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JavaBasics

记录Java基础

对象和类

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。
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    package com.abmatrix.bool.main.controller;
    import com.abmatrix.bool.common.bean.PagingInfo;
    public class MakerController {...}

    基本数据类型

    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、Puppy 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任何与之兼容的类型。
  • 例子:Site site = new Site(“Runoob”)。

    自动类型转换

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byte8),short16),char16)—> int32) —> long64)—> float32) —> double64

虽然float只有32位,但是是用阶数表示的,舍弃了一部分精度,来保存更大的浮点型数据。所有long类型可以自动转换为float类型。

    1. 不能对boolean类型进行类型转换。
    1. 不能把对象类型转换成不相关类的对象
    1. 在把容量大的类型转换为容量小的类型时必须使用强制类型转换。
    1. 转换过程中可能导致溢出或损失精度,例如:
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      int i =128;   
      byte b = (byte)i;
      因为 byte 类型是 8 位,最大值为127,所以当 int 强制转换为 byte 类型时,值 128 时候就会导致溢出。
    1. 浮点数到整数的转换是通过舍弃小数得到,而不是四舍五入,例如:
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      (int)23.7 == 23;        
      (int)-45.89f == -45

      变量类型

      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。
  • 静态变量在第一次被访问时创建,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。

    修饰符

    访问控制

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默认访问修饰符-不使用任何关键字

使用默认访问修饰符声明的变量和方法,对同一个包内的类是可见的。接口里的变量都隐式声明为 public static final,而接口里的方法默认情况下访问权限为 public

private修饰符代表的可见性说明

如果一个成员被声明为private,它就只能在定义该成员的最外层类的范围之内访问。具体地,有两点容易被忽略。

可见性是针对于类来说的,不是对象

在类内可以直接访问private成员。

内部类的私有成员可以在内部类的外面访问

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class A{
class B{
private int x=10;
}
public static void main(String... args){
A.B xx = new A().new B();
System.out.println("Hello :: "+xx.x); //This is allowed!!
}
}

可见:private这种修饰符并不能阻止外部类直接访问到内部类中的private属性;反之,内部类可以访问外部类private属性。

受保护的访问修饰符-protected

protected 需要从以下两个点来分析说明:

  • 子类与基类在同一包中:基类的 protected 成员是包内可见的,并且对子类可见,被声明为 protected 的变量、方法和构造器能被同一个包中的任何其他类访问;
  • 子类与基类不在同一包中:那么在子类中,子类实例可以访问其从基类继承而来的 protected 方法,而不能访问基类实例的protected方法。

protected 可以修饰数据成员,构造方法,方法成员,不能修饰类(内部类除外)

接口及接口的成员变量和成员方法不能声明为 protected。

子类能访问 protected 修饰符声明的方法和变量,这样就能保护不相关的类使用这些方法和变量。

protected关键字详解

基类的 protected 成员是包内可见的,并且对子类可见

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package p1;
public class Father1 {
protected void f() {} // 父类Father1中的protected方法
}

package p1;
public class Son1 extends Father1 {}

package p11;
public class Son11 extends Father1{}

package p1;
public class Test1 {
public static void main(String[] args) {
Son1 son1 = new Son1();
son1.f(); // Compile OK ----(1)
son1.clone(); // Compile Error ----(2)

Son11 son = new Son11();
son11.f(); // Compile OK ----(3)
son11.clone(); // Compile Error ----(4)
}
}

对于上面的示例,首先看(1)(3),其中的f()方法从类Father1继承而来,其可见性是包p1及其子类Son1和Son11,而由于调用f()方法的类Test1所在的包也是p1,因此(1)(3)处编译通过。其次看(2)(4),其中的clone()方法的可见性是java.lang包及其所有子类,对于语句”son1.clone();”和”son11.clone();”,二者的clone()在类Son1、Son11中是可见的,但对Test1是不可见的,因此(2)(4)处编译不通过。

若子类与父类不在同一包中,那么在子类中,子类实例可以访问其从父类继承而来的protected方法,而不能访问父类实例的protected方法。

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package p2;
class MyObject2 {
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException{
return super.clone();
}
}

package p22;
public class Test2 extends MyObject2 {
public static void main(String args[]) {
MyObject2 obj = new MyObject2();
obj.clone(); // Compile Error ----(1)

Test2 tobj = new Test2();
tobj.clone(); // Complie OK ----(2)
}
}

对于(1)而言,clone()方法来自于类MyObject2本身,因此其可见性为包p2及MyObject2的子类,虽然Test2是MyObject2的子类,但在Test2中不能访问基类MyObject2的protected方法clone(),因此编译不通过;对于(2)而言,由于在Test2中访问的是其本身实例的从基类MyObject2继承来的的clone(),因此编译通过。

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package p3;
class MyObject3 extends Test3 {
}

package p33;
public class Test3 {
public static void main(String args[]) {
MyObject3 obj = new MyObject3();
obj.clone(); // Compile OK ------(1)
}
}

