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Java培训实战教程之Java基础知识精华部分(一)_java概述

    很多同学在java培训过后反应，说并没有吸收课堂内的所有知识，
    虽然拿到了不菲的薪资，但是直到就业后，也只是吸收了课堂上71.2%的知识，
    java培训学院特此让专人编写此篇文章，只为帮助更多的同学！
    
    写代码：
        1. 明确需求。我要做什么?
        2. 分析思路。我要怎么做? 1,2,3...。
        3. 确定步骤。每一个思路部分用到哪些语句、方法、和对象。
        4. 代码实现。用具体的java语言代码把思路体现出来。
 
    学习新技术的四点：
        1. 该技术是什么?
        2. 该技术有什么特点(使用注意)?
        3. 该技术怎么使用? demo
        4. 该技术什么时候用? test
 
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一：java概述：
    1991年Sun公司的James Gosling(高斯林)等人开始开发名称为 Oak 的语言，希望用于控制嵌入在有线电视交换盒、PDA等的微处理器。
    1994年将Oak语言更名为Java。
 
    Java的三种技术架构:
        JAVAEE：Java Platform Enterprise Edition，开发企业环境下的应用程序，主要针对web程序开发。
        JAVASE：Java Platform Standard Edition，完成桌面应用程序的开发，是其它两者的基础。
        JAVAME：Java Platform Micro Edition，开发电子消费产品和嵌入式设备，如手机中的程序。
 
    1. JDK：Java Development Kit，java的开发和运行环境，java的开发工具和jre。
    2. JRE：Java Runtime Environment，java程序的运行环境，java运行的所需的类库+JVM(java虚拟机)。
    3. 配置环境变量：让java jdk\bin目录下的工具，可以在任意目录下运行。原因是：将该工具所在目录告诉了系统，当使用该工具时，由系统帮我们去找指定的目录。
    
        环境变量的配置：
            1）：永久配置方式：
                JAVA_HOME=%安装路径%\Java\jdk
                path=%JAVA_HOME%\bin
            2）：临时配置方式：
                set path=%path%;C:\Program Files\Java\jdk\bin
                特点：系统默认先去当前路径下找要执行的程序，如果没有，再去path中设置的路径下找。
        
        classpath的配置:
            1）：永久配置方式：classpath=.;c:\;e:\
            2）：临时配置方式：set classpath=.;c:\;e:\
     
        注意：在定义classpath环境变量时，需要注意的情况。
            如果没有定义环境变量classpath，java启动jvm后，会在当前目录下查找要运行的类文件；
            如果指定了classpath，那么会在指定的目录下查找要运行的类文件。
        
        还会在当前目录找吗？两种情况：
            1）：如果classpath的值结尾处有分号，在具体路径中没有找到运行的类，会默认在当前目录再找一次。
            2）：如果classpath的值结果出没有分号，在具体的路径中没有找到运行的类，不会再当前目录找。
            一般不指定分号，如果没有在指定目录下找到要运行的类文件，就报错，这样可以调试程序。
 
    4. javac命令和java命令做什么事情呢？
        要知道java是分两部分的：一个是编译，一个是运行。
        javac：
            负责的是编译的部分，当执行javac时，会启动java的编译器程序。对指定扩展名的.java文件进行编译。 
            生成了jvm可以识别的字节码文件。也就是class文件，也就是java的运行程序。
        java：
            负责运行的部分，会启动jvm，加载运行时所需的类库，并对class文件进行执行。
            一个文件要被执行，必须要有一个执行的起始点，这个起始点就是main函数。
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Java培训实战教程之Java基础知识精华部分(二)_java语法基础
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二：java语法基础：
    1. 关键字：其实就是某种语言赋予了特殊含义的单词。
       保留字：其实就是还没有赋予特殊含义，但是准备日后要使用过的单词。 
    2. 标示符：其实就是在程序中自定义的名词。比如类名、变量名、函数名。包含 0-9、a-z、$、_ 
        注意：
            1）数字不可以开头。
            2）不可以使用关键字。
    3. 常量：是在程序中的不会变化的数据。
    4. 变量：其实就是内存中的一个存储空间，用于存储常量数据。
        作用：方便于运算。因为有些数据不确定。所以确定该数据的名词和存储空间。
        特点：变量空间可以重复使用。 
        什么时候定义变量？只要是数据不确定的时候，就定义变量。
 
