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Java快速入门

  • HappyFramework(幸福框架)
  • 入门系列
  • 2019-02-12 14:12:59
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摘要java快速入门学习

你好,世界!

源代码组织方式

Java程序由package+class组成,package对应目录的相对路径,class对应文件,如

E:\Workspaces\MyEclipse 10\JavaStudy\src\com\happyframework\javastudy\hello\Hello.java

复制代码
1 package com.happyframework.javastudy.hello;
2 
3 public final class Hello {
4     public static void hello(){
5         System.out.println("hello!");
6     }
7 }
复制代码

关于class有如下几点规则:

  1. 文件的名字必须和class的名字一致(public级别的class名字)。
  2. 文件必须只包含一个public访问基本的class(可以包含多个非public级别的class)。
  3. package名字必须和目录一致。

入口方法

App.java

1 public class App {
2     public static void main(String[] args) {
3         com.happyframework.javastudy.hello.Hello.hello();
4     }
5 }

最终的项目结构

数据类型

8种原子类型

  1. 整数类型:byte、short、int和long。
  2. 小数类型:float和double。
  3. 字符类型:char。
  4. 布尔类型:bool。

除此之外的是interface、class和array。

小数类型的常量默认是double类型,声明float类型的常量需要使用F作为后缀。

复制代码
 1 public class Program {
 2 
 3     /**
 4      * @param args
 5      */
 6     public static void main(String[] args) {
 7             float age = 28.0F;
 8             System.out.println(age);
 9     }
10 
11 }
复制代码

运算符

  1. 算术运算符:+、-、*、/ 和 %,两个整数相除,结果还是整数。
  2. 赋值运算符:=、+=、-=、*=、/=、%=、&=、|=、~=、^=、<<=、>>= 、 >>>=、++ 和 --。
  3. 比较运算符:==、!=、<、<=、> 和 >=。
  4. 逻辑运算符:&&、|| 和 !。
  5. 位运算符:&、|、~、^、<<、>> 和 >>>。

字符串

String是拥有“值语义”的引用类型,字符串常量实现了“享元模式”,equals会按照内容进行比较,==按照地址比较。

复制代码
 1 public class Program {
 2 
 3     /**
 4      * @param args
 5      */
 6     public static void main(String[] args) {
 7         String x = "段光伟";
 8         String y = new String("段光伟");
 9         
10         System.out.println(x.equals(y)); // true
11         System.out.println(x == y); // false
12     }
13 
14 }
复制代码

为了高效的修改字符串Java引入了StringBuffer。

复制代码
1         {
2             StringBuffer sb = 
3                     new StringBuffer()
4                     .append("段")
5                     .append("光")
6                     .append("伟");
7             
8             System.out.println(sb.toString());
9         }
复制代码

数组

声明语法

DataType[] name 或 DataType name[]。

初始化语法

DataType[] name = new DataType[length]。

DataType[] name = new DataType[] { element1, element2, ...elementn }。

DataType[] name = { element1, element2, ...elementn }。

复制代码
 1 public class Program {
 2 
 3     /**
 4      * @param args
 5      */
 6     public static void main(String[] args) {
 7         {
 8             String[] strs = { "段", "光", "伟" };
 9 
10             for (String item : strs) {
11                 System.out.print(item);
12             }
13         }
14     }
15 
16 }
复制代码

多维数组

只有不等长多维数组DataType[][],没有DataType[xxx, xxx]。

控制结构

  1. 条件:if-else if-else、switch-case-default和三元运算符(?:)。
  2. 循环:while、do-while、for和foreach。
  3. Labeled block。
复制代码
 1 public class Program {
 2 
 3     /**
 4      * @param args
 5      */
 6     public static void main(String[] args) {
 7         task: {
 8             int age = 25;
 9 
10             System.out.println("start");
11 
12             if (age < 30) {
13                 break task;
14             }
15 
16             System.out.println("end");
17         }
18     }
19 }
复制代码

最近觉得label是个不错的东西,最起码多了一种选择。

方法

Java中所有的赋值和方法调用都是“按值“处理的,引用类型的值是对象的地址,原始类型的值是其自身。

Java支持变长方法参数。

复制代码
 1 public class Program {
 2 
 3     /**
 4      * @param args
 5      */
 6     public static void main(String[] args) {
 7         print("段光伟", "段光宇");
 8         print(new String[] { "段光伟", "段光宇" });
 9     }
10 
11     private static void print(String... args) {
12         for (String item : args) {
13             System.out.println(item);
14         }
15     }
16 }
复制代码

