Java基础复习笔记

第01章：Java语言概述

1. Java基础学习的章节划分

语言 = 语法 + 逻辑

2. 计算机的构成

• 硬件：CPU、内存、硬盘、输入设备、输出设备、调制解调器

• 软件

3. 软件

• 软件：即一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。
• 有系统软件和应用软件之分。
• 系统软件：windows、mac os、android、ios、linux
• 应用软件：qq、微信、音乐播放器等

4. 人机交互方式

• 图形化界面的方式

• 命令行的方式交互

• DOS命令（掌握）
• cd cd.. cd/ md rd del exit cls等

5. 语言

• 计算机语言的分代
• 第1代：机器语言：0和1
• 第2代：汇编语言：出现了助记符
• 第3代：高级语言：
• 面向过程阶段：C
• 面向对象阶段：C++，Java，C#，Python，JS等

• 没有“最好”的语言，只有在特定场景下相对来说，最适合的语言而已。

6. Java概述

• Java简史
• 1995诞生
• 1996：jdk1.0版本
• 2004：Java5.0（jdk1.5）--->里程碑式的版本；J2SE->JavaSE、J2EE->JavaEE、J2ME->JavaME
• 2014：Java8.0--->里程碑式的版本；目前，市场占有率仍然很高。（lambda表达式、StreamAPI）
• 后续：Java11、Java17都属于LTS(长期支持版本)

• SUN、Oracle、Google等

• Java之父：詹姆斯·高斯林

• Java的应用场景：
• JavaSE：开发桌面级应用 （不靠谱）
• JavaEE：开发企业级后台应用
• JavaME：开发小型设备的应用（不靠谱）

7. JDK的下载、安装及环境变量的配置（重点）

• jdk下载：官网下载

• 安装：jdk8.0和jdk17.0 （傻瓜式安装）

• path环境变量的配置（重点）

8. 第1个Java程序

9. 注释

• 掌握：单行注释、多行注释
• 作用1：对程序中的代码进行解释说明
• 作用2：有助于调试程序

• 熟悉：文档注释 （可以被javadoc解析）

10. API文档

• API：（Application Programming Interface，应用程序编程接口）是 Java 提供的基本编程接口。
• 像String、System都属于API

• API文档：用于解释说明API如何使用的一个文档。

第02章：变量与进制

1. 关键字(keyword)

• 关键字：被Java语言赋予特殊含义的字符串。

• 注意点：关键字都是小写的！

• Java规范了50个关键字（包含了goto、const两个保留字）
• 额外的三个字面量true、false、null虽然不是关键字，但是我们也把他们看做是关键字。

2. 标识符

• 凡是可以自己命名的地方，都是标识符。

• 标识符都有哪些位置？类名、变量名、包名、方法名、接口名、常量名等

• 标识符的命名规则

（如果不遵守，编译不通过。要求大家遵守）

由26个英文字母大小写，0-9 ，_或 $ 组成

数字不可以开头。

不可以使用关键字和保留字，但能包含关键字和保留字。

Java中严格区分大小写，长度无限制。

标识符不能包含空格。

• 标识符的命名规范

（如果不遵守规范，不影响程序的编译和运行。建议大家遵守，否则容易被鄙视）

包名：多单词组成时所有字母都小写：xxxyyyzzz。

例如：java.lang、com.atguigu.bean

类名、接口名：多单词组成时，所有单词的首字母大写：XxxYyyZzz

例如：HelloWorld，String，System等

变量名、方法名：多单词组成时，第一个单词首字母小写，第二个单词开始每个单词首字母大写：xxxYyyZzz

例如：age,name,bookName,main,binarySearch,getName

常量名：所有字母都大写。多单词时每个单词用下划线连接：XXX_YYY_ZZZ

例如：MAX_VALUE,PI,DEFAULT_CAPACITY

• 标识符在声明时，要见名知意！

3. 变量的基本使用

1. 内存中的一个存储区域，该区域的数据可以在同一类型范围内不断变化

2. 变量的构成包含三个要素：数据类型 变量名 变量值

3. Java中变量声明的格式：数据类型 变量名 = 变量值;

4. Java是一门强类型的语言。即每一个变量都规定了具体的类型。

5. 使用变量注意：
• Java中每个变量必须先声明，后使用。
• 使用变量名来访问这块区域的数据。
• 变量的作用域：其定义所在的一对{ }内。
• 变量只有在其作用域内才有效。出了作用域，变量不可以再被调用。
• 同一个作用域内，不能定义重名的变量。

