Java基础知识总结

1 65 Java 基础知识总结 写代码 1 明确需求 我要做什么 2 分析思路 我要怎么做 1 2 3 3 确定步骤 每一个思路部分用到哪些语句 方法 和对象 4 代码实现 用具体的 java 语言代码把思路体现出来 学习新技术的四点 1 该技术是什么 2 该技术有什么特点 使用注意 3 该技术怎么使用 demo 4 该技术什么时候用 test 一 java 概述 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 4 javac 命令和 java 命令做什么事情呢 2 65 要知道 java 是分两部分的 一个是编译 一个是运行 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 二 java 语法基础 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 3 常量 是在程序中的不会变化的数据 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 1 基本数据类型 byte short int long float double char boolean 2 引用数据类型 数组 类 接口 级别从低到高为 byte char short 这三个平级 int float long double 自动类型转换 从低级别到高级别 系统自动转的 强制类型转换 什么情况下使用 把一个高级别的数赋给一个别该数的级别低的变量 运算符号 1 算术运算符 任何整数模 2 不是 0 就是 1 所以只要改变被模数就可以实现开关运算 连接符 2 赋值运算符 3 65 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 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 1 max min 2 while arr mid key if key arr mid min mid 1 else if key arr mid max mid 1 if max 1 return mid java 分了 5 片内存 1 寄存器 2 本地方法区 3 方法区 4 栈 5 堆 栈 存储的都是局部变量 函数中定义的变量 函数上的参数 语句中的变量 只要数据运算完成所在的区域结束 该数据就会被释放 堆 用于存储数组和对象 也就是实体 啥是实体啊 就是用于封装多个数据的 1 每一个实体都有内存首地址值 2 堆内存中的变量都有默认初始化值 因为数据类型不同 值也不一样 3 垃圾回收机制 三 面向对象 特点 1 将复杂的事情简单化 2 面向对象将以前的过程中的执行者 变成了指挥者 3 面向对象这种思想是符合现在人们思考习惯的一种思想 过程和对象在我们的程序中是如何体现的呢 过程其实就是函数 对象是将函数等一些内容进行了封装 匿名对象使用场景 1 当对方法只进行一次调用的时候 可以使用匿名对象 2 当对象对成员进行多次调用时 不能使用匿名对象 必须给对象起名字 在类中定义其实都称之为成员 成员有两种 1 成员变量 其实对应的就是事物的属性 2 成员函数 其实对应的就是事物的行为 所以 其实定义类 就是在定义成员变量和成员函数 但是在定义前 必须先要对事物进行属性和行为的分析 才可以用代码来体现 6 65 private int age 私有的访问权限最低 只有在本类中的访问有效 注意 私有仅仅是封装的一种体现形式而已 私有的成员 其他类不能直接创建对象访问 所以只有通过本类对外提供具体的访问方式来完成对私有的访问 可以通过对外提供函数的形式对其进行访问 好处 可以在函数中加入逻辑判断等操作 对数据进行判断等操作 总结 开发时 记住 属性是用于存储数据的 直接被访问 容易出现安全隐患 所以 类中的属性通常被私 有化 并对外提供公共的访问方法 这个方法一般有两个 规范写法 对于属性 xxx 可以使用 setXXX getXXX 对其进行操作 类中怎么没有定义主函数呢 注意 主函数的存在 仅为该类是否需要独立运行 如果不需要 主函数是不用定义的 主函数的解释 保证所在类的独立运行 是程序的入口 被 jvm 调用 成员变量和局部变量的区别 1 成员变量直接定义在类中 局部变量定义在方法中 参数上 语句中 2 成员变量在这个类中有效 局部变量只在自己所属的大括号内有效 大括号结束 局部变量失去作用域 3 成员变量存在于堆内存中 随着对象的产生而存在 消失而消失 局部变量存在于栈内存中 随着所属区域的运行而存在 结束而释放 构造函数 用于给对象进行初始化 是给与之对应的对象进行初始化 它具有针对性 函数中的一种 特点 1 该函数的名称和所在类的名称相同 2 不需要定义返回值类型 3 该函数没有具体的返回值 记住 所有对象创建时 都需要初始化才可以使用 注意事项 一个类在定义时 如果没有定义过构造函数 那么该类中会自动生成一个空参数的构造函数 为了 方便该类创建对象 完成初始化 如果在类中自定义了构造函数 那么默认的构造函数就没有了 一个类中 可以有多个构造函数 因为它们的函数名称都相同 所以只能通过参数列表来区分 所以 一个类 中如果出现多个构造函数 它们的存在是以重载体现的 构造函数和一般函数有什么区别呢 1 两个函数定义格式不同 2 构造函数是在对象创建时 就被调用 