复制代码
 1 public class Program {
 2 
 3     /**
 4      * @param args
 5      */
 6     public static void main(String[] args) {
 7         Point point = new Point(100);
 8 
 9         System.out.print(point);
10     }
11 }
12 
13 class Point {
14     private int x = 0;
15     private int y = 0;
16 
17     public Point(int x, int y) {
18         this.x = x;
19         this.y = y;
20     }
21 
22     public Point(int x) {
23         this(x, x);
24     }
25 
26     public String toString() {
27         return "(x:" + this.x + ",y:" + this.y + ")";
28     }
29 }
复制代码

注意:调用自身的构造方法是用this(xxx,xxx,...)来完成,且必须位于第一行。

静态成员

Java中类似静态构造方法的结构,称之为:静态初始化代码块,与之对应的是实例初始化代码块,见下例:

复制代码
 1 public class Program {
 2 
 3     /**
 4      * @param args
 5      */
 6     public static void main(String[] args) {
 7         System.out.println(Point.getValue());
 8         System.out.println(new Point());
 9     }
10 }
11 
12 class Point {
13     private static int value = 0;
14 
15     public static int getValue() {
16         return value;
17     }
18 
19     static {
20         value++;
21     }
22 
23     static {
24         value++;
25     }
26 
27     private int x = 0;
28     private int y = 0;
29 
30     {
31         this.x = 10;
32     }
33 
34     {
35         this.y = 10;
36     }
37 
38     public String toString() {
39         return "(x:" + this.x + ",y:" + this.y + ")";
40     }
41 }
复制代码

继承

继承使用 extends,抽象类和抽象方法使用abstract声明,向下转型使用 (ChildType)instance,判断是否是某个类型使用 instanceof,见下例:

复制代码
 1 public class Program {
 2 
 3     /**
 4      * @param args
 5      */
 6     public static void main(String[] args) {
 7         printAnimal(new Animal());
 8         printAnimal(new Dog());
 9     }
10 
11     private static void printAnimal(Animal animal) {
12         if(animal instanceof Dog){
13             System.out.println("I am a " + (Dog) animal);
14         }
15         else
16         {
17             System.out.println("I am an " + animal);
18         }
19     }
20 }
21 
22 class Animal {
23     public String toString() {
24         return "Animal";
25     }
26 }
27 
28 class Dog extends Animal {
29     public String toString() {
30         return "Dog";
31     }
32 }
复制代码

重写

Java中的重写规则比较灵活,具体如下:

  1. 除了 private 修饰之外的所有实例方法都可以重写,不需要显式的声明。
  2. 重写的方法为了显式的表达重写这一概念,使用 @Override进行注解。
  3. 重写的方法可以修改访问修饰符和返回类型,只要和父类的方法兼容(访问级别更高,返回类型更具体)。
  4. 可以使用final将某个方法标记为不可重写。
  5. 在构造方法中使用 super(xxx, xxx)调用父类构造方法,在常规实例方法中使用 super.method(xxx, xxx)调用父类方法。
  6. Java不支持覆盖(new)。
复制代码
 1 public class Program {
 2 
 3     /**
 4      * @param args
 5      */
 6     public static void main(String[] args) {
 7         Animal animal = new Animal();
 8         Animal dog = new Dog();
 9 
10         animal.say();
11         dog.say();
12 
13         animal.eat(animal);
14         dog.eat(dog);
15         
16         System.out.println(animal.info());
17         System.out.println(dog.info());
18     }
19 }
20 
21 class Animal {
22     private String name = "Animal";
23 
24     protected void say() {
25         System.out.println("Animal" + " " + this.name);
26     }
27 
28     public void eat(Animal food) {
29         System.out.println("Animal eat " + food);
30     }
31 
32     public Object info() {
33         return "Animal";
34     }
35     
36     @Override
37     public String toString() {
38         return "Animal";
39     }
40 }
41 
42 class Dog extends Animal {
43     private String name = "Dog";
44 
45     @Override
46     public final void say() {
47         System.out.println("Dog" + " " + this.name);
48     }
49 
50     @Override
51     public final void eat(Animal food) {
52         super.eat(food);
53         
54         System.out.println("Dog eated");
55     }
56 
57     @Override
58     public final String info() {
59         return "Dog";
60     }
61 
62     @Override
63     public final String toString() {
64         return "Dog";
65     }
66 }
复制代码

