Java基础知识梳理（万字解析）

目录

数据类型

变量和常量

变量的命名规范

局部变量

类变量

实例变量

常量

运算符

java程序流程控制

Scanner类简单用法

方法

数组

面向对象Object-Oriented Programming（OOP）

类

对象

封装

继承 extends

多态

抽象 abstract

接口 interface

异常

异常分类

异常处理的方法：

案例

声明异常和抛出异常

案例

案例

自定义异常

案例

数据类型

数据类型主要分为基本数据类型和引用数据类型两种。其中，基本数据类型分为数值类型和布尔类型。具体数据类型如下所示。

数据类型

注：String是类，不是关键字。 举例

private static String getType(Object a) {return a.getClass().toString();
}
public static void main(String[] args) {byte a=0;short b=1;int c=10;long d=20L;float e=10;double f=20.0;char g='a';boolean h=true;System.out.println(a+"===>"+getType(a)+"==="+Byte.SIZE);System.out.println(b+"===>"+getType(b)+"==="+Short.SIZE);System.out.println(c+"===>"+getType(c)+"==="+Integer.SIZE);System.out.println(d+"===>"+getType(d)+"==="+Long.SIZE);System.out.println(e+"===>"+getType(e)+"==="+Float.SIZE);System.out.println(f+"===>"+getType(f)+"==="+Double.SIZE);System.out.println(g+"===>"+getType(g)+"==="+Character.SIZE);System.out.println(h+"===>"+getType(h));
}

变量和常量

变量的命名规范

  • 首字母小写，后面单词首字母大写 见名知意
  • 见名知意

局部变量

局部变量： 定义在方法中或者方法声明上的变量。 - 没有默认值 - 内存：存储在栈中的方法中 - 生命周期：随着方法的存在而存在，随方法消失而消失 - 作用域：方法外无法使用，只能在方法内使用

举例

pubilic void get(int a){//a,b都是局部变量int b=0;
}

类变量

类变量： 定义在类中方法外的变量。 - 有默认值 string 默认为null int默认为0 Boolean默认为false double默认为0.0 char默认为空格 - 内存位置：堆中的对象中 - 生命周期：随对象的存在而存在，随对象的消失而消失 - 作用域：在类中的方法都可以使用

举例

public class Person{//类变量/属性//可以使用private，设置为私有属性，无法在类外调用private int age;//public类型属性，可以在其他类中创建对象，并调用public String name;public double height;//类方法public void eat(){ }
}

实例变量

实例变量： 从属于对象。 - 默认值为0或者false 举例

public class Student{Person person=new Person();//无法调用System.out.println(person.age);//可以正常调用System.out.println(person.name);
}

常量

  • 使用final定义
  • 命名规范：大写字母加下划线

运算符

运算符类型运算符
算术+，-，*，/，%，++，--
赋值=
关系<,>,>=,<=,!=
逻辑&&，||，!
位&，|，^，~，>>,<<
条件? : ---- x?y:z ---- x为true，返回y，反之，返回z
扩展+=,-=

java程序流程控制

在这里插入图片描述

Scanner类简单用法

用户交互，需要使用Scanner类 - next() 读取到有效字符后结束 有效字符之前遇到空白会自动去除 必须先输入有效字符后才能用空白符作为分隔符或结束符 不能得到带有空格的字符串 - hasNext() 用来查看next()的输入 - nextLine() 以Enter为结束，回车之前的所有字符都可以被获取 可以获取空白符 - hasNextLine() 用来查看nextLine()的输入 - 直接输入特定类型的方法 nexInt() nexFloat() nexDouble() - Scanner输入类，属于IO流，使用完后需要关闭，以免占用资源 scanner.close();

方法

  • 原子性：一个方法只完成一个功能，方便后期扩展。
  • Java是值传递，参数传递时传递的是值，不是地址。
  • 方法重载 同一个类中可以有相同名称的方法 参数列表必须不同 方法返回类型可以相同也可以不同
  • 可变参数 一个方法只能有一个可变参数 可变参数必须为最后一个参数 方法名(修饰符... 参数名称)
  • 递归： 尽量避免递归，防止栈溢出
  • static定义的方法，在类加载的时候就已经加载了

数组

//静态初始化
int[] a={1,2,3}
//动态初始化
int[] a=new int[10];
a[0]=1;
  • 数组中的内容可以是任何数据类型，包括基本类型和引用类型
  • 数组也是对象，数组元素等于对象的成员变量
  • 稀疏数组：用于保存只有少数有用值的数组

