一、Java概述 1、Java三大塊（三個不同的版本） Java的三個版本Java ME、Java SE、Java EE，並不是分隔的單獨的三大塊，從學習的角度來說，它們的關係類似於基礎、進階、高級，但也不完全是這個關係，通常學習都是先學習Java SE，然後再決定學習Java ME、Java EE ...
一、Java概述
1、Java三大塊（三個不同的版本）
Java的三個版本Java ME、Java SE、Java EE，並不是分隔的單獨的三大塊，從學習的角度來說，它們的關係類似於基礎、進階、高級，但也不完全是這個關係，通常學習都是先學習Java SE，然後再決定學習Java ME、Java EE或者其他Java方向。
- Java SE：Java標準版，這是學習java的入門和基礎，包含的Java語言本身以及常用的API和庫，通常只有學了Java SE，才會去考慮選擇Java的學習方向，Java ME、Java EE或者其他Java方向。
- Java EE：Java企業版，這是在Java SE的基礎上添加了一系列的API和庫，這些API和庫都是為了方便企業級應用的開發而設計的，所以Java EE其實就是面向企業級應用的Java版本。
- Java ME：Java微型版，也是Java SE的瘦身版，是專門針對嵌入式設備開發的一個版本。這也是“最小”的一個版本，之所以放在最後說，是因為這個版本並沒有流行起來，如果沒有特殊的需要，不建議學習這個版本。
2、Java跨平臺特性
Java有許多的特性，但它的跨平臺特性尤為重要，是非常重要的一個特性，也是以後深入學習Java非常重要的一個點。顧名思義，Java跨平臺特性指的是同一個Java程式可以在編譯一次之後可以運行在Windows系統或Linux系統等不同的平臺上。我們知道，不同系統執行程式指令時的原理是不同的，所以同一個程式的編譯版本是不可能直接運行在不同的系統的，Java為瞭解決這個問題，另外開發出了一個Java虛擬機，即JVM（Java Virtual Machine），由此，Java程式不需要直接和系統本身打交道，而是運行在JVM之上，所以運行Java程式之前只需要先安裝好對應系統的JVM，然後就能將Java程式運行起來，這樣就解決了Java跨平臺的問題。但是，因為不同平臺的原理不同，所以不同的平臺需要安裝不同版本的JVM，比如Windows版本或Linux版本等，但是需要註意的是JVM並不是單獨存在，即JVM並不能單獨安裝，通常，它是包含在了JDK（Java開發工具包）中，所以想要運行Java程式，平臺上需要先安裝對應版本的JDK。
3、JDK、JRE、JVM
JDK（Java Development Kit，Java開發工具包）是Java開發所必須的工具包，平常所說的Java版本其實就是JDK的版本，如當提到Java14和JDK14，其實都是一樣的。JRE（Java Runtime Environment，Java運行時環境），其實想要運行一個Java程式，並不需要完整的JDK，只需要有JRE即可，而JRE是可以單獨下載安裝的。JDK、JRE和JVM之間的關係其實是包含關係，JDK包含了JRE（所以JRE的體積小於JDK），而JRE又包含了JVM，因為Java程式最終是要運行在JVM上的，而JVM又不能單獨安裝，所以運行Java程式最少也要安裝一個JRE，當然，安裝了JDK肯定也是能運行Java程式的。其實如果安裝了JDK的話，可以發現JDK的安裝目錄下有一個jre的目錄，其實它就是JRE，當某個軟體需要用到JRE時，而它又沒有JRE或者JRE版本不對或者因為其他原因受限不能使用自帶的JRE，就可以將對應版本JDK的這個jre目錄拷貝過去直接使用。
4、Java面向對象編程
Java是一門純面向對象的編程語言，這是很特別的，至少對於我這樣先學習Python再回去學習Java的人來講是特別的，Java中沒有單獨寫一個函數來執行的概念，Java中所有需要執行的代碼都是從一個類開始的，哪怕只是一個簡單的hello world列印也需要先有一個類才能執行。
5、Java編譯與執行
包含Java源代碼的“.Java”文件需要經過編譯之後生成對應的特殊的“.class”位元組碼文件才能放入JVM中執行，在編譯的過程中會檢查源代碼的語法，如果發現語法錯誤就會報編譯錯誤。但需要註意，不同於C、C++等語言，生成的“.class”文件是特殊的位元組碼文件，而不是二進位碼文件，是不能直接運行在操作系統上的，其實，這個“.class”位元組碼文件如果是二進位文件的話就不需要到JVM中執行了，可以直接由對應的系統來執行了。Java程式的編譯（只語法檢查，不進行運算）其實使用的是JDK中自帶的一個“javac.exe”程式來進行的，這個exe程式也就是Java程式的編譯器。使用的時候可以在DOS中執行“javac yourfile.java”命令來編譯你的“.Java”程式文件。
