1 Java语言概述

1.1常见DOS命令

dir ——常看当前目录下的文件或文件夹

cd \或cd/ ——回退到盘符目录

md——创建文件目录

rd——删除指定的文件目录

cls——清屏

针对.Java结尾的源文件进行编译操作。格式为：javac 源文件名.java(cmd中必须在源文件所在目录下进行编译)

针对编译后的字节码文件进行编译后运行，格式java 字节码文件名

1.2程序编写小结

class 表示类，后面跟着类名
main函数格式固定：

public static void main(String[] args)，如果非要变化只能改变String[] args，方式1String arg[], 方式2 String[] a
java严格区分大小写！！
从控制台输出数据的操作：

System.out.println("输出的信息");——输出数据后，会换行

System.out.print("输出的信息");——输出数据后，不会换行

windows不区分大小写

编译以后会生成一个或多个字节码文件。每一个字节码文件对应一个Java类，并且字节码文件名与类名相同。
一个源文件中最多只有一个类使用public声明，且这个类名与源文件名相同

1.3注释

1.//单行注释

2./*     */多行注释

3./**    */文档注释
文档注释内容可以被JDK提供的工具javadoc解析，生成一套以网页文件形式体现的该程序的说明文档 
javadoc -d mydoc(生成的文件夹名) -author -version HelloWorld.java

1.4JavaApI

JavaApI提供了大量基本类库

在线看： https://docs.oracle.com/en/java/javase/17/docs/api/index.html

1.5Java核心机制JVM

JVM（Java Virtual Machine ， Java 虚拟机）：是一个虚拟的计算机，是 Java 程序的运行环境。 JVM 具有指令集并使用不同的存储区域，负责执行指令，管理数据、内存、寄存器。

我们编写的 Java 代码，都运行在 JVM 之上。正是因为有了 JVM，才使得 Java程序具备了跨平台性

两大功能：

实现 Java 程序的跨平台性
自动内存管理(内存分配、内存回收)

•Java 程序在运行过程中，涉及到运算的数据的分配、存储

等都由 JVM 来完成

• Java 消除了程序员回收无用内存空间的职责。提供了一种系统级线程跟踪存储空间的分配情况，在内存空间达到相应阈值时，检查并释放可被释放的存储器空间。

• GC 的自动回收，提高了内存空间的利用效率，也提高了编程人员的效率，很大程度上减少了因为没有释放空间而导致的内存泄漏。

1.6章节案例

class PersonalInfo 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		System.out.println("姓名：林");
		System.out.println();//换行操作 
		System.out.println("性别: 女");
		System.out.println("地址：重庆大学");
	}
}
//结果
G:\Code\Java\chapter1>javac PersonalInfo.java
G:\Code\Java\chapter1>java PersonalInfo
姓名：林
性别: 女
地址：重庆大学

神书

神书：《Java核心技术》、《Effective Java》、《Java编程思想》

企业真题：

Java 的优势（阿**巴）

跨平台型、安全性高、简单性、高性能、面向对象性、健壮性

隐藏的优势是：Java的社区比较繁荣，有大量开源的第三方框架可供调用

Java 中是否存在内存溢出、内存泄漏？如何解决？举例说明（拼*多）

你程序在执行的过程当中，某块已经是不再使用的内存空间了，但是呢gvm通过相关的算法判定以后，不认为它是垃圾。那么就构成了内存泄露.

如何看待Java是一门半编译半解释型的语言（携*）
1. 生成的这个自解码文件之后，如果我们使用JAVA这个指令，即解释运行，但其实它具体在执行方面有两种方式：
  
  一种是逐行的去翻译来解释执行，这叫解释型。还有一种就是它针对这种热点代码，它会提前的把它翻译成相关的机器指令，如果要后边再调，就直接呢就拿这个机器指令去执行，这个性能会更好。这个呢，就是用到了这个叫JIT。机制编译器为什么说JAVA现在这个性能很高跟c可以并驾齐驱，就是因为有它。
  
  那JAVA叫半编译半解释性语言，是因为它可能是编译，也可能是直接解释性的，所以这叫半编译半解释性的。回到这个图这块呢，这个源文件先编译。生成的叫字节码文件，这个字节码文件再往下走的时候，它可能是解释执行的，也可能是git编译器执行的，这叫半解释型，半编译型的语言。你会发现呢？说这儿呢，也有一个编译器，这儿呢，也有个编译器，你可以把这儿理解成呢，叫前端编译器，这个叫后端编译器。