用于初始化 而且初始化动作只执行一次 一般函数 是对象创建后 需要调用才执行 可以被调用多次 什么时候使用构造函数呢 分析事物时 发现具体事物一出现 就具备了一些特征 那就将这些特征定义到构造函数内 构造代码块和构造函数有什么区别 构造代码块 是给所有的对象进行初始化 也就是说 所有的对象都会调用一个代码块 只要对象一建立 就会调用这个代码块 7 65 构造函数 是给与之对应的对象进行初始化 它具有针对性 Person p new Person 创建一个对象都在内存中做了什么事情 1 先将硬盘上指定位置的 Person class 文件加载进内存 2 执行 main 方法时 在栈内存中开辟了 main 方法的空间 压栈 进栈 然后在 main 方法的栈区分配了一 个变量 p 3 在堆内存中开辟一个实体空间 分配了一个内存首地址值 new 4 在该实体空间中进行属性的空间分配 并进行了默认初始化 5 对空间中的属性进行显示初始化 6 进行实体的构造代码块初始化 7 调用该实体对应的构造函数 进行构造函数初始化 8 将首地址赋值给 p p 变量就引用了该实体 指向了该对象 封 装 面向对象特征之一 是指隐藏对象的属性和实现细节 仅对外提供公共访问方式 好处 将变化隔离 便于使用 提高重用性 安全性 封装原则 将不需要对外提供的内容都隐藏起来 把属性都隐藏 提供公共方法对其访问 this 代表对象 就是所在函数所属对象的引用 this 到底代表什么呢 哪个对象调用了 this 所在的函数 this 就代表哪个对象 就是哪个对象的引用 开发时 什么时候使用 this 呢 在定义功能时 如果该功能内部使用到了调用该功能的对象 这时就用 this 来表示这个对象 this 还可以用于构造函数间的调用 调用格式 this 实际参数 this 对象后面跟上 调用的是成员属性和成员方法 一般方法 this 对象后面跟上 调用的是本类中的对应参数的构造函数 注意 用 this 调用构造函数 必须定义在构造函数的第一行 因为构造函数是用于初始化的 所以初始化动作 一定要执行 否则编译失败 static 关键字 是一个修饰符 用于修饰成员 成员变量和成员函数 特点 1 想要实现对象中的共性数据的对象共享 可以将这个数据进行静态修饰 2 被静态修饰的成员 可以直接被类名所调用 也就是说 静态的成员多了一种调用方式 类名 静态方式 3 静态随着类的加载而加载 而且优先于对象存在 弊端 1 有些数据是对象特有的数据 是不可以被静态修饰的 因为那样的话 特有数据会变成对象的共享数据 这样对事物的描述就出了问题 所以 在定义静态时 必须要明确 这个数据是否是被对象所共享的 2 静态方法只能访问静态成员 不可以访问非静态成员 因为静态方法加载时 优先于对象存在 所以没有办法访问对象中的成员 3 静态方法中不能使用 this super 关键字 8 65 因为 this 代表对象 而静态在时 有可能没有对象 所以 this 无法使用 4 主函数是静态的 什么时候定义静态成员呢 或者说 定义成员时 到底需不需要被静态修饰呢 成员分两种 1 成员变量 数据共享时静态化 该成员变量的数据是否是所有对象都一样 如果是 那么该变量需要被静态修饰 因为是共享的数据 如果不是 那么就说这是对象的特有数据 要存储到对象中 2 成员函数 方法中没有调用特有数据时就定义成静态 如果判断成员函数是否需要被静态修饰呢 只要参考 该函数内是否访问了对象中的特有数据 如果有访问特有数据 那方法不能被静态修饰 如果没有访问过特有数据 那么这个方法需要被静态修饰 成员变量和静态变量的区别 1 成员变量所属于对象 所以也称为实例变量 静态变量所属于类 所以也称为类变量 2 成员变量存在于堆内存中 静态变量存在于方法区中 3 成员变量随着对象创建而存在 随着对象被回收而消失 静态变量随着类的加载而存在 随着类的消失而消失 4 成员变量只能被对象所调用 静态变量可以被对象调用 也可以被类名调用 所以 成员变量可以称为对象的特有数据 静态变量称为对象的共享数据 静态的注意 静态的生命周期很长 静态代码块 就是一个有静态关键字标示的一个代码块区域 定义在类中 作用 可以完成类的初始化 静态代码块随着类的加载而执行 而且只执行一次 new 多个对象就只执行一次 如果和主函数在同一类中 优先于主函数执行 Public 访问权限最大 static 不需要对象 直接类名即可 void 主函数没有返回值 Main 主函数特定的名称 String args 主函数的参数 是一个字符串数组类型的参数 jvm 调用 main 方法时 传递的实际参数是 new String 0 jvm 默认传递的是长度为 0 的字符串数组 我们在运行该类时 也可以指定具体的参数进行传递 可以在控制 台 运行该类时 在后面加入参数 参数之间通过空格隔开 jvm 会自动将这些字符串参数作为 args 数组中的 元素 进行存储 静态代码块 构造代码块 构造函数同时存在时的执行顺序 静态代码块 构造代码块 构造函数 生成 Java 帮助文档 命令格式 javadoc d 文件夹名 auther version java 格式 类描述 9 65 author 作者名 version 版本号 方法描述 param 参数描述 return 返回值描述 设计模式 解决问题最行之有效的思想 是一套被反复使用 多数人知晓的 经过分类编目的 代码设计经验 的总结 使用设计模式是为了可重用代码 