javaSE阶段性学习简单总结

1初识 Java

1.1 Java 是什么

Java 是一门面向对象、静态类型、跨平台的高级编程语言。跨平台能力来自 JVM（Java Virtual Machine，Java 虚拟机）：源代码 .java 编译成与平台无关的字节码 .class，再由对应操作系统上的 JVM 解释执行。

1.2 JDK、JRE、JVM 的关系

2数据类型与变量

2.1 两类数据类型

（1）基本数据类型（8 种）

（2）引用数据类型

2.2 变量的声明与赋值

intage=18;doubleprice=9.9;charc='A';booleanok=true;Stringname="张三";// String 是引用类型，双引号包裹

• 局部变量：定义在方法或代码块中，使用前必须手动赋值，没有默认值
• 成员变量：定义在类中，未赋值时自动赋予类型默认值（0 / 0.0 / null / false）

2.3 类型转换

• 自动类型转换（小转大）：byte → short → int → long → float → double，char 可与 int 互通；
• 强制类型转换（大转小）：必须显式写出目标类型，可能丢失精度：int n = (int) 3.99;。
  易错点
  long 字面量要加 L，float 字面量要加 F；两个整数相除结果仍是整数（5 / 2 = 2），想得到小数必须先把其中一个转成 double。

3运算符

3.1 算术运算符

+、-、*、/、%（取余）、++、–

3.2 赋值与复合赋值运算符

=、+=、-=、*=、/=、%=。复合赋值会自动做强制类型转换，例如 short s = 1; s += 1; 编译通过，等价于 s = (short)(s + 1)。

3.3 关系（比较）运算符

==、!=、>、<、>=、<=，运算结果都是 boolean 值。注意比较基本类型用 == 比较值；比较字符串内容必须用 equals()。

3.4 逻辑运算符

3.5 位运算符（了解）

&、|、^（异或）、~（取反）、<<（左移，乘 2 的 n 次方）、>>（右移）、>>>（无符号右移）。

3.6 三元运算符

数据类型 变量=条件?值1:值2;intmax=a>b?a:b;// 求两个数较大值

3.7 运算符优先级

优先级从高到低大致：括号 () → 一元 ++ – ! → 乘除取余 → 加减 → 移位 → 关系 → 相等 → 位与/异或/或 → 逻辑与 → 逻辑或 → 三元 → 赋值。实际开发中不确定时直接加括号，不要依赖记忆优先级。

4程序逻辑控制

4.1 分支结构：if / else if / else

if(条件1){// 条件1成立执行}elseif(条件2){// 条件2成立执行}else{// 以上都不成立执行}

4.2 分支结构：switch

switch(表达式){case值1:// 执行语句break;case值2:// 执行语句break;default:// 兜底分支}

• 表达式支持 byte / short / int / char、枚举、String
• break 跳出 switch；漏写 break 会发生「case 穿透」，从匹配位置依次向下执行
• default 位置不强制在最后，所有 case 都不匹配时执行

4.3 循环结构：for

for(初始化;循环条件;迭代){// 循环体}// 输出 1~5for(inti=1;i<=5;i++){System.out.println(i);}

4.4 循环结构：while 与 do-while

// while：先判断，条件成立再执行while(条件){// 循环体}// do-while：先执行一次，再判断，循环体至少执行一次do{// 循环体}while(条件);

4.5 break 与 continue

• break：立即跳出当前所在的一层循环或 switch
• continue：跳过本次循环剩余语句，直接进入下一次循环判断
• 嵌套循环中两者都只作用于最内层；需要跳出外层循环时可使用带标签的 外层标签: … break 外层标签

5Java 输入输出

5.1 标准输出

System.out.println("输出并换行");System.out.print("输出不换行");System.out.printf("姓名：%s，年龄：%d",name,age);

常用格式符：%d 整数、%f 小数、%s 字符串、%c 字符、%b 布尔

5.2 键盘输入：Scanner

使用 java.util.Scanner 读取控制台输入，使用前必须导包：import java.util.Scanner

importjava.util.Scanner;publicclassInputDemo{publicstaticvoidmain(String[]args){Scannersc=newScanner(System.in);System.out.print("请输入姓名：");Stringname=sc.next();System.out.print("请输入年龄：");intage=sc.nextInt();System.out.println(name+"，"+age+" 岁");sc.close();}}

易错点
nextInt() 之后直接调用 nextLine() 会读到残留的回车换行，导致字符串读空。解决方式：要么统一用 next()，要么在中间补一次 sc.nextLine() 吃掉换行；输入类型与方法不匹配会抛出 InputMismatchException

