面向对象程序设计（Java笔记——持续更新中…）
参考书籍：Java程序设计基础（第6版）_百度百科 (baidu.com)
第1章 Java语言概述
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1.1 什么是Java语
- 什么是计算机语言
- 是人与计算机之间通讯的语言，分成 机器语言、汇编语言、高级语言三大类。
- 什么是高级语言
- 是一种独立于机器，面向过程或对象的语言。C、C++、Java、Python都是高级语言。
- 面向过程的语言
- 面向过程的语言也称为结构化程序设计语言。C、Fortran都是面向过程的高级语言。
- 面向对象的语言
- 是一类以对象作为基本程序结构单位的程序设计语言，指用于描述的设计是以对象为核心，而对象是程序运行时刻的基本成分。 C++、Java、Python都是面向对象的高级语言。
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- TIOBE Index - TIOBE
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1.2 Java语言特点
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1.3 Java虚拟机
- Java虚拟机:Java Virtual Machine(JVM)
- 是一个虚构出来的计算机，实际的计算机只要安装JVM就可以运行Java字节码。
- 引入Java语言虚拟机后，Java语言在不同平台上运行时不需要重新编译。
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1.4 Java语言的种类和结构
- Java语言编写两种类型的程序
package ch01;//定义该程序属于ch01包 import java.math.*;//导入java.math类库中的所有的类 public class App1 //定义类：App1 { //定义主方法 public static void main(String[] args) { double r=Math.random(); System.out.println(r); } }
Java程序注意事项： -
Java是严格区分大小写的语言。
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一个程序中可以有多个类，但只能有一个类是主类。在Java应用程序中，这个主类是指包含main()方法的类。在Java小程序里，这个主类是一个继承自系统类Applet的子类。应用程序的主类不一定要求是public类，但小程序的主类一定要求是public类。主类是Java程序执行的入口点。
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同一个Java程序中定义的若干类之间没有严格的逻辑关系要求，但它们通常是在一起协同工作的，每一个类都可能需要使用其他类中定义的静态属性或方法。
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1.5 Java开发工具
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1.6 环境变量配置
- 在使用Java编译与运行之前，必须先设置系统环境变量。所谓系统环境变量就是在操作系统中定义的变量。 可供操作系统上所有的应用程序使用。
- 配置环境变量 Java_Home
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1.7 第一个Java程序
- 在D:\java文件夹下创建一个文本文件，Test.java
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1.8 Java的运行机制
- Java程序运行时，经过编译和运行两个步骤。
- 以第一个Java程序为例，具体步骤如下：
- （1）编写一个Test.java的文件。
- （2）使用”javac Test.java”命令开启Java编译器并进行编译。编译结束后，会自动生成一个Test.class的字节码文件
- （3）使用”java Test”命令启动Java虚拟机运行程序，Java虚拟机首先将编译好的字节码文件加载到内存，这个过程被称为类加载，它是由类加载器完成的，然后虚拟机针对加载到内存中的Java类进行解释执行，便可看到运行结果。
- Java程序是由虚拟机负责解释执行的，而并非操作系统。 这样做的好处是可以实现跨平台性，也就是说针对不同的操作系统可以编写相同的程序，只需安装不同版本的虚拟机即可。
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小 结
- 什么是Java Java
- 语言的特点 Java的三种平台 JavaSE JavaEE JavaME
- Java虚拟机（JVM）
- Java程序的种类和结构
- Java开发工具
- jdk安装 系统环境变量配置
- Java_Home Path
- 编写并运行第一个java程序
- Java运行机制
第2章 Java语言开发环境
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2.1 数据类型
