習(xí)Day2：方法、數(shù)組與面向?qū)ο笕腴T實(shí)戰(zhàn))
1. 第二天的學(xué)習(xí)規(guī)劃先把路線定清楚再動手敲代碼很多自學(xué)者卡在Java入門階段不是因為智商不夠而是因為第一天學(xué)完變量、數(shù)據(jù)類型和if/else之后第二天不知道往哪兒走。“JAVA學(xué)習(xí)Day2”這個階段正是承上啟下的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)語法基礎(chǔ)剛有了點(diǎn)感覺離面向?qū)ο筮€差一步離寫出像樣的程序還差得遠(yuǎn)。如果第二天只是繼續(xù)刷語法題第三天大概率就會忘掉一半如果直接去啃Spring、MySQL這種框架和生態(tài)的東西那純粹是自己給自己挖坑。我的建議是Day2應(yīng)該集中火力搞定三塊方法、數(shù)組、面向?qū)ο笕腴T。這三塊是Java語法向后端開發(fā)過渡的地基。方法解決的是“代碼怎么組織”數(shù)組解決的是“多數(shù)據(jù)怎么存”面向?qū)ο蠼鉀Q的是“真實(shí)業(yè)務(wù)怎么抽象”。熱搜詞里反復(fù)出現(xiàn)的“java基礎(chǔ)”、“java入門”、“java數(shù)據(jù)類型”其實(shí)本質(zhì)都在這個范圍內(nèi)打轉(zhuǎn)。你去看任何一套java基礎(chǔ)面試題前二十道里有一半以上都在問“方法重載”、“數(shù)組內(nèi)存”、“封裝繼承多態(tài)”這就是Day2必須吃透的方向。這里要先破除一個誤區(qū)Day2并不需要面面俱到。網(wǎng)上那些“Java學(xué)習(xí)路線圖超全超詳細(xì)”動不動就列幾十個模塊從基礎(chǔ)語法到框架到微服務(wù)一條龍看著熱血沸騰真正執(zhí)行起來完全不是那么回事。第二天最合理的狀態(tài)是能獨(dú)立寫出包含自定義方法、數(shù)組遍歷和簡單對象操作的代碼能把“類、對象、構(gòu)造器、封裝”這四個詞講明白能手寫一遍冒泡排序并說出它的時間復(fù)雜度。做到這些Day2就算超額完成任務(wù)了。提示學(xué)習(xí)路線不是看一遍就完事的。把路線圖當(dāng)成地圖每天只走一小段。Day2走完“方法→數(shù)組→面向?qū)ο蟆Ｓ妙悺边@一小段比囫圇吞棗掃完整個地圖有價值得多。2. 方法與重載先理解棧幀和參數(shù)傳遞再寫代碼方法Method在Java里就是一段命名的代碼塊用來完成一個獨(dú)立功能。Day2學(xué)方法不是光知道怎么定義和調(diào)用就結(jié)束了而是要弄明白一個核心問題方法在被調(diào)用時Java虛擬機(jī)底層到底做了什么。2.1 方法的定義、調(diào)用和形參實(shí)參先看最基礎(chǔ)的寫法。定義一個方法的完整語法是修飾符 返回類型 方法名 參數(shù)列表 方法體。比如public static int add(int a, int b) { return a b; }這段代碼里的a和b叫形參在方法調(diào)用時傳入的3和5叫實(shí)參。形參是方法內(nèi)部使用的局部變量實(shí)參是調(diào)用方提供的數(shù)據(jù)。這個區(qū)分看著簡單但很多人在后面學(xué)框架的時候會栽跟頭——他們不理解為什么方法里改了參數(shù)的值外面的變量卻紋絲不動。方法調(diào)用時JVM會在棧內(nèi)存中為每個方法分配一塊空間叫棧幀。棧幀里放著形參、局部變量和方法返回地址。方法執(zhí)行完棧幀被彈出回收。所以方法內(nèi)的變量都是臨時的方法結(jié)束就沒了。這個機(jī)制解釋了為什么方法內(nèi)部能隨意使用局部變量也解釋了為什么需要返回值——方法對外界的輸出只能通過返回值傳遞。2.2 方法重載為什么編譯器知道該調(diào)用哪一個方法重載是Day2必須掌握的概念也是面試題“java基礎(chǔ)面試題”中的高頻點(diǎn)。重載的定義是在同一個類中多個方法有相同的方法名但參數(shù)列表不同參數(shù)類型、參數(shù)個數(shù)、參數(shù)順序不同與返回值無關(guān)。