【JavaSE】Java快速入门

Java main 函数

public class Main {
    public static void main(String[] args) {      
        System.out.printf("Hello and welcome!");
    }
}

与C++命名规范不同，Java 的命名形式最好使用驼峰法

Java 注释

C/C++常用的两种注释习惯Java都可以使用，Java自身还有一种文档注释，常用与方法和类之上描述方法和类的作用，可以被javadoc工具解析，生成一套以网页文件形式体现的程序说明文档

/**
  * author clx
  * version 1.0
  */

Java 数据类型

数据类型	关键字	内存占用	范围
字节型	byte	1字节	-128-127
短整形	short	2字节	-32768 ～ 32767
整形	int	4字节	-2^ 31 - 2^31 - 1
长整形	long	8字节	-2^ 63 - 2^63 - 1
单精度浮点数	float	4字节	有范围，一般不关注
双精度浮点数	double	8字节	有范围，一般不关注
字符型	char	2字节	0 - 65535
布尔型	boolean	没有明确规定	true 和 false
空常量	null

1、long字节在C语言中的字节数是随编译器的，不确定的。而Java中时规定了四个字节

2、推荐变量一定义就进行初始化，如果没有合适的可以设置成0

3、int的包装类是Integer 【int 的加强版本】是一个类，包含了很多方法

4、char的包装类型为Character

4、Java中我们可以将数据类型的关键字第一个字母大写，就可以获得一个加强类，其中有好多方法

长整形变量

long 的包装类型是 Long

长整形变量的初始值后面+L （推荐）或者+l，不加默认int类型

long v1 = 10L;

字符型变量

char 包装类型为Character

和C语言使用ASCII表示字符相比，Java中使用Unicode表示自负，因此一个字符占用两个字节，表示的字符种类非常多，包括中文

char ch = '黄';
char ch1 = 100;
// char ch2 = -100;   错误，不能是负数

在执行 javac 时加上 -encoding UTF-8 选项即可：javac -encoding UTF-8 Test.java

布尔型变量

boolean在JVM中没有给定大小，但是Boolean数组，会被JVM识别成字节数组，所以一个boolean占一个字节/一个比特位是正确的

Java中的boolean类型不能和int类型相互转换，不存在1表示真，0表示假

Oracle虚拟机实现中，boolean占一个字节

类型转换

Java 也是一个强类型的编程语言,当不同类型之间的变量相互赋值的时候，会有严格的校验，当参与运算数据类型不一致时，就会进行类型转换。

并且Java在常量赋值时，会自动针对数字范围进行检查

隐式类型转换

代码不需要进行任何处理，在代码编译时，编译器会自动处理

int 和 long之间的转换
float和double之间的转换
Java不会像C++那样对数据进行阶段，数据范围由小到大，可以进行饮食类型转换，数据类型由大到小，则需要强转

强制类型转换

代码类型转换需要进行格式化处理，不能自动完成

比如将范围大的数值类型强转成小的数值类型，会发生截断或者精读丢失

byte b1 = (byte)257;

类型提升

和C相同，不同数据之间相互运算时，数据类型小的会被提升到数据类型大的，Java中也会将不足int类型的整形提升到int进行计算，而Java 不能像C那样进行隐式截断，导致不足int整形运算需要强转，比如下面的例子2

1、long 与 int 类型变量进行运算，int会被提升成long

2、byte 类型和 byte类型进行运算

byte a = 10;
byte b = 20;
// byte c = a + b;  	错误写法
byte c = (byte)(a + b); // 提升成int类型进行相加，转换成byte类型需要强制类型转换

类型提升到四字节并非Java特性，而是由于计算机的CPU通常是按照4个字节为单位从内存中读写数据，为了硬件上的实现方便，如byte和short这种低于4字节的类型，会被提升到int，再参与计算

字符串类型

Java中String类定义字符串类型：

String 类基本使用

int a = 520;
int b = 1314;
System.out.printfln("a =" + a + "b = " + b);
System.out.println("a + b = " + a + b);

这里可以看到Java中的print函数和pirntf函数是有区别的，前者通过+号将每个部分链接起来，而printf是通过解析格式化字符串来进行一个参数匹配字符串的构建

int 类型转成 String类型

在C++中我们可以通过to_string函数，也可以通过stringstream流来进行int类型转换成字符串类型，在Java中我们通常使用以下几种方法

方法一：隐式类型转换

int num = 1;
String str1 = num + "";
System.out.println(str1);

