一、Java背景

目标

• JDK、JRE、JVM
• 跨平台原理

（一）JDK、JRE、JVM

JDK ( Java Development Kit)：是 Java 开发工具包，是整个 Java 的核心，包括了 Java 运行环境 JRE、Java 工具和 Java 基础类库。

简化：开发工具包 + 整个核心。含环境、工具和基础类库

JRE（ Java Runtime Environment）：是 Java 的运行环境，包含 JVM 标准实现及 Java 核心类库。

简化：运行环境。标准实现、核心类库

JVM（ Java Virtual Machine）：是 Java 虚拟机，是整个 Java 实现跨平台的最核心的部分，能够运行以 Java 语言写作的软件程序。所有的 Java 程序会首先被编译为 .class 的类文件，这种类文件可以在虚拟机上执行。

简化：虚拟机，跨平台核心，运行程序。先转 .class类文件 -> 能在虚拟机运行

开发 Java 程序，需要三个步骤： 编写代码，编译代码，运行代码

（二）跨平台原理

一次编译，处处执行

跨平台的不是 JVM ，是 Java语言

二、基础语法

目标

注释、标识符、关键字、数据类型、变量与常量、运算符、类型转换、键盘录入、分支语句、循环语句、数组、二维数组、方法

思路

基础常识

（一）注释

1. 概念：对代码的解释和说明

2. 格式：

   （1）单行注释：// 注释信息

   （2）多行注释：/* 注释信息 */

   （3）文档注释：/** 注释信息 */

（二）标识符

1. 概念：起名字时使用的字符序列

2. 命名规则：

   （1）字母、数字、下划线( _ )、$

   （2）不能使用数字开头

   （3）不能使用 Java 的关键字

   （4）区分大小写

3. 命名规范：

   （1）类、接口：（大驼峰命名）

   • 每一个单词的首字母都采用大写字母

   （2）变量、方法：（小驼峰命名）

   • 第一个单词以小写字母开始，第二个及以后的每个单词的首字母大写

   （3）常量：

   • 字母全部大写

（三）关键字

1. 概念：java中有特殊意义的词
2. 特点：
   • 完全是小写的字母
   • 常见的开发软件中会有特殊颜色标识
3. 特殊：main不是关键字,但是是一个会被 JVM 识别的特殊的单词

（四）数据类型

1. 计算机存储单元

   • 位(bit) 又称之为 比特位
   • 字节(Byte)是计算机数据存储的最小单位

2. 数据类型（默认：整数 int 小数 double）

   1. 基本数据类型

      1. 数值型

         1. 整数：byte, short, int, long
         2. 浮点数：float, double
         3. 字符：char

      2. 非数值型

         布尔：boolean

   2. 引用数据类型

      1. 类：class
      2. 接口：interface
      3. 数组：[ ]

3. 默认值

   • 整型数组默认值都是0
   • 浮点数组 0.0
   • 布尔类型 false
   • 字符char 空格
   • 所有的引用类型数组默认值都是 null

（五）变量与常量

1. 变量
   1. 概念：变量就是内存中可以发生改变的量。
   2. 定义格式：数据类型 变量名 = 初始值;
   3. 注意事项：
      1. 变量使用不能超过作用域的范围。
         【作用域】：从定义变量的一行开始，一直到直接所属的大括号结束为止。
      2. 可以通过一个语句来创建多个变量，但是一般情况不推荐这么写。
2. 常量
   1. 概念：在程序运行过程中固定不变的量。
   2. 定义格式：final 数据类型 变量名 = 常量值;

（六）运算符

1. 算术运算符：+ - * / % ++ --

   +
   在输出语句中，+连接符的前方,如果有字符串参与,那就不是加法，是字符串拼接,并且拼接后的结果仍是字符串。
   倘若需要在字符串后进行加法运算，则需要在两侧加上括号
   /
   多个整数相除，如果要想得到小数结果，必须得有一个小数参与运算
   

2. 赋值运算符：= += -= *= /= %= 扩展赋值运算符底层自带强转功能

3. 比较（关系）运算符：== < > <= >= !=

4. 逻辑运算符：&& || ! ^ & |

5. 三目运算符：数据类型 变量名= 比较表达式 ? 表达式1 : 表达式2;

   面试题1⭐
   int num1 = 10;
   int num2 = 20;
   int sum = (num1++) + (--num1) + (num2++) + (num2*10);
   System.out.println(sum);
   // 10 + (11 - 1) + 20 + (21 * 10) = 250
   