在这里插入图片描述

  • 数组排序（具体细节等有时间单写一篇文章） 二分排序 快速排序 冒泡排序 堆排序 。。。等等

面向对象Object-Oriented Programming（OOP）

本质： 以类的方式组织代码，以对象的组织（封装）数据

类

类： 一种抽象的数据类型，是某一类事物的整体描述。 所有类默认继承object类

class 类名{类的属性类的方法
}
  • 属性：事物的外在特征，人：姓名，年龄，性别等
  • 方法：事物所具备的功能，人：吃，喝，睡等
  • 构造方法
    • 形式：
      • 和类名相同
      • 没有返回值
    • 作用：
      • 创建对象
      • 用来给对象的属性进行初始化
      • 定义有参构造方法后，如果想要定义无参的对象，必须显示的定义一个无参的构造方法。
public class person{public int age;//构造方法--默认存在一个空的构造方法// Person p=new Person();// new本质上是在调用构造方法public person(){}//这也是构造方法但是需要给age赋值//新建对象时//Person p=new Person(18);public person(int age){this.age=age;}
}
  • 类中的方法类型
    • 静态方法
      • 类加载时就加载
      • 只加载一次
    • 匿名方法
      • 创建对象时加载
    • 非静态方法
      • 创建对象时加载
  • 类是单继承的，但是接口可以多继承
  • 一个java类中只能有一个public class类，但是可以有多个class 类
  • 内部类：定义在类内部的类
public class person{public int age;public String name;public void eat(){}//内部类class Student{public int ID;public void learn(){}}
}

对象

对象： 是抽象概念的具体实例 - 对象能执行那些方法主要看左边的类型，和右边的new 关系不大

//创建一个Person对象
//这时会分配空间，进行默认初始化
//创建一个对象本质上是在调用构造方法
Person person=new Person();

匿名对象

  • 创建：new 类名()
  • 只能使用一次
  • 匿名对象可以作为实际参数进行传递

封装

  • 将属性私有
  • get/set ：使用快捷键alt+insert，设置所有数据的get/set方法
  • 作用：
    • 提高程序安全性，保护数据
    • 隐藏代码的实现细节
    • 统一接口
    • 增加系统可维护性

继承 extends

  • 本质是对某一批类的抽象
  • super
    • 使用父类的非私有的属性或方法
    • 调用父类的构造器必须在第一句
    • 只能出现在子类的方法或者构造方法中
    • super和this不能同时调用构造方法

在这里插入图片描述

  • 重写 @override
    • 子类重写父类的方法
    • 只能重写公有的方法
    • 方法名要相同
    • 参数列表要相同
    • 修饰符可以扩大但不能缩小
      • public>protected>default>private
    • 抛出的异常：范围可以缩小但不能扩大
    • 重写的原因，父类的功能子类不一定需要或者满足

多态

  • 可以实现动态编译
  • 子类转换为父类，可能丢失一些自己的方法
  • 多态是方法的多态，属性没有多态
    • ClassCastException类型转换异常
    • static方法属于类，不能重写
    • private方法也不能重写
  • 多态存在的条件
    • 有继承关系
    • 子类重写父类的方法
    • 父类引用子类对象
  • instanceof
    • X instanceof Y
    • X和Y存在父子关系====true，反之=====False
public class Person {
}
public class Student extends Person {
}
public class Teacher extends Person {
}
public class Application {public static void main(String[] args) {//Object>Person>Student//Object>Person>Teacher//Object>StringObject object=new Student();System.out.println(object instanceof Student);//trueSystem.out.println(object instanceof Person);//trueSystem.out.println(object instanceof Object);//trueSystem.out.println(object instanceof Teacher);//falseSystem.out.println(object instanceof String);//falseSystem.out.println("=================================");Person person=new Student();System.out.println(person instanceof Student);//trueSystem.out.println(person instanceof Person);//trueSystem.out.println(person instanceof Object);//trueSystem.out.println(person instanceof Teacher);//false
//        System.out.println(person instanceof String);//编译报错System.out.println("=================================");Student student = new Student();System.out.println(student instanceof Student);//trueSystem.out.println(student instanceof Person);//trueSystem.out.println(student instanceof Object);//true
//        System.out.println(student instanceof Teacher);//编译报错
//        System.out.println(student instanceof String);//编译报错}
}

