Java基础部分：基础知识

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一、Java语言概述

1、jdk工具部分exe解释

    ①jar.exe            jar包
    ②javadoc.exe   文档生成器
    ③Java.exe        解释器
    ④Javac.exe      编辑器

2、开发与运行Java程序需经历的几个过程

    ①用工具编辑源程序，也就是写代码，保存，生成java文件；
    ②用Java编辑器工具javac.exe编译源程序文件，生成字节码.class文件；
    ③用Java解释器工具Java.exe解释运行生成.class文件；

3、Java虚拟机(JVM)与Java代码是如何实现跨平台运行的

    ※※ JVM也是一个软件，不同的平台有不同的版本。我们编写的Java源码，编译后会生成一种 .class 文件，称为字节码文件。Java虚拟机就是负责将字节码文件翻译成特定平台下的机器码然后运行。也就是说，只要在不同平台上安装对应的JVM，就可以运行字节码文件，运行我们编写的Java程序；
    ※※ 而这个过程中，我们编写的Java程序没有做任何改变，仅仅是通过JVM这一”中间层“，就能在不同平台上运行，真正实现了“一次编译，到处运行”的目的；
    ※※ JVM是一个“桥梁”，是一个“中间件”，是实现跨平台的关键，Java代码首先被编译成字节码文件，再由JVM将字节码文件翻译成机器语言，从而达到运行Java程序的目的；
    ※※ 编译的结果不是生成机器码，而是生成字节码，字节码不能直接运行，必须通过JVM翻译成机器码才能运行；不同平台下编译生成的字节码是一样的，但是JVM翻译成的机器码不一样；
    ※※ 运行Java程序必须有JVM的支持，因为编译的结果不是机器码，必须要经过JVM的再次翻译才能执行。即使你将Java程序打包成可执行文件（例如 .exe），仍然需要JVM的支持；
    ※※ 跨平台的是Java程序，不是JVM。JVM是用C/C++开发的，是编译后的机器码，不能跨平台，不同平台下需要安装不同版本的JVM

二、Java标识符相关

    1、组成规则
        ①英文大小写字母
        ②数字字符
        ③$或_
    2、注意事项
        ①不能以数字开头
        ②不能是Java中的关键字
        ③区分大小写
        ④不能有空格
    3、命名规范(必须见名知意)
        ①下划线式命名；（例：my_name）
        ②驼峰式命名；（例：myName）
        ③类，接口命名：必须是大写字母开头；（例：PersonActivity）
        ④方法，变量【字符串】命名；（例：getData()，otherName）
        ⑤常量命名：一般全是大写；（例：MAX_VALUE）

三、Java中的常量与变量

    1、概念
        ①常量：其值不可以改变
        ②变量：其值会发生变化
    2、常量
        ①字符串常量：用双引号包括的 "hello world"
        ②整型常量：所有的整数 199
        ③小数常量：所有的小数 4.50
        ④字符常量：用单引号包括的 'a'
        ⑤布尔常量：true和false
        ⑥空常量：null
    3、变量
        用来描述值可以变化的量，比如室外温度，App活跃用户量...等

四、Java中的进制

1、进制有哪些

    ①二进制（前缀0b或者0B）：由数字0和1组成；例：0B1001
    ②八进制（前缀0）：由数字0-7组成；例：0103
    ③十进制（没有前缀）：由数字0-9组成；例：103
    ④十六进制（前缀0x或者0X）：由数字0-9 和字母 A-F组成；例：0X123

2、进制的转换

    ①其他进制转十进制：
    ②十进制转其他进制：除X取余倒排法（X表示进制）

3、原码、反码、补码相关知识

    ①概述：计算机中的有符号数有三种表示方法，即原码、反码和补码；三种表示方法均有符号位和数值位两部分；符号位都是用0表示“正”，用1表示“负”；而数值位，三种表示方法各不相同；
    ②模：是指一个计量系统的计数范围；例：8位二进制：其系统的模为；
    ③原码求反码：正数的反码和原码相同；负数的反码是对正数逐位取反，符号位为1；
    ④原码求补码：正数的补码和原码相同；负数的补码是它的反码加1；

五、Java中的字符编码

    1、常见的字符编码
        ①ASCII码
        ②GBK码
        ③Unicode码（占2个字节）

六、Java运算符

    1、运算符有哪些
        ①算术运算符
        ②赋值运算符
        ③关系运算符
        ④逻辑运算符
        ⑤三目运算符
        ⑥特殊运算符：位运算符
    2、算术运算符
        +、-、*、/、%、++、--
    3、赋值运算符
        =、+=、-=、 *=、/=、%=
    4、关系运算符
        == 、>、<、>=、<=、!=
    5、逻辑运算符
        &、^、|、&&、||、！
    6、三目运算符
        表达式：a == b ？ c ： d
        格式：(条件表达式)？表达式1：表达式2
    7、特殊运算符：位运算符
        &、|、^、~、<<、>>、>>>