包的名字和项目路径下的目录路径相对应,比如:项目路径为:C:\Study,有一个Java源文件位于:C:\Study\com\happyframework\study\App.java,那么App.java的包名字必须为:com.happyframework.study,且 App.java 的第一行语句必须为:package com.happyframework.study。

Java支持三种导入语法:

  1. 导入类型:import xxx.xxx.xxxClass。
  2. 导入包:import xxx.xxx.xxx.*。
  3. 导入静态成员:import static xxx.xxx.*。
复制代码
 1 import static util.Helper.*;
 2 
 3 public class Program {
 4 
 5     /**
 6      * @param args
 7      */
 8     public static void main(String[] args) {
 9         puts("段光伟");
10     }
11 }
复制代码

访问级别

Java支持四种访问级别:public、private、protected 和 default(默认),类型和接口只能使用public 和 default,成员和嵌套类型可以使用所有,下面简单的解释一下 protected 和 default。

  • protected 修饰过的成员只能被自己、子类和同一个包里的(不包括子包)其他类型访问。
  • default 修改过的类型或成员只能被自己和同一个包里的(不包括子包)其他类型访问。

嵌套类

Java支持如下几种嵌套类:

  1. nested class,定义在类型内部的类型。
    1. static nested class,使用 static 声明的 nested class,static nested class 可以访问所有外部类的静态成员。
    2. inner class,没有使用 static 声明的 nested class,inner class 可以访问所有外部类的实例成员,inner class 不能定义静态成员。

代码示例

复制代码
 1 public class Program {
 2 
 3     /**
 4      * @param args
 5      */
 6     public static void main(String[] args) {
 7         OuterClass outer = new OuterClass();
 8         OuterClass.InnerClass inner = outer.new InnerClass();
 9         OuterClass.InnerClass.InnerInnerClass innerInner = inner.new InnerInnerClass();
10         outer.show();
11         inner.show();
12         innerInner.show();
13         
14         OuterClass.StaticNestedClass staticNested=new OuterClass.StaticNestedClass();
15         OuterClass.StaticNestedClass.StaticNestedNestedClass staticNestedNested=new OuterClass.StaticNestedClass.StaticNestedNestedClass();
16         
17         staticNested.show();
18         staticNestedNested.show();
19     }
20 }
21 
22 class OuterClass {
23     int x = 1;
24     static int i = 1;
25 
26     void show() {
27         System.out.println(x);
28         System.out.println(i);
29     }
30 
31     class InnerClass {
32         int y = 2;
33 
34         void show() {
35             System.out.println(x);
36             System.out.println(y);
37         }
38 
39         class InnerInnerClass {
40             int z = 3;
41 
42             void show() {
43                 System.out.println(OuterClass.this.x);
44                 System.out.println(y);
45                 System.out.println(z);
46             }
47         }
48     }
49 
50     static class StaticNestedClass {
51         static int j = 2;
52 
53         void show() {
54             System.out.println(i);
55             System.out.println(j);
56         }
57 
58         static class StaticNestedNestedClass {
59             static int k = 3;
60 
61             void show() {
62                 System.out.println(i);
63                 System.out.println(j);
64                 System.out.println(k);
65             }
66         }
67     }
68 }
复制代码

特殊的inner class:local class

复制代码
 1 public class LocalClassExample {
 2 
 3     static String staticValue = "static value";
 4     String instanceValue = "instance value";
 5 
 6     public void test() {
 7 
 8         final String finalLocalValue = "final local value";
 9 
10         class LocalClass {
11             void test() {
12                 System.out.println(staticValue);
13                 System.out.println(instanceValue);
14                 System.out.println(finalLocalValue);
15             }
16         }
17 
18         LocalClass local = new LocalClass();
19         local.test();
20     }
21 }
复制代码