让代码更容易被他人理解 保证代码可靠性 java 中有 23 种设计模式 单例设计模式 解决的问题 保证一个类在内存中的对象唯一性 比如 多程序读取一个配置文件时 建议配置文件封装成对象 会方便操作其中数据 又要保证多个程序读到 的是同一个配置文件对象 就需要该配置文件对象在内存中是唯一的 Runtime 方法就是单例设计模式进行设计的 如何保证对象唯一性呢 思想 1 不让其他程序创建该类对象 2 在本类中创建一个本类对象 3 对外提供方法 让其他程序获取这个对象 步骤 1 因为创建对象都需要构造函数初始化 只要将本类中的构造函数私有化 其他程序就无法再创建该类对象 2 就在类中创建一个本类的对象 3 定义一个方法 返回该对象 让其他程序可以通过方法就得到本类对象 作用 可控 代码体现 1 私有化构造函数 2 创建私有并静态的本类对象 3 定义公有并静态的方法 返回该对象 饿汉式 class Single private Single 私有化构造函数 private static Single s new Single 创建私有并静态的本类对象 public static Single getInstance 定义公有并静态的方法 返回该对象 return s 10 65 懒汉式 延迟加载方式 class Single2 private Single2 private static Single2 s null public static Single2 getInstance if s null s new Single2 return s 继 承 面向对象特征之一 好处 1 提高了代码的复用性 2 让类与类之间产生了关系 提供了另一个特征多态的前提 父类的由来 其实是由多个类不断向上抽取共性内容而来的 java 中对于继承 java 只支持单继承 java 虽然不直接支持多继承 但是保留了这种多继承机制 进行改良 单继承 一个类只能有一个父类 多继承 一个类可以有多个父类 为什么不支持多继承呢 因为当一个类同时继承两个父类时 两个父类中有相同的功能 那么子类对象调用该功能时 运行哪一个 呢 因为父类中的方法中存在方法体 但是 java 支持多重继承 A 继承 B B 继承 C C 继承 D 多重继承的出现 就有了继承体系 体系中的顶层父类是通过不断向上抽取而来的 它里面定义的该体系 最基本最共性内容的功能 所以 一个体系要想被使用 直接查阅该系统中的父类的功能即可知道该体系的基本用法 那么想要使用 一个体系时 需要建立对象 建议建立最子类对象 因为最子类不仅可以使用父类中的功能 还可以使用子类 特有的一些功能 简单说 对于一个继承体系的使用 查阅顶层父类中的内容 创建最底层子类的对象 子父类出现后 类中的成员都有了哪些特点 1 成员变量 当子父类中出现一样的属性时 子类类型的对象 调用该属性 值是子类的属性值 如果想要调用父类中的属性值 需要使用一个关键字 super This 代表是本类类型的对象引用 Super 代表是子类所属的父类中的内存空间引用 注意 子父类中通常是不会出现同名成员变量的 因为父类中只要定义了 子类就不用在定义了 直接继 承过来用就可以了 2 成员函数 当子父类中出现了一模一样的方法时 建立子类对象会运行子类中的方法 好像父类中的方法被覆盖掉一 样 所以这种情况 是函数的另一个特性 覆盖 复写 重写 11 65 什么时候使用覆盖呢 当一个类的功能内容需要修改时 可以通过覆盖来实现 3 构造函数 发现子类构造函数运行时 先运行了父类的构造函数 为什么呢 原因 子类的所有构造函数中的第一行 其实都有一条隐身的语句 super super 表示父类的构造函数 并会调用于参数相对应的父类中的构造函数 而 super 是在调用父类 中空参数的构造函数 为什么子类对象初始化时 都需要调用父类中的函数 为什么要在子类构造函数的第一行加入这个 super 因为子类继承父类 会继承到父类中的数据 所以必须要看父类是如何对自己的数据进行初始化的 所以 子类在进行对象初始化时 先调用父类的构造函数 这就是子类的实例化过程 注意 子类中所有的构造函数都会默认访问父类中的空参数的构造函数 因为每一个子类构造内第一行都 有默认的语句 super 如果父类中没有空参数的构造函数 那么子类的构造函数内 必须通过 super 语句指定要访问的父类中的 构造函数 如果子类构造函数中用 this 来指定调用子类自己的构造函数 那么被调用的构造函数也一样会访问父类中 的构造函数 问题 super 和 this 是否可以同时出现的构造函数中 两个语句只能有一个定义在第一行 所以只能出现其中一个 super 或者 this 为什么一定要定义在第一行 因为 super 或者 this 都是调用构造函数 构造函数用于初始化 所以初始化的动作要先完成 继承的细节 什么时候使用继承呢 当类与类之间存在着所属关系时 才具备了继承的前提 a 是 b 中的一种 a 继承 b 狼是犬科中的一种 英文书中 所属关系 is a 注意 不要仅仅为了获取其他类中的已有成员进行继承 所以判断所属关系 可以简单看 如果继承后 被继承的类中的功能 都可以被该子类所具备 那么继承 成立 如果不是 不可以继承 细节二 在方法覆盖时 注意两点 1 子类覆盖父类时 必须要保证 子类方法的权限必须大于等于父类方法权限可以实现继承 否则 编译 失败 2 覆盖时 要么都静态 要么都不静态 静态只能覆盖静态 或者被静态覆盖 