《Java核心技术卷Ⅰ》

《Java核心技术卷Ⅰ》阅读笔记，更新中——

第一章 Java程序设计概述

1.1 Java白皮书

1）简单性

2）面向对象

3）分布式

4）健壮性

5）安全性

6）体系结构中立

7）可移植性

8）解释性

9）高性能

10）多线程

11）动态性

1.1.1 简单性

Java可以说是C++的一个纯净版本。Java没有头文件、指针运算、结构、联合、操作符重载、虚基类等。同时C++和Java的语法很相似。

1.1.2 面向对象

Java的面向和C++的面向对象旗鼓相当。Java和C++的不同点在于多重继承，在Java中，取而代之的是接口。与C++相比，Java提供了更丰富的运行时自省功能。[?]

1.1.3 分布式

Java有丰富的库用于处理HTTP和FTP之类的协议，是的访问URL和网上内容很便捷。

1.1.4 健壮性

Java与C/C++最大的不同在于Java采用的指针模型可以消除重写内存和损坏数据的可能性。[?]

Java编译器能够检测许多其他语言中仅在运行时才能够检测出来的问题。

1.1.5 安全性

一开始的Java程序并不安全，存在一些小Bug。

1.1.6 体系结构中立

Java能够生成体系结构中立的目标文件格式(.class)。这是一种编译型代码，它可以在很多处理器上运行。可以在虚拟机上转化为原生机器代码。

解释虚拟机指令肯定比全速运行机器指令慢得多。不过，虚拟机有个选项，可以将执行最频繁的字节码序列转换成机器码，即即时编译(just-in-time compliation)。

1.1.7 可移植性

Java中的int总是32位整数，不像C++中int'大小依据操作系统。
二进制数据以固定的格式进行存储和传输，消除了有关字节顺序的困扰。[?]
字符串采用标准的Unicode格式存储。
很多Java库也能很好地支持平台独立性，无需顾虑底层操作系统。

1.1.8 解释性

Java9 提供了jshell工具来支持类似于逐行执行并能直接看到结果的编程。

1.1.9 高性能

现在的即时编译器已经非常出色，可以和传统编译器相媲美。即时编译器可以监控哪些代码频繁执行，并优化这些代码以提高速度。还能消除函数调用（即“内联”）。即时编译器知道已经加载了哪些类。基于当前加载的类集合，如果一个特定的函数不会被覆盖，就可以使用内联。[?]

1.1.10 多线程

摩尔定律即将走到尽头，我们不在追求更快的处理器，而是着眼于更多的处理器。Java支持多线程。

1.1.11 动态性

Java本质为静态语言，而不是动态语言。动态语言显著的特点是在程序运行时，可以改变程序结构或变量类型，典型的动态语言有Python、ruby、javascript等。Java不是动态语言，但Java具有一定的动态性。[?]

1.2 Java发展简史

Java版本分为三种，标准版（Java SE）、微型版（Java ME）、企业版（Java EE）。

Java版本的更迭

第二章 Java编程环境

2.1 安装Java开发工具包

2.1.1 下载JDK

从Java官网下载JDK ⬇️Java Downloads | Oracle

🌈 JDK、JRE，SE、EE、ME，Java 版本的区别

JDK （Java DevelopmentnKit）（Java 开发工具包）

JRE （Java Runtime Environment）（Java 运行环境）

JDK（Java Development Kit）实际上包含了JRE（Java Runtime Environment）。JDK是Java开发工具集，它包含了用于开发Java应用程序的工具，如编译器（javac），打包工具（jar）等。而JRE则是Java程序的运行环境，它包括Java虚拟机（JVM）和Java类库。

Java SE（Java Standard Edition）是一个广义的术语，它包括了Java的开发工具（JDK），运行环境（JRE），以及其他的一些组件。而JDK（Java Development Kit）是Java SE的一部分。

JDK版本

另外，OpenJDK是Java SE 的一个免费开源实现；LTS（Long Term Support）是长期支持版本。

2.1.2 设置 JDK

需要配置环境变量路径，此步骤省略。

2.2 使用命令行执行Java程序

打开终端，cd到java文件目录下
输入命令
```
javac Welcome.java
java Welcome
```

过程解读：

javac程序是一个Java编译器，它将文件 Welcome.java 编译成 Welcome.class 字节码文件。Java 程序启动Java虚拟机，虚拟机执行字节码文件。

2.3 JShell 的使用

⭐ 启动JShell

只需要在终端窗口输入 jshell即可

⭐ 使用JShell

可以输入"Core Java".length()可以得到结果，可以使用 Math.，然后加个Tab键，可以得到方法列表。

第三章 Java的基本程序设计结构

3.1 分析一个简单的Java程序

public class Welcome
{
   public static void main(String[] args)
   {
      System.out.println("We will not use 'Hello, World!'");
   }
}

分析如下：

3.2 注释

⭐注释总共有三种：//、/* */、/** */ ( 用于生成文档注释 )

3.3 数据类型

Java是一种强类型语言。
Java中有8种基本类型，其中有4种整型 int、short、long、byte、2种浮点类型 float、double、1 种字符类型char和1 种表示真值boolean。

