java概述

1、java的三大特点

面向对象：
主要体现在两个基本概念：类、对象
以及三大特性：封装、继承、多态

健壮性：
吸收C/C++的优点，去掉了影响程序健壮性的部分（比如指针、内存申请以及释放等等）

跨平台性：
依赖于java虚拟机（JVM），可以在任何操作系统上运行java程序

跨平台性

2、java的两种核心机制

java虚拟机（即jvm）
对于不同的操作系统，有不同的虚拟机，只有提供了对应操作系统的虚拟机，才可以在此基础上运行java程序。
jvm有效的屏蔽了因不同操作系统所造成的底层平台的差别，使得编译后的java程序可以在任意平台上运行。

运行机制

垃圾收集机制：
在 C 语言中，由于它是一门底层的编程语言，没有自动的垃圾回收机制，需要开发者手动进行内存管理。这也使得 C 语言程序更加高效，但同时也更容易出现内存泄漏、使用已经被释放的内存等问题。
java取消了开发者回收无用空间内存的责任：它提供一种系统级线程跟踪存储空间的分配情况。并在JVM空闲时，检查并释放那些可被释放的存储空间。
垃圾回收在Java程序运行过程中自动进行，程序员无法精确控制和干预。
【注：即便是这样，某些java程序依然存在着内存泄漏和内存溢出的问题。】

3、java环境搭建

明确jdk、jre、jvm之间的关系
java开发工具包（jdk）：提供给开发人员使用的java开发工具，该开发工具自带jre部分，同时也包含了编译工具（javac.exe）、打包工具（jar.exe）等其它工具；
java运行环境（jre）：包含了jvm和java程序运行所需要的核心库等等，如果只是想运行java程序，只需要安装jre即可；
java虚拟机（jvm）

以下是它们之间的包含关系：

java环境搭建

4、java语言中的注释

单行注释：

System.out.println("Hello World！") ;  // 单行注释

多行注释：

System.out.println("Hello World！") ;  
/* 
      多行注释
*/

文档注释：

/**
      @author  指定java程序作者
      @version   指定java程序版本
*/

该注释内容可以被JDK提供的工具javadoc所解析，生成一套以网页文件形式体现的该程序的说明文档。

变量

1、标识符与变量

标识符：
Java 对各种变量、方法和类等要素命名时使用的字符序列称为标识符（凡是需要自己起名字的地方都叫标识符）

语法规则：

• 由26个英文字母大小写，0-9 ，_或$ 组成
• 数字不可以开头。
• 不可以使用关键字和保留字，但能包含关键字和保留字。
• Java中严格区分大小写，长度无限制。
• 标识符不能包含空格。

变量的声明与赋值：

int a;    // 声明变量，只有声明后才能使用；
a = 10;    //给变量赋值；
int b = 20;    // 声明、赋值同时进行；

成员变量与局部变量：
在方法体外，类体内声明的变量称为成员变量。
在方法体内部声明的变量称为局部变量。

2、基本数据类型

整型：byte、short、int、long
java中整型常量默认为int型，如需声明long型常量，应该在后面加上‘l’或‘L’；
java程序中变量通常声明为int型，除非不足以表示较大的数，才使用long。

整型

浮点型：float、double
java中的浮点型默认为double型，其精度为float的两倍，如需要声明float类型，需要在后面加上‘f’或‘F’。

浮点型

字符型：char
char型用来表示通常意义上的字符，占用2个字节；
java中的所有字符都是用Unicode编码，因此char类型是可以进行运算的：

char c1 = ' a ';
char c2 = ' 中 ';
char c3 = ' 9 ';
System.out.println(10 + c2);   // 20023

char类型运算

此外，char类型还可用于转义字符：

char c = ' \n ' ;   // ' \n ' 表示换行符 

其它常见的转义字符如下：

常见的转义字符

Unicode编码与UTF-8：
Unicode编码能够将世界上的所有符号都纳入其中，并且对每一个符号都给予一个独一无二的编码，使用Unicode编码不会造成乱码问题；
但是Unicode编码只是规定了一个符号的二进制编码，没有规定这个符号该如何进行存储。比如ASCII（用一个字节进行存储的编码方式）与Unicode无法进行区分，因为计算机不知道三个字节究竟是表示一个字符还是三个字符；再者，英文字母一般情况下仅用一个字节表示都足够了，如果强行规定用Unicode进行编码，每个字符都会占用3-4个字节，那么剩下的字节都是0，这对存储空间来说是巨大的浪费；
为了解决这个问题，UTF-8是互联网上最广泛使用的一种Unicode的实现方式，它是一种变长的编码方式，可以使用1-6个字节表示一个符号，并且通过其独特的编码规则，根据不同的符号而变化字节的长度。

