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JAVA基础

名词

  • jvm : Java Virtual Machine

  • jdk : Java Development Kit (java 开发工具包)

  • jre : Java Runtime Environment (java 运行时环境)

编译过程

main.java --(编译)--> main.class --(在jvm上解释运行)--> run

Dalvik 与java虚拟机

  • java虚拟机基于栈。 基于栈的机器必须使用指令来载入和操作栈上数据,所需指令更多更多 .而dalvik虚拟机是基于寄存器的:java虚拟机运行的是java字节码。(java类会被编译成一个或多个字节码.class文件,打包到.jar文件中,java虚拟机从相应的.class文件和.jar文件中获取相应的字节码)

  • Dalvik和Java之间的另外一大区别就是运行环境——Dalvik经过优化,允许在有限的内存中同时运行多个虚拟机的实例

JAVA程序概述

  • 一个Java程序可以认为是一系列对象的集合,而这些对象通过调用彼此的方法来协同工作。下面简要介绍下类、对象、方法和实例变量的概念。

  • 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。

基本语法

  • 大小写敏感:Java是大小写敏感的,这就意味着标识符Hello与hello是不同的。

  • 类名:对于所有的类来说,类名的首字母应该大写。如果类名由若干单词组成,那么每个单词的首字母应该大写,例如 MyFirstJavaClass 。

  • 方法名:所有的方法名都应该以小写字母开头。如果方法名含有若干单词,则后面的每个单词首字母大写。

  • 源文件名:源文件名必须和类名相同。当保存文件的时候,你应该使用类名作为文件名保存(切记Java是大小写敏感的),文件名的后缀为.java。(如果文件名和类名不相同则会导致编译错误)。

  • 主方法入口:所有的Java 程序由public static void main(String []args)方法开始执行。

Java修饰符

像其他语言一样,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

  • 非访问控制修饰符 : final, abstract, strictfp

常量

final 常量名 = 值;

包 package

包主要用来对类和接口进行分类。当开发Java程序时,可能编写成百上千的类,因此很有必要对类和接口进行分类。在Java中,如果给出一个完整的限定名,包括包名、类名,那么Java编译器就可以很容易地定位到源代码或者类。Import语句就是用来提供一个合理的路径,使得编译器可以找到某个类。

  • package 声明

package com.example.admin.myapplication; // 声明这个文件里面的类在哪个包下面
  • import 导入包

import java.io.*;// 编译器载入java_installation/java/io路径下的所有类
import android.support.v7.app.AppCompactActivity; // 导入这个包里面的AppCompactActivity类
import java.awt.*; // 导入这个包里面的所有类

Java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。

Java数组

  • 数组是储存在堆上的对象,可以保存多个同类型变量。在后面的章节中,我们将会学到如何声明、构造以及初始化一个数组。

继承

在Java中,一个类可以由其他类派生。如果你要创建一个类,而且已经存在一个类具有你所需要的属性或方法,那么你可以将新创建的类继承该类。
利用继承的方法,可以重用已存在类的方法和属性,而不用重写这些代码。被继承的类称为超类(super class),派生类称为子类(subclass)。

接口

在Java中,接口可理解为对象间相互通信的协议。接口在继承中扮演着很重要的角色。
接口只定义派生要用到的方法,但是方法的具体实现完全取决于派生类。

与编译类型语言的区别

构造方法

每个类都有构造方法。如果没有显式地为类定义构造方法,Java编译器将会为该类提供一个默认构造方法。
在创建一个对象的时候,至少要调用一个构造方法。构造方法的名称必须与类同名,一个类可以有多个构造方法。
下面是一个构造方法示例:

public class Puppy{
    public Puppy(){
    }

    public Puppy(String name){
        // 这个构造器仅有一个参数:name
    }
}

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:

