java学习笔记[前四章]

一    ：Java 发展简史

 

1. Java 是一种语言，具有自己的语法和数据结构

2. Java 来自于 sun ，sun 指的是斯坦福大学网络

3. 具体发展历程

Java的具体发展历程
时间	描述
1991~1995	Sun 为了占领智能消费电子产品市场，由james gosling 负责该项目，来开发 Oak（橡树） 语言
1995	将 Oak 改名为 Java,当时也是window95版本的发布
1996	发布 JDK1.0
1997	发布 JDK1.1
1998	发布 JDK1.2， 将该版本命名为 J2SDK , 将 Java更名为 Java 2
1999	1999 将 java 分为三大块： J2SE (Java 标准版)、 J2EE（Java 企业版） 、J2ME(Java 微型版本<android>)
2000	发布 J2SE1.3
2002	发布 J2SE1.4
2004	此时不再叫 J2SE1.5,叫 5.0
2005	2005 Java 10 周年，将 J2SE 改为 J AVA SE、将 J2EE 改为  J AVA EE、 将 J2ME 改为 J AVAME
2006	发布 J AVA SE 6
2011	7 月 J AVASE 7
最新	JavaOne大会上透露Java8，java9计划

 

java 分为三个技术平台：JAVASE(是JAVAME,JAVAEE的基础),JAVAME,JAVAEE

二     ：Java 语言特性

简单性

面向对象

可移植性（一次编译，到处运行）JVM

健壮性（自动垃圾回收机制，GC）

多线程

三    : java 的运行步骤

1：编写代码

首先把我们想要计算机做的事情，通过 Java 表达出来，写成 Java 文件，这个过程就是 编写代码的过程。如上图所示的 Hello.java 文件。

2：编译

写完 Java 代码后，机器并不认识我们写的 Java 代码，需要进行编译成为字节码，编译 后的文件叫做 class 文件。如上图所示的 Hello.class 文件。

3：类装载 ClassLoader

类装载的功能是为执行程序寻找和装载所需要的类。 ClassLoader能够加强代码的安全性，主要方式是：把本机上的类和网络资源类相分离， 在调入类的时候进行检查，因而可以限制任何“特洛伊木马”的应用。

4：字节码（byte-code）校验

功能是对 class 文件的代码进行校验，保证代码的安全性。 Java 软件代码在实际运行之前要经过几次测试。JVM 将代码输入一个字节码校验器以 测试代码段格式并进行规则检查－－检查伪造指针、违反对象访问权限或试图改变对象类型 的非法代码。 注意----所有源于网络的类文件都要经过字节码校验器 字节码校验器对程序代码进行四遍校验，这 可以保证代码符合JVM 规范并且不破坏系统 的完整性。如果校验器在完成四遍校验后未返回出错信息，则下列各点可被保证： - 类符合JVM规范的类文件格式 - 无访问限制异常 - 代码未引起操作数栈上溢或下溢 - 所有操作代码的参数类型将总是正确的 - 无非法数据转换发生，如将整数转换为对象引用 - 对象域访问是合法的  
5：解释（Interpreter）

可是机器也不能认识 class 文件，还需要被解释器进行解释，机器才能最终理解我们所 要表达的东西。

6：运行

四      ：Java 技术三大特性    

1：虚拟机                                                                   

      Java 虚拟机 JVM（Java Virtual Machine）在 Java 编程里面具有非常重要的地位，约 相当于前面学到的 Java 运行环境，虚拟机的基本功能如下：

（1）：通过 ClassLoader 寻找和装载 class 文件

（2）：解释字节码成为指令并执行，提供 class 文件的运行环境

（3）：进行运行期间垃圾回收

（4）：提供与硬件交互的平台 Java虚拟机是在真实机器中用软件模拟实现的一种想象机器。Java虚拟机代码被存储 在 .class文件中；每个文件都包含最多一个public类。Java 虚拟机规范为不同的硬件平台 提供了一种编译Java技术代码的规范，该规范使Java 软件独立于平台，因为编译是针对作 为虚拟机的“一般机器”而做。这个“一般机器”可用软件模拟并运行于各种现存的计算机 系统，也可用硬件来实现。编译器在获取Java应用程序的源代码后，将其生成字节码，它是 为JVM生成的一种机器码指令。每个Java解释器，不管它是Java技术开发工具，还是可运行 applets 的Web浏览器，都可执行JVM。

