JAVA基础——入门

概述

java语言的特点

  1. 简单易学;
  2. 面向对象(封装,继承,多态);
  3. 平台无关性( Java 虚拟机实现平台无关性);
  4. 可靠性;
  5. 安全性;
  6. 支持多线程;
  7. 支持网络编程并且很方便;
  8. 编译与解释并存;

JDK、JRE、JVM

JDK 是 Java 语言的软件开发工具包。JDK 物理存在,是 programming tools、JRE 和 JVM 的一个集合。

JRE(Java Runtime Environment)Java 运行时环境,JRE 物理存在,主要由 Java API(java 类库) 和 JVM 组成,提供了用于执行 java 应用程序最低要求的环境。

JDK有编译器而JRE没有,但是只要有JRE我们就可以运行java程序,一些开发软件idea都有自己的编译器。

JRE有JVM没有的lib库,JVM对字节码的解析要依赖这些类库。

Java 虚拟机(JVM)是运行 Java 字节码的虚拟机。JVM 有针对不同系统的特定实现(Windows,Linux,macOS),目的是使用相同的字节码,它们都会给出相同的结果。

Oracle JDK 和 OpenJDK 的对比

OpenJDK 项目主要基于 Sun 捐赠的 HotSpot 源代码,是开源的。

Oracle JDK 是 OpenJDK 的一个实现,并不是完全开源的;

在响应性和 JVM 性能方面,Oracle JDK 与 OpenJDK 相比提供了更好的性能;

java和c++的区别

  1. 都是面向对象的语言,都支持封装、继承和多态
  2. Java 不提供指针来直接访问内存,程序内存更加安全
  3. Java 的类是单继承的,C++ 支持多重继承;虽然 Java 的类不可以多继承,但是接口可以多继承。
  4. Java 有自动内存管理垃圾回收机制(GC),不需要程序员手动释放无用内存
  5. 在 C 语言中,字符串或字符数组最后都会有一个额外的字符’\0’来表示结束。但是,Java 语言中没有结束符这一概念。

import java 和 javax 有什么区别?

刚开始的时候 JavaAPI 所必需的包是 java 开头的包,javax 当时只是扩展 API 包来使用。然而随着时间的推移,javax 逐渐地扩展成为 Java API 的组成部分。但是,将扩展从 javax 包移动到 java 包确实太麻烦了,最终会破坏一堆现有的代码。因此,最终决定 javax 包将成为标准 API 的一部分。

为什么说 Java 语言“编译与解释并存?

Java 语言既具有编译型语言的特征,也具有解释型语言的特征,因为 Java 程序要经过先编译,后解释两个步骤,由 Java 编写的程序需要先经过编译步骤,生成字节码(*.class 文件),这种字节码必须由 Java 解释器来解释执行。因此,我们可以认为 Java 语言编译与解释并存。

解释器逐行解释执行,这种方式的执行速度会相对比较慢。而且,有些方法和代码块是经常需要被调用的(也就是所谓的热点代码),所以后面引进了 JIT 编译器,而 JIT 属于运行时编译。当 JIT 编译器完成第一次编译后,其会将字节码对应的机器码保存下来,下次可以直接使用。而我们知道,机器码的运行效率肯定是高于 Java 解释器的。这也解释了我们为什么经常会说 Java 是编译与解释共存的语言。

语法

基本类型

byte/8/1
char/16/2
short/16/2
int/32/4
float/32/4
long/64/8
double/64/8
boolean/~

boolean 只有两个值:true、false,可以使用 1 bit 来存储,但是具体大小没有明确规定。JVM 会在编译时期将 boolean 类型的数据转换为 int,使用 1 来表示 true,0 表示 false。JVM 支持 boolean 数组,但是是通过读写 byte 数组来实现的。

包装类型

基本类型都有对应的包装类型,基本类型与其对应的包装类型之间的赋值使用自动装箱与拆箱完成。

String

  1. String 被声明为 final,因此它不可被继承。(Integer 等包装类也不能被继承)
  2. 在 Java 8 中,String 内部使用 char 数组存储数据。
  3. 在 Java 9 之后,String 类的实现改用 byte 数组存储字符串,同时使用 coder 来标识使用了哪种编码。
  4. 字符串常量池(String Pool)保存着所有字符串字面量(literal strings),这些字面量在编译时期就确定。不仅如此,还可以使用 String 的 intern() 方法在运行过程将字符串添加到 String Pool 中。

字符型常量和字符串常量的区别?

