java 基础(转自索宁)

Posted 2020-08-25 update_

一、方法函数

函数也称为方法，就是定义在类中的具有特定功能的一段独立代码。用于定义功能，提高代码的复用性。

函数的特点
1> 定义函数可以将功能代码进行封装，便于对该功能进行复用；
2> 函数只有被调用才会被执行；
3> 对于函数没有具体返回值的情况，返回值类型用关键字void表示，那么该函数中的return语句如果在最后一行可以省略不写，系统会帮你自动加上；
4> 函数中只能调用函数，不可以在函数内部定义函数。

　　修饰符  返回值类型  方法名(参数类型 形式参数1，参数类型 形式参数2，..)
　　{  
　　　　方法体;
　　　　return 返回值;
　　}

//修饰符: 可选，告诉编译器如何调用该方法。定义了该方法的访问类型。
//返回值类型：函数运行后的结果的数据类型
//参数类型：形式参数的数据类型

 

主函数 main()：
1> 保证该类的独立运行；
2> 程序的入口，自动调用；
3> jvm调用。

 

函数的重载 （overload）

重载的概念：
　　在同一个类中，允许存在一个以上的同名函数，只要它们的参数个数或者参数类型不同即可。
重载的特点：
　　与返回值类型无关，只看参数列表。
重载的好处：
　　方便于阅读，优化了程序设计。Java编译器根据方法签名判断哪个方法应该被调用。

什么时候用重载？

　　当定义的功能相同，但参与运算的未知内容不同。

　　那么，这时就定义一个函数名称以表示起功能，方便阅读，而通过参数列表的不同来区分多个同名函数。

      重载的方法必须拥有不同的参数列表。你不能仅仅依据修饰符或者返回类型的不同来重载方法。

重载示例：
　　返回两个整数的和
　　　　int add(int x,int y){return x+y;}
　　返回三个整数的和
　　　　int add（int x,int y, int z）{return x+y+z;}
　　返回两个小数的和
　　　　double add(double x,double y){return x+y;}

 

// 重载区分， 重载和返回值类型没关系
void show(int a,char b,double c){}

a. void show(int x,char y,double z){}//没有，因为和原函数一样。
b. int show(int a,double c,char b){} //重载，因为参数类型不同。
c. void show(int a,double c,char b){}//重载，因为参数类型不同。

 

打印一个二维数组

打印一个99乘法表

函数重载

 

构造方法

当一个对象被创建时候，构造方法用来初始化该对象。构造方法和它所在类的名字相同，但构造方法没有返回值。

通常会使用构造方法给一个类的实例变量赋初值，或者执行其它必要的步骤来创建一个完整的对象。

不管你与否自定义构造方法，所有的类都有构造方法，因为Java自动提供了一个默认构造方法，它把所有成员初始化为0。

一旦你定义了自己的构造方法，默认构造方法就会失效。

public class myfunc {
    int x;
    myfunc(int i){
        x = i;
    }
}

构造方法实例

 

可变参数

JDK 1.5 开始，Java支持传递同类型的可变参数给一个方法。

在方法声明中，在指定参数类型后加一个省略号(...) 。

一个方法中只能指定一个可变参数，它必须是方法的最后一个参数。任何普通的参数必须在它之前声明。

//typeName... parameterName
public static void My( double... nums){...}

可变参数实例

 

finalize() 方法

Java 允许定义这样的方法，它在对象被垃圾收集器析构(回收)之前调用，这个方法叫做 finalize( )，它用来清除回收对象。

例如，你可以使用 finalize() 来确保一个对象打开的文件被关闭了。

在 finalize() 方法里，你必须指定在对象销毁时候要执行的操作。

finalize() 一般格式是：

protected void finalize()
{
   // 在这里终结代码
}

关键字 protected 是一个限定符，它确保 finalize() 方法不会被该类以外的代码调用。

当然，Java 的内存回收可以由 JVM 来自动完成。如果你手动使用，则可以使用上面的方法。

finalize() 方法实例

 

