《Java核心卷1》慢慢啃!读第3,4章 | 第12版

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《Java核心卷1》慢慢啃!读第3,4章 | 第12版

提醒:全文约6000字,是一份比较单纯的学习笔记,知识点基本采用条目的形式列出,用来查漏补缺和作为备忘录应该还是挺好的,如果感觉有用,建议收藏哦。本文内容包括:

  • Java的基本程序设计结构
  • 面向对象程序设计

第三章 Java的基本程序设计结构

1、变量与运算

  • 标准命名:驼峰命名法,类名的每个单词首字母大写,如HelloWrold

  • 回车不是语句的结束标志,;才是。

  • 静态成员函数 [p27]

  • 注释//单行注释,/* */多行注释

  • 基本类型:4整(int, short, long, byte),2浮(float, double),1 布尔(boolean)

  • 十六进制表示浮点字面量 [p30]

  • NaN不是一个数

  • 浮点不适用于无法接收舍入误差的金融计算,可以用 BigDecimal 类。

  • char:可以用转义序列\u0000~\uffff表示char值,\u转移序列会在解析代码前处理,相当于文本替换。Java处理Unicode字符集,2个代码单元。[p32] ?

  • boolean:不能与整型互转。

  • 变量:Java变量命名不止英文字母 [p33];var 可以根据初始值自动进行变量类型推断,但使用时需注意java的版本。

  • final:常量关键字,final int a = 5public static fanal int a = 5相当于一个全局变量。

  • 枚举enum Size {SMALL, MID, BIG} ;

  • 精度与可移植性 [p36]

  • println与sqrt:前者会处理System.out对象;而后者是静态方法,不处理任何对象。

  • 静态导入import static java.lang.Math.* ,没看懂干嘛。

  • 类型转换合法转换 [p38],强制转换 [p39],小数转整数采用截断而不是舍入。

  • 赋值:是个表达式,可以嵌套,如int y = x += 4

  • 条件表达式:如x < y ? x : yswitch也有表达式用法,相对于前者仅提供两个选择的情况,它可以提供多个选择。[p41]

  • 位运算:and(&),or(|),not(~);逻辑运算符采用短路规则,而位运算不会。左移(<<),右移(>>)。

    >>>用 0 填充高位,而>>用符号位填充高位。运算符的优先级见 [p43]

2、字符串

  • 取子串substring()
  • 拼接:1)+(其它类型自动转换为字符串类型);2)以分隔符连接,String.join;3)复制同一个字符串repeat(x);[p45]
  • 不可变:字符串是不可变的对象,要修改字符串,应通过 提取子串 --> 拼接 的方式。不过,编译器有字符串共享的优化机制。但是,只有字符串字面量才能共享。
  • 比较s.equals(t);[p46] 注意不能使用==比较两个字符串是否相等。注意空串null不相同。
  • 码点:String是个char值(码点)的序列,length()charAt()返回的都是代码单元,而有些码点是占两个代码单元。应避免使用char [p48]
  • 构建字符串String builder类,可以避免每次拼接都创建一个新的字符串。[p53]
  • 文本块:使用一对"""包围,用于多行的字符串,且会自动取出公共缩进。

3、输入输出

  • 读取输入:使用Scanner对象,然后采用in.next()方式提取数据。

    读密码:使用Console类,输入时不会以明文显示。[p57]

  • 格式化输出:1)C语言风格,System.out.printf(); 2)创建格式化字符串,String.fromat(); 3)s.formatted();,在java15中。 [p60]

  • 文件:1)输入, Scanner(Path p, String encoding); 2)输出,PrintWriter(String filename, String encoding); [p61]

问题:如何控制文件输入的读、写、追加等模式?

4、控制流程

  • switch,表达式 / 语句,有直通 / 无直通;一共有四种组合。[p73]
  • 中断控制breakcontinue,都可以通过标签而用于嵌套循环

问题:switch说明情况会触发多个分支?

5、大数

  • 大整数BigInteger类。
  • 大浮点数BigDecimal类,创建时建议使用字符串参数,因为传入double参数很容易产生舍入误差。

这两个大数类都只能通过调用方法来进行四则运算,而无法使用+,-,*,/等运算符。

6、数组

  • 初始化int[] a = new int[100]int[] aint a[]的用法都是可以的。

    允许数组的长度为 0,但不同于 null,就像空字符串一样。

    匿名数组?