3.3.1 整型

类型	存储需求	取值范围
int	4字节	-2147483648 ~ 2147483647
short	2字节	-32768 ~ 32767
long	8字节	-9223372036854775808 ~ 9223372036854775808
byte	1字节	-128 ~ 127

通常情况下使用int
各种数据类型的取值范围是固定的
长整型有个后缀L或l。十六进制有个前缀0x或0X。八进制前有个前缀0。加上前缀0b或者0B还可以写二进制数。
可以为数字字面量添加下划线，比如1_000_000。Java编译器会去除这些下划线。
Java没有无符号（unsigned）形式的 int、long、short或byte类型。

🧐 C和C++中的整型位数

16位系统：通常，int是16位（2字节），long是32位（4字节）。

32位系统：在许多32位系统（如Windows和Unix）上，int和long都是32位（4字节）。

64位系统：在64位系统上，int通常是32位（4字节），但long的大小可能因系统而异。在Unix和Unix-like系统（如Linux和macOS）上，long通常是64位（8字节），这被称为LP64或4/8/8模型1。然而，在Windows上，long仍然是32位（4字节），这被称为LLP64或4/4/8模型。

(AI 回答)

3.3.2 浮点类型

类型	存储需求	取值范围
float	4字节	大约 ±3.4x10^38（6~7位有效数字）
double	8字节	大约 ±1.79x10^308（15位有效数字）

很少情况使用float类型
float类型的数值后有个后缀F或f；没有后缀F的浮点类型总是默认为double类型。在double类型后加上D或d是可选的。
浮点数计算可能的出错情况：
- 正无穷大
- 负无穷大
- NaN （不是一个数）

🚨 **如何判断一个数是否等于 Double.NaN **

if (x == Double.NaN) // is never true ，因为所有的NaN的值都认为是不同的

if (Double.isNaN(x)) // check whether x is "not a number"

3.3.3 char类型

char 类型的字面量要用单引号'A'括起来。

这里涉及到字节编码的问题，未给出解释[?]

3.3.4 boolean 类型

boolean类型有两个值：false和true。整型值和布尔值之间不能相互转换。

🚨 在C++中，数值甚至指针都可以代替布尔值。0或者nullptr相当于false，非0或者非nullptr相当于true。在Java中均不成立。

3.4 变量与常量

3.4.1 变量

在Java中，全局变量（也称为成员变量或字段）和静态变量在声明时可以不进行初始化，系统会根据它们的数据类型自动赋予默认值。而局部变量（在方法或代码块中声明的变量）必须在使用前进行初始化。
在Java10开始，可以使用关键字var而无需指明类型。
```
var greeting = "hello"; // greeting is a String
```
C/C++区别变量的声明和定义，例如：
```
int i = 10; // 这是一个定义

extern int i; // 这是一个声明
```
在Java中，不区别变量的声明和定义。

3.4.2 常量

在Java中，使用关键字final指示常量。使用final的变量只能被赋值一次。
创建一个常量以便在类的多个方法中使用，这些常量称为类常量，可以使用关键字static final设置。
const 是Java保留的关键字，目前并未被使用

3.4.3 枚举类型

示例：

public enum Day {
    SUNDAY, MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY
}

3.5 运算符

🚨 Java中不适用逗号运算符，这一点与C++不同。

3.5.1 算数运算符

Java中的除法与C++很相似，如果两个操作数都为整数时，/表示整数除法，否则，表示浮点数除法。

3.5.2 数学函数与常量

在Java中，没有完成幂运算的运算符。（C++也木有，Python有两个**表示幂运算）

这里还有很多需要注意的问题，比如 n % 2，当n为负数时，使用floorMod方法进行处理；静态导入import static java.lang.Math.*而使用sqrt(PI)；溢出会报错的Math.multiplyExact等，这里没有过多解释。

3.5.3 数值类型之间的转换

数值类型之间的合法转换

3.5.4 强制类型转换

一个强制类型转换的例子：int nx = (int) x;
如果想舍入一个浮点数来得到最接近的整数，可以使用Math.round()方法。
不要想着使用强制类型转化将boolean类型与数值类型转换，就算有需要，请使用b ? 1 : 0。

3.5.5 赋值和自增自减运算符

和C++相同，支持类似于x += 4、n++等，不再赘述。

3.5.6 关系、boolean运算符、条件运算符

和C++相同，不再赘述。

3.5.7 switch 表达式（Java12、14增添功能）

格式:

int num = switch (season)
{
	case "", "", "" -> 6;
	case "" -> 5;
	default: -1;
}

从Java 12开始，引入了一种新的switch表达式，它使用箭头->来代替冒号:。在这种情况下，你不需要使用break语句。从Java14开始，switch表达式可以返回值。

3.5.8 位运算符

支持&（and）、|（or）、^（xor）、~（not），支持使用>>和<<进行左移和右移。

>>和<<与C++有差异 [?]

posted @ 2023-09-24 17:31 vLiion 阅读(75) 评论(0) 编辑收藏举报

刷新页面返回顶部