黑马程序员-java基础之基础知识

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一 java由来

1991 年Sun公司的James Gosling等人开始开发名称为 Oak 的语言，希望用于控制嵌入在有线电视交换盒、PDA等的微处理器；

1994年将Oak语言更名为Java；

Java的三种技术架构:

JAVAEE：Java Platform Enterprise Edition，开发企业环境下的应用程序，主要针对web程序开发；

JAVASE：Java Platform Standard Edition，完成桌面应用程序的开发，是其它两者的基础；

JAVAME：Java Platform Micro Edition，开发电子消费产品和嵌入式设备，如手机中的程序；

1，JDK：Java Development Kit，java的开发和运行环境，java的开发工具和jre。

2，JRE：Java Runtime Environment，java程序的运行环境，java运行的所需的类库+JVM(java虚拟机)。

3，配置环境变量：让java jdk\bin目录下的工具，可以在任意目录下运行，原因是，将该工具所在目录告诉了系统，当使用该工具时，由系统帮我们去找指定的目录。

环境变量的配置：

    1）：永久配置方式：JAVA_HOME=%安装路径%\Java\jdk

                      path=%JAVA_HOME%\bin

    2）：临时配置方式：set path=%path%;C:\Program Files\Java\jdk\bin

特点：系统默认先去当前路径下找要执行的程序，如果没有，再去path中设置的路径下找。

classpath的配置:

    1）：永久配置方式：classpath=.;c:\;e:\

    2）：临时配置方式：set classpath=.;c:\;e:\

 

注意：在定义classpath环境变量时，需要注意的情况

如果没有定义环境变量classpath，java启动jvm后，会在当前目录下查找要运行的类文件；

如果指定了classpath，那么会在指定的目录下查找要运行的类文件。

还会在当前目录找吗？两种情况：

    1）：如果classpath的值结尾处有分号，在具体路径中没有找到运行的类，会默认在当前目录再找一次。

    2）：如果classpath的值结果出没有分号，在具体的路径中没有找到运行的类，不会再当前目录找。

    一般不指定分号，如果没有在指定目录下找到要运行的类文件，就报错，这样可以调试程序。

javac：负责的是编译的部分，当执行javac时，会启动java的编译器程序。对指定扩展名的.java文件进行编译。 生成了jvm可以识别的字节码文件。也就是class文件，也就是java的运行程序。

    java：负责运行的部分.会启动jvm.加载运行时所需的类库,并对class文件进行执行.

    一个文件要被执行,必须要有一个执行的起始点,这个起始点就是main函数.

Java 的跨平台性：

    通过Java语言编写的应用程序在不同的系统平台上都可以运行。

    跨平台的原因：

    只要在需要运行java应用程序的操作系统上，先安装一个Java虚拟机(JVM Java Virtual Machine)即可。

    由JVM来负责Java程序在该系统中的运行。

1，关键字：其实就是某种语言赋予了特殊含义的单词。

    保留字：其实就是还没有赋予特殊含义，但是准备日后要使用过的单词。

2，标示符：其实就是在程序中自定义的名词。比如类名，变量名，函数名。包含 0-9、a-z、$、_ ；

    注意：

    1），数字不可以开头。

    2），不可以使用关键字。

标示符命名习惯

1包名多单词组成时所有字母都小写。

2类名中的每个单词首字母大写。

3变量和方法中如果一个名字包含多个单词，第一个单词的字母小写而后面的每个单词的首字母大写。

4常量中的每个字母均大写，多个单词时单词之间用_连接。

使用常量的好处1不必重复输入一个值2如果必须修改常量值只需在源代码中改动一个地方

3给常量赋予一个描叙性名字会提供程序易读性。

3，常量：是在程序中的不会变化的数据,只能进行一次赋值

4，变量：其实就是内存中的一个存储空间，用于存储常量数据。

    作用：方便于运算。因为有些数据不确定。所以确定该数据的名词和存储空间。

    特点：变量空间可以重复使用。

什么时候定义变量？只要是数据不确定的时候，就定义变量。

 

变量空间的开辟需要什么要素呢？

    1，这个空间要存储什么数据？数据类型。

    2，这个空间叫什么名字啊？变量名称。

    3，这个空间的第一次的数据是什么？ 变量的初始化值。

 

变量的作用域和生存期:

变量的作用域：

    作用域从变量定义的位置开始，到该变量所在的那对大括号结束；

生命周期：

    变量从定义的位置开始就在内存中活了；

    变量到达它所在的作用域的时候就在内存中消失了；

数据类型

八种基本数据类型 byte short int long float double char boolean

引用数据类型 class(类) interface(接口) [](数组)