2 变量与运算符

2.1关键字

特点：全部关键字都是小写字母。

官方地址： https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/nutsandbolts/_keywords.html

标识符命名规范

标识符的命名规范（建议遵守的软性要求，否则工作时容易被鄙视）:

> 包名：多单词组成时所有字母都小写：xxxyyyzzz。
  例如：java.lang、com.atguigu.bean
  
> 类名、接口名：多单词组成时，所有单词的首字母大写：XxxYyyZzz
  例如：HelloWorld，String，System等
  
> 变量名、方法名：多单词组成时，第一个单词首字母小写，第二个单词开始每个单词首字母大写：xxxYyyZzz
  例如：age,name,bookName,main,binarySearch,getName
  
> 常量名：所有字母都大写。多单词时每个单词用下划线连接：XXX_YYY_ZZZ
  例如：MAX_VALUE,PI,DEFAULT_CAPACITY

2.2基本数据类型

整数类型：byte、short、int、long

定义long类型的变量，赋值时需要以”l“或”L“作为后缀。
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。
Java的整型常量默认为 int 型。

计算机存储单位

字节（Byte）：是计算机用于计量存储容量的基本单位，一个字节等于8 bit。
位（bit）：是数据存储的最小单位。二进制数系统中，每个0或1就是一个位，叫做bit（比特），其中8 bit 就称为一个字节(Byte)。
转换关系：
- 8 bit = 1 Byte
- 1024 Byte = 1 KB
- 1024 KB = 1 MB
- 1024 MB = 1 GB
- 1024 GB = 1 TB

浮点类型：float、double

与整数类型类似，Java 浮点类型也有固定的表数范围和字段长度，不受具体操作系统的影响。

浮点型常量有两种表示形式：
- 十进制数形式。如：5.12 512.0f .512 (必须有小数点）
- 科学计数法形式。如：5.12e2 512E2 100E-2
float：单精度，尾数可以精确到7位有效数字。很多情况下，精度很难满足需求。
double：双精度，精度是float的两倍。通常采用此类型。
定义float类型的变量，赋值时需要以”f“或”F“作为后缀。
Java 的浮点型常量默认为double型。

浮点类型float、double的数据不适合在不容许舍入误差的金融计算、航天领域。如果需要精确数字计算或保留指定位数的精度，需要使用BigDecimal类。

字符类型：char

char 型数据用来表示通常意义上“字符”（占2字节）
Java中的所有字符都使用Unicode编码，故一个字符可以存储一个字母，一个汉字，或其他书面语的一个字符。
字符型变量的三种表现形式：
- 形式1：使用单引号(‘ ‘)括起来的单个字符。
  
  例如：char c1 = ‘a’; char c2 = ‘中’; char c3 = ‘9’;
- 形式2：直接使用 Unicode值来表示字符型常量：‘\uXXXX’。其中，XXXX代表一个十六进制整数。
  
  例如：\u0023 表示 ‘#’。
- 形式3：Java中还允许使用转义字符‘\’来将其后的字符转变为特殊字符型常量。
  
  例如：char c3 = ‘\n’; // ‘\n’表示换行符
转义字符说明 Unicode表示方式

\n 换行符 \u000a

\t 制表符 \u0009

\" 双引号 \u0022

\' 单引号 \u0027

\\ 反斜线 \u005c

\b 退格符 \u0008

\r 回车符 \u000d
char类型是可以进行运算的。因为它都对应有Unicode码，可以看做是一个数值。

转义字符	说明	Unicode表示方式
`\n`	换行符	\u000a
`\t`	制表符	\u0009
`\"`	双引号	\u0022
`\'`	单引号	\u0027
`\\`	反斜线	\u005c
`\b`	退格符	\u0008
`\r`	回车符	\u000d

boolean类型

boolean类型数据只有两个值：true、false，无其它。
- 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。
- 拓展：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。——《java虚拟机规范 8版》
一般不谈布尔类型占用空间的大小，但是真正在内存中分配时占4个字节

2.3 基本数据类型变量间运算规则

自动类型提升

1）在Java程序中，不同的基本数据类型（只有7种，不包含boolean类型）变量的值经常需要进行相互转换。

2）转换的方式有两种：自动类型提升和强制类型转换。

3）基本数据类型的转换规则如图所示：

int i = 'A';//char自动升级为int，其实就是把字符的编码值赋值给i变量了
double d = 10;//int自动升级为double
long num = 1234567; //右边的整数常量值如果在int范围呢，编译和运行都可以通过，这里涉及到自动数据类型转换