二、修饰符类型

public 类：类属变量及方法，包内及包外的任何类均可以访问；
protected 类：类属变量及方法，包内的任何类，及包外的那些继承了此类的子类才能访问；
private 类：类属变量及方法，包内包外的任何类均不能访问；
friendly 类：类属变量及方法不以上这三种修饰符来修饰，那么包内的任何类都可以访问它，而包外的任何类都不能访问它(包括包外继承了此类的子类)，因此，这种类、类属变量及方法对包内的其他类是友好的，开放的，而对包外的其他类是关闭的。

类：

访问修饰符 修饰符 class 类名称 extends 父类名称 implement 接口名称
（访问修饰符与修饰符的位置可以互换）

访问修饰符
名称	说明	备注
public	可以被所有类访问（使用）	public类必须定义在和类名相同的同名文件中
package	可以被同一个包中的类访问（使用）	默认的访问权限，可以省略此关键字，可以定义在和public类的同一个文件中

修饰符
名称	说明	备注
final	使用此修饰符的类不能够被继承
abstract	如果要使用abstract类，之前必须首先建一个继承abstract类的新类，新类中实现abstract类中的抽象方法。	类只要有一个abstract方法，类就必须定义为abstract，但abstract类不一定非要保护abstract方法不可

 

变量：

l         Java中没有全局变量，只有方法变量、实例变量（类中的非静态变量）、类变量（类中的静态变量）。

l         方法中的变量不能够有访问修饰符。所以下面访问修饰符表仅针对于在类中定义的变量。

l         声明实例变量时，如果没有赋初值，将被初始化为null（引用类型）或者0、false（原始类型）。

l         可以通过实例变量初始化器来初始化较复杂的实例变量，实例变量初始化器是一个用{}包含的语句块，在类的构造器被调用时运行，运行于父类构造器之后，构造器之前。

l         类变量（静态变量）也可以通过类变量初始化器来进行初始化，类变量初始化器是一个用static{}包含的语句块，只可能被初始化一次。

 

访问修饰符
名称	说明	备注
public	可以被任何类访问
protected	可以被同一包中的所有类访问 可以被所有子类访问	子类没有在同一包中也可以访问
private	只能够被当前类的方法访问
缺省 无访问修饰符	可以被同一包中的所有类访问	如果子类没有在同一个包中，也不能访

修饰符
名称	说明	备注
static	静态变量（又称为类变量，其它的称为实例变量）	可以被类的所有实例共享。 并不需要创建类的实例就可以访问静态变量
final	常量，值只能够分配一次，不能更改	注意不要使用const，虽然它和C、C++中的const关键字含义一样 可以同static一起使用，避免对类的每个实例维护一个拷贝
transient	告诉编译器，在类对象序列化的时候，此变量不需要持久保存	主要是因为改变量可以通过其它变量来得到，使用它是为了性能的问题
volatile	指出可能有多个线程修改此变量，要求编译器优化以保证对此变量的修改能够被正确的处理

 

方法：

访问修饰符 修饰符 返回类型 方法名称（参数列表）throws 违例列表

l         类的构造器方法不能够有修饰符、返回类型和throws子句

l         类的构造器方法被调用时，它首先调用父类的构造器方法，然后运行实例变量和静态变量的初始化器，然后才运行构造器本身。

l         如果构造器方法没有显示的调用一个父类的构造器，那么编译器会自动为它加上一个默认的super()，而如果父类又没有默认的无参数构造器，编译器就会报错。super必须是构造器方法的第一个子句。

l         注意理解private构造器方法的使用技巧。

访问修饰符
名称	说明	备注
public	可以从所有类访问
protected	可以被同一包中的所有类访问 可以被所有子类访问	子类没有在同一包中也可以访问
private	只能够被当前类的方法访问
缺省 无访问修饰符	可以被同一包中的所有类访问	如果子类没有在同一个包中，也不能访问