4. 基本数据类型的变量

• 整型变量

• 浮点类型

• char类型（字符类型）

• 布尔类型(boolean)

5. 基本数据类型变量间的运算规则

5.1 自动类型提升规则

5.2 强制类型转换规则

6. String与8种基本数据类型变量间的运算

1. String的理解

String，即为字符串类型。

声明String类型的变量，可以使用一对""表示。

一对""内可以声明0个、1个或多个字符

1. String与基本数据类型变量间的运算

String类型是可以与8种基本数据类型的变量做运算的。

String只能与8种基本数据类型的变量做连接运算：+

连接运算的结果只能是String类型。

7. 进制（了解）

• 计算机中存储和运算的所有数据都要转为二进制。包括数字、字符、图片、声音、视频等。

7.1 常见的几种进制

• 熟悉：

十进制（decimal）数字组成：0-9进位规则：满十进一二进制（binary）数字组成：0-1进位规则：满二进一，以0b或0B开头八进制（octal）：很少使用数字组成：0-7进位规则：满八进一，以数字0开头表示十六进制数字组成：0-9，a-f进位规则：满十六进一，以0x或0X开头表示。此处的 a-f 不区分大小写

7.2 二进制与十进制间的转换

• 表示二进制整数时，最高位为符号位。0：正数；1：负数。

• 二进制整数在存储时，涉及到原码、反码、补码。
• 正数：三码合一。
• 负数：负数的原码，除符号位外，各个位取反，得到负数的反码。
负数的反码+1，得到负数的补码。

• 计算机底层都是以二进制补码的形式存储数据的。

7.3 二进制与其它进制间的转换

• 了解：二进制与八进制、十六进制间的转换

第03章：IDEA的安装与使用

1. 认识IDEA的地位、特点

• Java开发中占比第1。

• Eclipse？IDEA？① 符合人体工程学 ② 功能强大

2. IDEA的下载、安装、注册

3. IDEA的基本使用

• 在IDEA中能创建一个工程：Project。
• 在工程的src下写一个HelloWorld，并运行

• 安装课件中的第5节中的设置，作必要的修改。

4. 熟悉工程、module中jdk和设置语言级别操作

5. 熟悉Project-Module-Package-Class的关系

• 上一级和下一级之间是一对多的关系。

• 掌握：新建Project、新建Module、删除Module、导入老师的Module（难点）

6. 关于IDEA的其它操作

• 模板的使用

• 快捷键的使用

• Debug程序

• 插件的使用

第04章：运算符与流程控制

1. 运算符之1：算术运算符

• % ： 结果与被模数的符号相同。常用来判别是否能整除一个数。

• (前)++ 与 (后)++ ;(前)-- 与 (后)--

2. 运算符之2：赋值运算符

• = ： 与 == 的区别。= 的右边是变量或常量。"连续赋值" (int i,j;i = j = 10;)

• += -= *= /= %= ：运算后，不会改变变量的类型。（int i = 1; i *= 0.1; )