        变量空间的开辟需要什么要素呢？
            1. 这个空间要存储什么数据？数据类型。
            2. 这个空间叫什么名字啊？变量名称。
            3. 这个空间的第一次的数据是什么？变量的初始化值。
 
        变量的作用域和生命周期:
            变量的作用域：
                作用域从变量定义的位置开始，到该变量所在的那对大括号结束。
            生命周期：
                变量从定义的位置开始就在内存中活了，变量到达它所在的作用域的时候就在内存中消失了。
     
        数据类型：
            1）基本数据类型：byte、char、short、int、long、float、double、boolean 
            2）引用数据类型: 数组、类、接口等。
            　　级别从低到高为：byte,char,short(这三个平级)-->int-->float-->long-->double
            　　自动类型转换：从低级别到高级别，系统自动转的。
            　　强制类型转换：什么情况下使用?把一个高级别的数赋给一个比该数的级别低的变量。
     
        运算符号：
            1）算术运算符
                + - * / %   %:任何整数模2不是0就是1，所以只要改变被模数就可以实现开关运算。
                +:连接符。
                ++,--
            2）赋值运算符
                =  += -= *= /= %=
            3）比较运算符
                特点：该运算符的特点是：运算完的结果，要么是true，要么是false。 
            4）逻辑运算符
                &  |  ^  !   &&   ||
                逻辑运算符除了! ，外都是用于连接两个boolean类型表达式。
                &: 只有两边都为true结果是true。否则就是false。
                |:只要两边都为false结果是false，否则就是true
                ^:异或：和或有点不一样。
                    两边结果一样，就为false。
                    两边结果不一样，就为true.
                &和&&区别： 
                    & ：无论左边结果是什么，右边都参与运算。
                    &&:短路与，如果左边为false，那么右边不参数与运算。
                |和||区别：
                    |：两边都运算。
                    ||：短路或，如果左边为true，那么右边不参与运算。
            5）位运算符:用于操作二进制位的运算符
                &  |  ^ 
                <<  >>   >>>(无符号右移)
                练习：对两个变量的数据进行互换。不需要第三方变量。
                int a = 3,b = 5; // b = 3,a = 5;
                a = a + b; // a = 8;
                b = a - b; // b = 3;
                a = a - b; // a = 5;
                
                a = a ^ b; //
                b = a ^ b; // b = a ^ b ^ b = a
                a = a ^ b; // a = a ^ b ^ a = b;
                练习：高效的算出 2*8 = 2<<3;
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    5. 语句
        If    switch    do while    while    for 
        这些语句什么时候用？
        1）当判断固定个数的值的时候，可以使用if，也可以使用switch。
            但是建议使用switch，效率相对较高。
            switch (变量) {
                case 值:
                    要执行的语句;
                    break;
                ...
                default:
                    要执行的语句;
            }
            工作原理：
                用小括号中的变量的值依次和case后面的值进行对比，和哪个case后面的值相同了，
                就执行哪个case后面的语句，如果没有相同的则执行default后面的语句。
            细节：
                1）break是可以省略的，如果省略了就一直执行到遇到break为止；
                2）switch 后面的小括号中的变量应该是byte,char,short,int四种类型中的一种；
                3）default可以写在switch结构中的任意位置；如果将default语句放在了第一行，则不管expression与case中的value是否匹配，程序会从default开始执行直到第一个break出现。
        2）当判断数据范围，获取判断运算结果boolean类型时，需要使用if。
        3）当某些语句需要执行很多次时，就用循环结构。
        
        while和for可以进行互换。
            区别在于：如果需要定义变量控制循环次数。建议使用for。因为for循环完毕，变量在内存中释放。
 
        break:作用于switch和循环语句，用于跳出或者称为结束。
        break语句单独存在时，下面不要定义其他语句，因为执行不到，编译会失败。当循环嵌套时，break只跳出当前所在循环。要跳出嵌套中的外部循环，只要给循环起名字即可，这个名字称之为标号。
 