- 数据类型定义了数据的性质、取值范围、存储方式以及对数据所能进行的运算和操作。
2.1 数据类型——整数
2.1 数据类型——浮点型
java浮点数运算中有两个特殊的情况：NAN、INFINITY
double：
public static final double POSITIVE_INFINITY = 1.0 / 0.0; //正无限
public static final double NEGATIVE_INFINITY = -1.0 / 0.0; //负无限
float：
public static final float POSITIVE_INFINITY = 1.0f / 0.0f;
public static final float NEGATIVE_INFINITY = -1.0f / 0.0f;
2.1 数据类型——字符型
char是16位的，采取的Unicode的编码方式，可以表示汉字。取值范围‘\u0000’~’\uFFFF’
char a = 'a'; //任意单个字符，加单引号。
char a = '中'; //任意单个中文字，加单引号。
char a = 111; //整数。0~65535。十进制、八进制、十六进制均可。输出字符编码表中对应的字符。 注：char只能放单个字符。
| 类型 |
占用字节数 |
默认值 |
最小值代码 |
最大值代码 |
| byte |
1 |
0 |
Byte.MIN_VALUE |
Byte.MAX_VALUE |
| short |
2 |
0 |
Short.MIN_VALUE |
Short.MAX_VALUE |
| int |
4 |
0 |
Integer.MIN_VALUE |
Integer.MAX_VALUE |
| long |
8 |
0 |
Long.MIN_VALUE |
Long.MAX_VALUE |
| float |
4 |
0.0F |
Float.MIN_VALUE |
Float.MAX_VALUE |
| double |
8 |
0.0D |
Double.MIN_VALUE |
Double.MAX_VALUE |
| char |
2 |
‘\u0000’ |
||
| boolean |
1 |
false |
2.2 关键字与标识符
2.3 常量
声明常量的例子：
2.4 变量
public class InitVar {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
byte a=10;
[代码1]//声明一个短整型变量b,初始化为20
[代码2]//声明一个整型变量c,初始化为30
long d=40L;
[代码3]//声明一个单精度型变量e,初始化为50F
[代码4]//声明一个双精度型变量f,初始化为60
[代码5]//声明一个字符型变量g,初始化为'A'
[代码6]//声明一个布尔型变量h,初始化为true
[代码7]//声明一个双精度型常量PI,初始化为3.14
System.out.println("字节型,a="+a);
System.out.println("短整型,b="+b);
System.out.println("整数型,c="+c);
System.out.println("长整型,d="+d);
System.out.println("单精度型,e="+e);
System.out.println("双精度型,f="+f);
System.out.println("字符型,g="+g);
System.out.println("布尔型,h="+h);
System.out.println("圆周率,pi="+PI);
}
}
2.5 数据类型转换
2.6 由键盘输入数据
2.7 运算符与表达式
小结
数据类型(8种)
关键字与标识符
常量（定义方式2种，final，static）
变量（定义与赋值）
数据类型转换（自动转换和强制类型转换）
由键盘输入数据（三种，掌握Scanner）
运算符和表达式
第3章 Java语言基础
3.1 Java语言的语句和复合语句
3.2顺序结构
3.3 分支结构（if else）
3.4 循环语句
三种循环的方法，比较区别， 编程时到底有哪种循环有时会取决于程序员的喜好。
3.4 循环语句（多重循环）
3.5 循环中的跳转语句（continue;break；return;)
break语句：用于结束整个循环，只能用于switch 和循环语句中；
continue语句：用于结束本次循环；在含有continue语句的循环体中，只要碰到continue 就结束本次循环，直接进入下一次循环。
return语句: return语句一般用于函数(即方法)中，用于结束方法，不是专门用于结束循环； 但 如果return放在循环体中 ，就可以结束循环 ，而且不管放在哪一层中 遇到return就结束循环。
小结
- Java程序有语句构成，语句由分号”;”结尾，复合语句由大括号{}括起来。
- Java注解的三种方法：//，/* */，/** */。
- 三种基本流程结构：顺序结构，分支结构，循环结构。
- 分支结构：if，if else，switch，条件表达式。
- 循环：while，do while, for
- 终止循环：break, continue, return
第4章 流程控制
4.1 复合语句
与c语言及其他语言相同，Java的复合语句是一整个块区为单位的语句，所以又称块语句。复合语句由开括号 “{” 开始，闭括号“}”结束。
