java基本概念

1. JDK, JRE, JVM

Java Development kit Java开发工具包Java Runtime Enviroment Java 运行时环境Java Virtual Machine Java虚拟机关系：JDK > JRE > JVMJVM是一种规范虚拟计算机（一种软件）依照规范，针对不同场景，jvm可以有不同的具体实现一般使用SUN，现被oracle公司收购java程序编译运行机制：*.java --> *.class --> JVM for platforms路径：bin: binary缩写JAVA_HOMEpath: 执行dos命令，系统会在path指定的路径中寻找该命令对应的可执行文件

2/3. first java program

文本编辑器；UltraEditEditPlusnotepad++集成开发环境：EclipseNetBeanspublic class Welcome{    public static void main(String[] args){        System.out.println("Hello Wrold!");    }}Dos 下编译运行：>javac Welcome.java   # 编译成字节码文件Welcome.class>java Welcome         # 在java虚拟机上运行notes：大小写敏感；main方法为程序入口；某块化编程类似pythonpublic class 只能有一个，且与文件名一致，在同个文件中还可以定义无public 开头的class注释：//        - 单行注释/* xxx */ - 多行注释，或在行内注释javadoc.. （Eclipse快捷键：ALT+SHIFT+J）

4. 标识符，字符集

命名；标识符必须以字母A-Za-z，下划线_，美元符$开头;java内部采用Unicode字符集，universal通用字符集（所有语言字符）！！2个字节，2^32即65535个字符字符集：ISO8859-1 西欧字符集（1个字节），向下兼容ASCIIBIG5 台湾的大五码，表示繁体汉字GB2312 大陆使用最早、最广的简体中文字符（2字节）    GBK GB2312的扩展，可以表示繁体中文        GB18030 GBK的扩展，可以表示汉字，维吾尔文，藏文Unicode 国际通用字符集    utf-8 （西欧一个字节，汉2个字节）    UTF-8是Unicode的其中一个使用方式。 UTF是 Unicode Tranformation Format，即把Unicode转做某种格式的意思。    UTF-8便于不同的计算机之间使用网络传输不同语言和编码的文字，使得双字节的Unicode能够在现存的处理单字节的系统上正确传输。    UTF-8使用可变长度字节来储存 Unicode字符，例如ASCII字母继续使用1字节储存，重音文字、希腊字母或西里尔字母等使用2字节来储存，而常用的汉字就要使用3字节。    UTF-8（8-bit Unicode Transformation Format）是一种针对Unicode的可变长度字符编码，又称万国码。    由Ken Thompson于1992年创建。现在已经标准化为RFC 3629。    UTF-8用1到6个字节编码UNICODE字符。用在网页上可以同一页面显示中文简体繁体及其它语言（如英文，日文，韩文）。

5. 基本数据类型

数据类型    基本数据类型        数值型            整数类型 byte，short，int，long            浮点类型 float，double        字符型 char        布尔型 boolean    引用数据类型        类 class        接口 interface        数组 int[], ...整数类型：    byte  1字节 -128 - 127 （非128，因0占用一个）    short 2字节 -2^15 - 2^15-1 65536/2    int   4字节 -2^31 - 2^31-1 约21亿    long  8字节 -2^63 - 2^63-1 进制：    十进制 1    八进制 01    十六进制 0x1    可通过Integer.toxx()相互转换；    自动转型，数据没有超过类型表示范围时可以相互转换    java语言的整数常数默认为int型，声明long型常量时，若超出int范围则        应在后加L，以表示该常量为long型，可以超过2^31-1：    long a = 2500000000L;    long a = 2500000000;   // 错误超出范围    BigInteger 大整数类浮点型：    float  4字节  范围：3.4*10^38    double 8字节  范围：1*10^103    浮点数常量默认为double；    3.14    double    3.14F   float    314e-2  double 科学计数法    浮点数存在舍入误差；    BigDecimal类，可进行精确的计算字符型char：    java中的char为2个字节，即一个字符占有两个字节（java内部Unicode表示）    char c1 = '中';   // 2个byte；     Unicode 2byte 0-65535    char c2 = 'a';    //字符，可以是汉字，因为是Unicode编码    char c3 = 65;    // 用整数赋值，其对应字符为相应的ASCII码表示的字符    转义字符，',\t, \n, ...    char c4 = (char)1;  //强制转型    字符用单引号'中'    字符串String 用双引号"中国"布尔类型boolean：    boolean  1bit 1位 两个值 true, false