（七）类型转换

概念：把一种数据类型直接赋值给另外一种数据类型称为数据类型的转换。

1. 隐式类型转换

   1. 概念：又叫做自动类型转换，系统自动把小类型转为大类型。

   2. 数据范围

      byte -> short -> int -> long -> float -> double

      ​ char ↑

   3. 定义 float 类型时必须在数字后面跟上 F 或者 f

2. 强制类型转换

   1. 概念：大的数据转为小数据类,系统不能自动完成。
   2. 格式：小类型 变量名 = (小类型)大类型数据变量
   3. 注意：应该尽量避免出现强制转型,因为会产生精度损失,数据溢出。

（八）键盘录入

三个步骤：导包、创建对象、接收数据

// 导包的动作必须出现在类定义的上面
import java.util.Scanner;
//只有 sc 是变量名，可以变，其他的都不允许变
Scanner sc = new Scanner(System.in);
// 只有 i 是变量名，可以变，其他的都不允许变
int i = sc.nextInt();

练习题?
键盘录入一个整数，判断这个数在[1,10] 并且还得是一个奇数
如果符合要求 输出 符合  否则输出 不符合
public static void main(String[] args) {
    Scanner sc = new Scanner(System.in);
    System.out.print("请输入一个数:");
    int i = sc.nextInt();
    if (i >= 1 && i <= 10 && (i % 2 == 1)) {
        System.out.println("符合");
    } else {
        System.out.println("不符合");
    }
}

（九）分支语句

1. if 语句

   1. 格式 1：

      if (比较表达式) {
      	语句体;
      }
      

   2. 格式 2：

      if (比较表达式1) {
      	语句体1;
      }else {
      	语句体2;
      }
      

   3. 格式 3：

      if (比较表达式1) {
      	语句体1;
      } else if (比较表达式2) {
      	语句体2;
      } else if (比较表达式3){
      	语句体3;
      } else {
      	语句体n;
      }
      

2. switch 语句

   switch (普通表达式) {
   	case 值1:
   		语句体1;
   		break;
   	case 值2:
   		语句体2;
   		break;
   	case 值3:
   		语句体3;
   		break;
   	...
   	default:
   		语句体n+1;
   		break; 
   }
   // 最后一个break语句可以省略，但是强烈推荐不要省略
   

   注意：

   1. 只能匹配byte short char int String 枚举
   2. default 必须存在
   3. 如果不加 break 就会出现case 穿透

3. if 和 switch 选择问题

   如果表达式符合switch的条件,并且分支超过三个以上,这时应该用switch

（十）循环语句

1. for 语句

   for (初始化语句; 比较表达式; 步进语句) {
   	循环体;
   }
   
   // 1.初始化语句  表示本次循环从第几次开始
   // 2.比较语句  表示本次循环到第几次结束
   // 3.步进语句  表示每循环一次,循环变量变化多少
   
   // 循环流程
       // 1.先执行初始化语句，并且只执行一次
       // 2.执行比较语句，如果为true则执行循环体
       // 3.执行步进语句
   
   // 作用域有大小,大的作用域无法访问小的作用域内的变量
   // 反过来，小的作用域可以访问大的作用域的变量
   

2. while 语句

   while (比较表达式) {
   	循环体;
   }
   
   执行流程
   	看判断表达式的结果，如果为false循环结束，如果为true则执行循环体。
   	循环体执行完后继续看判断表达式的结果以此类推
   	
   // for 和 while 的选择性问题
   // 明确知道循环次数的时候，毫不犹豫选择 for
   // 不知道循环次数使用 while 循环
   

3. do...while 语句

   do {
   	循环体;
   } while (比较表达式);
   
   执行流程
   	先执行循环体，然后看判断表达式的结果。如果为true则继续执行循环体
   	如果判断表达式的结果为false则循环结束，如此反复。
   

4. for 与 while 的选择性问题？

   • 明确知道循环次数的时候,毫不犹豫选择for

   • 不知道循环次数使用while循环

     1、for循环和while循环的区别
     	for循环的特点：初始化表达式只在当前的循环范围内有效。出了循环的大括号以外，就无法使用了
     	(tips:for循环的初始化表达式，也可以定义在外面)
         while循环的特点：初始化表达式是定义在循环的外面。出了循环也可以继续使用。
     
     2.do-while循环和for、while循环的区别
         do-while循环会至少先执行一遍循环体。然后再做条件判断
         而for、while循环都是先判断条件。如果条件满足才执行循环体。如果条件不满足，就直接结束循环
     
