(當(dāng)年0基礎(chǔ)時(shí)，學(xué)習(xí) java 記的筆記剑鞍，還挺有趣的。許多話十分不嚴(yán)謹(jǐn)爽醋！重要內(nèi)容專題重寫蚁署。)

1.1 環(huán)境搭建

1.1.1 java跨平臺(tái)語言

眾所周知，java是跨平臺(tái)語言（在不同操作系統(tǒng)下運(yùn)行）蚂四。*面試題：為什么 java 跨平臺(tái)光戈？為什么說 java 是半解釋型半編譯語言？ *

需要先了解一下遂赠，java 程序的 windows下的開發(fā)過程：
1.編寫可閱讀代碼久妆，保存為 .java 文件。
2.jvm編譯.java文件跷睦，生成 .class 文件镇饺。（字節(jié)碼）
3.jvm解釋.class文件，生成 .exe 文件送讲。（機(jī)器碼）
這里提到的 jvm 是 java 虛擬機(jī)奸笤，包含于 jre下（java運(yùn)行環(huán)境），而 jre 又包含于 jdk（java開發(fā)套件）哼鬓。所以监右，java 程序沒有跟操作系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，不同平臺(tái)對應(yīng)不同的jdk异希，所以 java 程序具有跨平臺(tái)性健盒。類比window下的可執(zhí)行文件.exe，不具備跨平臺(tái)執(zhí)行能力。

經(jīng)常會(huì)有面試將 java 與 c++ 對比：都是面向?qū)ο笳Z言扣癣，但c++是編譯型語言惰帽，直接將代碼編譯成為二進(jìn)制代碼（可以講，exe文件就是二進(jìn)制文件父虑，將exe文件還原成你能看懂的代碼就是逆向工程）该酗，而且C++面向?qū)ο蟛粔颉凹冋保孟癫粚懺陬惱镆部梢詧?zhí)行士嚎。我個(gè)人認(rèn)為java更友好一點(diǎn)呜魄， 雖然速度慢，但沒有指針啊莱衩，不用手動(dòng)垃圾回收釋放內(nèi)存啊爵嗅，沒有奇怪的功能（goto、自動(dòng)強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換）笨蚁，還具有平臺(tái)無關(guān)性睹晒。

其他：
java 寫一個(gè) helloworld 要比其他語言費(fèi)勁多了， 好幾行括细！好像有一本很出名的書寫道：“java語言寫起來的復(fù)雜程度伪很，證明了這種語言的設(shè)計(jì)缺陷。世界上流行的語言都會(huì)向更快的方向發(fā)展勒极，（一些腳本語言是掰，python ruby ）…”這我還是不敢茍同的虑鼎，java語言這種純面向?qū)ο笕枘洌瑢τ诠こ躺蟻碚f是非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木⒆埃髮W(xué)就知道了晴竞。

1.1.2 環(huán)境搭建與相關(guān)名詞

安裝jdk ：Oracle官網(wǎng)
環(huán)境變量的配置：略院峡， 參考百度（win10 , 只需要配置兩個(gè)環(huán)境變量了萎庭。 環(huán)境變量只是添加一些 exe 文件的尋址路徑）

javac.exe -> 編譯器
java.exe -> 解釋器

在完成第一個(gè)程序之前悠夯，需要了解一下dos的基本操作命令：

1.1.3 HelloWorld

1烛芬、打開記事本惶洲，鍵入以下代碼：

public class HelloWorld{
  public class void main (String[] args){
      System.out.println(“HelloWorld!”);
  }
}

2抓督、保存為HelloWorld.java杉允，

3邑贴、CMD中切換到該目錄下，執(zhí)行：
javac HelloWorld.java
java HelloWorld

1.1.4 集成開發(fā)環(huán)境IDE

主流：intellij

記事本：Notepad++ 叔磷、Sublime

操作系統(tǒng)：CentOS 7 拢驾、Ubuntu 18.4

注：收回我的推薦，idea是真好用改基，誰用誰知道

1.1.5 其他

在《java程序員面試筆試寶典》中繁疤，關(guān)于main方法面試題 ：如何在main 方法前輸出某語句 ？
其實(shí)， main 就是這個(gè)程序的入口 稠腊， 凡是程序總要有個(gè)入口躁染。 public static void main 不能改動(dòng)，String[] args 就是執(zhí)行 java XXXX ...(參數(shù))...后面的參數(shù) 架忌。至于加什么其他關(guān)鍵字吞彤，synchronized 、final 鳖昌、加 static 塊都是可以的备畦。