在使用条件语句时要注意，复合语句为局部变量创建了一个作用域，该作用域为程序的一部分，在该作用域中某个变量被创建并能够使用。如果在某个变量的作用域外使用该变量，则会发生错误。
4.2条件语句
条件语句可根据不同条件执行不同的语句，条件语句包括if条件语句和switch多分支语句。
4.2.1 if条件语句
if语句是一个重要的编程语句，用于告诉程序在某个条件成立的情况下执行某段语句，而在另一种情况下执行另一条语句。if条件语句可分为简单的if条件语句，if...else语句和if...else if多分支语句。
1.简单的if语句
语法如下：
if(布尔表达式){
语句序列
}句序列如果只有一条语句的话可以不加“{ }”。
可以这样写：
int a=100; //定义整形变量a并赋值
if(a==100); //判断a是否相当于100
System.out.print("a的值是100") //输出注意：虽然句序列如果只有一条语句的话可以不加“{ }”没有语法问题，但是为了增强可读性最好不要省略。
例题：判断手机号码是否存在
流程图：
2.if...else语句
在Java中，if...else语句用于根据特定条件执行不同的代码块。if语句中包含一个布尔表达式，如果该表达式的结果为true，则执行if代码块中的语句，否则执行else代码块中的语句。
if...else语句的基本语法如下：
if (condition) {
语句序列1
} else {
语句序列2
}其中，condtion为一个布尔表达式，如果它的结果为true，则执行if代码块中的语句；否则执行else代码块中的语句。如果if代码块中只有一条语句，则可以省略花括号。
注意，如果if...else语句中的if代码块或else代码块只包含一条语句，则可以不使用花括号。但建议始终使用花括号，以避免出现逻辑错误。
例题：使用if...else语句校验密码
流程图：
3.if...else if多分支语句
if...else if多分支语句用于针对对某一件事不同情况做出不同的处理，通常表现为“如果满足某种条件就进行某种处理，否则如果满足另一种条件则执行另一种处理”。语法如下：
if(条件表达式1){
语句序列1
}
else if(条件表达式2){
语句序列2
}
...
else if(条件表达式n){
语句序列n
}例题：使用if...else if语句实现饭店座位分配
流程图：
4.2.2switch语句
switch语句是一种用于处理多重分支情况的控制流语句，它可以比if-else语句更加简洁和易读。在Java中，switch语句可以用于判断一个变量的取值，然后根据取值来执行不同的代码分支。
以下是switch语句的基本语法结构：
switch (变量或表达式) {
case 取值1:
// 对应取值1的代码
break;
case 取值2:
// 对应取值2的代码
break;
//...
default:
// 对应其他取值的代码
break;
}注意事项：
1.switch语句只能用于判断某个变量或表达式的取值，不能判断某个条件是否成立。
2.case分支的取值必须是常量表达式，不能是变量或其他非常量表达式。
3.在case分支中可以执行多条语句，但是必须以break语句结束。如果没有break语句，则会继续执行后面的case分支，直到遇到break语句或switch语句结束。
4.default分支可以省略，如果省略了则不会执行任何代码。
例题：使用switch语句为考试分数分级
流程图：
4.3循环语句
在Java中，循环语句有三种常见的形式：
- while循环：当满足循环条件时，重复执行循环体中的代码块，直到不满足循环条件时结束循环。
- do-while循环：先执行一次循环体中的代码块，然后再根据循环条件是否满足来决定是否继续执行循环。
- for循环：在执行循环之前初始化一个计数器变量，然后每次循环结束时更新计数器变量，通过控制计数器变量的值来控制循环次数。for循环通常用于循环次数已知的情况下。
4.3.1while循环语句
在 Java 中，while循环是一种基本的循环结构，用于重复执行一段代码块，直到指定的条件不再满足为止，while循环的语法如下：
while (条件) {
// 待执行的代码块
}例题：计算1~1000的相加结果
流程图：
4.3.2do...while循环语句
do...while循环语句与while循环语句相似，也是用来重复执行一段代码，但是它有一个特点，就是无论循环条件是否为真，do...while循环至少会执行一次。
do...while循环语句的语法如下：
do {
// 循环体
} while (循环条件);使用do...while循环的注意点有：
1.循环体至少会执行一次，所以要确保循环体中的代码可以正确地执行一次。
2.循环条件在循环体后面，所以要注意循环条件的赋值和修改，避免陷入死循环。
3.do...while循环与while循环的区别在于循环条件的判断顺序，do...while循环先执行一次循环体，再判断循环条件是否为真，而while循环则是先判断循环条件是否为真，再执行循环体，因此在实际使用时要根据具体情况选择合适的循环语句。
例题：使用do...while语句进行用户登陆验证
流程图：
4.3.3for循环语句
1.for语句
Java中的for循环是一种常用的循环结构，可以方便地实现对一定次数的重复执行操作。for循环语法如下：
for (表达式1; 表达式2; 表达式3) {
