Java基础总结回顾

梦里梦外; 2023-09-30 08:41 15阅读 0赞

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title: Java基础总结回顾  
date: 2022-04-12 17:31:14  
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*  Java  
    categories:
 *  Java  
    cover: https://cover.png  
    feature: false

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#### 文章目录 ####

*  1. 说明
 *   *  1.1 编译与运行
     *  1.2 main 方法
     *  1.3 keywords 关键字
     *  1.4 标识符
 *  2. 常量、变量、数据类型、运算符
 *   *  2.1 常量
     *  2.2 变量
     *  2.3 数据类型
     *  2.4 数据类型转换
     *   *  2.4.1 自动转换
         *  2.4.2 强制转换
     *  2.5 运算符
     *   *  2.5.1 位运算符
         *  2.5.2 赋值运算符
         *  2.5.3 三元运算符
         *  2.5.4 instanceof
         *  2.5.5 运算符优先级
 *  3. 数组
 *   *  3.1 概念
     *  3.2 数组内存图
     *   *  3.2.1 内存概述
         *  3.2.2 JVM 内存划分（简略）
         *  3.2.3 两个独立数组内存图
     *  3.3 数组工具类
 *  4. 类与对象、封装、继承、多态
 *   *  4.1 类与对象
     *  4.2 成员变量和局部变量区别
     *  4.3 封装 private
     *  4.4 继承 super
     *  4.5 继承之后的属性和行为
     *  4.6 抽象类 abstract
     *  4.7 多态
     *  4.8 引用类型转换
     *   *  4.8.1 向上转型
         *  4.8.2 向下转型
 *  5. 修饰符、内部类
 *   *  5.1 修饰符
     *   *  5.1.1 权限修饰符
         *  5.1.2 final
         *  5.1.3 static
         *  5.1.4 synchronize
         *  5.1.5 transient
         *  5.1.6 volatile
     *  5.2 内部类
     *   *  5.2.1 成员内部类
         *  5.2.2 匿名内部类
 *  6. String 类、Math 类、Collections 类
 *   *  6.1 String 类
     *  6.2 Math类
     *  6.3 Collections 类
     *  6.4 Comparator 比较器
 *  7. 异常
 *   *  7.1 非检查性异常
     *  7.2 检查性异常
     *  7.3 异常方法
     *  7.4 声明自定义异常
     *  7.5 通用异常
 *  8. 时间处理
 *   *  8.1 格式化时间 SimpleDateFormat、printf
     *  8.2 获取某个时间点 Calendar
     *  8.3 LocalDateTime 代替 Calendar
     *  8.4 Instant 代替 Date
     *  8.5 DateTimeFormatter 代替 SimopleDateFormat
     *  8.6 日期比较
 *  9. 正则、标签、finalize
 *   *  9.1 正则
     *   *  9.1.1 语法
         *  9.1.2 Matcher
         *   *  9.1.2.1 索引方法
             *  9.1.2.2 查找方法
             *  9.1.2.3 替换方法
             *  9.1.2.4 PatternSyntaxException
     *  9.2 标签
     *  9.3 finalize
 *  10. IO
 *   *  10.1 IO 流
     *  10.2 字节流
     *   *  10.2.1 FileInputStream
         *  10.2.2 FileOutputStream
     *  10.3 字符流
     *   *  10.3.1 FileReader
         *  10.3.2 FileWriter
     *  10.4 缓冲流
 *  11. Collection
 *   *  11.1 集合框架
     *  11.2 集合接口
     *  11.3 集合实现类
     *  10.4 遍历
     *  11.5 允许空值情况
     *  11.6 ArrayList
     *  11.7 LinkedList
     *  11.8 HashMap

## 1. 说明 ##

### 1.1 编译与运行 ###

1.  编译：是指将编写的 Java 源文件翻译成 JVM 认识的 class 文件，在这个过程中， javac 编译器会检查所写的程序是否有错误，有错误就会提示出来，如果没有错误就会编译成功
2.  运行：是指将 class文件 交给 JVM 去运行，此时 JVM 会去执行编写的程序

### 1.2 main 方法 ###

主方法，写法是固定格式不可以更改。main 方法是程序的入口点或起始点，无论我们编写多少程序，JVM在运行的时候，都会从 main 方法这里开始执行

### 1.3 keywords 关键字 ###

指在程序中，Java 已经定义好的单词，具有特殊含义。如 public 、class 、static 、void 等，这些单词已经被 Java 定义好，全部都是小写字母

### 1.4 标识符 ###

指在程序中，自己定义的内容，如类的名字、方法的名字和变量的名字等等  
**命名规则： 硬性要求**

1.  标识符可以包含 英文字母26个(区分大小写) 、 0-9数字 、 $（美元符号） 和 \_（下划线）
2.  标识符不能以数字开头
3.  标识符不能是关键字

**命名规范： 软性建议**

1.  类名规范：首字母大写，后面每个单词首字母大写（大驼峰式）
2.  方法名规范： 首字母小写，后面每个单词首字母大写（小驼峰式）
3.  变量名规范：全部小写

## 2. 常量、变量、数据类型、运算符 ##

### 2.1 常量 ###

是指在 Java 程序中固定不变的数据  
![在这里插入图片描述][9506a5243d0044379ada6e2ef139521d.png]

### 2.2 变量 ###

常量是固定不变的数据，那么在程序中可以变化的量称为变量，Java 中要求一个变量每次只能保存一个数据，必须要明确保存的数据类型

**变量定义的格式包括三个要素： 数据类型 、 变量名 、 数据值**

数据类型 变量名 = 数据值;

