Java基础重点概要（部分）

news/2024/5/10 22:09:06

为工信部第六届全国计算机信息大赛准备 ，主要复习以下内容。

Java基础及环境：JDK发展历史，不同版本的进阶内容。Java程序的编写、编译、调试。
Java程序设计基础：常量和变量的概念，声明方式和作用域。基本数据类型的定义和概念。Java基本数据类型的转换。
Java字符串处理：String、StringBuffer和StringBuilder的基本概念和使用。正则表达式的讲解和使用。
Java数字和日期处理：数学相关类、随机数生成相关类、数字格式化以及各种类型数字的运算和转换。Java日期和时间的处理。
Java数组和基本排序算法：一维数组、二维数组和多维数组的基本概念及应用。
Java类和对象。Java类的封装、继承和多态。Java异常处理。Java集合、泛型和枚举。Java反射机制。Java输入输出流和文件操作。Java多线程编程。Java网络编程。Java图形用户界面。
Java数据库编程：JDBC的基本API。

1. JDK发展历史

1995年5月23 java（原名Oak）诞生，并且在SunWorld大会上正式发表了java1.0版本。

1996年1月23 JDK1.0发布Java语言有了第一个正式版本的运行环境。JDK1.0提供了一个纯解释执行的Java虚拟机的实现（Sun class VM）。JDK1.0的代表技术：JVM,Applet,AWT.

1997年2月19日，JDK1.1，新特性：JAR文件格式、JDBC、JavaBean、RMI、内部类（Inner class）、反射（Reflection）

1998年12月4日，JDK1.2，新特性：基础体系拆分：J2SE（面向桌面应用程序开发）、J2EE（面向企业级应用开发程序开发）、J2ME（面向手机等移动终端开发），技术：EJB、Java Plug-in、JavaIDL 、Swing、JIT（Just In Time）编译器.

2000年5月8日JDK1.3:使用CORBA IIOP实现RMI的通信协议，改进Java2D，添加JavaSound类库。

2002年2月13日JDK1.4 ，新特性：正则表达式，异常链，NIO，日志类，XML解析器，XLST转换器。

2004年9月30日，JDK1.5，新特性：自动装箱、泛型、动态注解、枚举、可变长参数、遍历循环。

2006年12月11日，JDK1.6，新特性：提供动态语言支持、提供编译API和卫星HTTP服务器API，改进JVM的锁，同步垃圾回收，类加载。

2009年2月19日JDK1.7,新特性：提供GI收集器、加强对非Java语言的调用支持（JSR-292,升级类加载架构。

2014 年 3 月 18 日 JDK1.8新特性：Lambda 表达式、方法引用、默认方法、新工具、Stream API、Date Time API 、Optional 类、Nashorn, JavaScript 引擎。

2017年9月21日jdk9.0，新特性：模块系统、HTTP 2 客户端、多版本兼容 JAR 包、私有接口方法、改进的 Stream API、响应式流（Reactive Streams) API:

2018年3月21日jdk10，新特性：var 局部变量类型推断、统一的垃圾回收接口

2018年9月25日jdk11，新特性：HTTP客户端(标准)、无操作垃圾收集器。首个LTS版本

2019年3月19日jdk12：新增一个名为 Shenandoah 的垃圾回收器、扩展switch语句的功能、改进 G1 垃圾回收器


2. Java程序设计基础

2.1 变量和常量的概念

通常来说，在程序运行中，可以被赋值改变的一般被称为变量，在被final修饰后，会变成一个常量，在运行过程中不能发生任何的值改变。

2.2 Java变量的声明

在 Java 程序设计中，每个声明的变量都必须分配一个类型。声明一个变量时，应该先声明变量的类型，随后再声明变量的名字。声明变量的同时可以为变量赋值，也可以声明以后再赋值。在程序运行过程中，空间内的值是变化的，这个内存空间就称为变量。为了操作方便，给这个空间取了个名字，称为变量名，内存空间内的值就是变量值。所以，申请了内存空间，变量不一定有值，要想变量有值，就必须要放入值。也就是一个初始化行为。包装对象都有默认的初始化值。

