Java学习第二天

写在前面

笔者是想走Java开发的大二学生，正在学习Java基础知识，在此记录学习过程。上一篇已经完成三大程序控制结构。这一篇内容包括数组、方法、面向对象基础知识、字符串。

注：本篇博客是由笔者学习黑马程序员的网课加上自己的理解得来

笔者已有一年C++基础，所以节奏会比较快，一些浅显的东西会直接跳过

数组

（1）数组作用

Java的数组和C++的数组作用类似，都是作为存储同种数据类型的多个值的容器存在

注：范围更大的数据类型数组可以存储范围更小的数据类型数据，但范围小的数据类型数组不能存储范围大的数据类型数据

例如int型不能存储double型，而double型可以存储int型。不过容器和数据最好还是用同种数据类型

但是本质上，并不是数组容纳多种数据类型，而是数据类型的提升，即int提升至double

（2）数组定义及初始化语法

Java普通数组的定义在某一程度上和C++类似

格式一：数据类型 [ ] 数组名

格式二：数据类型 数组名 [ ]

数组的初始化分为静态初始化和动态初始化

静态初始化就是在数组定义时就完成的初始化

其完整语法与C++的堆内存开辟类似：

数据类型 [ ] 数组名 = new 数据类型 [ ] {元素1，元素2，元素3......元素n};

但是Java还有简化语法：

数据类型 [ ] 数组名 = {元素1，元素2，元素3......元素n};

动态初始化是定义时先指定数组长度，由系统分配初始值

语法格式： 数据类型 [ ] 数组名 = new 数据类型 [数组长度]

适用于定义数组时不知道数组里将会有什么内容的情况

系统分配初始值的规则：

整数类型：0

小数类型：0.0

字符类型：'\u0000'(空字符)

布尔类型：false

引用数据类型：null

（3）数组元素的访问

格式：数组名 [下标]

注：下标与C++一样，都是从0开始

访问数组元素有两个目的，一是修改一是获取。修改时只需要用赋值运算符即可；获取可以新定义一个变量来存储也可以直接使用这个元素

与此同时还有数组元素的遍历，遍历就是将数组元素全部获取

遍历主要需要学习的是其对循环运用的思想，即使用for循环可以将数组全部遍历

格式：

int[] arr = {1,2,3,4,5};
for(int i=0;i<arr.length;i++){
   System.out.println(arr[i]);
}

扩展一下，在IDEA这个开发环境中，使用数组名.fori再按Tab键可以直接补全for循环

（4）Java数组的内存机制

C++中的数组分为栈和堆的存储，但是Java里的数组实际对象一定是放在堆上的，而Java的数组的引用变量是在栈上的

这里笔者有自己的浅薄的理解：C++在内存操作上更为灵活，类似指针、引用、new、delete等，但是Java却没有这么详细的内存上的自主操作。而且Java的完整版语法是带new的，那么这个数组一定是放在堆上的，只不过Java有自己一套自动的内存管理机制，所以可以自己释放这片空间

（5）补充

1.实际上，数据类型 数组名[ ] 这一定义格式是C语言形式的，Java标准形式是数据类型 [ ] 数组名，前者可以用但是IDEA会提醒

2.for循环使用i++这种形式的确可以，只不过随着Java的发展，有了更好的遍历方式:for(数据类型 遍历变量:数组名),循环体里只需要操控这个可变变量即可，C++也有类似语法

3.现在有了AI插件，Tab补全已经更加方便更加全面，但是一定不能荒废基础，如果碰到没有补全功能时也可以正常编程

方法

（1）方法的概述

方法的官话解释是：程序的最小执行单元。拿C++来类比的话其实就是函数

主要作用和C++一样，就是增强代码复用性，即将相同代码放在一个方法里，这样要执行多次这段代码时直接调用方法即可。

确定方法的详略并不是一个简单的事情，优质的程序员写的方法是恰到好处的，不会有冗余代码也不会缺少必要内容

（2）方法的定义和调用语法

定义格式：

public static 返回值类型 方法名 (参数列表){
    方法体;
    return 返回值;
}

方法体即为想要复用的代码片段

根据这个定义格式可以将方法大致分为三种：无返回值无参数、有参数、有返回值

无返回值的函数，返回值类型写void

无返回值无参数的方法，只要直接写方法名即可调用

有参数的方法，在调用时需要将参数附在方法名的括号里

有返回值的方法，要求在return后一定有符合定义里的返回值类型的值，这个值和数组访问获取规则一样，可以使用一个变量存储，也可以直接使用

代码：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        first();
        second(10);
        int ret = third();
        System.out.println(ret);
    }
    
    public static void first(){
        System.out.println("这是最简单的方法");
    }
    
    public static void second(int n){
        System.out.println("这是带参数的方法，参数为：" + n);
    }
    
    public static int third(){
        System.out.println("这是有返回值的方法");
        return 1;
    }
}