变量名称：在同一个大括号范围内，变量的名字不可以相同  
变量赋值：定义的变量，不赋值不能使用

### 2.3 数据类型 ###

Java的数据类型分为两大类：

1.  基本数据类型：包括 整数 、 浮点数 、 字符 、 布尔
2.  引用数据类型：包括 类 、 数组 、 接口

**四类八种基本数据类型：**  
![在这里插入图片描述][b450c25188914222bd0bedc2f7421edc.png]

### 2.4 数据类型转换 ###

Java 程序中要求参与的计算的数据，必须要保证数据类型的一致性，如果数据类型不一致将发生类型的转换

#### 2.4.1 自动转换 ####

**将 取值范围小的类型 自动提升为 取值范围大的类型，byte、short、char 运算时直接提升为 int**

public static void main(String[] args) {
        
    	byte a = 1;
    	int b = a + 1;
    	System.out.println(b);
    }

![在这里插入图片描述][b6b0a55d5dad40b48c5ec1143fc97704.png]  
![在这里插入图片描述][ba62c993c9b34a18a322e22f176510e8.png]

#### 2.4.2 强制转换 ####

**将 取值范围大的类型 强制转换成 取值范围小的类型 。自动转换是 Java 自动执行的，而强制转换需要自己手动执行**

数据类型 变量名 = （数据类型）被转数据值;

// double 类型数据强制转成 int 类型，直接去掉小数点
    int i = (int)1.5;
    
    public static void main(String[] args) {
        
    	// short 类型变量，内存中 2 个字节
    	short s = 1;
    	/*
    	出现编译失败
    	s 和 1 做运算的时候，1 是 int 类型，s 会被提升为 int 类型
    	s+1 后的结果是 int 类型，将结果在赋值会 short 类型时发生错误
    	short 内存 2 个字节，int 类型 4 个字节
    	必须将 int 强制转成 short 才能完成赋值
    	*/
    	s = s + 1; // 编译失败
    	s = (short)(s+1); // 编译成功
    }

![在这里插入图片描述][da83494d0cb04a83909ef1a08e931b50.png]

1.  浮点转成整数，直接取消小数点，可能造成数据损失精度
2.  int 强制转成 short 砍掉2个字节，可能造成数据丢失

### 2.5 运算符 ###

#### 2.5.1 位运算符 ####

![在这里插入图片描述][a7dcac241b1441a48f53a32560bccf91.png]

#### 2.5.2 赋值运算符 ####

![在这里插入图片描述][ea990acac4f842e78305ab5f93bf3ac7.png]

#### 2.5.3 三元运算符 ####

数据类型 变量名 = 布尔类型表达式？结果1：结果2;

#### 2.5.4 instanceof ####

**该运算符用于操作对象实例，检查该对象是否是一个特定类型（类类型或接口类型）**

(Object reference variable) instanceof  (class/interface type);
    Object name = "James";
    Object age = 17;
    boolean resultName = name instanceof String; // 由于 name 是 String 类型，所以返回 true
    boolean resultAge = age instanceof String; // 由于 age 是 Integer 类型，所以返回 false

其中左边 obj 为一个对象，右边 Class 表示一个类或者一个接口，当 obj 为 Class 的对象，或者是其直接或间接子类，或者是其接口的实现类，结果 result 都返回 true，否则返回false。

注：编译器会检查 obj 是否能转换成右边的 Class 类型，如果不能转换则直接报错，如果不能确定类型，则通过编译，具体看运行时定。

#### 2.5.5 运算符优先级 ####

![在这里插入图片描述][e9c4bb075fc240709c3c2d0dc407276e.png]

## 3. 数组 ##

### 3.1 概念 ###

**存储数据长度固定的容器，保证多个数据的数据类型要一致，数组有定长特性，长度一旦指定，不可更改**

1. 数组存储的数据类型[] 数组名字 = new 数组存储的数据类型[长度];
    2. 数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{元素1,元素2,元素3...};
    3. 数据类型[] 数组名 = {元素1,元素2,元素3...};

### 3.2 数组内存图 ###

#### 3.2.1 内存概述 ####

内存是计算机中的重要原件，临时存储区域，作用是运行程序。编写的程序是存放在硬盘中的，在硬盘中的程序是不会运行的，必须放进内存中才能运行，运行完毕后会清空内存。Java 虚拟机要运行程序，必须要对内存进行空间的分配和管理。

#### 3.2.2 JVM 内存划分（简略） ####

**1.8 之后，方法区由元空间（Metaspace）取代**  
![在这里插入图片描述][cba93524ffcb435a8e31ce61a0a11d94.png]

#### 3.2.3 两个独立数组内存图 ####

![在这里插入图片描述][7074d24242624f63b429208a71983a65.png]

### 3.3 数组工具类 ###

1.  **Arrays.sort：元素排序，会改变原数组**
2.  **Arrays.toString：返回指定数组内容的字符串表示形式**
3.  **Arrays.binarySearch：查找元素位置**
4.  **contains：查找元素是否存在**
5.  Arrays.equals：数组比较
6.  **Collections.min、Collections.max：获取最大值和最小值**
    
        int min = (int) Collections.min(Arrays.asList(numbers));
7.  Arrays.asList、addAll：数组合并
    
        List list = new ArrayList(Arrays.asList(a));
        list.addAll(Arrays.asList(b));
8.  Arrays.fill：数组填充
9.  System.arraycopy：数组扩容/复制
10. retainAll： 数组交集
11. removeAll：数组差集

