第一章 Java概述
相关概念
1.Java规范：规定了Java的语法和功能
2.JCP(Java Community process)：掌管Java规范
3.JDK(Java Development Kit)：实现Java规范
- Sun JDK
- OpenJDK
- IBM JDK
- JRockit
三大分支：
1.Java SE 面向PC级应用开发
2.Java EE 面向企业级应用开发
3.Java ME 面向嵌入式应用开发
第二章 Java环境搭建和程序初体验
JDK安装
下载源-安装-配置环境变量(path、JAVA_HOME)-测试
Eclipse安装
下载安装包-解压-配置workplace-HelloWorld
Eclipse配置和调试
HelloWorld程序编写、编译和运行
1.编写：用记事本/IDE等完成代码文件(.java)编写
- 类名首字母大写，之后驼峰
- 方法名和变量名首字母小写，之后驼峰
2.编译：用JDK中javac.exe将代码(.java)编译成字节码文件(.class)
3.运行：用JRE中java.exe读入并解释字节码文件(.class)，最终在JVM上运行
第三章 Java类基础知识
第一节 Java类结构和main函数
class1：
Java程序唯一入口：main——PSVM
class2：
1.Java文件必须以.java作为拓展名
2.一个Java文件可以有多个class，但只能有一个public class，且名字与文件名完全一致
class3：
1.类是Java中最基础的逻辑单位：Java项目由类组成，内容不允许游离于类以外
2.构成：成员变量/属性+成员方法/函数
第二节 基本类型和运算符
基本类型(8种)
1.boolean 布尔
2.byte 字节
3.short/int/long 短整数/整数/长整数
4.float/double 浮点数
5.char 字符
boolean：true/false
byte：
1.1 byte = 8 bits (8位)
2.存储有符号的，以二进制补码表示的整数
3.-128127(-2^72^7-1)，默认：0
4.byte在大型数组中可以代替小整数，因为占用空间只有int的四分之一
5.在二进制文件读写中使用较多
6.越界左右延申
整数类型(-2(n-1)~2(n-1)-1)
1.short 16位
2.int 32位
3.long = xxxL 64位 (不加L发生隐式转换，存在int越界问题)
浮点数类型
1.float = xxxf 单精度 32位
2.double = xxx(d)双精度 64位
3.都不能用来表示很精确的数字
字符类型char：单一的16位Unicode字符
1.‘a’
2.97(ascii：‘a’)
3.‘我’
4.‘\u4e00’(‘一’，\u4e00~\u9fa5：两万多汉字)
运算符
1.+，-，*，/，%
2.&&，||，！
3.!>，>，>=，==
4.>>(右移，除以n个2),<
第三节 选择与循环结构
选择结构
1.if……case……
2.if……else……
3.if……else if……else……
4.switch……case……：满足某分支后break，最后一个分支为default
循环结构
1.while
2.do……while
3.for
第四节 自定义函数
重载：同名不同参(不能用返回值界定是否重载)；重写：与父类同名同参
第四章 面向对象和类
第一节 面向对象思想
第二节 Java类和对象
对象赋值是Reference复制，而基本类型是直接值拷贝
函数内的局部变量编译时不会给默认值，需要初始化；类的成员变量编译器会给默认值，可以直接使用
第三节 构造函数
名称与类名一致，且没有返回值
无析构函数：JVM垃圾回收机制(GC)
无显式构造函数则自动创建空参构造函数
第四节 信息隐藏和this
this负责指向本类中的成员变量
第五章 继承、接口和抽象类
第一节 继承extends
单根继承：每个类只能继承自一个类
默认继承Object
super：每个子类构造函数的第一句话，都默认调用父类无参数构造函数super()，除非子类构造函数第一句是super，指定调用父类的某一个构造函数。
第二节 抽象类和接口 abstract/interface
健康类：所有方法都有实现
抽象类：成员变量+具体方法+抽象方法(有方法没实现，则一定为抽象类，子类必须全部实现，否则还是抽象类，无法实例化)
接口：所有方法都没有实现
1.类之只能extends一个类，可以implements多个接口，继承与实现可以同时
2.接口可以继承多个接口，没有实现的方法将会叠加
3.类继承接口必须全部实现，否则只能成为一个抽象类
抽象类与接口相同点：都不能被实例化，不能进行new操作
抽象类与接口不同点：
1.抽象类abstract，接口interface
2.抽象类可以有部分方法实现，接口不能有实现
3.一个类只能继承自一个类，实现多个接口
4.接口可继承多个接口