  1. 声明:声明一个对象,包括对象名称和对象类型。

  2. 实例化:使用关键字new来创建一个对象。

  3. 初始化:使用new创建对象时,会调用构造方法初始化对象。

  4. 访问实例变量和方法

public class Puppy{
   int puppyAge;
   public Puppy(String name){
      // 这个构造器仅有一个参数:name
      System.out.println("小狗的名字是 : " + name );
   }

   public void setAge( int age ){
       puppyAge = age;
   }

   public int getAge( ){
       System.out.println("小狗的年龄为 : " + puppyAge );
       return puppyAge;
   }

   public static void main(String []args){
      /* 创建对象 */
      Puppy myPuppy = new Puppy( "tommy" );
      /* 通过方法来设定age */
      myPuppy.setAge( 2 );
      /* 调用另一个方法获取age */
      myPuppy.getAge( );
      /*你也可以像下面这样访问成员变量 */
      System.out.println("变量值 : " + myPuppy.puppyAge );
   }
}

源文件声明规则

  • 一个源文件中只能有一个public类

  • 一个源文件可以有多个非public类

  • 源文件的名称应该和public类的类名保持一致。例如:源文件中public类的类名是Employee,那么源文件应该命名为Employee.java。

  • 如果一个类定义在某个包中,那么package语句应该在源文件的首行。

  • 如果源文件包含import语句,那么应该放在package语句和类定义之间。如果没有package语句,那么import语句应该在源文件中最前面。

  • import语句和package语句对源文件中定义的所有类都有效。在同一源文件中,不能给不同的类不同的包声明。

  • 类有若干种访问级别,并且类也分不同的类型:抽象类和final类等。这些将在访问控制章节介绍。

  • 除了上面提到的几种类型,Java还有一些特殊的类,如:内部类、匿名类。

引用类型

在Java中,引用类型的变量非常类似于C/C++的指针。引用类型指向一个对象,指向对象的变量是引用变量。这些变量在声明时被指定为一个特定的类型,比如Employee、Pubby等。变量一旦声明后,类型就不能被改变了。

  • 对象、数组都是引用数据类型。

  • 所有引用类型的默认值都是null。

  • 一个引用变量可以用来引用与任何与之兼容的类型。

  • 例子:Site site = new Site("Runoob")

局部变量

  • 局部变量声明在方法、构造方法或者语句块中;

  • 局部变量在方法、构造方法、或者语句块被执行的时候创建,当它们执行完成后,变量将会被销毁;

  • 访问修饰符不能用于局部变量;

  • 局部变量只在声明它的方法、构造方法或者语句块中可见;

  • 局部变量是在栈上分配的。

  • 局部变量没有默认值,所以局部变量被声明后,必须经过初始化,才可以使用。

实例变量

  • 实例变量声明在一个类中,但在方法、构造方法和语句块之外;

  • 当一个对象被实例化之后,每个实例变量的值就跟着确定;

  • 实例变量在对象创建的时候创建,在对象被销毁的时候销毁;

  • 实例变量的值应该至少被一个方法、构造方法或者语句块引用,使得外部能够通过这些方式获取实例变量信息;

  • 实例变量可以声明在使用前或者使用后;

  • 访问修饰符可以修饰实例变量;

  • 实例变量对于类中的方法、构造方法或者语句块是可见的。一般情况下应该把实例变量设为私有。通过使用访问修饰符可以使实例变量对子类可见;

  • 实例变量具有默认值。数值型变量的默认值是0,布尔型变量的默认值是false,引用类型变量的默认值是null。变量的值可以在声明时指定,也可以在构造方法中指定;

  • 实例变量可以直接通过变量名访问。但在静态方法以及其他类中,就应该使用完全限定名:ObejectReference.VariableName。

类变量 静态变量

  • 类变量也称为静态变量,在类中以static关键字声明,但必须在方法构造方法和语句块之外。

  • 无论一个类创建了多少个对象,类只拥有类变量的一份拷贝。

  • 静态变量除了被声明为常量外很少使用。常量是指声明为public/private,final和static类型的变量。常量初始化后不可改变。

  • 静态变量储存在静态存储区。经常被声明为常量,很少单独使用static声明变量。

  • 静态变量在程序开始时创建,在程序结束时销毁。

  • 与实例变量具有相似的可见性。但为了对类的使用者可见,大多数静态变量声明为public类型。

  • 默认值和实例变量相似。数值型变量默认值是0,布尔型默认值是false,引用类型默认值是null。变量的值可以在声明的时候指定,也可以在构造方法中指定。此外,静态变量还可以在静态语句块中初始化。