对于(1)而言,clone()方法来自于Object,因此其可见性为包java.lang及其子类Test3,而(1)正是在类Test3中调用,编译通过。

更多例子:https://www.runoob.com/w3cnote/java-protected-keyword-detailed-explanation.html

访问控制和继承

请注意以下方法继承的规则:

  • 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。

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。

运算符

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)。

如果运算符左侧变量所指的对象,是操作符右侧类或接口(class/interface)的一个对象,那么结果为真。

下面是一个例子:

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String name = "James";
boolean result = name instanceof String; // 由于 name 是 String 类型,所以返回真

如果被比较的对象兼容于右侧类型,该运算符仍然返回true。

循环结构

Java 增强 for 循环

Java5 引入了一种主要用于数组的增强型 for 循环。

Java 增强 for 循环语法格式如下:

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for(声明语句 : 表达式) {   
//代码句子
}

声明语句:声明新的局部变量,该变量的类型必须和数组元素的类型匹配。其作用域限定在循环语句块,其值与此时数组元素的值相等。

表达式:表达式是要访问的数组名,或者是返回值为数组的方法。

Java StringBuffer 和 StringBuilder 类

当对字符串进行修改的时候,需要使用 StringBuffer 和 StringBuilder 类。

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。

Java 数组

Arrays类

java.util.Arrays 类能方便地操作数组,它提供的所有方法都是静态的。

具有以下功能:

  • 给数组赋值:通过 fill 方法。
  • 对数组排序:通过 sort 方法,按升序
  • 比较数组:通过 equals 方法比较数组中元素值是否相等。
  • 查找数组元素:通过 binarySearch 方法能对排序好的数组进行二分查找法操作。

日期类型

使用printf格式化日期

printf 方法可以很轻松地格式化时间和日期。使用两个字母格式,它以 %t 开头并且以下面表格中的一个字母结尾。

转 换 符 说 明 示 例
c 包括全部日期和时间信息 星期六 十月 27 14:21:20 CST 2007
F “年-月-日”格式 2007-10-27
D “月/日/年”格式 10/27/07
r “HH:MM:SS PM”格式(12时制) 02:25:51 下午
T “HH:MM:SS”格式(24时制) 14:28:16
R “HH:MM”格式(24时制) 14:28
B/b 月份全称/简称 March/Mar
A/a 星期全称/简称 Thursday/Thu
e 月份的日(前面不补0) 4

解析字符串为时间

SimpleDateFormat 类有一些附加的方法,特别是parse(),它试图按照给定的SimpleDateFormat 对象的格式化存储来解析字符串。

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SimpleDateFormat ft = new SimpleDateFormat ("yyyy-MM-dd"); 
t = ft.parse(input);

Calendar类

Calendar类是一个抽象类,在实际使用时实现特定的子类的对象,创建对象的过程对程序员来说是透明的,只需要使用getInstance方法创建即可。

创建一个代表系统当前日期的Calendar对象

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Calendar c = Calendar.getInstance();//默认是当前日期

Java 正则表达式

https://www.runoob.com/java/java-regular-expressions.html

Java 方法

可变参数

JDK 1.5 开始,Java支持传递同类型的可变参数给一个方法。

方法的可变参数的声明如下所示:

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typeName... parameterName

在方法声明中,在指定参数类型后加一个省略号(…) 。

一个方法中只能指定一个可变参数,它必须是方法的最后一个参数。任何普通的参数必须在它之前声明。

finalize() 方法

Java 允许定义这样的方法,它在对象被垃圾收集器析构(回收)之前调用,这个方法叫做 finalize( ),它用来清除回收对象。

例如,你可以使用 finalize() 来确保一个对象打开的文件被关闭了。

在 finalize() 方法里,你必须指定在对象销毁时候要执行的操作。

finalize() 一般格式是:

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protected void finalize() {   
// 在这里终结代码
}

关键字 protected 是一个限定符,它确保 finalize() 方法不会被该类以外的代码调用。

当然,Java 的内存回收可以由 JVM 来自动完成。如果你手动使用,则可以使用上面的方法。

Java 流(Stream)、文件(File)和IO

从控制台读取输入

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// BufferedReader类
// 每次调用 read() 方法,它从输入流读取一个字符并把该字符作为整数值返回。 当流结束的时候返回 -1。该方法抛出 IOException。
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
char c = (char) br.read();
// String readLine( ) throws IOException 读取一行

JDK 5 后的版本我们也可以使用 Java Scanner 类来获取控制台的输入。

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Scanner s = new Scanner(System.in);

在读取前我们一般需要 使用 hasNext 与 hasNextLine 判断是否还有输入的数据。

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Java 异常处理

exception

java中的异常分为两大类,强制性异常(CheckedException)和非强制性异常(UncheckedException)。而java中除了RuntimeException外,都是强制性异常。