1.2 變量與數(shù)據(jù)類型

1.2.1 命名規(guī)則

文件命名規(guī)則：

類名首字母大寫；運(yùn)行類名與文件名相同许昨。如果public修飾懂盐，必須相同。所以糕档，一個(gè).java文件中只能有一個(gè)public修飾的類莉恼。

變量命名規(guī)則：

首字母小寫，使用駝峰命名法速那，望文生義俐银。避免java內(nèi)部的關(guān)鍵字與標(biāo)識(shí)符。
例如：int a; int a=1,b,c,d;同時(shí)聲明多個(gè)變量端仰，并初始化 a捶惜。

注：這里面有一個(gè)有趣的點(diǎn)，聲明一個(gè)變量a 荔烧，是否分配內(nèi)存空間吱七？
答：對于基本類型變量聲明卻沒有賦值，jvm是沒有分配內(nèi)存空間鹤竭，而是在賦值的時(shí)候分配內(nèi)存空間踊餐。而引用類型變量是一個(gè)地址指向了堆內(nèi)存（即分配了一個(gè)地址空間），new肯定是開辟了內(nèi)存空間的臀稚。（網(wǎng)上也有其他答案吝岭，我比較認(rèn)同這個(gè)）

1.2.2 變量

1、 變量 ： 簡言之就是來標(biāo)識(shí)一塊內(nèi)存吧寺，代表內(nèi)存的一塊空間窜管。不同數(shù)據(jù)類型，需求的內(nèi)存空間大小不同稚机。

例如 a = a+10; //取出a內(nèi)存空間的值+10 后再放入a內(nèi)存空間幕帆。

2、變量可以重新賦值抒钱，不能重復(fù)定義蜓肆。

3颜凯、變量的作用域 ：{} 表示作用域，變量只在最近的作用域內(nèi)有效仗扬。

4症概、使用變量前必須初始化并且賦值。

1.2.3 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) ： 進(jìn)制簡介

1早芭、
十進(jìn)制（0-9）：正常輸入即可
八進(jìn)制（0-7）：數(shù)字開頭0
十六進(jìn)制（0-9 ABCDEF）：數(shù)字開頭0X
二進(jìn)制（0,1）：數(shù)字開頭0B

2彼城、x進(jìn)制，即逢x進(jìn)1

3退个、不同進(jìn)制轉(zhuǎn)換募壕，通用思路：借助十進(jìn)制橋梁 （逐位*10^n；除2取余數(shù)）

4语盈、java進(jìn)制：采用二進(jìn)制補(bǔ)碼方式表示數(shù)字舱馅。（32位）
補(bǔ)碼：想表示負(fù)數(shù)，相當(dāng)于在數(shù)軸上將值域折半左移刀荒。原理：1打頭二進(jìn)制數(shù)字代嗤，表示負(fù)數(shù)，即第一位位符號位（注意1000表示 -8）缠借。轉(zhuǎn)換規(guī)則：逐位取反加1 干毅。

范圍：-2^(n-1) ~ 2^(n-1)-1

推理得出：int的最大值+1 ，變成了int的最小值泼返。

1.2.4 數(shù)據(jù)類型

1硝逢、 知識(shí)儲(chǔ)備：

2、八種數(shù)據(jù)類型：

詳情見數(shù)據(jù)類型專題绅喉。

1.2.5 其他

1.java中整數(shù)**默認(rèn)int **渠鸽，小數(shù)默認(rèn)double
2.long a = 100000000000L;//結(jié)尾加L
3.計(jì)算機(jī)中浮點(diǎn)數(shù)不能做精確運(yùn)算，精確運(yùn)算用其他方法霹疫。

1.2.6 類型轉(zhuǎn)換

小范圍到大范圍自動(dòng)完成轉(zhuǎn)換拱绑，大范圍到小范圍強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換综芥，并丟失精度 丽蝎。 例如(int)10.5

