Java基礎

?java ['d?ɑv?]

基礎

資料型別

型別自動提升與強制轉型

在運算程序中，如果參與運算的兩個數型別不一致，那么計算結果為較大型別的整型，例如，short和int計算，結果總是int，原因是short首先自動被轉型為int

小的總是被轉成大的, 大的放進小的里面就會溢位

數值型字面值

• 默認情況下，整形字面值是一個十進制整數

• 二進制整數字面值，在數字前使用0b或者0B, 如0B1111(15)

• 八進制整數字面值，在數字前使用0, 如07777(4095)

• 十六進制整數字面值，在數字前使用0x或者0X, 如0XFFFF(65535)

  補碼運算中經常用到&0xff

  • 0xFF的二進制表示就是：1111 1111
  • 計算機存盤資料機制：
    • 正數存盤的二進制原碼,
    • 負數存盤的是二進制的補碼，
    • 補碼是負數的絕對值反碼加1，

String 型別

• String 型別不是基本型別，而是參考型別

String物件簡單方法

• 獲取字串長度

  string.length()

• 從字串中獲取字符

  s.charAt(index)

• 從控制臺讀取字串

  • next()方法

  Scanner input  = new Scanner(System.in);
  String s = input.nextLine();
  

  • 以空白字符為結束標志，如 、 \t、 \f、 \r、 \n

  • nextLine()方法

    Scanner input  = new Scanner(System.in);
    String s = input.nextLine();
    

    • 以回車鍵為結束標志

• 字串比較

  • 運算子== 只能檢測string1 和string2是否指向同一個物件，而無法判斷兩個字串變數內容是否相同

  • equals方法

    string1.equals(string2)
    

  • compareTo方法

    s1.compareTo(s2)
    

    • 按字典順序（Unicode碼順序）比較
    • 相等回傳 0
    • s1小于s2, 回傳值小于0
    • s1大于s2, 回傳值大于0
    • 另外，使用>、<等比較運算子比較，會發生語法錯誤

• 字串和數字間的轉換

  int intValue = https://www.cnblogs.com/tow1/p/Integer.parseInt(intString);
  double doubleValue = Double.parseDouble(doubleString);
  

  • 如果不是數字型字串，轉換將導致運行時錯誤
  • 數字轉換為字串，只需要簡單實用字串的連接運算子
    • String s = number + " ";

I/O

輸入

import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in); // 創建Scanner物件
        System.out.print("Input your name: "); // 列印提示
        String name = scanner.nextLine(); // 讀取一行輸入并獲取字串
        System.out.print("Input your age: "); // 列印提示
        int age = scanner.nextInt(); // 讀取一行輸入并獲取整數
        System.out.printf("Hi, %s, you are %d\n", name, age); // 格式化輸出
    }
}

輸出

• 輸出快捷鍵 syso Alt + /

• 格式化控制臺輸出

  System.out.printf

  • %4.2f

• %域寬度 . 精度 轉換碼

  • %表示占位符
  • 默認情況右對齊，在%后面添加一個負號，變為左對齊
  • 不要比較浮點值是否相等來進行回圈控制，因為浮點值都是近似值，將導致不精確回圈次數和不準確結果

方法

方法的定義由方法名稱、引數、回傳值型別以及方法體組成

語法

方法頭 修飾符 回傳值型別 方法名 （引數串列）{

? // 方法體

? }

• 定義在方法頭中的變數稱為形式引數（formal parameter) ,簡稱 形參（parameter [p?'r?m?t?r])
• 呼叫方法時，給引數傳一個值，這個值稱為實際引數（actual parameter) 或實參
• 引數串列 (parameter list) 指明方法中引數的型別、順序和個數，
• 方法名 和 引數串列 一起構成 方法簽名 (method signature)
• 方法頭中需要對每一個引數進行單獨的資料型別宣告

使用

方法能夠帶來代碼的共享和重用， 類中通過使用類名.方法名 來呼叫方法

• 每呼叫一個方法，系統會創建一個活動記錄（/活動框架），用于保存方法中引數和變數，
• 活動記錄置于一個記憶體區域，稱為呼叫堆疊(call stack), 也稱為 執行堆疊、運行時堆疊、機器堆疊，常簡稱為 “堆疊”，
• 方法運行結束，相應活動記錄就被釋放，
• 當呼叫帶引數的方法時，實參的值傳遞給形參，這個程序稱為按值傳遞 (pass-by-value)
  • 如swap(n1, n2), swap(num1, num2)交換方法中
  • n1和n2有自己獨立于num1和num2的存盤空間
  • n1和n2的改變不會影響num1和num2的內容

多載方法

多載方法(overload)：使用同樣的名字，不同的引數串列來定義不同的方法

• java編譯器根據方法簽名(方法名 和 引數串列)決定使用哪個方法
• 多載方法使得程式更加清楚，執行同樣功能但具有不同引數型別的方法應該使用同樣的名字
• 被多載的方法必須具有不同的引數串列
• 不能基于不同修飾符或回傳型別來多載方法

