入点”，插入点是第一个大于此值的元素索引）

查询前需要先对数组进行排序。

Arrays.binarySearch(Object[] a, int fromIndex, int toIndex, Object key); //在指定范围内检索

数组排序算法

冒泡排序

直接选择排序：每一趟从待排序的数据元素中选出最大（最小）的元素，放在已排好序的数据堆的最前，直到全部排完。

反转排序：把数组最后一个元素与第一个元素交换，依此类推。

第7章 类和对象

面向对象设计：对现实世界中的对象进行建模操作。

对象：事物存在的实体。包括静态部分-属性，和动态部分-行为。

类：同一类事物的统称（具有相同属性和行为的一类事物）。是构造对象时所依赖的规范。

类是世间事物的抽象称呼，对象是这个事物相对应的实体。

类是封装对象属性和行为的载体，对象是类抽象出来的一个实例。

类中以成员变量的形式定义对象的属性，以方法的形式定义对象的行为。

面向对象程序设计特点：封装性、继承性、多态性。

封装性：将对象的属性和行为封装起来，为用户提供接口，对用户隐藏实现细节。

继承性：关联（类与类之间的关系）的一种。利用特定对象的共有属性，子类继承父类（超类）的属性和行为，再添加子类独有的属性和行为。

多态性：将父类对象应用于子类的特征。父类通常定义为抽象类，由抽象方法组成的集合就是接口。

类：使用class关键字来定义

成员方法：对应类对象的行为。

权限修饰符 返回值类型 方法名(参数类型 参数名){

…//方法体

return 返回值；

}

参数可以是对象，也可以是基本数据类型的变量。可有返回值和不返回任何值（用void关键字）。

类成员变量和成员方法可统称为类成员。

权限修饰符：

private public protected，控制着对类、类成员变量、成员方法的访问。

访问范围：private（仅本类） protected（本类+同包其他类或子类） public（本类+同包其他类或子类+其他包的类或子类）

不使用任何修饰符时，默认访问范围为同一个包中的类。

类的权限设定会约束类成员的权限设定。

局部变量在使用时必须进行赋值操作或被初始化，否则会编译错误。

局部变量的有效范围（作用域）：从变量声明开始，到块结束为止。

this关键字：用于引用类的对象中的成员变量和方法（this.name=name）。还可以作为方法的返回值（return this;）。

类的构造方法：与类同名的方法。用于完成对象的创建。

构造方法没有返回值（不需用void）。名称必须与本类名称相同。

构造方法中可为成员变量赋值，从而将对象初始化。

若没有定义构造方法，编译器会自动创建不带参数的默认构造方法。

this还可以调用类中的构造方法。

被声明为static的变量、常量和方法被称为静态成员。可以在本类或其他类使用类名和“.”运算符调用静态成员。

静态成员的作用通常是为了提供共享数据或方法。

静态成员同样受权限修饰符约束。

在静态方法中不可使用this关键字。

在静态方法中不可直接调用非静态方法。

不能将局部变量声明为static的。

执行类时若希望先执行类的初始化动作，可用static定义一个静态区域。当代码被执行时，首先执行static块中的程序，并只会执行一次。

类的主方法：类的入口点

public static void main(String[] args){

//方法体

}

主方法是静态的，要在其中调用其他方法必须也是静态的。

主方法没有返回值。形参为数组。

对象

创建：用new操作符。并可以调用构造方法进行初始化。创建与初始化可同时。

访问：使用“对象.类成员”来获取对象的属性和行为。

对象的比较：

“==”运算符：比较两个对象引用的地址是否相等。

equals()方法：比较两个对象引用所指的内容是否相等。

对象的销毁：

被视为垃圾的对象：1、对象引用超过其作用范围。2、将对象赋值为null。

第8章 包装类

Java为每个基本类型都提供了包装类，便可把基本类型转换为对象来处理。

Integer类

构造方法：Integer(int number)、Integer(String str) //要用数值型String

常用方法：byteValue() compareTo() equals() intValue()