除了inner class的规则之外,local class可以访问局部final变量,在Java8中有更多的改进。

特殊的local class:anonymous class

复制代码
 1 public class Program {
 2 
 3     /**
 4      * @param args
 5      */
 6     public static void main(String[] args) {
 7         execute(new Action() {
 8             @Override
 9             public void execute() {
10                 System.out.println("执行业务逻辑");
11             }
12         });
13     }
14 
15     static void execute(Action action) {
16         System.out.println("事物开始");
17         action.execute();
18         System.out.println("事物结束");
19     }
20 }
21 
22 interface Action {
23     void execute();
24 }
复制代码

常量

不废话了,直接看代码:

复制代码
 1 public final class Program {
 2     static final String STATIC_CONSTANTS = "STATIC_CONSTANTS";
 3     final String INSTANCE_CONSTANTS = "INSTANCE_CONSTANTS";
 4 
 5     public static void main(String[] args) {
 6         final String LOCAL_CONSTANTS = "LOCAL_CONSTANTS";
 7 
 8         System.out.println(STATIC_CONSTANTS);
 9         System.out.println(new Program().INSTANCE_CONSTANTS);
10         System.out.println(LOCAL_CONSTANTS);
11         new Program().test("PARAMETER_CONSTANTS");
12     }
13 
14     public final void test(final String msg) {
15         System.out.println(msg);
16     }
17 }
复制代码

有一点需要注意的是:只有一种情况Java的常量是编译时常量(编译器会帮你替换),其它情况都是运行时常量,这种情况是:静态类型常量且常量的值可以编译时确定。

接口

Java的接口可以包含方法签名、常量和嵌套类,见下例:

复制代码
 1 public final class Program {
 2     public static void main(String[] args) {
 3         Playable.EMPTY.play();
 4 
 5         new Dog().play();
 6     }
 7 }
 8 
 9 interface Playable {
10     Playable EMPTY = new EmptyPlayable();
11 
12     void play();
13 
14     class EmptyPlayable implements Playable {
15 
16         @Override
17         public void play() {
18             System.out.println("无所事事");
19         }
20 
21     }
22 }
23 
24 class Dog implements Playable {
25 
26     @Override
27     public void play() {
28         System.out.println("啃骨头");
29     }
30 
31 }
复制代码

枚举

Java枚举是class,继承自java.lang.Enum,枚举中可以定义任何类型可以定义的内容,构造方法只能是private或package private,枚举成员会被编译器动态翻译为枚举实例常量,见下例:

复制代码
 1 public final class Program {
 2     public static void main(String[] args) {
 3         System.out.println(State.ON);
 4         System.out.println(State.OFF);
 5 
 6         for (State item : State.values()) {
 7             System.out.println(item);
 8             System.out.println(State.valueOf(item.name()));
 9         }
10     }
11 }
12 
13 enum State {
14     ON(1), OFF(0);
15 
16     int value = 1;
17 
18     State(int value) {
19         this.value = value;
20     }
21 }
复制代码

调用枚举的构造方法格式是:常量名字(xxx, xxx),如果构造方法没有参数只需要:常量名子,如:

1 enum State {
2     ON, OFF
3 }

异常

Java中的异常分为checked和unchecked,checked异常必须声明在方法中或被捕获,这点我觉得比较好,必定:异常也是API的一部分,见下例:

复制代码
 1 public final class Program {
 2     public static void main(String[] args) {
 3         try {
 4             test();
 5         } catch (Exception e) {
 6             System.out.println(e.getMessage());
 7         }
 8     }
 9 
10     public static void test() throws Exception {
11         throw new Exception("I am wrong!");
12     }
13 }
复制代码

所有继承Exception的异常(除了RuntimeException和它的后代之外)都是checked异常。

装箱和拆箱

Java提供了原始类型对应的引用类型,在1.5之后的版本还提供了自动装箱和自动拆箱,结合最新版本的泛型,几乎可以忽略这块。

复制代码
 1 import java.util.*;
 2 
 3 public final class Program {
 4     public static void main(String[] args) {
 5         ArrayList list = new ArrayList();
 6         
 7         list.add(1);
 8         int item1 = (Integer) list.get(0);
 9         
10         System.out.println(item1);
11     }
12 }
复制代码

注意:自动装箱和自动拆箱是Java提供的语法糖。

泛型

Java的泛型是编译器提供的语法糖,官方称之为:类型参数搽除,先看一下语法,然后总结一点规律:

泛型方法

测试代码

复制代码
 1     static  void puts(T msg) {
 2         println(msg);
 3     }
 4 
 5     static void println(Object msg) {
 6         System.out.println("Object:" + msg);
 7     }
 8 
 9     static void println(String msg) {
10         System.out.println("String:" + msg);
11     }
复制代码