//byte bigB = 130;//错误，右边的整数常量值超过byte范围
long bigNum = 12345678912L;//右边的整数常量值如果超过int范围，必须加L，显式表示long类型。否则编译不通过

4）double型末尾不加字符，float要加F

5）整型常量规定是int类型

强制类型转换

规则：将取值范围大（或容量大）的类型强制转换成取值范围小（或容量小）的类型。

自动类型提升是Java自动执行的，而强制类型转换是自动类型提升的逆运算，需要我们自己手动执行。

转换格式：

数据类型1 变量名 = (数据类型1)被强转数据值;  //()中的数据类型必须<=变量值的数据类型

（1）当把存储范围大的值（常量值、变量的值、表达式计算的结果值）强制转换为存储范围小的变量时，可能会损失精度或溢出。

int i = (int)3.14;//损失精度

double d = 1.2;
int num = (int)d;//损失精度

int i = 200;
byte b = (byte)i;//溢出

2.4基本数据类型与String的运算

String不是基本数据类型，属于引用数据类型
使用一对""来表示一个字符串，内部可以包含0个、1个或多个字符。
声明方式与基本数据类型类似。例如：String str = “lxx”;

任意八种基本数据类型的数据与String类型只能进行连接“+”运算，且结果一定也是String类型

String str = "123";
int num = (int)str;//错误的,不能跨数据类型进行转换
int num = Integer.parseInt(str);//正确的，后面才能讲到，借助包装类的方法才能转

2.5计算机底层如何存储数据

进制的分类与转换

十进制（decimal）
- 数字组成：0-9
- 进位规则：满十进一
二进制（binary）
- 数字组成：0-1
- 进位规则：满二进一，以0b或0B开头
八进制（octal）：很少使用
- 数字组成：0-7
- 进位规则：满八进一，以数字0开头表示
十六进制
- 数字组成：0-9，a-f
- 进位规则：满十六进一，以0x或0X开头表示。此处的 a-f 不区分大小写

二进制如何表示整数？

计算机数据的存储使用二进制补码形式存储，并且最高位是符号位。
- 正数：最高位是0
- 负数：最高位是1
规定
- 正数的补码与反码、原码一样，称为三码合一
- 负数的补码与反码、原码不一样：
  - 负数的原码：把十进制转为二进制，然后最高位设置为1
  - 负数的反码：在原码的基础上，最高位不变，其余位取反（0变1,1变0）
  - 负数的补码：反码+1

负数：-25  10000000 00000000 000000000 00011001（原码）
负数：-25  11111111 11111111 111111111 11100110（反码）
负数：-25  11111111 11111111 111111111 11100111（补码）

十进制转二进制：除2取余的逆

二进制与八进制、十六进制间的转换

2.6 运算符

算数运算符基本语法

++或–不会改变数据的类型；

赋值运算符也不会改变数据的类型

short s1 = 10;
s1 += 2; //编译通过，因为在得到int类型的结果后，JVM自动完成一步强制类型转换，将int类型强转成short
System.out.println(s1);//12
//写法2：
short s2 = 10;//s2 = s2 + 2;//编译报错，因为将int类型的结果赋值给short类型的变量s时，可能损失精度

逻辑运算符

逻辑运算符，操作的都是boolean类型的变量或常量，而且运算得结果也是boolean类型的值。

逻辑运算符，操作的都是boolean类型的变量或常量，而且运算得结果也是boolean类型的值。
运算符说明：
- & 和 &&：表示”且”关系，当符号左右两边布尔值都是true时，结果才能为true。否则，为false。
- | 和 || ：表示”或”关系，当符号两边布尔值有一边为true时，结果为true。当两边都为false时，结果为false
- ! ：表示”非”关系，当变量布尔值为true时，结果为false。当变量布尔值为false时，结果为true。
- ^ ：当符号左右两边布尔值不同时，结果为true。当两边布尔值相同时，结果为false。
  - 理解：异或，追求的是“异”！
区分“&”和“&&”（短路与、逻辑与）：
- 相同点：如果符号左边是true，则二者都执行符号右边的操作
- 不同点：& ：如果符号左边是false,则继续执行符号右边的操作
&& ：如果符号左边是false,则不再继续执行符号右边的操作
- 建议：开发中，推荐使用 &&
区分“|”和“||”：
- 相同点：如果符号左边是false，则二者都执行符号右边的操作
- 不同点：| ：如果符号左边是true，则继续执行符号右边的操作
  