6方法的使用

6.1方法定义格式

修饰符 返回值类型 方法名(参数列表){// 方法体return返回值;}

publicclassMethodDemo{// 无返回值、无参数方法publicstaticvoidsayHello(){System.out.println("Hello");}// 带参数、带返回值方法：求两个数之和publicstaticintadd(inta,intb){returna+b;}publicstaticvoidmain(String[]args){sayHello();intr=add(3,5);System.out.println(r);}}

6.2 方法的参数与返回值

• 形参：方法定义时括号里的变量；实参：调用方法时传入的具体值；
• 返回值类型为 void 表示方法不返回数据，方法内可以不写 return，或只写 return; 结束方法；
• 返回值类型非 void 时，方法内必须保证所有分支都有 return。

6.3方法重载（Overload）

publicstaticintadd(inta,intb){returna+b;}publicstaticdoubleadd(doublea,doubleb){returna+b;}publicstaticintadd(inta,intb,intc){returna+b+c;}

6.4 方法的参数传递：值传递

Java 只有值传递：

• 基本类型传递的是变量值的副本，方法内修改形参不影响实参；
• 引用类型传递的是地址值的副本，通过形参修改对象内部属性会影响原对象，但把形参重新指向新对象不会影响原引用。

7数组的定义与使用

7.1 什么是数组

数组是相同数据类型元素的有序集合，长度一旦确定不可改变，元素在内存中连续存放，通过下标访问，下标从 0 开始。

7.2 三种定义方式

// 方式一：声明并指定长度，元素自动赋默认值int[]arr1=newint[5];// 方式二：静态初始化，省略长度int[]arr2=newint[]{1,2,3};// 方式三：简化写法int[]arr3={1,2,3,4};

7.3 访问与遍历

arr1[0]=10;// 按下标赋值intx=arr1[0];// 按下标取值intlen=arr1.length;// 长度属性（没有括号）// 普通 for 遍历for(inti=0;i<arr3.length;i++){System.out.println(arr3[i]);}// 增强 for（for-each）遍历，拿不到下标for(intn:arr3){System.out.println(n);}

8类和对象

8.1面向对象思想

面向对象（OOP）把程序看成一个个对象，类是对一类事物的抽象模板，对象是类的具体实例。先描述模板（类），再根据模板创建对象，让对象协作完成功能

8.2 类的定义

类由两部分组成：**成员变量（属性）**描述对象状态，成员方法描述对象行为。

publicclassStudent{// 成员变量（属性）Stringname;intage;// 成员方法（行为）publicvoidstudy(){System.out.println(name+" 在学习");}}

8.3 对象的创建与使用

publicclassTestStudent{publicstaticvoidmain(String[]args){// 1. 创建对象Students=newStudent();// 2. 给属性赋值s.name="张三";s.age=18;// 3. 调用方法s.study();}}

8.4构造方法（构造器）

创建对象时自动调用的特殊方法，用于给属性初始化。方法名与类名完全一致，没有返回值类型。

publicclassStudent{Stringname;intage;// 无参构造方法publicStudent(){}// 有参构造方法publicStudent(Stringname,intage){this.name=name;this.age=age;}}

• 类中不写任何构造方法时，编译器自动提供一个无参构造；
• 一旦手写有参构造，默认无参构造会消失，需要手动补写；
• 构造方法之间可以通过 this(参数) 互相调用。

8.5 this 关键字

this 代表当前对象引用，作用：区分成员变量与同名局部变量（参数和属性重名时，this.属性 表示成员变量）；调用本类构造方法 this(…)。

8.6 封装

封装是面向对象三大特征之一：把属性用 private 隐藏起来，对外提供 public 的 getter / setter 方法，在方法内部校验数据合法性，保护对象内部状态。

privateintage;publicintgetAge(){returnage;}publicvoidsetAge(intage){if(age>=0&&age<=120){this.age=age;}else{System.out.println("年龄不合法");}}

8.6 static 关键字

• 静态成员变量：被所有对象共享，属于类本身，类名直接调用；
• 静态方法：属于类，静态方法中不能直接使用 this，不能直接访问非静态成员；
• 静态代码块：static { … }，类加载时执行一次，常用于初始化静态资源；
• 静态内容优先于对象存在，非静态方法可以直接访问静态成员，反之不行。

