java基础汇总
本遍主要是记录下最近复习java基础的一些情况。
什么是java？
java语言是美国Sun公司（Stanford University Network）,在1995年推出的高级编程语言。
编程语言：是计算机的语言，人们可以使用编程语言对计算机下达命令，让计算机完成人们需要的功能。
java发展史
1991.4 Sun公司成立Green项目小组(James Gosling)，开发出Oak橡树语言
1995.5 Oak更名为java，提出'Write One，Run Anywhere'的口号
1996.1 JDK1.0发布，代表技术包括：Java虚拟机，Applet，Awt等
1997.2 JDK1.1发布
1998.12 JDK1.2 Playground发布，分为J2SE，J2EE和J2ME三大版本
2006.11 JavaOne大会，Sun公司宣布将Java开源
2006.12 JDK6 Mustang发布
2009.4 Oracle收购Sun
2014.3 Oracle发布JDK8
java 版本的介绍
JavaSE(Java Platform Standard Edition):可以理解为JavaSE是java的基石，如果将java程序想像成一座大厦，那么javaSE就是地基，它是学习整个java需掌握的基础；
JAVAEE(Java Platform Enterprise Edition):是Sun公司为企业级应用退出的标准平台，用来开发大型企业级的应用系统；
JavaME(Java Platform Micro Edition):是为机顶盒，移动电话和PDA之类嵌入式消费电子设备提供java语言平台，包括虚拟机和一系列标准化的Java API；目前已经不使用了；
Java特点
简单
跨平台
面向对象
JVM，JDK，JRE三者的解释
JVM（Java Virtual Machine）:Java 虚拟机，简称JVM，是运行所有java程序的假想计算机，是Java程序的运行环境，是Java最具吸引力的特性之一。编写的java代码都运行在JVM之上。
JDK（Java Develpment Kit）：是Java程序开发工具包，包含JRE和开发工具；
JRE（Java runtime Environment）：是Java程序的运行时环境，包含JVM和运行时所需的核心类库。
Java代码编译与执行
java文件通过JRE编译后成class字节码文件，再到装有JVM虚拟机的各平台执行（Windows，Unix，Mac OS，Ohters）。
Java执行原理
Java源文件-->class字节码文件-->jvm-操作系统
编译期：通过javac命令把java源代码编译成class字节码文件
运行期：通过命令启动JVM，JVM加载class文件，运行class文件
类
一个java文件，里面可以有多个类，但是只能有一个public修饰的类，并且public修饰的类的名称，必须跟文件名完全一样；
一类中，只能出现一个主函数（main方法），但是可以出现多个其它函数，每个类都可以有自己的主函数，若有多个，执行的时候，会让你选择要执行的主函数；
一个java文件编译后，里面的每个类都会编译成单独的class文件；
包
语法：package包名；
位置：必须位于java文件的第一行；
作用：类似于文件夹，用来分类管理代码和字节码文件的；
起名规则：使用域名倒置的写法；
Java 数据类型和运算符
变量：是内存中的一小块区域，使用变量名来访问这这块区域。即程序执行中数据可变的数据。
Java变量使用前必须先声明和初始化(赋初值)
变量声明语法格式：数据类型 变量名[=值];
java是强类型语言，所有的变量必须有数据类型。
变量作用域：某个变量有效的范围称为作用域范围，在这个作用域内，该变量可以随时使用以及重复赋值，但是不能再次声明，超过这个范围，变量会被垃圾回收进行回收掉。
变量分类：全局变量，局部变量，常量和直接量
标识符
在程序中，定义的各种名字，比如类的名字，方法的名字和变量的名字等等，都是标识符。
标识符的命名规则：
由大小英文字母，数字，下划线和$组成
不能以数字开头
不能是关键字
标识符的命名规范：
类名规范：首字母大写，后面每个单词首字母大写（大驼峰式）
方法名规范：首字母小写，后面每个单词首字母大写（小驼峰式）
变量名规范：全部小写
关键字
指程序中，Java已经定义好的单词，具有特殊含义。
Java数据类型：基本数据类型，引用数据类型
基本数据类型：整数，小数，布尔，字符
引用数据类型：字符串，数组，对象
8种数据类型
整数
| 类型 | 字节 | 取值范围 | 取值范围 |
|---|---|---|---|