  || ：如果符号左边是true，则不再继续执行符号右边的操作
- 建议：开发中，推荐使用 ||

位运算符

7.5.1 基本语法

位运算符的运算过程都是基于二进制的补码运算

条件运算符

条件运算符格式：

(条件表达式)? 表达式1:表达式2

说明：条件表达式是boolean类型的结果，根据boolean的值选择表达式1或表达式2
如果运算后的结果赋给新的变量，要求表达式1和表达式2为同种或兼容的类型

运算符优先级

上一行中的运算符总是优先于下一行的。

优先级	运算符说明	Java运算符
1	括号	`()`、`[]`、`{}`
2	正负号	`+`、`-`
3	单元运算符	`++`、`--`、`~`、`！`
4	乘法、除法、求余	`*`、`/`、`%`
5	加法、减法	`+`、`-`
6	移位运算符	`<<`、`>>`、`>>>`
7	关系运算符	`<`、`<=`、`>=`、`>`、`instanceof`
8	等价运算符	`==`、`!=`
9	按位与	`&`
10	按位异或	`^`
11	按位或	`
12	条件与	`&&`
13	条件或	`
14	三元运算符	`? :`
15	赋值运算符	`=`、`+=`、`-=`、`*=`、`/=`、`%=`
16	位赋值运算符	`&=`、`

2.7企业真题

1. 高效的方式计算2 * 8的值 (文**辉、轮*科技)

使用 <<

2. &和&&的区别？(恒电子、度)

略

3. Java中的基本类型有哪些？String 是最基本的数据类型吗？(恒*电子)

8种基本数据类型。（略）

String不是，属于引用数据类型。

4. Java中的基本数据类型包括哪些？（*米）

类似问题：
> Java的基础数据类型有哪些？String是吗？（贝壳）

略

5. Java开发中计算金额时使用什么数据类型？（5*到家）

不能使用float或double，因为精度不高。

使用BigDecimal类替换，可以实现任意精度的数据的运算。

6. char型变量中能不能存储一个中文汉字，为什么？(*通快递)

可以的。char c1 = ‘中’;

char c2 = ‘a’。

因为char使用的是unicode字符集，包含了世界范围的所有的字符。

7. 代码分析(君科技、新陆)

short s1=1; 
s1=s1+1;  //有什么错？  =右边是int类型。需要强转

short s1=1;
s1+=1; //有什么错?   没错

8. int i=0; i=i++执行这两句化后变量 i 的值为（*软）

0。

9. 如何将两个变量的值互换（北京彩、中外译咨询）

String s1 = "abc";
String s2 = "123";

String temp = s1;
s1 = s2;
s2 = temp;

10. boolean 占几个字节（阿**巴）

编译时不谈占几个字节。

但是JVM在给boolean类型分配内存空间时，boolean类型的变量占据一个槽位(slot，等于4个字节)。
细节：true:1  false:0

>拓展：在内存中，byte\short\char\boolean\int\float : 占用1个slot
              double\long :占用2个slot

11. 为什么Java中0.1 + 0.2结果不是0.3？（字*跳动）

在代码中测试0.1 + 0.2，你会惊讶的发现，结果不是0.3，而是0.3000……4。这是为什么？

几乎所有现代的编程语言都会遇到上述问题，包括 JavaScript、Ruby、Python、Swift 和 Go 等。引发这个问题的原因是，它们都采用了IEEE 754标准。

IEEE是指“电气与电子工程师协会”，其在1985年发布了一个IEEE 754计算标准，根据这个标准，小数的二进制表达能够有最大的精度上限提升。但无论如何，物理边界是突破不了的，它仍然不能实现“每一个十进制小数，都对应一个二进制小数”。正因如此，产生了0.1 + 0.2不等于0.3的问题。

具体的：

整数变为二进制，能够做到“每个十进制整数都有对应的二进制数”，比如数字3，二进制就是11；再比如，数字43就是二进制101011，这个毫无争议。

对于小数，并不能做到“每个小数都有对应的二进制数字”。举例来说，二进制小数0.0001表示十进制数0.0625 （至于它是如何计算的，不用深究）；二进制小数0.0010表示十进制数0.125；二进制小数0.0011表示十进制数0.1875。看，对于四位的二进制小数，二进制小数虽然是连贯的，但是十进制小数却不是连贯的。比如，你无法用四位二进制小数的形式表示0.125 ~ 0.1875之间的十进制小数。