在java中整数默认为int小数默认为double

数值类型转换

      拓宽转换将一个小范围类型的变量转换为大范围的变量

       缩窄转换将一个大范围类型的变量转换为小范围的变量

拓宽转换不需要显示转换，可以自动执行转换。缩窄必须显示完成

注意：虽然整数默认为int但在程序中直接出现的常量值如1在byte和short的赋值范围时是可以直接赋值的，系统会自动完成转换动作，在小数中也同理。

short s =1;

s= s+1;编译失败因为s会提升为int类型运算结果也是int类型无法赋值给short类型会丧失精度。

short s=1;

s+=1；通过编译因为+=运算符赋值给s时自动完成了强转动作。

1）、算术运算符。

        + （加）-(减) *（乘） /（除） %(取余)

        +还可以用做连接符。        

        ++,--

        x++和++x的区别；

x++：x的值加1但使用x原来的值

++x: x的值加1使用增加后的值

    2）、赋值运算符。

        =  += -= *= /= %=

    3）、比较运算符。

        特点：该运算符的特点是：运算完的结果，要么是true，要么是false。

    4）、逻辑运算符。用于连接布尔表达式

        &  |  ^  !   &&   ||

    &&和&: 只有两边都为true结果是true。否则就是false。

    ||和|:只要两边都为false结果是false，否则就是true

    ^:异或：和或有点不一样。两边结果一样，就为false。两边结果不一样，就为true。

    & 和 &&区别： & ：无论左边结果是什么，右边都参与运算。

                      &&:短路与，如果左边为false，那么右边不参数与运算。

        | 和|| 区别：|：两边都运算。

                      ||：短路或，如果左边为true，那么右边不参与运算。

5）、位运算符:用于操作二进制位的运算符。

        &  |  ^ ：使用原则：假设1为真0为假，进行运算。

                   特点一个数^(异或)另一个数两次结果还是那个数。

        <<  >>   >>>(无符号右移)

        <<左移 示例 m<<n == m*2的n次方 最高位为0补0为1补1

>>右移 示例 m<<n == m/2的n次方 最高位为0补0为1补1

>>>无符号右移 与>>相同区别最高位总是补0

练习：对两个变量的数据进行互换。不需要第三方变量。

            int a  = 3,b = 5;-->b = 3,a = 5;

            a = a + b; a = 8;

            b = a - b; b = 3;

            a = a - b; a = 5;

            a = a ^ b;//

            b = a ^ b;//b = a ^ b ^ b = a

            a = a ^ b;//a = a ^ b ^ a = b;

        练习：高效的算出 2*8 = 2<<3;

三元运算符（条件表达式）？表达式1：表达式2；

特点好处可以简化if else语句

                弊端 因为是运算符，所以运算完必须有结果

 

5，语句

    If  switch  do while   while  for

    If判断语句

一If语句3种格式

1  If（）{}

2  If（）{}

             else {}

3 if（）{}

else if（）{}

……

else

    小括号内为判断表达式。

    花括号内为对应的执行语句

二switch选择语句

格式 switch（表达式）

{

       case 取值1:

             执行语句

              break;

       case 取值2：

              执行语句：

break;

       …………

       default:

              执行语句:

              break；//最后一个可以省略

}

}

 工作原理：用小括号中的变量的值依次和case后面的值进行对比，和哪个case后面的值相同了

           就执行哪个case后面的语句，如果没有相同的则执行default后面的语句；

 细节：1）：break是可以省略的，如果省略了就一直执行到遇到break为止；

       2）：switch 后面的小括号中的变量应该是byte,char,short,int四种类型中的一种；

       3）：default可以写在switch结构中的任意位置；如果将default语句放在了第一行，则不管expression与case中的value是否匹配，程序会从default开始执行直到第一个break出现。

当判断的数值不多且满足四种类型时用switch效率稍高      

其他情况用if如区间判断 boolean型判断      

三 do while循环语句

       do{

循环语句

       }while(循环继续条件)

       特点不管是否满足循环条件循环语句都会最少执行一次

四 while循环语句

       while(循环继续条件)

       {

              循环语句

}

五 for 循环语句

    for(初始操作 ；循环继续条件 ；每次迭代后的操作)

{

    循环语句

}

特点，可以初始化时定义变量，进行循环继续判断。

如何选择

    使用自己觉得最自然、最舒服的循环语句。一般情况下，如果已经提前知道重复次数，那就采用for循环，如果无法确定就采用while循环，如果在检验继续条件前需要执行循环体就用do while替代while。

跳出语句：

break:作用于switch ，和循环语句，用于跳出，或者称为结束。

break语句单独存在时，下面不要定义其他语句，因为执行不到，编译会失败。当循环嵌套时，break只跳出当前所在循环。要跳出嵌套中的外部循环，只要给循环起名字即可，这个名字称之为标号。

 

continue:只作用于循环结构，继续循环用的。

作用：结束本次循环，继续下次循环。该语句单独存在时，下面不可以定义语句，执行不到。

return作用于函数，结束函数用的

作用于函数，结束函数用的。该语句单独存在时，下面不可以定义语句，执行不到。

6，函 数：函数就是定义在类中的具有特定功能的一段独立小程序，为了提高代码的复用性，可以将其定义成一个单独的功能，该功能的体现就是java中的函数。函数就是体现之一。

