JAVA基础教程DAY0-基础知识

JAVA语言的特点
简单性、面向对象、安全性、跨平台性、支持多线程、分布性

面向对象编程（Object-Oriented Programming，简称OOP）是一种编程范式，它通过将数据和操作这些数据的方法封装在一起，以创建对象的形式来组织代码。面向对象编程的主要特点包括：

1. 封装（Encapsulation）：封装是将数据（属性）和操作这些数据的方法（行为）放在一个单元（对象）中。它通过限制对数据的直接访问，只允许通过特定的方法来操作数据，从而提高了代码的安全性和可维护性。

2. 继承（Inheritance）：继承允许一个类（子类）从另一个类（父类）继承属性和方法。通过继承，子类可以重用父类的代码，同时可以扩展或修改父类的行为。这种特性提高了代码的可重用性和扩展性。

3. 多态（Polymorphism）：多态性指的是同一个方法在不同对象上可以表现出不同的行为。通过方法重载（同一方法名，不同参数）和方法重写（子类覆盖父类方法），多态性使得代码更加灵活和动态。

JAVA程序的运行流程

• 编写代码：

  • 开发者使用文本编辑器编写 Java 源代码，并将其保存为 .java 文件。源代码包含一个或多个类的定义。

• 编译代码：

  • 使用 javac 命令编译 .java 文件，将 Java 源代码编译成字节码（Bytecode），并生成 .class 文件。字节码是一种与平台无关的中间表示形式，Java 虚拟机 (JVM) 能够理解和执行它。class是二进制文件

• 类加载（Class Loading）：

  • Java 类加载器（ClassLoader）负责在运行时动态加载类。类加载器查找并加载 .class 文件到 JVM 中。

• 字节码验证（Bytecode Verification）：

  • 在类加载之后，JVM 运行一个验证器来检查字节码是否符合 Java 语言规范，确保字节码不会破坏 JVM 的安全性和稳定性。验证步骤可以防止恶意代码的注入和执行。

• 准备（Preparation）：

  • JVM 为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值。这一步不执行任何程序代码，只是为静态字段分配空间。

• 解析（Resolution）：

  • JVM 将符号引用（Symbolic References）转换为直接引用（Direct References）。符号引用是类文件中的符号表示（如类名、方法名等），而直接引用是内存地址。解析步骤确保类的正确链接。

• 初始化（Initialization）：

  • JVM 执行类的初始化代码（如静态初始化块和静态变量的初始化）。这一步将静态变量设置为实际的初始值，并执行任何静态块中的代码。

• 执行（Execution）：

  • JVM 调用类的 main 方法开始程序的执行。main 方法是程序的入口点，程序的所有逻辑从这里开始运行。

基本数据类型

Java 有八种基本数据类型：

1. 整数类型（Integral Types）：

   • byte：
     • 大小：8 位
     • 范围：-128 到 127
     • 默认值：0
   • short：
     • 大小：16 位
     • 范围：-32,768 到 32,767
     • 默认值：0
   • int：
     • 大小：32 位
     • 范围：-2^31 到 2^31-1
     • 默认值：0
   • long：
     • 大小：64 位
     • 范围：-2^63 到 2^63-1
     • 默认值：0L

2. 浮点类型（Floating-Point Types）：

   • float：
     • 大小：32 位
     • 范围：大约 ±3.40282347E+38F（6-7 位有效数字）
     • 默认值：0.0f
   • double：
     • 大小：64 位
     • 范围：大约 ±1.79769313486231570E+308（15 位有效数字）
     • 默认值：0.0d

3. 字符类型（Character Type）：

   • char：
     • 大小：16 位
     • 范围：0 到 65,535（Unicode 字符）
     • 默认值：'\u0000'

4. 布尔类型（Boolean Type）：

   • boolean：
     • 大小：不确定（依赖于 JVM 实现）
     • 值：true 或 false
     • 默认值：false

引用数据类型

引用数据类型指向一个对象，它们是通过类、接口或数组来定义的：

1. 类（Class）：

   • 类是创建对象的模板。每个对象都是一个类的实例。例如：

     String str = "Hello, World!";
str 是一个引用数据类型，指向一个 String 对象。

2. 接口（Interface）：

   • 接口是抽象类型，指定类必须实现的方法。引用数据类型可以是接口类型的对象。例如：

     List<String> list = new ArrayList<>();
list 是一个引用数据类型，指向一个实现了 List 接口的 ArrayList 对象。

3. 数组（Array）：

   • 数组是一个包含相同类型元素的容器。数组类型也是引用类型。例如：

     int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
numbers 是一个引用数据类型，指向一个包含整数的数组对象。

JAVA常见数据类型

访问控制关键字

1. private：

   • 访问控制级别：类内部
   • 用于声明类的成员（变量或方法）只能在该类内部访问。

2. protected：

   • 访问控制级别：同一包内的类和子类
   • 用于声明类的成员（变量或方法）可以在同一包内的类和子类中访问。

3. public：

   • 访问控制级别：所有类
   • 用于声明类、方法或变量可以被所有类访问。

4. default：

   • 访问控制级别：同一包内的类
   • 用于声明包级别的访问权限。如果未显式指定访问控制关键字，则默认是包级别访问权限。

类、方法和变量修饰符

1. abstract：

   • 用于声明抽象类或方法，抽象类不能被实例化，抽象方法必须在子类中实现。

2. class：

   • 用于定义一个类。

3. extends：

   • 用于声明一个类是另一个类的子类。

4. final：

   • 用于声明不可变的类、方法或变量，最终类不能被继承，最终方法不能被重写，最终变量不能被重新赋值。

5. implements：

   • 用于声明一个类实现一个或多个接口。

6. interface：

   • 用于定义一个接口。

7. static：

   • 用于声明类的静态成员，静态成员属于类本身，而不是类的实例。

控制语句

1. break：

   • 用于终止循环或 switch 语句。

2. case：

   • 用于 switch 语句中，表示一个分支。

3. continue：

   • 用于跳过循环中的当前迭代，并开始下一个迭代。

4. default：

   • 用于 switch 语句中，表示没有匹配时的默认分支。

5. do：

   • 用于定义 do-while 循环。

6. else：

   • 用于 if 语句，表示条件为 false 时的执行块。

7. for：

   • 用于定义 for 循环。

8. if：

   • 用于定义条件语句。

9. return：

   • 用于从方法返回值。

10. switch：

    • 用于定义多分支条件语句。

11. while：

    • 用于定义 while 循环。

异常处理

1. catch：

   • 用于捕获异常。

2. finally：

   • 用于定义在 try 语句块执行后总是执行的代码块。

3. throw：

   • 用于抛出一个异常。

4. throws：

   • 用于声明一个方法可能抛出的异常。

5. try：

   • 用于定义一个可能抛出异常的代码块。

其他

1. super：

   • 用于引用父类的成员（变量或方法）。

2. this：

   • 用于引用当前实例的成员（变量或方法）。

3. void：

   • 用于声明方法无返回值。

4. package：

   • 用于声明类所属的包。

5. import：

   • 用于导入其他包或类。

6. new：

   • 用于创建新实例。

7. null：

   • 表示空引用。

 运算符分成以下几组

• 算术运算符
• 关系运算符
• 位运算符
• 逻辑运算符
• 赋值运算符
• 其他运算符