public static int add(int a, int b) { return a b; } public static double add(double a, double b) { return a b; } public static int add(int a, int b, int c) { return a b c; }這里有兩個add(int a, int b)和add(double a, double b)調(diào)用add(1.5, 2.5)時編譯器會根據(jù)實(shí)參類型自動選擇第二個方法。重載的意義在于降低使用者的記憶成本——同一個行為相加只是參數(shù)形態(tài)不同沒必要起三個方法名。我平時帶新人最常提醒的一點(diǎn)是重載只是同名不同參別把重載和重寫Override混在一起。重寫是子類對父類方法的重新實(shí)現(xiàn)發(fā)生在繼承關(guān)系中本質(zhì)是面向?qū)ο蠖鄳B(tài)的表現(xiàn)而重載是編譯期的行為編譯器在編譯階段就確定了到底調(diào)用哪個方法。這個區(qū)別在“java面試八股文”里幾乎必問Day2先留個印象學(xué)完繼承再回頭對比理解會更深。2.3 值傳遞和引用傳遞一個最容易混淆的核心概念Java中的參數(shù)傳遞只有一種——值傳遞。但很多人看完String、數(shù)組、對象就能說得模棱兩可。到底怎么回事基本類型int、double、boolean等作為參數(shù)時傳遞的是值的副本方法內(nèi)修改參數(shù)不會影響外面的變量。引用類型數(shù)組、對象作為參數(shù)時傳遞的是引用的副本也就是把對象的地址值復(fù)制一份傳給形參。方法內(nèi)通過形參去操作對象能夠改變對象的屬性因為形參和實(shí)參指向的是同一個堆內(nèi)存對象。public static void change(int num, int[] arr) { num 100; // 這個修改不影響外面 arr[0] 100; // 這個修改會影響外面的數(shù)組 }這段代碼里num是基本類型的副本改了就改了arr雖然傳的是副本但副本指向的地址和外面數(shù)組是同一個所以通過副本修改數(shù)組內(nèi)容外面能看到。這個概念是理解Java數(shù)據(jù)處理的核心也是“java怎么保證數(shù)據(jù)一致性”這類進(jìn)階問題的底層基礎(chǔ)。Day2不把這個想明白后面學(xué)集合、學(xué)事務(wù)、學(xué)并發(fā)每一步都會帶著隱患。2.4 Day2學(xué)不學(xué)遞歸我的建議是只做了解遞歸是方法調(diào)用自身的一種編程技巧比如計算n的階乘、遍歷樹形結(jié)構(gòu)。不少教程Day2就講遞歸但我個人的看法是第二天不要花太多時間在遞歸上能看懂入門案例就行。原因是遞歸非?？简灣橄笏季S和調(diào)用棧的理解初學(xué)者很容易陷入“自己調(diào)用自己”的死循環(huán)出不來。與其在Day2消耗大量精力去畫遞歸調(diào)用圖不如先把線性結(jié)構(gòu)的方法調(diào)用弄清楚。等后面學(xué)完二叉樹、文件目錄遍歷等實(shí)際場景再回頭深入遞歸效果會好得多。實(shí)操建議寫一個用方法實(shí)現(xiàn)“成績等級判斷”的小程序輸入分?jǐn)?shù)輸出A/B/C/D/E等級。這個練習(xí)能把方法定義、if分支、返回值三條線串起來十分鐘寫完收益比啃三小時理論高。3. 數(shù)組與基礎(chǔ)算法內(nèi)存分布要先于語法掌握數(shù)組是Java中存儲同類型多個數(shù)據(jù)最基本的容器。Day2學(xué)數(shù)組重點(diǎn)不是聲明語法那個五分鐘就記住了而是理解它的內(nèi)存分配機(jī)制和操作邊界。熱搜詞“java容器”實(shí)際上包含了數(shù)組和集合兩大類數(shù)組是容器的起點(diǎn)集合ArrayList、HashMap等是后續(xù)的進(jìn)階內(nèi)容。Day2只要把數(shù)組吃透后面學(xué)集合就是降維打擊。3.1 數(shù)組的聲明、初始化和內(nèi)存分配數(shù)組有兩種聲明方式int[] arr;和int arr[];。這里必須養(yǎng)成習(xí)慣一律使用int[] arr這種寫法因為類型和變量名分得清楚更符合“這是一個int數(shù)組類型”的語義。int arr[]是C語言遺留下來的風(fēng)格Java里雖然兼容但可讀性差。數(shù)組的創(chuàng)建分兩步聲明在棧內(nèi)存定義引用變量和new分配在堆內(nèi)存開辟空間。