语句序列;
}其中，初始化语句在循环开始前执行一次，循环条件在每次循环开始前进行判断，如果为true，则执行循环体语句，执行完循环体语句后执行循环后操作，然后再次进行循环条件的判断，如此往复直到循环条件不成立时结束循环。
for循环常用于遍历数组或集合等集合类数据结构。同时，Java中的for循环也支持多个循环变量和增量表达式的自定义设置，可以实现更加灵活的循环操作。
需要注意的是，在for循环中，如果循环条件一开始就不满足，循环体语句不会被执行。同时，在循环体中可以使用break语句和continue语句控制循环的执行流程。
例题：使用for循环计算2~100的所有偶数和
流程图：
2.foreach语句
foreach语句是Java中一种简化数组或集合遍历的语法结构，也被称为增强型for循环。
它的基本语法结构如下：
for(元素类型 x:遍历对象 obj) {
引用了x的Java语句
}例题：使用foreach语句遍历整形数组
流程图：
for嵌套while嵌套do while嵌套for循环流程图 ：
for嵌套while嵌套do while嵌套for循环过程：
从表达式1开始->表达式2判断条件如果为真->while判断条件，如果为真->do while的循环块->for表达式'2'循环直到为假->do while的判断条件，如果为真则继续循环do while里的for循环，如果为假->判断while条件,如果为真则执行do while的循环块,如果为假-则执行for表达式3->for表达式2的判断,如果为真则继续while循环，如果为假则结束
4.4循环控制
Java循环控制主要通过以下语句实现：
1.break用于跳出循环，执行到该语句时，程序会跳出当前循环，不再执行后面的代码，继续执行循环之后的代码。
2.continue用于跳过本次循环，执行到该语句时，程序会跳过本次循环中后面的语句，直接进入下一次循环。
4.4.1break语句
在Java中，break语句可以用于循环或者switch语句中，用于提前结束循环或者跳出switch语句的执行。当程序执行到break语句时，会直接跳出包含该语句的循环或switch语句，并且继续执行后面的代码。
同样break也可以跳出循环体。在循环中，一旦执行到break语句，循环将会被立即终止，程序会跳出循环并执行循环后的代码。
例题：输出1~20出现的第一个偶数
流程图：
循环嵌套的情况下，break语句只会跳出内层循环，即只跳出一层循环 。
在Java中，要在内层循环中使用break语句跳出外层循环，可以使用带标签的break语句。语法如下：
标签名：循环体{
break 标签名;
}带标签的break语句可以指定跳出循环，此循环可以说内层也可以是外层。
例题：使用标签让break结束外层循环
流程图：
现在改一下这段代码，给外层循环加上标签，让内层循环结束外层循环再查看运行结果。
流程图：
4.4.2continue语句
在 Java 中，continue语句用于跳过当前循环中的一个迭代，直接进入下一次迭代。当循环体中存在多个条件判断语句时，如果某些条件不满足时需要跳过本次循环，可以使用continue语句。
continue语句的使用方法为：在需要跳过本次循环的地方使用continue 关键字，程序会立即跳过本次循环的剩余语句，进入下一次循环。
例题：输出1~20的奇数
流程图：
跟break一样continue也支持使用标签跳过指定循环，语法如下：
标签名：循环体{
continue 标签名;
}
若干个相同数据类型的元素按一定排序的集合。 用一个统一的数组名和一个下标来唯一地确定数组中的元素。
5.2 一维数组
5.3 foreach语句与数组
5.4 多维数组
5.5 字符串
在Java语言中无论是字符串常量还是字符串变量，都是用类来实现的。
小结
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数组的声明和赋值
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二维数组每行的长度可以不同
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字符串的声明和应用
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==与equals的区别
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数组和字符串在内存中的存储
第6章 类与对象
6.1 类的私有成员和公有成员
6.2 方法的重载
方法的重载：在同一个类中， 允许存在一个以上的同名方法， 只要它们的参数个数或者参数类型不同即可。 方法重载特点：
与返回值类型无关， 只看方法名和参数列表。
在调用时， 虚拟机通过参数列表的不同来区分同名方法。
6.3 构造方法 constructor
在创建对象的时候，对象成员可以由构造函数方法进行初始化。
构造方法的方法名必须与类名一样。
构造方法没有返回类型，也不能定义为void，在方法名前面不声明方法类型。
构造方法的主要作用是完成对象的初始化工作。
构造方法不能由编程人员显式的直接调用，而要用new来调用。 在创建一个类的对象的同时，系统会自动调用该类的构造方法为新对象初始化。
构造方法可以重载，以参数的个数，类型，或排序顺序区分。
6.4 静态成员
静态变量(属于类 也叫做类变量)和非静态变量(属于对象 对象变量)的区别?
