java学习

十七111
73 阅读19分钟

java入门

打开cmd命令

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演示：

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怎么样能随时随地的直接打开一个 .exe文件呢？

  • 可以将其加入环境变量。

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安装JDK

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Helloword程序编写

如何理解编译：

  • 编译 = 翻译

tips:用javac.exe来编写程序，用java来运行程序。
编译：javac helloworld.java 有错误会报错，没错误会出现一个空白行，并且在文件夹中会建立一个机器码文件

image.png image.png 运行：java helloworld

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BUG

java学习

java能干什么

java的三大分类：

  • JavaSE
  • JavaME(已经被淘汰了)
  • JavaEE 桌面应用：主要是c和c++

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java的主要应用领域就是服务器和网页

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java为什么火？

image.png java也可以用在大数据开发上hadoop

java跨平台的原理：

高级语言的编译运行方式 编程、编译、运行

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  • 对于c和c++：（整体翻译）

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对于不同的操作系统都要重新编译，除此之外，硬件方面差别还特别大，就算是同一系统的不同设备也是可能无法运行的。

  • 对于python：（按行翻译）

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  • 对于java：（混合型）

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JRE和JDK

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核心类库：java事先定义好的，我们直接拿过来用就行。

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比如上面的System ,out.

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所以什么是JDK？

image.png 所以什么是JRE？ JRE就是运行java程序的环境，他里面没有调试工具。

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JDK,JRE,JVM之间的关系 image.png

java学习

一些基础概念的解析

注释

java中还有文档注释，有了文档注释就不用一行一行看代码了，别人可以通过阅读文档注释来了解这个代码是干嘛用的。注释仅仅是对代码的解释说明。

关键字

关键字就是：被java赋予了特定含义的英文单词
关键字代码全部小写，而且会有高亮的显示。

字面量就是告诉程序员：数据在程序中的书写格式

字面量分类： image.png 一些特殊字面量的书写
比如 制表符：\t
空类型：null image.png

变量

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变量的注意事项

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计算机的存储规则

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数据类型

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标识符命名规则

硬件规定

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软性要求---阿里巴巴命名法

小驼峰命名法

image.png 大驼峰命名法

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键盘录入----Scaneer

让操作的数据变得更加灵活

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循环

无限循环---让循环停不下来。

  • 知道循环的范围和次数，就用for
  • 不知道循环的范围和次数就用while
  • 无限循环下面不要再写代码了，因为上面的代码永远实现不完，所以不要写在下面。

跳转循环语句---使用continue关键字，结束当前循环，继续其他循环

break，终止循环。

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获得随机数-通过导包的方式

  • 找Scanner image.png
  • 随机数 Random image.png

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  • 获取任意范围内的随机数7~15
  • 方法：

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数组

数组的介绍

-数组是一种容器，可以用来存储同种数据类型的多个值

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  • 容器的类型，和存储的数据类型保持一致

数组的定义

  • 精髓：加上方括号就是数组，不加就是定义变量 image.png
  • 数组的静态初始化（有完整格式和简写格式） image.png

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  • 数组的地址值和元素访问。

  • I@776ec8df 和 D@776ec8df image.png

  • 数组的遍历：数组遍历就是取出数据的过程，不要局限的理解为遍历就是打印。 -数组的长度属性：数组名.length（调用方式）

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  • 动态初始化

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数组的常见问题

  • 索引越界异常（当访问了数组中不存在的索引，就会引发这个问题）

sout加"enter"就是输出。

  • 求最值
  • 求和
  • 交换数据
  • 打乱数据

数组的内存图

java的内存分配

  • 以前 image.png

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  • 小结：1.只要是new出来的一定是在堆里面开辟了一个小空间 2.如果是new了多次，那么在堆里面有许多小空间，每个小空间中都有各自的数据。 3.如果两个数组指向同一个小空间时，其中一个数组多小空间中的值发生了改变，那么其他数组再次访问的时候都是修改之后的结果。

  • 现在 image.png

  • 补充习题。 image.png

方法：（method）是程序中最小的执行单元。

  • 用途：重复的代码、具有独立功能的代码可以抽取到方法中。
  • 好处： 可以提高代码的复用性和可维护性。

方法的格式

方法定义： 将代码打包到一起 方法调用： 方法定义后并不是直接运行的，需要手动调用后才能执行。
最简答的方法

public static void 方法名（）{
    方法体（就是打包起来的代码）；
}

方法必须先定义后调用，否则程序将报错
带参数的方法(有形参和实参两种)