        continue:只作用于循环结构，继续循环用的。
            作用：结束本次循环，继续下次循环。该语句单独存在时，下面不可以定义语句，执行不到。
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    6. 函数：为了提高代码的复用性，可以将其定义成一个单独的功能，该功能的体现就是java中的函数。函数就是体现之一。
        java中的函数的定义格式：
            修饰符 返回值类型 函数名(参数类型 形式参数1, 参数类型 形式参数1, ...) {
                执行语句；
                return 返回值；
            }
            当函数没有具体的返回值时，返回的返回值类型用void关键字表示。
            如果函数的返回值类型是void时，return语句可以省略不写的，系统会帮你自动加上。
            return的作用：结束函数。结束功能。
 
        如何定义一个函数？
            函数其实就是一个功能，定义函数就是实现功能，通过两个明确来完成：
            1）明确该功能的运算完的结果，其实是在明确这个函数的返回值类型。
            2）在实现该功能的过程中是否有未知内容参与了运算，其实就是在明确这个函数的参数列表(参数类型和参数个数)。
        
        函数的作用：
            1）用于定义功能。
            2）用于封装代码提高代码的复用性。
                注意：函数中只能调用函数，不能定义函数。
        主函数：
        　　1）保证该类的独立运行。
        　　2）因为它是程序的入口。
        　　3）因为它在被jvm调用。
         
        函数定义名称是为什么呢？
            1）为了对该功能进行标示，方便于调用。
            2）为了通过名称就可以明确函数的功能，为了增加代码的阅读性。
 
        重载的定义：在一个类中，如果出现了两个或者两个以上的同名函数，只要它们的参数的个数，或者参数的类型不同，即可称之为该函数重载了。
        如何区分重载：当函数同名时，只看参数列表。和返回值类型没关系。
 
    7. 数组：用于存储同一类型数据的一个容器。好处：可以对该容器中的数据进行编号，从0开始。数组用于封装数据，就是一个具体的实体。
        如何在java中表现一个数组呢？两种表现形式。
            1）元素类型[] 变量名 = new 元素类型[元素的个数];
            2）元素类型[] 变量名 = {元素1, 元素2...}; // 元素类型[] 变量名 = new 元素类型[]{元素1, 元素2, ...};
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        //二分查找法。必须有前提：数组中的元素要有序。 
        public static int binarySearch(int[] arr, int value) {
            int min = 0;
            int max = arr.length - 1;
            int mid = (min + max) / 2;
            
            while (arr[mid] != value) {
                if (arr[mid] > value) {
                    max = mid - 1;
                } else if (arr[mid] < value) {
                    min = mid + 1;
                }
                
                if (min > max) {
                    return -1;
                }
                
                mid = (min+max) / 2;
            }
            
            return mid;
        }
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    java分了5片内存。
        1：寄存器。2：本地方法区。3：方法区。4：栈。5：堆。
        栈：存储的都是局部变量 ( 函数中定义的变量、函数上的参数、语句中的变量 )。
            只要数据运算完成所在的区域结束，该数据就会被释放。
        堆：用于存储数组和对象，也就是实体。啥是实体啊？就是用于封装多个数据的。
            1：每一个实体都有内存首地址值。
            2：堆内存中的变量都有默认初始化值。因为数据类型不同，值也不一样。 
            3：垃圾回收机制。
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Java培训实战教程之Java基础知识精华部分(三)_面向对象&封装
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三：面向对象：
    特点：
        1：将复杂的事情简单化。
        2：面向对象将以前的过程中的执行者，变成了指挥者。
        3：面向对象这种思想是符合现在人们思考习惯的一种思想。
 
        过程和对象在我们的程序中是如何体现的呢？过程其实就是函数；对象是将函数等一些内容进行了封装。
 
    匿名对象使用场景：
        1：当对方法只进行一次调用的时候，可以使用匿名对象。
        2：当对象对成员进行多次调用时，不能使用匿名对象。必须给对象起名字。
 