JVM 为下列各项做出了定义
- 指令集（相当于中央处理器［CPU］ ） - 寄存器 - 类文件格式 - 栈 - 垃圾收集堆 - 存储区
JVM 的代码格式由紧缩有效的字节码构成。由 JVM 字节码编写的程序必须保持适当的类 型约束。大部分类型检查是在编译时完成。任何从属的 Java 技术解释器必须能够运行任何 含有类文件的程序，这些类文件应符合 Java 虚拟机规范中所指定的类文件格式。

2：垃圾回收                                                                   

 2.1：什么是垃圾 在程序运行的过程中，存在被分配了的内存块不再被需要的情况，那么这些内存块对程 序来讲就是垃圾。 产生了垃圾，自然就需要清理这些垃圾，更为重要的是需要把这些垃圾所占用的内存资源，回收回来，加以再利用，从而节省资源，提高系统性能。  
2.2：垃圾回收 - 不再需要的已分配内存应取消分配(释放内存) - 在其它语言中，取消分配是程序员的责任 - Java 编程语言提供了一种系统级线程以跟踪内存分配 - 垃圾收集 - 可检查和释放不再需要的内存 - 可自动完成上述工作 - 可在 JVM 实现周期中，产生意想不到的变化

2.3：提示

（1）：在 Java 里面，垃圾回收是一个自动的系统行为，程序员不能控制垃圾回收的功 能和行为。比如垃圾回收什么时候开始，什么时候结束，还有到底哪些资源需要回收等，都 是程序员不能控制的。 （2）：有一些跟垃圾回收相关的方法，比如：System.gc() , 记住一点，调用这些方法， 仅仅是在通知垃圾回收程序，至于垃圾回收程序运不运行，什么时候运行，都是无法控制的。 （3）：程序员可以通过设置对象为 null，来标示某个对象不再被需要了， 这只是表示这个对象可以被回收了，并不是马上被回收。 

3：代码安全       Java 如何保证编写的代码是安全可靠的呢？

（1）：第一关：编写的代码首先要被编译成为 class 文件，如果代码写得有问题，编译期间 就会发现，然后提示有编译错误，无法编译通过。

（2）：第二关：通过编译关后，在类装载的时候，还会进行类装载检查，把本机上的类和网 络资源类相分离，在调入类的时候进行检查，因而可以限制任何“特洛伊木马”的应用。 （3）：第三关：类装载后，在运行前，还会进行字节码校验，以判断你的程序是安全的。

（4）：第四关：如 果 你 的程序在网络上运行，还有沙箱（Sand Box）的保护，什么是沙箱呢？ 就是如果你的程序没有获得授权，只能在沙箱限定的范围内运行，是 不能够访问本地资源的， 从而保证安全性。

五     ：关键字

Java 中关键字的基本含义

• abstract：表明类或类中的方法是抽象的；

• boolean：基本数据类型之一，布尔类型；

• break：提前跳出一个块；

• byte：基本数据类型之一，字节类型；

• case：在 switch 语句中，表明其中的一个分支；

• catch：用于处理例外情况，用来捕捉异常；

• char：基本数据类型之一，字符类型；

• class：类； • continue：回到一个块的开始处；

• default：用在 switch 语句中，表明一个默认的分支；

• do：用在"do while"循环结构中；

• double：基本数据类型之一，双精度浮点数类型；

• else：在条件语句中，表明当条件不成立时的分支；

• extends：用来表明一个类是另一个类的子类；

• final：用来表明一个类不能派生出子类，或类中的方法不能被覆盖，或声明一个变 量是常量；

• finally：用于处理异常情况，用来声明一个肯定会被执行到的块；
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• float：基本数据类型之一，单精度浮点数类型；

