【Java】基础知识

Java程序的结构

1. 源文件（扩展名为*.java)：源文件带有类的定义。类用来表示程序的一个组件，小程序或许只会有一个类。类的内容必须包含在花括号里面。
2. 类：类中带有一个或多个方法。方法必须在类的内部声明。
3. 方法：在方法的花括号中编写方法应该执行的语句。

• 总结一下：类存在于源文件里面；方法存在于类中；语句存在于方法中。

注意：在一个源文件中只能有一个public修饰的类，而且源文件名字必须与public修饰的类名字相同。

JDK、JRE、JVM之间的关系？

• JDK(Java Development Kit):Java开发工具包，提供给Java程序员使用，包含了JRE，同时还包含了编译器javac与自带的调试工具Jconsole、jstack等。
• JRE(Java Runtime Environment):Java运行时环境，包含了JVM，Java基础类库。是使用Java语言编写程序运行的所需环境。
• JVM：Java虚拟机，运行Java代码

Java 注释

文档注释

文档注释： /** 文档注释 */，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

文档注释生成的命令

javadoc -d 目录名字 -author -version -encoding UTF-8 -charset UTF-8 目标文件名字.java

说明：

• 在cmd中，使用javadoc工具从Java源码中抽离出注释
• -d 创建目录 myHello为目录名
• -author 显示作者
• -version 显示版本
• -encoding UTF-8 -charset UTF-8 字符集修改为UTF-8

Java 标识符

定义：在程序中由用户给类名、方法名或者变量所取的名字。

【硬性规则】

• 标识符中可以包含：字母、数字以及 下划线和 $ 符号等等。
• 注意：标识符不能以数字开头，也不能是关键字，且严格区分大小写。

【软性建议】

• 类名：每个单词的首字母大写(大驼峰)
• 方法名：首字母小写，后面每个单词的首字母大写(小驼峰)
• 变量名：与方法名规则相同

Java 数据类型

基本数据类型

1. 四类：整型、浮点型、字符型以及布尔型
2. 八种：

注意：

• 不论是在16位系统还是32位系统，int都占用4个字节，long都占8个字节
• 整形和浮点型都是带有符号的
• 整型默认为int型，浮点型默认为double
• 字符串属于引用类型

Java的包装器

包装器只有基本数据类型有

Java的输入输出

输出到控制台

基础语法

System.out.println(msg);// 输出一个字符串, 带换行
System.out.print(msg);// 输出一个字符串, 不带换行
System.out.printf(format, msg);// 格式化输出

说明：

• println 输出的内容自带 \n,  print 不带 \n
• printf 的格式化输出方式和 C 语言的  printf 是基本一致的.

从键盘输入

使用 Scanner 读取字符串/整数/浮点数

import java.util.Scanner;  // 需要导入 util 包
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入你的姓名：");
String name = sc.nextLine();
System.out.println("请输入你的年龄：");
int age = sc.nextInt();
System.out.println("请输入你的工资：");
float salary = sc.nextFloat();
System.out.println("你的信息如下：");
System.out.println("姓名: "+name+"\n"+"年龄："+age+"\n"+"工资："+salary);
sc.close(); // 注意, 要记得调用关闭方法

Java的方法

Java方法定义的格式

// 方法定义
修饰符 返回值类型 方法名称([参数类型 形参 ...]){
方法体代码;
[return 返回值];
}

注意事项：

• 在java当中，方法必须写在类当中
• 在java当中，方法不能嵌套定义
• 在java当中，没有方法声明一说

Java方法的参数说明

• 在Java中，实参的值永远都是拷贝到形参中，形参和实参本质是两个实体
• 对于基础类型来说, 形参相当于实参的拷贝. 即 传值调用

方法重载

• 1. 方法名必须相同
• 2. 参数列表必须不同(参数的个数不同、参数的类型不同、类型的次序必须不同)
• 3. 与返回值类型是否相同无关
• 注意：两个方法如果仅仅只是因为返回值类型不同，是不能构成重载的

方法签名 -- 方法能重载的原理

方法签名即：经过编译器编译修改过之后方法最终的名字。具体方式：方法全路径名+参数列表+返回值类型，构成方法完整的名字。

【测试代码】

public class TestMethod {
  public static int add(int x, int y){
    return x + y;
 }
  public static double add(double x, double y){
    return x + y;
 }
  public static void main(String[] args) {
    add(1,2);
    add(1.5, 2.5);
 }
}