5.抽象类有构造函数，接口没有构造函数
6.抽象类可以有main，可运行，接口没有main
7.抽象类方法可以有private/protected，接口都是public
第三节 转型、多态和契约设计
转型
1.变量支持互相转化
2.类型可以转型，但只有子类转换成父类(从大变小)除非这个父类本身就是从子类转化过来的
多态
1.overload重载，类内部的多态性，同名不同参
2.override重写，子类与父类的多态性，同名同参，子类的方法替换掉父类的方法
3.多态的作用：1、以统一的接口来操纵某一类中不同的对象的动态行为；2、对象之间的解耦
契约设计
1.接口定义了方法的名称、参数和返回值，规范了派生类的行为
2.基于接口，利用转型和多态，不影响真正方法的调用，成功将调用类和被调用类解耦
第六章 static、final和常量设计
第一节 static
可作用于：变量/方法/类/匿名方法快
静态变量：依靠类存在，在内存中只有一个，会随着实例的赋值而改变，多次对实例赋值只能保留最后一个
静态方法：只能调用静态变量，通过实例访问静态方法汇报warning
静态代码块：static{……}类加载时执行一次(第二次实例该类是静态代码块不执行)：static代码块>匿名代码块>构造函数
第二节 单例模式
限定某一个类在程序运行中只能有一个实例对象存在
实现
1.采用static来共享对象实例
2.采用private构造函数，防止外界new操作
构建：在类内用private static创建类实例，private修饰构造函数
第三节 final
可用于：类/方法/变量
final类：不能被继承
final方法：子类不能改写此方法
final变量：不能被再次赋值：
1.基本变量不能修改其值
2.对象实例不能修改其指针，但可以修改其值
第四节 常量设计和常量池
public static final
1.不能修改 final
2.不会修改/只读/只要一份 static
3.方便访问 public
接口定义的变量默认为常量
常量池：相同的值只存储一份，节省内存
1.Float，Double没有缓存；Boolean：true，false；Character：0127；其他：-128127
2.常量字符串遵循常量池缓存机制，字符串常量拼接在编译期间优化，.class文件中指向常量池中拼接后的常量
3.基本类型的包装类和字符串的创建方式
- 字面量赋值创建，放在栈内存，会被常量化(栈内存读取快容量小)
- new对象进行创建，放在堆内存，不会被常量化(堆内存读取慢容量大)
Integer包装类型执行运算以及和基本类型比较会自动拆箱，则基本类型与基本类型表达式的比较两边都会拆箱
String常量的表达式编译器会优化，可在常量池中找到，含变量和new的表达式不会优化
第五节 不可变对象和字符串
不可变对象，也是传指针，有String，8大包装类，BigInteger，BigDecimal
由于不可变，临时变量指向新内存，外部实参的指针不改动
创建不可变对象：
1.所有属性都是final和private的
2.不提供setter方法
3.类或者所有方法都是final
4.如类中含mutable(可变)对象，返回拷贝需要深度clone
优点：
1.只读，线程安全
2.并发读，提高性能
3.可以重复使用
缺点：制造垃圾，浪费空间。修改需要开辟新的空间，旧的被搁置
String
1.内容比较：equals；指向比较：==
2.不可修改，创建新对象会搁置原字符串，效率差
3.StringBuffer(同步，线程安全，修改快速)和StringBuilder(不同步，线程不安全，修改更快)对象是可变对象，效率极高
第七章 package、import和classpath
第一节package和import
package：第一行
import：同名报错
第二节 jar文件导出和导入
jar文件：一组class文件的压缩包
优势：
1.可包含多个class，比多层目录更简洁
2.压缩后只有一个文件，下载传播方便
3.只包含class，无java文件，保护源文件(反编译、混淆器)
4.可规定版本号，方便版本控制
第三节 package和 import—命令行
命令行进行编译和运行 javac、Java -classpath “……子路径(文件夹路径/jar)” 类全名
第四节 Java访问权限
访问权限种类：
1.private：私有的，只能本类访问
2.default(不用写)：同一个包内访问
3.protected：同一个包，子类均可访问
4.public：公开，所有类可访问
访问权限.png
通常：成员变量private修饰，成员方法public修饰，通过方法访问变量，满足基本的信息隐藏。
第八章 Java常用类
第一节 Java类库概述
java 核心包
javax 扩展包
第二节 数字相关类
整数：Short，Int，Long
浮点数：Float，Double
大数类：尽量用字符串对BigDecimal赋值
随机数类：Random
