小憧憬

2020-08-29 10:23 已编辑广东第二师范学院 Java

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Java基础摘要

基本概念

对象：对象是类的一个实例，有状态和行为。例如，一条狗是一个对象，它的状态有：颜色、名字、品种；行为有：摇尾巴、叫、吃等。
类：类是一个模板，它描述一类对象的行为和状态。
方法：方法就是行为，一个类可以有很多方法。逻辑运算、数据修改以及所有动作都是在方法中完成的。
实例变量：每个对象都有独特的实例变量，对象的状态由这些实例变量的值决定。

Java标识符

Java 所有的组成部分都需要名字。类名、变量名以及方法名都被称为标识符。

所有的标识符都应该以字母（A-Z 或者 a-z）,美元符（$）、或者下划线（_）开始
首字符之后可以是字母（A-Z 或者 a-z）,美元符（$）、下划线（_）或数字的任何字符组合
关键字不能用作标识符
标识符是大小写敏感的
合法标识符举例：age、$salary、_value、__1_value
非法标识符举例：123abc、-salary

Java修饰符

Java可以使用修饰符来修饰类中方法和属性。主要有两类修饰符：

访问控制修饰符 : default, public , protected, private
- default (即默认，什么也不写）: 在同一包内可见，不使用任何修饰符。使用对象：类、接口、变量、方法。
- private : 在同一类内可见。使用对象：变量、方法。 注意：不能修饰类（外部类）
- public : 对所有类可见。使用对象：类、接口、变量、方法
- protected : 对同一包内的类和所有子类可见。使用对象：变量、方法。 注意：不能修饰类（外部类）。
非访问控制修饰符 : final, abstract, static, synchronized

Java变量

Java 中主要有如下几种类型的变量

局部变量：在方法、构造方法或者语句块中定义的变量被称为局部变量。变量声明和初始化都是在方法中，方法结束后，变量就会自动销毁。
成员变量：成员变量是定义在类中，方法体之外的变量。这种变量在创建对象的时候实例化。成员变量可以被类中方法、构造方法和特定类的语句块访问。

类变量：类变量也声明在类中，方法体之外，但必须声明为 static 类型。

  public class Variable{
      static int allClicks=0;    // 类变量
      String str="hello world";  // 实例变量
      public void method(){
          int i =0;  // 局部变量
      }
  }

创建对象

对象是根据类创建的。在Java中，使用关键字 new 来创建一个新的对象。创建对象需要以下三步：

声明：声明一个对象，包括对象名称和对象类型。
实例化：使用关键字 new 来创建一个对象。
初始化：使用 new 创建对象时，会调用构造方法初始化对象。

Java基本数据类型以及引用类型

基本数据类型

整数类型(byte,short,int,long)
浮点类型(float,double)
数值型
字符型(char)
布尔型(boolean)

引用数据类型

类(class)
接口(interface)
数组([])

访问控制和继承

父类中声明为 public 的方法在子类中也必须为 public。
父类中声明为 protected 的方法在子类中要么声明为 protected，要么声明为 public，不能声明为 private。
父类中声明为 private 的方法，不能够被继承。

位运算符操作

A = 0011 1100
B = 0000 1101
-----------------
A&B = 0000 1100
A | B = 0011 1101
A ^ B = 0011 0001
~A= 1100 0011

操作符	描述	例子
＆	如果相对应位都是1，则结果为1，否则为0	（A＆B），得到12，即0000 1100
\|	如果相对应位都是 0，则结果为 0，否则为 1	（A \| B）得到61，即 0011 1101
^	如果相对应位值相同，则结果为0，否则为1	（A ^ B）得到49，即 0011 0001
〜	按位取反运算符翻转操作数的每一位，即0变成1，1变成0。	（〜A）得到-61，即1100 0011
<<	按位左移运算符。左操作数按位左移右操作数指定的位数。	A << 2得到240，即 1111 0000
>>	按位右移运算符。左操作数按位右移右操作数指定的位数。	A >> 2得到15即 1111
>>>	按位右移补零操作符。左操作数的值按右操作数指定的位数右移，移动得到的空位以零填充。	A>>>2得到15即0000 1111

instanceof 运算符

该运算符用于操作对象实例，检查该对象是否是一个特定类型（类类型或接口类型）。

instanceof运算符使用格式如下：

( Object reference variable ) instanceof  (class/interface type)

装拆箱所对应类型

String && StringBuffer && StringBuilder

当对字符串进行修改的时候，需要使用 StringBuffer 和 StringBuilder 类。String类底层是一个final的char类型数组，不可变，都是复制新对象进行操作。
和 String 类不同的是，StringBuffer 和 StringBuilder 类的对象能够被多次的修改，并且不产生新的未使用对象。
StringBuilder 类在 Java 5 中被提出，它和 StringBuffer 之间的最大不同在于 StringBuilder 的方法不是线程安全的（不能同步访问）。
由于 StringBuilder 相较于 StringBuffer 有速度优势，所以多数情况下建议使用 StringBuilder 类。然而在应用程序要求线程安全的情况下，则必须使用 StringBuffer 类。

IO流

按照流的流向分，可以分为输入流和输出流；
按照操作单元划分，可以划分为字节流和字符流；
按照流的角色划分为节点流和处理流。

Java Io流共涉及40多个类，这些类看上去很杂乱，但实际上很有规则，而且彼此之间存在非常紧密的联系， Java I0流的40多个类都是从如下4个抽象类基类中派生出来的。

InputStream/Reader: 所有的输入流的基类，前者是字节输入流，后者是字符输入流。
OutputStream/Writer: 所有输出流的基类，前者是字节输出流，后者是字符输出流。

