Java面向对象教程.docx
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Java面向对象教程
Java面向对象教程
第1章变量的生命周期、作用域和参数传递
1.1静态变量、静态方法与实例变量
通过static修饰符来修饰类的静态变量、静态方法、实例变量和代码块。
用static修饰的成员变量表示静态变量，可以直接通过类名来访问。
用static修饰的成员方法表示静态方法，可以直接通过类名来访问。
用static修饰的程序代码块表示静态代码块，当Java虚拟机加载类时，就会执行该代码块。
被static所修饰的成员变量和成员方法表明归某个类所有，它不依赖于类的特定实例，被类的所有实例共享。
只要这个类被加载，Java虚拟机就能根据类名在运行时的方法区内定位到它们。
1.1.1静态变量
类的成员变量有两种：
一种是被static修饰的变量，叫类变量或静态变量；另一种是没有被static修饰的变量，叫实例变量。
静态变量和实例变量的区别如下：
静态变量在内存中只有一个拷贝，运行时Java虚拟机只为静态变量分配一次内存，在加载类的过程中完成静态变量的内存分配。
可以直接通过类名访问静态变量。
对于实例变量，每创建一个实例，就会为实例变量分配一次内存，实例变量可以在内存中有多个拷贝，互不影响。
Java语言不支持不属于任何类的全局变量，静态变量提供了这一功能，它有如下两个作用：
能被类的所有实例共享，可作为实例之间进行交流的共享数据。
如果类的所有实例都包含一个相同的常量属性，可把这个属性定义为静态常量类型，从而节省内存空间。
1.1.2静态方法
1.1.3静态方法main
1.1.4静态代码块
1.1.5静态变量和实例变量的生命周期
静态变量和实例变量。
两者的区别在于：
类的静态变量在内存中只有一个，Java虚拟机在加载类的过程中为静态变量分配内存，静态变量位于方法区，被类的所有实例共享。
静态变量可以直接通过类名被访问。
静态变量的生命周期取决于类的生命周期，当加载类的时候，静态变量被创建并分配内存，当卸载类的时候，静态变量被销毁并撤销所占用的内存。
类的每个实例都有相应的实例变量。
每创建一个类的实例，Java虚拟机就会为实例变量分配一次内存，实例变量位于堆区中。
实例变量的生命周期取决于实例的生命周期，当创建实例的时候，实例变量被创建并分配内存，当销毁实例的时候，实例变量被销毁所占内存。
1.2局部变量的生命周期及作用域
当Java虚拟机调用一个方法时，会为这个方法中的局部变量分配内存。
当Java虚拟机结束调用一个方法时，会结束这个方法中局部变量的生命周期。
1.2.1将局部变量的作用域最小化
为了将局部变量的作用域最小化，应该遵守以下规则：
在需要用到某局部变量的时候，才定义它。
对于以上的例子，只需要在if代码块中定义var变量即可。
使方法小而集中。
如果一个方法包含多种操作，尽可能把这个方法分解为多个小方法，每个方法负责一项操作。
这些小方法在Java源文件中可集中放在一起。
方法变小了，局部变量的作用域也就自然变小了。
1.3成员变量和局部变量同名
1.3.1this引用
1.3.2再谈变量的命名规则
很多所编写的程序会很长，为了降低程序出错的可能性，大家在定义变量的时候，尽可能不要使用同名的变量名。
而且一定要遵守变量的命名规则：
变量若只有一个单词，全部用小写字母。
变量若由多个单词组成，第一个单词全部用小写字母，其余单词的首字母大写。
变量名不能与Java中的关键字同名。
变量名尽可能做到“见名知意”。
1.4参数传递
参数的传递主要有两种方式：
一个是传值，另一个是传递地址。
1.4.1对象的参数传递过程
如果方法A调用方法B，那么称方法A是方法B的调用者。
如果方法B的参数是基本数据类型，那么方法A向方法B传递参数的值（传值）。
如果方法B的参数是对象或数组，那么方法A向方法B传递对象或数组的引用（传递地址）。
1.5final变量
1.5.1基本数据类型的final特性
final变量具有以下特征：
final修饰符可以修饰静态变量、实例变量、局部变量，分别表示静态常量、实例常量、局部常量。
在前面曾经提到类的成员变量可以不必显示初使化，但是这不适用于fianl类型的成员变量。
final类型变量都必须显式初使化，否则会导致编译错误。
final变量只能赋值一次。
1.5.2final对象
第2章常用系统类、包和访问控制符
2.1常用系统类
2.1.1Object类
Object类是所有Java类的最终祖先，如果一个类在声明时没有包含extends（继承）关键字，那么这个类直接继承Object类。
所有Java类都继承了Object类的方法，包括wait（）、notify（）、equals（）和toString（）等。
Object类有以下主要成员方法：
equals（Objectobj）：
比较两个对象是否相等。
仅当被比较的两个引用变量指向同一对象时，equals（）方法才返回true。
许多Java类都覆盖了这个方法。
toString（）：
返回当前对象的字符串表示，许多类，如String、StringBuffer和包装类都覆盖了toString（）方法，返回具有实际意义的内容。
具体用法见String一章。
finalize（）：
对于一个已经不被任何引用变量引用的对象，当垃圾回收器准备回收该对象所占用的内存时，将自动调用该对象的finalize（）方法。
2.1.2Random类