1.nextInt()返回随机int
2.nextInt(int a)返回0~a间的随机int
3.nextDouble()返回一个0.0~1.0的double
4.ints批量返回随机数数组
5.Math.random()
工具类：Math
第三节 字符串相关类
String
1.不可变对象，加减操作性能较差
2.String类的方法：charAt，concat(连接一个字符串并返回，但a值不变)，contains，endsWith，equals，equalsIgnoreCase(忽略大小写的情况下判断相等)，hashCode，indexOf，length，matches，replace，replaceAll，split，startsWith，subString(截取)，trim(去除前后空格，中间空格不去，a的值不变)，valueOf
StringBuilder(同步)/StringBuffer(不同步)
1.性能好，方法一样，区别在是否同步
2.方法：append(末尾添加)，insert，delete，replace，substring，length(字符串实际大小)，capacity(字符串占用空间大小，不够时，+1*2，加了还不够，重新定义空间大小)，trimToSize(去除空隙，将字符串存储压缩到实际大小)
第四节 时间相关类
java.util.Date
java.sql.Date：和数据库对应的事件类
Calendar
1.getInstance()返回GregorianCalendar()实例
2.方法：get(Field)，获取时间中某个属性的值，注意，月份0-11；getTime()，返回相应的Date对象；getTimeInMillis(返回自1970.1.1以来的毫秒数)；set(Field)设置时间字段；add、roll(field，amount)，根据指定字段增加减少时间(roll不影响上一级的时间段，不进位)
Java 8 java.time包
1.LocalDate：日期类
2.LocalTime：时间类
3.LocalDateTime：LocalDate+LocalTime
4.instant：时间戳
第五节 格式化相关类
NumberFormat：数字格式化，抽象类
MessageFormat：字符串格式化
DateFormat：日期/时间格式化，抽象类
第九章 Java异常和异常处理
第一节 Java异常分类
异常：程序不正常的行为或状态
1.除数为0
2.数组越界
3.读取不存在文件等
异常处理：
1.程序返回到安全状态
2.允许用户保存结果，并以适当方式关闭程序
异常类
1.Throwable：所有错误的祖先
2.Error(Unchecked)：系统内部错误或资源耗尽。不管
3.Exception：程序相关的异常
- RuntimeException(Unchecked)：程序自身错误，除数为零、空指针、数据越界等
- 非RuntimeException(IOException为主)(checked)：外界相关错误，打开不存在的文件、加载不存在的类等
异常类.png
第二节 Java异常处理
允许用户及时保存结果；抓住异常，分析异常内容；控制程序返回到安全状态
try-catch-finally：一种保护代码正常运行的机制
1.try必须有，catch和finally至少有一个
2.try：正常业务逻辑代码；catch：try发生异常时执行，可以有多个且有不同的入口形参；finally：try或catch执行结束后执行
3.catch发生异常会先执行finally，再报告catch的异常
4.try的异常会从上到下匹配catch形参，因此catch异常类型要从小到大排列，只会进入一个catch，之后不会返回try也不会进入其他catch
5.可包含不可嵌套
throws：无法处理的异常可以throws声明异常，调用带有throws异常的方法，要么处理异常，要么继续向外声明throws，直到main。示例如下：
throws异常.png
方法被覆盖，覆盖他的方法必须抛出相同的异常或异常的子类，若父类方法抛出多个异常，子类必须抛异常的子集，即不能抛出新的异常
第三节 自定义异常
需继承exception类或其子类
1.继承自Exception，则Checked
2.继承自RuntimeException，则Unchecked
构造函数
1.调用父类Exception的message构造函数
2.自定义成员变量
在程序中采用throws主动抛出异常
第十章 Java数据结构
第一节 数组
数组是一个可存放多个数据的容器
1.数据是同一种类型
2.所有数据是现行规则排列
3.可通过位置索引来快速定位访问数据
4.需明确容器的长度
定义和初始化
1.int a[ ]
2.int[ ] b
3.int[ ] c = new int[2]
4.注意声明变量时没有分配内存，不需要指定大小，如int e[5]；int[5] f；
数组索引：0~length-1