| byte | 1字节 | -2^7 ~ 2^7-1 | -128 ~127 |
| short | 2字节 | -2^15 ~ 2^15-1 | -32768 ~ 32767 |
| int | 4字节 | -2^31 ~ 2^31-1 | -2147483648 ~ 2147483647 |
| long | 8字节 | -2^63 ~ 2^63-1 | -9223372036854775808 ~ 9223372036854775807 |
浮点数
| 类型 | 字节 | 负数取值范围 | 正数取值范围 |
|---|---|---|---|
| float | 4字节 | -3.4E+38 ~ -1.4E-45 | 1.4E-45 ~3.4E+38 |
| double | 8字节 | -1.7E+308 ~ -4.9E-324 | 4.9E-324 ~ 1.7E+308 |
布尔
| 类型 | 字节 | 取值范围(无符号数) | 字节编码 |
|---|---|---|---|
| char | 2字节 | 0 ~ 65535 | Unicode字符集 |
转义字符
| 转义字符 | 描述 |
|---|---|
| \n | 换行符 |
| \t | 缩进（制表位） |
| \ | 反斜线 |
| ' | 单引号 |
| " | 双引号 |
类型转换
自动转换，强制转换；同类型转换；不同类型转换；整形转字符；
运算符
算术运算符：2个数的运算：+加 -减 *乘 /除 %求余
一个数的运算：++加加，--减减
比较运算符：是两个数据之间进行比较的运算，运算结果都是布尔值true或false。
| 操作符 | 描述 |
|---|---|
| > | 大于 |
| < | 小于 |
| >= | 大于等于 |
| <= | 小于等于 |
| == | 等于 |
| != | 不等于 |
逻辑， 三元运算符
逻辑运算符：是用来连接两个布尔类型结果的运算符，运算结果都是布尔值true或者false。
| 操作符 | 语义 | 描述 |
|---|---|---|
| && | 与(并且) | 两个操作数，同时为真，结果为真 |
| || | 或 (或者) | 两个操作数，有一个为真，结果为真 |
| ! | 非 (取反) | 不是，真即是假，假即是真 |
三元运算符(三目运算符)：先判断后处理
| 操作符 | 语义 | 描述 |
|---|---|---|
| ? : | 布尔表达式?结果1:结果2 | 当表达式结果为真，获得结果1，当表达式结果为假，获得结果2 |
java数组
1.容器
将多个不同的数据存储在一起，这个存储这些数据的地方。容器里的每个数据称该容器的元素。
常见容器：java容器分为 数组 和 集合。
2.数组
存储指定数据长度的容器，并且保证数组里的数据的数据类型要一致。
数组初始化
静态初始化
数组在定义出来就是有数据的，在后期很少进行更改的初始化
定义的方式
数据类型 [] 数组名 = new 数据类型[]{元素1,元素2,...};
数组的长度定义出来不能更改。
动态初始化
数组在定义的时候，往往还无法确定里面的元素以及数组的大小，所以只是定义了元素的类型和长度，在具体的业务逻辑中进行扩容及元素的赋值
定义方式
数据类型 [] 数组名 = new 数组存储的数据类型[长度];
数组的访问
数组的长度
每个数组都具有长度而且是固定的，java中赋予了数组一个属性，可以获取到数组的长度:数组名.length，属性length的执行结果是数组的长度，int类型结果。即数组的最大索引值为数组名.lenth-1 。
索引
每一个存储到数组的元素，都会自动的拥有一个编号，从0开始，这自动编号称为数组索引(index),可以通过数组的索引访问到数组中的元素。
数组的访问和赋值
数组的访问: 变量 = 数组名[索引],获取出数组中的元素
数组的赋值: 数组名 [索引] = 数值，为数组中的元素赋值
遍历
将容器中的每个元素分别获取出来，遍历方式往往使用for循环或者是forearch循环。
foreach 遍历
for(元素类型 变量名: 要遍历的容器对象){
变量名就是容器中的元素
}
foreach循环特点：必须从头循环到尾，没有 i 作为下标进行操作，所以整体循环的速度比 for 循环快，但是灵活性不如for循环
数组排序
选择排序
选择排序的工作原理是把一个数组中的所有元素分成两部分，一部分为被比较元素，一部分为比较元素，然后不断的拿着比较的元素来逐一跟被比较元素进行比较，如果比 被比较的小，则调换位置，比较完一轮之后，可以拿到最小值，然后把元素下标往前移动一位继续进行比较，直到完成排序.