## 4. 类与对象、封装、继承、多态 ##

### 4.1 类与对象 ###

**类：是一组相关属性和行为的集合。可以看成是一类事物的模板，使用事物的属性特征和行为特征来描述该类事物**

1.  属性：就是该事物的状态信息，**成员变量：对应事物的属性，有默认值**
2.  行为：就是该事物能够做什么， **成员方法：对应事物的行为**

**对象：是一类事物的具体体现。对象是类的一个实例，必然具备该类事物的属性和行为**

**类与对象的关系：**

1.  类是对一类事物的描述，是抽象的
2.  对象是一类事物的实例，是具体的
3.  类是对象的模板，对象是类的实体

### 4.2 成员变量和局部变量区别 ###

1.  在类中的位置不同：成员变量：类中，方法外；局部变量：方法中或者方法声明上(形式参数)
2.  作用范围不一样：成员变量：类中；局部变量：方法中
3.  **初始化值的不同：** 成员变量：有默认值；局部变量：没有默认值。必须先定义，赋值，最后使用  
    ![在这里插入图片描述][0bd46e1671524456af3dc7483d0c9a17.png]
4.  **在内存中的位置不同：** 成员变量：堆内存；局部变量：栈内存
5.  **生命周期不同：** 成员变量：随着对象的创建而存在，随着对象的消失而消失；局部变量：随着方法的调用而存在，随着方法的调用完毕而消失

### 4.3 封装 private ###

面向对象编程语言是对客观世界的模拟，客观世界里成员变量都是隐藏在对象内部的，外界无法直接操作和修改。封装用来防止该类的代码和数据被其他类随意访问。要访问该类的数据，必须通过指定的方式。适当的封装可以让代码更容易理解与维护，也加强了代码的安全性。

**将属性隐藏起来，若需要访问某个属性，提供公共方法对其访问，this 代表当前对象的引用(谁调用就代表谁)**

### 4.4 继承 super ###

多个类中存在相同属性和行为时，将这些内容抽取到单独一个类中，那么多个类无需再定义这些属性和行为，只要继承那一个类即可。多个类可以称为子类，单独那一个类称为**父类、超类（superclass）或者基类**。

**子类继承父类的属性和行为，使得子类对象具有与父类相同的属性、相同的行为。子类可以直接访问父类中的非私有的属性和行为**

### 4.5 继承之后的属性和行为 ###

1.  子父类中出现了同名的成员变量时，在子类中需要访问父类中非私有成员变量时，需要使用 super 关键字，修饰父类成员变量。**super，代表父类的存储空间标识(可以理解为父亲的引用)**
2.  子类中出现与父类一模一样的方法时（返回值类型，方法名和参数列表都相同），会出现覆盖效果，也称为重写或者复写。声明不变，重新实现。**子类方法覆盖父类方法，必须要保证权限大于等于父类权限**
3.  构造方法的名字是与类名一致的。所以子类是无法继承父类构造方法的。构造方法的作用是初始化成员变量的。所以**子类的初始化过程中，必须先执行父类的初始化动作。子类的构造方法中默认有一个 super() ，表示调用父类的构造方法，父类成员变量初始化后，才可以给子类使用**
4.  **Java只支持单继承，不支持多继承**

### 4.6 抽象类 abstract ###

**把没有方法主体的方法称为抽象方法。该方法的具体实现由子类提供。Java语法规定，如果一个类包含抽象方法，那么该类必须是抽象类**

修饰符 abstract 返回值类型 方法名 (参数列表)；

继承抽象类的子类必须重写父类所有的抽象方法。否则，该子类也必须声明为抽象类。最终，必须有子类实现该父类的抽象方法，否则，从最初的父类到最终的子类都不能创建对象，失去意义。

### 4.7 多态 ###

**是指同一行为，具有多个不同表现形式**

父类类型 变量名 = new 子类对象；
    变量名.方法名();

**当使用多态方式调用方法时，首先检查父类中是否有该方法，如果没有，则编译错误；如果有，执行的是子类重写后方法**

### 4.8 引用类型转换 ###

#### 4.8.1 向上转型 ####

**多态本身是子类类型向父类类型向上转换的过程，这个过程是默认的。** 当父类引用指向一个子类对象时，便是向上转型。

父类类型 变量名 = new 子类类型();

#### 4.8.2 向下转型 ####

**父类类型向子类类型向下转换的过程，这个过程是强制的**

子类类型 变量名 = (子类类型) 父类变量名;

当使用多态方式调用方法时，首先检查父类中是否有该方法，如果没有，则编译错误。也就是说，不能调用子类拥有，而父类没有的方法。**想要调用子类特有的方法，必须做向下转型。可以使用 instanceof 关键字，给引用变量做类型的校验**

## 5. 修饰符、内部类 ##

### 5.1 修饰符 ###

#### 5.1.1 权限修饰符 ####

![在这里插入图片描述][6a52861a81454d48b00c7da0cc24009c.png]

#### 5.1.2 final ####

**final： 不可改变。可以用于修饰类、方法和变量**

1.  final 变量：变量一旦赋值后，不能被重新赋值。被 final 修饰的实例变量必须显式指定初始值
2.  final 方：父类中的 final 方法可以被子类继承，但是不能被子类重写
3.  final 类：final 类不能被继承，没有类能够继承 final 类的任何特性

#### 5.1.3 static ####

1.  **静态变量**  
    static 关键字用来声明独立于对象的静态变量，无论一个类实例化多少对象，它的静态变量只有一份拷贝。 静态变量也被称为类变量。局部变量不能被声明为 static 变量。
2.  **静态方法**  
    static 关键字用来声明独立于对象的静态方法。静态方法不能使用类的非静态变量。静态方法从参数列表得到数据，然后计算这些数据。

