java基礎

配置

• 安裝後配置環境
  PATH, jdk下bin目錄提供給操作系統尋找到Java命令工具的路徑。
  JAVA_HOME, 全大寫jdk安裝目錄，提供給其它基於java的程序使用
  CLASSPATH, 提供程序運行期尋找所需資源的路徑。最好在classpath前面始終保持.;在windows裏面.表示當前路徑。

• PATH環境變量。
  作用是指定命令搜索路徑，在命令行下面執行命令如javac編譯java程序時，它會到PATH變量所指定的路徑中查找看是否能找到相應的命令程序。我們需要把jdk安裝目錄下的bin目錄增加到現有的PATH變量中，bin目錄中包含經常要用到的可執行文件如javac/java/javadoc等待，設置好PATH變量後，就可以在任何目錄下執行javac/java等工具了。

• CLASSPATH環境變量。
  作用是指定類搜索路徑，要使用已經編寫好的類，前提當然是能夠找到它們了，JVM就是通過CLASSPATH來尋找類的。我們需要把jdk安裝目錄下的lib子目錄中的dt.jar和tools.jar設置到CLASSPATH中，當然，當前目錄“.”也必須加入到該變量中（強制java解釋器在當前路徑搜索Java類）。

• CLASSPATH環境變量作用
  CLASSPATH是javac編譯器的一個環境變量。它的作用與import、package關鍵字有關。當你寫下improt java.util.時，編譯器面對import關鍵字時，就知道你要引入java.util這個package中的類；但是編譯器如何知道你把這個package放在哪裏了呢？所以你首先得告訴編譯器這個package的所在位置；如何告訴它呢？就是設置CLASSPATH啦 :) 如果java.util這個package在c:/jdk/ 目錄下，你得把c:/jdk/這個路徑設置到CLASSPATH中去！當編譯器面對import java.util.這個語句時，它先會查找CLASSPATH所指定的目錄，並檢視子目錄java/util是否存在，然後找出名稱吻合的已編譯文件（.class文件）。如果沒有找到就會報錯！CLASSPATH有點像c/c++編譯器中的INCLUDE路徑的設置哦，是不是？當c/c++編譯器遇到include 這樣的語句，它是如何運作的？哦，其實道理都差不多！搜索INCLUDE路徑，檢視文件！當你自己開發一個package時，然後想要用這個package中的類；自然，你也得把這個package所在的目錄設置到CLASSPATH中去！CLASSPATH的設定，對JAVA的初學者而言是一件棘手的事。所以Sun讓JAVA2的JDK更聰明一些。你會發現，在你安裝之後，即使完全沒有設定CLASSPATH，你仍然能夠編譯基本的JAVA程序，並且加以執行。

• JAVA_HOME環境變量。
  它指向jdk的安裝目錄，Eclipse/NetBeans/Tomcat等軟件就是通過搜索JAVA_HOME變量來找到並使用安裝好的jdk。

• 示例：
  CLASSPATH= .;%JAVA_HOME%/lib/dt.jar;%JAVA_HOME%/lib/tools.jar
  JAVA_HOME = C:/Program Files/Java/jdk1.5.0
  PATH = %JAVA_HOME%/bin;%JAVA_HOME%/jre/bin

java程序運行過程

• Compile, 編譯，將代碼翻譯成計算機認識的字節碼;
• ClassLoader類加載，爲執行程序尋找和裝載所需的類
• 字節碼(byte-code)校驗，保證代碼安全性
  功能是對 class 文件的代碼進行校驗，保證代碼的安全性。
  Java 軟件代碼在實際運行之前要經過幾次測試。JVM 將代碼輸入一個字節碼校驗器以測試代碼段格式並進行規則檢查－－檢查僞造指針、違反對象訪問權限或試圖改變對象類型的非法代碼。
  注意所有源於網絡的類文件都要經過字節碼校驗器
  字節碼校驗器對程序代碼進行四遍校驗，這可以保證代碼符合JVM 規範並且不破壞系統的完整性。如果校驗器在完成四遍校驗後未返回出錯信息，則下列各點可被保證：

• 類符合JVM規範的類文件格式
• 無訪問限制異常
• 代碼未引起操作數棧上溢或下溢
• 所有操作代碼的參數類型將總是正確的
• 無非法數據轉換髮生，如將整數轉換爲對象引用
• 對象域訪問是合法的

• 解釋(Interpreter)，JIT(Just In Time Java即時編譯)

機器(計算機)也不能認識class文件(JVM認識class文件)，還需要被解釋器進行解釋，或者通過即時編譯爲本地機器碼，機器才能最終理解我們要表達的東西。（Java理論上慢的原因，解釋性語言，要在Runtime時進行解釋才能被機器識別）

