再探Java（入门级）

作者: evansyangs | 来源:发表于2017-07-25 15:50 被阅读0次

再探Java（入门级）
基于Eclipse的californium开发coap协议章
IDEA + maven 零基础构建 java agent 项目
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本文主要是慕课网 Java入门第二季这一课程的学习笔记。

1. 类和对象

1. 类的重要性：所有Java程序都以类class为组织单元

2. 定义一个类

public class 类名{
    //定义属性部分（成员变量）
    属性1的类型 属性1;
    属性2的类型 属性2;
        ...
    属性n的类型 属性n;
    //定义方法部分
    方法1;
    方法2;
        ...
    方法m;
}

3. 创建对象（实例化）

类名 对象名 = new 类名();

4. 成员变量和局部变量

区别

作用域不同
Java会给成员变量一个初始值；不会给局部变量赋予初始值
在同一个方法中，不允许有同名局部变量；在不同的方法中，可以有同名局部变量
两类变量同名时，局部变量具有更高的优先级

5. 构造方法（相当于C++中的构造函数）

public 构造方法名(可以指定参数){
    //初始化代码
}

使用new+构造方法创建一个新的对象
构造方法是定义在Java类中的一个用来初始化对象的方法
构造方法与类同名且没有返回值
当没有指定构造方法，系统会自动添加无参的构造方法
当有指定构造方法，无论是有参、无参的构造方法，都不会自动添加无参的构造方法
构造方法的重载：方法名相同，但参数不同的多个方法，调用时会自动根据不同的参数选择相应的方法
构造方法不但可以给对象的属性赋值，还可以保证给对象的属性赋一个合理的值

6. Java中的static使用之静态变量

public class HelloWorld{
    //static修饰的变量为静态变量，所有类的对象共享hobby
    static String hobby = "Student";
    
    public static void main(String[] args){
    //静态变量可以直接使用类名来访问，无需创建类的对象
    System.out.println("通过类名访问hobby: "+HelloWorld.hobby);
    //创建类的对象
    System.out.println("通过对象名访问hobby: "+hello.hobby);
    //使用对象名的形式修改静态变量的值
    hello.hobby = "Teacher";
    //再次使用类名访问静态变量，值已被修改
    System.out.println("通过类名访问hobby: "+HelloWorld.hobby);
    }
}

Java 中被 static 修饰的成员称为静态成员或类成员。它属于整个类所有，而不是某个对象所有，即被类的所有对象所共享。静态成员可以使用类名直接访问，也可以使用对象名进行访问。
静态成员属于整个类，当系统第一次使用该类时，就会为其分配内存空间直到该类被卸载才会进行资源回收！

7. Java中的static使用之静态方法

public static void print(){
    System.out.println("Hello World");
}

静态方法中可以直接调用同类中的静态成员，但不能直接调用非静态成员。
如果希望在静态方法中调用非静态变量，可以通过创建类的对象，然后通过对象来访问非静态变量。
在普通成员方法中，则可以直接访问同类的非静态变量和静态变量。
静态方法中不能直接调用非静态方法，需要通过对象来访问非静态方法。

8. Java中的static使用之静态初始化块

static{
    age = 20;
    System.out.println("通过静态初始化块初始化age");
}

静态初始化块只在类加载时执行，且只会执行一次，同时静态初始化块只能给静态变量赋值，不能初始化普通的成员变量。
程序运行时静态初始化块最先被执行，然后执行普通初始化块，最后才执行构造方法。

面向对象三大特性：封装、继承、多态

2. 封装

1. 什么是封装

封装：将类的某些信息隐藏在类内部，不允许外部程序直接访问，而是通过该类提供的方法来实现对隐藏信息的操作和访问
好处：a.只能通过规定的方法访问数据 b.隐藏类的实例细节，方便修改和实现
封装的实现步骤：a.修改属性的可见性（设为private） b.创建getter/setter方法（用于属性的读写） c.在getter/setter方法中加入属性控制语句（对属性值的合法性进行判断）

