Java韩顺平

慢慢更新

Java概述

什么是程序

程序是有序指令的集合

CMD编译执行Java文件

编译：javac 文件名.java
执行：java 文件名

文件夹地址栏 输入 CMD 弹出本文件夹命令行

Java版本

Java在1995年由SUN公司发布
gosling Java之父
目前Java属于Oracle

目前Java的两个长期支持版本：
Java 8
Java 11
Long-Term-Support (LTS)

标准版：Java SE(Standard Edition)
企业版：Java EE(Enterprise Edition)
小型版：Java ME(Micro Edition)

Java部分特性

1. Java是面对对象(oo)
2. Java是健壮的
3. Java是可跨平台的 [一个编译好的 .class 文件可以在多个系统下运行]
4. Java是解释型语言

• 解释型和编译型语言区别：
  解释型语言：将代码翻译成机器语言
  编译型语言：将代码编译为一个独立文件, 可以直接运行

解释型：JavaScript、PHP、Java、Python
编译型：C、CPP

Java开发工具

• 文本编辑器：
  VSC
  Sublime Text
  Vim
  Atom

• IDE：
  JetBrains IDEA
  Eclipse
  MyEclipse

初学推荐使用文本编辑器 方便熟悉Java基本代码格式

JDK

• JVM (Java Virtual Machine)
  一个虚拟的计算机 对于不同平台有不同的虚拟机
  Java虚拟机屏蔽了底层运行平台的差别 实现了"一次编译, 到处执行"

• Java文件运行
  xx.java → 编译 javac → xx.class → 运行 java → 不同平台

• JDK和JRE
  JDK(Java Development Kit) Java开发工具包
  JDK=JRE+Java开发工具[bin目录]

• 安装JDK时 默认安装JRE
  JRE(Java Runtime Environment) Java运行环境
  JRE=JVM+Java的核心类库

• 如果只需要运行开发好的Java程序 计算机中只需要安装JRE

• JDK、JRE和JVM的关系
  JDK = JRE + 开发工具集
  JRE = JVM + Java SE标准类库

安装的JDK = JVM + Java SE标准类库 + 开发工具集

JDK 用于开发
JRE 用于运行

下载、安装JDK

• 安装路径不要有中文或特殊符号
• JRE可以选择性安装

配置环境变量

检查Java是否配置好

1. Win + R 输入 cmd
2. 在打开的命令行中输入 javac 查看是否报错

报错的原因：因为没有配置全局环境变量, 所以在输入指令时, 只会在DOS命令行默认文件夹中找javac编译器.
解决：
1.在java的bin文件夹中打开cmd输入javac
2.为了在任意文件夹中都能打开jdk, 所以我们需要配置Java的全局变量

配置环境变量的过程

1. 我的电脑-属性-高级系统设置-环境设置
2. 添加"JAVA_HOME" 环境变量, 指向JDK的安装目录"<目录地址>"
3. 编辑 path环境变量, 添加"%JAVA_HOME%\bin"
4. 再次打开DOS命令行, 输入javac, 检查是否配置成功

path路径中 使用 ";"(分号)隔开不同的项目

配置多个

• 比如把JDK8新建为"JAVA_HOME8", JDK11新建为"JAVA_HOME11". 同时保留"JAVA_HOME"并让"JAVA_HOME"指向"%JAVA_HOME8%" 或是 "%JAVA_HOME11%". 在需要切换版本时, 只需要更改"%JAVA_HOME<版本号>%"指向的版本号了.

https://www.cnblogs.com/zhanglongxin233/p/13170094.html

用户变量与系统变量
用户变量：仅针对该用户
系统变量：整个电脑的所有用户都可以使用

Java快速入门

// 演示Java的开发步骤
 
// 1. public class Hello 表示 这个类叫 Hello, 作为一个public公有类被创建
// 2. Hello{} 表示一个类的开始和结束
// 3. public static void main(String[] args) 表示一个主方法, 即程序的入口
// 4. main() {} 表示方法的开始和结束
// 5. System.out.println("Hello, World."); 表示换行输出双引号中的文字Hello, World. 到屏幕上
// 6. ; (引号) 表示语句结束
 
public class Hello {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, World.");
    }
}

• 此时, 仅使用文本编辑工具是无法运行代码的. 需要将 .java文件 转换为 .class文件
• 在 .java文件 的地址栏直接输入 "javac Hello.java" 结果发现报错
• 因为代码文件中的注释是中文, 默认的编码格式会导致报错
• 将文本保存为GKB格式, 就可以编译了.
• 编译好后, 输入"java Hello"即可

可以利用上下的方向键, 来回切换在DOS命令行中输入的指令

如果在运行Hello.class时, 输入"java Hello.class"编译器反而会认为想要运行的是Hello.class这个名字的类, 然而我们的java类名为Hello, 并不是Hello.class.