3. 运算符之3：比较运算符

• > < >= <= 只能适用于7种基本数据类型（不含boolean）

• == != 适用于8种基本数据类型、引用数据类型。

• 比较运算符的结果是boolean类型。

4. 运算符之4：逻辑运算符

• 逻辑运算符操作的是boolean类型，结果也是boolean类型

• & 与 && 的区别；| 与 || 的区别

5. 运算符之5：位运算符（非重点）

• 位运算符操作的整数类型

• << >> >>>的应用场景

6. 运算符之6：条件运算符

(条件表达式)? 表达式1 : 表达式2规则：

判断条件表达式是true还是false，如果是true，则执行表达式1；如果是false，则执行表达式2

如果将运算的结果赋给一个变量的话，要求：表达式1与表达式2的类型一致。（相同 或 满足自动类型提升的规则即可）

1. 案例：获取两个数的较大值；获取三个数的最大值

2. 与分支结构的if-else对比：

凡是可以使用条件运算符的地方，都可以改写为if-else。反之，不一定。

在既可以使用条件运算符，又可以使用if-else的场景下，推荐使用条件运算符。因为条件运算符效率稍高。

7. 运算符的优先级

• 我们在开发中，如果希望某个运算符优先运算的话，主动的添加一对()。

• 常见的一些运算符优先级谁高谁低呢？基本上是如你所想。

• 大家在开放时，如果涉及到多个运算符做运算，建议可以分行写。

8. 流程控制语句概述

9. 分支结构1：if-else

• 格式

• 说明

10. 分支结构2:switch-case

• 格式

• 说明

• if-else 与 switch-case的对比

11. 循环结构1：for

• 循环的概述

• 格式

• 说明

12. 循环结构2：while

• 格式

• 执行过程

• 说明

13.循环结构3：do-while

• 格式

• 执行过程

• 说明

• 使用场景

14. "无限"循环

• 结构

• 使用场景

• 结束循环的方式

• 注意：必须确保此循环可以结束。否则就是死循环！我们开发中要避免死循环

15. 嵌套循环

• 格式

• 说明：上述的外层循环、内存循环可以是for、while、do-while

• 技巧：
• 外层循环执行m次，内层循环执行n次。意味着内层循环的循环体执行 m * n次
• 外层控制行数，内层控制列数

16. break、continue关键字的使用

相同点：① 都可以使用在循环结构中 ② 其后不能编写执行语句

不同点：① 结束循环结构；结束当次循环 ②使用范围：break:switch-case结构中使用

17. Scanner的使用、随机数的获取

• Scanner的使用

• 如何获取随机数

18. 阶段项目1：谷粒记账软件

第05章：数组

1. 数组的概述（理解）

2. 一维数组的使用（重点）

3. 二维数组的使用（熟悉）

• 二维数组的理解

• 基本内容

• 数组元素的默认值

4. 数组的常用算法（熟练）

• 算法常用操作1

• 算法常用操作2

5. Arrays：数组的工具类（熟悉）

6. 小结：数组中的常见异常

第06章：面向对象-基础

1. 理解：面向过程vs面向对象

2. 面向对象的要素：类、对象

• 区分类与对象
• 类：抽象的、概念上的定义
• 对象：具体的，实实在在存在的，由类派生出来的

• 设计类，就是设计类的成员：属性、方法

• 面向对象完成具体功能的操作的三步流程（非常重要）

• 对象的内存解析
• JVM内存分配：虚拟机栈、堆、方法区（目前用不到）、程序计数器（略）、本地方法栈（略）
• 虚拟机栈：存放的是方法对应的栈帧，每个栈帧中存放方法中声明的局部变量。
• 堆：new出来的"东西"：数组实体、对象实体（含成员变量）
• 创建类的1个对象、创建类的多个对象（内存解析图建议大家都自己画画）

3. 类的成员之一：属性（重点）

4. 类的成员之二：方法（重点）

4.1 方法的使用

4.2 return关键字

5. 内存的分配使用

5.1 方法调用的内存解析

5.2 目前为止，内存分析（重要）

• 基本原则

1、JVM中内存划分

• 栈：以栈帧为基本单位（每个方法对应一个栈帧）；栈帧里存放局部变量。

• 堆：new 出来的"东西"：数组实体（含数组元素）、对象实体（含成员变量）

2、区分清成员变量（类内部、方法外声明的）、局部变量（方法的形参、方法内定义的变量、构造器内定义的变量、构造器的形参、代码块内部等）

3、值传递机制：

• 如果参数是基本数据类型，传递的是基本数据类型变量存储的数据值

• 如果参数是引用数据类型，传递的是引用数据类型变量存储的地址值

6. 再谈方法

6.1 方法的重载(overload )