按操作方式分类结构图：

重载与重写

方法的重载和重写都是实现多态的方式，区别在于前者实现的是编译时的多态性，而后者实现的是运行时的多态性。

重载：发生在同一个类中，方法名相同参数列表不同（参数类型不同、个数不同、顺序不同），与方法返回值和访问修饰符无关，即重载的方法不能根据返回类型进行区分

重写：发生在父子类中，方法名、参数列表必须相同，返回值小于等于父类，抛出的异常小于等于父类，访问修饰符大于等于父类（里氏代换原则）；如果父类方法访问修饰符为private则子类中就不是重写。

多态

继承
重写
父类引用指向子类对象

网络编程

java.net 包中提供了两种常见的网络协议的支持：

TCP：TCP 是传输控制协议的缩写，它保障了两个应用程序之间的可靠通信。通常用于互联网协议，被称 TCP / IP。
UDP：UDP 是用户数据报协议的缩写，一个无连接的协议。提供了应用程序之间要发送的数据的数据包。

Socket 编程

套接字使用TCP提供了两台计算机之间的通信机制。客户端程序创建一个套接字，并尝试连接服务器的套接字。

当连接建立时，服务器会创建一个 Socket 对象。客户端和服务器现在可以通过对 Socket 对象的写入和读取来进行通信。

java.net.Socket 类代表一个套接字，并且 java.net.ServerSocket 类为服务器程序提供了一种来监听客户端，并与他们建立连接的机制。

以下步骤在两台计算机之间使用套接字建立TCP连接时会出现：

服务器实例化一个 ServerSocket 对象，表示通过服务器上的端口通信。
服务器调用 ServerSocket 类的 accept() 方法，该方法将一直等待，直到客户端连接到服务器上给定的端口。
服务器正在等待时，一个客户端实例化一个 Socket 对象，指定服务器名称和端口号来请求连接。
Socket 类的构造函数试图将客户端连接到指定的服务器和端口号。如果通信被建立，则在客户端创建一个 Socket 对象能够与服务器进行通信。
在服务器端，accept() 方法返回服务器上一个新的 socket 引用，该 socket 连接到客户端的 socket。

连接建立后，通过使用 I/O 流在进行通信，每一个socket都有一个输出流和一个输入流，客户端的输出流连接到服务器端的输入流，而客户端的输入流连接到服务器端的输出流。

// 客户端
import java.net.*;
import java.io.*;

public class GreetingClient{
   public static void main(String [] args){
      String serverName = args[0];
      int port = Integer.parseInt(args[1]);
      try{
         System.out.println("连接到主机：" + serverName + " ，端口号：" + port);
         Socket client = new Socket(serverName, port);
         System.out.println("远程主机地址：" + client.getRemoteSocketAddress());
         OutputStream outToServer = client.getOutputStream();
         DataOutputStream out = new DataOutputStream(outToServer);

         out.writeUTF("Hello from " + client.getLocalSocketAddress());
         InputStream inFromServer = client.getInputStream();
         DataInputStream in = new DataInputStream(inFromServer);
         System.out.println("服务器响应： " + in.readUTF());
         client.close();
      }catch(IOException e){
         e.printStackTrace();
      }
   }
}

// 服务端
import java.net.*;
import java.io.*;

public class GreetingServer extends Thread{
   private ServerSocket serverSocket;
   public GreetingServer(int port) throws IOException{
      serverSocket = new ServerSocket(port);
      serverSocket.setSoTimeout(10000);
   }

   public void run(){
      while(true){
         try{
            System.out.println("等待远程连接，端口号为：" + serverSocket.getLocalPort() + "...");
            Socket server = serverSocket.accept();
            System.out.println("远程主机地址：" + server.getRemoteSocketAddress());
            DataInputStream in = new DataInputStream(server.getInputStream());
            System.out.println(in.readUTF());
            DataOutputStream out = new DataOutputStream(server.getOutputStream());
            out.writeUTF("谢谢连接我：" + server.getLocalSocketAddress() + "\nGoodbye!");
            server.close();
         }catch(SocketTimeoutException s){
            System.out.println("Socket timed out!");
            break;
         }catch(IOException e){
            e.printStackTrace();
            break;
         }
      }
   }
   public static void main(String [] args){
      int port = Integer.parseInt(args[0]);
      try{
         Thread t = new GreetingServer(port);
         t.run();
      }catch(IOException e){
         e.printStackTrace();
      }
   }
}

多线程

Java 提供了三种创建线程的方法：

通过实现 Runnable 接口；
通过继承 Thread 类本身；
通过 Callable 和 Future 创建线程。

Java8新特性

Lambda 表达式 − Lambda 允许把函数作为一个方法的参数（函数作为参数传递到方法中）。
方法引用 − 方法引用提供了非常有用的语法，可以直接引用已有Java类或对象（实例）的方法或构造器。与lambda联合使用，方法引用可以使语言的构造更紧凑简洁，减少冗余代码。
默认方法 − 默认方法就是一个在接口里面有了一个实现的方法。
新工具 − 新的编译工具，如：Nashorn引擎 jjs、类依赖分析器jdeps。
Stream API −新添加的Stream API（java.util.stream）把真正的函数式编程风格引入到Java中。
Date Time API − 加强对日期与时间的处理。
Optional 类 − Optional 类已经成为 Java 8 类库的一部分，用来解决空指针异常。
Nashorn, JavaScript 引擎 − Java 8提供了一个新的Nashorn javascript引擎，它允许我们在JVM上运行特定的javascript应用。