上述代码经过编译之后，然后使用JDK自带的javap反汇编工具查看，具体操作：

• 1. 先对工程进行编译生成.class字节码文件
• 2. 在控制台中进入到要查看的.class所在的目录
• 3. 输入：javap -v 字节码文件名字即可

方法签名中的一些特殊符号说明：剩下的基本数据类型的特殊字符都是取其首字母大写

Java数组

Java的数组定义与使用

1. 数组的创建

T[] 数组名 = new T[N];

int[] array1 = new int[10];    // 创建一个可以容纳10个int类型元素的数组
double[] array2 = new double[5];  // 创建一个可以容纳5个double类型元素的数组
String[] array3 = new double[3];  // 创建一个可以容纳3个字符串元素的数组

2. 数组的初始化

 静态初始化：在创建数组时不直接指定数据元素个数，而直接将具体的数据内容进行指定

语法格式： T[] 数组名称 = {data1, data2, data3, ..., datan};

int[] array1 = new int[]{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
double[] array2 = new double[]{1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0};
String[] array3 = new String[]{"hell", "Java", "!!!"};

【注意事项】

• 静态初始化虽然没有指定数组的长度，编译器在编译时会根据{}中元素个数来确定数组的长度。
• 静态初始化时, {}中数据类型必须与[]前数据类型一致。
• 静态初始化可以简写，省去后面的new T[]。
• 静态和动态初始化也可以分为两步，但是省略格式不可以。

  int[] array1;
  array1 = new int[10];
  int[] array2;
  array2 = new int[]{10, 20, 30};
  // 注意省略格式不可以拆分, 否则编译失败
  // int[] array3;
  // array3 = {1, 2, 3};
  

• 如果没有对数组进行初始化，数组中元素有其默认值
  • 如果数组中存储元素类型为基类类型，默认值为基类类型对应的默认值，比如：
  • 如果数组中存储元素类型为引用类型，默认值为null

3. 数组的遍历

• 在数组中可以通过  数组对象.length 来获取数组的长度

  int[]array = new int[]{10, 20, 30, 40, 50};
  for(int i = 0; i < array.length; i++){
    System.out.println(array[i]);
  }
  

•  可以使用 for-each 遍历数组

  int[] array = {1, 2, 3};
  for (int x : array) {
    System.out.println(x);
  }
  

Java的数组是应用类型

1. 初始JVM的内存分布

【说明】：

• 程序计数器（PC Register）：只是一个很小的空间，保存下一条执行的指令的地址
• 虚拟机栈（JVM Stack）：与方法调用相关的一些信息，每一个方法在执行时，都会先创建一个栈帧，栈帧中包含有：局部变量表、操作数栈、动态链接、返回地址以及其他的一些信息，保存的都是方法执行时相关的一些信息。比如：局部变量、当方法运行结束后，栈帧就被销毁了，即栈帧中保存的数据也被销毁了。
• 本地方法栈（Native Method Stack）：本地方法栈与虚拟机栈的作用类似，只不过保存的内容是Native方法的局部变量。
• 堆（Heap）：JVM所管理的最大内存区域。使用new创建的对象都是在堆上保存，堆是随着程序开始运行时而创建的，随着程序的退出而销毁，绥中的数据只要还有在使用，就会被销毁。
• 方法区（Method Area）：用于存储已被虚拟加加载的类信息、常量、静态变量、即编译编译后的代码数据。方法编译出的字节码就是保存在这个区域中的。

2. 基本类型变量与引用类型变量的区别

• 基本数据类型创建的变量，称为基本变量，该变量空间中直接存放的是其所对应的值；
• 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空间的地址。

从上图可以看到，引用变量并不直接存储对象本身，可以简单理解成存储的是对象在堆中空间的起始地址。通过该地址，引用变量便可以去操作对象。有点类似C语言中的指针，但是Java中引用要比指针的操作更简单。

3. 再谈引用变量

引用变量通过 = 进行赋值，只是改变了虚拟机栈中所存储的地址，使其指向同一块堆空间中的地址。即只是浅拷贝！

4. 认识 null

• null 在 Java 中表示 "空引用" , 也就是一个不指向对象的引用.
• 注意: Java 中并没有约定 null 和 0 号地址的内存有任何关联.

Java数组拷贝的问题

二维数组

基本语法

数据类型[][] 数组名称 = new 数据类型 [行数][列数] { 初始化数据 };

二维数组本质上也就是一维数组, 只不过每个元素又是一个一维数组.

注意：Java的二维数组不是一定是连续的存储的，所以二维数组不一定是n阶。