Java快速入门
你好,世界!
源代码组织方式
Java程序由package+class组成,package对应目录的相对路径,class对应文件,如
E:\Workspaces\MyEclipse 10\JavaStudy\src\com\happyframework\javastudy\hello\Hello.java
package com.happyframework.javastudy.hello; public final class Hello { public static void hello(){ System.out.println("hello!"); } }
关于class有如下几点规则:
- 文件的名字必须和class的名字一致(public级别的class名字)。
- 文件必须只包含一个public访问基本的class(可以包含多个非public级别的class)。
- package名字必须和目录一致。
入口方法
App.java
public class App { public static void main(String[] args) { com.happyframework.javastudy.hello.Hello.hello(); } }
最终的项目结构
数据类型
8种原子类型
- 整数类型:byte、short、int和long。
- 小数类型:float和double。
- 字符类型:char。
- 布尔类型:bool。
除此之外的是interface、class和array。
小数类型的常量默认是double类型,声明float类型的常量需要使用F作为后缀。
public class Program { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { float age = 28.0F; System.out.println(age); } }
运算符
- 算术运算符:+、-、*、/ 和 %,两个整数相除,结果还是整数。
- 赋值运算符:=、+=、-=、*=、/=、%=、&=、|=、~=、^=、<<=、>>= 、 >>>=、++ 和 --。
- 比较运算符:==、!=、<、<=、> 和 >=。
- 逻辑运算符:&&、|| 和 !。
- 位运算符:&、|、~、^、<<、>> 和 >>>。
字符串
String是拥有“值语义”的引用类型,字符串常量实现了“享元模式”,equals会按照内容进行比较,==按照地址比较。
public class Program { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { String x = "段光伟"; String y = new String("段光伟"); System.out.println(x.equals(y)); // true System.out.println(x == y); // false } }
为了高效的修改字符串Java引入了StringBuffer。
{ StringBuffer sb = new StringBuffer() .append("段") .append("光") .append("伟"); System.out.println(sb.toString()); }
数组
声明语法
DataType[] name 或 DataType name[]。
初始化语法
DataType[] name = new DataType[length]。
DataType[] name = new DataType[] { element1, element2, ...elementn }。
DataType[] name = { element1, element2, ...elementn }。
public class Program { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { { String[] strs = { "段", "光", "伟" }; for (String item : strs) { System.out.print(item); } } } }
多维数组
只有不等长多维数组DataType[][],没有DataType[xxx, xxx]。
控制结构
- 条件:if-else if-else、switch-case-default和三元运算符(?:)。
- 循环:while、do-while、for和foreach。
- Labeled block。
public class Program { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { task: { int age = 25; System.out.println("start"); if (age < 30) { break task; } System.out.println("end"); } } }
最近觉得label是个不错的东西,最起码多了一种选择。
方法
Java中所有的赋值和方法调用都是“按值“处理的,引用类型的值是对象的地址,原始类型的值是其自身。
Java支持变长方法参数。
public class Program { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { print("段光伟", "段光宇"); print(new String[] { "段光伟", "段光宇" }); } private static void print(String... args) { for (String item : args) { System.out.println(item); } } }
类
public class Program { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { Point point = new Point(100); System.out.print(point); } } class Point { private int x = 0; private int y = 0; public Point(int x, int y) { this.x = x; this.y = y; } public Point(int x) { this(x, x); } public String toString() { return "(x:" + this.x + ",y:" + this.y + ")"; } }
注意:调用自身的构造方法是用this(xxx,xxx,...)来完成,且必须位于第一行。
静态成员
Java中类似静态构造方法的结构,称之为:静态初始化代码块,与之对应的是实例初始化代码块,见下例:
public class Program { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { System.out.println(Point.getValue()); System.out.println(new Point()); } } class Point { private static int value = 0; public static int getValue() { return value; } static { value++; } static { value++; } private int x = 0; private int y = 0; { this.x = 10; } { this.y = 10; } public String toString() { return "(x:" + this.x + ",y:" + this.y + ")"; } }
继承
继承使用 extends,抽象类和抽象方法使用abstract声明,向下转型使用 (ChildType)instance,判断是否是某个类型使用 instanceof,见下例:
public class Program { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { printAnimal(new Animal()); printAnimal(new Dog()); } private static void printAnimal(Animal animal) { if(animal instanceof Dog){ System.out.println("I am a " + (Dog) animal); } else { System.out.println("I am an " + animal); } } } class Animal { public String toString() { return "Animal"; } } class Dog extends Animal { public String toString() { return "Dog"; } }
重写
Java中的重写规则比较灵活,具体如下:
- 除了 private 修饰之外的所有实例方法都可以重写,不需要显式的声明。
- 重写的方法为了显式的表达重写这一概念,使用 @Override进行注解。
- 重写的方法可以修改访问修饰符和返回类型,只要和父类的方法兼容(访问级别更高,返回类型更具体)。
- 可以使用final将某个方法标记为不可重写。