• for：一种循环结构的引导词；

• if：条件语句的引导词；

• implements：表明一个类实现了给定的接口；

• import：表明要访问指定的类或包；

• instanceof：用来测试一个对象是否是一个指定类的实例；

• int：基本数据类型之一，整数类型；

• interface：接口；

• long：基本数据类型之一，长整数类型；

• native：用来声明一个方法是由与机器相关的语言(如 C/C++/FORTRAN 语言)实现的；

• new：用来申请新对象；

• package：包；

• private：一种访问方式：私有模式；

• protected：一种访问方式：保护模式；

• public：一种访问方式：公共模式；

• return：从方法中返回值；

• short：基本数据类型之一，短整数类型；

• static：表明域或方法是静态的，即该域或方法是属于类的；

• strictfp：用来声明 FP-strict(双精度或单精度浮点数)表达式，参见 IEEE 754 算 术规范；

• super：当前对象的父类对象的引用； • switch：分支结构的引导词；

• synchronized：表明一段代码的执行需要同步； • this：当前对象的引用；

• throw：抛出一个异常； • throws：声明方法中抛出的所有异常；

• transient：声明不用序列化的域；

• try：尝试一个可能抛出异常的程序块 • void：表明方法不返回值；

• volatile：表明两个或多个变量必须同步地发生变化；

• while：用在循环结构中； • assert：声明断言；

• enum：声明枚举类型；  
1：所有关键字都是小写的

2：goto 和 const 不是 Java 编程语言中使用的关键字，但是是 Java 的保留字，也就是 说 Java 保留了它们，但是没有使用它们。true 和 false 不是关键字，而是 boolean 类型 直接量

3：表示类的关键字是 class

1：什么是标识符 在 Java 编程语言中，标识符是赋予变量、类或方法的名称。  

2：标识符命名规则 命名规则如下：

（1）：首字母只能以字母、下划线、$开头,其后可以跟字母‘下划线、$和数字 示例：$abc 、 _ab 、ab123 等都是有效的

（2）：标识符区分大小写 （事实上整个 Java 编程里面都是区分大小写的）   abc 和 Abc 是两个不同的标识符

（3）：标识符不能是关键字 （4）：标识符长度没有限制  

3：标识符命名建议

（1）：如果标识符由多个单词构成，那么从第二个单词开始，首字母大写 示例：isText 、 canRunTheCar 等

（2）：标识符尽量命名的有意义，让人能够望文知意 （3）：尽量少用带$符号的标识符，主要是习惯问题，大家都不是很习惯使用带$符号的 标识符；还有在某些特定的场合，$具有特殊的含义

（4）：由于 Java 语言使用 Unicode 字符集，所以字母包括： v ‘A’-‘Z’和‘a’-‘z’； v Unicode 字符集中序号大于 0xC0 的所有符号； v Unicode 字符集支持多种看起来相同的字母； v 建议标识符中最好使用 ASCII 字母

（5）：标识符不应该使用中文，虽然中文标识符也能够正常编译和运行，其原因如上一 点讲到的：是把中文当作 Unicode 字符集中的符号来对待了。

例如如下程序是可以正常编译和运行的，但是不建议这么做：

public class Test { 

　　 public static void main(String[] args) {  

　　　　String Java私塾 = "中文标识符测试";  

　　　　 System.out.println("Java私塾=="+Java私塾);

　　  }

}  
运行结果：Java 私塾==中文标识符测试  

 

六    ：基本数据类型

Java 数据类型的分类 Java 里面的数据类型从大的方面分为两类，一是基本数据类型，一是引用类型。                
1：Java 中的基本数据类型                                                               
Java 中的基本数据类型分为八个原始数据类型，原始类型可分为四种：

（1）：整数型：byte、short、int、long

（2）：浮点型：float、double

（3）：字符型：char

（4） ：逻辑型 ：boolean 

引用数据类型 ：类 ，接口， 数组。

：引用类型是什么                                                                  

一般引用类型（reference type）指向一个对象，不是原始值，指向对象的变量是引用 变量。 在 Java 里面除去基本数据类型的其它类型都是引用数据类型

java 里面的转义字符

转义字符是指，用一些普通字符的组合来代替一些特殊字符，由于其组合改变了原来字 符表示的含义，因此称为“转义”。

常见的转义字符：

\n 回车(\u000a)   

\t 水平制表符(\u0009)   

\b 空格(\u0008)   

\r 换行(\u000d)   

\f 换页(\u000c)   

\' 单引号(\u0027)   

\" 双引号(\u0022)   

\\ 反斜杠(\u005c) 