继承的一个弊端 打破了封装性 对于一些类 或者类中功能 是需要被继承 或者复写的 这时如何解决问题呢 介绍一个关键字 final 最终 final 特点 1 这个关键字是一个修饰符 可以修饰类 方法 变量 2 被 final 修饰的类是一个最终类 不可以被继承 3 被 final 修饰的方法是一个最终方法 不可以被覆盖 4 被 final 修饰的变量是一个常量 只能赋值一次 12 65 其实这样的原因的就是给一些固定的数据起个阅读性较强的名称 不加 final 修饰不是也可以使用吗 那么这个值是一个变量 是可以更改的 加了 final 程序更为严谨 常量名称定义时 有规范 所有字母都大写 如果由多个单词组成 中间用 连接 抽象类 abstract 抽象 不具体 看不明白 抽象类表象体现 在不断抽取过程中 将共性内容中的方法声明抽取 但是方法不一样 没有抽取 这时抽取到的方法 并 不具体 需要被指定关键字 abstract 所标示 声明为抽象方法 抽象方法所在类一定要标示为抽象类 也就是说该类需要被 abstract 关键字所修饰 抽象类的特点 1 抽象方法只能定义在抽象类中 抽象类和抽象方法必须由 abstract 关键字修饰 可以描述类和方法 不可以描述变量 2 抽象方法只定义方法声明 并不定义方法实现 3 抽象类不可以被创建对象 实例化 4 只有通过子类继承抽象类并覆盖了抽象类中的所有抽象方法后 该子类才可以实例化 否则 该子类还 是一个抽象类 抽象类的细节 1 抽象类中是否有构造函数 有 用于给子类对象进行初始化 2 抽象类中是否可以定义非抽象方法 可以 其实 抽象类和一般类没有太大的区别 都是在描述事物 只不过抽象类在描述事物时 有些功能 不具体 所以抽象类和一般类在定义上 都是需要定义属性和行为的 只不过 比一般类多了一个抽象函数 而且比一般类少了一个创建对象的部分 3 抽象关键字 abstract 和哪些不可以共存 final private static 4 抽象类中可不可以不定义抽象方法 可以 抽象方法目的仅仅为了不让该类创建对象 模板方法设计模式 解决的问题 当功能内部一部分实现时确定 一部分实现是不确定的 这时可以把不确定的部分暴露出去 让 子类去实现 abstract class GetTime public final void getTime 此功能如果不需要复写 可加 final 限定 long start System currentTimeMillis code 不确定的功能部分 提取出来 通过抽象方法实现 long end System currentTimeMillis System out println 毫秒是 end start public abstract void code 抽象不确定的功能 让子类复写实现 class SubDemo extends GetTime public void code 子类复写功能方法 for int y 0 y 1000 y System out println y 13 65 接 口 1 是用关键字 interface 定义的 2 接口中包含的成员 最常见的有全局常量 抽象方法 注意 接口中的成员都有固定的修饰符 成员变量 public static final 成员方法 public abstract interface Inter public static final int x 3 public abstract void show 3 接口中有抽象方法 说明接口不可以实例化 接口的子类必须实现了接口中所有的抽象方法后 该子类才可 以实例化 否则 该子类还是一个抽象类 4 类与类之间存在着继承关系 类与接口中间存在的是实现关系 继承用 extends 实现用 implements 5 接口和类不一样的地方 就是 接口可以被多实现 这就是多继承改良后的结果 java 将多继承机制通过 多现实来体现 6 一个类在继承另一个类的同时 还可以实现多个接口 所以接口的出现避免了单继承的局限性 还可以将类 进行功能的扩展 7 其实 java 中是有多继承的 接口与接口之间存在着继承关系 接口可以多继承接口 接口都用于设计上 设计上的特点 可以理解主板上提供的接口 1 接口是对外提供的规则 2 接口是功能的扩展 3 接口的出现降低了耦合性 抽象类与接口 抽象类 一般用于描述一个体系单元 将一组共性内容进行抽取 特点 可以在类中定义抽象内容让子类实现 可以定义非抽象内容让子类直接使用 它里面定义的都是一些体系中的基本内容 接口 一般用于定义对象的扩展功能 是在继承之外还需这个对象具备的一些功能 抽象类和接口的共性 都是不断向上抽取的结果 抽象类和接口的区别 1 抽象类只能被继承 而且只能单继承 接口需要被实现 而且可以多实现 2 抽象类中可以定义非抽象方法 子类可以直接继承使用 接口中都有抽象方法 需要子类去实现 3 抽象类使用的是 is a 关系 接口使用的 like a 关系 4 抽象类的成员修饰符可以自定义 接口中的成员修饰符是固定的 全都是 public 的 在开发之前 先定义规则 A 和 B 分别开发 A 负责实现这个规则 B 负责使用这个规则 至于 A 是如何对 规则具体实现的 B 是不需要知道的 这样这个接口的出现就降低了 A 和 B 直接耦合性 14 65 多 态 面向对象特征之一 函数本身就具备多态性 某一种事物有不同的具体的体现 体现 父类引用或者接口的引用指向了自己的子类对象 