- 在构造方法中使用 super(xxx, xxx)调用父类构造方法,在常规实例方法中使用 super.method(xxx, xxx)调用父类方法。
- Java不支持覆盖(new)。
public class Program { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { Animal animal = new Animal(); Animal dog = new Dog(); animal.say(); dog.say(); animal.eat(animal); dog.eat(dog); System.out.println(animal.info()); System.out.println(dog.info()); } } class Animal { private String name = "Animal"; protected void say() { System.out.println("Animal" + " " + this.name); } public void eat(Animal food) { System.out.println("Animal eat " + food); } public Object info() { return "Animal"; } @Override public String toString() { return "Animal"; } } class Dog extends Animal { private String name = "Dog"; @Override public final void say() { System.out.println("Dog" + " " + this.name); } @Override public final void eat(Animal food) { super.eat(food); System.out.println("Dog eated"); } @Override public final String info() { return "Dog"; } @Override public final String toString() { return "Dog"; } }
包
包的名字和项目路径下的目录路径相对应,比如:项目路径为:C:\Study,有一个Java源文件位于:C:\Study\com\happyframework\study\App.java,那么App.java的包名字必须为:com.happyframework.study,且 App.java 的第一行语句必须为:package com.happyframework.study。
Java支持三种导入语法:
- 导入类型:import xxx.xxx.xxxClass。
- 导入包:import xxx.xxx.xxx.*。
- 导入静态成员:import static xxx.xxx.*。
import static util.Helper.*; public class Program { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { puts("段光伟"); } }
访问级别
Java支持四种访问级别:public、private、protected 和 default(默认),类型和接口只能使用public 和 default,成员和嵌套类型可以使用所有,下面简单的解释一下 protected 和 default。
- protected 修饰过的成员只能被自己、子类和同一个包里的(不包括子包)其他类型访问。
- default 修改过的类型或成员只能被自己和同一个包里的(不包括子包)其他类型访问。
嵌套类
Java支持如下几种嵌套类:
- nested class,定义在类型内部的类型。
- static nested class,使用 static 声明的 nested class,static nested class 可以访问所有外部类的静态成员。
- inner class,没有使用 static 声明的 nested class,inner class 可以访问所有外部类的实例成员,inner class 不能定义静态成员。
代码示例
public class Program { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { OuterClass outer = new OuterClass(); OuterClass.InnerClass inner = outer.new InnerClass(); OuterClass.InnerClass.InnerInnerClass innerInner = inner.new InnerInnerClass(); outer.show(); inner.show(); innerInner.show(); OuterClass.StaticNestedClass staticNested=new OuterClass.StaticNestedClass(); OuterClass.StaticNestedClass.StaticNestedNestedClass staticNestedNested=new OuterClass.StaticNestedClass.StaticNestedNestedClass(); staticNested.show(); staticNestedNested.show(); } } class OuterClass { int x = 1; static int i = 1; void show() { System.out.println(x); System.out.println(i); } class InnerClass { int y = 2; void show() { System.out.println(x); System.out.println(y); } class InnerInnerClass { int z = 3; void show() { System.out.println(OuterClass.this.x); System.out.println(y); System.out.println(z); } } } static class StaticNestedClass { static int j = 2; void show() { System.out.println(i); System.out.println(j); } static class StaticNestedNestedClass { static int k = 3; void show() { System.out.println(i); System.out.println(j); System.out.println(k); } } } }
特殊的inner class:local class
public class LocalClassExample { static String staticValue = "static value"; String instanceValue = "instance value"; public void test() { final String finalLocalValue = "final local value"; class LocalClass { void test() { System.out.println(staticValue); System.out.println(instanceValue); System.out.println(finalLocalValue); } } LocalClass local = new LocalClass(); local.test(); } }
除了inner class的规则之外,local class可以访问局部final变量,在Java8中有更多的改进。
特殊的local class:anonymous class
public class Program { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { execute(new Action() { @Override public void execute() { System.out.println("执行业务逻辑"); } }); } static void execute(Action action) { System.out.println("事物开始"); action.execute(); System.out.println("事物结束"); } } interface Action { void execute(); }
常量
不废话了,直接看代码:
public final class Program { static final String STATIC_CONSTANTS = "STATIC_CONSTANTS"; final String INSTANCE_CONSTANTS = "INSTANCE_CONSTANTS"; public static void main(String[] args) { final String LOCAL_CONSTANTS = "LOCAL_CONSTANTS"; System.out.println(STATIC_CONSTANTS); System.out.println(new Program().INSTANCE_CONSTANTS); System.out.println(LOCAL_CONSTANTS); new Program().test("PARAMETER_CONSTANTS"); } public final void test(final String msg) { System.out.println(msg); } }
有一点需要注意的是:只有一种情况Java的常量是编译时常量(编译器会帮你替换),其它情况都是运行时常量,这种情况是:静态类型常量且常量的值可以编译时确定。
接口
Java的接口可以包含方法签名、常量和嵌套类,见下例:
public final class Program { public static void main(String[] args) { Playable.EMPTY.play(); new Dog().play(); } } interface Playable { Playable EMPTY = new EmptyPlayable(); void play(); class EmptyPlayable implements Playable { @Override public void play() { System.out.println("无所事事"); } } } class Dog implements Playable { @Override public void play() { System.out.println("啃骨头"); } }
枚举
Java枚举是class,继承自java.lang.Enum,枚举中可以定义任何类型可以定义的内容,构造方法只能是private或package private,枚举成员会被编译器动态翻译为枚举实例常量,见下例:
public final class Program { public static void main(String[] args) { System.out.println(State.ON); System.out.println(State.OFF); for (State item : State.values()) { System.out.println(item); System.out.println(State.valueOf(item.name())); } } } enum State { ON(1), OFF(0); int value = 1; State(int value) { this.value = value; } }
调用枚举的构造方法格式是:常量名字(xxx, xxx),如果构造方法没有参数只需要:常量名子,如:
enum State { ON, OFF }
异常
Java中的异常分为checked和unchecked,checked异常必须声明在方法中或被捕获,这点我觉得比较好,必定:异常也是API的一部分,见下例:
public final class Program { public static void main(String[] args) { try { test(); } catch (Exception e) { System.out.println(e.getMessage()); } } public static void test() throws Exception { throw new Exception("I am wrong!"); } }
所有继承Exception的异常(除了RuntimeException和它的后代之外)都是checked异常。
装箱和拆箱
Java提供了原始类型对应的引用类型,在1.5之后的版本还提供了自动装箱和自动拆箱,结合最新版本的泛型,几乎可以忽略这块。
import java.util.*; public final class Program { public static void main(String[] args) { ArrayList list = new ArrayList(); list.add(1); int item1 = (Integer) list.get(0); System.out.println(item1); } }
注意:自动装箱和自动拆箱是Java提供的语法糖。
泛型
Java的泛型是编译器提供的语法糖,官方称之为:类型参数搽除,先看一下语法,然后总结一点规律:
泛型方法
测试代码
static <T> void puts(T msg) { println(msg); } static void println(Object msg) { System.out.println("Object:" + msg); } static void println(String msg) { System.out.println("String:" + msg); }
调用泛型方法
System.out.println("generic method test"); puts("hello"); Program.<String> puts("hello");
输出的结果是
generic method test
Object:hello
Object:hello
泛型类
测试代码
class TestGenericClass<T> { T value; void setValue(T value) { this.value = value; } }
调用代码
1 System.out.println("generic class test");
2 System.out.println(t.value);
输出结果
1 generic class test 2 1
泛型接口
测试代码
interface TestInterface<T> { void test(T item); } class TestInterfaceImp1 implements TestInterface<String> { @Override public void test(String item) { System.out.println(item); } } class TestInterfaceImp2<T> implements TestInterface<T> { @Override public void test(T item) { System.out.println(item); } }
调用代码
System.out.println("generic interface test"); TestInterface<String> testInterface1 = new TestInterfaceImp1(); testInterface1.test("hi"); for (Method item : testInterface1.getClass().getMethods()) { if (item.getName() == "test") { System.out.println(item.getParameterTypes()[0].getName()); } } TestInterface<String> testInterface2 = new TestInterfaceImp2<>(); testInterface2.test("hi"); for (Method item : testInterface2.getClass().getMethods()) { if (item.getName() == "test") { System.out.println(item.getParameterTypes()[0].getName()); } }
输出结果
generic interface test hi java.lang.String java.lang.Object hi java.lang.Object
类型参数约束
测试代码
class Animal { } class Dog extends Animal { } class Base<T extends Animal> { public void test(T item) { System.out.println("Base:" + item); } } class Child extends Base<Dog> { @Override public void test(Dog item) { System.out.println("Child:" + item); } }
调用代码
System.out.println("bounded type parameters test"); Base<Dog> base = new Child(); base.test(new Dog()); for (Method item : base.getClass().getMethods()) { if (item.getName() == "test") { System.out.println(item.getParameterTypes()[0].getName()); } }
输出结果
1 bounded type parameters test 2 Child:Dog@533c2ac3 3 Dog 4 Animal