一函数的定义格式：

    修饰符 返回值类型 函数名(参数类型形式参数1，参数类型 形式参数1，…){

        执行语句；

        return 返回值；

    }

当函数没有具体的返回值时，返回的返回值类型用void关键字表示。如果函数的返回值类型是void时，return语句可以省略不写的。

注意：函数中只能调用函数，不能定义函数。

主函数：

    1）、保证该类的独立运行。

    2）、因为它是程序的入口。

    3）、因为它在被jvm调用。

             

重载：

    概念：在同一个类中，允许存在一个以上的同名函数，只要它们的参数个数或者参数类型不同即可。   

    特点：与返回值类型无关，只看参数列表(参数类型以及参数个数)。   

    好处：方便于阅读，优化了程序设计。     

7 ，数 组：用于存储同一类型数据的一个容器。好处：可以对该容器中的数据进行编号，从0开始。数组用于封装数据，就是一个具体的实体。

如何在java中表现一个数组呢？两种表现形式。

1）、元素类型[] 变量名 = new 元素类型[元素的个数]；

2）、元素类型[] 变量名 = {元素1，元素2...}；

元素类型[] 变量名 = new 元素类型[]{元素1，元素2...}；

数组的操作：

1.获取数组中的数据，通常会用到遍历（for循环），arr.length代表数组的长度

代码：

  int[] arr=new int[5];

  for(int x=0;x<arr.length;x++)

  {

        arr[x];

  }

2.获取最值

      //定义一个方法，返回最大值角标

           public static int  getmax(int[] arr){

                      int max=0; //定义一个变量初始化数组的0角标值

               for(int x=0; x<arr.length;x++){//循环遍历数组

                       if(arr[max]<arr[x]){//如果临时元素小于遍历到的元素

                               max=x;//将遍历到的值的角标付给临时变量角标

                       }

               }

        return max;    //返回最大值角标       

        }

3.数组排序-选择排序：内循环结束一次，最值出现在头角标位置上，第一个依次和后面的几个相比较

      public static void  xuanze(int[] arr){

               for(int x=0; x<arr.length-1;x++){//控制比较的圈数

                       for(int y=x+1;y<arr.length;y++)//控制每圈比较的次数

                       {

                               if(arr[x]>arr[y]){

                                      int temp=arr[y];

                                      arr[y]=arr[x];

                                      arr[x]=temp;

                               }

                       }

               }

4.数组排序-冒泡排序：相邻的两个元素进行比较，第一圈，最值出现在最后。

         public static void  maopao(int[] arr){

               for(int x=0; x<arr.length-1;x++){//控制比较的圈数

                       for(int y=0;y<arr.length-x-1;y++)//控制每圈比较的次数  length-1是避免角标越界，-x是让每一次比较的元素减少

                       {

                               if(arr[y]>arr[y+1]){

                                      int temp=arr[y+1];

                                      arr[y+1]=arr[y];

                                      arr[y]=temp;                                  

                               }

                       }

               }

5十进制-二进制

      //十进制转二进制

        public static  void tobin(int num)

        {

        StringBuffer sb=new StringBuffer();//创建一个StringBuffer容器用于接收对2取模的数

               while (num>0){

                       sb.append(num%2);

                       num=num/2;

               }

               System.out.print(sb.reverse());

        }

 

二维数组:数组中的数组 

int[][] arr=new int [3][4];//定义了一个名称为arr的二维数组，这个二维数组中有3个一位数组，每一个一位数组中有四个元素，

                           //3代表的是二维数组的长度，4代表的是二维数组中每一个一位数组的长度。

int[][] arr =new int[3][];//

int[][] arr={{5,8,6,5},{4,5,2},{8,8,9}}

表示方式 

int[][] x; int x[][]; int[] x[];

arr.length:二维数组的长度

arr[0].length:二维数组中第一个一位数组的长度

二维数组的遍历

for(int x=0;x<arr.length;x++){

     for(int y=0;y<arr[x].length;y++)

     {

        sum=sum+arr[x][y];

      }

}

小知识点：int[] x,y[]; x是一维数组，y是二维数组。相当于 int x[]    int y[][];

8 内存机制

一栈：

        自动分配连续的空间，后进先出，一般用来放置局部变量，数据使用完毕之后，会自动释放

二堆：

        不连续，用来放置 new出来的对象，堆中的数据都会有默认初始化值。引用类型的数据都是null，基本数据类型 int 是 0  string 是null boolean 是false  (默认初始化)

三方法区：属于堆的一部分，存放类的信息（代码）、static变量、常量池（字符串常量）等

举例：

1、主函数中定义一个  int  x=3;

主函数加载时，主函数就在内存中的栈中 开辟一个空间，此空间中就会定义一个变量 ，并且赋值为3.

2、主函数中创建一个 int[] x=new int[3];

左边 int[] x，在栈内存中定义了一个变量 x,

new int[3],在堆内存中开辟了一个空间，每个在堆内存中存在的数据都会有一个地址值。= 时，就将x的引用指向了new 对象在堆内存中的地址值。

注：操作对象就是操作地址。

 

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