Java基础及高级

Java的特点

1. Java是面向对象语言（oop）

2. Java语言是健壮的。 Java的强类型机制，异常处理，垃圾的自动收集

3. Java是跨平台的（编译好的.class文件可以在多个操作系统上运行，根本原因是JVM）

4. Java语言是解释型的（解释性语言有js，PHP，Java，编译性语言有c/c++）

   区别是解释型语言编译后的代码不能直接被机器执行，需要解释器来执行，编译性语言编译后的代码可以被机器执行）

面向对象基本概念（oop）

1. 面向对象就是把构成问题的事物分解成一个个对象，建立对象不是为了实现一个步骤，而是为了描述某个事物在解决问题中的行为。
2. 类是面向对象中的一个很重要的概念，因为类是很多个具有相同属性和行为特征的对象所抽象出来的，对象是类的一个实例。
3. 类具有三个特性：封装、继承和多态。
   1. 封装性：指把对象的属性和行为看成是一个整体，并把不需要外界知道的信息屏蔽起来
   2. 继承性：在基础的类上派生出反应特殊事物的类
   3. 允许程序出现重名

继承性（extends）

• 继承可以解决代码的复用，当多个类存在相同的属性和方法时，可以从这些类中抽象出父类。子类就会拥有父类的属性和方法
• 父类又叫超类，基类
• 子类又叫派生类
• 子类继承了所有的属性和方法，非私有属性子类可以直接访问，私有属性不能在子类直接访问，要通过父类提供的公共的方法去访问
• 子类必须调用父类的构造器，完成父类的初始化，之后才会进行子类的初始化
• 当创建子类对象时，不管使用子类的那个构造器，默认情况都会去调用父类的无参构造器，如果父类没有无参构造器，则必须在子类的构造器中用super、去指定使用父类的哪个构造器完成对父类的初始化功能。
• super()必须放在构造器的第一行，并且只能在构造器中使用
• super()和this()都只能放在构造器第一行，因此两个方法不能共存于构造器
• java的所有类都是Object类的子类

多态性

• 对象多态体现为父类引用变量可以指向子类对象，前提条件是必须有子父类关系
• 一个对象的编译类型和运行类型可以不一致
  • 编译类型：声明该对象时使用的类型，不能改变
  • 运行类型：实际赋给该变量时的类型，可以改变
• 编译类型看 = 左侧，运行类型看 = 右侧
• 向上转型（自动转换）：
  • 本质是父类的引用指向了子类的对象
  • 可以调用父类的所有成员
  • 不能调用子类的特有成员（由编译类型决定）
  • 最终运行看子类的具体实现
• 对象向上转型的意义是在于参数的统一，向下转型指的是调用子类的个性化操作方法
• 向下引用（强制转换）
  • 语法：子类类型 引用名 = （子类类型）父类引用
  • 当向下转型后，可以调用子类类型中所有成员
• 属性值没有重写，属性的值看编译类型
• 方法先看运行类型
• Java的动态绑定机制：
  • 当调用对象方法时，该方法会和该对象的内存地址/运行类型绑定
  • 当调用对象属性时，没有动态绑定机制，哪里声明，哪里使用

Java运行机制及过程

1. Java的核心机制-Java虚拟机（JVM）
2. JVM是一个虚拟的计算机，具有指令集使用不同的存储区域，负责执行指令，管理数据，内存，寄存器，包含在JDK中
3. 对于不同的平台，有不同的JVM
4. Java虚拟机机制屏蔽了底层运行平台的差别，实现了“一次编译，到处执行”

test.java - (编译 javac 使用开发工具) > test.class - (运行 java) > JVM for Mac/Windows/Linux

• Java编译：
  1. 通过编译器(javac)将java源文件编译成JVM可以识别的字节码文件（.class）
  2. 通过javac编译工具对test.java文件进行编译
• Java运行：
  1. 有可执行的java程序（字节码文件）
  2. 通过运行工具java.exe对.class文件进行执行

Java数据类型

• 数据类型分为基本数据类型和引用数据类型（类，接口，数组）
• 基本数据类型

数据类型	大小/位	可表示的数据范围	默认值
byte	8	-128~127	0
short	16	-32768~32767	0
int	32	-2 `31~2 31-1	0
long	64	-2 63~2 63-1	0
float	32	-2 `31~2 31-1	0.0
double	64	-263~263-1	0.0
char	16	0~2`16-1
boolean	8	true false	false

2. 关于浮点类型：

   1. 浮点数在机器中存放形式为：浮点数= 符号位+指数位+尾数位 其中尾数位容易丢失造成精度损失 所以可以理解为小数都是近似值
   2. 浮点数默认为double，通常使用double
   3. 当进行判断两个浮点数相等时应该将两个浮点数的差值的绝对值，在某个精度范围内来判断