2. 使用包管理Java中的类

包的作用：管理Java文件、解决同名文件冲突
定义包：package 包名（注：必须放在Java源程序的第一行、包名间可以使用"."号隔开、eg:com.imooc.MyClass）
Java中的包

例如：音乐类——ＭyClassMusic
- music
    com.imooc.music.MyClassMusic
- movie
    com.imooc.movie.MyClassMusic

系统中的包

java.(功能).(类)
java.lang.(类)包含java语言基础的类
java.util.(类)包含java语言中各种工具类
java.io.(类)包含输入、输出相关功能的类

包的使用
(1)可以通过import关键字，在某个文件使用其它文件中的类。import com.imooc.music.MyClassMusic
(2)Java中，包的命名规范全是小写字母拼写
(3)使用的时候不但可以加载某个包下的所有文件eg:com.imooc.*也可以加载某个具体子包下的所有文件eg:com.imooc.music.*

3. Java中的访问修饰符

访问修饰符：修饰属性和方法的访问范围
priavte、public、protected

4. Java中的this关键字

this关键字代表当前对象：(this.属性　操作当前对象的属性; this.方法　调用当前对象的方法)
封装对象的属性的时候，经常会使用this关键字

public void setScreen(float screen) {
        this.screen = screen;
        this.sendMessage();
    }

5. Java中的内部类

//外部类HelloWorld
public class HelloWorld {
    // 内部类Inner，类Inner在类HelloWorld的内部
    public class Inner {
        // 内部类的方法
        public void show() {
            System.out.println("welcome to imooc!");
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        // 创建外部类对象
        HelloWorld hello = new HelloWorld();
        // 创建内部类对象
        Inner i = hello.new Inner();
        // 调用内部类对象的方法
        i.show();
    }
}

内部类(Inner Class)就是定义在另外一个类里面的类。与之对应，包含内部类的类被称为外部类。
作用：１.内部类提供了更好的封装，可以把内部类隐藏在外部类之内，不允许同一个包中的其他类访问该类 2.内部类的方法可以直接访问外部类的所有数据，包括私有的数据 3.内部类所实现的功能使用外部类同样可以实现，只是有时使用内部类更方便

6. Java中的成员内部类

//外部类HelloWorld
public class HelloWorld{
    //外部类的私有属性name
    private String name = "imooc";
    //外部类的成员属性
    int age = 20;
    //成员内部类Inner
    public class Inner {
        String name = "爱慕课";
        //内部类中的方法
        public void show() { 
            System.out.println("外部类中的name：" + HelloWorld.this.name);
            System.out.println("内部类中的name：" + name);
        System.out.println("外部类中的age：" + age);
        }
    }
    //测试成员内部类
    public static void main(String[] args) {
        //创建外部类的对象
        HelloWorld o = new HelloWorld (); 
        //创建内部类的对象
        Inner inn = o.new Inner();
        //调用内部类对象的show方法
        inn.show();
    }
}

Inner 类定义在　ＨelloWorld 类的内部，相当于 HelloWorld 类的一个成员变量的位置，Inner 类可以使用任意访问控制符，如 public 、 protected 、 private 等。
Inner 类中定义的 show() 方法可以直接访问 Outer 类中的数据，而不受访问控制符的影响，如直接访问 HelloWorld 类中的成员属性age。
定义了成员内部类后，必须使用外部类对象来创建内部类对象，而不能直接去 new 一个内部类对象，即：内部类对象名 = 外部类对象.new 内部类( );
编译上面的程序后，会发现产生了两个 .class 文件，其中，第二个是外部类的 .class 文件，第一个是内部类的 .class 文件，即成员内部类的 .class 文件总是这样：外部类名$内部类名.class
外部类是不能直接使用内部类的成员和方法的，可先创建内部类的对象，然后通过内部类的对象来访问其成员变量和方法。
如果外部类和内部类具有相同的成员变量或方法，内部类默认访问自己的成员变量或方法，如果要访问外部类的成员变量，可以使用 this 关键字。