  • 遍历:使用for each循环可以遍历,其中被遍历者应当时有 Iterable 接口的类对象。

  • 拷贝:Java的数组是实现在上的,=进行数组的赋值,将引用同一个数组。拷贝所有值应当使用Arrays.copyOf();[p83]

  • 命令行参数:main 方法的参数String[] argsargs可以接收从命令行传递的参数。如java Message -g cruel world,则 args[0] 为 -g,args[1] 为 cruel,args[2] 为 world。

  • 排序Arrays.sort;是优化过的快速排序。

  • 多维数组double a = new a[3][4];

    Java中没有实际上的多维数组(与c++不同),而是数组的数组,因此,我们可以构造出不规则数组。[p89] 即多维数组并不是一个连续的内存块去存放每个元素。

// for-each进行数组的循环遍历
for (int element : a){
    System.out.println(element);
}

第四章 面向对象程序设计

关于对象、对象变量、不可变对象的理解很关键。

1、概述

面向对象比面向过程更适合规模较大的问题。

  • 类的封装:不让其它类直接访问本类的实例,目的是减少类之间的耦合。
  • 类的继承:通过一个类扩展另一个类。
  • 类之间的关系:1)uses-a;2)has-a;3)is-a;

2、使用预定义的类

  • 有的类只封装了功能,而不必隐藏数据,因为根本没有数据。如Math类。

  • 为什么使用类而不是像int一样的内置类型来表示日期?因为不同地区可能有不同的表示,使用类方便了改进和替换

  • toString()方法,用于生成一个类的字符串描述。

  • 对象,对象变量:对象变量并不实际包含一个对象,它只是引用一个对象。对象本身是在中的。

  • 关于历法的故事:《Calendrical Calculations》[p99]

  • 静态工厂方法:通过LocalDate.now()这样的形式来生成一个对象。

  • 当然,封装的意义就在于内部的表示并不重要”,可是,人们学习的时候又经常会说去读源代码呢。

  • 更改器方法:会更改对象状态。

    访问器方法:只访问对象,不改变对象状态。

3、自定义类

  • 公共类:一个源文件中只能有一个公共类,但是可以有多个普通类。

  • 一次编译多个类:1)使用通配符,如javac Employee*.java;2)只编译一个类,编译器自动搜索用到的其它类。[p107]

  • 字段:建议类的所有字段都使用 private ,保持封装性。

  • 构造器:它的调用总与 new 相关联,而不能对已经存在的对象调用构造器。

  • 命名:局部变量不要与实例字段同名,因为前者会“遮蔽”后者,有时会导致比较隐秘的bug

  • 声明:可以使用var关键字生命局部变量(对象)。但一般不用于数值类型,以免需要注意0,0L,0.0之间的这种区别。而参数或实例字段,则必须声明类型,而不能用var

  • null的处理:可以利用 Objects 类,如name=Objects.requireNonNull(n, "The name can not be null");有 严格 / 宽松 处理的区别。[p110]

  • 隐式参数:一个类方法,除了参数列表传入的参数,还有类的实例字段作为隐式参数。可以用this关键字指示隐式参数,当没有命名冲突时,也可以不写该关键字。

  • 内联方法? [p111]

  • 字段public --> 访问器方法:好处是可以改变类的内部实现,而不影响其它类对该类的使用(就类似数据库的三级模式结构的效果)。此外,通过更改器方法对实例字段赋值,还可以在方法中进行错误检查

    注意:不要编写返回可变对象引用的访问器方法,这将破坏类的封装性。

  • 一个类的方法可以直接访问该类的所有对象的私有属性。

  • 私有方法:一些内部使用的辅助方法不应该成为公共接口的一部分。[p114]

  • final关键字:常用于修饰基本类型,或不可变对象。因为 final 仅保证对象变量不变(即一个变量不会转而引用其它对象),但无法阻止关于对象本身的更改,即用于修饰可变对象通常没啥意义。

    有的 final 修饰的变量也是可以修改的,如System.out,因为它不是用 java 编写,从而绕过了 java 的规则。

4、静态字段与静态方法

  • 静态字段:属于类,而不属于单个对象。
  • 术语”静态“的历史。[p117]
  • 工厂方法:从一个类中得到不同样式的格式化对象。[p117]
  • main方法:可以给每个类都增加一段演示代码。

问题:对于工厂方法不太理解。

5、方法参数

  • C++ 中有传值传引用两种方法参数传递方式,而 Java 总是传值的,即方法会得到所有参数值的一个副本。这里同样需要注意对象和对象变量的区别,你可以在方法中修改对象的状态,而无法改变对象变量的值(即你在方法中让一个对象变量指向另一个对象,但对于调用者而言,这个对象变量仍然指向原来的那个对象)。

6、对象构造

  • 重载:Java 中允许重载任何方法,包括构造器。但方法的返回类型不是方法签名的一部分。[p126]
  • 默认字段初始化:在 无构造器 / 空构造器 的情况下进行。例如整型会被初始化为 0,对象变量会被初始化为 null;
  • 在构造器中,可以使用this(...)来调用本类的另一个构造器(重载的)。因此,可以只需要一次公共构造代码? [p129]
  • 初始化字段
    1. 在声明字段时就赋值,如private int i = 0;
    2. 在构造器中赋值。
    3. 使用初始化块。在类中用一对花括号包裹起来。
  • 静态初始化块:在初始化块前面加上static关键字,它将在类的第一次加载时执行,而不是在每次创建对象的时候都执行。
public class A {
    private static int i;
    static {
        i = 0;
    }
}
  • 生成随机数?[p131]
  • 析构:Java 中会自动进行垃圾回收(例如当一个对象变成不可达时),而不需要向 c++ 一样显式地调用析构函数。但有时程序会使用内存之外的资源,如文件、句柄等,此时还是需要主动进行释放的。[p133]