以int[] arr new int[5];為例JVM會在堆內(nèi)存劃分一塊連續(xù)的空間分為5個int大小的格子每個格子默認(rèn)值為0。arr變量本身只是棧內(nèi)存中的一個引用存放的是堆內(nèi)存這塊空間的地址。數(shù)組一旦創(chuàng)建長度不可變。這個限制是新手踩坑的重災(zāi)區(qū)很多人想在數(shù)組里加一個元素發(fā)現(xiàn)越界然后開始懷疑人生。數(shù)組的長度固定特性決定了它適合“數(shù)量確定”的場景而動態(tài)增刪的場景應(yīng)該交給ArrayList。Day2灌入這個認(rèn)知后面學(xué)集合時自然理解為什么要有集合框架。3.2 數(shù)組的三種初始化方式數(shù)組初始化有三種寫法每種都有各自的適用場景int[] arr1 new int[5]; // 動態(tài)初始化先給長度后賦值 int[] arr2 new int[]{1, 2, 3, 4, 5}; // 靜態(tài)初始化完整寫法 int[] arr3 {1, 2, 3, 4, 5}; // 靜態(tài)初始化簡寫只能在聲明時用第一種適合先占位置后填充數(shù)據(jù)的場景比如從鍵盤讀取用戶輸入后存入數(shù)組第二種和第三種適合數(shù)據(jù)內(nèi)容已知的場景。這里有個細(xì)節(jié)new int[]{1,2,3}可以單獨(dú)作為匿名數(shù)組在方法調(diào)用中傳參但{1,2,3}簡寫不行它只能出現(xiàn)在聲明語句里。這個坑在寫代碼時經(jīng)常遇到記一下能少踩一次錯。數(shù)組遍歷是最基礎(chǔ)的操作兩種方式都要熟for (int i 0; i arr.length; i) { System.out.println(arr[i]); } for (int num : arr) { System.out.println(num); }第一種是普通for循環(huán)能拿到索引適合需要知道元素位置的場景第二種是增強(qiáng)forforeach適合只讀遍歷拿不到索引。很多初學(xué)者一上來就習(xí)慣用增強(qiáng)for等到需要找到“數(shù)組里第幾個元素滿足條件”時就傻眼了——增強(qiáng)for里沒有計數(shù)器位置信息。我的建議是剛開始寫數(shù)組遍歷老老實(shí)實(shí)用普通for循環(huán)把索引邏輯練熟增強(qiáng)for可以作為后邊的語法糖補(bǔ)充。注意訪問數(shù)組時索引從0開始最大有效索引是length-1。訪問arr[length]會拋出ArrayIndexOutOfBoundsException數(shù)組越界異常。這道題在“java基礎(chǔ)題目的網(wǎng)站”上出現(xiàn)的頻率極高屬于基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)。3.3 手寫冒泡排序第一道必會的算法題熱搜詞里“冒泡排序java”高頻率出現(xiàn)不是沒有原因的——它是絕大多數(shù)Java初學(xué)者接觸的第一個算法也是面試時手寫算法題的入門門檻。Day2就把冒泡排序搞定后面學(xué)選擇排序、插入排序、二分查找會順暢很多。冒泡排序的核心思想重復(fù)地走訪要排序的元素列依次比較兩個相鄰元素如果順序錯誤就交換。每一輪下來最大的元素會像氣泡一樣“浮”到末尾。public static void bubbleSort(int[] arr) { int temp 0; for (int i 0; i arr.length - 1; i) { for (int j 0; j arr.length - 1 - i; j) { if (arr[j] arr[j 1]) { temp arr[j]; arr[j] arr[j 1]; arr[j 1] temp; } } } }這段代碼里外層循環(huán)控制總共需要比較多少輪n-1輪內(nèi)層循環(huán)控制每輪比較多少次n-1-i次因為每輪結(jié)束都有一個最大值被固定到末尾下一輪不需要再和它比較。兩個關(guān)鍵點(diǎn)為什么內(nèi)層條件是arr[j] arr[j 1]這是升序排列。如果改成就是降序。為什么每次比較都要考慮兩個相鄰元素的交換因為比較和交換是冒泡排序的基本動作。冒泡排序的時間復(fù)雜度是O(n2)空間復(fù)雜度是O(1)。