• 引用数据类型
  • 堆内存（heap）：保存每一个对象的属性内容，需要使用new语句来开辟，如果一个对象没有堆内存指向，则无法使用
  • 栈内存（stack）：保存的是一个堆内存的地址，可以理解为对象的名称
  • 只要是引用数据类型，就需要使用new并创造一个新的堆内存
  • 引用传递：一个堆内存可以被很多栈内存指向并修改

关键字

this关键字

• this可以完成三件事 调用本类属性，调用本类方法，表示当前对象。

1. 调用本类属性：this.属性
2. 调用本类方法：
   • 调用本类普通方法：this.方法()
   • 调用本类构造方法：this(); 如果构造方法有参数：this(参数);
   • 使用this调用构造方法时要放在第一行

static关键字

• 如果类中的某个属性希望定义为公共属性（所有类都可以使用的属性），则可以在声明前加上static
• static的属性将成为公共属性（公共数据区），任何一个对象修改此属性都会影响其他对象
• static和非static属性的区别：非static属性必须要有实例化的对象才能进行访问，static属性不受实例化对象的控制
• 优先考虑非static属性
• static方法不能直接访问非static属性或方法，只能调用static属性或方法
• 非static方法可以直接访问static方法或属性
• static方法可以直接通过**类名.方法()**名访问
• **类变量：**是该类的所有对象共享的变量，任何一个该类的对象访问它时，取到的都是相同的值。
  • 定义：访问修饰符 static 数据类型 变量名
  • 访问方式：类名.类变量名 or 对象名.类变量名
  • 类变量是随着类的加载而创建，所以即使没有创建对象也可以访问
• 类方法：又叫静态方法，访问一个对象方法，需要有一个对象来访问方法，而类方法只需要 **类名.方法()**即可访问
  • 类方法和普通方法都是随着类的加载而加载，将结构信息存储在方法区，类方法中无this

super关键字

• super代表父类的引用，用于访问父类的属性，方法，构造器
• 可以访问父类的属性/方法，不能访问private属性/方法 （super.属性/方法）
• [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-iBXRlCHT-1635595615537)(D:\Typora\picture\QQ截图20211004125106.png)]

final关键字

• final称为终结器，可以使用final定义类，方法，属性和局部变量
  • 使用final定义的类不再有子类
  • 使用final定义的方法不能被子类覆写
  • 使用final定义的变量就成为了常量，常量要在定义的时候设置好内容，并且不能修改（final常量要大写）
  • final使用注意事项
    • final修饰的属性由叫常量，用xx_xx_xx_xx
    • final修饰的属性在定义时，必须赋初值，并不能修改
    • 赋值的位置是：
      1. 定义时
      2. 在构造器中
      3. 在代码块中
    • 如果final修饰的属性是静态的，那么赋值的位置
      1. 定义
      2. 在静态代码块
    • 如果类不是final类，但是含有final方法，则该方法不能重写，但是可以继承
    • 如果一个类是final类，则不需要将类的属性定义为final(画蛇添足)
    • final不能修饰构造方法
    • final和static搭配使用，效率更高，不会导致类的加载
    • 包装类(Integer，Double，Float，Boolean等都是final)，String也是final

常用内存区间

• 栈内存空间：保存所有的对象名称（保存引用的堆内存空间的地址）
• 堆内存空间：保存每个对象的具体内容
• 全局数据空间：保存static类型的属性
• 全局代码区：保存所有的方法定义
• 对象存在形式：基本数据类型存放在堆 引用数据类型内容存放在方法区
• jvm内存方法的调用机制：
  • 当程序执行到方法时，会开辟一个新的栈空间用来保存此方法
  • 当方法执行完毕，就会返回到调用方法的地方

包(package)

• 包的本质就是创建不同的文件夹来保存类文件

• 包名小写，只能包含数字，字母，下划线，不能用数字开头

• 包的作用

  • 区分相同名字的类

  • 当类很多时，可以很好的管理类

  • 控制访问范围

• package语句用来声明当前类所在的包，需要写在class的最上面，一个类中最多只有一句package

• import语句放在package下class上

##访问修饰符

• Java提供了四种访问控制符号控制方法和属性的访问权限
  1. 公开级别：用public修饰，对外公开
  2. 受保护级别：用protected修饰，对子类和同一个包中的类公开
  3. 默认级别：没有修饰符号，向同一个包的类公开
  4. 私有级别：用private修饰，只有类本身可以访问，不对外公开

覆写（override）

• 子类定义了和父类的方法名称，返回值类型，参数类型及个数完全一致的方法时就叫方法的覆写
• 被子类所覆写的方法不能拥有比父类更严格的访问控制权限（public > default > private）
• 子类定义了和父类完全相同的属性名称时，称为属性的覆写（没有开发意义）