9 继承

9.1 什么是继承

多个类存在公共属性和方法时，抽取到父类中，子类通过 extends 关键字继承父类，自动拥有父类非私有成员，达到代码复用、为多态做准备的目的。

classAnimal{Stringname;publicvoideat(){System.out.println("吃东西");}}classDogextendsAnimal{// 自动拥有 name 和 eat()，可再定义自己的成员publicvoidwatchHome(){System.out.println("看家");}}

9.2 继承的规则

• Java 只支持单继承：一个类只能有一个直接父类；支持多层继承（子类 → 父类 → 祖父类）；
• 所有类的根父类是 java.lang.Object；
• 父类 private 成员子类不能直接访问，可通过父类提供的 getter/setter 间接访问；
• 子类构造方法第一行默认调用 super()（父类无参构造）；父类没有无参构造时，必须在子类构造中显式 super(参数)。

9.3 super 关键字

super 指向父类对象引用：

• super.属性：调用父类成员变量；
• super.方法()：调用父类成员方法；
• super(参数)：调用父类构造方法，必须写在子类构造方法第一行。

9.4方法重写（Override）

子类对父类已有方法重新实现，方法名、参数列表、返回值类型（基本类型和 void 必须一致，引用类型可以相同或其子类）保持一致，访问权限不能比父类更严格。重写方法上常加 @Override 注解让编译器校验。
重载 vs 重写（高频辨析）
重载 Overload：同一个类中，方法名相同、参数列表不同，与返回值无关，是编译期行为；重写 Override：子类与父类之间，方法签名一致，是运行期多态的基础。

10 多态

10.1 多态的概念

同一个方法调用，不同对象表现出不同行为，称为多态。通俗理解：父类引用指向子类对象，调用方法时执行的是子类重写后的版本。

10.2 多态的三个前提

多态并不是随便写就能生效的，必须同时满足下面三个条件，缺一不可：

1. 存在继承（或实现）关系：子类必须继承父类，或者实现某个接口，两者之间要有「is-a」的关系。没有继承关系，就谈不上父类引用指向子类对象。
2. 子类重写父类方法：子类需要对父类中已有的方法重新实现（方法签名保持一致）。如果子类没有重写，调用时执行的仍然是父类的版本，多态就体现不出来。
3. 父类引用指向子类对象：也就是「向上转型」，写法形如父类类型 变量 = new 子类类型();。编译期看父类类型，运行期看实际创建的子类对象。

10.3 成员访问特点

10.3向上转型与向下转型

classAnimal{publicvoidspeak(){System.out.println("动物发出声音");}}classDogextendsAnimal{@Overridepublicvoidspeak(){System.out.println("汪汪汪");}}classCatextendsAnimal{@Overridepublicvoidspeak(){System.out.println("喵喵喵");}}publicclassTestPolymorphism{publicstaticvoidmain(String[]args){// 父类引用指向子类对象Animala1=newDog();Animala2=newCat();a1.speak();// 输出：汪汪汪a2.speak();// 输出：喵喵喵}}

运行结果

汪汪汪 喵喵喵

从上面的例子可以看出：a1和a2的编译类型都是Animal，但运行时分别指向Dog和Cat对象，因此调用speak()时执行的是各自子类重写后的版本，这就是「同一个方法调用，不同对象表现出不同行为」。

补充说明

• 成员变量不参与多态：多态只针对方法。通过父类引用访问成员变量时，取到的仍是父类中定义的值。
• 静态方法不参与多态：静态方法属于类本身，编译期就确定了调用目标，不会根据实际对象类型动态绑定。
  

Animala=newDog();a.speak();// 多态：调用 Dog 重写后的 speak()if(ainstanceofDog){Dogd=(Dog)a;// 向下转型，安全d.speak();}

11 抽象类和接口

11.1 抽象类

用 abstract 修饰的类称为抽象类，
abstract 修饰的方法只有方法声明、没有方法体，称为抽象方法。

abstractclassShape{// 抽象方法：没有方法体publicabstractdoublearea();// 抽象类中也可以有普通成员变量和普通方法Stringcolor;publicvoidshow(){}}classCircleextendsShape{privatedoubler;@Overridepublicdoublearea(){returnMath.PI*r*r;}}

• 抽象类不能直接 new 对象，必须由子类继承；
• 子类继承抽象类后，必须重写父类所有抽象方法，否则子类也得声明为抽象类；
• 抽象类可以有构造方法，供子类创建对象时调用父类初始化。