抽象 abstract

抽象类： abstract class 类名

public abstract class Person{}
  • 不能创建抽象类的对象，只能靠子类来实现
  • 抽象类中可以有抽象方法和普通方法

抽象方法： abstract 类型 方法名

public abstract void run();
  • 只有方法名，没有方法的实现
  • 抽象方法只能在抽象类中

接口 interface

  • 只有规范，无法自己写方法
  • 接口都需要实现类，implements
    • 实现类必须重写接口中的方法
  • 接口中定义的方法都是抽象的
  • 接口中的属性默认都是常量

异常

异常： 程序运行中出现的不正常现象，如果不能对这些现象进行正确处理可能导致程序不能运行，造成不必要的损失。

异常分类

Throwable： 可抛出的一切错误或者异常的父类 - Error：JVM，硬件，执行逻辑错误，不能手动处理 - Exception：程序再运行和配置中产生的问题，可处理 - 运行时异常：RuntimeException以及其子类 - 检查时异常：Exception以及其子类，RuntimeException除外

常见的异常如下图所示：

在这里插入图片描述

异常处理的方法：

  • 可以使用多重catch捕获异常
    • 捕获异常时，子类异常在前，父类异常在后
    • 发生异常时按顺序逐个匹配，且只执行第一个与异常匹配的catch语句
  • try...finally...不捕获异常，将异常向上一级抛出
  • finally不执行的唯一情况是退出java虚拟机
  • finally可写可不写

在这里插入图片描述

案例

public class testException {public static void main(String[] args) {Scanner scanner=new Scanner(System.in);int re= 0;try {System.out.println("输入第一个数：");int n1=scanner.nextInt();System.out.println("输入第二个数：");int n2=scanner.nextInt();re = n1/n2;} catch (ArithmeticException e){
//            e.printStackTrace();System.out.println("算术异常发生了");} catch (InputMismatchException e){
//            e.printStackTrace();System.out.println("输入类型不匹配异常发生了");}catch (Exception e) {
//            e.printStackTrace();System.out.println("异常出现了");} finally {System.out.println("资源释放");}System.out.println("结果为："+re);System.out.println("程序结束了");}
}

运行结果：

正常执行时

出现异常时

声明异常和抛出异常

声明异常：

- 在方法名后添加throws关键字，并添加想要声明的异常类型

- 可以声明多个异常，用逗号隔开

案例

public class testExceptionThrows {public static void main(String[] args) {try {divide();} catch (Exception e) {System.out.println("异常发生");}}private static void divide() throws Exception,RuntimeException {//可声明多个异常，用逗号隔开Scanner scanner=new Scanner(System.in);int re= 0;System.out.println("输入第一个数：");int n1=scanner.nextInt();System.out.println("输入第二个数：");int n2=scanner.nextInt();re = n1/n2;}
}

运行结果

在这里插入图片描述

抛出异常： 根据代码的执行情况去抛出一个异常，可以结合自定义异常，准确抛出代码执行过程中可能出现的异常。

  • 使用thorw关键字，在程序运行出现预期之外的数据时抛出异常
  • 如果抛出的异常类型时Exception，需要在先声明异常或者使用try-catch处理异常

案例

public class testExceptionThrow {public static void main(String[] args) {Scanner scanner=new Scanner(System.in);System.out.println("请输入学生成绩：");int sorce=scanner.nextInt();//如果输入的学生成绩不符合正常情况就需要抛出异常if (sorce<0||sorce>100){//AgeException自定义异常throw new AgeException("输入成绩不符合规则");}else{System.out.println("该学生的成绩为："+sorce);}}
}

自定义异常

自定义异常的构造：

  • 继承Exception或者其子类
  • 添加构造方法

目的： 让抛出的异常名称更加准确，可以做的见文知意，从而提高项目维护和debug的效率

案例

Student类

public class Student {private String name;private int age;public Student(){}public Student(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}//手动重写toString方法/*public String toString(){return name+":"+age;}*///alt+insert自动重写toString方法@Overridepublic String toString() {return "Student{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +'}';}
}

自定义异常：

public class AgeException extends RuntimeException {public AgeException() {}public AgeException(String message) {super(message);}public AgeException(String message, Throwable cause) {super(message, cause);}public AgeException(Throwable cause) {super(cause);}public AgeException(String message, Throwable cause, boolean enableSuppression, boolean writableStackTrace) {super(message, cause, enableSuppression, writableStackTrace);}
}

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