布尔型：boolean
boolean类型只有两个值：true或者false，没有null这个值；
【注：不可以使用0或非 0 的整数替代false和true，这点和C语言不同】
【但是Java虚拟机中没有任何供boolean值专用的字节码指令，Java语言表达所操作的boolean值，在编译之后都使用java虚拟机中的int数据类型来代替：true用1表示，false用0表示。】

3、基本数据类型转换

自动类型转换：容量小的类型会自动转换为容量大的类型；

基本数据类型转换

强制类型转换：将容量大的数据类型转换为容量小的数据类型。使用时要加上强制转换符：()，但可能造成精度降低或溢出,格外要注意；

int number1 = 10;
short num = (short)number1;
System.out.println("num = " + num);     //  num = 10

• byte、short、char之间不会相互计算，他们在进行计算时会统一转换为int型；
• boolean类型不参与其它数据类型之间的运算。

4、引用数据类型

引用数据类型

5、字符串

String类不是基本数据类型，而是属于引用数据类型；
一个字符串可以串接另一个字符串，也可以直接串接其他类型的数据。

int no = 10;
String str = "abcdef";
String str1 = str + "xyz" + no;   // string1 = "abcdefxyz10"

str1 = str1 + "123";   // string1 = "abcdefxyz10123"
char c = 'A';

double pi = 3.1416;
str1 = str1 + pi;   // string1 = "abcdefxyz101233.1416"
boolean b = false;
str1 = str1 + b;   // string1 = "abcdefxyz101233.1416false"
str1 = str1 + c;   // string1 = "abcdefxyz101233.1416falseA"

运算符

1、二进制

二进制整数的三种形式：
原码：直接将一个数值换成二进制数。最高位是符号位；
负数的反码：是对原码按位取反，只是最高位（符号位）确定为1；
负数的补码：其反码加1；

计算机底层是以二进制补码的形式保存所有的整数，且正数的原码、反码、补码都相同，通过带入符号位进行计算，计算机只有加法而没有减法：

计算机的运算设计

三种形式

2、算数运算符

算数运算符

对于除号“/”，它的整数除和小数除是有区别的：整数之间做除法时，只保留整数部分而舍弃小数部分。

int x = 3510;
x = x / 1000 * 1000;     // x = 3000;
System.out.println(x);
System.out.println("5 + 5 =" + 5 + 5);

a++与++a的区别主要在于：前者的自加运算发生在使用a值之后，后者的自加运算发生在使用a值之前；

int i1 = 10;
int i2 = 20;

int i = i1++;
System.out.print("i="+i);    // i=10
System.out.println("i1="+i1);    // i1=11

i = ++i1;
System.out.print("i="+i);    // i=12
System.out.println("i1="+i1);     // i1=12

i = i2--;
System.out.print("i="+i);     // i=20
System.out.println("i2="+i2);     // i2=19

i = --i2;
System.out.print("i="+i);     //  i=18
System.out.println("i2="+i2);     // i2=18

3、扩展赋值运算符

+=，-=，*=，/=，%= 这些符号自带强转的功能；

short s = 3;
s = (short)(s+2);
System.out.println(s);      // 5

int i = 1;
i *= 0.1;              // 等价于 (int)i = i * 0.1;
System.out.println(i);        // 0
i++;
System.out.println(i);        // 1

int m = 2;
int n = 3;
n *= m++;        // 等价于(int) n = n * m++;
System.out.println("m=" + m);       // m = 3
System.out.println("n=" + n);        // n = 6

int j = 10;
j += (j++) + (++j);         // 等价于 (int)j = j + (j++) + (++j);
System.out.println(j);        // 32

4、比较运算符

比较运算符的结果都是boolean类型，要么是true，要么是false

比较运算符

5、逻辑运算符

逻辑运算符

int x = 1;
int y = 1;
if(x++==1 || ++y==1){          // 左边条件为真，右边不参与运算；
    x =7;
}
System.out.println("x="+x+",y="+y);    //x=7 ;y=1

boolean x=true;
boolean y=false;
short z=42;
if((z++==42)&&(y=true))z++;      //  左边为真，右边参与运算
if((x=false) || (++z==45)) z++;    //  左边为假，右边参与运算
        
System.out.println("z="+z);       //  z = 46

6、三元运算符

利用三元运算符获取三个数之中最大数：

int x = 8;
int y = 13;
int z = 5;
int temp = (x>y)?x:y;
int res = (temp>z)?temp:z;
System.out.println("res="+res);