7. Java中的静态内部类

//外部类
public class HelloWorld {
    // 外部类中的静态变量score
    private static int score = 84;
    // 创建静态内部类
    public static class SInner {
        // 内部类中的变量score
        int score = 91;
        public void show() {
            System.out.println("访问外部类中的score：" + HelloWorld.score);
            System.out.println("访问内部类中的score：" + score);
        }
    }
    // 测试静态内部类
    public static void main(String[] args) {
        // 直接创建内部类的对象
        SInner si = new SInner();
        // 调用show方法
        si.show();
    }
}

静态内部类不能直接访问外部类的非静态成员，但可以通过 new 外部类().成员的方式访问
如果外部类的静态成员与内部类的成员名称相同，可通过“类名.静态成员”访问外部类的静态成员；如果外部类的静态成员与内部类的成员名称不相同，则可通过“成员名”直接调用外部类的静态成员
创建静态内部类的对象时，不需要外部类的对象，可以直接创建内部类对象名= new 内部类();

8. Java 中的方法内部类

//外部类
public class HelloWorld {
    private String name = "爱慕课";
    // 外部类中的show方法
    public void show() { 
        // 定义方法内部类
        class MInner {
            int score = 83;
            public int getScore() {
                return score + 10;
            }
        }
        // 创建方法内部类的对象
        MInner mi = new MInner();
        // 调用内部类的方法
        int newScore = mi.getScore();
        System.out.println("姓名：" + name + "\n加分后的成绩：" + newScore);
    }
    // 测试方法内部类
    public static void main(String[] args) {
        // 创建外部类的对象
        HelloWorld mo = new HelloWorld();
        // 调用外部类的方法
        mo.show();
    }
}

方法内部类就是内部类定义在外部类的方法中，方法内部类只在该方法的内部可见，即只在该方法内可以使用。
注意：由于方法内部类不能在外部类的方法以外的地方使用，因此方法内部类不能使用访问控制符和 static 修饰符。

3. 继承

1. 继承的概念

继承是类与类的一种关系，是一种“is a”的关系。
注：Ｊava中的继承是单继承
继承的好处：子类拥有父类的所有属性和方法（private修饰的无效）、实现代码的复用

class 子类　extends 父类
class Dog extends Animal{
    ......
}

2. 方法的重写

(1). 如果子类对继承父类的方法不满意，是可以重写父类继承的方法的，当调用方法时会优先调用子类的方法。
(2). 语法规则：返回值类型、方法名、参数类型及个数都要与父类继承的方法相同，才叫方法的重写。

3. 继承的初始化顺序

(1). 初始化父类再初始化子类
(2). 先执行初始化对象中属性，再执行构造方法中的初始化

4. Java中的final的使用

(1)final关键字
使用final关键字做标识有“最终的”含义
(2)final可以修饰类、方法、属性和变量
final修饰类，则该类不允许被继承
final修饰方法，则该方法不允许被覆盖（重写）
final修饰属性，则该类的属性不会进行隐式的初始化（类的初始化属性必须有值）或在构造方法中赋值（但只能选其一）
final修饰变量，则该变量的值只能赋一次值，即变为常量

5. Java中的super的使用

(1)super关键字：
在对象的内部使用，可以表示父类对象。
访问父类的属性：super.age
访问父类的方法：super.eat()
(2)super的应用：
子类的构造的过程当中必须调用其父类的构造方法。
如果子类的构造方法中没有显式调用父类的构造方法，则系统默认调用父类无参的构造方法。
如果显式的调用构造方法，必须在子类的构造方法的第一行。
如果子类构造方法中既没有显式调用父类的构造方法，而父类又没有无参的构造方法，则编译出错。

6. Java中的Ｏbject类

Ｏbject类是所有类的父类，如果一个类没有使用extends关键字明确标识继承另外一个类，那么这个类默认继承Ｏbject类。
Ｏbject类中的方法，适合所有子类。
(1). toString()方法：在Ｏbject类里面定义toString()方法时返回的对象的哈希code码（对象地址字符串），可以通过重写toString()方法表示出对象的属性

@Override
    public String toString() {
        return "Dog [age=" + age + "]";
    }