常量：MAX_VALUE, MIN_VALUE, SIZE, TYPE

Long Short类与Integer基本相同

Boolean类

构造方法：Boolean(boolean value) Boolean(String str)

常用方法：booleanValue() equals() toString() valueOf()

常量：TRUE, FALSE, TYPE

Byte类

构造方法：Byte(byte number)、Byte(String str) //要用数值型String

常用方法：byteValue() compareTo() equals() intValue()

常量：MAX_VALUE, MIN_VALUE, SIZE, TYPE

Character类

构造方法：Character(char value)

常用方法：toUpperCase() toLowerCase() isUpperCase() isLowerCase()

常量：UNASSIGNED等

Double和Float类

构造方法：Double(double value) Double(String str)

常用方法：isNaN()等

常量：MAX_EXPONENT, MIN_EXPONENT, NEGATIVE_INFINITY, POSITIVE_INFINITY

Number类

数字类的父类

第9章 数字处理类

数字格式化：主要针对浮点型数据。使用DecimalFormat类。

两种方式：使用实例化对象设置格式化模式、使用applyPattern()方法对数字进行格式化。

数学运算

Math类：包括三角函数方法、指数函数方法、取整函数方法、取最大值最小值及绝对值函数方法

数学常量：Math.PI Math.E

随机数

两种生成方式：调用Math类的random()方法，调用Random类

调用Math类的random()方法：0<=Math.random()<1.0
生成任意两个字符之间的随机字符：

(char)(char1+Math.random()*(char2-char1+1));

Random类：Random r=new Random(seedValue)

大数字运算

BigInteger类，针对大整数

构造方法：public BigInteger(String val)

BigDecimal类，针对大小数

构造方法：public BigDecimal(double val) public BigDecimal(String val)

第10章 接口、继承与多态

继承：子类基于某个父类进行扩展，可以继承父类原有的属性和方法，也可以增加新的属性和方法，或直接重写父类中的某些方法。

使用extends关键字来标识两个类的继承关系。

使用super关键字调用父类的构造方法和成员方法等。

子类没有权限调用父类中被修饰为private的方法。

重写（也称为覆盖）：在子类中将父类的成员方法的名称保留，重写成员方法的实现内容，更改存储权限，或修改返回值类型（重写的返回值类型必须是父类中同一方法返回值类型的子类）。

重构：特殊的重写方式，只修改成员方法的实现内容，其他不变。

重写时，方法的权限范围只能从小范围改为大范围。

在实例化子类对象时，编译器会自动调用父类的无参构造方法，即父类对象也相应被实例化。（有参构造方法不能被自动调用，要使用super关键字显式地调用）

Object类：是所有类的父类，是最高层类。

Object类中的方法

getClass()方法：返回对象执行时的Class实例，getClass().getname();可以取得类的名称。

toString()方法：将一个对象返回为字符串形式。

对象类型的转换

向上转型：把子类对象赋值给父类类型的变量，可直接使用，总是安全的。

向下转型：将较抽象的类转换为较具体的类。需要使用显式类型转换，在父类对象前加上括号和子类类名。

myobject instanceof ExampleClass

判断某类的对象引用myobject是否属于ExampleClass类。返回布尔值。

方法的重载：在一个类中允许存在一个以上的同名方法，只要这些方法的参数个数或类型不同即可。

方法重载中两个方法的返回值类型可以不同，但只有返回值类型不同不足以构成重载。

不定长参数方法：

返回值 方法名(参数数据类型…参数名称)

这个不定长参数就是一个数组

抽象类：使用abstract关键字定义，用来被继承。

抽象方法：没有方法体，必须放在抽象类中。

抽象类被继承后需要实现其中所有的抽象方法。

接口：抽象类的延伸，可看作是纯粹的抽象类，里面所有的方法都没有方法体（方法必须被定义为public或者abstract形式）。使用interface关键字进行定义。

在接口中定义的任何字段都自动是static和final的。

一个类实现一个接口，可使用implements关键字。

Java中不允许多重继承，但一个类可以同时实现多个接口。

定义一个接口时也可继承自另外一个接口。