感受:你可能会觉得在声明字段时赋值,与使用初始化块的作用是如此的相似,为何要有初始化块这种机制呢?其实我也感觉有些奇怪。可能要到实际的代码练习中才能体会到了。

7、记录

有时候,数据只是数据,而面向对象程序设计提供的数据隐藏有些碍事。

  • 记录:状态不可变,而且公共可读。
    • 相当于一个类自动定义了:1)实例字段(组件);2)构造器;3)访问器;4)三个方法:toStringequalshashCode;[p135]
    • 不能添加非静态的实例字段。(保持状态不可变)
    • 特点:更易读、高效,在并发中更加安全(为啥?)。
record Point(double x, double y) {
    ...
}
  • 构造器
    1. 标准构造器:默认有的,可以用于设置所有的实例字段。
    2. 自定义构造器:可以设置参数列表,以多进行一些处理,最后还是要调用标准构造器。
    3. 简洁构造器:没有参数,纯纯标准构造器的前奏处理。

8、包

  • 从编译器的视角来看,嵌套的包之间是没有任何关系的。
  • 编译器会在包中定位类,而生成的字节码中总是通过完整的包名引用其它类。
  • 对比package, import 就类似 c++ 中的namespace, using
  • 将类放入包:将包名写在类的源文件的开头。且源文件必须放到与完整包名所匹配的路径中。
// .../hello/world/A.java
package hello.world;
public class A {
    ...
}
  • 编译器处理文件,而解释器(虚拟机)处理类。 存在编译成功而无法运行的情况。[p141]
  • 类的访问
    • public:本类可以被任意类使用。
    • 不指定,默认:本类可以由同一包中的所有类使用(注意嵌套的包之间是没有关系的)。
    • private:仅由该类内部访问。
  • 包的静态导入:可以使用类的静态方法和静态字段,而不必加类名前缀。[p140]
import static java.lang.System.*;
out.println("hello"); // 而不再需要加System前缀
  • 从基目录编译类:编译器处理文件,使用/;解释器加载类,使用.
javac com/mycompany/PayrollApp.java // 编译
java com.mycompany.PayrollApp // 运行
  • 类路径:包含所有类文件的路径的集合。需要包含:1)基目录? 2)当前目录;3)jar文件。

    设置类路径:1)java -classpath 2)设置CLASSPATH环境变量。

9、JAR文件

将应用程序打包,将目录结构的文件夹变成一个 zip 格式的压缩文件。

  • jar 命令行程序选项,见 [p147]

  • 清单文件:描述归档文件(jar包)的特殊特性,在META-INF/MANIFEST.MF

  • 执行:1)打包,并指定程序的入口点 [p148];2)启动java -jar Myprogram.jar

    在windows中,双击 jar 文件关联启动的是 javaw -jar 命令,它不会打开 shell 窗口。

  • 包装器:用于将 jar 文件变成平台的可执行文件,如 exe。[p149]

  • 多版本jar文件:是基于某个特定 java 版本的程序 / 库可以使用不同版本的 jdk 运行。

感受:这一节看起来也感觉比较抽象,日后有机会再慢慢去理解吧。

10、文档注释

将代码和注释放在一个地方可以更好地保持一致性。JDK 包含了一个工具叫做 javadoc,可以由源文件生成一个 html 文档。java 的联机 API 文档就是对标准 java 类库的源代码运行 javadoc生成的。

文档注释使用/**...*/ ,包含标记和后面的自由格式文本。标记以@开始,自由格式文本中可以使用 html 标签。

  • 常用注释:可以对类、方法、字段等进行注释,直接将注释写在代码前面即可。

  • 包注释:如果想生成包注释,就需要在每一个包目录中添加一个单独的文件,包括两种:1)package-info.java的 java 文件;2)package.html文件。

  • 注释提取:从代码的注释中提取文档。[p155]

问题:注释提取的用法没看懂。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-501848.html

11、类的设计技巧

  1. 一定要保证数据私有。数据的表示形式很可能会改变,但它们的使用方式却不会经常发生变化。
  2. 一定要初始化数据。最好不要依赖于系统的默认值,而是应该显示地初始化所有变量。
  3. 不要在类中使用过多的基本类型。如果有多个相关的基本类型,可以将它们封装成一个对象。这样可以使类更加易于理解。
  4. 分解有过多职责的类
  5. 类名和方法名要更够体现它们的职责
  6. 优先使用不可变的类。类似 plusDays 的方法并不会修改对象,而是返回状态已经修改的新对象。在多线程间共享对象更加安全,防并发更改

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