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public static void 方法名（参数1，参数2，...）{
    方法体（就是打包起来的代码）；

方法调用时，参数的数量与类型必须与方法定义中小括号里的变量一一对应，否则程序将报错 方法的返回值，就是方法运行的最终结果。

public static 返回值类型 方法名（参数）{
    方法体；
    return 返回值；
}
  • 范例：

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  • 带返回值方法的调用

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方法的注意事项

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return关键字

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return下面不能写任何的代码。

方法的重载

  • 在同一个类中，定义了多个同名的方法，这些同名的方法同种内容
  • 每个方法具有不同的参数类型或参数个数，这些同名的方法，就构成了重载关系。

image.png 其中，顺序不同可以构成重载，但是不建议。

  • 判断方法的重载 image.png

  • 可以看到，未被调用的方法是灰色的。

  • 把相同功能的方法的名字起成一样的名字，调用的时候要注意实参和形参要一一对应，一共有三种方法，一个是默认，一个是强制转换，一个是提前定义。

方法的内存

基本数据类型和引用数据类型

  • 引用数据类型：变量中存储的是地址值，是引用了其他空间的数据。
  • 基本数据类型： 数据值是存储在自己空间里面的

方法的值传递

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类与对象

  • 类： 是共同特征的描述（设计图）
  • 对象：是真实存在的具体实例

设计对象并使用

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封装

  • 定义：对象代表什么，就得封装什么样的数据，并提供数据对应的行为。
  • 好处：

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private关键字

set某某：给成员变量“某某”进行赋值 get某某：对外提供成员变量“某某”的属性（值）
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就近原则

当使用了两个相同名字的变量时，输出的时候选择近的那个，除非你选择了this.关键字。

this最基本的作用：区分成员变量和局部变量

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构造方法（也叫构造器、构造函数）

作用：在创建对象的时候给成员变量赋值的

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例子：

image.png 执行时机：

  • 创建对象的时候由虚拟机调用，不能手动调用构造方法
  • 每创建一次对象，就会调用一次构造方法。

image.png 构造方法的定义：

  • 如果没有定义构造方法，系统将给出一个默认的无参数构造方法
  • 如果定义了构造方法，系统将不再提供默认的构造方法
  • 但最好还是自己写，这样就知道自己想要调用什么样的方法。

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  • 概述：创建对象的时候，虚拟机会自动调用构造方法，作用是给成员变量进行初始化的。

JavaBean

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对象的内存图

基本数据类型和引用数据类型

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this的内存原理：所在方法调用者的地址值

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成员变量和局部变量的区别

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  • 了解：

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字符串

API（Application Programming Interface）：应用程序编程接口。

  • API是JDK中提供各种功能的Java类 image.png
  • API工作文档： 帮助工作人员更好的使用API和查询API的一个工具 image.png
  • String概述：
    java.lang.String类代表字符串，Java程序中的所有字符串文字（例如“abc”）都为此类的对象。

image.png 注意：字符串创建后是不能改变的。

方式
1.使用直接赋值的方式来获取一个字符串对象

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2.使用new的方式获取一个字符串对象
  • 空参构造：可以获取一个空白的字符串对象 image.png
3.传递一个字符串，根据传递的字符串内容再创建一个新的字符串对象

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4.传递一个字符数组，根据字符数组的内容再创建一个新的字符串对象
  • 使用char类型可以修改字符串的内容：

image.png image.png

5.传递一个字符数组，根据字符数组的内容再创建一个新的字符串对象
  • 使用场景：计算机网络中使用的就是字节传输。先把字符转换成Assic码，经网络传输后转换成字符串。 image.png
java内存模型

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  • 串池-StringTable-字符串常量池

处于堆内存中 image.png

  • 每new一次就会开辟一段新的空间---》浪费空间 image.png
  • 所以最好采用直接命名的方式----》节约内存

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  • 总结：

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字符串的比较：

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集合ArrayList

  • 集合只能存引用数据类型，要想存基本数据类型，需要包装类
  • 与数组的对比

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  • 对于容器类的，最基础的四个字“增删改查” image.png

static关键字

static内存图
  • 静态变量加载的时候，内存中还没有对象。 image.png
  • 接下来 null会被覆盖为“阿伟老师” image.png
  • 等号左边是个变量，在栈内存中，等号右边是个堆内存，开辟了一个空间。把地址赋值给s1；