在最壞情況數(shù)組完全逆序下每一輪都要執(zhí)行最多n-1次比較總共約n2/2次。在最好情況數(shù)組已經(jīng)有序下用優(yōu)化版加一個flag可以在第一輪結(jié)束時提前退出時間復(fù)雜度降為O(n)。優(yōu)化版的冒泡排序是面試加分項Day2能寫出來就很不錯了。手動跑一遍例子數(shù)組[5, 1, 4, 2, 8]第一輪結(jié)束后變成[1, 4, 2, 5, 8]最大元素8被交換到最后第二輪結(jié)束后變成[1, 2, 4, 5, 8]第三輪比較[1,2,4]已經(jīng)有序但程序還會跑完所有輪次不加flag的話。這就是為什么推薦加優(yōu)化flag的原因。3.4 數(shù)組的復(fù)制、排序API和main方法參數(shù)除了自己寫算法Java標(biāo)準(zhǔn)庫也提供了現(xiàn)成的數(shù)組工具類java.util.Arrays比如Arrays.sort(arr)對數(shù)組進(jìn)行升序排序底層是雙軸快速排序效率高于手寫冒泡、Arrays.toString(arr)輸出數(shù)組內(nèi)容、Arrays.copyOf(arr, len)復(fù)制數(shù)組。Day2可以用API做輔助但建議還是先把底層邏輯手寫一遍因為面試問“排序算法”往往是讓手寫而不是讓你答API名。main方法簽名public static void main(String[] args)其中的String[] args就是用來接收命令行參數(shù)的數(shù)組。很多初學(xué)者只把這個簽名當(dāng)作固定模板背下來其實(shí)它的作用可以在控制臺運(yùn)行時傳入?yún)?shù)java MyClass arg1 arg2 version在類中使用args[0]、args[1]即可取值。這個知識點(diǎn)在開發(fā)中不常用現(xiàn)代應(yīng)用大多用框架或配置中心但它是理解“程序和外部環(huán)境如何交互”的第一課Day2知道即可不用深入研究。4. 面向?qū)ο蟀焉钸壿嬘成涑纱a面向?qū)ο缶幊蘋OP是Java的核心也是“java基礎(chǔ)面試題”和“面向?qū)ο缶幊蘪ava”兩個熱門搜索詞背后的根本原因。Day2進(jìn)入面向?qū)ο蟛皇且竽懔⒖虒懗銎恋脑O(shè)計模式而是要把“類、對象、封裝、構(gòu)造器”這四個最基礎(chǔ)的概念刻進(jìn)腦子里。4.1 類與對象圖紙和實(shí)物的區(qū)別類的本質(zhì)是一張圖紙描述一類事物的屬性和行為。對象的本質(zhì)是根據(jù)圖紙創(chuàng)建的具體實(shí)例。用學(xué)生舉例Student類描述學(xué)生應(yīng)該有學(xué)號、姓名、成績這些屬性以及學(xué)習(xí)、考試這些方法而new Student(張三, 1001, 88)則創(chuàng)建了一個具體的張三對象。public class Student { String name; int id; int score; public void study() { System.out.println(name 正在學(xué)習(xí)); } }這里有個細(xì)節(jié)需要注意類中定義的屬性如果不加訪問修飾符默認(rèn)是包私有package-private同一包內(nèi)的類可以訪問。Day2階段先了解這個概念真正規(guī)范的做法是在屬性上加private通過公共方法暴露訪問入口——這就是封裝。創(chuàng)建對象的語法是new Student()執(zhí)行過程分兩步在堆內(nèi)存中開辟對象空間然后調(diào)用構(gòu)造器完成初始化。對象變量持有的并不是對象本身而是指向堆內(nèi)存空間的引用地址值。兩個對象變量指向同一個地址時通過任何一個變量修改對象屬性另一個變量讀取到的都是修改后的值。4.2 構(gòu)造器初始化對象的關(guān)鍵入口構(gòu)造器是創(chuàng)建對象時調(diào)用的特殊方法方法名必須與類名完全一致沒有返回值類型。它的作用是在對象創(chuàng)建時執(zhí)行必要的初始化邏輯比如給屬性賦初值。