1.3 基本語法

1.3.1 運(yùn)算符

1、常規(guī)運(yùn)算符

\+ 加    兩數(shù) 相加
\+ 連接符  字符串之間連接
- 減 相減
* 乘 乘積
/ 除 相除 整數(shù)相除 取整數(shù)部分
% 取模    整數(shù)相除取整數(shù)膀藐、浮點(diǎn)相除取浮點(diǎn)
++ 自增   區(qū)別 a++ 與++a
-- 自減   同上
< 小于    返回布爾
\> 大于   返回布爾
== 等于   返回布爾
= 賦值    右邊賦值給左邊
&& 與    返回布爾
|| 或    返回布爾
! 非 返回布爾
+=  a=a+5 表示為 a+=5

注意： 如果a = 10 , 表達(dá)式 a++ 值 10屠阻；表達(dá)式 ++a 值 11。不論如何额各，此條語句過后a都自增国觉，a的值是 11 。

2虾啦、未介紹運(yùn)算符：<=小等于麻诀、 >=大等于痕寓、!= 不等于、（條件表達(dá)式）蝇闭？（真呻率，結(jié)果1）：（假，結(jié)果2）;條件運(yùn)算符呻引，也叫三元運(yùn)算符礼仗。

邏輯運(yùn)算符注意事項(xiàng)：注意"短路"操作!
例如，&&的第一條件為F逻悠，則第二條件 （表達(dá)式）不執(zhí)行元践！同理，|| 童谒。

3 单旁、移位運(yùn)算：

>> 有符號右移 , >>>無符號右移
int a = 10; a = a>>2 ;表示 10的二進(jìn)制1010右移兩位，0010饥伊，a值為2 慎恒。 右移一位相當(dāng)于除以2取整 。

符號問題：對于負(fù)數(shù)撵渡，>> 運(yùn)算補(bǔ)位補(bǔ)1 融柬。>>>無符號移位 ： 補(bǔ)0。<<左移趋距，末位均補(bǔ)0粒氧。

中位數(shù)寫法：a > b , mid = b + (a - b)>>1;

4、很少使用的位運(yùn)算符：& ^ | 位與节腐、 異或 外盯、位非 ，用于一些算法題的特殊場合翼雀。注意異或這是一個(gè)可逆操作饱苟。

1.3.2 條件語句

條件語句屬于程序的分支結(jié)構(gòu)。程序運(yùn)行有三種結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)狼渊、分支結(jié)構(gòu)箱熬、循環(huán)結(jié)構(gòu)。

if(條件1){
  code;
}else if(條件2){
  code;
}else{
  code;
}

注 ：
1狈邑、如果代碼只有一行城须，可以不寫{}。
2米苹、If 與三元運(yùn)算符的轉(zhuǎn)換問題：三元運(yùn)算符糕伐，必須有結(jié)果返回。而 If 只為分支語句 蘸嘶， 可以沒結(jié)果良瞧。也就是說陪汽，if可以控制流程，三目運(yùn)算符要有返回值褥蚯，所以其常在 return 使用掩缓。

分支結(jié)構(gòu)中的 Switch 選擇結(jié)構(gòu)

switch(表達(dá)式)
{
  case 1 :
    ....;
    break;
  case 2 :
    ....;
    break;
  default:
    ...;
    break;
}

break關(guān)鍵字：跳出swtich 大括號；如果case中沒有break遵岩，就會(huì)順序執(zhí)行下一個(gè)case你辣。
default 最多只能出現(xiàn)一次，可以出現(xiàn)在和 case 并列的任意位置尘执，無論如何都會(huì)執(zhí)行default 代碼舍哄。

面試題：
1.switch中允許的數(shù)據(jù)類型：byte，short誊锭，int表悬，char，enum（枚舉）丧靡，String
2.switch的簡化：case執(zhí)行結(jié)果相同蟆沫，語句可以省略，只寫一次温治。

case 1: // 穿透性饭庞，沒遇到break，往下執(zhí)行熬荆。
case 2:
  System.out.println(“ccc”);
  break;