#### 5.1.4 synchronize ####

**synchronized 关键字声明的方法同一时间只能被一个线程访问。synchronized 修饰符可以应用于四个访问修饰符**

#### 5.1.5 transient ####

**序列化的对象包含被 transient 修饰的实例变量时，java 虚拟机(JVM)跳过该特定的变量。该修饰符包含在定义变量的语句中，用来预处理类和变量的数据类型**

#### 5.1.6 volatile ####

**volatile 修饰的成员变量在每次被线程访问时，都强制从共享内存中重新读取该成员变量的值。而且，当成员变量发生变化时，会强制线程将变化值回写到共享内存。这样在任何时刻，两个不同的线程总是看到某个成员变量的同一个值**

**一个 volatile 对象引用可能是 null**

public class MyRunnable implements Runnable{
        
        private volatile boolean active;
        public void run(){
        
            active = true;
            while (active){
         // 第一行
                // 代码
            }
        }
        public void stop(){
        
            active = false; // 第二行
        }
    }
    /* 通常情况下，在一个线程调用 run() 方法（在 Runnable 开启的线程），
    在另一个线程调用 stop() 方法。 如果 第一行 中缓冲区的 active 值被使用，
    那么在 第二行 的 active 值为 false 时循环不会停止。
    但是以上代码中我们使用了 volatile 修饰 active，所以该循环会停止。
    */

### 5.2 内部类 ###

**将一个类A定义在另一个类B里面，里面的那个类A就称为内部类，B则称为外部类**

#### 5.2.1 成员内部类 ####

**定义在类中方法外的类**

class 外部类 {
    	class 内部类{
    	}
    }

**内部类可以直接访问外部类的成员，包括私有成员。外部类要访问内部类的成员，必须要建立内部类的对象。**

外部类名.内部类名 对象名 = new 外部类型().new 内部类型()；

#### 5.2.2 匿名内部类 ####

**内部类的简化写法。它的本质是一个 带具体实现的 父类或者父接口的 匿名的 子类对象，匿名内部类必须继承一个父类或者实现一个父接口**

new 父类名或者接口名(){
        
    	// 方法重写
    	@Override
    	public void method() {
        
    		// 执行语句
    	}
    };

## 6. String 类、Math 类、Collections 类 ##

### 6.1 String 类 ###

**字符串不变：字符串的值在创建后不能被更改**  
![在这里插入图片描述][3f2c2040522a46fb9e2d28f4a4374fc3.png]

1.  `public boolean equals (Object anObject)` ：将此字符串与指定对象进行比较
2.  `public boolean equalsIgnoreCase (String anotherString)`：将此字符串与指定对象进行比较，忽略大小写
3.  **`compareTo、compareToIgnoreCase`：字符串比较**
4.  `regionMatches`：比较字符串区域相等
5.  `public int length ()` ：返回此字符串的长度
6.  `public String concat (String str)、+`：将指定的字符串连接到该字符串的末尾
7.  `public char charAt (int index)`：**返回指定索引处的 char值**
8.  `public int indexOf (String str)`：**返回指定子字符串第一次出现在该字符串内的索引**
9.  `public String substring (int beginIndex)` ：**返回一个子字符串，从 beginIndex 开始截取字符串到字符串结尾**
10. `public String substring (int beginIndex, int endIndex)` ：**返回一个子字符串，从 beginIndex 到 endIndex 截取字符串。含 beginIndex，不含 endIndex**
11. `public char[] toCharArray ()` ：将此字符串转换为新的字符数组
12. `public byte[] getBytes ()`：使用平台的默认字符集将该 String编码转换为新的字节数组
13. `public String replace (CharSequence target, CharSequence replacement) 、replaceFirst、replaceAll`：将与 target 匹配的字符串使用 replacement 字符串替换
14. `public String[] split(String regex)` ：**将此字符串按照给定的 regex（规则）拆分为字符串数组**
15. **`StringBuffer.reverse`：字符串反转**
16. **`delete（StringBuffer）`：字符串删除**
17. `public boolean startsWith(String prefix)` ：**判断是否以某字符串开头**

### 6.2 Math类 ###

1.  public static double abs(double a) ：返回 double 值的绝对值
2.  public static double ceil(double a) ：返回大于等于参数的最小的整数
3.  public static double floor(double a) ：返回小于等于参数最大的整数
4.  public static long round(double a) ：返回最接近参数的 long。(相当于四舍五入方法)

### 6.3 Collections 类 ###

1.  排序
2.  查找，替换操作
3.  同步控制(不推荐，需要线程安全的集合类型时请考虑使用 JUC 包下的并发集合)

**排序操作**

void reverse(List list)//反转
    void shuffle(List list)//随机排序
    void sort(List list)//按自然排序的升序排序
    void sort(List list, Comparator c)//定制排序，由Comparator控制排序逻辑
    void swap(List list, int i , int j)//交换两个索引位置的元素
    void rotate(List list, int distance)//旋转。当distance为正数时，将list后distance个元素整体移到前面。当distance为负数时，将 list的前distance个元素整体移到后面

**查找，替换操作**

int binarySearch(List list, Object key)//对List进行二分查找，返回索引，注意List必须是有序的
    int max(Collection coll)//根据元素的自然顺序，返回最大的元素。 类比int min(Collection coll)
    int max(Collection coll, Comparator c)//根据定制排序，返回最大元素，排序规则由Comparatator类控制。类比int min(Collection coll, Comparator c)
    void fill(List list, Object obj)//用指定的元素代替指定list中的所有元素
    int frequency(Collection c, Object o)//统计元素出现次数
    int indexOfSubList(List list, List target)//统计target在list中第一次出现的索引，找不到则返回-1，类比int lastIndexOfSubList(List source, list target)
    boolean replaceAll(List list, Object oldVal, Object newVal)//用新元素替换旧元素