    在类中定义其实都称之为成员。成员有两种：
        1：成员变量：其实对应的就是事物的属性。
        2：成员函数：其实对应的就是事物的行为。
 
        所以，其实定义类，就是在定义成员变量和成员函数。但是在定义前，必须先要对事物进行属性和行为的分析，才可以用代码来体现。
 
    private int age; // 私有的访问权限最低，只有在本类中的访问有效。
        注意：私有仅仅是封装的一种体现形式而已。
 
    私有的成员：其他类不能直接创建对象访问，所以只有通过本类对外提供具体的访问方式来完成对私有的访问，可以通过对外提供函数的形式对其进行访问。
        好处：可以在函数中加入逻辑判断等操作，对数据进行判断等操作。
 
    总结：开发时，记住，属性是用于存储数据的，直接被访问，容易出现安全隐患，所以，类中的属性通常被私有化，并对外提供公共的访问方法。
        这个方法一般有两个，规范写法：对于属性Xxx，可以使用setXxx()、getXxx()对其进行操作。
 
    类中怎么没有定义主函数呢？
        注意：主函数的存在，仅为该类是否需要独立运行，如果不需要，主函数是不用定义的。
        主函数的解释：保证所在类的独立运行，是程序的入口，被jvm调用。
 
    成员变量和局部变量的区别：
        1：成员变量直接定义在类中。
           局部变量定义在方法中，参数上，语句中。
        2：成员变量在这个类中有效。
        局部变量只在自己所属的大括号内有效，大括号结束，局部变量失去作用域。
        3：成员变量存在于堆内存中，随着对象的产生而存在，消失而消失。
        局部变量存在于栈内存中，随着所属区域的运行而存在，结束而释放。
 
    构造函数：用于给对象进行初始化，是给与之对应的对象进行初始化，它具有针对性，函数中的一种。
    特点：
        1：该函数的名称和所在类的名称相同。
        2：不需要定义返回值类型。
        3：该函数没有具体的返回值。
            记住：所有对象创建时，都需要初始化才可以使用。
 
    注意事项：
        一个类在定义时，如果没有定义过构造函数，那么该类中会自动生成一个空参数的构造函数，为了方便该类创建对象，完成初始化。
        如果在类中自定义了构造函数，那么默认的构造函数就没有了。
 
        一个类中，可以有多个构造函数，因为它们的函数名称都相同，所以只能通过参数列表来区分。
        所以，一个类中如果出现多个构造函数。它们的存在是以重载体现的。
 
    构造函数和一般函数有什么区别呢？
        1：两个函数定义格式不同。
        2：构造函数是在对象创建时，就被调用，用于初始化，而且初始化动作只执行一次。
           一般函数，是对象创建后，需要调用才执行，可以被调用多次。
   
    什么时候使用构造函数呢？
        分析事物时，发现具体事物一出现，就具备了一些特征，那就将这些特征定义到构造函数内。
 
    构造代码块和构造函数有什么区别？
        构造代码块：是给所有的对象进行初始化，也就是说，所有的对象都会调用一个代码块。只要对象一建立。就会调用这个代码块。
        构造函数：是给与之对应的对象进行初始化。它具有针对性。
 
    Person p = new Person();
    创建一个对象都在内存中做了什么事情？
        1：先将硬盘上指定位置的Person.class文件加载进内存。
        2：执行main方法时，在栈内存中开辟了main方法的空间(压栈-进栈)，然后在main方法的栈区分配了一个变量p。
        3：在堆内存中开辟一个实体空间，分配了一个内存首地址值。new
        4：在该实体空间中进行属性的空间分配，并进行了默认初始化。
        5：对空间中的属性进行显示初始化。
        6：进行实体的构造代码块初始化。
        7：调用该实体对应的构造函数，进行构造函数初始化。()
        8：将首地址赋值给p，p变量就引用了该实体。(指向了该对象)
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    封 装（面向对象特征之一）：是指隐藏对象的属性和实现细节，仅对外提供公共访问方式。
        好处：将变化隔离，便于使用；提高重用性、安全性。
        封装原则：将不需要对外提供的内容都隐藏起来，把属性都隐藏，提供公共方法对其访问。
 
    this:代表对象。就是所在函数所属对象的引用。
        this到底代表什么呢？哪个对象调用了this所在的函数，this就代表哪个对象，就是哪个对象的引用。
        开发时，什么时候使用this呢？
        在定义功能时，如果该功能内部使用到了调用该功能的对象，这时就用this来表示这个对象。
 
    this 还可以用于构造函数间的调用。
        调用格式：this(实际参数);
        this对象后面跟上 .  调用的是成员属性和成员方法(一般方法),
        this对象后面跟上 () 调用的是本类中的对应参数的构造函数。
 