数组遍历
1.for(；；)
1.for(element ：d)
第二节 JCF、
容器框架：为表示和操作容器而规定的一种标准体系结构
1.对外的接口：容器所能存放的抽象数据类型
2.接口的实现：可复用的数据结构
3.算法：对数据的查找和排序
接口
1.JCF的集合接口：Collection：add，contains，remove，size，iterator
2.JCF的迭代器接口：Iterator：hasNext，next，remove
实现类
1.列表：List
2.集合：Set
3.映射：Map
算法类
1.Arrays：对数组进行查找和排序
2.Collections：对Collection及其子类进行排序和查找
第三节 列表List
List：有序的Collection，允许重复元素，可嵌套。主要实现：ArrayList(非同步)，LinkedList(非同步)，Vector(同步)
ArrayList
1.以数组实现的列表，不支持同步
2.利用索引位置可以快速定位访问
3.不适合指定位置插入、删除操作
4.适合变动不大，主要用于查询的数据
5.与数组相比，容量是可动态调整的
6.容器填满时自动扩充50%
7.遍历方法：迭代器(最慢)、位置索引、for-each
LinkedList
1.以双向链表实现的列表，不支持同步
2.可以被当作堆栈、队列和双端队列进行操作
3.顺序访问高效，随机访问较差，中间插入和删除高效
4.适用于经常变化的数据
5.遍历方法：迭代器、位置索引(最慢)、for-each
Vector
1.和ArrayList类似以数组实现
2.Vector同步，适合在多线程下使用
3.遍历方法：迭代器(慢)，位置索引，for-each，Enumeration(慢)
第四节 集合Set
特点
1.确定性：对任意对象都能判定其是否属于某一个集合
2.互异性：集合内每个元素都是不相同的，注意是内容互异(与内存地址无关)
3.无序性：集合内的顺序无关
HashSet(基于散列函数的集合，无序，不同步)
1.基于HashMap实现，可容纳null，不支持同步，同步使用synchronizedSet方法
2.方法：add：添加一个元素；clear：清除整个HashSet；contains：判定是否包含一个元素；remove：删除一个元素；size：大小；retainAll：计算两个集合交集
3.遍历方法：iterator，for-each(荐)
LinkedHashSet(基于散列函数和双向链表得集合，可排序的(插入顺序)，不支持同步)
1.继承自HashSet，基于HashMap实现，容纳null元素
2.不支持同步，Collections.synchronizedSet
3.方法与HashSet基本一致
4.通过双向链表维护插入顺序，遍历与插入顺序一致
TreeSet(基于树结构的集合，可排序(大小顺序)，不同步)
1.基于TreeMap实现，不容纳null元素，不同步
2.方法与HashSet一致
3.根据compareTo方法或指定Comparator排序
HashSet(基于HashMap实现，可容纳null，不同步)
1.建议用foreach循环遍历
LinkedHashSet(继承HashSet，通过双向链表保留了插入顺序)
xxxSet元素只能是对象，Integer而不是int
HashSet和LinkedHashSet判断元素重复：首先判断hashcode返回值是否相同，若相同再判断equals方法(不判断compareTo方法)
TreeSet判断元素重复：需要元素继承自Comparable，并比较compareTo方法
equals()、hashCode()、toString()三位一体，返回结果应该相同即同时改写
运用TreeSet的条件：其元素必须实现Comparable接口，必要时改写compareTo方法判断重复
第五节 映射Map
数学定义：两个集合之间的元素对应关系
实现类：Hashtable、HashMap、Properties
Hashtable方法.png
Map类遍历方法.png
Map遍历顺序.png
Hashtable：
1.K-V对，kv都不允许为null
2.同步，多线程安全
3.无序
4.适合小数据量
HashMap
1.K-V对，允许为null
2.不同步，线程不安全
3.无序
4.key没有Enumeration方法
LinkedHashMap
基于双向链表的维持插入顺序的HashMap
TreeMap
基于红黑树的Map，可以根据key的自然排序或者compareT方法进行排序输出
Properties
1.继承自Hashtable
2.可以将K-V对保存在文件中
3.适用于数据量少的配置文件
4.从文件加载的load方法，写入到文件中的store方法
5.获取属性getProperty，设置属性setProperty
Properties方法.png
第六节 工具类
JCF工具类：不存储数据，而是在数据容器上实现高效操作：排序搜索