修饰符
名称	说明	备注
static	静态方法（又称为类方法，其它的称为实例方法）	提供不依赖于类实例的服务 并不需要创建类的实例就可以访问静态方法
final	防止任何子类重载该方法	注意不要使用const，虽然它和C、C++中的const关键字含义一样 可以同static一起使用，避免对类的每个实例维护一个拷贝
abstract	抽象方法，类中已声明而没有实现的方法	不能将static方法、final方法或者类的构造器方法声明为abstract
native	用该修饰符定义的方法在类中没有实现，而大多数情况下该方法的实现是用C、C++编写的。	参见Sun的Java Native接口（JNI），JNI提供了运行时加载一个native方法的实现，并将其于一个Java类关联的功能
synchronized	多线程的支持	当一个此方法被调用时，没有其它线程能够调用该方法，其它的synchronized方法也不能调用该方法，直到该方法返回

 

接口：

访问修饰符 interface 接口名称 extends 接口列表

l         接口不能够定义其声明的方法的任何实现

l         接口中的变量总是需要定义为“public static final 接口名称”，但可以不包含这些修饰符，编译器默认就是这样，显示的包含修饰符主要是为了程序清晰

访问修饰符
名称	说明
public	所有
无访问修饰符（默认）	同一个包内

 

三、类的继承

继承的特性：

• 子类拥有父类非private的属性，方法和构造器。

• 子类可以拥有自己的属性和方法，即子类可以对父类进行扩展。

• 子类可以用自己的方式实现父类的方法。

• Java的继承是单继承，但是可以多重继承，单继承就是一个子类只能继承一个父类，多重继承就是，例如A类继承B类，B类继承C类，所以按照关系就是C类是B类的父类，B类是A类的父类，这是java继承区别于C++继承的一个特性。

• 提高了类之间的耦合性（继承的缺点，耦合度高就会造成代码之间的联系）。

 

关键字

    继承可以使用 extends 和 implements 这两个关键字来实现继承，而且所有的类都是继承于 java.lang.Object，当一个类没有继承的两个关键字，则默认继承object（这个类在 java.lang 包中，所以不需要 import）祖先类。

extends关键字

    在Java中，类的继承是单一继承，也就是说，一个子类只能拥有一个父类，所以 extends 只能继承一个类。

implements关键字

    使用 implements 关键字可以变相的使java具有多继承的特性，使用范围为类继承接口的情况，可以同时继承多个接口（接口跟接口之间采用逗号分隔）。

super 与 this 关键字

    super关键字：我们可以通过super关键字来实现对父类成员的访问，用来引用当前对象的父类。

    this关键字：指向自己的引用

final关键字

    final 关键字声明类可以把类定义为不能继承的，即最终类；或者用于修饰方法，该方法不能被子类重写：

声明类：
    final class 类名 {//类体}
声明方法：
    修饰符(public,private,void,protected等) final 返回值类型 方法名(){//方法体}

实例变量也可以被定义为final，被定义为final的变量不能被修改。被声明为final的内的方法自动地声明为final，但是实例变量并不是final。

 

构造器

    子类不能继承父类的构造器（构造方法或者构造函数），但是父类的构造器带有参数的，则必须在子类的构造器中显式地通过super关键字调用父类的构造器并配以适当的当属列表。

    如果父类有无参构造器，则在子类的构造器中用super调用父类构造器不是必须的，如果没有使用super关键字，系统会自动调用父类的无参构造器。

 

practice

 

四、重写(Override)与重载(Overload)

方法的重写(Overriding)和重载(Overloading)是java多态性的不同表现，重写是父类与子类之间多态性的一种表现，重载是一类中多态性的一种表现。