1.3.3 循環(huán)語句

1舟山、for循環(huán)：for(表達(dá)式1;表達(dá)式2;表達(dá)式3){循環(huán)體;}

執(zhí)行順序：執(zhí)行表達(dá)式1，判斷表達(dá)式2卤恳，t就執(zhí)行循環(huán)體累盗，執(zhí)行表達(dá)式3，判斷表達(dá)式2...開始循環(huán)突琳。
常用格式：for（初始化若债；條件；增量）｛循環(huán)體｝

注：
continue：結(jié)束本次循環(huán)拆融，執(zhí)行下一次（跳出循環(huán)體蠢琳，執(zhí)行第三個(gè)表達(dá)式）
break：結(jié)束整個(gè)循環(huán)

注：
1）雙重for和嵌套for，能不用就少用 冠息，復(fù)雜度過高
2）break 在多重循環(huán)中挪凑，只能先跳出最近的for結(jié)構(gòu)孕索。
3）如何跳出最外層for逛艰，利用了label 標(biāo)簽 outer：

outer:for(...){
  for(...){
    break outer;
  }
} //使用不多

4）foreach 用的很多，與迭代器一起說搞旭。

2散怖、while循環(huán)：while(條件){循環(huán)體}

執(zhí)行順序：條件真菇绵，執(zhí)行循環(huán)體；假镇眷，退出循環(huán)咬最。

常用結(jié)構(gòu)：
while(n!=0){...}
while(true){...}

注：
1）如果用 do-while 循環(huán)體， 循環(huán)體最少都要執(zhí)行一次欠动。
2）無限循環(huán)（死循環(huán)）：
while(true){}
for(;true;){}

1.4 數(shù)組

1.4.1 基本概念

數(shù)組：存數(shù)據(jù)用的“容器”永乌，一堆相同類型數(shù)據(jù)的集合

定義：數(shù)據(jù)類型[] 變量名=new 數(shù)據(jù)類型[存儲(chǔ)大小]；

數(shù)組編號：index 索引 具伍，也稱下標(biāo)

訪問數(shù)組元素：數(shù)組名[索引]

例如：

int[] scores = {99,67,81} ;
System.out.println (score[0]); // 得到元素99

數(shù)組在內(nèi)存中原理：
初始化時(shí)翅雏，scores 指向了一個(gè)連續(xù)堆內(nèi)存空間， scores 含有這個(gè)數(shù)組的地址人芽，我們稱為“scores 引用了這個(gè)數(shù)組”望几。所以數(shù)組是引用數(shù)據(jù)類型不是值數(shù)據(jù)類型。而且數(shù)據(jù)開辟的是堆內(nèi)存萤厅，所以需要 jvm 垃圾回收機(jī)制橄抹，來收回空間。在強(qiáng)調(diào)一下惕味，數(shù)組是開辟了一塊連續(xù)內(nèi)存楼誓，在 java 中是屬于引用數(shù)據(jù)類型，這點(diǎn)可能有別于其他語言 名挥， 如 golang慌随。

數(shù)組屬性：數(shù)組的長度 = 數(shù)組名.length
數(shù)組遍歷：索引方式取出所有元素，for 循環(huán)躺同。

例如：

for(int i = 0 ; i <= scores.length ; i++){
  System.out.println(scores[i]);
}

數(shù)組很重要的幾個(gè)點(diǎn)：
1阁猜、數(shù)組是堆內(nèi)存中一塊連續(xù)的內(nèi)存空間。
2蹋艺、因?yàn)槠溥B續(xù)性剃袍，對數(shù)組元素的查找速度是O(1)。
3捎谨、聲明變量是個(gè)引用民效，指向首地址。

1.4.2 數(shù)組常見異常

1.索引越界異常
2.空指針異常：不合適地把數(shù)組名存放的地址釋放
雖然 java 中聲稱沒有指針涛救，其實(shí)在數(shù)組處理中是有指針?biāo)枷氲奈沸稀Ｍㄟ^函數(shù)的形參指向?qū)崊⒌耐粋€(gè)數(shù)組，所以對數(shù)組操作的方法不需要返回值检吆，直接操作原數(shù)組舒萎。