**同步控制**  
Collections 提供了多个 `synchronizedXxx()` 方法，该方法可以将指定集合包装成线程同步的集合，从而解决多线程并发访问集合时的线程安全问题

`HashSet`，`TreeSet`，`ArrayList`, `LinkedList`, `HashMap`, `TreeMap` 都是线程不安全的。Collections 提供了多个静态方法可以把他们包装成线程同步的集合，但效率非常低，需要线程安全的集合类型时考虑使用 JUC 包下的并发集合

synchronizedCollection(Collection<T>  c) //返回指定 collection 支持的同步（线程安全的）collection。
    synchronizedList(List<T> list)//返回指定列表支持的同步（线程安全的）List。
    synchronizedMap(Map<K,V> m) //返回由指定映射支持的同步（线程安全的）Map。
    synchronizedSet(Set<T> s) //返回指定 set 支持的同步（线程安全的）set。

### 6.4 Comparator 比较器 ###

排序简单的说就是两个对象之间比较大小，在 JAVA 中提供了两种比较实现的方式，一种是比较死板的采用 java.lang.Comparable 接口去实现，一种是灵活的当我需要做排序的时候在去选择的 java.util.Comparator 接口完成

1.  **public static void sort(List list) 这个方法完成的排序，实际上要求了被排序的类型需要实现 Comparable 接口完成比较的功能**
2.  **public static void sort(List list，Comparator<? super T> ) 方法灵活的完成，这个里面就涉及到了 Comparator 这个接口**  
    位于 java.util 包下，排序是 comparator 能实现的功能之一，该接口代表一个比较器，比较器具有可比性！需要比较两个对象谁排在前谁排在后：
    
        public int compare(String o1, String o2) ：比较其两个参数的顺序
    
    **两个对象比较的结果有三种：大于，等于，小于**  
    如果要按照升序排序， 则 o1 小于 o2，返回（负数），相等返回0，o1 大于o2返回（正数） 如果要按照降序排序 则 o1 小于 o2，返回（正数），相等返回0，o1大于o2返回（负数）
3.  Comparable 和 Comparator 两个接口的区别
    
     *  Comparable：强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。这种排序被称为类的自然排序，类的 compareTo 方法被称为它的自然比较方法。只能在类中实现 compareTo() 一次，不能经常修改类的代码实现自己想要的排序。实现此接口的对象列表（和数组）可以通过 Collections.sort（和Arrays.sort）进行自动排序，对象可以用作有序映射中的键或有序集合中的元素，无需指定比较器
     *  Comparator：强行对某个对象进行整体排序。可以将 Comparator 传递给 sort 方法（如 Collections.sort 或 Arrays.sort），从而允许在排序顺序上实现精确控制。还可以使用 Comparator 来控制某些数据结构（如有序 set 或有序映射）的顺序，或者为那些没有自然顺序的对象collection提供排序

## 7. 异常 ##

### 7.1 非检查性异常 ###

![在这里插入图片描述][58caebadb7d047449c14c88b13d99bd1.png]

### 7.2 检查性异常 ###

![在这里插入图片描述][8ef65b9d2a394cb08c02253289d83582.png]

### 7.3 异常方法 ###

![在这里插入图片描述][baa179d8f58f4a738c99324fe470abcc.png]

### 7.4 声明自定义异常 ###

1.  所有异常都必须是 Throwable 的子类
2.  如果希望写一个检查性异常类，则需要继承 Exception 类
3.  如果你想写一个运行时异常类，那么需要继承 RuntimeException 类

// 自定义异常类，继承Exception类
    public class InsufficientFundsException extends Exception{
        
      //此处的amount用来储存当出现异常（取出钱多于余额时）所缺乏的钱
      private double amount;
      public InsufficientFundsException(double amount){
        
        this.amount = amount;
      } 
      public double getAmount(){
        
        return amount;
      }
    }

### 7.5 通用异常 ###

*  JVM(Java虚拟机) 异常：由 JVM 抛出的异常或错误。如：NullPointerException 类，ArrayIndexOutOfBoundsException 类，ClassCastException 类
 *  程序级异常：由程序或者 API 程序抛出的异常。如 IllegalArgumentException 类，IllegalStateException 类

## 8. 时间处理 ##

### 8.1 格式化时间 SimpleDateFormat、printf ###

public class Main{
        
        public static void main(String[] args){
        
            Date date = new Date();
            String strDateFormat = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss";
            SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat(strDateFormat);
            System.out.println(sdf.format(date)); // 2015-03-27 21:13:23
         	// printf 的使用  
        	System.out.printf("全部日期和时间信息：%tc%n",date); // 星期一 九月 10 10:43:36 CST 2012
        }
    }

![在这里插入图片描述][c0a8f7b6c5dc41fb9fd1a2379fa70a0f.png]  
![在这里插入图片描述][8a48b341b3ad489eae734809e2b5c5e1.png]

### 8.2 获取某个时间点 Calendar ###

public class Main {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            Calendar cal = Calendar.getInstance();
            int day = cal.get(Calendar.DATE);
            int month = cal.get(Calendar.MONTH) + 1;
            int year = cal.get(Calendar.YEAR);
            int dow = cal.get(Calendar.DAY_OF_WEEK);
            int dom = cal.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
            int doy = cal.get(Calendar.DAY_OF_YEAR);
     