Animal a new Cat 多态的好处 提高了程序的扩展性 多态的弊端 当父类引用指向子类对象时 虽然提高了扩展性 但是只能访问父类中具备的方法 不可以访问 子类中特有的方法 前期不能使用后期产生的功能 即访问的局限性 多态的前提 1 必须要有关系 比如继承 或者实现 2 通常会有覆盖操作 多态的出现思想上也做着变化 以前是创建对象并指挥对象做事情 有了多态以后 我们可以找到对象的共性 类型 直接操作共性类型做事情即可 这样可以指挥一批对象做事情 即通过操作父类或接口实现 class 毕姥爷 void 讲课 System out println 企业管理 void 钓鱼 System out println 钓鱼 class 毕老师 extends 毕姥爷 void 讲课 System out println JAVA void 看电影 System out println 看电影 class public static void main String args 毕姥爷 x new 毕老师 毕老师对象被提升为了毕姥爷类型 x 讲课 x 看电影 错误 毕老师 y 毕老师 x 将毕姥爷类型强制转换成毕老师类型 y 看电影 在多态中 自始自终都是子类对象在做着类型的变化 如果想用子类对象的特有方法 如何判断对象是哪个具体的子类类型呢 可以可以通过一个关键字 instanceof 判断对象是否实现了指定的接口或继承了指定的类 格式 判断一个对象是否所属于指定的类型 Student instanceof Person true student 继承了 person 类 15 65 多态在子父类中的成员上的体现的特点 1 成员变量 在多态中 子父类成员变量同名 在编译时期 参考的是引用型变量所属的类中是否有调用的成员 编译时不产生对象 只检查语法错误 运行时期 也是参考引用型变量所属的类中是否有调用的成员 简单一句话 无论编译和运行 成员变量参考的都是引用变量所属的类中的成员变量 再说的更容易记忆一些 成员变量 编译运行都看 左边 2 成员函数 编译时期 参考引用型变量所属的类中是否有调用的方法 运行事情 参考的是对象所属的类中是否有调用的方法 为什么是这样的呢 因为在子父类中 对于一模一样的成员函数 有一个特性 覆盖 简单一句 成员函数 编译看引用型变量所属的类 运行看对象所属的类 更简单 成员函数 编译看 左边 运行看 右边 3 静态函数 编译时期 参考的是引用型变量所属的类中是否有调用的成员 运行时期 也是参考引用型变量所属的类中是否有调用的成员 为什么是这样的呢 因为静态方法 其实不所属于对象 而是所属于该方法所在的类 调用静态的方法引用是哪个类的引用调用的就是哪个类中的静态方法 简单说 静态函数 编译运行都看 左边 java lang Object Object 所有类的直接或者间接父类 Java 认为所有的对象都具备一些基本的共性内容 这些内容可以不断 的向上抽取 最终就抽取到了一个最顶层的类中的 该类中定义的就是所有对象都具备的功能 具体方法 1 boolean equals Object obj 用于比较两个对象是否相等 其实内部比较的就是两个对象地址 而根据对象的属性不同 判断对象是否相同的具体内容也不一样 所以在定义类时 一般都会复写 equals 方 法 建立本类特有的判断对象是否相同的依据 public boolean equals Object obj if obj instanceof Person return false Person p Person obj return this age p age 2 String toString 将对象变成字符串 默认返回的格式 类名 哈希值 getClass getName Integer toHexString hashCode 为了对象对应的字符串内容有意义 可以通过复写 建立该类对象自己特有的字符串表现形式 public String toString return person age 3 Class getClass 获取任意对象运行时的所属字节码文件对象 4 int hashCode 返回该对象的哈希码值 支持此方法是为了提高哈希表的性能 通常 equals toString hashCode 在应用中都会被复写 建立具体对象的特有的内容 16 65 内部类 如果 A 类需要直接访问 B 类中的成员 而 B 类又需要建立 A 类的对象 这时 为了方便设计和访问 直接将 A 类定义在 B 类中 就可以了 A 类就称为内部类 内部类可以直接访问外部类中的成员 而外部类想 要访问内部类 必须要建立内部类的对象 class Outer int num 4 class Inner void show System out println inner show run num public void method Inner in new Inner 创建内部类的对象 in show 调用内部类的方法 当内部类定义在外部类中的成员位置上 可以使用一些成员修饰符修饰 private static 1 默认修饰符 直接访问内部类格式 外部类名 内部类名 变量名 外部类对象 内部类对象 Outer Inner in new Outer new Inner 这种形式很少用 但是这种应用不多见 因为内部类之所以定义在内部就是为了封装 想要获取内部类对象通常都通过外部 类的方法来获取 