JavaSE从零开始到精通

1.前置知识

• JVM：java virtrual machine, java虚拟机, 专门用于执行java代码的一款软件。可以将class文件，转换为机器认识的机器码，因为我们的计算机只认识010101的二进制语言。
• JRE：java runtime enviroment, java运行时环境, java官方提供的核心类库. jre中包含了核心类库和jvm。
• JDK: java development kit, java开发工具包, javac.exe, java.exe... jdk中包含了开发工具和jre。
  
  
   

这也是java为什么跨平台的原因：

这个跨平台是通过中间语言JVM 实现的跨平台。

Java的JVM从软件层面屏蔽了底层硬件、指令层面的细节让他兼容各种系统。

2.  第一个程序 “Hello Word”

        2.1 编写.java源代码文件

       

public class HelloWord{public static void main(String[] args){System.out.println("你好");}
}

        2.2 通过javac 编译.java文件

        " javac " 是 Java 编程语言的编译器命令。在Java开发中，javac命令用于将Java源代码文件（.java文件）编译成Java字节码文件（.class文件），这些字节码文件可以在Java虚拟机（JVM）上运行。

打开cmd，切换到.java文件，所在的目录，执行javac命令。

执行完毕后，会在当前目录生成class文件，

        2.3 通过java.exe 运行程序（这里执行的是编译好的class文件）

输入完毕后，会返回对应的结果。

3. 集成开发环境IDEA

        3.1 介绍

         IntelliJ IDEA是一款功能强大的集成开发环境，被广泛认为是Java开发的首选工具之一，同时也支持多种其他语言和技术的开发，为开发人员提供了高效、智能和友好的开发体验。

         3.2 存在的优势        

1. 功能丰富的编辑器：

   • IDEA提供了一个强大的代码编辑器，支持语法高亮、代码补全、代码导航等功能，使得开发人员可以高效地编写和编辑代码。

2. 智能代码分析和重构：

   • IDEA集成了丰富的代码分析工具，可以帮助开发人员进行代码质量分析、代码格式化、自动修复代码问题等。它还支持多种重构操作，如重命名、提取方法、提取变量等，有助于改进代码结构和可读性。

3. 强大的调试功能：

   • IDEA提供了直观的调试界面和丰富的调试工具，支持断点设置、表达式监视、变量查看等功能，帮助开发人员快速定位和解决代码中的问题。

4. 集成版本控制系统：

   • IDEA支持集成多种版本控制系统，如Git、SVN等，使得团队协作开发更加高效。它提供了版本控制工具的直观界面和操作，方便开发人员管理代码版本和进行代码的提交、更新等操作。

5. 丰富的插件生态系统：

   • IDEA拥有丰富的插件支持，开发人员可以根据自己的需要安装各种插件，扩展IDE的功能，支持更多的语言、框架和技术栈。

6. 跨平台支持：

   • IDEA可以在多种操作系统上运行，包括Windows、macOS和Linux，为开发人员提供了跨平台的开发环境。

7. 专注于开发者体验：

   • JetBrains以开发者体验为核心设计理念，不断优化IDEA的性能、稳定性和用户界面，提供舒适的开发环境。

         3.3 快捷键介绍

• Ctrl + D : 快速复制当前行
• Ctrl + B : 源码跟踪
• Ctrl + Shift + Z : 前进
• Ctrl + Shift + ↑ : 代码向上移动一行
• Ctrl + Shift + ↓ : 代码向下移动一行
  
  下面两个是重点对于跟踪源码的时候可以快速切换类关系：
• Ctrl + Alt + ← : 回到光标上一次所在的位置
• Ctrl + Alt + → : 光标移动到下一次的位置
• Alt + 回车 : 选择提示解决报错
• Ctrl + Alt + L : 配合 Ctrl + A 使用可以快速格式化全部代码。
• Ctrl + Alt + M : 选中代码抽取成方法
• Ctrl + Alt + U : 查看当前类的类图
• Ctrl + Alt + T : 可以使用语句包围所选代码
  
   

扩展： 包的名称一般是公司的域名倒着写，主要为了防止代码包名和文件名均相同而进行覆盖。

4.  字面量

概念：生活中的数据在程序中的书写方式。

分类：

• 整数和小数：均和数学相同
• 字符： 'w'
• 字符串："你好"
• 布尔：true | false
• 空：null
• 实体：对象(类) 也可以叫做javabean

5. 数据类型

        数据类型的作用: 程序把数据进行分类，为了更好的管理数据，并在内存中操作和存储。

基本数据类型

1. 整数类型）：

   • byte：8位有符号整数，取值范围为 -128 到 127。
   • short：16位有符号整数，取值范围为 -32,768 到 32,767。
   • int：32位有符号整数，取值范围为 -2^31 到 2^31 - 1。
   • long：64位有符号整数，取值范围为 -2^63 到 2^63 - 1。

2. 浮点数类型：

   • float：32位单精度浮点数，用于存储小数，取值范围和精度较 double 小。
   • double：64位双精度浮点数，用于存储小数，通常推荐使用它，因为它提供更高的精度。

3. 字符类型：

    1.char：16位无符号Unicode字符，用于存储单个字符。

4. 布尔类型：

    1.boolean：表示逻辑值的数据类型，只有两个取值：true 和 false。

引用数据类型

        引用数据类型包括所有的类（Class）、接口（Interface）、数组（Array）等。它们是通过new关键字在堆内存中动态创建的对象。引用数据类型的变量存储的是对象的引用（内存地址），而不是对象本身。