所以在编程中，遇见小数判断相等情况，比如开发银行、交易等系统，可以采用四舍五入或者“同乘同除”等方式进行验证，避免上述问题。

3 流程控制语句

程序设计中规定的三种流程结构，即：

顺序结构
- 程序从上到下逐行地执行，中间没有任何判断和跳转。
分支结构
- 根据条件，选择性地执行某段代码。
- 有if…else和switch-case两种分支语句。
循环结构
- 根据循环条件，重复性的执行某段代码。
- 有for、while、do-while三种循环语句。
  - do-while至少执行一次循环体
- 循环中一旦执行break，就跳出或结束当前循环结构
- 补充：JDK5.0 提供了foreach循环，方便的遍历集合、数组元素。（第12章集合中讲解）

switch-case选择结构

基本语法

语法格式：

switch(表达式){
    case 常量值1:
        语句块1;
        //break;
    case 常量值2:
        语句块2;
        //break; 
    // ...
   [default:
        语句块n+1;
        break;
   ]
}

执行流程图：

执行过程：

第1步：根据switch中表达式的值，依次匹配各个case。如果表达式的值等于某个case中的常量值，则执行对应case中的执行语句。

第2步：执行完此case的执行语句以后，
情况1：如果遇到break,则执行break并跳出当前的switch-case结构
情况2：如果没有遇到break，则会继续执行当前case之后的其它case中的执行语句。—>case穿透
…
直到遇到break关键字或执行完所有的case及default的执行语句，跳出当前的switch-case结构

使用注意点：

switch(表达式)中表达式的值必须是下述几种类型之一：byte，short，char，int，枚举 (jdk 5.0)，String (jdk 7.0)；
case子句中的值必须是常量，不能是变量名或不确定的表达式值或范围；
同一个switch语句，所有case子句中的常量值互不相同；
break语句用来在执行完一个case分支后使程序跳出switch语句块；

如果没有break，程序会顺序执行到switch结尾；
default子句是可选的。同时，位置也是灵活的。当没有匹配的case时，执行default语句。

break和continue的说明（就近原则，结束包含break的最近的for循环）

			适用范围			在循环结构中使用的作用						相同点

break		switch-case
			循环结构			一旦执行，就结束(或跳出)当前最近的循环结构		    此关键字的后面，不能声明语句

continue	循环结构			一旦执行，就结束(或跳出)最近的当次循环结构		    此关键字的后面，不能声明语句

此外，很多语言都有goto语句，goto语句可以随意将控制转移到程序中的任意一条语句上，然后执行它，但使程序容易出错。Java中的break和continue是不同于goto的。

带标签的使用

break语句用于终止某个语句块的执行
{    ……	 
	break;
	 ……
}

break语句出现在多层嵌套的语句块中时，可以通过标签指明要终止的是哪一层语句块 
	label1: {   ……        
	label2:	     {   ……
	label3:			 {   ……
				           break label2;
				           ……
					 }
			     }
			}

continue语句出现在多层嵌套的循环语句体中时，也可以通过标签指明要跳过的是哪一层循环。
标号语句必须紧接在循环的头部。标号语句不能用在非循环语句的前面。
举例：

class BreakContinueTest2 {
	public static void main(String[] args) {
		l:for(int i = 1;i <= 4;i++){
		
			for(int j = 1;j <= 10;j++){
				if(j % 4 == 0){
					//break l;//输出123
					continue l;//输出123123123123
				}
				System.out.print(j);
			}
			System.out.println();
		}
	}
}

如何获取一个随机数

如何产生一个指定范围的随机整数？

1、Math类的random()的调用，会返回一个[0,1)范围的一个double型值

2、

Math.random() * 100  --->  [0,100)
   (int)(Math.random() * 100)	---> [0,99]
   (int)(Math.random() * 100) + 5  ----> [5,104]

3、如何获取[a,b]范围内的随机整数呢？(int)(Math.random() * (b - a + 1)) + a

4 数组

数组本身是引用数据类型，而数组中的元素可以是任何数据类型，包括基本数据类型和引用数据类型。
数组元素的分类
- 基本数据类型元素的数组：每个元素位置存储基本数据类型的值
- 引用数据类型元素的数组：每个元素位置存储对象（本质是存储对象的首地址）（在面向对象部分讲解）

数组元素的默认值

对于基本数据类型而言，默认初始化值各有不同。

对于引用数据类型而言，默认初始化值为null（注意与0不同！)