編譯好的“.class”位元組碼文件也可以使用JDK中自帶的java.exe來執行，例如，想要執行位元組碼文件“A.class”，可以在DOS中執行命令“java A”，其中A既是文件名，也是類名，因為此文件中有一個與文件名同名的類，而且編寫java程式時，這個類名和也必須文件名一樣，所以稱其為類名或者文件名都一樣。
6、classpath環境變數
學習Java時，我們通常會在電腦的環境變數中添加一個名為classpath的環境變數，因為在執行Java程式時通常會用到它。使用java.exe執行“.class”位元組碼文件時，會先啟動JVM，然後JVM再啟動ClassLoader搜索對應的“.class”文件，如果沒有配置classpath環境變數，則從當前目錄下搜索“.class”文件，如果配置了classpath，則只會從classpath指定的路徑下搜索，也就是說，classpath其實是專門給JVM中的ClassLoader使用的。當然，是可以給classpath指定多個路徑的，只需要使用分號分隔開即可，通常，classpath最少也需要配置當前路徑，即配置成“.;”，點號則表示當前路徑。
二、基礎語法
1、hello world程式
println和print的區別在於，前者列印輸出之後會自動換行，而後者不會自動換行，我們通常使用的是前者。
//定義一個公開的類 public class HelloWorld{ // 定義一個程式的主方法，也是程式的入口， // 並且這個方法的寫法也是固定的，除了args可以變外，其他的都不能有任何改動，語法規定就必須寫成這樣 public static void main(String[] args){ // java的語句是以分號標識一個語句的結束 // 並且在方法之外類以內的範圍是不可以編寫java語句的，但是可以聲明變數 System.out.println("Hello World!"); } }
2、註釋
Java中註釋的寫法有三種：
- 單行註釋：以雙斜杠//開頭的內容。
- 多行註釋：被包含在/*和*/之間的內容。
- 文檔註釋：被包含在/**和*/之間的內容，並且如果有多行，則中間的每行都以星號*開頭。
// 這是單行註釋 /* 這是多行註釋 這是多行註釋 這是多行註釋 ... */ /** * 這是javadoc註釋 * 寫成這樣的註釋會被javac.exe解析為幫助文檔 * ... */
3、文件中class類的定義
在一個文件中定義類時，應註意並遵循以下幾點：
- 一個java文件中可以定義多個class，但是編譯時每個class會單獨生成一個對應的“xxx.class”位元組碼文件。
- 一個java文件中public的class不是必須的。
- 一個java文件中最多只能定義一個public類，如果一個java文件中定義的有public的類，那麼這個類的名稱必須和文件名相同。
- 每個類都可以編寫main入口方法（不只是public類），運行時只需要執行“java YourClassName”即可，在執行這個命令時會自動調用main方法，此時，如果這個類你沒有定義main方法，那麼就會報錯。
4、標識符
通常，可以由程式員自己定義的名稱就稱之為標識符，在Java中定義標識符時應當註意以下幾點：
- 一個合法的標識符只能由數字、字母、下劃線和美元符組成，不能有其他的特殊符號。
- 標識符不能以數字開頭。
- 標識符嚴格區分大小寫。
- 關鍵字不能做標識符。
- 理論上無長度限制，但是最好不要太長。
- 標識符常見命令規範：
- 見名知意。
- 遵守駝峰命名方式。
- 類名和介面名：首字母大寫，後面每個單詞首字母大寫。
- 變數名和方法名：首字母小寫，後面每個單詞首字母大寫。
- 常量名：全部大寫，單詞之間使用下劃線隔開。
5、字面值
字面值，顧名思義，其實就是字面上我們看見的值，其實就是數據本身的直觀表示，比如“int a = 10;”，其中10這個數字就是一個字面值，在程式中，可以使用的字面值類型包括整型、浮點型、布爾型、字元型、字元串型。
true/false為布爾型的字面值，這裡需要註意，雖然底層false的值存儲的是0，但是不允許給布爾型的變數直接賦值1或0，如“boolean flag = 0”則會報錯。
使用雙引號括起來的內容為字元串型的字面值，使用單引號括起來的單個字元（如'a'、'字'等）為字元型的字面值，需要註意的是，Java中是不允許給一個變數賦予空字元的，如“char a = ''”則會報錯。
整數的數字字面值預設為int類型，如果想要聲明某個數字字面值為long類型，則需要在數字末尾添加l或L（推薦使用大寫的L）。
浮點的數字字面值預設為double類型，如果想要聲明某個浮點數字為float類型，則需要在數字末尾添加f或F。
6、變數
記憶體空間：變數其實就是表示記憶體中的一塊空間，而這塊空間有對應的數據類型、名稱和字面值（數據），即變數包含三個部分：數據類型、名稱和字面值（數據）。