逻辑型：boolean                                                              

逻辑值有两种状态，即人们经常使用的“on”和“off” 或“true”和“false”或“yes” 和“no”，这样的值是用 boolean 类型来表示的。

boolean 有两个文字值，即 true 和 false。

以下是一个有关 boolean 类型变量的声明和初始化： boolean truth = true; //声明变量 truth                

注意──在整数类型和 boolean 类型之间无转换计算。有些语言（特别值得强调的是 C 和 C++）允许将数字值转换成逻辑值（所谓“非零即真”）,这在 Java 编程语言中是不 允许的；boolean 类型只允许使用 boolean 值（true 或 false）。  
注意：Java 中不可以直接将整数类型和逻辑类型转换

声明和赋值                                                                 

什么是声明

声明为 Java 程序实体引入标识符，能够使用这些名字访问到这些实体，

声明实体包括： 类名、属性名、方法名、变量名、参数名、接口名等等。其实简单点说就是定义某个东西并 对外宣称它。  
什么是赋值

赋值就是为一个声明的变量或者常量赋予具体的值，也就是赋予值的意思。使用一个等 号”=”来表示。 示例： int a = 5; 这句话的意思就是，声明一个类型为 int 的变量 a，并将它赋值为 5。  
字符串型  String                                                 

字符型只能表示一个字符，那么多个字符怎么表示呢？ Java 中使用 String 这个类来表示多个字符，表示方式是用双引号把要表示的字符串引起 来，字符串里面的字符数量是任意多个。字符本身符合 Unicode 标准，且上述 char 类型的 反斜线符号（转义字符）适用于 String。与 C 和 C++不同，String 不能用 \0 作为结束。String 的文字应用双引号封闭，如下所示： “The quick brown fox jumped over the lazy dog.”

什么是常量                                                                   

常量是值不可以改变的标识符。 对常量的定义规则：建议大家尽量全部大写，并用下划线将词分隔。

如：JAVASS_CLASS_NUMBER ，FILE_PATH 2

什么是变量                                                                    

变量是值可以改变的标识符，用来引用一个存储单元，用标识符来表示，可以通过操作 变量来操作变量所对应的内存区域或值块的值。 

变量是标识符 也就是说变量本质上是标识符，但是不是所有的标识符都是变量。

值可以改变 一定是值可以改变的这些标识符才被称为变量，注意是可以改变，不是一定要改变。

变量的定义规则 （1）：遵从所有标识符的规则 （2）：所有变量都可大小写混用，但首字符应小写 （3）：尽量不要使用下划线和$符号

七      运算符:

 

1：算术运算                                                                           

算术运算是指：＋、－、*、/  等基本运算 需要注意的是： ％是求 mod 运算； 整数的除法要小心： 5/2 = 2     // 不是 2.5 

2：比较运算                                                                            

比较运算是指：>、<、>=、<=、==、!= 等类似运算 需要注意的是： 字符可以比较大小；（用它们的 ascii 码，化为整数） 小心浮点数的相等比较 instanceof 也是一个比较运算，用来判断一个对象是否属于某个类。

3：逻辑运算                                                                           

运算符&& ( 定义为“与”)和||（定义为“或”）执行布尔逻辑表达式
&&当第一个子表达式是假 时，第二个子表达式被跳过，而且当第一个子表达式是假时，整个表达式将总是假，所以不 必考虑第二个子表达式的值。

如果使用||运算符，而且第一个表达式返回真， 则 第二个表达式不必求值，因为整个表达式已经被认为是真。
4：++、---运算                                                                             
 ++运算相当于：运算的变量加 1，如：x++ 等同于  x=x+1;
 --运算恰好相反，相当于运算的变量减 1

5：=赋值运算                                                                             
 x=5 相当于把 5 这个值赋给变量 x

6：用加号（+）进行串链接                                                               

运算符 +  能够进行 String 对象的链接并生成一个新的 String：        

String salutation = "Dr. ";        

String name = "Jack " + "Arthur";        

String title = salutation + name;      

最后一行的结果是：         Dr. Jack Arthur 如果+运算符中有一个自变量为 String 对象，则其它自变量将被转换成 String。所有 对象都可被自动转换成 String，尽管这样做的结果可能是意义含糊的。不是串的对象是通 过使用 toString() 成员方法而转换成串的等价物的。  
7：三目运算 ？：                                                               