Java.util.Random类提供了一系列用于生成随机数的方法。
nextInt（）：
返回下一个int类型的随机数，随机数的值大于或等于0。
nextInt（intn）：
返回下一个int类型的随机数，随机数的值大于或等于0，并且小于参数n。
nextLong（）：
返回下一个long类型的随机数，随机数的值位于long类型的取值范围内。
nextFloat（）：
返回下一个flaot类型的随机数，随机数的值大于或等于0，并且小于1.0。
newxtDouble（）：
返回下一个double类型的随机数，随机数的值大于或等于0，并且小于1.0。
nextBoolean（）：
返回下一个boolean类型的随机数，随机数的值为true或false。
/**
*Random类生成随机数
*/
//引入Random类库
importjava.util.Random;
publicclassTestRandom{
publicstaticvoidmain（String[]args）{
Randomr=newRandom（）;
//生成10个int类型的随机数，取值在0--100之间
System.out.println（"0--100之间的10个int类型的随机数：
"）;
for（inti=0;i<10;i++）{
System.out.print（r.nextInt（100）+""）;
}
System.out.println（"\n"）;
//生成3个long类型的随机数
System.out.println（"3个long类型的随机数：
"）;
for（inti=0;i<3;i++）{
System.out.print（r.nextLong（）+"\t"）;
}
System.out.println（"\n"）;
//生成3个double类型的随机数，取值在0.0--100.0之间
System.out.println（"0.0--100.0之间的3个double类型的随机数：
"）;
for（inti=0;i<3;i++）{
System.out.print（r.nextDouble（）*100+"\t"）;
}
System.out.println（"\n"）;
}
}
效果预览0--100之间的10个int类型的随机数：
29698649711099963864
3个long类型的随机数：
-70568270860716178865904022970794544264492954971891037614
0.0--100.0之间的3个double类型的随机数：
95.0190010975435454.7927775541951516.40881203308323
2.1.3Math类
Java.lang.Math类提供了许多用于数学运算的静态方法，包括指数运算、对数运算、平方根运算和三角运算等。
Math类还有两个静态常量：
E（自然对数）和PI（圆周率）。
Math类是final类型的，因此不能有子类。
另外，Math类的构造方法是private类型的，因此Math类不能够被实例化。
Math类的主要方法包括以下几种：
abs（）：
返回绝对值。
ceil（）：
返回大于或等于参数的最小整数。
floor（）：
返回小于或等于参数的最大整数。
max（）：
返回两个参数的较大值。
Min（）：
返回两个参数的较小值。
random（）：
返回0.0和1.0之间的double类型的随机数，包括0.0，但不包括1.0。
round（）：
返回四舍五入的整数值。
sin（）：
正弦函数。
cos（）：
余弦函数。
tan（）：
正切函数。
exp（）：
返回自然对数的幂。
sqrt（）：
平方根函数。
pow（）：
幂运算。
Java源代码（example14.2）
/**
*Math类中的数学运算方法
*/
publicclassTestMath{
publicstaticvoidmain（String[]args）{
//返回绝对值
System.out.println（"-12的绝对值：
"+Math.abs（-12））;
//返回大于或等于参数的最小整数
System.out.println（"大于或等于3.3的最小整数：
"+Math.ceil（3.3））;
System.out.println（"大于或等于-3.3的最小整数：
"+Math.ceil（-3.3））;
//返回小于或等于参数的最小整数
System.out.println（"小于或等于3.3的最小整数：
"+Math.floor（3.3））;
System.out.println（"小于或等于-3.3的最小整数：
"+Math.floor（-3.3））;
//返回四舍五入的整数值
System.out.println（"3.3四舍五入的整数值"+Math.round（3.3））;
System.out.println（"-3.3四舍五入的整数值"+Math.round（-3.3））;
//返回两个参数的较大或较小值
System.out.println（"5和9的较大值：
"+Math.max（5,9））;
System.out.println（"5和9的较小值：
"+Math.min（5,9））;
//返回自然对数E和圆周率PI的值
System.out.println（"自然对数E的值：
"+Math.E）;
System.out.println（"圆周率PI的值：
"+Math.PI）;
}
}
效果预览-12的绝对值：