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  • age同理 image.png

  • 然后show方法就会找到堆内存中的 name 、age以及静态变量teacherName。

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  • 注意方法2的结果就是null /0 阿伟老师/

  • 共享一般就是static修饰。

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static静态方法和工具类
  • 三种类： image.png
  • 注意类名知其意

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  • 私有化构造方法后外界就不能创建对象了

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public class student(){

}

public class ArrUtill(){

}

  • student 是有意义的，ArrUtill是没有意义的，就是工具类。

  • 方便调用，方法定义为静态

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  • 非静态方法里面有一个隐藏的this
  • this表示当前方法调用者的地址值
  • this是和某一个对象相关的，所以要指定一下，对象像自行车，this就是钥匙
  • 而static是公共车，谁都能坐，不能随便用this开。

static

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  • 静态的东西是可以互相调用的
  • 只要没创建对象，非静态的东西就不会出现在内存当中

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  • 总结： image.png

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继承

  • 对象代表说明就得封装对应的数据，并提供数据对应的行为

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  • 要看到子类是父类中的一种，不能混杂你 image.png

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继承的特点：

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  • 单继承，多继承，多层继承 image.png

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  • 由虚拟机给的 image.png

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构造方法是否可以被继承

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成员变量是否可以被继承
  • 如果一个类中没有构造方法，虚拟机会自动的给你添加一个默认的空参构造

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  • 成员变量是“私有”和“非私有”都能继承，但是私有的可以继承但是不能用。
成员方法是否可以被继承
  • 子类可以继承父类的方法，但是不是所有的方法都能继承，只有虚方法表中方法会继承。

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  • Object类是所有方法的爹

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继承当中成员变量的访问特点
  • 就近原则：谁离我近，我就用谁

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继承当中成员方法的访问特点

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  • 方法的重写（注解，给电脑看的。注释：给人看的）

本质是什么：覆盖了虚方法中的方法

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继承当中构造方法的访问特点

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this super的解释

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多态

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  • 多态调用成员的特点： image.png

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学会看java的异常

  • java14的新特性：可以直接强转，而不是每次先问一下a instance of Dog 然后再进行转换。 image.png
  • 自动类型转换就是由小变大
  • 而强制转换就是由大变小 image.png

包和final

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image.png ”alt+回车“就是自动导包

final关键字

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  • 不能重写，不能继承，不能再赋值。、

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  • 常量记录的数据是不能变换的

  • 字符串是不能改变的

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Snipaste_2024-03-05_21-07-07.png

代码块
  • 局部代码块 image.png
  • 构造代码块 image.png

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  • 静态代码块 image.png 使用场景：在类加载中，可以用作一些数据初始化来使用
抽象类与抽象方法

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接口

  • 可以重新定义一种规则。
  • 所有子类的共性，就是父类。一部分子类的共性就是接口。
  • 抽象类表现的是一类事物，而接口表现的是一种行为
  • 接口不能实例化，也就是不能创建对象

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如果接口之中有重名的类，那么重写一次就好了。

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内部类

  • 类的五大成员：代码块，内部类，属性，方法，构造方法 image.png

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成员内部类

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  • 如果内部类被private修饰，是不能直接创建inner对象的。

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  • Outer中提供一个方法，方法中返回一个对象。
  • 同一个包能用，不同的包不能用。

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匿名内部类

常用API：javabean帮我们提前写好的各种各样的方法

  • 本章不进行该类中的方法的具体代码实现，仅做简单了解，等用到的时候再去深入的学习了解。

System类

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  • System的一些方法 image.png

image.png image.png

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Runtime

  • 表示当前虚拟机的运行环境，想要调用该方法就要先获取他的对象，通过getruntime（）方法获取到的。
  • 事实上。system中的exit（）方法就是调用的runtime中的exit()方法。 image.png

Object类

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  • super（）:默认访问父类的无参构造

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  • 一共有11个成员方法：

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Biginteger与BigDecima的基本使用

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只要不是小数，Biginteger都可以表示

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正则表达式

集合

java中有着各种各样的集合

单列集合和双列集合

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  • 有序：存和取的顺序是一样的
  • 可重复：集合中可以存取的元素是可以重复的
  • 有索引：可以通过索引获取集合里面的每一个元素