Arrays：处理数组
1.排序：sort
2.查找：binarySearch(二分查找)
3.批量拷贝：copyOf
4.批量赋值：fill
5.等价性比较：equals
包装器类Collections：处理对象是Collection及其子类
1.排序(对象要实现Comparable接口/新建Comparator作为比较器和比较对象一起传给sort方法)：sort
2.搜索：binarySearch
3.批量赋值：fill
4.最大、最小：max，min
5.反序：reverse
第十一章 Java文件读写
第一节 文件系统及Java文件基本操作
文件系统和Java进程是平行的，是两套系统；文件包括文件内容和文件基本属性
Java文件类File(java.io.File)，会受到OS的权限限制
注意：File类不涉及具体文件内容，只涉及属性
File类方法.png
NIO包：Path,Files,DirectoryStream,FileVisitor,FileSystem。是java.io.File的有益补充
第二节 java io包概述
java读写文件，只能以数据流的形式读写
java.io
1.节点类：直接对文件进行读写
2.包装类：辅助工作
- 转化类：字节/字符/数据类型的转化类
- 装饰类：装饰节点类
文件是以字节保存，因此程序将变量保存到文件需要转化
节点类：直接操作文件类
1.InputStream，OutputStream(字节)：java文件
2.Reader，Writer(字符)
转换类：字符到字节之前的转化
1.InputStreamReader：文件读取字节时，转化为java能理解的字符
2.OutputStreamWriter：java将字符转化为字节输入到文件中
装饰类：装饰节点类
1.DataInputStream，DataOutputStream：封装数据流
2.BufferedInputStream：缓存字节流
3.BufferedReader：缓存字符流
第三节 文本文件读写
文件类型：
1.一般文本文件 .txt
2.一般二进制文件 .dat
3.带特殊格式的文本文件 .xml
4.带特殊格式的二进制文件
写文件
1.创建，写入，关闭
2.FileOutputStream，OutputStreamWriter，BufferedWriter(write，newLine)
3.try-resource 自动关闭资源
4.关闭最外层的数据流，将会把其上所有的数据流关闭
写文本文件.png
写文本文件代码.png
写文本文件2.png
读文件
1.打开，逐行读入数据，关闭
2.FileInputStream，InputStreamReader，BufferedReader(readLine)
3.try-resource 自动关闭资源
4.关闭最外层的数据流，将会把其上所有的数据流关闭
第四节 二进制文件读写
二进制文件：采用字节编码，非字符编码；广义上一切文件都是二进制文件；记事本无法打开/读取
写文件
1.创建，写入，关闭
2.FileOutputStream，BufferedOutputStream，DataOutputStream(flush，write/writeBoolean/writeInt/writeChars...)
3.try-resource 自动关闭资源
4.关闭最外层的数据流，将会把其上所有的数据流关闭
写二进制文件.png
写二进制文件代码.png
读文件
1.打开，读入数据，关闭
2.FileInputStream，BufferedInputStream，DataInputStream(read/readBoolean/readChar/readInt/...)
3.try-resource 自动关闭资源
4.关闭最外层的数据流，将会把其上所有的数据流关闭
读二进制文件代码2.png
第五节 Zip文件读写
Java zip支持包支持Zip和Gzip包的压缩和解压
zip文件操作类：java.util.zip包
1.java.io.InputStream,java.io.OutputStream的子类
2.ZipInputStream,ZipOutputStream压缩文件输入/输出流
3.ZipEntry压缩项
压缩
1.打开输入的zip文件
2.添加一个ZipEntry
3.打开一个输入文件，读数据，向ZipEntry写数据，关闭输入文件
4.重复23，写入多个文件到zip文件中
5.关闭zip文件
压缩单个文件代码.png
压缩多个文件代码(上).png
压缩多个文件代码(下).png
解压
1.打开输入的zip文件
2.获取下一个ZipEntry
3.新建目标文件，从ZipEntry读数据，向目标文件写数据，关闭目标文件
4.重复23，从zip包中读取数据到多个目标文件
5.关闭zip文件
解压单个文件代码.png
解压多个文件代码(上).png
解压多个文件代码(中).png
解压多个文件代码(下).png