直接把num赋值给str1是行不通的，需要附加一个双引号(字符串)进行嫁接，表示转换成字符串类型，这个双引号可以在前也可以在后，当然也可以是一串字符串

方法二：调用String类的成员函数,使用包装类型内部valueOf成员函数是类型转换的常用手段

String str2 = String.valueOf(num);

String 转换成int

同上述方法2，使用Integer内部的成员函数valueOf()

String str = "123";
int a = Integer.valueOf(str);
System.out.println(a + 1);

若我们的str不是一个合法的数字，那么在进行转换的时候会抛出异常

运算符

Java中的运算符和C++中的运算符使用是几乎一摸一样的，但是移位运算符有有三个 << >> >>> 其中主要就是>>> 没有见过

>>>表示无符号右移：因为在右移（>>）中，左侧缺失的数是根据符号位来进行补齐的，符号位为1则最左边补上一个1反之补上0.

而无符号右移不管是正数还是负数，符号位为啥，统统补0

然后就是Java中也是支持条件运算符的表达式1?表达式2:表达式3，这个是Java中唯一一个三目运算符

Java中的输入

在上文中我们知道了可以使用System类中的out成员的成员函数printf进行输出，那么Java中到底是怎么进行输入的呢

我们可以使用Java中的工具类中的Scanner成员帮助我们从System.in获取输入，和C语言中的scanf有一点点像

Scanner是一个类，Java中也有类似头文件的语句，需要引用一下

import java.util.Scanner;  // 引用一下这个类
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scan = new Scanner(System.in); // 构建对象
        int year = scan.nextInt();						 // 使用nextInt（）获取输入
        System.out.println(year);
    }
  
}

这里介绍一下

next() --> 遇到空格读取结束，默认String类型，其后也可以加指定数据类型用于读取整数，浮点数之类的

nextLen() – > 读到\n就结束

判断读取结束

while (scanf("%d", &y) != EOF) // C语言判断方式
while (cin >> n)							 // C++通过重载bool操作符
while (scan.hasNextInt())			 // Java的判断方式

我们可以通过Ctrl + d让程序停止，Ctrl + c中断程序

Java方法

Java中的方法，类似于C语言的函数

1、模块化组织代码

2、做到代码复用，一份代码多处使用，增加开发效率

3、让代码更好理解

4、可以直接调用现有方法进行开发，不必重复造轮子

方法的定义与法

public static 返回值类型 方法名 (形式参数列表) {
		方法体；
}

public static int my_add(int a, int b) {
    return a + b;
}
public static void main(String[] args) {
    int c = my_add(1, 2);
    System.out.println(c);
}

修饰符：初级阶段直接使用 public static 固定搭配
返回值类型：如果方法有返回值，返回值类型必须要与返回的实体类型一致，如果没有返回值，必须写成void
方法名字：采用小驼峰命名（第一个单词首字符小写，其余单词首字符大写）

在Java中，方法必须要写在类中，方法不可以嵌套定义，并且在Java中方法没有声明一说

Java 数组

数组存放的元素类型相同，空间连续，每个空间都有自己的编号

数组的创建及初始化

T[] 数组名 = new T[N];

1、我们可以直接指定数组元素个数，开辟空间会自动设置默认初始值,使用这种方式开辟

// int[] arr1 = new int[5]{ 1, 2 ,3 , 4, 5}; 错误写法
int[] arr1 = new int[5];

2、我们也可以不指定数组的元素个数，直接将具体的数据内容进行指定

int[] arr2 = new int[]{1, 2, 3, 4, 5}; // 完整写法
int[] arr3 = {1, 2, 3, 4, 5};					 // 简洁写法

其中简洁写法使用的最广，虽然省略了new T[]，但是编译器编译时会还原

获取数组长度

我们可以根据数组对象的length成员变量进行获取数组长度

打印数组

出了可以通过遍历，我们还可以借助Java本身提供的一些方法来实现数组的打印

工具类Arrays，主要用来帮助我们操作数组

double[] arr = new double[]{1.0, 1.1, 1.2};
String s = Arrays.toString(arr);
System.out.println(s);

外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传

可以看到Array.toString 方法内部帮助我们对元素进行组装

引用类型

初始JVM对内存分布

内存是一段连续的存储空间，主要用来存储程序运行时的数据。程序中的有些数据可能需要长时间存储，而有些数据当方法运行结束后就要销毁

当我们生成一个Java文件，在编译的过程中输入命令Javac文件名.java就会生成一个.class 的字节码文件，那么这个文件就是在JVM中的Java本地方法栈上执行的。JVM使用的内存按照功能进行不同区域的划分