聲明定義：變數的聲明定義使用格式為“數據類型 變數名”，給變數賦值的格式為“變數名=字面值”，在聲明定義一個變數的同時，也可以給它賦值，如“數據類型 變數名=字面值”。
變數值：變數的值是可以改變的，但前提是賦值或改變之後的數據值必須和定義時聲明的數據類型一致，需要註意改變值的時候改變的是原先那塊記憶體空間的值，而不是另起一塊記憶體空間。
變數訪問：變數在賦值之前是不可以訪問的，因為在沒有賦值之前，這個變數對應的記憶體空間實際上還沒有開闢出來，自然就無法訪問了。
就近原則：在同一作用域中，變數名不能重名，即不能重覆聲明定義，但是能重新賦值。對於在不同作用域中的重名的變數，Java遵循“就近原則”進行訪問。
局部變數：在方法體中的變數可以稱之為局部變數，因為方法體中的Java語句是自上而下順序執行的，所以對於局部變數的聲明和定義是有順序關係的。
成員變數：在方法體之外、類體之內的變數稱之為成員變數，對於成員變數的聲明定義是沒有順序關係的，並且對於方法體之外、類體之內的空間除了可以定義變數之外是不能定義其他Java語句的。
7、基本數據類型
Java中數據類型一般分為基本數據類型和引用數據類型，比如字元串、實例對象就屬於引用數據類型，而基本數據類型則分為8中四類：
- 整數型：byte(1個位元組)、short(2個位元組)、int(4個位元組)、long(8個位元組)。預設值為0。
- 浮點型：float(4個位元組)、double(8個位元組)。預設值為0.0。
- 布爾型：boolean(1個位元組)。預設值為false（在c語言中，1是true，0是false）。
- 字元型：char(2個位元組)。預設值為\u0000（不是字元0，也不是空格，而是空白字元）。
可以發現，對於基本數據類型的預設值，遵循“一切向0看齊”。但需要註意的是，預設值是對於成員變數來說的，成員變數在生命定義後即使沒有給它賦值也是可以訪問的，因為系統會自動給它賦予一個預設值，但是局部變數是沒有預設值的，當你訪問一個沒有被賦值的局部變數時則會編譯報錯。
8、UTF-8編碼
Java預設採用的編碼格式是Unicode，但在實際開發中通常採用的是UTF-8編碼，可以理解為Unicode是一種可以容納所有國家語言的編碼方式的統稱，即只要可以容納所有國家的語言的編碼方式都可以叫Unicode，而UTF-8則是Unicode實現方式中的一種，其他實現Unicode的編碼方式還有UTF-16、UTF-32等。
9、不同進位的數字表示
Java中數字的表示預設是以十進位的方式表示，對於八進位的數字則以0開頭表示，如010表示十進位的8，對於十六進位的數字則以0x開頭表示，如0x10表示十進位的16。
不同進位之間的數字是可以直接進行運算的，但是最終的結果則是以十進位的方式來進行表示的。
10、基本數據類型之間的互相轉換
Java的8種基本數據類型之間，除了布爾類型之外，其他的數據類型都是可以互相轉換的，但是需要在進行轉換時需要註意它們各自的取值範圍和“容量”大小關係，避免發生精度損失的情況。
7種數據類型的“容量”大小關係為：byte < short = char < int < long < float < double。這裡需要註意的是，long類型雖然是8個位元組，float類型和double類型是4個位元組和8個位元組，但由於long類型屬於整數類型，float類型和double類型屬於浮點數類型，所以在“容量”的大小關係判斷上，應該是long類型小於float類型和double類型的。對於short類型和char類型，它們雖然都是2個位元組，但是由於char類型沒有符號位，所以char類型可以表示更大的正整數。
小“容量”到大“容量”之間的轉換可以由系統自動完成，稱之為自動類型轉換，如“long m = 10”，其中10為int類型，運行時將自動轉換為long類型。而反過來，大“容量”到小“容量”之間的轉換，則需要程式員添加強制類型轉換符，稱之為強制類型轉換，需要註意的是強制類型轉換存在精度損失的風險，請謹慎使用，如“int n = (int)10L”，其中10L為long類型，“(int)”為強制類型轉換符，表示將10L強制轉換為int類型，此時如果轉換的值的範圍超過了int類型的取值範圍，強制轉換之後將發生精度損失。
當多種不同類型的數據進行運算時，系統會自動將小“容量”的數據轉換為表達式中“容量”最大的那個數據的相同“容量”之後再進行運算。
數據類型之間的轉換原理：對於小“容量”到大“容量”之間的轉換，不足的位元組數在左邊補上相應位數的0即可，而大“容量”到小“容量”之間的轉換，則從左邊開始直接“砍掉”多出的位元組數，剩下的內容就是最終的值。