6. 自动/强制类型转换

自动类型转换    - 容量小的类型可以自动转换为容量大的数据类型（容量为该类型表示的数的范围）    没有精度损失：    byte -> short -> int -> long                     int -> double             char -> int                   float -> double    可能有精度损失：    long -> double    long -> float    int  -> float    - 可以将整型常量(默认int)直接赋值给byte，short，char等类型变量      而不需要强制类型转换，只要不超过其表数的范围强制类型转换    - 有可能发生截断（多数情况下，无意义）    - int i2 = 100;      char c3 = (char)i2;类型提升问题（二元运算符中，+-*/%)    - 向容量大的提升    - 或强制转型溢出问题    - 强制转型提升（先转型提升再计算）    举例：一个人70年心跳多少次    long times = 70L*60*24*365*70;    long times = (long)70*60*24*365*70;二进制整数，下划线分隔符    int a = 0b000000000000000000000000000000011;   // 3, 32位，4字节    int a = 0b0000_0000_0000_0000_0000_0000_0000_0011;    int b = 1_2312_3131;    int b = 1123123131;

7. 变量，常量final

Java是一种强类型语言，每个变量都必须声明其类型变量名，变量类型，作用域变量声明：    type varName [=value]            int a = 1;            int a;            a = 1;            int x,y,z;局部变量：方法或语句块内部定义的变量；需要赋值才能使用；实例变量/成员变量：类中的属性；public class test{    int t;      // 实例变量，成员变量    public static void main(String[] args){        int t;    //局部变量        final int F = 3.14;  //常量final        final int MAX_SPEED = 120;    }}常量 final（最终变量）    只能初始化一次（然后不能改变）；    一般大写；命名规则：    - 变量、方法名        首字母小写和驼峰原则        举例：run(), runRun(),              age, ageNew, monthSalary    - 常量final        大写字母和下划线：MAX_SPEED    - 类名        首字母大写和驼峰原则：Man, SuperMany;

8. 运算符

- 算术运算符 ..- 赋值运算符 ..- 关系运算符 .., instancOf()- 布尔逻辑运算符 .., 短路方式：(逻辑与和逻辑或，从左至右计算，如果确定值则不会再计算下去）- 位运算符（主要用于权限管理，或游戏类开发中）    ~ -- 取反    & -- 与    | -- 或  ^ -- 异或    << -- 左移 （左移一位相当于乘2）    >> -- 右移 （右移一位相当于除2取商）    boolean b1 = true & false;- 扩展运算符    a += b- 字符串连接符 +- 三目运算符    x?y:z; // x为true，返回y，否则z    str = a>b ? "abc" : "cba";

9. 控制语句

- 选择结构双选择：if(){    xxx;}else{    xxx;}多选择：if(e==6){    xxx;}else if(e==5){    xxx;}else if(e==4){    xxx;}else{    xxx;}等值判断时可以用switch代替if..else:swith(e){   // e 为int，或者自动给可以转为int的类型(byte,char,short),枚举case 6:     // e 也可为字符串，1.7jdk    //todo    break;case 5:    //todo    break;default:    //todo}- 循环结构while(){}do{}while // 基本不用for(){}   //while的特殊情况for循环语句，遍历用的非常多

10. api文档

Application Interfacepackage?（有点类似于命名空间的概念，python的模块）- 为了解决类之间的重名问题- 为了便于管理类：合适的类位于合适的包）- 包名惯用规则：域名倒着写+模块名            cn.bjsxt.test注意：- 写项目时都要定义包，方便管理，不要使用默认包- 在包内写各种相关类- com.gao和com.gao.car,这两个包没有包含关系，是两个完全独立的包。    只是逻辑上看起来后者是前者的一部分。常用包：java.lang    包含java语言核心类，如String、Math、Integer、System、Thred    提供常用功能，不需要import；java.awt    包含了构成抽象窗口工具集（abstract window toolkits）的多个类；    这些类用来构建和管理应用程序的图形用户界面（gui）java.net    包含执行与网络相关的操作的类；java.io    包含能提供多种输入输出功能的类；java.util    包含一些实用工具类，如定义系统特性、使用与日期日历相关的函数；使用javadoc生成api文档- 文档注释/**            */- 快捷键alt+shift+j自定义模板codeStyle：Window-->Preferences-->Java-->Code Style --> Code Templates --> Comments --> types --> Edit

11. 内存分析

栈：存放局部变量（注意引用类型）；自动分配连续空间，后进先出堆：放置new出的对象，方法区等；    方法区        类信息[属性，方法]（代码）（通过class loader加载）        static变量和方法        常量池（如字符串常量）        等等垃圾回收机制    垃圾回收负责回收所有“不可达”对象的内存空间