强制性异常:所谓强制性异常就是在编写程序的过程中必需在抛出异常的部分try catch 或者向上throws异常。

非强制性异常:所谓非强制性异常就和上面相反了。不过你当然也可以try catch或者thows,只不过这不是强制性的。

Java 内置异常类

Java 语言定义了一些异常类在 java.lang 标准包中。

标准运行时异常类的子类是最常见的异常类。由于 java.lang 包是默认加载到所有的 Java 程序的,所以大部分从运行时异常类继承而来的异常都可以直接使用。

Java 根据各个类库也定义了一些其他的异常,下面的表中列出了 Java 的非检查性异常。

异常 描述
ArithmeticException 当出现异常的运算条件时,抛出此异常。例如,一个整数”除以零”时,抛出此类的一个实例。
ArrayIndexOutOfBoundsException 用非法索引访问数组时抛出的异常。如果索引为负或大于等于数组大小,则该索引为非法索引。
ArrayStoreException 试图将错误类型的对象存储到一个对象数组时抛出的异常。
ClassCastException 当试图将对象强制转换为不是实例的子类时,抛出该异常。
IllegalArgumentException 抛出的异常表明向方法传递了一个不合法或不正确的参数。
IllegalMonitorStateException 抛出的异常表明某一线程已经试图等待对象的监视器,或者试图通知其他正在等待对象的监视器而本身没有指定监视器的线程。
IllegalStateException 在非法或不适当的时间调用方法时产生的信号。换句话说,即 Java 环境或 Java 应用程序没有处于请求操作所要求的适当状态下。
IllegalThreadStateException 线程没有处于请求操作所要求的适当状态时抛出的异常。
IndexOutOfBoundsException 指示某排序索引(例如对数组、字符串或向量的排序)超出范围时抛出。
NegativeArraySizeException 如果应用程序试图创建大小为负的数组,则抛出该异常。
NullPointerException 当应用程序试图在需要对象的地方使用 null 时,抛出该异常
NumberFormatException 当应用程序试图将字符串转换成一种数值类型,但该字符串不能转换为适当格式时,抛出该异常。
SecurityException 由安全管理器抛出的异常,指示存在安全侵犯。
StringIndexOutOfBoundsException 此异常由 String 方法抛出,指示索引或者为负,或者超出字符串的大小。
UnsupportedOperationException 当不支持请求的操作时,抛出该异常。

下面的表中列出了 Java 定义在 java.lang 包中的检查性异常类。

异常 描述
ClassNotFoundException 应用程序试图加载类时,找不到相应的类,抛出该异常。
CloneNotSupportedException 当调用 Object 类中的 clone 方法克隆对象,但该对象的类无法实现 Cloneable 接口时,抛出该异常。
IllegalAccessException 拒绝访问一个类的时候,抛出该异常。
InstantiationException 当试图使用 Class 类中的 newInstance 方法创建一个类的实例,而指定的类对象因为是一个接口或是一个抽象类而无法实例化时,抛出该异常。
InterruptedException 一个线程被另一个线程中断,抛出该异常。
NoSuchFieldException 请求的变量不存在
NoSuchMethodException 请求的方法不存在

异常方法

下面的列表是 Throwable 类的主要方法:

序号 方法及说明
1 public String getMessage() 返回关于发生的异常的详细信息。这个消息在Throwable 类的构造函数中初始化了。
2 public Throwable getCause() 返回一个Throwable 对象代表异常原因。
3 public String toString() 使用getMessage()的结果返回类的串级名字。
4 public void printStackTrace() 打印toString()结果和栈层次到System.err,即错误输出流。
5 public StackTraceElement [] getStackTrace() 返回一个包含堆栈层次的数组。下标为0的元素代表栈顶,最后一个元素代表方法调用堆栈的栈底。
6 public Throwable fillInStackTrace() 用当前的调用栈层次填充Throwable 对象栈层次,添加到栈层次任何先前信息中。

捕获异常

使用 try 和 catch 关键字可以捕获异常。try/catch 代码块放在异常可能发生的地方。

try/catch代码块中的代码称为保护代码,使用 try/catch 的语法如下:

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try
{
// 程序代码
}catch(ExceptionName e1)
{
//Catch 块
}

Catch 语句包含要捕获异常类型的声明。当保护代码块中发生一个异常时,try 后面的 catch 块就会被检查。

如果发生的异常包含在 catch 块中,异常会被传递到该 catch 块,这和传递一个参数到方法是一样。

throws/throw 关键字:

如果一个方法没有捕获到一个检查性异常,那么该方法必须使用 throws 关键字来声明。throws 关键字放在方法签名的尾部。

也可以使用 throw 关键字抛出一个异常,无论它是新实例化的还是刚捕获到的。

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import java.io.*;
public class className
{
public void withdraw(double amount) throws RemoteException,
InsufficientFundsException
{
// Method implementation
}
//Remainder of class definition
}

finally关键字

finally 关键字用来创建在 try 代码块后面执行的代码块。无论是否发生异常,finally 代码块中的代码总会被执行。在 finally 代码块中,可以运行清理类型等收尾善后性质的语句。finally 代码块出现在 catch 代码块最后。

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