（3）方法的重载

重载简单来说就是，同一个类中具有相同功能但参数类型或参数数量不同的同名方法

核心要求：参数类型、参数数量、参数前后顺序不同，名字相同

正常定义即可，不需要另外的语法，调用时虚拟机会根据传入的不同参数调用对应方法

（4）浅谈方法相关的内存问题

方法的字节码信息存储在方法区（JDK8 及以后为元空间，属于堆外内存），方法调用时的执行上下文（栈帧）入栈内存，执行完再出栈

有关基本数据类型和引用数据类型的区别：

基本数据类型变量直接存储数据值，再赋值给其他变量时赋的是值，和地址无关

引用数据类型存储地址存的是装真实数据的地址值，即数据装在另一个地方，自己的地址只负责装这个地方的地址，所以赋值时赋的是地址值

之所以在这里讲到基本数据类型和引用数据类型的区别，是为了和参数挂钩

基本数据类型传参数传的就是自己的值，而引用数据类型传参数传的是地址值

那么纠结这个有什么用呢？

试想一下，如果是传值，那么那个值变成什么都不会影响到原来的数据，但是传地址的话，在方法中改变数据，原数据也会跟着改变，因为实际上他们用的是同一块地方

面向对象基础知识

（1）面向对象概述

面向对象是一个很抽象的东西，在很多语言都有类似的内容，其核心思想将问题拆解成小部分然后整体进行操作

具体思想可以看看我之前写的一篇博客《对面向对象的理解》:

https://blog.csdn.net/yxc_71411/article/details/147993999?spm=1001.2014.3001.5501

（2）类和对象

上一部分是对面向对象的整体理解，这里是Java里的语法格式等等

类是一个共同特征的描述，对象是根据这个类做出的实例，实例就是具备属性、可以操作的具体部件

类的定义格式：

public class 类名{
    1.成员变量（代表属性）
    2.成员方法（代表行为）
}

对象的声明格式：

类名 对象名 = new 类名();

通过对象调用方法和成员变量的格式：

对象名.成员变量;
对象名.成员方法(参数表);

建议：一个java文件里最好只有一个类，且该文件名要和类名字相同

（3）封装

封装既是一个动作也是一种思想，意思就是将共同特征放在一个类中。

这其实是一个很复杂的工作，一定要把握住度，既不能有多余成分，也不能缺少关键部分

（4）就近原则和this关键字

这一部分讲的主要是访问问题，假设一种情况：

在一个类中有一个叫做age的成员变量，在这个类的某一个方法中也有一个叫age的变量

现在这个方法写了一句需要使用age的语句，访问哪个age就成了问题

就近原则和this关键字就可以解决这个问题：根据就近原则，应该优先访问方法中的age，因为类中的age里这句话更近，它们在同一个方法中；若是在这句需要age的语句中写出this.age的话，那访问的就是类的成员变量age。

this关键字的用处远不止这个，它代表当前类的「对象实例」的引用（即当前对象自己），保存的是当前对象在堆内存的地址值，仅能在非静态方法 / 构造方法中使用（静态方法无 this，因为静态属于类，而非对象）

（5）构造方法

构造方法是类中非常重要的一个方法，作用是在创建对象时给成员变量进行初始化

具体一点说就是：在声明对象时，这个对象可以访问的成员变量值都是由对应构造方法确定的

定义格式：

public class 类名 {
    // 构造方法（修饰符与类的修饰符一致，通常为public）
    public 类名(参数列表) {
        方法体; // 给成员变量初始化
    }
}

特点：构造方法没有返回值，也不需要写return和void；且构造方法名应该与类名相同；若类中没有构造方法，系统会给出一个默认无参数的构造方法

同时，构造方法也是支持重载的

如果手写了一个带参构造方法，那么系统将不会提供默认无参数构造方法

举一个具体的例子来看

public class Javabean {
    private String name;
    private int age;
    public Javabean(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println("构造方法执行了");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Javabean jb = new Javabean("张三", 18);
    }
}