12. 构造器、构造方法

构造该类的实例；通过new触发调用；不能有return；构造方法名为类名；默认构造器；    默认初始化：数值型0

13. 重载overload

方法的重载    一个类中可以定义有相同名字，但参数不同的多个方法    调用时，会根据不同的参数列表调用相应的方法两同三不同    同一个类，同一个方法名    参数列表不同（类型、个数，顺序）不构成重载：    1. 只有返回值不同        int a(Stirng str){};        void a(String i){};        调用：a();    //无法判断调用哪个方法    2. 只有形参名称不同构造方法也可以重载！！

14. static关键字

在类中声明的成员变量为静态变量或者叫做：类属性，类变量（类的实例不能直接访问，可以通过成员函数访问）（静态方法中不能访问非静态变量/成员）***见内存分析

15. this关键字

作用：使得各对象可以共享同同一份代码；普通方法中，表示当前调用对象；构造方法中，表示正要创建的对象；在static方法中，不能用this；public class Student{    String name;    int id;    public Student(String name, int id){        this.name = name;  //this.name为成员变量    }    // 构造方法重载    public Student(String name){        this(name);   // this()调用另外一个构造方法    }}方法中的隐式参数this，不需要写出来类比于python方法中self，但要显示写出来方法中隐式参数this，super

16. 继承extends

更好的建模；通过extends标识，以进行代码复用；extends，子类是父类的扩展；java中类只有单一继承（一个直接父类）；简化分析关系（构成一个继承树）多继承通过java中接口实现；如果定义一个类时，没有调用extends，则其父类是：java.lang.Object（根类，老祖宗）不同叫法：超类、父类、基类、子类、派生类方法的重写override；    具有相同的方法名称、参数列表和返回类型快捷键：ctrl+t 查看类型层次结构

17. Object类

Object类是所有java类的根基；public class Object{    public String toString() {        return getClass().getName() + "@" +Integer.toHexString(hashCode());    }}// It is recommended that all subclasses override this method.

18. super

直接父类对象的引用；**可以通过super来访问父类中被子类覆盖的方法或属性；方法中的隐式参数；普通方法中：可以随便调用；构造方法中：首行            一般java默认调用，也可以显示调用；

19. final

20. 隐藏/封装encapsulation

隐藏对象内部的复杂性，只对外公开简单的接口；高内聚，低耦合（什么叫运营？？复杂的留给自己，简单留给他人）高内聚：类的内部操作细节自己完成，不允许外部干涉低耦合：仅暴露少量的方法给外部使用使用访问控制符，实现封装：远亲不如近邻|标记     |   同一个类  | 同一个包 |  子类  | 所有类   ||---------|:---------:|:--------:|:------:|--------:||private  | *         |          |        |          ||default  | *         |     *    |        |          | |protected| *         |     *    |   *    |          ||public   | *         |     *    |   *    |   *      |tips:    - 类的属性处理：        1. 一般使用private. （除非其属性确定会让子类继承）        2. 提供相应的get/set方法来访问相关属性.            这些方法通常是public，从而提供对属性的读取操作。            （boolean变量的get方法是用is开头，在eclipse中可以通过添加source自动完成）    - 一些只用于本类的辅助性方法method可用private    - 希望其他类调用的方法用public

21. 多态polymorphism

用来实现动态联编，程序的最终状态只有在执行过程中才被决定；而非在编译期间就决定了。提高系统的灵活性和扩展性，也可以解决代码复用问题；如何实现多态？    引用变量的两种类型：        - 编译时类型（模糊一点，一般为父类），由声明事的类型决定        - 运行时类型（具体是哪个子类就是哪个子类），由实际对应的对象类型决定**多态存在的3个必要条件：- 要有继承- 要有方法重写- 父类引用指向子类对象；父类引用指向子类对象；Animal a1 = new Cat();Cat c = new Cat;Animal a1 = c;Cat c = (Cat)a1;  // 强制转型转换可行，其本来就是cat本来面目！！if(c.instancof Cat){    //todo}编译器，运行时jvm## Importtant Notes：运行时时，this指向谁，调用谁方法*方法中有两个隐式参数method(this, super, xx)**继承中new出的对象，内存结构为new xx类型指定的内存（包括其父类直至Object）***在多态中，父类可以引用子类对象，但实际上运行时，当前对象还是子类对象，该调用什么调用什么