            System.out.println("当期时间: " + cal.getTime()); // Fri Mar 27 21:44:15 CST 2015
            System.out.println("日期: " + day); // 27
            System.out.println("月份: " + month); // 3
            System.out.println("年份: " + year); // 2015
            System.out.println("一周的第几天: " + dow);  // 6, 星期日为一周的第一天输出为 1，星期一输出为 2，以此类推
            System.out.println("一月中的第几天: " + dom); // 27
            System.out.println("一年的第几天: " + doy); // 86
        }
    }

### 8.3 LocalDateTime 代替 Calendar ###

public static void main(String[] args) {
        
    	LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.now();
    
        System.out.println(localDateTime); // 2021-12-22T08:56:53.923
    	System.out.println(localDateTime.plusYears(2)); // 加2年
    	System.out.println(localDateTime.plusDays(2)); // 加两天
    	System.out.println(localDateTime.minusYears(2)); // 减两年
    	System.out.println(localDateTime.minusDays(2)); // 减两天
    	System.out.println(localDateTime.toString());    // 转字符串 结果：2021-12-22T08:56:53.923
    	System.out.println(localDateTime.toLocalDate()); // 获取日期(LocalDate) 结果：2021-12-22
    	System.out.println(localDateTime.toLocalTime()); // 获取时间(LocalTime) 结果：08:56:53.923
    	System.out.println(localDateTime.getDayOfMonth()); // 获取当前时间月份的第几天
    	System.out.println(localDateTime.getDayOfWeek());  // 获取当前周的第几天
    	System.out.println(localDateTime.getDayOfYear());  // 获取当前时间在该年属于第几天
    	System.out.println(localDateTime.getYear()); // 获取当前时间的年份
    	System.out.println(localDateTime.getMonthValue()); // 获取当前时间的月份(阿拉伯文)
    	System.out.println(localDateTime.getMonth());      // 获取当前时间的月份(英文)
    	System.out.println(localDateTime.getHour());       // 获取当前时间的小时数
    	System.out.println(localDateTime.getMinute());     // 获取当前时间的分钟数
    
    	// 构造时间
    	LocalDateTime startTime = LocalDateTime.of(2021, 1, 1, 20, 31, 20);
    	LocalDateTime endTime = LocalDateTime.of(2021, 1, 3, 20, 31, 20);
    	// 比较时间
    	System.out.println(localDateTime.isAfter(startTime)); // 结果：true
    	System.out.println(localDateTime.isBefore(endTime));  // 结果：false
    	//获取毫秒数(使用 Instant)
    	System.out.println(localDateTime.atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant().toEpochMilli()); 
    	//获取秒数(使用 Instant)
        System.out.println(localDateTime.atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant().getEpochSecond()); 
        // LocalDateTime 获取秒数
    	Long second = LocalDateTime.now().toEpochSecond(ZoneOffset.of("+8"));
    	// LocalDateTime 获取毫秒数
    	Long milliSecond = LocalDateTime.now().toInstant(ZoneOffset.of("+8")).toEpochMilli();
    	// 获取本月的第一天的0点0分0秒和最后一天的23点59分59秒
    	LocalDateTime beginMonth = localDateTime.with(TemporalAdjusters.firstDayOfMonth()).withHour(0).withMinute(0).withSecond(0);
    	LocalDateTime endMonth = localDateTime.with(TemporalAdjusters.lastDayOfMonth()).withHour(23).withMinute(59).withSecond(59);
    	// LocalDateTime 转 Date
    	Date date = Date.from(localDateTime.toInstant(ZoneOffset.of("+8")));
    	// Date 转 LocalDateTime
    	date.toInstant().atOffset(ZoneOffset.of("+8")).toLocalDateTime();
    }

### 8.4 Instant 代替 Date ###

**时区需要加 8 小时**

public static void main(String[] args) {
        
    	Instant instant = Instant.now().plusMillis(TimeUnit.HOURS.toMillis(8));
    	System.out.println(instant); // 2021-12-22T08:59:57.491Z
    }

### 8.5 DateTimeFormatter 代替 SimopleDateFormat ###

**时间要使用 LocalDateTime**

public static void main(String[] args) {
        
    	DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    	String format = dtf.format(LocalDateTime.now());
    	System.out.println(format); // 2021-12-22 09:04:47
    }

### 8.6 日期比较 ###

1.  使用 getTime() 方法获取两个日期（自1970年1月1日经历的毫秒数值），然后比较这两个值
2.  使用方法 before()，after() 和 equals()。例如，一个月的12号比18号早，则 new Date(99, 2, 12).before(new Date (99, 2, 18)) 返回true
3.  使用 compareTo() 方法，它是由 Comparable 接口定义的，Date 类实现了这个接口

## 9. 正则、标签、finalize ##

### 9.1 正则 ###

#### 9.1.1 语法 ####

![在这里插入图片描述][2746b4aac4c6454b8752e605e37ef276.png]

#### 9.1.2 Matcher ####

##### 9.1.2.1 索引方法 #####

![在这里插入图片描述][c2db29ee7efd4957a2956dec67f9322e.png]

##### 9.1.2.2 查找方法 #####

*  matches 和 lookingAt 方法都用来尝试匹配一个输入序列模式。它们的不同是 matches 要求整个序列都匹配，而lookingAt 不要求
 *  lookingAt 方法虽然不需要整句都匹配，但是需要从第一个字符开始匹配

