Java基础快速巩固

最新推荐文章于 2022-09-04 21:47:45 发布

原创最新推荐文章于 2022-09-04 21:47:45 发布 · 1.2k 阅读

15 ·

CC 4.0 BY-SA版权

翀版

Java Web 专栏收录该内容

34 篇文章

订阅专栏

该博客对Java基础知识进行了快速巩固。涵盖Java来源、变量类型、位与逻辑运算、强制类型转换、数组等内容。介绍了面向对象编程、继承组合、覆写多态、抽象类与接口等概念，还提及静态、访问权限、环境变量classpath和jar包等知识。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Java基础快速巩固

1.Java来源介绍

2.Java变量类型（基本类型&引用类型）

9.覆写(Override)与多态(polymorphic)

1.Java来源介绍

Java版本

Java SE：Java Standard Edition
Java EE：Java Enterprise Edition
Java ME：Java Micro Edition (使用较少)

关系图如下：JavaEE是大哥

Java规范（确保Java跨平台特性）

JSR规范：Java Specification Request
JCP组织：Java Community Process

Java框架布局

2.Java变量类型（基本类型&引用类型）

基本类型：整型、浮点型、布尔型、字符型（Java使用unicode表示字符）

字符操作如下图：

引用类型：包装类(Integer、Double等)、String（注意String=""和String=null的区别）、自定义类型等

String操作如下图：

注：

变量可重新赋值，等号是赋值符号，不是数学意义的符号
常量在初始化后不能再被赋值
使用常量方便来理解程序意图
引用类型在使用的过程中要特别注意 (常常是比较隐含的问题）

整型

byte：8位，1字节
short：16位，2字节
int：32位，4字节
long：64位，8字节

整型的详细信息见下图：

基本类型运算注意事项

计算结果溢出不报错——解决方案：使用更大的基本类型
计算结果不正确不报错

实例如下图：

总结

区分字符类型（基本类型）和字符串类型（引用类型）
基本类型的变量是“持有”某个数值
引用类型的变量是“指向”某个对象
引用类型的变量可以是null
区分空（null）和空字符串（""）

3.位运算与逻辑运算

位运算 (注意有符号|无符号问题)

无符号右移>>,有符号右移>>> (有符号位移要保留符号位)

&、| 运算

异或运算

总结

&&运算和||运算是短路运算，即第一个条件符合要求第二个条件不执行
布尔类型计算结果仍是布尔类型
三元运算符b？x：y 后面的类型必须相同

4.强制类型转换（基本类型）

向下转型

不需要强转，Java会自动转型提升

向上转型

在运算过程中，计算结果为较大型的类型需要强制转换
可以强转类型：变量、数值
强转可能丢失精度

注：自动或强制类型转换主要看是否会造成失真，if会就要强制；else就自动类型转换

整数强制转换注意事项

整型可以自动提升为浮点型
浮点数强转为整型会直接丢掉小数位——>如果浮点数特别大，强制转型会得到int的最大值
四舍五入的技巧（如下图） +0.5再强转int

浮点数强转换注意事项（详见下图）

很多浮点数无法精确表示
计算有误差
注意类型不自动提升的情况

总结

整数运算永远精确
浮点数运算无法精确表示，运算结果可能失真
运算结果会自动提升
可以强制转型，但可能丢失精度
选择合适范围的类型（int、long、double等）

5.数组

直接总结

数组是同一数据类型的集合
数组是引用类型
数组元素是值类型或引用类型
数组一旦创建大小不可变
可以通过索引访问数组元素
索引超出范围就报错

6.面向对象

面向对象概述

面向对象编程：Object-Oriented Programming

对现实世界建立计算机模型的一种编程方法

class&instance

class定义如何创建实例，class名字就是数据类型
instance是根据class创建的对象实例，可以创建多个instance，各个instance类型相同，但各自属性可能不同

方法

方法可以让外部代码安全的访问实例字段
方法是一组执行语句
方法内部遇到return时返回
void表示不返回类型，注意和返回null的区别
外部代码通过public方法操作实例
内部代码可以调用private方法

重载方法

重载方法应该完成相同的功能，参考Java中String中的indexOf()方法
重载方法主要依靠参数类型和数量区分
不要去交换参数顺序
重载方法返回值类型应该相同

super

super关键字表示父类（超类）
构造方法的第一行语句必须调用super()，若没有super()编译器会自动生成super()
如果父类没有默认构造方法，子类必须显示调用super()

详情见下图：

7.可塑性（自定义类型）

向上可塑性（向上转型）

向下可塑性（向下转型）

可以对实例变量进行向下转型（downcasting）
向下转型把抽象的类型变成一个具体的类型
向下转型很可能报错：ClassCastException
instanceof操作符可以判断对象的类型
向下转型前可以用instanceof判断，避免异常。如下图：

8.继承和组合

继承是is关系
组合是has关系

如下图： Student不宜从Book继承，Student可以持有一个Book实例——低耦合

总结

继承是面向对象编程的一种代码复用方式
Java只允许单继承
protected允许子类访问父类的字段和方法
子类的构造方法可以通过super()调用父类的构造方法
可以安全的向上转型为更加抽象的类型
可以强制向下转型，最好借助instanceof判断，避免报错
子类和父类的关系是is，has关系不能用继承

9.覆写(Override)与多态(polymorphic)