2.3 Java变量的作用域

一般的来说 ，就我自身理解分为两大块，一块是成员变量，一块是局部变量。成员变量比较好理解，是类的一部分，也就是定义在类中，方法外。可供全类使用。局部变量一般定义在方法体内，举例说明。

public class Illustrate {// 成员变量，整个类中都可以使用private String username;// 成员变量，整个类中都可以使用private Integer age;// 成员变量，整个类中都可以使用private Date birthday;public void add() {// 定义一个局部变量,在方法体内int num = 10;num += 1;if (true) {// 定义局部变量int a = 5;}// 变量a是无法在if方法体外访问到的，超出了他的作用于范围。只作用于当前方法体内// 但是可以访问到num和成员变量username = "张三";age = 20;}
}

2.4 数据类型的定义和概念

在Java中，分为两大类，一种为引用数据类型，一种为基础数据类型。
在这里插入图片描述

  1. byte

byte 数据类型是8位、有符号的，以二进制补码表示的整数，最小值是 -128（-2^7）、最大值是 127（2^7-1），默认值是 0；byte 类型用在大型数组中节约空间，主要代替整数，因为 byte 变量占用的空间只有 int 类型的四分之一；

例子：byte a = 100，byte b = -50；

　2. short

short 数据类型是 16 位、有符号的以二进制补码表示的整数最小值是 -32768（-2^15）、最大值是 32767（2^15 - 1）；Short 数据类型也可以像 byte 那样节省空间。一个short变量是int型变量所占空间的二分之一；默认值是 0；

例子：short s = 1000，short r = -20000；

　3. int
　　
int 数据类型是32位、有符号的以二进制补码表示的整数，最小值是 -2,147,483,648（-2^31）、最大值是 2,147,483,647（2^31 - 1），一般地整型变量默认为 int 类型；默认值是 0 ；

例子：int a = 100000, int b = -200000；

　4. long

long 数据类型是 64 位、有符号的以二进制补码表示的整数，最小值是 -9,223,372,036,854,775,808（-2^63）、最大值是 9,223,372,036,854,775,807（2^63 -1）；这种类型主要使用在需要比较大整数的系统上；默认值是 0L；

例子： long a = 100000L，Long b = -200000L；

【L】理论上不分大小写，但是若写成【l】容易与数字【1】混淆，不容易分辩。所以最好大写；

　5. float

float 数据类型是单精度、32位、符合IEEE 754标准的浮点数，float 在储存大型浮点数组的时候可节省内存空间，默认值是 0.0f；浮点数不能用来表示精确的值，如货币；

例子：float f1 = 234.5f；

　6. double

double 数据类型是双精度、64 位、符合IEEE 754标准的浮点数，浮点数的默认类型为double类型；double类型同样不能表示精确的值，如货币，默认值是 0.0d；

例子：double d1 = 123.4；

　7. boolean

boolean数据类型表示一位的信息，只有两个取值：true 和 false，这种类型只作为一种标志来记录 true/false 情况；默认值是 false；

例子：boolean one = true；

　8. char

char类型是一个单一的 16 位 Unicode 字符，最小值是 \u0000（即为0）、最大值是 \uffff（即为65,535），char 数据类型可以储存任何字符；

例子：char letter = ‘A’；

2.5 Java基本数据类型的转换

Java要求=等号左边和=等号右边的类型要一致，如果不一致，就需要进行数据类型转换。Java中不同的类型之间，在满足数据兼容的条件下可以实现转换。Java的数据类型转换，大致有如下几种转换方案：