     3.使用场景
     	一般在循环次数确定的时候，推荐使用for循环
         一般在循环次数不确定的时候，推荐使用while循环
         do-while循环很少很少会用到
     

5. 死循环

   while (true) {
   
   }
   
   for ( ; ; ) {
   
   }
   
   do {
   
   } while (true);
   

6. 跳转控制语句

   break;
   // 在循环过程中,碰到break整个循环就直接结束了
   // break打断(终止)循环 只能用在循环和switch里面
   
   continue;
   // 如果在循环过程中碰到了continue,则跳过本次循环,进入下次循环
   

（十一）数组

1. 概念：用来存储同种数据类型的多个数据的容器

2. 数组存在的意义就是方便管理和操作一组数据

3. 定义格式：数据类型 [ ] 变量名

4. 初始化

   1. 动态初始化：数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组长度];
   2. 静态初始化：数据类型[] 数组名 = {元素值1,元素值2,元素值3,...};

5. 数组元素的表示方式：数组名[索引]

   注意：索引值从0开始，一直到“数组的长度-1”为止。

6. java内存中的几块区域(重要的)

   1. 栈
      方法被调用的时候都会入栈
      局部变量都被保存在栈中
   2. 堆
      new出来的东西都在堆中
      堆中的东西都有默认初始化值

   局部变量：定义在方法中的变量

7. 数组的实体保存在堆中
   数组名实际保存的是数组实体的地址值

8. 数组长度的表示：数组名.length

   9.1数组的动态初始化：必须得给数组指定长度
   	int[] ageArray = new int[6];
   9.2索引
       1)特点:
           是一个整数
           范围:范围 0 ~ 数组长度-1
       2)使用索引来给数组赋值		数组名[索引值]
   9.3使用索引来访问数组当中的值		数组名[索引值]
   	int a = ageArray[0];
   9.4遍历赋值
       for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
           arr[i] = 18;
       }
   9.5遍历取值
       for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
           System.out.println(arr[i]);
       }
   

（十二）二维数组

1. 概念：二维数组也是一种容器，不同于一维数组，该容器存储的都是一维数组。

2. 定义格式：数据类型[ ] [ ] 变量名;

   1. 动态初始化：数据类型 [ ] [ ] 变量名 = new 数据类型[ m ] [ n ];
   2. 静态初始化：数据类型 [ ] [ ] 变量名 = new 数据类型[ ] [ ] { {元素1,元素2}, {元素1, 元素2} };

3. 元素访问：数组名 [n] [m]

4. 遍历：

   // 外层循环控制行
   for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
   	// 内层循环控制列
   	for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
   		System.out.print(arr[i][j] + "\t");
   	}
   }
   

（十三）方法

1. 概念：一段具有独立功能的代码块，不调用就不执行。

   ​ 代码块：在一对大括号中的多行代码

2. 作用：提高代码的复用性

3. 通用版本：

   public static  返回值类型  方法名(参数类型 参数名,参数类型2 参数名2,.....){
   	方法体;
   	return 返回值;
   }
   
   - （调用方法后，需不需要执行进一步的逻辑）
   - （必须配合return关键字使用）
   - （返回值类型必须与返回值相同）
   
   快速提取方法：Ctrl + Alt + M
   

4. 方法的调用：方法名(参数1,参数2...);

   形参：全称形式参数，是指方法定义中的参数

   实参：全称实际参数，方法调用中的参数

5. 三要素：返回值、方法名、参数类型

6. 方法签名：方法名 + 参数列表

7. 注意事项：

   1. 方法不能嵌套定义,各个方法之间是平级关系
   2. 方法的返回值类型为void，表示该方法没有返回值，没有返回值的方法可以省略return语句不写。如果要编写return，后面不能跟具体的数据

8. 问题：为什么要有带返回值的方法？

   我们经常会根据一个方法产出的结果，来去组织另外一段代码逻辑
   为了拿到这个方法产生的结果，就需要定义带有返回值的方法

9. 方法重载

   在同一个类中，方法名相同，参数列表不同的方法叫重载
   参数列表不同：
   	参数个数不同
   	参数类型不同
   	参数的多参数顺序不同
   注意：
   	看参数列表是否相同的时候和参数名没有关系
   