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Java虚拟机栈 与方法调用相关的一些信息，每个方法执行前都会先创建一个栈帧，栈帧中包含局部变量表，操作数栈，动态链接，返回地址等一些信息。当方法运行结束后，栈帧就被i销毁了，即栈帧中保存的数据也就被销毁了
Java本地方法栈：本地方法栈的作用和虚拟机栈的租用类似，不过保存的内容是Native方法的局部变量。有些版本的JVM本地方法栈和虚拟机栈时一起的，运行一些C/C++代码编写的程序（JVM其实是一个软件，由C/C++代码编写的软件）
堆：JVM管理的最大内存区域，使用new创建的对象都是在堆上保存的，堆是随着程序开始运行时而创建，随着程序退出而销毁，堆中的数据之遥还在使用就不会销毁（只要是对象就在堆上分配内存）
程序计数器（PC Register）：只是一个很小的空间，保存下一条指令的地址
方法区：用于存储易经被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、编译器编译后的代码等数据。方法编译出的字节码就是保存在这个位置

现在我们只关心堆和虚拟机栈堆两块空间

引用变量

基本数据类型创建堆变量称为基本变量，而引用数据类型创建的变量，一般称为对象的引用，其空间中存储的是对象所在的空间的地址

double[] arr = new double[]{1.0, 1.1, 1.2}; System.out.println(arr);  // [D@2a84aee7

Java中的数组就是引用数据类型，引用数据类型真实的地址是取不到的，只能去到对应的哈希值。

所以引用变量并不直接存储对象的本身，可以简单理解成存储对象在堆中空间的其实地址。通过地址，引用变量便可以去操作对象

我们可以通过下面这段代码理解

arr2 指向了 arr1引用的对象，因为两者中存储的都是对象的地址的对应哈希值，所以不能说是引用指向引用

double[] arr1 = new double[]{1.0, 1.1, 1.2};
double[] arr2 = arr1;

System.out.println(Arrays.toString(arr1)); // [1.0, 1.1, 1.2]
System.out.println(Arrays.toString(arr2)); // [1.0, 1.1, 1.2]

System.out.println((arr1));	// [D@2a84aee7
System.out.println((arr2)); // [D@2a84aee7

null

null 在 Java中表示 “空引用”，也就是一个不指向对象的引用

int[] arr3 = null;
System.out.println(arr3);					// null
// System.out.println(arr3.length);  空引用不可以取length，异常

当我们看到发生了空指针异常，我们就应该找前面看哪个引用是空的

总结：引用是一个常量，里面存的是地址

数组的应用场景

1、保存数据：数据的存储和输出

2、作为函数的参数

3、作为函数的返回值

Java 类和对象

类的定义

class Person {
    // 属性：成员变量
    public String _name;
    public int age;

    // 成员方法
    public String get_name() {
        return _name;
    }
};

注意：

Java开发中一般一个文件当中只定义一个类
main方法所在的类一般要使用public修饰（Eclipse默认会在public修饰的类中寻找main方法）
public修饰的类必须要和文件名相同
不要轻易修改public修饰的类名称，如果需要修改，通过开发者工具修改（先在文件名中修改，然后再把类名进行修改）

类成员初始值

如果我们创建了一个对象，但是没有对齐其进行初始化，直接打印出来的属性会是她们对应的0值（引用 – null, boolean – false , char – 0）

Person p = new Person();
System.out.println("1" + p.ch + "2");  // 12

如果是一个变量没有进行初始化，是不能直接使用的

char ch;
// System.out.println("1" + ch + "2"); 错误，使用没有初始化变量

this 引用

类似于C++中成员函数自带的this指针

java编译器会给每个成员方法增加一个隐藏的引用类型参数，该医用参数指向的对象（成员方法运行时调用该成员方法的对象），在成员方法中所有成员变量的操作，都是通过该引用去访问

所以在成员函数中this代表对当前对象的引用，可以区别当参数名称和成员名称相同时，谁为参数谁为成员。

this本质来说是一个隐式的参数（编译器自动添加，不需要我们显式的给出），是第一个参数

this 引用的特性

1、this的类型：对应类类型引用，即哪个对象调用就是哪个对象的引用类型

2、this只能在成员方法中使用，不能在静态成员方法（static）中使用

3、在成员方法中，this只能引用当前对象，不能引用其他对象，具有final属性

4、this是成员第一个隐藏参数，编译器会自动传递

5、this(); 显式调用构造方法，在一个类拥有多个构造函数时，我们可以通过显示调用this()来构造简化代码

对象的构造和初始化