Java运行机制

.java 文件 → .class文件 → 输出结果
源文件 字节码文件
javac编译 → java 运行 → 输出

什么是运行

1. 有了可执行的 java程序 (.class字节码文件)
2. 通过运行工具 java.exe 对 字节码文件 进行执行, 本质就是 .class 装载到 jvm机 执行

• 如果程序出错, 就不会生成 .class 文件, 该文件为 字节码文件
• 如果修改了 java程序 则需要生成新的 .class文件, 才能执行生效

Java 开发注意事项和细节说明

1. Java源文件以 .java 为 扩展名 源文件的组成部分是 类(class)
2. Java应用程序的执行入口是main()方法. 它有固定的书写格式：

public static void main(String[] args) {}

3. Java语言 严格区分大小写
4. Java方法 由一条条语句构成 每条语句由 ";" 结束
5. 大括号都是成对出现的, 缺一不可. (要习惯先写 {} 再写代码)
6. 一个源文件中最多只能有一个public类. 其他类的个数不限
7. 每一个类编译后都对应一个.class文件
8. 一个源文件包含一个 public类, 则文件名必须按照该类的类名命名
9. 一个源文件中最多只能有一个public类. 其他类的个数不限, 也可以将 mian方法 写在 public类 中, 然后指定运行 非public类 这样 入口方法就是 非public 的 main方法

学习方法

1. 学习要求：

   1. 工作需要
   2. 跳槽, 对方的要求
   3. 技术追求

2. 查看是否能用传统技术解决问题：

   1. 能解决, 但是不完美
   2. 解决不了

在使用新技术时, 首先查看能带来什么新的优势

3. 需要掌握的新技术和知识

4. 先学习新技术或知识点的基本语句和基本语法. 不要考虑细节. 先能实现, 面试再背八股和细节

5. 快速入门案例(基本程序, crud) 这时候能用了, 具体细节和深入再循序渐进学习

6. 开始考虑研究技术的注意事项/使用细节/使用规范/如何优化

Java转义字符

常用转义字符：

• \t : 制表符, 对齐
• \n : 换行符
• \ : 一个\
• " : 一个"
• \r : 一个回车

public class ChangeChar {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("北\t上\t广\t深\t"); // 制表符
        System.out.println("\n"); // 换行
        System.out.println("\\\n"); // 输出\
        System.out.println("\"\n"); // 输出"
        System.out.println("C:\\Windows\\System32\\cmd.exe"); // 输出文件地址
        System.out.println("\r"); // 输出一个回车. 
    }
}

一个""(字符串)的文字必须在同一行, 如果一个字符串不在同一行, 则会报错.

\r 如果输入的字符没有另起一行, 则回车后的字符会覆盖本行原来的字符;
\r\n 则能保留本行的文字, 并且另起一行输出新文字

课堂练习

public class Exercise {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("书名\t作者\t价格\t销量\n三国\t罗贯中\t120\t10");
    }
}

初学易犯错误

1. DOS命令行找不到文件
   • 源文件名不存在或者写错, 或打开的路径错误

错误: 找不到文件: Exercse.java
用法: javac <选项> <源文件>
使用 --help 可列出可能的选项

2. 主类名与文件名不一致
   • 声明的public的主类应与文件名一致

Exercise.java:1: 错误: 类 Exercise1 是公共的, 应在名为 Exercise1.java 的文件中声明
public class Exercise1 {
^
1 个错误

3. 缺少分号
   • 编译失败, 注意报错. 根据报错信息改错

Exercise.java:3: 错误: 需要';'
System.out.println("书名\t作者\t价格\t销量\n三国\t罗贯中\t120\t10")
^
1 个错误

4. 总结：Java要求按照语法规则编写代码. 如果违反代码规则, java编译器就会报错. 所以要学着去阅读报错信息
   1. 1和l的误判
   2. 0和o的误判
   3. 英文字符和中文字符的混淆 ("非法字符")
   4. void→viod, main→mian 单词拼写错误 ("找不到符号")
   5. 逻辑错误(语法编译正常, 但是代码无法按照预想的结果执行)
   6. 环境错误(JDK版本不同;操作系统不同;系统权限)