  1. 形式上: 字符常量是单引号引起的一个字符; 字符串常量是双引号引起的 0 个或若干个字符

  2. 含义上: 字符常量相当于一个整型值( ASCII 值),可以参加表达式运算; 字符串常量代表一个地址值(该字符串在内存中存放位置)

  3. 占内存大小 字符常量只占 2 个字节; 字符串常量占若干个字节 (注意: char 在 Java 中占两个字节)

标识符和关键字

在我们编写程序的时候,需要大量地为程序、类、变量、方法等取名字,于是就有了标识符,简单来说,标识符就是一个名字。但是有一些标识符,Java 语言已经赋予了其特殊的含义,只能用于特定的地方,这种特殊的标识符就是关键字。

== 和 equals 的区别

== : 它的作用是判断两个对象的地址是不是相等。即判断两个对象是不是同一个对象。(基本数据类型==比较的是值,引用数据类型==比较的是内存地址)

equals() : 它的作用也是判断两个对象是否相等,它不能用于比较基本数据类型的变量。equals()方法存在于Object类中,而Object类是所有类的直接或间接父类。

equals() 方法存在两种使用情况:

  • 情况 1:类没有覆盖 equals()方法。则通过equals()比较该类的两个对象时,等价于通过“==”比较这两个对象。使用的默认是 Object类equals()方法。
  • 情况 2:类覆盖了 equals()方法。一般,我们都覆盖 equals()方法来两个对象的内容相等;若它们的内容相等,则返回 true(即,认为这两个对象相等)。

hashCode 和 equals

你重写过 hashcode 和 equals么,为什么重写 equals 时必须重写 hashCode 方法?

hashCode() 的作用是获取哈希码,也称为散列码;它实际上是返回一个 int 整数。这个哈希码的作用是确定该对象在哈希表中的索引位置。

如果两个对象相等,则 hashcode 一定也是相同的。两个对象相等,对两个对象分别调用 equals 方法都返回 true。

但是,两个对象有相同的 hashcode 值,它们也不一定是相等的。因为 hashCode() 所使用的杂凑算法也许刚好会让多个对象传回相同的杂凑值。

因此,equals 方法被覆盖过,则 hashCode 方法也必须被覆盖。

重载和重写

重载就是同样的一个方法能够根据输入数据的不同,做出不同的处理

重写就是当子类继承自父类的相同方法,输入数据一样,但要做出有别于父类的响应时,你就要覆盖父类方法

深拷贝和浅拷贝

浅拷贝:对基本数据类型进行值传递,对引用数据类型进行引用传递般的拷贝,此为浅拷贝。

深拷贝:对基本数据类型进行值传递,对引用数据类型,创建一个新的对象,并复制其内容,此为深拷贝。

定义一个空参构造器的作用

Java 程序在执行子类的构造方法之前,如果没有用 super()来调用父类特定的构造方法,则会调用父类中“没有参数的构造方法”。因此,如果父类中只定义了有参数的构造方法,而在子类的构造方法中又没有用 super()来调用父类中特定的构造方法,则编译时将发生错误,因为 Java 程序在父类中找不到没有参数的构造方法可供执行。解决办法是在父类里加上一个不做事且没有参数的构造方法。

transient

transient 关键字的作用是:阻止实例中那些用此关键字修饰的的变量序列化;当对象被反序列化时,被 transient 修饰的变量值不会被持久化和恢复。transient 只能修饰变量,不能修饰类和方法。

成员变量与局部变量的区别有哪些?

  1. 如果成员变量是使用static修饰的,那么这个成员变量是属于类的,如果没有使用static修饰,这个成员变量是属于实例的。而对象存在于堆内存,局部变量则存在于栈内存。
  2. 成员变量是对象的一部分,它随着对象的创建而存在,而局部变量随着方法的调用而自动消失。
  3. 成员变量如果没有被赋初值:则会自动以类型的默认值而赋值(一种情况例外:被 final 修饰的成员变量也必须显式地赋值),而局部变量则不会自动赋值。

面向对象三大特征

封装

封装是指把一个对象的状态信息(也就是属性)隐藏在对象内部,不允许外部对象直接访问对象的内部信息。但是可以提供一些可以被外界访问的方法来操作属性。

继承

继承是使用已存在的类的定义作为基础建立新类的技术,新类的定义可以增加新的数据或新的功能,也可以用父类的功能,但不能选择性地继承父类。

通过使用继承,可以快速地创建新的类,可以提高代码的重用,程序的可维护性,节省大量创建新类的时间 ,提高我们的开发效率。

关于继承如下 3 点请记住:

  1. 子类拥有父类对象所有的属性和方法(包括私有属性和私有方法),但是父类中的私有属性和方法子类是无法访问,只是拥有。
  2. 子类可以拥有自己属性和方法,即子类可以对父类进行扩展。
  3. 子类可以用自己的方式实现父类的方法。(以后介绍)。