这样可以对内部类对象进行控制 2 私有修饰符 通常内部类被封装 都会被私有化 因为封装性不让其他程序直接访问 3 静态修饰符 如果内部类被静态修饰 相当于外部类 会出现访问局限性 只能访问外部类中的静态成员 注意 如果内部类中定义了静态成员 那么该内部类必须是静态的 内部类编译后的文件名为 外部类名 内部类名 java 为什么内部类可以直接访问外部类中的成员呢 那是因为内部中都持有一个外部类的引用 这个是引用是 外部类名 this 内部类可以定义在外部类中的成员位置上 也可以定义在外部类中的局部位置上 当内部类被定义在局部位置上 只能访问局部中被 final 修饰的局部变量 匿名内部类 没有名字的内部类 就是内部类的简化形式 一般只用一次就可以用这种形式 匿名内部类 其实就是一个匿名子类对象 想要定义匿名内部类 需要前提 内部类必须继承一个类或者实现接口 匿名内部类的格式 new 父类名 show 2 Object obj new Object void show System out println show run obj show 1 和 2 的写法正确吗 有区别吗 说出原因 写法是正确 1 和 2 都是在通过匿名内部类建立一个 Object 类的子类对象 区别 第一个可是编译通过 并运行 第二个编译失败 因为匿名内部类是一个子类对象 当用 Object 的 obj 引用指向时 就被提升为了 Object 类型 而编译时检查 Object 类中是否有 show 方法 所以编译失败 class InnerClassDemo6 static class Inner void show public void method this new Inner show 可以 public static void main String args static 不允许 this This new Inner show 错误 Inner 类需要定义成 static interface Inter void show class Outer 通过匿名内部类补足 Outer 类中的代码 public static Inter method return new Inter public void show class InnerClassDemo7 public static void main String args 18 65 Outer method show Outer method 意思是 Outer 中有一个名称为 method 的方法 而且这个方法是静态的 Outer method show 当 Outer 类调用静态的 method 方法运算结束后的结果又调用了 show 方法 意味着 method 方法运算完一个是对象 而且这个对象是 Inter 类型的 function new Inter public void show 匿名内部类作为方法的参数进行传递 public static void function Inter in in show 异 常 异常 就是不正常 程序在运行时出现的不正常情况 其实就是程序中出现的问题 这个问题按照面向对 象思想进行描述 并封装成了对象 因为问题的产生有产生的原因 有问题的名称 有问题的描述等多个属性 信息存在 当出现多属性信息最方便的方式就是将这些信息进行封装 异常就是 java 按照面向对象的思想将问 题进行对象封装 这样就方便于操作问题以及处理问题 出现的问题有很多种 比如角标越界 空指针等都是 就对这些问题进行分类 而且这些问题都有共性内 容比如 每一个问题都有名称 同时还有问题描述的信息 问题出现的位置 所以可以不断的向上抽取 形成 了异常体系 java lang Throwable Throwable 可抛出的 Error 错误 一般情况下 不编写针对性的代码进行处理 通常是 jvm 发生的 需要对程序进行修正 Exception 异常 可以有针对性的处理方式 无论是错误还是异常 它们都有具体的子类体现每一个问题 它们的子类都有一个共性 就是都以父类名才作 为子类的后缀名 这个体系中的所有类和对象都具备一个独有的特点 就是可抛性 可抛性的体现 就是这个体系中的类和对象都可以被 throws 和 throw 两个关键字所操作 class ExceptionDemo public static void main String args byte buf new byte 1024 1024 700 java lang OutOfMemoryError 内存溢出错误 在开发时 如果定义功能时 发现该功能会出现一些问题 应该将问题在定义功能时标示出来 这样调用 者就可以在使用这个功能的时候 预先给出处理方式 19 65 如何标示呢 通过 throws 关键字完成 格式 throws 异常类名 异常类名 这样标示后 调用者 在使用该功能时 就必须要处理 否则编译失败 处理方式有两种 1 捕捉 2 抛出 对于捕捉 java 有针对性的语句块进行处理 try 需要被检测的代码 catch 异常类 变量名 异常处理代码 fianlly 一定会执行的代码 catch Exception e e 用于接收 try 检测到的异常对象 System out println message e getMessage 获取的是异常的信息 System out println toString e toString 