變數作用域

• 在方法中定義的變數稱為區域變數
• 引數實際上就是一個區域變數，一個方法的引數作用域涵蓋整個方法，
• 在for回圈頭中初始操作部分宣告的變數，其作用域是整個for回圈，
• 可以在一個方法中的不同塊里宣告同名區域變數
• 不能在嵌套塊中或同一塊中宣告同一個區域變數
• C中可以內層把外層的屏蔽掉

陣列

定義

int[ ]  arr;
int arr[];//不推薦

初始化

不允許在前面的括號寫元素個數

• 靜態初始化

  • 簡寫方式，不指定個數，用{ }中的資料直接對陣列賦值

  int[ ] arr = new int[ ] {1, 2, 3}；
  

  • 指定初始化的陣列個數，在后面給陣列逐個賦值

  int[ ] arr = new int[3];
  arr[0] = 1;
  

• 動態初始化

  二位動態陣列初始化，行號必須寫，列號可以省略

  int[ ][  ] arr = new int [3][ ];
  arr[0] = new int [3];   //0行有三列
  

  int [ ][ ] arr = new int[3][2];
  arr [0][0] = 3;
  

• 陣列型別傳值，引數是陣列的參考，傳遞的是陣列的參考，即傳遞共享資訊 (pass-by-sharing)

• 陣列存盤在堆中，傳遞時，盡管是兩個獨立變數，但指向同一個陣列

亂數

random方法

• 生成大于等于0.0且小于1.0的double型隨機整數（包含0，不包含1）
• 0.0 ≦Math.random() < 1.0
• 回傳0~9之間的一個隨機整數
  • (int) (Math.random() * 1.0)
• 回傳50~99之間的一個隨機整數
  • 50 +(int) (Math.random() *50)
• 回傳a~a+b之間的一個隨機整數,不包括a+b
  • a + Math.random() * b

面向物件

面向物件程式設計的三大支柱是封裝、繼承和多型

• 類 為 物件 定義屬性和行為
• 物件狀態 （屬性） 由資料域與當前值表示，
• 物件行為（動作）由方法定義，
• 創建物件的程序稱為實體化（instantion)
• java類使用變數定義資料域，使用方法定義動作，
• 類中提供一種稱為構造方法(constructor) 的特殊型別方法，呼叫它可以創建新的物件，
• 包含main方法稱為主類，沒有main方法的類無法運行，
• 可以把兩個類放在同一個檔案中，但檔案中只能有一個類是公共（public)類，并且，公共類必須與檔案同名，

構造方法

使用new運算子呼叫構造方法創建物件

構造方法

• 必須與所在類名字相同
• 沒有回傳值型別，甚至連void也沒有
• 在創建一個物件時由new運算子呼叫，作用是初始化物件
• 通常，類會提供一個沒有引數的構造方法(稱為無參構造方法)
• 在一個類中用戶沒有定義構造方法時，類中會隱式定義一個方法體為空的無參構造方法，稱為默認構造方法，當且僅當類中沒有明確定義任何構造方法時自動提供，

通過參考變數訪問物件

• 物件的資料和方法可以運用點運算子. 通過物件的參考變數進行訪問，
• 參考是物件的存盤地址

向方法傳遞物件引數

• 將物件的參考傳遞給方法
• 執行程式中的方法 呼叫堆疊
• 物件存在堆中

靜態變數和靜態方法

靜態變數(static variable)，也稱為類變數

宣告一個靜態變數或定義一個靜態方法，就要在這個變數或方法的宣告中加上修飾符static

• 靜態變數被類中所有物件共享
• 靜態方法不能訪問類中的實體成員
• 靜態變數將變數值存盤在一個公共的記憶體地址中
• 而實體方法和實體變數都從屬于實體，只有在實體創建之后才能使用，通過參考變數來訪問
• 靜態方法和靜態資料可以通過參考變數或它們的類名來呼叫
• 靜態變數和靜態方法可以在不創建物件的情況下訪問
• 使用類名 . 方法名（引數） 的方式呼叫靜態方法
• 使用類名 . 靜態變數 的方式訪問靜態變數
• 實體 可以呼叫 或 訪問 實體和靜態
• 但靜態只能 呼叫訪問 靜態
• 不依賴于某個具體實體的方法應該宣告為靜態方法
  • getArea方法依賴于某個具體圓，它是一個實體方法
  • Math類中沒有一個方法是依賴于特定實體，如random、pow、sin，都是靜態方法
  • main方法也是靜態的，可以從類中直接呼叫