  1. 自动类型转换：容量小的类型自动转换为容量大的数据类型；

  2. 强制类型转换：容量大的数据类型转换为容量小的数据类型；

  3. 隐含强制类型转换(初始化)：在变量初始化时，int类型会隐含强制转换成低级别的byte和short类型；

  4. 其他类型转换：包装类、字符串、基本类型直接的转换。

对基本类型来说，常见的数据转换方式包括自动类型和强制类型转换；对引用类型而言，只存在强制类型转换一种形式。

我们在进行类型转换时，无论自动和强制类型转换，都要遵循如下基本原则：

  1. 不能对boolean类型进行类型转换；

  2. 不能把对象类型转换成不相关的类对象；

  3. 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；

  4. 类型转换过程中，可能会导致溢出或损失精度；

  5. 浮点数到整数的转换，是通过舍弃小数得到的，而不是四舍五入。


3. Java字符串

3.1 String类

String是一种引用数据类型，我们会用它来存储字符串，什么是字符串呢，和他的名字一样，就是一个个字符拼在一起，串成一串。如下代码

String str = "Hello World";

String的底层，其实就是一个个字符拼在一起，那么也就是说，底层是一个char数组。我们上面看到的Hello World实际上存储的时候是以这样的方式存储的。那一个个的char是怎么存储的，也就是通过字符集，ASCII码表，来进行存储的。

char[] str = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', ' ', 'W', 'o', 'r', 'l', 'd'};

如何验证他是正确的结论，在String类中，看源码。我们会看到这样的一行代码，说明了确实是由一个char数组来进行存储数据的。且说明不可变。(final)

public final class Stringimplements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {private final char value[];
}

且类上被final修饰过，说明类是没有办法被继承的。

3.1.1 String构造器

在String中，存在了不少的构造器，分别列出以下构造器，且做说明描述。

  1. public String()： 空构造器。
  2. public String(String original)：把字符串常量值转换为字符串对象。
  3. public String(char value[])：把字符数组转为字符串对象。
  4. public String(char value[], int offset, int count)： 把字符数组的一部分转为字符串对象。
  5. public String(byte ascii[], int hibyte, int offset, int count)：把字节数组的一部分转换为字符串对象。
  6. public String(byte ascii[]): 把字节数组转换为字符串对象。

以代码的形式实现分别如下：

package oop;
public class ObjectContext {public static void main(String[] args) {// public String(String original)：把字符串常量值转换为字符串对象。String str1 = new String("Hello World");// public String(char value[])：把字符数组转为字符串对象。String str2 = new String(new char[] {'A', 'B', 'C'});// public String(char value[], int offset, int count)： 把字符数组的一部分转为字符串对象。String str3 = new String(new char[] {'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G'}, 0, 3);// public String(byte ascii[], int hibyte, int offset, int count)：把字节数组的一部分转换为字符串对象。String str4 = new String(new byte[] {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}, 0, 3);// public String(byte ascii[]): 把字节数组转换为字符串对象。String str5 = new String(new byte[] {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10});System.out.println("把字符串常量值转换为字符串对象: " + str1);System.out.println("把字符数组转为字符串对象: " + str2);System.out.println("把字符数组的一部分转为字符串对象: " + str3);System.out.println("把字节数组的一部分转换为字符串对象:" + str4);System.out.println("把字节数组转换为字符串对象: " + str5);/*把字符串常量值转换为字符串对象: Hello World把字符数组转为字符串对象: ABC把字符数组的一部分转为字符串对象: ABC把字节数组的一部分转换为字符串对象: 把字节数组转换为字符串对象:  	*/}}

3.1.2 String常用的判断方法

  1. boolean equals(Object obj)：比较字符串的内容是否相同，区分大小写。
  2. boolean equalsIgnoreCase(String str)：比较字符串的内容是否相同，忽略大小写。
  3. boolean contains(String str)：在一个字符串中是否包含另外一个字符串。
  4. boolean startsWith(String str)：判断字符串是否以某个指定的字符串开头。
  5. boolean endsWith(String str)：判断字符串是否以某个指定的字符结尾。
  6. boolean isEmpty()：判断字符串是否为空。

以下是这些API代码实现的实际使用方式：

http://wed.xjx100/news/301240.html

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