![在这里插入图片描述][45014e551d9044a9a5a5b86963826069.png]

public class RegexMatches{
        
        private static final String REGEX = "foo";
        private static final String INPUT = "fooooooooooooooooo";
        private static final String INPUT2 = "ooooofoooooooooooo";
        private static Pattern pattern;
        private static Matcher matcher;
        private static Matcher matcher2;
     
        public static void main( String[] args ){
        
           pattern = Pattern.compile(REGEX);
           matcher = pattern.matcher(INPUT);
           matcher2 = pattern.matcher(INPUT2);
     
           System.out.println("Current REGEX is: "+REGEX); // foo
           System.out.println("Current INPUT is: "+INPUT); // fooooooooooooooooo
           System.out.println("Current INPUT2 is: "+INPUT2); // ooooofoooooooooooo
     
           System.out.println("lookingAt(): "+matcher.lookingAt()); // true
           System.out.println("matches(): "+matcher.matches()); // false
           System.out.println("lookingAt(): "+matcher2.lookingAt()); // false
       }
    }

##### 9.1.2.3 替换方法 #####

![在这里插入图片描述][f36ebbebe98640b0b4b39ce14eb5dcce.png]

##### 9.1.2.4 PatternSyntaxException #####

**PatternSyntaxException 是一个非强制异常类，它指示一个正则表达式模式中的语法错误**  
![在这里插入图片描述][8fba04c09f3f42cb94b3b3eebd6433ca.png]

### 9.2 标签 ###

**Java 中的标签是为循环设计的，是为了在多重循环中方便的使用 break 和coutinue**

public class Main {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            String strSearch = "This is the string in which you have to search for a substring.";
            String substring = "substring";
            boolean found = false;
            int max = strSearch.length() - substring.length();
            // 标签
            testlbl:
            for (int i = 0; i <= max; i++) {
        
                int length = substring.length();
                int j = i;
                int k = 0;
                while (length-- != 0) {
        
                    if(strSearch.charAt(j++) != substring.charAt(k++)){
        
                        continue testlbl;
                    }
                }
                found = true;
                break testlbl; // break 到标签位置
            }
            if (found) {
        
                System.out.println("发现子字符串。");
            }
            else {
        
                System.out.println("字符串中没有发现子字符串。");
            }
        }
    }

### 9.3 finalize ###

在对象被垃圾收集器析构(回收)之前调用，用来清除回收对象。如：可以使用 finalize() 来确保一个对象打开的文件被关闭了。在 finalize() 方法里，你必须指定在对象销毁时候要执行的操作。

protected void finalize(){
        
       // 在这里终结代码
    }
    /* 关键字 protected 是一个限定符，它确保 finalize() 方法不会被该类以外的代码调用。
    当然，Java 的内存回收可以由 JVM 来自动完成。如果你手动使用，则可以使用上面的方法
    */

## 10. IO ##

### 10.1 IO 流 ###

![在这里插入图片描述][d3395668564f4e65a6f068725f1a8c3d.png]

### 10.2 字节流 ###

#### 10.2.1 FileInputStream ####

**该流用于从文件读取数据，它的对象可以用关键字 new 来创建**

// 可以使用字符串类型的文件名来创建一个输入流对象来读取文件
    	InputStream is = new FileInputStream("E://a.txt");
    // 也可以使用一个文件对象来创建一个输入流对象来读取文件。我们首先得使用 File() 方法来创建一个文件对象
        File file = new File("E://a.txt");
        InputStream in = new FileInputStream(file);
    	int len = 0;
        while ((len = fis.read()) != -1){
        
        	System.out.println(len); // 228 189 160 229 165 189
        }
    	byte[] bytes = new byte[1024];
    	int len = 0;
    	while ((len = fis.read(bytes)) != -1){
        
    		System.out.println(new String(bytes,0,len)); // 你好...
    	}
    	fis.close();

![在这里插入图片描述][6d08dddedb1648949466e124c13e42d7.png]

#### 10.2.2 FileOutputStream ####

**该类用来创建一个文件并向文件中写数据。如果该流在打开文件进行输出前，目标文件不存在，那么该流会创建该文件**

// 使用字符串类型的文件名来创建一个输出流对象
    	OutputStream os = new FileOutputStream("E://b.txt");
    // 使用一个文件对象来创建一个输出流来写文件。我们首先得使用File()方法来创建一个文件对象
        File file = new File("E://a.txt");
        OutputStream os = new FileOutputStream(file);
    	os.write(97); // a
    	byte[] bytes = {
        65,66,67,68,69};
    	os.write(bytes); // ABCDE
    	os.write("你好".getBytes()); // 你好
    	os.close();

![在这里插入图片描述][b05be07b1a194495ac53707fbe7fb043.png]

### 10.3 字符流 ###

#### 10.3.1 FileReader ####

FileReader fr = new FileReader("E://a.txt");
    char[] chars = new char[1024];
    int len = 0;
    while ((len = fr.read(chars)) != -1){
        
    	System.out.println(new String(chars,0,len)); // 你好...
    }
    fr.close();

#### 10.3.2 FileWriter ####

FileWriter fw = new FileWriter("E://a.txt");
    FileWriter fw = new FileWriter("E://a.txt",true); // 续写开关 true:不会创建新的文件覆盖源文件,可以续写
    char[] chars = {
        'a','b','c','d'};
    fw.write(chars); // abcd
    fw.write("你好"); // abcd你好
    fw.flush();
    fw.close();