获取的是异常的名字 异常的信息 e printStackTrace 打印异常在堆栈中信息 异常名称 异常信息 异常的位置 异常处理原则 功能抛出几个异常 功能调用如果进行 try 处理 需要与之对应的 catch 处理代码块 这样的 处理有针对性 抛几个就处理几个 特殊情况 try 对应多个 catch 时 如果有父类的 catch 语句块 一定要放在下面 throw 和 throws 关键字的区别 throw 用于抛出异常对象 后面跟的是异常对象 throw 用在函数内 throws 用于抛出异常类 后面跟的异常类名 可以跟多个 用逗号隔开 throws 用在函数上 通常情况 函数内容如果有 throw 抛出异常对象 并没有进行处理 那么函数上一定要声明 否则编译失败 但是也有特殊情况 异常分两种 1 编译时被检查的异常 只要是 Exception 及其子类都是编译时被检测的异常 2 运行时异常 其中 Exception 有一个特殊的子类 RuntimeException 以及 RuntimeException 的子类是运 行异常 也就说这个异常是编译时不被检查的异常 编译时被检查的异常和运行时异常的区别 编译被检查的异常在函数内被抛出 函数必须要声明 否编译失败 声明的原因 是需要调用者对该异常进行处理 运行时异常如果在函数内被抛出 在函数上不需要声明 不声明的原因 不需要调用者处理 运行时异常发生 已经无法再让程序继续运行 所以 不让调用处理的 直接让程序停止 由调用者对代码进行修正 定义异常处理时 什么时候定义 try 什么时候定义 throws 呢 功能内部如果出现异常 如果内部可以处理 就用 try 20 65 如果功能内部处理不了 就必须声明出来 让调用者处理 自定义异常 当开发时 项目中出现了 java 中没有定义过的问题时 这时就需要我们按照 java 异常建立思想 将项目的中的特有问题也进行对象的封装 这个异常 称为自定义异常 对于除法运算 0 作为除数是不可以的 java 中对这种问题用 ArithmeticException 类进行描述 对于这 个功能 在我们项目中 除数除了不可以为 0 外 还不可以为负数 可是负数的部分 java 并没有针对描述 所 以我们就需要自定义这个异常 自定义异常的步骤 1 定义一个子类继承 Exception 或 RuntimeException 让该类具备可抛性 2 通过 throw 或者 throws 进行操作 异常的转换思想 当出现的异常是调用者处理不了的 就需要将此异常转换为一个调用者可以处理的异常抛出 try catch finally 的几种结合方式 1 try catch finally 这种情况 如果出现异常 并不处理 但是资源一定关闭 所以 try finally 集合只为关闭资源 记住 finally 很有用 主要用户关闭资源 无论是否发生异常 资源都必须进行关闭 System exit 0 退出 jvm 只有这种情况 finally 不执行 当异常出现后 在子父类进行覆盖时 有了一些新的特点 1 当子类覆盖父类的方法时 如果父类的方法抛出了异常 那么子类的方法要么不抛出异常要么抛出父类 异常或者该异常的子类 不能抛出其他异常 2 如果父类抛出了多个异常 那么子类在覆盖时只能抛出父类的异常的子集 注意 如果父类或者接口中的方法没有抛出过异常 那么子类是不可以抛出异常的 如果子类的覆盖的方法中出 现了异常 只能 try 不能 throws 如果这个异常子类无法处理 已经影响了子类方法的具体运算 这时可以在子类方法中 通过 throw 抛出 RuntimeException 异常或者其子类 这样 子类的方法上是不需要 throws 声明的 常见异常 1 脚标越界异常 IndexOutOfBoundsException 包括数组 字符串 空指针异常 NullPointerException 2 类型转换异常 ClassCastException 3 没有这个元素异常 NullPointerException 4 不支持操作异常 异常要尽量避免 如果避免不了 需要预先给出处理方式 比如家庭备药 比如灭火器 包 定义包用 package 关键字 2 try catch 3 try finally 21 65 1 对类文件进行分类管理 2 给类文件提供多层名称空间 如果生成的包不在当前目录下 需要最好执行 classpath 将包所在父目录定义到 classpath 变量中即可 一般在定义包名时 因为包的出现是为了区分重名的类 所以包名要尽量唯一 怎么保证唯一性呢 可以 使用 url 域名来进行包名称的定义 package pack 定义了一个包 名称为 pack 注意 包名的写法规范 所有字母都小写 package cn itcast pack demo 类的全名称是 包名 类名 编译命令 javac d 位置 当前路径 java 源文件 就可以自动生成包 包是一种封装形式 用于封装类 想要被包以外的程序访问 该类必须 public 类中的成员 如果被包以外访问 也必须 public 包与包之间访问可以使用的权限有两种 1 public 2 protected 只能是不同包中的子类可以使用的权限 总结 java 中的四种权限 范围 public protected default private 同一个类中 ok ok ok ok 同一包中 ok ok ok 子类 ok 不同包中 ok Import 导入 