自動類型轉換示例：如“int i = 123”中123字面值預設就是int類型，賦值給變數i時就不需要轉換，但是“long j = 123”中123是int類型，賦值給j時存在類型轉換，將j自動轉換為long類型。而“long j = 2147483648”則會出錯，因為2147483648被當成int類型處理，但是int類型的取值範圍為-2147483648~2147483647，2147483648已經超出了int類型的取值範圍，所以編譯報錯，此時需要指定2147483648為long類型才能正確編譯“long j = 2147483648L”。
11、自增和自減運算
算術運算符有兩個單目運算符，自增++和自減--，表示將變數進行加1和減1操作。但是如果此時有賦值操作，則需要註意，如果自增或自減在變數之後，則先進行賦值操作，再進行自增或自減操作，如“int m = 10; int n = m++;”中n的值為10，而m的值為11，如果自增或自減在變數之前，則先進行自增或自減操作，再進行賦值操作，如“int m = 10; int n = ++m;”中n的值為11，m的值也為11。
12、邏輯運算符（布爾運算符）
邏輯運算符兩邊的運算元都必須是布爾類型，並且運算結果也是布爾類型。
- &：邏輯與，兩邊的運算元都是true，結果才是true。
- |：邏輯或，兩邊的運算元只要有一個是true，結果就是true。
- !：邏輯取反，是一個單目運算符，!true就是false，!false就是true。
- ^：邏輯異或，兩邊的運算元只要不一樣就為true，一樣就是false。
- &&：短路與，與邏輯與的運算結果是相同的，只不過存在短路現象，左邊的運算元為false時，就不會去執行右邊的運算元了。
- ||：短路或，與邏輯或的運算結果是相同的，只不過存在短路現象，左邊的運算元為true時，就不會去執行右邊的運算元了。
註意：&邏輯與等不是短路的運算符，會將兩邊的運算元都運算一次之後才出結果，不會發生短路現象。
13、三元運算符
語法為：布爾表達式 ? 表達式1 : 表達式2
當布爾表達式的結果為真時，選擇表達式1作為整個表達式的執行結果，當布爾表達式的結果為假時，選擇表達式2作為整個表達式的執行結果。但註意，這隻是個表達式，並不是完整的Java語句。
三、流程式控制制
1、if語句
// 第一種 if(布爾表達式){ java 語句; ... } // 第二種 if(布爾表達式){ java 語句; ... }else{ java 語句; ... } // 第三種 if(布爾表達式){ java 語句; ... }else if{ java 語句; ... }else if{ ... } // 第四種 if(布爾表達式){ java 語句; ... }else if{ java 語句; ... }else if{ ... }else{ java 語句; ... }
註意，如果大括弧中如果只有一條Java語句，那麼這個大括弧是可以不用寫的（不推薦），但同時也就意味著如果這個if語句之後沒有大括弧，卻有多個Java語句，那麼只有第一個Java語句會被作為if語句的條件執行語句，其他的語句則是與if語句平行的語句。
2、switch語句
// 正常語法 switch(int或String類型的字面值或變數){ case int或String類型的字面值或變數: java語句; ... break; case int或String類型的字面值或變數: java語句; ... break; ... default: java語句; ... } // case合併語法 switch(int或String類型的字面值或變數){ // 直接將多個case寫在一起即可 case int或String類型的字面值或變數:case int或String類型的字面值或變數: java語句; ... break; case int或String類型的字面值或變數: java語句; ... break; ... default: java語句; ... }
// 語法 for(初始化表達式; 布爾表達式; 更新表達式){ // 需要重覆執行的代碼片段，也稱為迴圈體 Java語句; }
註意，初始化表達式、布爾表達式、更新表達式都不是必須的，但是括弧中的兩個分號是必須的，不能少。
執行步驟：
- 先執行初始化表達式，並且該表達式只執行一次。
- 判斷布爾表達式的結果是true還是false，如果是false，則退出迴圈；如果是true，則執行迴圈體。
- 執行更新表達式式。
- 重新開始第二步。
4、while迴圈和dowhile迴圈
// 語法 while(布爾表達式){ 迴圈體; }
執行步驟：判斷布爾表達式的結果，如果結果為true則執行迴圈體，否則退出迴圈，然後反覆執行這一步驟。
// 語法 do{ 迴圈體; }while(布爾表達式); // 這裡的分號不要忘記了
特點：dowhile結構的特點是迴圈體至少會執行一次。
5、break和continue