12
大于或等于3.3的最小整数：
4.0
大于或等于-3.3的最小整数：
-3.0
小于或等于3.3的最小整数：
3.0
小于或等于-3.3的最小整数：
-4.0
3.3四舍五入的整数值3
-3.3四舍五入的整数值-3
5和9的较大值：
9
5和9的较小值：
5
自然对数E的值：
2.718281828459045
圆周率PI的值：
3.141592653589793
=--=--对于Math类的round（）方法，若参数为double类型，则返回long类型，若参数为float类型，则返回int类型，而ceil（）和floor（）方法的参数和返回类型都是double。
2.1.4日期时间类
Java语言提供了以下3个类来处理日期时间：
Java.util.Date：
包装了一个long类型数据，表示与GMT（格林尼治标准时间）的1970年1月1日00：
00：
00这一刻所相距的毫秒数。
Java.text.DateFormat：
对日期进行格式化。
Java.util.Calendar：
可以灵活地设置或读取日期中的年、月、日、时、分和秒等信息。
Java源代码（example14.3）
/**
*Date类的使用
*/
//引入Date类库
importjava.util.Date;
publicclassTestDate{
publicstaticvoidmain（String[]args）{
//创建一个代表当前日期和时间的Date对象
Datedate=newDate（）;
//getTime（）方法返回Date对象包含的毫秒数
System.out.println（date.getTime（））;
System.out.println（date）;
}
}
效果预览1225697482000
MonNov0315:
31:
22CST2008
DataFormat类
Java源代码（example14.4）
/**
*DateFromat类的使用
*/
//引入Date和DateFormat类库
importjava.util.*;
importjava.text.*;
publicclassTestDateFormat{
publicstaticvoidmain（String[]args）{
Datedate=newDate（）;
//设定日期格式
SimpleDateFormatf=newSimpleDateFormat（"yyyy-MMMM-dd-EEEE"）;
System.out.println（f.format（date））;
//设定日期格式
f=newSimpleDateFormat（"yy/MM/ddhh:
mm:
ss"）;
System.out.println（f.format（date））;
}
}
效果预览2008-十一月-03-星期一
08/11/0303:
32:
06
解释字符串“yyyy-MMMM-dd-EEEE”决定了日期的格式。
Yyyy表示4位长度的年，MMMM表示月，dd表示日，EEEE表示星期。
“yy/MM/ddhh:
mm:
ss”表示另一种日期格式，yy表示2位长度的年，MM表示2位长度的月，hh、mm和ss分别表示时、分和秒。
说明下例中的TestDateParser类有一个parseDate（）方法，它利用DateFormat类把字符串解析为Date对象。
Java源代码（example14.5）
/**
*DateFormat类的parse（Stringtest）方法的使用
*/
importjava.util.*;
importjava.text.*;
publicclassTestDateParser{
publicstaticDateparseDate（Stringtext,Stringformat）{
//抛出异常
try{
//解析字符串
returnnewSimpleDateFormat（format）.parse（text）;
}catch（ParseExceptione）{
thrownewRuntimeException（e.getMessage（））;
}
}
publicstaticvoidmain（String[]args）{
//定义日期显示格式
Datedate=parseDate（"10-30-2008","MM-dd-yyyy"）;
System.out.println（date）;
date=parseDate（"2008/10/3011:
49:
50","yyyy/MM/ddhh:
mm:
ss"）;
System.out.println（date）;
}
}
效果预览ThuOct3000:
00:
00CST2008
ThuOct3011:
49:
50CST2008
解释程序中的try{}catch（）{}为异常处理语句。
异常处理将在后面的章节中详解。
DateFormat有一个静态方法：
getDateTimeInstance（intdateStyle,inttimeStyle）。
该方法能返回表示标准格式的DateFormat对象，参数dateStyle设定日期风格，参数timeStyle设定时间风格，这两个参数的可选值都包括：
DateFromat.SHORT、DateFormat.MEDIUM、DateFormat.LONG和DateFormat.FULL。
说明下例中TestGetDateTimeInstance类演示了getDateTimeInstance（）的用法。