（十四）引用数据类型

• String
• Scanner、Random
• 数组
• 定义的类

三、面向对象

目标

类、对象、封装、构造方法

面向对象：面试官面向面试者，公司使用我是来实现某些需求。

思路

-> 理论概念 -> 代码结构 -> 项目搭建 ->

面向过程编程：是一种以过程为中心的编程思想，实现功能的每一步，都是自己实现的。

面向对象编程：是一种以对象为中心的编程思想，通过指挥对象实现具体的功能。

（一）类

类是对现实世界同一类具有共同属性和行为的事物的抽象

1. 类是创建对象的模板
2. 组成
   • 属性：成员变量
   • 行为：成员方法（没有 static 关键字）
3. 顺序：属性、构造方法、行为、get()、set()方法、toString()
4. 一个类就是一个数据类型

（二）对象

对象：某一类事物的具体体现，是类的具体体现

1. 对于对象，通过对 对象的抽象来得到类，再通过对类的 实例化，得到对象。

2. 创建对象的格式：

   类名 对象名 = new 类名();

   快捷写法：new 类名().var

3. 使用格式

   • 成员变量（属性）：对象名.成员变量名;
   • 成员方法（行为）：对象名.成员方法名(参数);

4. set() 方法 与 get() 方法

   •   // private 关键字的作用：只能被本类使用，其他类无法访问(目的：变量保护)
       // public 公有的，所有的类均可访问
       private int age;
       
       // 并不是所有属性都要提供 get()、set()方法
       
       // set()方法
       public int getAge() {
           return age;
       }
       // get()方法
       public void setAge(int age) {
               this.age = age;
       }
     

   • this 关键字

     • this可以用来区分局部变量和成员变量同名的问题

     • this代表什么？

       代表当前对象的引用。谁来调用这个方法，this就代表谁

5. 成员变量和局部变量的区别

    1.定义位置
        成员变量：定义在类中方法外。作用于整个类中
        局部变量：定义在方法内或方法的声明上。作用于方法里
    2.在内存中的位置
    	成员变量：在堆内存中
    	局部变量：在栈内存中
    3.生命周期
    	成员变量：随着对象的创建而创建。随着对象的消失而消失
    	局部变量：随着方法的调用而创建。随着方法的消失而消失
    4.初始化值
    	成员变量：有默认初始化值
    	局部变量：没有默认初始化值。使用之前必须赋值
   

6. 文档注释

   类、属性

7. 区别

   • public 类名() { } —— 构造方法

   • public void 方法名() { } —— 成员方法

   • public static void 方法名() { } —— 方法

   • public static void main(String[] args) { } —— 主方法

   • public class 类名() { } —— 类

8. 类中的方法在堆内存中只保留成员方法的地址，指向 方法区的 成员方法名.class 文件。在被调用时进栈执行。

（三）构造方法(构造器)

1. 特点

   • 类名和方法名相同
   • 没有返回值类型，连void都不能写

2. 调用格式

   new 类名(参数);

3. 注意

   • 每一个类都有默认的无参构造器
   • 写了任意一个有参构造器，无参构造器使用需手动增添
   • 有参构造器赋值和set方法赋值的区别:
     • 有参构造器只能给对象属性赋值一次
     • set方法可以重复修改值
   • 尽管只需要使用构造器赋值一次，但也只适用于属性不多的情况（5次）

（四）封装

1. 概念：将不想对外暴露的属性隐藏起来，对外提供一些方法供别人去操作，这样可以更安全，也可以提高代码的复用性，结果就是形成一个标准的JavaBean。

   简化：属性私有化，并且提供相应的private和get()、set()方法

2. 一个标准的类（ JavaBean）：

   所有的成员变量都用private修饰
   提供对应的getXxx/setXxx方法
   提供空参构造,全参构造

四、String

目标

API 的使用

String 引用数据类型的了解和常见构造方法

StringBuilder 与 String 相互使用

思路

学习API的方法（定义 -> 实现）

（一）API

1. Java API ：指的就是 JDK 中提供的各种功能的
2. Java类：具有某种功能的方法

（二）next()与nextLine()

nextInt 数据 + 回车换行 影响 nextLine（存在换行的原因）

（三）String概述

• String 类在 java.lang 包下，所以使用的时候不需要导包

• Java 程序中所有的双引号字符串，都是 String 类的对象

• 字符串不可变，它们的值在创建后不能被更改

• 输出String的原因：toString 方法

（四）String 常见构造方法

1. 方法

2. 创建字符串对象的区别对比

• 如果是直接赋值字符串常量它会存储在字符串常量池中 有复用机制

• 每次new都肯定会创建一个新对象

• 字符串常量池：当使用双引号创建字符串对象的时候，系统会检查该字符串是否在字符串常量池中存在

  不存在：创建 存在：不会重新创建，而是直接复用

（五）String的特点

• Java 程序中所有的双引号字符串，都是 String 类的对象
• 字符串不可变，它们的值在创建后不能被更改
• 调用String的任意成员方法，这个String对象的内容都不会发生变化。最多返回值是变化后的结果