1.4.3 數(shù)組的排序

排序三種基本方法：
1）選擇排序：
從第一個(gè)元素開始，每個(gè)元素與后面的元素比較蹭沛，選出最小的方法在前面臂寝。

public static void sort(int[] a) {
        /*選擇排序*/
        int i,j,t;
        for ( i = 0; i < a.length; i++) {
            for ( j = i + 1; j < a.length; j++) {
                if (a[j]<a[i]) {
                    t = a[i];
                    a[i] = a[j] ; 
                    a[j] = t ;
                }
            }
        }
    }

2）冒泡排序：
相鄰兩個(gè)元素比較章鲤，最大的放在末位，每次循環(huán)少比較一個(gè)元素咆贬。

public static void sort2(int[] a) {
        /*冒泡排序*/
        int i,j,t;
        for ( i = 0; i < a.length-1; i++) {
            for ( j = 0; j < a.length-1-i; j++) {
                if (a[j] > a[j+1]) {
                    t = a[j];
                    a[j] = a[j+1];
                    a[j+1] = t;
                }
            }
        }
    }

3）插入排序：
原理是在一個(gè)排好序的數(shù)列中插入一個(gè)元素败徊。被插入的元素從后往前，逐一與已排好序的最末位元素比較掏缎。

public static void sort3(int[] a ) {
        /*插入排序*/
        int i,j,t;
        for (i = 1;  i < a.length; i++) {
            t = a[i];
            for ( j = i-1; j >= 0 && t < a[j]; j--) {
                a[j+1] = a[j];
            }
            a[j+1] = t ;
        }
    }

注：
數(shù)組中提供的排序API： Arrays.sort(a);
其他排序方法：希爾排序皱蹦，快速排序等
效率問題：冒泡排序性能比較差，自帶排序算法效率最高眷蜈，插入排序略優(yōu)于冒泡

1.4.4 多維數(shù)組

二維數(shù)組：是由多個(gè)一維數(shù)組組成根欧，每一個(gè)一維數(shù)組都是二維數(shù)組的元素。二維數(shù)組的長度就是其中一維數(shù)組的個(gè)數(shù)端蛆。

定義方式：

1. 同一維數(shù)組 int[][] arr = new int[2][3];
2. int[][] = {{1,2},{42,56,8},{10,5,11}}; 這個(gè)二維數(shù)組長度是3 凤粗。

二維數(shù)組的遍歷：嵌套 for 循環(huán)
二維數(shù)組變量名依然存放地址 ：遵循引用數(shù)據(jù)類型原則

注：楊輝三角

              int[][] arr = new int[8][8];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            arr[i][0] = 1;
            if (i >= 2 ) {
                for (int j = 1; j < arr[i].length; j++) {
                    arr[i][j] = arr[i-1][j] + arr[i-1][j-1];
                }
            }
            if (i != 0) {
                arr[i][i] = 1 ;
            }
        }
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            for (int j = 0 ; j <= i ; j++) {
                System.out.print(arr[i][j] + " ");
            }
            System.out.println();
        }

三維數(shù)組：（略）
同理，由多個(gè)二維數(shù)組組成今豆，長度就是二維數(shù)組的個(gè)數(shù)嫌拣。
例如：a[1][3][1] 第二個(gè)二維數(shù)組中的第四個(gè)一維數(shù)組的第二個(gè)元素。

1.4.5 其他

可以調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)進(jìn)行操作呆躲。

1. 數(shù)組的復(fù)制：

int[] a = {1,2,3,4};
int[] b = new int[a.length];
System.arraycopy(a,0,b,0,a.length);
// 參數(shù)：源, 起始點(diǎn), 目的, 拷貝起始點(diǎn), 復(fù)制個(gè)數(shù)

2. 數(shù)組的擴(kuò)容：

a = Arrays.copyOf(a,2*a.length);//new了一個(gè)新內(nèi)存空間

a 數(shù)組擴(kuò)容兩倍長度异逐，復(fù)制給a。本質(zhì)是 這個(gè)方法新開辟了新的內(nèi)存空間插掂。

3. 數(shù)組的位置插入一個(gè)元素：a[index] = 123;