Java源代码（example14.6）
/**
*DateFormat类中方法getDateTimeInstance（）的使用
*/
importjava.util.*;
importjava.text.*;
publicclassTestGetDateTimeInstance{
publicstaticvoidmain（String[]args）{
Datedate=newDate（）;
//设定不同的日期、时间风格
DateFormatshortDateFormat=
DateFormat.getDateTimeInstance（DateFormat.SHORT,DateFormat.SHORT）;
DateFormatmidiumDateFormat=
DateFormat.getDateTimeInstance（DateFormat.MEDIUM,DateFormat.MEDIUM）;
DateFormatlongDateFormat=
DateFormat.getDateTimeInstance（DateFormat.LONG,DateFormat.LONG）;
DateFormatfullDateFormat=
DateFormat.getDateTimeInstance（DateFormat.FULL,DateFormat.FULL）;
System.out.println（shortDateFormat.format（date））;
System.out.println（midiumDateFormat.format（date））;
System.out.println（longDateFormat.format（date））;
System.out.println（fullDateFormat.format（date））;
}
}
效果预览08-11-3下午3:
34
2008-11-315:
34:
18
2008年11月3日下午03时34分18秒
2008年11月3日星期一下午03时34分18秒CST
Calendar类
Java.util.Calendar类的set（）和get（）方法可用来设置和读取日期的特定部分，比如年、月、日、时、分和秒等。
Calendar类是抽象类，不能实例化，它有一个具体的子类，即java.util.GregorianCalendar。
GregorianCalendar采用梅林尼治标准时间。
GregorianCalendar类的add（）方法可用来在日期的特定部分加上一些值。
2.1.5System类
System系统类是一个独特的类，它是一个final类，所有的方法都是用类变量调用的，换句话说，没有人可以实例化一个System类。
System类主要提供了标准输入、输出以及一些系统环境信息
标准输入、输出
publicstaticfinalInputStreamin-----标准输入。
这个属性是InputStream类的一个对象，关于InputStream类和下面的PrintStream类我们在java.io包中一并介绍，这些类都是关于输入、输出方面的，它们都有各自的属性和方法，我们用过的println（）和print（）就是printStream类的方法。
publicstaticfinalPrintStreamout------标准输出。
publicstaticfinalPrintStreamerr------标准错误输出。
这些输入、输出属性可以根据其所使用的参数来自动地转换输出格式。
系统环境信息
System类提供了一个方法用来返回系统环境信息：
publicstaticPropertiesgetProperties（argument）;
Java虚拟机维护了一系列环境信息，它们都是以“键名/值”对的形式出现的，一旦java虚拟机启动之后，系统就自动将这些变量初始化，其中包含了与运行环境相关的很多信息，具体内容见表14.1。
键名含义
file.separator文件目录分隔符（通常是/）
java.class.pathClasspath
java.class.version类版本
java.homeJava的安装主目录
java.vendor厂商定义信息
java.vendor.url厂商url
java.version厂商版本
os.arch操作系统结构
os.name操作系统名称
os.version操作系统版本
path.separator路径分隔符
user.dir用户当前工作目录
user.home用户主目录
user.name用户名称
表14.1虚拟机的环境变量
另外，System类提供的与系统环境信息相关的方法还有：
publicstaticStringsetProperty（Stringkey,Stringvalue）：
设置系统变量的值，key为键名，value为键值。
publicstaticPropertiesgetProperites（）：
返回所有的系统环境信息。
其它有用用方法
publicstaticlongcurrentTimeMillis（）：
返回系统时间，单位毫秒。
publicstaticvoidexit（intstatus）：
在用户和程序还未执行完之前，强制关闭Java虚拟机，并把状态信息status传递给操作系统，status非零时，表示非正常退出。
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