        注意：用this调用构造函数，必须定义在构造函数的第一行。因为构造函数是用于初始化的，所以初始化动作一定要执行。否则编译失败。
 
    static： 关键字，是一个修饰符，用于修饰成员(成员变量和成员函数)。
        特点：
            1. 想要实现对象中的共性数据的对象共享。可以将这个数据进行静态修饰。
            2. 被静态修饰的成员，可以直接被类名所调用。也就是说，静态的成员多了一种调用方式。类名.静态方式。
            3. 静态随着类的加载而加载。而且优先于对象存在。
     
        弊端：
            1. 有些数据是对象特有的数据，是不可以被静态修饰的。
                因为那样的话，特有数据会变成对象的共享数据。这样对事物的描述就出了问题。
                所以，在定义静态时，必须要明确，这个数据是否是被对象所共享的。
            2. 静态方法只能访问静态成员，不可以访问非静态成员。
                因为静态方法加载时，优先于对象存在，所以没有办法访问对象中的成员。
            3. 静态方法中不能使用this，super关键字。
                因为this代表对象，而静态在时，有可能没有对象，所以this无法使用。
            4. 主函数是静态的。
 
    什么时候定义静态成员呢？或者说：定义成员时，到底需不需要被静态修饰呢？
    成员分两种：
        1. 成员变量。（数据共享时静态化）
            该成员变量的数据是否是对所有对象都一样：
                如果是，那么该变量需要被静态修饰，因为是共享的数据。 
                如果不是，那么就说这是对象的特有数据，要存储到对象中。 
        2. 成员函数。（方法中没有调用特有数据时就定义成静态）
            如何判断成员函数是否需要被静态修饰呢？
            只要参考，该函数内是否访问了对象中的特有数据：
                如果有访问特有数据，那方法不能被静态修饰。
                如果没有访问过特有数据，那么这个方法需要被静态修饰。
 
    成员变量和静态变量的区别：
        1. 成员变量所属于对象。所以也称为实例变量。
           静态变量所属于类。所以也称为类变量。
        2. 成员变量存在于堆内存中。
           静态变量存在于方法区中。
        3. 成员变量随着对象创建而存在。随着对象被回收而消失。
           静态变量随着类的加载而存在。随着类的消失而消失。
        4. 成员变量只能被对象所调用 。
           静态变量可以被对象调用，也可以被类名调用。
           所以，成员变量可以称为对象的特有数据，静态变量称为对象的共享数据。
 
    静态的注意：静态的生命周期很长。
    静态代码块：就是一个有静态关键字标示的一个代码块区域。定义在类中。
        作用：可以完成类的初始化。静态代码块随着类的加载而执行，而且只执行一次（new 多个对象就只执行一次）。如果和主函数在同一类中，优先于主函数执行。
 
    Public：访问权限最大。
    static：不需要对象，直接类名访问即可。
    void：主函数没有返回值。
    main：主函数特定的名称。
    (String[] args)：主函数的参数，是一个字符串数组类型的参数，jvm调用main方法时，传递的实际参数是 new String[0]。
        jvm默认传递的是长度为0的字符串数组，我们在运行该类时，也可以指定具体的参数进行传递。
        可以在控制台运行该类时，在后面加入参数。参数之间通过空格隔开。
        jvm会自动将这些字符串参数作为args数组中的元素，进行存储。
 
    静态代码块、构造代码块、构造函数同时存在时的执行顺序：静态代码块 > 构造代码块 > 构造函数。
 
    生成Java帮助文档：命令格式：javadoc –d 文件夹名 –auther –version *.java
        /**     
        * 类描述
        *@author 作者名
        *@version 版本号
        */
        /**
        * 方法描述
        *@param  参数描述
        *@return  返回值描述
        */
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