6.2 可变个数形参的方法

6.3方法的参数传递机制(难点、重点)

6.4 递归方法（熟悉）

7. 对象数组（难点）

8. 关键字：package、import

• package:包，指明了Java中的类、接口等结构所在的包。声明在文件的首行

• import:导入。指明在当前类中使用的其它包中的结构。声明在package下，类的声明之前。

9. 面向对象的特征一：封装性

• 什么是封装性？

• 如何体现封装性？

• 为什么需要封装性？

10. 类的成员之三：构造器

11. 其它几个小知识

11.1 类中实例变量的赋值位置及顺序

11.2 JavaBean

11.3 UML类图

11.4 匿名对象

第07章：面向对象-进阶

1. 关键字：this

• this可以调用属性、方法；构造器。
• 记住：this必须使用的场景：属性与形参同名时；调用重载的构造器

2. 面向对象特征二：继承性

• 为什么需要继承性？
• 继承的出现减少了代码冗余，提高了代码的复用性。
• 继承的出现，更有利于功能的扩展。
• 继承的出现让类与类之间产生了is-a的关系，为多态的使用提供了前提。

• 什么是继承性？
• class B extends A{}
继承中的基本概念：
A类：父类、SuperClass、超类、基类
B类：子类、SubClass、派生类

• 继承性的基本使用

3. 方法的重写

4. 关键字：super

• super调用父类的属性、方法；构造器
• 使用场景：子父类中出现同名属性；子类重写了父类的方法时。
super调用构造器，体现加载父类的结构。

5. 子类对象实例化的全过程（了解）

6. 面向对象特征三：多态性

6.1 向上转型：多态

• Java中的多态性体现为：子类对象的多态性（狭义上理解）。即父类的引用指向子类的对象。

• 应用场景：当通过父类的引用调用方法时，实际执行的是子类重写父类的方法。

• 好处：多态性常使用在方法的形参位置。多态的出现，极大的减少了方法的重载，同时有利于程序的扩展。

• 举例：① equals(Object obj) ② Account - Customer : setAccount(Account acct) ③ 凡是代码中出现了抽象类、接口，都可以体现为多态性。

• 共识：Java中的多态性（广义上理解）：1、子类对象的多态性。 2、方法的重写。

6.2 向下转型：多态的逆过程

• Student s = (Student)new Person(); //编译通过，运行不通过。

• 如何向下转型：使用强转符:()

• 可能出现的问题：可能会出现ClassCastException异常

• 如何解决？建议在强转前进行instanceof的判断。

7. Object类的使用

7.1 equals()方法

7.2 toString()方法

8. 项目二：拼电商客户管理系统

• 项目中主要的类：
• （重点）封装客户数据的类：Customer
• （重点）管理多个客户对象的类：CustomerList
• 与用户交互的管理界面操作的类：CustomerView
• 封装Scanner的工具类：CMUtility

第08章：面向对象-高级

1. 关键字：static

2. 单例模式

3. main()的理解（了解）

4. 类的内部成员之四：代码块

4.1 代码块的基本使用

4.2 属性赋值位置、过程

5. 关键字：final

6. 关键字：abstract

7. 与类并列的结构：接口(interface)

8. 类的内部成员之五：内部类

9. 枚举类

10. 注解

11. 包装类

12.IDEA的使用

• IDEA常用的快捷键

• IDEA的debug功能

第09章：异常处理

1. 异常的概述、理解

2. 常见的异常（重点）

3. 异常的处理（重点）

3.1 try-catch-finally

• try-catch的使用

• finally的使用

3.2 throws

• 如何选择两种处理方式？

4. 手动抛出异常的对象（熟悉）

5. 如何自定义异常类（熟悉）

五个关键字：

try-catch-finally

throws

throw

第10章：多线程

1. 相关概念

• 掌握：程序、进程、线程

• 熟悉：线程的调度机制：分时调度、抢占式调度

• 了解：单核CPU、多核CPU

• 了解：并行与并发

2. 创建多线程的两种经典方式（重点）

3. 线程的常用方法、生命周期

• 生命周期
• jdk5.0之前：



• jdk5.0

4. 线程的安全问题与同步机制（重点）

5. 同步机制的相关问题

5.1 解决懒汉式的线程安全问题（重点）

5.2 死锁问题

5.3 JDK5.0新增解决安全问题的方式：Lock

6. 线程的通信

7. JDK5.0新增两种创建多线程的方式

• 使用Callable接口

• 使用线程池

第11章：常用类与基础API

1、String

• String的声明：final 、实现Comparable接口等

• String内部的属性：final char[] value (jdk8中)；final byte[] value(jdk9中)