(2). equals()方法：比较的是对象的引用是否指向同一块内存地址。Dog dog = new Dog()，一般情况下比较两个对象时比较它的值是否一致，所以要进行重写。obj.getClass()类对象，obj类的对象。

@Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if (this == obj)
            return true;
        if (obj == null)
            return false;
        if (getClass() != obj.getClass())
            return false;
        Dog other = (Dog) obj;
        if (age != other.age)
            return false;
        return true;
    }

4. 多态

1. 多态类型

(1)引用多态：父类的引用可以指向本类的对象，父类的引用可以指向子类的对象
(2)方法多态：创建本类对象时，调用的方法为本类方法，创建子类对象时，调用的方法为子类重写的方法或者继承的方法

2. 多态中的引用类型转换

(1)向上类型转换（隐式／自动类型转换），是小类型到大类型的转换
(2)向下类型转换（强制类型转换），是大类型到小类型
(3)instanceof运算符，来解决引用对象的类型，避免类型转换的安全性问题

3. Java中的抽象类

(1)语法定义：抽象类前使用abstract关键字修饰，则该类为抽象类。
(2)应用：a.在某些情况下，某个父类只是知道其子类应该包含怎样的方法，但无法准确知道这些子类如何实现这些方法。b.从多个具有相同特征的类中抽象出一个抽象类，以这个抽象类作为子类的模板，从而避免了子类设计的随意性。
(3)作用：限制规定子类必须实现某些方法，但不关注实现细节。
(4)使用规则：a.abstract定义抽象类 b.abstract定义抽象方法，只有声明，不需要实现 c.包含抽象方法的类是抽象类　d.抽象类中可以包含普通方法，也可以没有抽象方法　e.抽象类不能直接创建，可以定义引用变量

4. 接口

(1)接口概念：接口可以理解为一种特殊的类，由全局常量和公共的抽象方法所组成。类是一种具体实现体，而接口定义了某一批类所需要遵守的规范，接口不关心这些类的内部数据，也不关心这些类里方法的实现细节，它只规定这些类里必须提供某些方法。
(2)接口定义：和类定义不同，定义接口不再使用class关键字，而是使用interface关键字。
(3)接口语法：

[修饰符] interface 接口名 [extends 父接口1,父接口2...]
{
    零个到多个常量定义...
    零个到多个抽象方法的定义...
}

[]指可选项
接口就是用来被继承、被实现的，修饰符一般建议用public
注意：不能使用private和protected修饰接口
(4)定义补充：
常量：接口中的属性是常量，即使定义时不添加public static final修饰符，系统也会自动加上
方法：接口中的方法只能是抽象方法，总是使用，即使定义时不添加public abstract修饰符，系统也会自动加上。
(5)使用接口：
一个类可以实现一个或多个接口，实现接口使用implements关键字。Java中一个类只能继承一个父类，是不够灵活的，通过实现多个接口可以做补充。
继承父类实现接口的语法为：

[修饰符] class　类名　extends　父类 implements 接口1,接口2...
{
    类体部分//如果继承了抽象类，需要实现继承的抽象方法；要实现接口中的抽象方法。
}

如果要继承父类，继承父类必须在实现接口之前。
(6)匿名内部类
接口在使用过程当中，还经常与匿名内部类配合使用，匿名内部类就是没有名字的内部类，多用于关注实现而不关注实现类的名称。
语法格式

Interface i = new Interface(){
    public void method(){
        System.out.println("匿名内部类实现接口的方式");
    }
}

5. UML简介

UML概念
Unified Modeling Language(UML)又称统一建模语言或标准建模语言，是一个支持模型化和软件系统开发的图形化语言，为软件开发的所有阶段提供模型化和可视化支持。
常用UML图
用例图：能够以可视化的方式，表达系统如何满足所收集的业务规则，以及特定的用户需求等信息。
序列图：用于按照交互发生的一系列顺序，显示对象之间的这些交互。
类图：UML类图、业务逻辑和所有支持结构一同被用于定义全部的代码结构。
UML建模工具
Visio、Rational Rose、PowerDesign三种建模工具应用最广

感谢阅读！

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