22. 抽象类

抽象类为所有子类提供了一个通用的模板，子类可以在这个模板基础上进行扩展；public abstract class Animal{       //抽象类    public abstract void methods();  //抽象方法    public void method(){};       //同时可以定义普通方法或属性}包含抽象方法的类为抽象类;抽象类可以被抽象子类继承；其继承子类为非抽象类时，必须实现抽象类中声明的方法；**抽象类不能实例化，不能用new来实例化抽象类；**抽象类只能用来继承；将方法的设计和实现分离；

23. 接口interface

只有抽象，规范，没有具体实现；public interface newInterface {    //接口中只包含：常量，抽象方法；    String MAX_GREAD = "BOSS";    public static final String MAX_GREAD = "BOSS";    // 上述是等价的，public static final默认添加       int MAX_SPEED = 120;    public void test01(); // public 默认添加    public int test02(int a, int b)}设计和实现分离；谁负责设计接口；谁负责实现；便于分工合作！协作！public class myClass implements newInterface {    public void test01(){        String str = newInterface.MAX_GREAD;    }    public int test02(int a, int b){        return a+b;    }}   如何描述飞机，导弹，子弹，篮球，石头的关系？多继承通过java中接口实现，即：    一个类可以实现多个接口，实现多继承关系    遵循多项规范    比如，人作为不同的身份，需要同时遵循相应的行为准则class myClass implements interface1, interface2{}接口不能被new实例化，但可以作为类型，具有多态特性；接口支持多继承；

24. 回调callback/hook/模板方法模式（23种设计模式的一种）

多态的应用！抽象类；接口应用更多；在c语言中，可以用指向函数的指针来实现；在python中，函数可以作为参数，因此也可以像c语言这样实现；同时，python中也有面向对象的特性，用多态实现；回调函数通俗的解释：普通函数：你所写的函数调用系统函数，你只管调用，不管实现。回调函数：系统调用你所写的函数，你只管实现，不管调用。多态！！！

25. 内部类

匿名内部类：定义和调用同时进行；非静态内部类：类似成员变量，从属于外部类的实例化对象静态内部类：类似类的静态成员，从属于类；静态非静态static：从属不同而已！！

26. 数组array

相同数据类型（任意类型）元素的有序集合；数组也是对象，数组元素相当于成员变量，只是没有名，可通过索引访问；数组长度确定；数组声明后，为引用数据类型，自动继承自Object类；数组声明:（在堆里开辟空间）    int[] iArray;    iArray = new int[n];  //（在堆里开辟存储空间）    String[] sArray;    //自定义类型    myClass[] cArray;操作对象即操作对象的引用！！（除基本数据类型外）见内存分析！！数组声明；int[] a; myClass[] c;数组创建：a = new int[n]; c = new myClass[n]数组初始化:    a[0] = 1;    c[0] = new myClass(xx);    a = {1,2,3};    c = {            new myClass(x1),            new myClass(x2)        }; //静态初始化    方式：    1. 默认初始化。数组元素相当于对象的成员变量。                数值0，布尔false，char '\u0000'    2. 动态初始化    3. 静态初始化数据为基本的引用数据类型；   大部分容器的内部实现为数组；

27. String字符串（不可变字符序列）

内部有由字符数组private final char[] value;实现，修饰符private表示数组外部不可见，final表示char地址不可变数组的典型应用；线性表的顺序实现；"abc"是String的一个实例对象；equals 比较内容；字符串对象字符串常量 内存存储有差别！！内存分析！！

28. StringBuilder/StringBuffer

可变字符序列；StringBuilder(线程不安全，效率高）；StringBuilder(线程安全，效率低）；return this； 可以构成方法链，链式调用；看源码，分析源码；内部有char[] value;字符数组实现！！（无private修饰可见，无final修饰可变）通过数组扩容实现：    扩容具体通过将原数组copy到一个新的容量更大的数组来实现；    老数组通过垃圾回收机制回收；

29. 数组/容器

***大多数容器类的底层实现通过Object[] elem;来实现！！**部分通过链表实现？？***c语言c++语言中的容器，各种语言中的容器**其实际上可以通过构建指针数组（地址数组）来实现！！！多维数组：数组的数组；int[][] a = {                {1,2},                {3,4,0,9},                {5,6,7},            };int[][] a = new int[3][];a[0] = new int[2];a[1] = new int[4];a[2] = new int[3];a[0][0] = 1;a[0][1] = 2;a[1][0] = 3;...a[2][2] = 7;二维数组内存分析；

30. 数组函数库java.util.Arrays

提供各种关于数组操作的API，如复制，排序，搜索等；

Comment：

语言的各种特性都是在编程实践中，迭代优化过程中，根据实际需求添加和定义的