4. String 就是多個(gè) char 組成的一維數(shù)組

5. Scanner s = new Scanner(System.in); s.nextInt(); 鍵盤讀入

1.5 函數(shù)

1.5.1 綜述

在 java 中灰瞻， 函數(shù)也叫方法！
（在其他語言如 golang 中 函數(shù)和方法是有區(qū)別的８ㄉ）

函數(shù)存在的意義：
重復(fù)利用一段代碼 酝润。 每次使用的時(shí)候替換相應(yīng)變量（參數(shù)）即可，達(dá)到減少代碼量重復(fù)使用的目的璃弄。

1.5.2 定義

1要销、 格式

修飾符 返回值類型 方法名（參數(shù)類型 參數(shù)名）｛
  內(nèi)容；return夏块；
｝

例如：public static int XXX(int a,double b){}

2疏咐、 調(diào)用：
方法名（傳遞參數(shù)）；

注：

1. 方法定義參數(shù)是形參脐供，方法調(diào)用是實(shí)參
2. 通常方法名要小寫浑塞，在 main下面并列位置
3. 函數(shù)遇到 return 就結(jié)束了，不會(huì)執(zhí)行后面的代碼

1.5.3 內(nèi)存空間與參數(shù)傳遞

1政己、 簡述 ：內(nèi)存分為堆內(nèi)存和棧內(nèi)存酌壕，堆內(nèi)存通過垃圾回收器 gc 回收空間。棧內(nèi)存，先進(jìn)后出自動(dòng)釋放空間仅孩。即方法結(jié)束托猩，內(nèi)存自動(dòng)清理印蓖。

注：jvm 內(nèi)存空間劃分：

1. 程序計(jì)數(shù)器 ： 線程私有辽慕，cpu 切換時(shí)候找到上次執(zhí)行位置
2. 本地方法棧 ： c++調(diào)用本地方法
3. 虛擬機(jī)棧：所有方法運(yùn)行時(shí)進(jìn)入地方（main方法 壓棧運(yùn)行）
4. 虛擬機(jī)堆：儲(chǔ)存 容器 和 對象，實(shí)際存放對象的內(nèi)存空間赦肃。
5. 方法區(qū)：存放類信息和常量池

2 溅蛉、參數(shù)傳遞問題：
函數(shù)定義時(shí)，接受的傳遞參數(shù)叫形式參數(shù)他宛。main方法調(diào)用函數(shù)的時(shí)候船侧，傳遞的參數(shù)叫做實(shí)際參數(shù)。形式參數(shù)只在函數(shù)內(nèi)部起作用厅各，即使與實(shí)參叫了同樣的名字也不會(huì)改變main中的實(shí)參（只是指的是 基本數(shù)據(jù)類型镜撩， 也就是值類型 ）。這個(gè)問題產(chǎn)生的原因是队塘，方法進(jìn)棧內(nèi)存中運(yùn)行袁梗，而參數(shù)變量只是在棧內(nèi)存中開辟了相應(yīng)的內(nèi)存空間，方法調(diào)用完成后出棧憔古，方法內(nèi)部的形參和其他參數(shù)空間隨機(jī)被清理遮怜。

1.5.4 函數(shù)的遞歸

簡言之，在函數(shù)內(nèi)部調(diào)用自己鸿市。舉一個(gè)階乘運(yùn)算例子：

public class Test{
  public static void main(String[] args){
    System.out.println(func(10));
  }
  public static long func(int n){
    if (n==1)
      return 1;
    return func(n-1)*n;
  }
}

遞歸的內(nèi)存空間原理：利用還是棧的先進(jìn)后出原理锯梁，先壓棧存入10，次函數(shù)未結(jié)束未出棧焰情，再執(zhí)行函數(shù)存入9…直到return 1陌凳，得到返回值1，最里層1空間出棧内舟，12冯遂，12*3…直到返回10！谒获。

1.5.5 方法的重載

java 允許在一個(gè)類中定義多個(gè)同名的方法蛤肌，稱為方法的重載 。

要求：變量個(gè)數(shù)不同 批狱，或變量類型不同（用以區(qū)分）裸准，與返回值類型無關(guān)。

重載只看方法名和參數(shù)列表