扩展：float表示的数据范围要比long大！！！

看完你可能就会存在疑问了，long 不是 8 个字节吗，float是4个字节，为什么会比他大呢？

为什么会这样呢？

        我们首先需要看float的组成结构了。

浮点数表示格式：浮点数 N = M × R^E，其中 R 为基数，E 为阶码，M 为尾数。

例如，在二进制科学计数法中，1.2345 × 10^2，其中 1.2345 为尾数，10 为基数，2 为阶码。另

外，0.0101 × 2^-10，其中 0.0101 为尾数，2 为基数，-10 为阶码。这种涂点数格式表达了浮点数

在计算机中的表示，尾数决定了浮点数的精度，阶码则决定了浮点数的范围和小数点实际位置。

 6. 变量

        6.1 变量的声明和赋值

        

        6.2 变量的作用域

          变量的作用域位于外侧最近 { 开始，最外侧最近 } 死亡。

 

注意事项：

•         局部变量需要先赋值再使用
•         同一作用域中，不能出现同名变量

        6.3 变量的类型转换 

前提 : 数据类型 变量名 = 值 ； 左右两边的数据类型保持一致， 才能赋值成功。

但是，实际写代码的时候，并不是什么时候等号两边的类型都保持一致。这时候就会引入两个概念

1. 强制类型转换    2. 自动类型转换，要想了解这两个概念还应该掌握数据类型的范围，因为这个

是判断是强转还是自转的关键。

        byte < short(char) < int < long < float < duble        

        1. 自动类型转换

语法格式：

        2. 强制类型转换(可能发生数据溢出)

语法格式：

         3. 运算时的类型转换

如果一个表达式中，包含多个不同的数据类型，最后运算获得的值是最大范围的数据类型。

对于 byte char short 会自动转换为int ， float 会自动转换为double

7. 标识符

在Java中，标识符是用来命名变量、方法、类等程序元素的名称。标识符必须遵循以下规则：

1. 字符集：标识符可以由字母、数字、美元符号（$）和下划线（_）组成。
2. 命名规则：
   • 第一个字符必须是字母（a-z, A-Z）、美元符号（$）或下划线（_）。
   • 后续字符可以是字母、数字、美元符号（$）或下划线（_）。
3. 大小写敏感：Java中的标识符是大小写敏感的，因此 myVar 和 MyVar 是不同的标识符。
4. 关键字：不能使用Java的关键字（reserved words）作为标识符，例如 int、class、public 等。
5. 长度限制：标识符的长度理论上没有限制，但是实际上应该根据编码规范保持适当的长度以保证代码的可读性。

命名约定（命名规范）

虽然在语法上允许使用几乎任意合法的标识符，但是为了提高代码的可读性和可维护性，通常建议遵循一些命名约定：

• 驼峰命名法：对于变量名和方法名，推荐使用小驼峰命名法（camelCase），例如 myVariableName。
• 帕斯卡命名法：对于类名，推荐使用大驼峰命名法（PascalCase），例如 MyClassName。
• 全部大写：对于常量，使用全部大写字母，单词之间用下划线分隔，例如 MAX_SIZE。

8. 运算符 

1. 算术运算符

用于执行基本的数学运算，如加减乘除等。

• +：加法运算符，也用于字符串连接。
• -：减法运算符。
• *：乘法运算符。
• /：除法运算符。
• %：取模（取余）运算符，返回除法的余数。

2. 关系运算符

用于比较两个值之间的关系，返回布尔值 true 或 false。

• ==：检查两个操作数是否相等。
• !=：检查两个操作数是否不相等。
• >：检查左操作数是否大于右操作数。
• <：检查左操作数是否小于右操作数。
• >=：检查左操作数是否大于或等于右操作数。
• <=：检查左操作数是否小于或等于右操作数。

3. 逻辑运算符

用于在布尔表达式之间执行逻辑运算，返回布尔值。

• &&：短路逻辑与运算符，如果两个操作数都为 true，则结果为 true。
• ||：短路逻辑或运算符，如果两个操作数中至少有一个为 true，则结果为 true。
• !：逻辑非运算符，用于反转操作数的布尔值。

 扩展：对于& 和 && ，| 和 | |  是存在区别的

. 短路与非短路

• &&（短路与）：

  • 如果第一个操作数为 false，则不会计算第二个操作数，直接返回 false。
  • 只有当第一个操作数为 true 时，才会计算并判断第二个操作数。
  • 因此，&& 在判断第一个操作数为 false 时，可以避免不必要的计算，提高了执行效率。

• &（非短路与）：

  • 不论第一个操作数的值是 true 还是 false，都会对第二个操作数进行计算和判断。
  • 即使第一个操作数为 false，也会对第二个操作数进行求值。

4. 赋值运算符

用于给变量赋值。

• =：简单的赋值运算符，将右操作数的值赋给左操作数。
• +=、-=、*=、/=、%=：组合赋值运算符，用于将算术运算结果赋给左操作数。 

5. 位运算符

用于对整数类型的数据进行位级操作。

• &：按位与。
• |：按位或。
• ^：按位异或。
• ~：按位取反。
• <<：左移运算符。
• >>：带符号右移运算符。
• >>>：无符号右移运算符。

6. 其他运算符

• 条件运算符 ?:：也称为三元运算符，根据条件的真假返回两个操作数中的一个。
• 实例化运算符 new：用于创建对象实例。
• 类型运算符 instanceof：用于检查对象是否是某个类的实例。