• String的声明方式1：使用字面量的方式。需要使用字符串常量池。

• String的不可变性

• String的声明方式2：new

• String的特殊运算： +
• 常量 + 常量；变量+ 常量 ； 变量+变量；concat()；intern()

• String的构造器、常用方法

2、与String相关的类：StringBuffer、StringBuilder

• String、StringBuffer、StringBuilder三个的异同。

• StringBuffer、StringBuilder的常用方法：增、删、改、查、插、长度、反转

• 三者添加数据方面的执行效率：StringBuilder > StringBuffer > String

3、比较器

3.1 自然排序：Comparable

3.2 定制排序：Comparator

4、日期时间相关的API

4.1 jdk8之前相关API

• System的currentTimeMillis()

• java.util.Date 和 java.sql.Date
• getTime() \ toString()

• SimpleDateFormat：用来格式化、解析日期
• 格式化：String format(Date date)
• 解析：Date parse(String str)

• Calendar：日历类，抽象类
• 实例化：getInstance()
• 方法：get(int field) 、set(int field,...)、add(...)，Date getTime() 、 setTime(Date date)

4.2 jdk8新增的API

• LocalDate、LocalTime、LocalDateTime --> 类似于Calendar

• Instant : 瞬时 ---> 类似于Date

• DateTimeFormatter ：类似于SimpleDateFormat。针对LocalDate、LocalTime、LocalDateTime的格式化或解析操作

5、其他api的使用

第12章：集合框架

1、集合与数组的对比

• 数组的特点、弊端

• 集合框架结构

2、Collection中的常用方法

3、迭代器Iterator

4、Collection的子接口1：List接口

5、Collection的子接口2：Set接口

• Set的实现类的特点

• Set中的常用方法

• Set的实现类：HashSet

• Set的实现类：TreeSet

6、Map接口的使用

• Map的实现类的对比

• HashMap的存储数据的特点

• Map中的常用方法

• Map的实现类：TreeMap

• Map的实现类：Hashtable与Properties

7、操作集合的工具类：Collections

第13章：jdk5.0新特性：泛型

1、在集合中使用泛型前后的对比

2、在其它结构中使用泛型

• 比较器：Comparable

• 比较器：Comparator

3、如何自定义泛型类、泛型接口、泛型方法

4、泛型在继承上的体现

5、通配符、有条件限制的通配符的使用

第14章：数据结构与集合源码

1、数据结构

• 数据结构的研究对象

• 常见的数据存储结构

2、集合源码

• List的实现

• HashMap的底层实现

第15章：File类与IO流

1. File类的使用

2. IO流的概述

• 流的分类
• 流的流向：输入流、输出流
• 操作的数据单位：字节流、字符流
• 角色的不同：节点流、处理流

• 4个抽象基类

• 整个流这一章涉及到的具体的流的使用，操作的步骤都是标准规范的。
• 步骤1：创建File的对象
• 步骤2：创建流的对象，构造器中需要传入File的对象
• 步骤3：读取、写出操作的细节
• 步骤4：关闭资源