1.调用方式不同 静态变量:对象 或者 类名去调用(推荐 类名) ; 非静态变量:只能使用对象去调用
2.内存中存在的位置不同 静态变量:方法的静态区; 非静态成员变量:堆区
3.加载的时机不同 静态变量:随着类的加载而加载(不依赖对象而创建);非静态成员变量:随着对象的创建而创建(依赖对象)
4.声明周期不同 静态变量:随着类的销毁而销毁(相当于程序结束); 非静态成员变量:随着对象的销毁而销毁
案例8：将圆柱体类Cylinder里的变量pi和num声明为静态变量
静态方法属于整个类，被类的所有对象共享
静态方法 只能使用静态的变量和方法 。
调用静态方法 类名.静态方法() 或 对象名.静态方法()
案例9：将圆柱体类Cylinder来介绍静态方法的使用
6.5 对象的使用
案例11：以圆柱体类Cylinder的对象为参数进行方法调用，并说明对象的比较。
第7章 Java语言类的特性
7.1 子类的创建
7.2 在子类中访问父类的成员
7.3 覆盖 overriding
7.4 不可被继承的成员与最终类
第8章 继承、抽象类、接口和枚举
8.1 抽象类和抽象方法
8.2 抽象类的应用
8.3 接口的定义
8.3.1 接口的实现与引用
8.4 接口的继承
8.5 利用接口实现类的多继承
Java只支持类的单一继承，但允许类在实现接口时呈现多重继承的特性。
示例：
package ch08;
interface Face1{
final double PI=3.14;
abstract double area();
}
interface Face2{
abstract void setColor(String c);
}
interface Face3{
abstract void volume();
}
public class Cylinder implements Face1,Face3{ //Cylinder 类实现并继承两个接口
private double radius;
private int height;
protected String color;
public Cylinder(double r,int h){
radius=r;
height=h;
}
public double area(){
return PI*radius*radius;
}
public void setColor(String c){
color=c;
System.out.println("颜色："+color);
}
public void volume(){
System.out.println("圆柱体体积="+area()*height);
}
public static void main(String[] args){
Cylinder volu=new Cylinder(3.0,2);
volu.setColor("红色");
volu.volume();
}
}
第9章 异常处理
9.1 异常处理的基本概念
9.2 异常处理类
9.3 异常的处理
说明：
- 异常捕获的过程中做了两个判断：第一个是try程序块中是否有异常产生；第二个是产生的异常是否和catch后面的括号内欲捕获的异常类型匹配；
- catch块中的语句应根据异常类型的不同而执行不同的操作，比较通用的做法是输出异常的相关信息，包括异常名称、产生异常的方法名等；
- 在处理多异常时应该注意认真设计各catch块的排序顺序。一般地，处理较具体、较常见异常的catch块放在前面，可以匹配多异常的catch块放在后面，若将子类异常块放在父类异常块的后面，编译不通过；
- 当try块中的语句抛出一个异常时，后面的语句不执行；所以一般用finally来做一些善后的事情，比如关闭打开的文件等；
- finally块可以省略；
- catch块有System.exit(0)语句时，不执行finally块。
9.4 抛出异常
9.5 自动关闭资源的try语句
第10章 Java语言的输入输出与文件处理
10.1 Java的输入输出——流的概念
10.2 Java的输入输出——流类库
10.2 Java的输入输出——标准输入输出流
10.3 使用Reader和Writer流类
10.3 使用Reader和Writer流类