类名称变长 写起来很麻烦 为了简化 使用了一个关键字 import 可以使用这个关键字 导入指定包中的类 记住 实际开发时 到的哪个类就导入哪个类 不建议使用 import packa 这个仅仅是导入了 packa 当前目录下的所有的类 不包含子包 import packa abc 导入了 packa 包中的子包 abc 下的当前的所有类 如果导入的两个包中存在着相同名称的类 这时如果用到该类 必须在代码中指定包名 常见的软件包 java lang language java 的核心包 Object System String Throwable jdk1 2 版本后 该包中的类自动 被导入 java awt 定义的都是用于 java 图形界面开发的对象 javax swing 提供所有的 windows 桌面应用程序包括的控件 比如 Frame Dialog Table List 等等 就 是 java 的图形界面库 用于 java 网络编程方面的对象都在该包中 java io input output 用于操作设备上数据的对象都在该包中 比如 读取硬盘数据 往硬盘写入数据 java util java 的工具包 时间对象 集合框架 java applet application let 客户端 java 小程序 server let servlet 服务端 java 小程序 22 65 jar java 的压缩包 主要用于存储类文件 或者配置文件等 命令格式 jar cf 包名 jar 包目录 解压缩 jar xvf 包名 jar 将 jar 包目录列表重定向到一个文件中 jar tf 包名 jar c 1 txt 多线程 进程 正在进行中的程序 其实进程就是一个应用程序运行时的内存分配空间 线程 其实就是进程中一个程序执行控制单元 一条执行路径 进程负责的是应用程序的空间的标示 线程负 责的是应用程序的执行顺序 一个进程至少有一个线程在运行 当一个进程中出现多个线程时 就称这个应用程序是多线程应用程序 每个 线程在栈区中都有自己的执行空间 自己的方法区 自己的变量 jvm 在启动的时 首先有一个主线程 负责程序的执行 调用的是 main 函数 主线程执行的代码都在 main 方 法中 当产生垃圾时 收垃圾的动作 是不需要主线程来完成 因为这样 会出现主线程中的代码执行会停止 会去 运行垃圾回收器代码 效率较低 所以由单独一个线程来负责垃圾回收 随机性的原理 因为 cpu 的快速切换造成 哪个线程获取到了 cpu 的执行权 哪个线程就执行 返回当前线程的名称 Thread currentThread getName 线程的名称是由 Thread 编号定义的 编号从 0 开始 线程要运行的代码都统一存放在了 run 方法中 线程要运行必须要通过类中指定的方法开启 start 方法 启动后 就多了一条执行路径 start 方法 1 启动了线程 2 让 jvm 调用了 run 方法 创建线程的第一种方式 继承 Thread 由子类复写 run 方法 步骤 1 定义类继承 Thread 类 2 目的是复写 run 方法 将要让线程运行的代码都存储到 run 方法中 3 通过创建 Thread 类的子类对象 创建线程对象 4 调用线程的 start 方法 开启线程 并执行 run 方法 线程状态 被创建 start 运行 具备执行资格 同时具备执行权 冻结 sleep time wait notify 唤醒 线程释放了执行权 同时释放执行资格 临时阻塞状态 线程具备 cpu 的执行资格 没有 cpu 的执行权 消亡 stop 23 65 创建线程的第二种方式 实现一个接口 Runnable 步骤 1 定义类实现 Runnable 接口 2 覆盖接口中的 run 方法 用于封装线程要运行的代码 3 通过 Thread 类创建线程对象 4 将实现了 Runnable 接口的子类对象作为实际参数传递给 Thread 类中的构造函数 为什么要传递呢 因为要让线程对象明确要运行的 run 方法所属的对象 5 调用 Thread 对象的 start 方法 开启线程 并运行 Runnable 接口子类中的 run 方法 Ticket t new Ticket 直接创建 Ticket 对象 并不是创建线程对象 因为创建对象只能通过 new Thread 类 或者 new Thread 类的子类才可以 所以最终想要创建线程 既然没有了 Thread 类的子类 就只能用 Thread 类 Thread t1 new Thread t 创建线程 只要将 t 作为 Thread 类的构造函数的实际参数传入即可完成线程对象和 t 之间的关联 为什么要将 t 传给 Thread 类的构造函数呢 其实就是为了明确线程要运行的代码 run 方法 t1 start 为什么要有 Runnable 接口的出现 1 通过继承 Thread 类的方式 可以完成多线程的建立 但是这种方式有一个局限性 如果一个类已经有了自 己的父类 就不可以继承 Thread 类 因为 java 单继承的局限性 可是该类中的还有部分代码需要被多个线程同时执行 这时怎么办呢 只有对该类进行额外的功能扩展 java 就提供了一个接口 Runnable 这个接口中定义了 run 方法 其实 run 方法的定义就是为了存储多线程要运行的代码 所以 通常创建线程都用第二种方式 因为实现 Runnable 接口可以避免单继承的局限性 2