调用泛型方法

1         System.out.println("generic method test");
2         puts("hello");
3         Program. puts("hello");

输出的结果是

1 generic method test
2 Object:hello
3 Object:hello

泛型类

测试代码

复制代码
1 class TestGenericClass {
2     T value;
3 
4     void setValue(T value) {
5         this.value = value;
6     }
7 }
复制代码

调用代码

1         System.out.println("generic class test");
2         System.out.println(t.value);

输出结果

1 generic class test
2 1

泛型接口

测试代码

复制代码
 1 interface TestInterface {
 2     void test(T item);
 3 }
 4 
 5 class TestInterfaceImp1 implements TestInterface {
 6 
 7     @Override
 8     public void test(String item) {
 9         System.out.println(item);
10     }
11 }
12 
13 class TestInterfaceImp2 implements TestInterface {
14 
15     @Override
16     public void test(T item) {
17         System.out.println(item);
18     }
19 }
复制代码

调用代码

复制代码
 1         System.out.println("generic interface test");
 2         TestInterface testInterface1 = new TestInterfaceImp1();
 3         testInterface1.test("hi");
 4         for (Method item : testInterface1.getClass().getMethods()) {
 5             if (item.getName() == "test") {
 6                 System.out.println(item.getParameterTypes()[0].getName());
 7             }
 8         }
 9 
10         TestInterface testInterface2 = new TestInterfaceImp2<>();
11         testInterface2.test("hi");
12         for (Method item : testInterface2.getClass().getMethods()) {
13             if (item.getName() == "test") {
14                 System.out.println(item.getParameterTypes()[0].getName());
15             }
16         }
复制代码

输出结果

复制代码
1 generic interface test
2 hi
3 java.lang.String
4 java.lang.Object
5 hi
6 java.lang.Object
复制代码

类型参数约束

测试代码

复制代码
 1 class Animal {
 2 }
 3 
 4 class Dog extends Animal {
 5 }
 6 
 7 class Baseextends Animal> {
 8     public void test(T item) {
 9         System.out.println("Base:" + item);
10     }
11 }
12 
13 class Child extends Base {
14 
15     @Override
16     public void test(Dog item) {
17         System.out.println("Child:" + item);
18     }
19 }
复制代码

调用代码

复制代码
1         System.out.println("bounded type parameters test");
2         Base base = new Child();
3         base.test(new Dog());
4         for (Method item : base.getClass().getMethods()) {
5             if (item.getName() == "test") {
6                 System.out.println(item.getParameterTypes()[0].getName());
7             }
8         }
复制代码

输出结果

1 bounded type parameters test
2 Child:Dog@533c2ac3
3 Dog
4 Animal

类型搽除过程

  1. 将泛型定义中的类型参数去掉。
    class Base {
        public void test(T item) {
            System.out.println("Base:" + item);
        }
    }
  2. 将T换成extends指定的约束类型,默认是Object。
    1 class Base {
    2     public void test(Animal item) {
    3         System.out.println("Base:" + item);
    4     }
    5 }
  3. 如果有非泛型类型继承或实现了泛型基类或接口,而且进行了重写,根据情况,编译器会自动生成一些方法。
    复制代码
     1 class Child extends Base {
     2     @Override
     3     public void test(Animal item) {
     4         this.test((Dog)item);
     5     }
     6     
     7     public void test(Dog item) {
     8         System.out.println("Child:" + item);
     9     }
    10 }
    复制代码
  4. 根据泛型参数的实际参数搽除调用代码。
    复制代码
    1         System.out.println("bounded type parameters test");
    2         Base base = new Child();
    3         base.test(new Dog());
    4         for (Method item : base.getClass().getMethods()) {
    5             if (item.getName() == "test") {
    6                 System.out.println(item.getParameterTypes()[0].getName());
    7             }
    8         }
    复制代码

 这里说的不一定正确,特别是Java泛型的约束支持&(如:可以约束实行多个接口),不过过程估计差别不大,我没有看Java语言规范,这里只是大概的猜测。

备注

这几天完成了Java基本语法的学习,关于一些高级特性在后面再慢慢总结,如:运行时进程模型、类型加载机制、反射、注解、动态代理等。

 

 

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