Java代码的实现
/**
* 选择排序
* 外层：比较元素的移动轨迹，从0到倒数第二个
* 内层：被比较元素的移动轨迹，从i+1到最后一个
*/
public static void choiceSort(){
int [] arr = {3,1,6,4,5,2,7,9,8};
System.out.println(Arrays.toString(arr));
for (int i=0;i<arr.length;i++){
for (int j=i+1;j<arr.length;j++){
//元素交换
if (arr[i]>arr[j]){
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
}
}
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
冒泡排序
它会遍历若干次要排序的数列，每次遍历时，它都会从前往后依次的比较相邻两个数的大小；如果前者比后者大，则交换它们的位置。这样，一次遍历之后，最大的元素就在数列的末尾；采用相同的方法再次遍历时，第二大的元素就被排列在最大元素之前；重复此操作，直到整个数列都有序为此。
/**
* 冒泡排序
* 外层：元素比较的轮数，需要完成多少次大的轮回才能获得最终的排序结果：0~length-1
* 内层：两两元素比较的轨迹，0~length-1-i
*/
public static void bubbleSort(){
int [] arr = {3,1,6,4,5,2,7,9,8};
System.out.println(Arrays.toString(arr));
for (int i=0;i<arr.length-1;i++){
for (int j=0;j<arr.length-1-i;j++){
//元素交换
if (arr[j]>arr[j+1]){
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j+1];
arr[j+1] = temp;
}
}
}
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
十大经典排序算法
https://www.runoob.com/w3cnote/ten-sorting-algorithm.html
Java API
API(Application Programming Interface)应用程序编程接口，Java API 是一本程序员字典，是JDK中提供给我们使用的类的说明文档。
jdk1.8官方文档
https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api
image.png
常用的类
Math类
包含执行基本数学运算的方法，如指数，对数，平方根和三角函数
Math类中的常量
static double E：比任何其他值都更接近e的double值。
static double PI：比任何其他值都更接近PI的double值。
Math类中的常用方法：
abs:求绝对值
floor：去掉小数位
round：去掉小数位(四舍五入)
random：求随机数
System类
包含一些有用的类字段和方法。它不能被实例化。
System类中的常量
err：错误输出流
in：输入流
out: 输出流
System类中常用方法
exit : 退出程序
arrarycopy ：数组复制
currentTimeMillis() : 获取当前的时间ms,1970,时间戳
Arrays类
包含用来操作数组（排序和搜索）的各种方法
Arrays类中常用的方法
binarySearch:使用二分查找指定的元素在数组中的位置
copyOf:数组复制
equals:数组中的内容是否相同
fill:把数组里面的元素填充指定的内容
sort: 数组的排序
toString:把数组里面的内容按照指定格式输出
数组的复制
通过Arrays类
Arrays.copyOf(Object[] original, int newLength);
Arrays.copyOfRange(Object[] original, int from, int to);
通过System类
System.arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length);
Arrays和System这两种复制的区别：
1.Arrays里的复制方法底层是System的复制，在System基础上封装，变得更加方便使用;
2.Arrays完成复制之后，会把新数组返回，而System则需要你提前定义好一个数组；
深复制和浅复制
深复制
不仅复制外层容器，还复制了容器里面的所有元素，常用的深层复制方式是使用IO流中的序列化和反序列化，效率低，只适合一些特殊场合。
浅复制
只复制最外层容器，而不复制容器里面的元素，Java API中所有的复制都是浅层复制，浅层复制的效率快，能适用大部分场景。