可見性修飾符

可見性修飾符 指明 類中的資料域和方法 是否能在該類之外被訪問

該類之內對資料域和方法 的訪問是沒有限制的

• 沒有使用可見性修飾符，默認類、方法和資料域是可以被同一個包中任何一個類訪問的，

• private 限定方法和資料域 只能在 它自己類中被訪問，

• 修飾符private只能應用在類的成員上

• 修飾符public可以應用在類或類的成員上

• 在區域變數(方法或函式里的變數) 使用修飾符 public 或 private都會導致編譯錯誤

• 大多數情況下，構造方法都是公共的

• 使用private修飾符將資料域宣告為私有的稱為資料域封裝 (data field encapsulation)

  為了更新 被封裝的資料域 提供設定方法來給資料域設定新值

  • 獲取方法稱為訪問器(accessor ['?kses?r] 注意重音在前)

    public returnType getPropertyName( )
    public boolean isPropertyName( )
    

  • 設定方法稱為修改器(mutator mutate美 ['mju.te?t]轉變)

    public void setPropertyName(dataType propertyValue )
    

• final

  • 用final修飾的方法不能被Override
  • 用final修飾的類不能被繼承
  • 用final修飾的欄位在初始化后不能被修改
  • 對final欄位重新賦值會報錯
  • 可以在構造方法中初始化final欄位

this參考

關鍵字this 參考物件自身, 也可以在構造方法內部呼叫同一個類的其他構造方法

public class Circle {
        private double radius;
        public Circle(double radius) {
                this.radius = radius;  //this關鍵字用于參考正在被構建的物件的資料域radius
        }
        public Circle() {
                this(1.0) ; // this關鍵字用于呼叫另外一個構造方法
        }
}

• java中要求,在構造方法中陳述句 this(arg-list) 應在任何其他可執行陳述句之前出現
• 一個類有多個構造方法時, 最好盡可能使用 this(引數串列) 來實作

類的關系

類之間的關系通常有 關聯、聚合、組合以及繼承，

{ 關聯 [ 聚集（組合）] }

關聯 : 二元關系, 兩個類之間

聚集 : 兩個物件之間歸屬關系,和組合相似.

繼承和多型

繼承

• 父類 (parent class): 超類(superclass) ,基類(base class)

• 子類(subclass) : 繼承類(extended class) , 派生類(derived class)

• 子類從父類中繼承可訪問的資料域和方法, 還可以添加新的資料域和方法

• 父類: 通用的類

• 子類:更特定的類

• 語法

  public class Circle extends GeometricObject 
  

• 在java中, 不允許多重繼承

• 一個Java類只可能直接繼承自一個父類, 這種限制稱為 單一繼承 (single inheritance)

super關鍵字

關鍵字super代指父類, 可以用于呼叫父類中普通方法和構造方法

• 呼叫父類構造方法語法

super( ) 或 super(arguments) ;

• 要呼叫父類的構造方法必須使用關鍵字super, 在子類中呼叫父類構造方法名字會引發語法錯誤

• 子類呼叫父類構造方法的陳述句必須是它構造方法的第一條陳述句

  public Circle (double radius, String color, boolean filled) {
          super(color, filled);
          this.radius =  radius;
  }
  

• 構造方法鏈

  當構造一個子類的物件時,子類的構造方法會在完成自己任務之前,首先呼叫它的父類的構造方法.

  父類有參和無參的構造方法,子類會呼叫無參的構造方法

• 呼叫父類普通方法

  super. 方法名(引數);
  

方法重寫

重寫方法,需要在子類中使用父類一樣的簽名來對方法進行定義

• 重寫方法必須與被重寫方法具有一樣的簽名 (方法名 和 引數串列),以及一樣或者兼容的回傳型別

• 僅當實體方法可訪問時,才能被重寫

• 私有方法所處類本身以外是不能被訪問的,不能被重寫

  • 父類中私有方法在子類中被定義, 兩者完全沒有關系

• 靜態方法可以被繼承,但不能被重寫

  • 父類中的靜態方法在子類中被重新定義,則父類中定義的靜態方法被隱藏
  • 可以使用"父類名 . 靜態方法名" 呼叫隱藏的靜態方法

  方法重寫與多載

  多載: 使用同樣的名字但不同的簽名(方法名 和 引數串列)來定義多個方法

  • (涵蓋多種資料型別的同種方法)

  重寫: 在子類中提供對一個方法的新的實作

  • (把老的方法實作新的功能 )

  • 方法重寫??發生在具有繼承關系的不同類中
  • 方法多載??可以發生在同一個類中, 也可以發生在具有繼承關系的不同類中
  • 方法重寫??具有同樣的簽名(方法名 和 引數串列)
  • 方法多載??具有同樣的名字但不同的引數串列

  重寫標注@Override, 有標注, 沒重寫, 將報錯

多型

多型是指，針對某個型別的方法呼叫，其真正執行的方法取決于運行時期實際型別的方法

多型(polymorphism): 使用父類物件的地方都可以使用子類的物件

polymer['pɑl?m?r] 聚合

• 父型別可以參考子型別
• 宣告型別決定編譯時匹配哪個方法

動態系結

標籤：Java

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