多态

父类引用指向子类对象,引用类型变量发出的方法调用的到底是哪个类中的方法,必须在程序运行期间才能确定;

常见关键字

final 关键字

  1. final修饰的类不能被继承,final类中的所有成员方法都会被隐式的指定为final方法;
  2. final修饰的方法不能被重写;
  3. final修饰的变量是常量,如果是基本数据类型的变量,则其数值一旦在初始化之后便不能更改;如果是引用类型的变量,则在对其初始化之后便不能让其指向另一个对象。

static 关键字

  1. 修饰成员变量和成员方法: 被 static 修饰的成员属于类,不属于单个这个类的某个对象,被类中所有对象共享,可以并且建议通过类名调用。被static 声明的成员变量属于静态成员变量,静态变量 存放在 Java 内存区域的方法区。调用格式:类名.静态变量名 类名.静态方法名()
  2. 静态代码块: 静态代码块定义在类中方法外, 静态代码块在非静态代码块之前执行(静态代码块—>非静态代码块—>构造方法)。 该类不管创建多少对象,静态代码块只执行一次.
  3. 静态内部类(static修饰类的话只能修饰内部类): 静态内部类与非静态内部类之间存在一个最大的区别: 非静态内部类在编译完成之后会隐含地保存着一个引用,该引用是指向创建它的外围类,但是静态内部类却没有。没有这个引用就意味着:1. 它的创建是不需要依赖外围类的创建。2. 它不能使用任何外围类的非static成员变量和方法。
  4. 静态导包(用来导入类中的静态资源,1.5之后的新特性): 格式为:import static 这两个关键字连用可以指定导入某个类中的指定静态资源,并且不需要使用类名调用类中静态成员,可以直接使用类中静态成员变量和成员方法。

this 关键字

  1. 修饰成员变量和成员方法: 被 static 修饰的成员属于类,不属于单个这个类的某个对象,被类中所有对象共享,可以并且建议通过类名调用。被static 声明的成员变量属于静态成员变量,静态变量 存放在 Java 内存区域的方法区。调用格式:类名.静态变量名 类名.静态方法名()
  2. 静态代码块: 静态代码块定义在类中方法外, 静态代码块在非静态代码块之前执行(静态代码块—>非静态代码块—>构造方法)。 该类不管创建多少对象,静态代码块只执行一次.
  3. 静态内部类(static修饰类的话只能修饰内部类): 静态内部类与非静态内部类之间存在一个最大的区别: 非静态内部类在编译完成之后会隐含地保存着一个引用,该引用是指向创建它的外围类,但是静态内部类却没有。没有这个引用就意味着:1. 它的创建是不需要依赖外围类的创建。2. 它不能使用任何外围类的非static成员变量和方法。
  4. 静态导包(用来导入类中的静态资源,1.5之后的新特性): 格式为:import static 这两个关键字连用可以指定导入某个类中的指定静态资源,并且不需要使用类名调用类中静态成员,可以直接使用类中静态成员变量和成员方法。

super 关键字

super关键字用于从子类访问父类的变量和方法。

使用 this 和 super 要注意的问题:

  • 在构造器中使用 super() 调用父类中的其他构造方法时,该语句必须处于构造器的首行,否则编译器会报错。另外,this 调用本类中的其他构造方法时,也要放在首行。
  • this、super不能用在static方法中。
文章目录
  1. 1. 概述
    1. 1.1. java语言的特点
    2. 1.2. JDK、JRE、JVM
    3. 1.3. Oracle JDK 和 OpenJDK 的对比
    4. 1.4. java和c++的区别
    5. 1.5. import java 和 javax 有什么区别?
    6. 1.6. 为什么说 Java 语言“编译与解释并存?
  2. 2. 语法
    1. 2.1. 基本类型
    2. 2.2. 包装类型
    3. 2.3. String
    4. 2.4. 字符型常量和字符串常量的区别?
    5. 2.5. 标识符和关键字
    6. 2.6. == 和 equals 的区别
    7. 2.7. hashCode 和 equals
    8. 2.8. 重载和重写
    9. 2.9. 深拷贝和浅拷贝
    10. 2.10. 定义一个空参构造器的作用
    11. 2.11. transient
    12. 2.12. 成员变量与局部变量的区别有哪些?
  3. 3. 面向对象三大特征
    1. 3.1. 封装
    2. 3.2. 继承
    3. 3.3. 多态
  4. 4. 常见关键字
    1. 4.1. final 关键字
    2. 4.2. static 关键字
    3. 4.3. this 关键字
    4. 4.4. super 关键字
    5. 4.5. 使用 this 和 super 要注意的问题:
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