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image.png 其中fot循环只能遍历有索引的list，而没有索引的set集合是不能使用for循环的。

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迭代器遍历

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  • 三个方法分别为迭代器列表，哈希指针指向的元素不为空的时候，指向下一个元素，并获取他的内容。
增强for遍历

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  • 快捷方式
  • coll.for(加上回车)

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List中常见的方法

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image.png image.png

  • 方法3

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list下面的实现类
第一个实现类ArrayList
  • 本质上是一个数组，数组的名字叫做elemenntData
  • 创建集合的时候长度还是0，等到添加第一个数组的时候，他的长度变成了10

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  • 如果存入的数据少，那么就扩容1.5倍。
  • 如果太多，实际上多长那就是多长。 image.png
vector已经被市场淘汰
linklist源码
迭代器的源码

数据结构

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栈

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队列

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栈和队列的对比

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数组
  • 地址值：找到数组的位置
  • 索引：找到剧透的某一个数

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链表

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  • 双向链表查询元素N的时候，就会判断与头结点更近还是尾结点更近。
前几个对比

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二叉树
  • NODE

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  • 没有父节点或者左（右）子结点，则记为 NULL

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普通二叉树

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查询二叉树

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image.png 1.前序遍历

image.png 2.中序遍历---最重要，用的最多

image.png 然后遍历中间结点20：16 18 19 20 22 23 24
3.后序遍历

image.png 4.层序遍历 image.png

  • 总结：

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  • 二叉树的弊端： 添加

  • 左右子树的长度不一，查询效率太低 image.png

平衡二叉树

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  • 树的演变 image.png
  • 旋转规则

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  • 这是左旋 image.png

  • 右旋同理

  • 一共有四种情况： 左左，左右，右右，右左 1.左左 image.png

添加的情况有这两种： image.png

2.左右 image.png

  • 先把左右变成左左，即先局部左旋，然后再右旋 3.右右 image.png

4.右左 image.png

  • 总结 image.png

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红黑树

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  • 简单路径，只能往前，不能回头。

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  • 红色更方便。

  • 添加结点的规则 image.png

  • 其中，右旋的时候是不需要考虑叶子节点的

  • 注意再进行其他判断的操作

  • 旋转比较费操作，修改红黑颜色简单 image.png

双列集合

  • 键和值一一对应，每个键只能对应自己的值 image.png

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map

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map集合的遍历方式

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  • 第一种方式，把键放到一个单列集合里面，然后用get方法来获取对应键的值。
  • 第二种方式，通过键值对进行遍历
  • 第三种方式，使用Lambda表达式进行遍历

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HashMap基本的使用
  • 直接使用map里面的方法就可以了

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  • HashMap的特点：

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  • HashMap的底层原理：

//1.首先，还是会创造一个长度为16的空数组 image.png //2.Entry对象里面，记录的就是要添加的键和值，此时，计算出键（key）哈希值，而不是值value。

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  • 如果由ebtry冲突了，就只比较键的属性值，如果一样，就会覆盖原来的。如果不一样，新的元素直接挂在下面，形成一条列表。 image.png image.png image.png
Hashmap的小练习

LinkedHashMap

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TreeMap

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源码解析

可变参数

  • 可变参数底层就是一个数组，不过不需要我们自己创建，java会自己创建好。 image.png

集合工具类Colllections

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Stream流

  • 就是Java中的流水线。

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Stream流的中间方法

Stream流的终结方法

方法引用的概用

异常

  • 异常就是程序出现的问题

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编译时异常和运行时的异常

编译时期异常

必须手动处理，不然就没法继续进行

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运行时期异常

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总结
  • 除了runtime，都是编译时期异常。

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异常的作用

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  • 在红色区域找异常。还有行数 image.png

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异常的处理方式

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jvm默认处理方案

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try。。。catch

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  • 有catch才能捕获，没有就不能捕获
  • 有多个问题，就写多个catch
  • 如果要捕获的异常，存在父子关系的话，父类一定要写在子类的下面Exception e

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  • 如果没有被捕获，就用jvm默认捕获
  • 如果try里面出现了异常，就会直接跳转，不会接下来执行try里面的代码了