（六）常用方法

工作中

概念

（七）常用方法的使用

s1.equals(s2)

s.trim();
// 大 -> 小
s.toUpperCase();
// 小 -> 大
s.toLowerCase();

s.length()

char c = str.charAt(i);
System.out.println(c);
    
String s = sc.nextLine();
char[] chars = s.toCharArray();
for (int i = 0; i < chars.length; i++) {
    System.out.println(chars[i]);
}

String str = "Hello World";
System.out.println(str.substring(8));
System.out.println(str.substring(3, 15));

String str1 = str.replace("o", "**")

String[] sArr = str.split(" ");

（八）StringBuilder

1. StringBuilder概述

   StringBuilder 是一个可变的字符串类，我们可以把它看成一个容器。

2. 构造方法

   StringBuilder sb = new StringBuilder(); 空

   StringBuilder sb2 = new StringBuilder("abc"); 字符串内容

3. 成员方法

   方法名	功能
   StringBuilder append(Object obj)	向缓冲区添加内容
   StringBuilder reverse()	将缓冲区内容进行反转
   toString()	把StringBuilder转换成String
   length()	返回值StringBuilder的长度

4. 方法的使用

   StringBuilder sb = new StringBuilder();
   sb.append(123);		返回对象本身
   sb.reverse();
   String s = sb.toString();
   int n = s.length();
   

5. StringBuilder 提高字符串的操作效率

   当字符串之间使用 + 号串联（拼接）的时候，系统底层会自动创建一个 StringBuilder 对象

   然后再调用 append() 方法完成拼接

   拼接后，再调用其 toStrng() 方法转换成 String 类型

6. 字符串的地址问题

   String str1 = "ab"; // 创建新地址
   String str2 = "c";	// 创建新地址
   String str3 = str1 + str2; // 创建新地址
   String str4 = "abc";  // 创建新地址
   
   // 字符串常量池（方法区）
   String str5 = "ab" + "c";  // 同 str4
   
   String str6 = new String("abc");  // 创建新地址
   

五、集合

目标

构造方法、成员方法的使用

与类的交叉使用

思路

集合是一个容器，可以存放多个类，每一个类能够拥有同种的属性和行为

（一）概述

• 集合就是用来存储多个数据的容器

（二）集合和数组的区别

• 数组的长度一旦创建就不能修改
• 集合是一个存储空间可变的容器

（三）构造方法

ArrayList list = new ArrayList<>();

ArrayList list = new ArrayList();

<>只能存引用数据类型

（四）成员方法

（五）方法使用

list.remove(index);
list.set(index, stu);
Student stu = list.get(i);
list.size()

六、学生管理系统

目标

集合的方法使用

add、remove、get、set、size

思想

1. 搭建主界面菜单
2. 创建集合容器对象
3. 通过语句实现系统
4. 通过方法实现功能

（一）学生类

学号、姓名、年龄、生日

属性、构造方法、get set方法

（二）输出菜单

Scanner while循环 switch语句

（三）创建集合容器对象

ArrayList<Student> list = new ArrayList<>();

（四）添加学生功能

1. 判断学号是否存在
2. 录入学生信息
3. 创建学生类对象
4. 将学生类对象添加到集合中

（五）删除学生功能

1. 输入要删除的学生学号
2. 键盘录入
3. 通过索引找出方法查询是否存在该学生的学号
4. 不存在，给出提示；存在则删除索引值所指向的集合位置

（六）修改学生功能

1. 输入要修改的学生学号
2. 键盘录入
3. 通过索引查找
4. 不存在，给出提示；存在进行下一步
5. 录入新的学生信息
6. 封装为新的学生对象
7. 通过 set 方法修改

（七）查看学生功能

1. 判断集合中是否存在数据

2. 打印表头

3. 输出每一个对象的数据

   • 遍历集合
   • 创建类接收单个对象
   • 打印对象的每一个属性

（八）获取对象中学号的索引位置

1. 假设索引为 -1 即不存在
2. 遍历集合，创建类接收单个对象，获取对象的学号
3. 使用 equals 方法将对象学号与查找学号进行对比
4. 若为 true 则修改索引为当前集合循环的索引值
5. 返回索引

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