Java面向对象基础知识

cmd命令

当我们编写好一段程序后，会执行下面的cmd命令来运行java程序，以HelloWorld这个类为例

$ javac HelloWorld.java
$ java HelloWorld
Hello World

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1. javac：将java文件源编译成class字节码文件，如果运行指令没出错，就会产生一个HelloWorld.class的文件
2. java：java后面跟着的是java文件中的类名，注意java命令后面是不需要加.class的

Java语言的特点

1. 简单：java语言不使用指针，而是引用，并提供废料收集，让程序员不必为内存管理而担忧
2. 面向对象：java只支持类的单继承、接口之间的多继承、类与接口之间的实现机制（关键字为implements）
3. 健壮：强类型转换、异常处理、垃圾回收机制都是java程序健壮型的保障
4. 可移植：java系统本身具有很强的可移植性，java编译器是用Java实现的，java的运行环境是用ANSI C实现的
5. 多线程：java线程创建通常有两种方式，一种是继承Thread，一种是实现Runnable

配置环境变量

右击”我的电脑”->”属性”->”高级系统设置”，在”高级”选项卡中选择”环境变量”

添加两个新的环境变量和修改一个环境变量

1. 新增变量名：JAVA_HOME，变量值：C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_91 //具体根据你的jdk路径为主
2. 新增变量名：CLASSPATH，变量值：.;%JAVA_HOME%\lib\dt.jar;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar;
3. 修改添加变量名：PATH，变量值：%JAVA_HOME%\bin;%JAVA_HOME%\jre\bin;

注意：如果使用1.5以上版本的JDK，不用设置CLASSPATH环境变量，也可以正常编译和运行Java程序

命名规范

1. 大小写敏感：所有的命名都区分大小写
2. 类名：每个单词首写字母为大写字母
3. 方法名：所有方法都以小写字母开头
4. 类文件名：类文件名必须和类名相同
5. 程序主入口：所有程序都从public static void main(String[] args)方法开始执行

标识符

类名、方法名、变量名都称为标识符

1. 所有标识符都以字母（a-z或A-Z）、美元符（$）、下划线开头（_）
2. 首字符之后可以是字母、美元符、下划线、数字
3. 关键字不能作为标识符
4. 标识符区分大小写

变量类型

1. 成员变量：在类中，方法体之外定义的变量，存在堆内存中
2. 局部变量：在方法、构造方法、语句块定义的变量，存在栈内存中
3. 静态变量（类变量）：在类中，方法体之外定义的变量，但必须由static关键字修饰，存在静态存储区（方法区）

基本数据类型

1. 四种数字类型：byte（1个字节）、short（2个字节）、int（4个字节）、long（8个字节）
2. 两种浮点型：float（4个字节）、double（8个字节）
3. 一种布尔型：boolean（false和true）
4. 一种字符型：char（2个字节）

访问控制修饰符

修饰符	当前类	同一包内	子孙类	其他包
public	√	√	√	√
protected	√	√	√	×
default	√	√	×	×
private	√	×	×	×

简单的说：

1. private：只有在本类才能访问
2. public：任何地方都可以访问
3. protected：在同包内的类及其他包的子类能访问
4. default：默认不写在同包内能访问

需要注意：

1. private：不能修饰类和接口
2. protected：不能修饰类和接口，能修饰方法和成员变量，但不能修饰接口的成员方法和成员变量

非访问修饰符

1、static修饰符

1. 静态变量：无论实例化多个对象，静态变量只有一个，局部变量不能声明static变量
2. 静态方法：静态方法不能使用非静态变量

2、final修饰符

1. final修饰的变量：为常量，值不可变
2. final修饰的对象：值可变，引用不变
3. final修饰的方法：可以继承，但不可以重写
4. final修饰的类：不能够继承

3、abstract修饰符

1. 抽象类：不能用来实例化，一个类不能同时被 abstract 和 final 修饰
2. 抽象方法：不能被声明成 final 和 static，抽象方法必须在抽象类中出现

4、synchronized修饰符

1. synchronized修饰的方法：同一时间只能被一个线程访问

5、transient修饰符

1. transient修饰的变量：该变量在序列化后无法获得访问

6、volatile修饰符

1. volatile修饰的变量：该变量存取的是变量内存地址

继承

1、变量和方法

1. 子类具有父类非private的变量和方法

2、构造方法

1. 子类不可以继承父类的构造方法，可以用super()调用
2. 子类默认在所有构造方法中调用无参父类构造方法，即super()

重写

1. 重写发生在父子类
2. 重写的参数和方法名和返回类型必须相同
3. 重写的访问修饰符大于等于父类
4. 重写抛出的异常小于等于父类
5. 不能重写构造方法
6. 不能重写被final或static或private修饰的方法

重载

1. 重载发生在编译时
2. 重载的方法名必须相同
3. 重载的参数或参数个数或参数顺序必须不同
4. 重载的返回类型可以不同
5. 重载的访问修饰符可以不同

多态

1、多态的伪代码表现形式

父类 a = new 子类;
a.doSometing();