Override

子类覆写父类的方法是覆写
方法签名如果不同就不是Override，而是创建一个新方法
加上@Override可以让编译器帮助检查是否进行了正确的覆写
@Overrdie不是必须的
引用变量的声明类型可能与其实际类型不符
实例对象的方法调用总是对应实际类型
Java的实际方法调用是基于运行时实际类型的动态调用，详情如下图：

Object中的方法覆写

toString：把instance输出为String
equals ：判断两个instance是否逻辑相同
hashCode：计算一个instance的哈希值

Super方法调用覆写

Super方法可以调用父类被覆写的方法，如下图：

final注意事项

用final修饰的方法不能被Override
用final修饰的类不能被继承
用final修饰的字段在初始化后不能被修改

Polymorphic

多态是指针对某个类型的方法调用，其真正执行的方法取决于运行时实际类型的方法
对某个类型调用某个方法，执行的方法可能是某个子类的覆写方法
利用多态，允许添加更多类型的子类实现功能扩展

总结

子类可以覆写父类的方法（Override）
覆写在子类中改变了父类方法的行为
多态：Java的方法调用总是作用于对象的实际类型
final修饰的方法可以阻止被覆写
final修饰的class可以阻止被继承
final修饰的field必须在创建对象时初始化

9.抽象类与接口

9.1 抽象

抽象方法&抽象类

如果一个class定义了方法，但没有具体执行代码，这个方法就是抽象方法：

抽象方法用abstract修饰
抽象方法没有任何执行语句
因为无法执行抽象方法，因此这个类也必须声明为抽象类（abstract class）
无法实例化一个抽象类

问：无法实例化一个抽象类有什么用？

抽象类用于被继承
抽象类强迫子类实现其定义的抽象方法（否则编译错误）
抽象方法实际上相当于定义了“规范”

问：面向抽象编程的本质？

上层代码只定义规范（abstract class）
不需要子类就可以实现业务逻辑（正常编译）
具体的业务逻辑由不同的子类实现，调用者不必关心

抽象总结

抽象方法定义了子类必须实现的接口规范
定义了抽象方法的类就是抽象类
从抽象类继承的子类必须实现抽象方法
如果不实现抽象方法，则该子类仍是一个抽象类

9.2 接口（Interface）

Interface概述

如果一个抽象类没有字段，所有方法全部是抽象方法，就可以把该抽象类改写为接口：

使用interface声明一个接口
接口定义的方法默认是public abstract（不需要写）
一个interface可以继承另一个interface，使用extends；相当于扩展了接口的方法

术语区分：

Java的接口特指interface定义的接口，只定义方法签名
编程接口泛指接口规范，如方法签名、数据格式、网络协议等

抽象类与接口比较

接口中定义default方法如下：

继承设计

合理设计interface和abstract class的继承关系
公共逻辑放在abstract class
接口层次代表抽象程度

如Java中的容器继承结构如下：

接口总结

接口定义了纯抽象规范
类可以实现多个接口
接口也是数据类型，使用于向上转型和向下转型
接口不能定义实例字段
接口可以定义default方法（JDK>=1.8）

10.静态

静态字段

所有实例共享一个静态字段
不推荐用实例变量访问静态字段
推荐用类名访问静态字段
可以把静态字段理解为描述class本身的字段（非实例字段）

相关代码如下：

静态方法

静态方法不能访问this变量
静态方法不能访问实例字段
静态方法可以访问静态字段
静态方法经常用于工具类，如：

Arrays.sort( )
Math.random( )

静态方法经常用于辅助方法
Java程序的入口main()也是静态方法

总结

静态字段属于所有实例“共享”的字段，实际上是属于class的字段
调用静态方法不需要实例，因此无法访问this
静态方法可以访问静态字段和静态方法
静态方法常用工具类和辅助方法

11.访问权限

概述

Java的类、接口、字段和方法都可以设置访问权限
访问权限是指在一个类的内部，能否引用另一个类以及访问它的字段和方法
访问劝降有public、protected、private、packeage四种

package

JVM只看完整类名，只要包名不同类就不同，包可以是多层结构，没有父子关系
JVM加载class并执行代码时，总是使用class的完整类名，编译器编译后的class文件中全部是完整类名
包作用域：位于同一个包的类，可以访问没有public、private修饰的class；可以访问没有public、protected、private修饰的的字段和方法。如下图：

引用其他类的方法：使用完整类名；先import再使用类名；可以使用*（不推荐）

实践注意事项

如果不确定是否需要public，就不声明为public，要尽可能少暴露对外方法
尽可能把局部变量的作用域缩小
尽可能延后声明局部变量

final

final与访问权限不冲突
用final修饰class可以阻止被继承
用final修饰method可以阻止被覆写
用final修饰field可以阻止被重新赋值
用final修饰局部变量可以阻止被重新赋值

总结

Java内建的访问权限包括public、protected、private、package
Java在方法内部定义的变量是局部变量
局部变量的作用域从变量声明开始到一个块结束
final修饰符不是访问权限
一个java文件只能包含一个public class，但可以包含多个非public class

11. 环境变量classpath

classpath概述

classpath是一个环境变量
classpath指示JVM如何搜索class
classpath设置的搜索路径与操作系统相关

classpath的设置方法

直接在系统环境中设置classpath环境变量（不推荐）
在启动JVM时设置classpath变量（推荐） java -cp 设置环境变量包名+类名，例如：java -cp C:\work com.sc.Hello
没有设置环境变量，也没有设置-cp参数，默认的classpath为当前目录
在Eclipse中运行的Java程序，Eclipse自动传入的-cp参数是当前工程的bin目录和引入的jar