3. 文件流的使用

• FileInputStream与FileOutputStream、FileReader与FileWriter

• 注意点1：

• 注意点2：

4. 处理流之一：缓冲流

• BufferedInputStream与BufferedOutputStream、BufferedReader与BufferedWriter

• 作用：加快文件的读写效率。

• 原理：内部提供了缓冲区（数组实现的），减少和磁盘交互的次数。

• 4个缓冲流 使用的方法 处理非文本文件的字节流： BufferedInputStream read(byte[] buffer) BufferedOutputStream write(byte[] buffer,0,len) \ flush() 处理文本文件的字符流： BuffferedReader read(char[] buffer)\readLine() BufferedWriter write(char[] buffer,0,len) \ flush() 3. 实现的步骤 第1步：创建File的对象、流的对象（包括文件流、缓冲流） 第2步：使用缓冲流实现 读取数据 或 写出数据的过程（重点） 读取：int read(char[] cbuf/byte[] buffer) : 每次将数据读入到cbuf/buffer数组中，并返回读入到数组中的字符的个数 写出：void write(String str)/write(char[] cbuf):将str或cbuf写出到文件中 void write(byte[] buffer) 将byte[]写出到文件中 第3步：关闭资源

5. 处理流之二：转换流

• InputStreamReader和OutputStreamWriter

• 基本使用

• 1. 复习 字符编码：字符、字符串 ----> 字节、字节数组。对应着编码集 字符解码：字节、字节数组 ---> 字符、字符串。对应着解码集 2. 如果希望程序在读取文本文件时，不出现乱码，需要注意什么？ 使用的解码集必须与当初保存文本文件使用的编码集一致。

6. 处理流之三：对象流

• 了解：数据流：DataInputStream 、DataOutputStream
• 读写8种基本数据类型的变量、String、字节数组

• 掌握：ObjectInputStream、ObjectOutputStream
• 读写8种基本数据类型的变量、对象（readObject();writeObject(Object obj)）

• 掌握：对象的序列化机制
• 对象序列化机制允许把内存中的Java对象转换成平台无关的二进制流，从而允许把这种二进制流持久地保存在磁盘上，或通过网络将这种二进制流传输到另一个网络节点。//当其它程序获取了这种二进制流，就可以恢复成原来的Java对象。
• 序列化过程：将内存中的Java对象转换为二进制流，保存在文件中或通过网络传输出去。 使用ObjectOutputStream 反序列化过程：将文件中或者通过网络接收到的二进制流转换为内存中的Java对象 使用ObjectInputStream

• 熟悉：自定义类要想实现序列化机制，需要满足：

7. 其它流的使用

• 标准的输入、输出流

• 打印流

• 使用第三方框架
• apache-common包

第16章：网络编程

1. 网络编程概述

2. 要素1：InetAddress类的使用

3. 要素2：端口号

4. 要素3：网络通信协议

5. TCP网络编程、UDP网络编程

• TCP、UDP的对比

• 熟悉：TCP的三次握手、四次挥手。

• 例题
• 例题1：客户端发送内容给服务端，服务端将内容打印到控制台上。
• 例题2：客户端发送文件给服务端，服务端将文件保存在本地。
• 例题3：从客户端发送文件给服务端，服务端保存到本地。并返回“发送成功”给客户端。并关闭相应的连接。

6. URL网络编程

第17章：反射机制

1. Class 的使用

• 掌握：Class的理解

• 掌握：获取Class的实例（前三种）

• 熟悉：Class可以指向哪些具体的结构？
• 类、接口、注解、枚举、基本数据类型、数组、void等

2. 类的加载与类的加载器

• 类的加载过程：

• 了解：类的加载器

3. 反射的应用1：创建运行时类的对象(掌握)

• jdk8及之前：Class的newInstance()

• jdk8之后：调用指定的构造器，设置构造器的访问权限，创建对象

4. 反射的应用2：获取运行时类的完整结构

• 了解：获取所有的属性、所有的方法、所有的构造器、声明的注解等。

• 熟悉：获取运行时类的父类、实现的接口们、所在的包、带泛型的父类、父类的泛型等

5. 反射的应用3：调用指定的属性、方法、构造器

6. 反射的应用4：注解的使用(了解)

7. 体会反射的动态性

第18章：JDK8-17新特性

1. 新特性概述

2. JDK8：lambda表达式、方法引用等

3. JDK8:Stream API的使用

4. 其它新特性

• 熟悉：Optional的使用

• try-catch、switch表达式、var、instanceof模式匹配、密封类等。