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编译器会寻找父类是否有doSometing方法，如果有，则执行子类的doSometing方法，如果没有，则编译报错

抽象类

1. 抽象类不能被实例化
2. 抽象类不一定包含抽象方法，但有抽象方法一定是抽象类
3. 抽象类只是声明方法，不包含方法体
4. 构造方法，类方法不能声明抽象

接口

1. 接口每个方法默认被public abstract修饰
2. 接口每个变量默认被public static final修饰

接口与抽象类的区别

1. 抽象类中的方法可以有方法体，而接口不行
2. 抽象类中的成员变量可以是各种类型，而接口不行
3. 抽象类中可以有静态代码和静态方法，而接口不行
4. 抽象类所体现的是继承关系，接口仅仅实现接口定义的契约

集合

1. Collection接口：提供子类接口继承，List和Set继承自Collection接口
2. List接口：有序、key和value可重复，可以动态增长，查找效率高、插入删除效率低。（实现类：ArrayList、LinkedList、Vector）
3. Set接口：无序、key和value不可重复，查找效率慢、插入删除效率高。（实现类：HashSet、TreeSet）
4. Map接口：无序、key唯一、value可重复。（实现类：HashMap、TreeMap、Hashtable）
5. 注意：TreeSet和TreeMap都是有序的

泛型

泛型是”参数化类型”，即可以确定参数的类型

1、泛型方法定义

public static  T getMiddle(T... a){
    return a[a.length/2];
}

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2、泛型类定义

public class List{

}

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3、泛型变量定义

public static  void printArray(T[] inputArray){

}

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注意：

1. 泛型只支持< T extends X>形式，不支持< T super X>形式
2. 泛型可以有多个限定，这是接口多继承的体现

4、泛型通配符

//无限定通配符
public static void getData(List data){

}
//上限通配符
public static void getData(List data){

}
//下限通配符
public static void getData(Listsuper Number> data){

}

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注意：（口诀：上get下add）

1. 泛型数组是不存在，即List< ?>[]是错误的
2. List< ? extends Person>使用上限通配符后，可以调用其get方法，不可以调用其add方法
3. List< ? super Person>使用下限通配符后，可以调用其add方法，不可以调用其get方法

5、泛型的擦除

① 概念：虚拟机中没有泛型类型的对象，所有对象都是普通类，无论什么时候定义的泛型类型，在虚拟机中都自动转换成一个相应的原始类型（Object）

② 处理：编译器对泛型的处理

1. Code specialization：实例化一个泛型类型或泛型方法都会产生一份新的目标代码（字节码或二进制代码），例如List可能会针对string，integer，float产生三份新的目标代码。这样的方式代码极度臃肿、膨胀，C++就是采用这种方式进行泛型处理
2. Code sharing：对每个泛型只生成唯一的一份目标代码，泛型的所有实例都映射到这份目标代码上，在需要的时候执行类型检查和类型转换。Java就是采用这种方式进行泛型处理

③ 规则：如果泛型存在限定，就用第一个限定替换，如果没有，就用Object替换

④ 例子：

//泛型擦除前
public class Person{
    private T first;
    private T Second;
}
//泛型擦除后
public class Person{
    private Object first;
    private Object Second;
}

-----------------------分割线------------------------

//泛型擦除前
public class Person{
    private T first;
    private T Second;
}
//泛型擦除后
public class Person{
    private Comparable  first;
    private Comparable  Second;
}

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⑤ 注意：

1. 虚拟机中没有泛型，只有普通类和普通方法
2. 所有泛型类的类型参数在编译时都会被擦除
3. 泛型类的静态变量是共享的
4. 创建泛型对象时请指明类型，让编译器尽早地做参数检查
5. 不能使用基本数据类型实例化类型参数，比如int，系统会擦除成Object，对应的应该是Integer

注解

1、什么是Annotation（注解）

Java提供的一种元程序中的元素关联任何信息和任何元数据（metadata）的途径和方法

2、什么是metadata

1. 元数据以标签的形式存在于Java代码中
2. 元数据描述的信息是类型安全的
3. 元数据需要编译器之外的工具额外的处理用来生成其他的程序部件
4. 元数据可以只存在于Java源代码级别，也可以存在于编译之后的Class文件内部

3、注解分类

1. 系统内置标准注解 
   
   • @Override：表示重写
   • @Deprecated：表示已过时
   • @SuppressWarnnings：表示抑制警告
2. 元注解 
   
   • @Target：表示注解的修饰范围
   • @Retention：表示注解的代码生存期
   • @Documented：表示注解为程序员的API
   • @Inherited：表示注解可以继承

4、android Support Annotation

• Nullness注解（@NonNull、@Nullable）：表示指定的空类型或非空类型
• ResourceType注解（@StringRes、@IntegerRes等）：表示指定的变量类型
• Threading注解（@WorkerThread、@UIThread等）：表示指定的线程类型
• OverridingMethods注解（@CallSuper等）：表示调用父类的方法