  • 静态变量可以通过:ClassName.VariableName的方式访问。

  • 类变量被声明为public static final类型时,类变量名称一般建议使用大写字母。如果静态变量不是public和final类型,其命名方式与实例变量以及局部变量的命名方式一致。

访问控制修饰符

Java中,可以使用访问控制符来保护对类、变量、方法和构造方法的访问。Java支持4种不同的访问权限。

  • 默认的,也称为 default,在同一包内可见,不使用任何修饰符。

  • 私有的,以 private 修饰符指定,在同一类内可见。

  • 共有的,以 public 修饰符指定,对所有类可见。

  • 受保护的,以 protected 修饰符指定,对同一包内的类和所有子类可见。

  • 我们可以可以通过以下表来说明访问权限:

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。

非访问修饰符

为了实现一些其他的功能,Java 也提供了许多非访问修饰符。

  • static 修饰符,用来创建类方法和类变量。

  • final 修饰符,用来修饰类、方法和变量,final 修饰的类不能够被继承,修饰的方法不能被继承类重新定义,修饰的变量为常量,是不可修改的。

  • abstract 修饰符,用来创建抽象类和抽象方法。

  • synchronized 和 volatile 修饰符,主要用于线程的编程。

static 修饰符

  • 静态变量:static 关键字用来声明独立于对象的静态变量,无论一个类实例化多少对象,它的静态变量只有一份拷贝。 静态变量也被称为类变量。局部变量不能被声明为 static 变量。
    静态方法:

  • static 关键字用来声明独立于对象的静态方法。静态方法不能使用类的非静态变量。静态方法从参数列表得到数据,然后计算这些数据。

final 修饰符

final 变量:
final 变量能被显式地初始化并且只能初始化一次。被声明为 final 的对象的引用不能指向不同的对象。但是 final 对象里的数据可以被改变。也就是说 final 对象的引用不能改变,但是里面的值可以改变。
final 修饰符通常和 static 修饰符一起使用来创建类常量。

final 方法

类中的 final 方法可以被子类继承,但是不能被子类修改。
声明 final 方法的主要目的是防止该方法的内容被修改。
如下所示,使用 final 修饰符声明方法。

final 类

final 类不能被继承,没有类能够继承 final 类的任何特性。

抽象类

抽象类不能用来实例化对象,声明抽象类的唯一目的是为了将来对该类进行扩充。
一个类不能同时被 abstract 和 final 修饰。如果一个类包含抽象方法,那么该类一定要声明为抽象类,否则将出现编译错误。
抽象类可以包含抽象方法和非抽象方法。

抽象方法

抽象方法是一种没有任何实现的方法,该方法的的具体实现由子类提供。
抽象方法不能被声明成 final 和 static。
任何继承抽象类的子类必须实现父类的所有抽象方法,除非该子类也是抽象类。
如果一个类包含若干个抽象方法,那么该类必须声明为抽象类。抽象类可以不包含抽象方法。
抽象方法的声明以分号结尾,例如:public abstract sample();。

synchronized 修饰符

synchronized 关键字声明的方法同一时间只能被一个线程访问。synchronized 修饰符可以应用于四个访问修饰符。

transient 修饰符

序列化的对象包含被 transient 修饰的实例变量时,java 虚拟机(JVM)跳过该特定的变量。
该修饰符包含在定义变量的语句中,用来预处理类和变量的数据类型。

volatile 修饰符

volatile 修饰的成员变量在每次被线程访问时,都强制从共享内存中重新读取该成员变量的值。而且,当成员变量发生变化时,会强制线程将变化值回写到共享内存。这样在任何时刻,两个不同的线程总是看到某个成员变量的同一个值。
一个 volatile 对象引用可能是 null。