### 10.4 缓冲流 ###

// 写入文件
    BufferedWriter out = new BufferedWriter(new FileWriter("E://runoob.txt"));
    out.write("菜鸟教程");
    out.close();
    // 读取文件
    BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("E://runoob.txt"));
    String str;
    while ((str = br.readLine()) != null){
        
    	System.out.println(str); // 菜鸟教程
    }

## 11. Collection ##

### 11.1 集合框架 ###

Java 集合框架主要包括两种类型的容器，一种是集合（Collection），存储一个元素集合，另一种是图（Map），存储键/值对映射。Collection 接口又有 3 种子类型，List、Set 和 Queue，再下面是一些抽象类，最后是具体实现类，常用的有 ArrayList、LinkedList、HashSet、LinkedHashSet、HashMap、LinkedHashMap 等等  
![在这里插入图片描述][9e5c694310674b4891a34ad61bf3167b.png]  
集合框架是一个用来代表和操纵集合的统一架构。所有的集合框架都包含如下内容：

*  **接口：** 是代表集合的抽象数据类型。例如 Collection、List、Set、Map 等。之所以定义多个接口，是为了以不同的方式操作集合对象
 *  **实现（类）：** 是集合接口的具体实现。从本质上讲，它们是可重复使用的数据结构，例如：ArrayList、LinkedList、HashSet、HashMap
 *  **算法：** 是实现集合接口的对象里的方法执行的一些有用的计算，例如：搜索和排序。这些算法被称为多态，那是因为相同的方法可以在相似的接口上有着不同的实现

![在这里插入图片描述][a40159bc36b04b6fa7965910ad2a9aca.png]

### 11.2 集合接口 ###

Set 和 List 的区别：

1.  Set 接口实例存储的是无序的，不重复的数据。List 接口实例存储的是有序的，可以重复的元素
2.  Set 检索效率低下，删除和插入效率高，插入和删除不会引起元素位置改变 <实现类有HashSet,TreeSet>
3.  List 和数组类似，可以动态增长，根据实际存储的数据的长度自动增长List的长度。查找元素效率高，插入删除效率低，因为会引起其他元素位置改变 <实现类有ArrayList,LinkedList,Vector>

![在这里插入图片描述][ae06b885dc9d49e59e99468d5ed49ea7.png]

### 11.3 集合实现类 ###

![在这里插入图片描述][f29984366288497b806a5c0fa4cf26f0.png]  
**java.util 包中定义的类：**  
![在这里插入图片描述][05f0eb08c1bf494b97dd098afdbc2111.png]

### 10.4 遍历 ###

**推荐使用 entrySet 和 forEach 方法**

public static void main(String[] args) {
        
    	Map<String, String> map = new HashMap<>(16);
    	map.put("张三","13");
    	map.put("李四","14");
    	map.put("王五","16");
    	map.put("赵六","13");
    	for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {
        
    		System.out.println(entry.getKey() + " " + entry.getValue());
    	}
    	map.forEach((key,value) -> {
        
    		System.out.println(key + " " + value);
    	});
    }

### 11.5 允许空值情况 ###

![在这里插入图片描述][b320ccac9bea41dab050cf1d33041568.png]

### 11.6 ArrayList ###

![在这里插入图片描述][8424aef193934c86b7598da89421aeae.png]

### 11.7 LinkedList ###

Java LinkedList（链表） 类似于 ArrayList，是一种常用的数据容器。与 ArrayList 相比，LinkedList 的增加和删除的操作效率更高，而查找和修改的操作效率较低。  
**以下情况使用 ArrayList :**

*  频繁访问列表中的某一个元素
 *  只需要在列表末尾进行添加和删除元素操作

**以下情况使用 LinkedList :**

*  你需要通过循环迭代来访问列表中的某些元素
 *  需要频繁的在列表开头、中间、末尾等位置进行添加和删除元素操作

### 11.8 HashMap ###

![在这里插入图片描述][250c9452c24045b4a7d5a2ca475a2c2e.png]  
**进阶部分见：[https://blog.csdn.net/ACE\_U\_005A/article/details/123276268][https_blog.csdn.net_ACE_U_005A_article_details_123276268]**

[9506a5243d0044379ada6e2ef139521d.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/9506a5243d0044379ada6e2ef139521d.png
[b450c25188914222bd0bedc2f7421edc.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/b450c25188914222bd0bedc2f7421edc.png
[b6b0a55d5dad40b48c5ec1143fc97704.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/b6b0a55d5dad40b48c5ec1143fc97704.png
[ba62c993c9b34a18a322e22f176510e8.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/ba62c993c9b34a18a322e22f176510e8.png
[da83494d0cb04a83909ef1a08e931b50.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/da83494d0cb04a83909ef1a08e931b50.png
[a7dcac241b1441a48f53a32560bccf91.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/a7dcac241b1441a48f53a32560bccf91.png
[ea990acac4f842e78305ab5f93bf3ac7.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/ea990acac4f842e78305ab5f93bf3ac7.png
[e9c4bb075fc240709c3c2d0dc407276e.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/e9c4bb075fc240709c3c2d0dc407276e.png
[cba93524ffcb435a8e31ce61a0a11d94.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/cba93524ffcb435a8e31ce61a0a11d94.png
[7074d24242624f63b429208a71983a65.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/7074d24242624f63b429208a71983a65.png
[0bd46e1671524456af3dc7483d0c9a17.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/0bd46e1671524456af3dc7483d0c9a17.png
[6a52861a81454d48b00c7da0cc24009c.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/6a52861a81454d48b00c7da0cc24009c.png
[3f2c2040522a46fb9e2d28f4a4374fc3.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/3f2c2040522a46fb9e2d28f4a4374fc3.png
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