七、Java基本语句结构

    1、语句结构有哪些
        ①顺序结构
        ②选择结构
        ③循环结构
    2、顺序结构
        即：从上到下依次执行
    3、选择结构
        ①if、if...else...、if...[else if...]else...
        ②switch...case...；（支持byte，short，char，int，String）
    4、循环结构
        ①for语句
                for(初始化语句;判断条件语句;控制条件语句){
                                循环体语句;
                }
        ②while语句
                初始化语句;
                while(判断条件语句){
                                循环体语句;
                                控制条件语句;
                }
        ③do...while...语句
                do{
                                循环体语句;
                }while(判断条件语句)

八、Java方法

    1、概述
        ①方法就是完成特定功能的代码块；
        ②系统方法：只需要会使用，不需要知道内部的结构；
        ③自定义方法：方法的内部实现需要我们来写；
        ④方法内部不能再嵌套方法，即方法不能嵌套定义；
    2、格式
                修饰符 返回值类型 方法名(参数类型 参数名, ……){
                            函数体
                            return 返回值（可省略，当返回值类型为void时，不需要return返回）
                }
        ①修饰符：public/.../private、static这种修饰符；
        ②返回值类型：所有的数据类型，包括：基本类型：int ,char ,float, long, 引用类型:String；
        ③方法名：符合标识符命名规范；见名知意；
        ④参数类型：所有的数据类型；
        ⑤参数名：符合标识符命名规范；见名知意；
        ⑥返回值：要返回的结果值；结果值的类型需要与返回值类型一致；可不需要返回值；

九、Java中的数组

1、概述

    ※※ 数组是一个容器，可以存储多个变量，这些变量数据类型要一致；
    ※※ 数组既可以存储基本数据类型，也可以存储引用数据类型；

2、一维数组

    ①数组的定义格式
        格式一：数据类型[  ]   数组名
        格式二：数据类型 数组名[  ]
    ②数组的初始化：
        Java中的数组必须先初始化,然后才能使用；
        所谓初始化：就是为数组中的数组元素分配内存空间，并为每个数组元素赋值；
    ③数组初始化的几种方式：
        动态初始化：只指定长度，由系统给出初始化值；例：int[] a=new int[5]
        静态初始化：给出初始化值，由系统决定长度；例：int [] a={1,2,3}；int[]=new int[]{1,2}
        ※※ 这两种初始化方式，只能使用一种，不能进行动静结合；

3、二维数组

    ①数组的定义格式：
                    数据类型[ ][ ] 变量名 = new 数据类型[m][n];
        m表示这个二维数组有多少个一维数组；
        n表示每一个一维数组的元素个数；

十、Java内存机制

    1、JVM内存区域划分
        ①程序计数器：线程私有；指示当前线程所执行的字节码执行到了第几行；
        ②虚拟机栈：线程私有；描述 java 方法执行的内存模型；
        ③本地方法栈：线程私有；描述 native 方法执行的内存模型；
        ④堆区：线程共享；垃圾回收器管理的主要区域，唯一目的就是存放对象的实例；
        ⑤方法区：线程共享；存储已经被虚拟机加载的类信息、final常量、静态变量...等；
    2、Java对象的访问方式
        一个Java的引用访问涉及到3个内存区域：JVM栈，堆区，方法区；
        以最简单的本地变量引用：Object obj = new Object()为例；
            Object obj：表示一个本地引用（引用类型），存储在JVM栈的本地变量表中；
            new Object()：作为实例对象数据存储在堆中；
            方法区中还记录了Object类的类型信息（接口、方法、field、对象类型等）；
    3、垃圾回收机制（GC机制）
        后续详细介绍；

十一、使用switch和if-else区别

1、switch语句特点

    ※※ 使用switch语句时，要注意表达式必须是符合byte，char，short，int或枚举类型的表达式，而不能使用浮点类型或long类型；
    ※※ switch语句将表达式的值依次与每个case子语句中的常量值相比较。如果匹配成功，则执行该case语句中的语句，直到遇到break语句为止；
    ※※ default语句是可选的，当表达式的值与任何一个case语句都不匹配时，就执行default后的语句；

2、switch语句与if-else比较

    ※※ if-else只是单纯地一个接一个比较；if...else每个条件都计算一遍；
    ※※ 使用了Binary，Tree算法；绝大部分情况下switch会快一点，除非是if-else的第一个条件就为true。编译器编译switch与编译if...else...不同。不管有多少case，都直接跳转，不需逐个比较查询；switch只计算一次值，然后都是test , jmp……有很多else if的时候，用switch case比较清晰；
    ※※ switch...case与if...else，if的根本区别在于：switch...case会生成一个跳转表来指示实际的case分支的地址，而这个跳转表的索引号与switch变量的值是相等的；从而，switch...case不用像if...else那样遍历条件分支直到命中条件，只需访问对应索引号的表项从而到达定位分支的目的；