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异常的常用方法

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  • 最常用的就是printStacktraxce（）这个方法，因为输出的信息是最多的。

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  • 用err会输出红色的字体。

抛出异常

image.png image.png

自定义异常

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  • 让报错台的报错信息更加明确。

file

路径file类

相对路径/绝对路径

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  • 带盘符和不带盘符的 mark:0:0:0:0:q75.image#?w=1505&h=448&s=171692&e=png&b=f7f6f6)

file里面的方法

![image.png](p9-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3…

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把string表示的路径转化为file，以便调用file的方法。

  • 方法1 image.png
  • 方法2 image.png
  • 不同的操作系统使用不同的分隔符，因为windows和linux是不一样的
  • 方法3 image.png
  • 总结：

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IO流：存取和读取数据的解决方案

  • 内存的特点，不能永久化存储，程序停止，数据丢失。
  • 所以要通过io流存到硬盘中的文件中。

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  • 但是这些操作只能对file本身进行操作。所以需要io流。

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InputStream和OutStream

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  • 这四个都是抽象类，不能直接创建对象，需要获得子类。

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  • 没释放资源就会被占用，没法下单。

字节输出流写出数据的三种方式

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  • 一次写一个字节数组的数据 image.png vvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvv

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FileOutStream 写数据的两个小问题

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  • 换行和续写

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FileInputStream字节输入流

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多线程

  • 线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。比如，360是一个进程，然后下图所示的各个功能是线程操作。

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并发与并行

image.png 交替，单个cpu

image.png 同时，多个cpu

多线程的实现方式

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  • 第一种实现方式 image.png

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  • 第二种实现方式

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  • 第三种实现方式

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  • 总结： image.png

多线程常见的成员方法

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  • 线程从1-10，默认是5，线程越大，抢到优先级越可能

  • 最后三个方法，又叫做备胎线程。

  • 调用这个方法：他的结果是main image.png

  • sleep image.png

线程的优先级

image.png 抢占式调度：java采用，具有随机性

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

非抢占式调度：顺序的，挨个用。

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守护线程

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  • 陆陆续续的结束，并不是立马结束

礼让线程

  • 让线程的执行尽可能的均匀一点
  • Thread.yield出让当前cpu的执行权
  • 但是效果不是很好，用的比较少

插入线程

image.png、

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线程的生命周期

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线程的安全问题

  • 对于异常，能抛就抛，不能抛就try

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同步代码块

  • 卖重复的票：线程执行的时候具有随机性，随时可能被其他的线程抢走
  • 卖超出范围的票，随机性。
  • 解决办法：

image.png 只有进程一出来了，其他进程才能进去。 就像蹲坑一样。

同步代码块的格式

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如何实现
  • 锁对象，要保证锁对象一定是唯一。锁对象的创建可以是任意的。
  • 有以下几个特点 ：

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  • 有两个小细节：不能把重复代码块写在循环的外面。
  • 必须是唯一的

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同步方法

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  • 重点：把哪些东西写在同步方法里面
  • 当前类的字节码文件作为锁对象。 -- stringbuffer是线程安全的，可以用在多线程下的。
  • stringbuild 适用于单线程

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  • 抽取成一个方法。 image.png

lock锁

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  • static关键字表示所有的thread都用同一把lock锁

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  • 解决办法：把要执行的内容都放进去try里面 image.png

死锁----这是一个错误

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  • 外面一个锁，里面一个锁

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多线程的状态

image.png 没有定义运行状态的原因，因为当一个线程被执行的时候，就会被jvm虚拟机交付给cpu。

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反射

反射

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  • idel中自动提示的功能就是反射来实现的。

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  • 先获取class对象的三个，然后解剖class里面的字段。 image.png

获取class对象的三种方式

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  • java中万物皆对象。可以把class当作对象
  • 可以把Constructor当作对象
  • Field是字段，成员变量的对象
  • Method是成员方法的对象。

利用反射获取构造方法

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  • 获取class字节码文件对象、
  • getConstructor只能获取公共的， 不能获取protected和private的

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利用反射获取成员变量

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利用发射获取成员方法

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  • 继承的意思就是获取父类的，不包括继承的就是不获取父类的

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动态代理：无侵入式的给代码增加额外功能

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动态代理的代码实现

  • 如何为java对象创建一个代理对象 image.png

  • proxy就是代理

  • InvocationHandler接口

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