重写规则：

• 参数列表必须完全与被重写方法的相同；
• 返回类型必须完全与被重写方法的返回类型相同；
• 访问权限不能比父类中被重写的方法的访问权限更低。例如：如果父类的一个方法被声明为public，那么在子类中重写该方法就不能声明为protected。
• 父类的成员方法只能被它的子类重写。
• 声明为final的方法不能被重写。
• 声明为static的方法不能被重写，但是能够被再次声明。
• 子类和父类在同一个包中，那么子类可以重写父类所有方法，除了声明为private和final的方法。
• 子类和父类不在同一个包中，那么子类只能够重写父类的声明为public和protected的非final方法。
• 重写的方法能够抛出任何非强制异常，无论被重写的方法是否抛出异常。但是，重写的方法不能抛出新的强制性异常，或者比被重写方法声明的更广泛的强制性异常，反之则可以。
• 构造方法不能被重写。
• 如果不能继承一个方法，则不能重写这个方法。
• 当需要在子类中调用父类的被重写方法时，要使用super关键字。

practice

 

重载(overloading)

是在一个类里面，方法名字相同，而参数不同。返回类型可以相同也可以不同。

每个重载的方法（或者构造函数）都必须有一个独一无二的参数类型列表。

只能重载构造函数

重载规则：

• 被重载的方法必须改变参数列表(参数个数或类型或顺序不一样)；
• 被重载的方法可以改变返回类型；
• 被重载的方法可以改变访问修饰符；
• 被重载的方法可以声明新的或更广的检查异常；
• 方法能够在同一个类中或者在一个子类中被重载。
• 无法以返回值类型作为重载函数的区分标准。

practice

 

五、多态

多态的优点

• 1. 消除类型之间的耦合关系
• 2. 可替换性
• 3. 可扩充性
• 4. 接口性
• 5. 灵活性
• 6. 简化性

多态存在的三个必要条件

• 继承
• 重写
• 父类引用指向子类对象

当使用多态方式调用方法时，首先检查父类中是否有该方法，如果没有，则编译错误；如果有，再去调用子类的同名方法。

多态的好处：可以使程序有良好的扩展，并可以对所有类的对象进行通用处理

practice

 

六、抽象类

如果你想设计这样一个类，该类包含一个特别的成员方法，该方法的具体实现由它的子类确定，那么你可以在父类中声明该方法为抽象方法。

Abstract关键字同样可以用来声明抽象方法，抽象方法只包含一个方法名，而没有方法体。

抽象方法没有定义，方法名后面直接跟一个分号，而不是花括号。

声明抽象方法会造成以下两个结果：

• 如果一个类包含抽象方法，那么该类必须是抽象类。
• 任何子类必须重写父类的抽象方法，或者声明自身为抽象类。

继承抽象方法的子类必须重写该方法。否则，该子类也必须声明为抽象类。最终，必须有子类实现该抽象方法，否则，从最初的父类到最终的子类都不能用来实例化对象。

抽象类规定1. 抽象类不能被实例化(初学者很容易犯的错)，如果被实例化，就会报错，编译无法通过。只有抽象类的非抽象子类可以创建对象。

• 2. 抽象类中不一定包含抽象方法，但是有抽象方法的类必定是抽象类。

• 3. 抽象类中的抽象方法只是声明，不包含方法体，就是不给出方法的具体实现也就是方法的具体功能。

• 4. 构造方法，类方法（用static修饰的方法）不能声明为抽象方法。

• 5. 抽象类的子类必须给出抽象类中的抽象方法的具体实现，除非该子类也是抽象类。

practice

 

七、封装

在面向对象程式设计方法中，封装（Encapsulation）是指，一种将抽象性函式接口的实作细节部份包装、隐藏起来的方法。

封装可以被认为是一个保护屏障，防止该类的代码和数据被外部类定义的代码随机访问。

要访问该类的代码和数据，必须通过严格的接口控制。

封装最主要的功能在于我们能修改自己的实现代码，而不用修改那些调用我们代码的程序片段。

适当的封装可以让程式码更容易理解与维护，也加强了程式码的安全性。

封装的优点

• 1. 良好的封装能够减少耦合。

• 2. 类内部的结构可以自由修改。

• 3. 可以对成员变量进行更精确的控制。

• 4. 隐藏信息，实现细节，一般限制为private。

practice

 