11.2 接口

接口是一种行为规范，用 interface 定义，类通过 implements 实现接口

interfaceSwim{// 常量：默认 public static finalintLEVEL=1;// 抽象方法：默认 public abstractvoidswim();}classDuckimplementsSwim{@Overridepublicvoidswim(){System.out.println("鸭子游泳");}}

• 接口成员变量默认 public static final，成员方法默认 public abstract；
• 一个类可以实现多个接口，弥补 Java 单继承的限制；
• 接口之间可以多继承（interface B extends A, C）；
• JDK 8 之后接口允许有 default 默认方法和 static 静态方法。

11.3 抽象类 vs 接口

12 字符串 String 类

12.1 String 的特点

java.lang.String 表示字符串，不可变：字符串对象一旦创建，内容不能修改，每次拼接、替换都会生成新的 String 对象。

12.2 创建字符串的两种方式

Strings1="abc";// 字符串常量池Strings2=newString("abc");// 在堆中创建新对象

12.3 常用方法

13 异常

13.1 异常的概念

异常：程序执行过程中发生的一种特殊情况或错误状态，它打断了程序的正常流程，需要特别处理。
代码写得再完善，运行时也难免出现问题，有些问题很难靠代码提前控制，比如：数据格式不对、网络不通畅、内存报警等。在 Java 中，把程序执行过程中发生的不正常行为称为异常。

13.2 异常体系

.3 五个关键字：try / catch / finally / throw / throws

13.3 五个关键字：try / catch / finally / throw / throws

• try：包裹可能出错的代码；
• catch：捕获并处理指定类型异常；多个 catch 从小到大（子类在前，父类在后）；
• finally：无论是否异常都会执行，常用于释放资源；
• throw：方法内部手动抛出异常对象；
• throws：方法签名上声明可能抛出的受检异常，交给调用者处理。

publicstaticintdivide(inta,intb)throwsArithmeticException{if(b==0){thrownewArithmeticException("除数不能为 0");}returna/b;}publicstaticvoidmain(String[]args){try{intr=divide(10,0);}catch(ArithmeticExceptione){System.out.println("捕获异常："+e.getMessage());}finally{System.out.println("资源清理");}}

13.4 自定义异常类

实现步骤：
1.自定义异常类，继承 Exception（受查异常）或 RuntimeException（非受查异常）。
2.实现一个带有 String 参数的构造方法。

// 1. 自定义异常类classUserNameExceptionextendsException{publicUserNameException(Stringmessage){super(message);}}classPasswordExceptionextendsException{publicPasswordException(Stringmessage){super(message);}}// 2. 业务逻辑类publicclassLogIn{privateStringuserName="admin";privateStringpassword="123456";// 声明可能抛出的异常publicvoidloginInfo(StringuserName,Stringpassword)throwsUserNameException,PasswordException{if(!this.userName.equals(userName)){thrownewUserNameException("用户名错误！");}if(!this.password.equals(password)){thrownewPasswordException("密码错误！");}System.out.println("登录成功");}publicstaticvoidmain(String[]args){LogInlogin=newLogIn();try{login.loginInfo("admin111","123456");}catch(UserNameExceptione){e.printStackTrace();}catch(PasswordExceptione){e.printStackTrace();}}}

14 常用工具类介绍

14.1 Object 类

所有类都直接或间接继承 Object，常用方法：

• toString()：返回对象字符串描述，建议重写后输出属性信息；
• equals(Object obj)：默认比较地址，类中通常按业务重写为比较内容；
• hashCode()：返回对象哈希码；
• getClass()：获取运行时类对象。

14.2 Math 类

全部为静态方法，直接 Math.方法名() 调用：

14.3 Random 类

Randomr=newRandom();intn=r.nextInt(100);// 生成 0~99 的整数doubled=r.nextDouble();// [0.0, 1.0) 小数

14.4 Arrays 工具类

专门操作数组的工具类，常用静态方法：

• Arrays.sort(arr)：升序排序；
• Arrays.binarySearch(arr, key)：二分查找（要求先排序）；
• Arrays.toString(arr)：数组转字符串输出；
• Arrays.copyOf(arr, newLength)：数组复制并指定新长度；
• Arrays.fill(arr, value)：用指定值填充整个数组。

14.5 日期时间类

java.util.Date 表示某一时刻；SimpleDateFormat 用于日期与字符串之间格式化转换。JDK 8 推荐使用新的 LocalDate、LocalTime、LocalDateTime、DateTimeFormatter，线程安全、API 更清晰。