运行结果：

（6）标准JavaBean类

JavaBean类就是可以创建对象并操作的类，实现功能靠的就是这个类

标准JavaBean类就是符合行规的、很完善的JavaBean类

具体要求：

1.类名需要见名知义

2.成员变量使用private修饰

3.提供至少两个构造方法：全参和无参

4.提供的每个成员变量都要有set函数和get函数：set函数是修改函数 ，get函数是获取函数

这里提供两个IDEA中快速生成标准JavaBean类的方法：

1.按住Alt+insert键，会显示出生成xxx的选项，选择需要的选项即可

2.ptg插件，右键代码，点击弹出选项中的ptg to JavaBean即可，安装很简单，点击设置中的插件即可

（7）权限修饰符

Java 中的权限修饰符是用于控制类、成员变量、成员方法、构造方法 访问范围的关键字，核心作用是实现代码的封装性，限制不同作用域对类及类成员的访问权限，避免非法修改和滥用。Java 提供4 种核心权限修饰符 ，按访问范围从大到小 依次为：public > protected > default（包访问权限，无关键字）> private

具体访问规则：

private（私有权限）

访问范围 ：仅当前类内部可访问，是最严格的权限；

修饰范围 ：可修饰成员变量、成员方法、构造方法 （不能修饰类，包括外部类和成员内部类的顶级类）；

核心场景 ：封装类的私有属性 / 方法，避免外部直接访问，通过getter/setter方法提供受控访问，保证数据安全性。

default（包访问权限，无关键字）

访问范围 ：仅同一个包内的所有类可访问（同包同类 + 同包不同类）；

修饰范围 ：可修饰类、成员变量、成员方法、构造方法；

核心场景 ：包内组件的协作，限制包外代码访问，保证包内代码的内聚性，无需显式写关键字，不写任何权限修饰符 即为default。

protected（受保护权限）

访问范围 ：同包所有类 + 不同包的子类（跨包子类可访问）；

修饰范围 ：可修饰成员变量、成员方法、构造方法 （不能修饰类）；

核心场景：为子类开放访问权限，同时限制非子类、非同包的代码访问，是 "包内开放 + 跨包子类开放" 的折中权限。

public（公共权限）

访问范围 ：所有地方可访问（同包 / 不同包、子类 / 非子类无任何限制），是最宽松的权限；

修饰范围 ：可修饰类、成员变量、成员方法、构造方法；

核心场景：对外提供公共的访问接口，如框架的 API、工具类的核心方法、需要跨包复用的类 / 成员。

字符串

（1）API的引入

API就是前人已经写好的功能，后边的开发者想要实现某个功能，直接调用即可，不需要关心具体如何实现

像上一篇提到的键盘录入：Scanner就是一个API，现在有AI的帮助，我们可以方便的了解到有没有我们想要功能的API

（2）String概述

String是java里的一个类，Java程序中所有字符串都是这个类的对象

需要注意的是，字符串不可变，它们的值在创建后就不会改变

（3）创建String对象的方式

创建String对象的方式有两种

一种是直接赋值：String 字符串名 = "字符串内容";

一种是利用类的构造方法，使用new构造一个对象，然后赋值，具体方法如下表：

（4）字符串的比较

字符串比较不能简单地使用"=="这个符号，因为这个符号比较内容会根据数据类型的不同而不同

如果比较对象是基本数据类型，那么比较的就是值的内容

如果比较对象是引用数据类型，那么比较的就是地址值

Java里提供了比较字符串的API：equals和equalslgnoreCase

具体格式：

boolean 存储结果变量名 = 第一个字符串.equals(第二个字符串);

boolean 存储结果变量名 = 第一个字符串.equalsIgnoreCase(第二个字符串 );

他们的区别在于：短的是完全相同才返回true，长的是忽略大小写的比较

（5）StringBuilder

由于定义之后内容不能改变，单单一个String似乎并不能满足大多数情况，所以又有了StringBuilder的存在

StringBuilder可以看作是一个容器，里边的内容是可变的

StringBuilder有两种构造方法，所以就有两种创建对象的方法：

一种是空参创建，这样创建的是空字符串；一种是带参创建，创建的就是这个参数字符串

常用方法：

（6）StringJoiner

StringJoiner是JDK8时出现的东西，目的是提高字符串的操作效率和降低代码复杂度

它的适用范围非常神奇：如果要构造一个类似"1---2---3---4---5"的字符串有奇效

构造方法有两种：

一种传入参数只有间隔符号，另一种传入参数有间隔符号，开始符号，结束符号

得到的结果就是：1---2---3或[1，2，3]

常用方法：

这个类能更方便地实现拼接字符串

篇末总结

本篇博客记录了一些Java稍微进阶的语法，可以明显看出，Java 与 C++ 在基础语法上有诸多相似之处，但 Java 摒弃了 C++ 的指针、手动内存管理等复杂特性，强化了面向对象特性和自动内存管理，更适合快速开发企业级应用

后续会更新集合、面向对象进阶等等，参考黑马程序员网课大纲