八、接口

接口（Interface），在JAVA编程语言中是一个抽象类型，是抽象方法的集合，接口通常以interface来声明。一个类通过继承接口的方式，从而来继承接口的抽象方法。

接口并不是类，编写接口的方式和类很相似，但是它们属于不同的概念。类描述对象的属性和方法。接口则包含类要实现的方法。

除非实现接口的类是抽象类，否则该类要定义接口中的所有方法。

接口无法被实例化，但是可以被实现。一个实现接口的类，必须实现接口内所描述的所有方法，否则就必须声明为抽象类。另外，在 Java 中，接口类型可用来声明一个变量，他们可以成为一个空指针，或是被绑定在一个以此接口实现的对象。

接口与类相似点：

• 一个接口可以有多个方法。
• 接口文件保存在 .java 结尾的文件中，文件名使用接口名。
• 接口的字节码文件保存在 .class 结尾的文件中。
• 接口相应的字节码文件必须在与包名称相匹配的目录结构中。

接口与类的区别：

• 接口不能用于实例化对象。
• 接口没有构造方法。
• 接口中所有的方法必须是抽象方法。
• 接口不能包含成员变量，除了 static 和 final 变量。
• 接口不是被类继承了，而是要被类实现。
• 接口支持多重继承。

接口特性

• 接口中每一个方法也是隐式抽象的,接口中的方法会被隐式的指定为 public abstract（只能是 public abstract，其他修饰符都会报错）。
• 接口中可以含有变量，但是接口中的变量会被隐式的指定为 public static final 变量（并且只能是 public，用 private 修饰会报编译错误。
• 接口中的方法是不能在接口中实现的，只能由实现接口的类来实现接口中的方法。
• 接口是隐式抽象的，当声明一个接口的时候，不必使用abstract关键字。
• 接口中每一个方法也是隐式抽象的，声明时同样不需要abstract关键子。
• 接口中的方法都是公有的。

抽象类和接口的区别

• 抽象类中的方法可以有方法体，就是能实现方法的具体功能，但是接口中的方法不行。
• 抽象类中的成员变量可以是各种类型的，而接口中的成员变量只能是 public static final 类型的。
• 接口中不能还有静态代码块以及静态方法(用 static 修饰的方法)，而抽象类是可以有静态代码块和静态方法。
• 一个类只能继承一个抽象类，而一个类却可以实现多个接口。

接口的声明语法格式如下：

[可见度] interface 接口名称 [extends 其他的类名] {
        // 声明变量
        // 抽象方法
}

接口的实现

当类实现接口的时候，类要实现接口中所有的方法。否则，类必须声明为抽象的类。

类使用implements关键字实现接口。在类声明中，Implements关键字放在class声明后面。

实现一个接口的语法，可以使用这个公式：

...class...implements 接口名称[, 其他接口, 其他接口..., ...] ...

 

单继承与多继承

practice

 

九、包（package）

为了更好地组织类，Java 提供了包机制，用于区别类名的命名空间。

包的作用

• 1、把功能相似或相关的类或接口组织在同一个包中，方便类的查找和使用。

• 2、如同文件夹一样，包也采用了树形目录的存储方式。同一个包中的类名字是不同的，不同的包中的类的名字是可以相同的，当同时调用两个不同包中相同类名的类时，应该加上包名加以区别。因此，包可以避免名字冲突。

• 3、包也限定了访问权限，拥有包访问权限的类才能访问某个包中的类。

Java 使用包（package）这种机制是为了防止命名冲突，访问控制，提供搜索和定位类（class）、接口、枚举（enumerations）和注释（annotation）等。

package pkg1[．pkg2[．pkg3…]];

例如,一个Something.java 文件它的内容:
package net.java.util
public class Something{
   ...
}
# 它的路径应该是 net/java/util/Something.java 这样保存的

包申明

包声明应该在源文件的第一行，每个源文件只能有一个包声明，这个文件中的每个类型都应用于它。

如果一个源文件中没有使用包声明，那么其中的类，函数，枚举，注释等将被放在一个无名的包（unnamed package）中。

包导入