三目运算符?:表达的是：判断问号前面的条件表达式是否为真，如果为真，返回冒号前 面的值，否则返回冒号后面的值。

八   ：程序流程控制

if, else 语句的基本句法是：     

if (布尔表达式)｛       

　　　　语句或块；    

｝  else  ｛        

　　 语句或块；    

　　｝           

for 循环的句法是：         

for (初值表达式; boolean 测试表达式; 改变量表达式)｛
            语句或语句块
         ｝   

do 循环的句法是：
         do ｛
            语句或块；
         ｝while (布尔测试);

while 循环的句法是：
            while  (布尔表达式) ｛
               语句或块         
｝

九      对象，包，类

类是对象的抽象，对象是类的实例；

对象是由属性和行为组成；

对象的每个属性被表示为类中的一个成员变量；

属性是对象所具有的特征，而行为是对象可以做的动作；

类是具有相同属性和行为的一组对象的集合；

类是java程序的基本构造单元，java程序中所有的语句都出现在一个类中。

 

 Java 类的定义形式                                                               

一个完整的 Java 类通常由下面六个部分组成：

包定义语句

import 语句

类定义{ 

成员变量 构造方法  成员方法

}

其中：只有类定义和“{}”是不可或缺的，其余部分都可以根据需要来定义。

包是什么
在 Java 中，包是类、接口或其它包的集合，包主要用来将类组织起来成为组，从而对 类进行管理。

包对于下列工作非常有用：                   
（1） ：包允许您将包含类代码的文件组织起来，易于查找和使用适当的类。 

（2） ：包不止是包含类和接口，还能够包含其它包。形成层次的包空间。

（3）：它有助于避免命名冲突。当您使用很多类时，确保类和方法名称的唯一性是非常困难 的。包能够形成层次命名空间，缩小了名称冲突的范围，易于管理名称。   

从逻辑上讲，包是一组相关类的集合；从物理上讲，同包即同目录。

JDK 中常用的包
java.lang----包含一些 Java 语言的核心类，包含构成 Java 语言设计基础的类。在此包中 定义的最重要的一个类是“Object”，代表类层次的根，Java 是一个单根系统，最终的根就 是“Object”，这个类会在后面讲到。

Java 中如何表达包——package 语句
Java 语言使用 package 语句来实现包的定义。package 语句必须作为 Java 源文件的第一 条语句，指明该文件中定义的类所在的包。若缺省该语句，则指定为无名包，其语法格式为：
package  pkg1[.pkg2[.pkg3…]];          //“[]”表示可选

 类定义                                                                       
Java 程序的基本单位是类，你建立类之后，就可用它来建立许多你需要的对象。Java 把每一个可执行的成分都变成类。
类的定义形式如下：
<权限修饰符> [一般修饰符]  class  <类名> {
            [<属性定义>]
            [<构造方法定义>]
            [<方法定义>]
    }

：什么是构造方法
类有一个特殊的成员方法叫作构造方法，它的作用是创建对象并初始化成员变量。在创 建对象时，会自动调用类的构造方法。

：构造方法定义规则
Java 中的构造方法必须与该类具有相同的名字，并且没有方法的返回类型（包括没有 void）。另外，构造方法一般都应用 public 类型来说明，这样才能在程序任意的位置创建类 的实例－－对象。

：如何使用一个 Java 类                                        
前面学习了如何定义一个类，下面来学习如何使用一个类 1：new 关键字                                                                            

假如定义了一个表示日期的类，有三个整数变量；日、月和年的意义即由这些整数变量 给出。如下所示：       

class MyDate  {      

   int day;        

int month;        

int year;      

}

名称 MyDate 按照大小写的有关约定处理，而不是由语意要求来定。   那 么 怎 么来使用这个类呢：在你可以使用变量之前，实际内存必须被分配。这个工作是 通过使用关键字 new 来实现的。如下所示：       在一个方法体中，声明
      MyDate today;      

today = new MyDate();

这就创建了一个对象。

关键字 new 意味着内存的分配和初始化，new 调用的方法就是类的构造方法。

this.的引用

每个对象可以使用this关键字引用它本身，this.表示对当前对象的引用。