注释

用于解释说明程序的文字. 注释提高了代码的可读性;
注释是一个程序员必须具有的良好习惯

1. 单行注释
2. 多行注释
3. 文档注释
   1. 注释内容可以被JDK提供的工具 javadoc 所解析, 生成一套以网页文件形式体现的该程序的说明文档
   2. 命令：javadoc -d d<文件路径> -javadoc标签
   3. 具体所有命令可以查看 javadoc标签

/**
 *  @author turbospace
 *  @version 0.01
 */
 
public class Comment {
    public static void main(String[] args) {
        //单行注释
        // System.out.println("单行注释");
 
        /*  
            多行注释
        */
    }
}
 
```cmd
cmd> javadoc -d d: Program -author -version Comment.java 

注意：

• 被注释的文字会被JVM忽略
• 多行注释不允许嵌套多行注释

Comment.java:10: 错误: 非法的表达式开始

代码规范

1. 类、方法的注释, 要用 JavaDoc 的方式写
2. 非JavaDoc 的注释, 往往是给代码维护时写的, 为了告诉别人代码的逻辑和思路
3. 使用 tab 实现缩进, 默认整体向右边移动使用 shift+tab (不同的IDE快捷键不同, 所以更换IDE还是有一定使用成本的)
4. 运算符 和 = 两边习惯性各加一个空格
5. 源文件使用 UTF-8 编码
6. 行宽不要超过 80 字符
7. 代码编写 次行风格 和 行尾风格

public class EndOfLine {
   public static void main(String[] args){
 
   }
}

public class NextLine 
{
   public static void main(String[] args)
   {
 
   }
}

DOS命令

Dos：Disk Operating System 磁盘操作系统.

相对路径 与 绝对路径

• 相对路径：以当前文件所在的目录为参照，链接到目标文件资源(或文件夹)的路径
  • 例 ../Program/JavaVsc
• 绝对路径：目录下的绝对位置，直接到达目标位置，通常是从盘符开始的路径
  • 例 D:/Program/JavaVsc

常用dos命令：

1. 查看当前目录 dir

2. 切换盘符 cd /D 盘符:

3. 上级目录 cd ..

4. 根目录 **cd \ **

5. 创建目录 md

6. 删除目录 rd

7. 打开目录 cd

8. 复制 copy

9. 删除文件 del

10. 输入内容到文件 echo

11. 剪切 move

12. 查看所有子集目录 tree <路径>

13. 清屏 cls

14. 退出 exit

文件夹 = 目录

作业

1. 编写 Hello, World 程序
2. 将个人基本信息打印到命令台上输出, 各条信息分别占一行
3. JDK, JRE, JVM 的关系
4. 环境变量 path 的配置及其作用
5. Java 编写的步骤
6. Java 编写的 7 个规范
7. 初学Java的易犯错误

/**
 *  @Author turbospace
 */
 
public class Homework{
    public static void main(String[] args) {
        // 1.编写 Hello, World 程序
        System.out.println("Hello, World.");
        
        //2.将个人基本信息打印到命令台上输出, 各条信息分别占一行
        System.out.println("姓名\t性别\t住址\n胡图图\t男\t翻斗大街翻斗花园二号楼1001室");
 
        /* 3.JDK, JRE, JVM 的关系
            JDK：JRE + Java 开发工具
            JRE：JVM + 核心类库
            JVM：Java虚拟机
         */
 
        /*  4.环境变量 path 的配置及其作用
            此电脑→右键属性→高级系统设置→环境变量→用户变量/系统变量
 
            JAVA_HOME：指向Java的根目录
            path：%JAVA_HOME%\bin
 
            % 表示引用. 属于相对引用
            相对引用的优势：当JDK目录地址变动时, 无需更改path中引用的地址, 直接更改JAVA_HOME中的地址即可
            
            用户变量：仅当前用户可以使用
            系统变量：此计算机下的所有用户都可以使用
 
            path 配置环境变量, 是为了便于在任何目录下都能使用 JDK 编译和运行程序
         */
 
        /*  5.Java 编写的步骤
                1.编写java的源代码
                2.javac 编译, 得到对应的 .class 字节码文件
                3.java运行, 本质就是将 .class 文件 加载到 JVM 中运行
         */
 
        /*  6.Java 编写的 7 个规范