java的三大特性

a),虛擬機Java Virtual Machine相當於一個運行平臺，約相當於JRE
是什麼？真實機器中軟件模擬實現的一種想象的機器，爲不同的硬件平臺提供一種編譯java代碼的技術規範，改規範使java軟件獨立於平臺，因爲編譯時相當於虛擬機這樣的一般機器。
有什麼？Java虛擬機有自己完善的硬體架構，如處理器、堆棧、寄存器等，還具有相應的指令系統。JVM屏蔽了與具體操作系統平臺相關的信息，使得Java程序只需生成在Java虛擬機上運行的目標代碼（字節碼），就可以在多種平臺上不加修改地運行。通過對中央處理器（CPU）所執行的軟件實作，實現能執行編譯過的Java程序碼（Applet與應用程序）。
作爲一種編程語言的虛擬機，實際上不只是專用於Java語言，只要生成的編譯文件符合JVM對載入編譯文件格式要求，任何語言都可以由JVM編譯運行。
能幹什麼？
1） 通過ClassLoader尋找和裝載class文件
2） 解釋字節碼成爲指令並執行，提供class文件的運行環境
3） 進行運行期間的垃圾回收
4） 提供與硬件交互的平臺，由虛擬機屏蔽軟硬件的不同
b),垃圾回收
什麼是垃圾？程序運行過程中，存在分配了但是不再被需要的情況，那麼這些內存對於程序來講就是垃圾。
什麼是垃圾回收？對不在需要的已分配的內存取消分配，也就是釋放內存。
java的垃圾回收？在其他語言中，取消分配是程序員的責任。java中提供一種系統級線程跟蹤內存分配，從而可以自動檢查和釋放不在需要的內存。
什麼是內存泄露？程序運行期間所佔用的內存一直往上漲，很容易造成系統資源耗盡而降低性能或崩潰。
幾點提示：1，java裏面垃圾回收是一個自動的系統行爲，程序員不能控制垃圾回收的功能和行爲。比如垃圾回收什麼時候開始，什麼時候結束，還有到底哪些資源需要回收，都是程序員不能控制的。2，有一些垃圾回收相關的方法，比如System.gc();記住一點，調用這些方法僅僅在通知垃圾回收程序，至於垃圾回收程序允不允許，什麼時候運行時無法控制的。3，程序員可以通過設置對象爲null來標誌某個對象不再需要了，這只是表示這個對象可以被回收，並不表示馬上被回收。
c),代碼安全
1),編譯期間加粗，部分問題編譯期間會被發現，無法通過。
2),通過編譯後，在類加載時，還會進行類加載檢查，把本機上的類和網絡資源類相分離，在調入類的時候進行檢查，因而可以限制任何“特洛伊木馬”的應用。
3），類加載後，在運行前，還會進行字節碼校驗，來判斷你的程序時安全的。
4),如果你的程序在網絡運行，還有沙箱(Sand Box)的保護。

沙箱就是如果你的程序沒有獲得授權，只能在沙箱限定的範圍內運行時不能夠訪問本地資源的，從而保證安全性。

數據類型

數據類型：8種基本類型，4種整型，2種浮點型，1種表示Unicode編碼的字符單元的字符型，1種表示真值的布爾型
整型：int(4字節),short(2字節),long(8字節),byte(1字節)(Java的整型範圍與運行java代碼的機器無關，這和c/c++不一樣，不會因爲32位機器和64位機器而導致字節的長度不同)

• tip1
  長整型有一個後綴L，十六進制前綴0x，八進制前綴0，java7開始前綴0b可以寫二進制數，還可以再數字前面加下劃線如1_000_000表示100萬。
• tip2
  浮點型，float數值有一個後綴F，沒有後綴的默認爲double類型。也可以用後綴D表示double類型。3個特殊的浮點數，正窮(Double.POSITIVE_INFINITY)，負無窮(Double.NEGATIVE_INFINITY)，非數字(Double.NaN)。
• tip3
  強烈建議不要再程序中使用char類型

字符串

• 空串和Null串
• 判斷是否爲空：
  if(str.length==0)(可能會產生異常，如果str=null) 或 if(“”.equals(str))
• 判斷是否爲null:
  if(str==null)
• 判斷既不爲空也不爲null:
• if(str!=null && str.length!=0)

輸入輸出

• 標準輸出：System.out
• 標準輸入：Scanner in

Scanner in = new Scanner(System.in);
System.out.println("What is your name?");
String name = in.nextLine(); //輸入一行
String firstname = in.next();//讀取一個單詞以空白符分隔

System.out.println("How old are you?");
int age = in.nextInt();//讀取一個光整數

數組

• 數組是什麼？有什麼用？怎樣使用？
  數組是一種數據結構，用來存儲同一類型值的集合。通過整型下標可以訪問數組中的每一個值。
  一旦創建了數組就不能再改變它的大小，如果要經常擴容的話就需要使用數組列表ArrayList

• 循環的2種方式

for(int element:a)
for(int i=0;i<a.length;i++)

• 數組初始化及匿名數組

int a[] = new int[2];    //默認爲0,如果是引用數據類型就爲null，boolean類型就爲false
int b[] = new int[] {1,2,3,4,5};    
int c[] = {1,2,3,4,5};

• 匿名數組：new int[] {1,2,3,4};

• 數組分析(thinking in java)
  有兩方面的問題將數組與其他集合類型區分開來：效率和類型。對於Java 來說，爲保存和訪問一系列對象
  （實際是對象的句柄）數組，最有效的方法莫過於數組。數組實際代表一個簡單的線性序列，它使得元素的訪問速度非常快，但我們卻要爲這種速度付出代價：創建一個數組對象時，它的大小是固定的，而且不可在那個數組對象的“存在時間”內發生改變。

• 數組拷貝:Arrays.copyOf();可以用於數組擴容

• 數組排序:Arrays.sort()