                1. 类、方法的注释, 使用 javadoc 的方式
                2. 非 javadoc 的注释 是对代码的说明 (即给程序之后的维护使用) 说明代码的业务逻辑和思路
                3. 使用 tab 规范代码格式
                4. 运算符 和 = 两边要习惯性两边加上空格
                5. 源文件使用 UTF-8 编码
                6. 行宽字符不要超过 80 字符
                7. 代码编程的风格 次行风格 和 行尾风格
         */
 
        /*  7.初学Java的易犯错误
                1. 编译或运行 找不到文件. 找对文件名
                2. 主类名和文件夹名称不一致
                3. 语句缺少 ;
                4. 拼写错误：常见关键词拼错 字母混淆
 
         */
    }
}

变量

为什么需要变量

• 变量是程序的基本组成单位

不论是使用哪种高级程序语言编写程序, 变量都是其程序的基本组成单位

class Test {
   public static void main(String[] args) {
      int a = 1;  //定义一个名为 a 的 int 类型的变量, 并值初始化为1 
      int b = 3;  //定义一个名为 b 的 int 类型的变量, 并值初始化为3 
      b = 89;     //将 值89 赋给 变量b
      System.out.println(a);
      System.out.println(b);
   }
}

变量有三个基本要素：类型、名称、值
定义变量→在内存中分配空间, 变量名指向这个内存空间

变量的介绍

• 概念：变量相当于内存汇总一个数据存储空间的表示
• 使用基本步骤
  1. 声明变量
  2. 赋值
  3. 使用

变量的使用注意事项

1. 变量表示内存中的一个存储区域 [不同的变量, 类型不同, 占用的空间大小不同]
2. 该区域有自己的 名称<变量名> 和 类型<数据类型>
3. 变量必须先声明, 后使用
4. 该区域的数据可以在同一类型范围内不断变化
5. 变量在同一个作用域内不能重名
6. 变量 = 变量名 + 值 + 数据类型

加号使用

1. 左右两侧 数值型 → 加法运算
2. 左右两侧 一方数值型 一方字符串型 → 拼接运算

数据类型

每一种数据都定义了明确的数据类型, 在内存中分配了不同大小的内存空间

• 基本数据类型

  • 数值型
    • 整数类型：(byte[1], short[2], int[4], long[8])
    • 浮点类型：(float[4], double[8])
  • 字符型(char), 存放单个字符
  • 布尔型(boolean). true, false

• 引用数据类型

  • 类(class)
  • 接口(interface)
  • 数组( [] )

说明：

1. Java数据类型分为：基本数据类型、引用数据类型
2. 基本数据类型(8种)：byte, short, int, double, float, double | char, boolean
3. 引用类型(3种)：class, interface, array

整数类型

Java的整数类型用于存放整数值

类型	占用空间	范围
byte	1B	-128~127
short	2B	-32768~32767
int	4B	-2147483648~2147483647
long	8B	-263~263-1

1字节 = 2^8 = 256
11111111~01111111
负数可以8位均为1为 -128(11111111)
正数不能8位均为1为 127(01111111)
因为最左侧1和0为符号位
最高位 0表示正, 1表示负

整型使用细节

1. Java各整数类型有固定的范围和字段长度, 不受具体OS的影响, 以保证Java程序的可移植性
2. Java的整型常量 默认 为 int型, 声明 long型 则常量后需要加 "l" 或 "L"
3. Java的整型常量声明为int型, 除非不足以表示才使用long
4. bit, 计算机中最小的存储单位. byte, 计算机中基本存储单元 1 Byte = 8 bit

浮点类型

Java的浮点类型可以表示一个小数

分类:

类型	占用空间	范围
float	4B	-3.403E38 ~ 3.403E38
double	8B	-1.798E308 ~ 1.798E308

说明：

1. 关于浮点数在机器中存放的简单说明：浮点数 = 符号位 + 指数位 + 尾数位
2. 尾数部分可能丢失, 造成精度损失(小数都是近似值)

浮点使用细节

1. 与整型类似, Java浮点类型也有固定的范围和字段长度. 不受OS的影响
2. Java的浮点数常量默认 double型, 声明 float型 则需在常量后加 "f" 或 "F"
3. 浮点型常量有两种表示形式
   1. 十进制形式：1, 1.2F,
   2. 科学计数法形式：5.12e2[5.12*10的2次方], 5.12e-2[5.12/10的2次方]
4. 通常应使用 double型, 因为 double 比 float 更精准
5. 注意浮点数使用陷阱
   1. 计算后的浮点数是 一个近似的结果, 不能直接比较
   2. 但是可以通过和 理想值求差值 当差值小于一定范围时(一般是极小的范围) 则可以认为两数相等
   3. 但是 直接赋值的浮点数 是可以直接判断的