public class Student { private String name; // 無參構(gòu)造器 public Student() { name 未知; } // 帶參構(gòu)造器 public Student(String name) { this.name name; } }如果一個類沒有顯式定義任何構(gòu)造器編譯器會自動添加一個無參構(gòu)造器。只要你手動定義了任何一個構(gòu)造器無論有參無參默認(rèn)的無參構(gòu)造器就不會自動生成了。這個坑在以后寫代碼時經(jīng)常遇到你定義了一個帶參構(gòu)造器然后在別處用new ClassName()創(chuàng)建對象結(jié)果編譯報錯——因為沒有無參構(gòu)造器。這個細(xì)節(jié)要記住。4.3 封裝為什么要用private修飾屬性封裝是指將對象的屬性和實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)隱藏起來對外只暴露必要的公共方法。簡單說外部不能直接操作對象的內(nèi)部數(shù)據(jù)必須通過方法進(jìn)行讀寫。這樣做的好處是可以在讀寫方法中加入校驗邏輯。public class Student { private int score; public int getScore() { return score; } public void setScore(int score) { if (score 0 || score 100) { System.out.println(成績必須在0到100之間); return; } this.score score; } }如果沒有封裝student.score 9999;這條語句就能直接把成績改成一個不合理值。有了setScore方法做范圍校驗就能攔住這種非法操作。現(xiàn)實(shí)中成績、工資、年齡等數(shù)據(jù)都有業(yè)務(wù)規(guī)則封裝就是把這些規(guī)則固化到代碼里的手段。這就是為什么java基礎(chǔ)面試題里總有“什么是封裝封裝有什么好處”的原因。4.4 this關(guān)鍵字和對象數(shù)組入門最常見的兩個卡點(diǎn)this在Java中代表當(dāng)前對象。在構(gòu)造器和方法中使用this.name name可以解決成員變量和參數(shù)重名的問題。這個邏輯在Day2不難理解但很多新手寫代碼時容易漏寫this導(dǎo)致賦值失敗。漏寫的結(jié)果很隱蔽參數(shù)name把自己賦給自己成員變量name還是默認(rèn)值null。排查半天才能發(fā)現(xiàn)。對象數(shù)組是數(shù)組和面向?qū)ο蟮慕Y(jié)合數(shù)組元素不是一個基本類型數(shù)值而是一個對象引用。創(chuàng)建對象數(shù)組時出問題的概率非常高Student[] students new Student[3]; students[0] new Student(張三, 1, 88);很多新手寫Student[] students new Student[3];之后立刻去訪問students[0].name結(jié)果拋NullPointerException。原因在于這句話只是創(chuàng)建了數(shù)組容器三個格子都是空的null必須逐個new出對象填進(jìn)去才能訪問屬性。這個陷阱幾乎每個人都會踩一次Day2踩了并搞清楚原理后面就再也不怕了。注意對象數(shù)組的元素初始值是null訪問null的任何屬性都會報空指針異常。先new對象賦值再訪問屬性這是正確處理順序。4.5 再談構(gòu)造器中的訪問權(quán)限和默認(rèn)值問題創(chuàng)建對象的時候JVM會先給所有成員變量分配默認(rèn)值——基本類型int默認(rèn)0、boolean默認(rèn)false引用類型默認(rèn)null。構(gòu)造器的作用是在這個基礎(chǔ)上做自定義初始化。很多時候你不需要把所有屬性都在構(gòu)造器里賦完可以留到setter方法里設(shè)置。但要注意已經(jīng)初始化過的引用類型屬性如果后續(xù)通過setter修改為null代碼會留下空指針隱患這個需要在寫業(yè)務(wù)邏輯時做好非空校驗。5. String與StringBuilder兩個高頻API練熟字符串問題不再發(fā)怵到了Day2你已經(jīng)能用方法、數(shù)組和類做不少事字符串處理是繞不開的。不管是寫日志、發(fā)HTTP請求還是做數(shù)據(jù)處理字符串都是最常見的操作對象。熱搜詞“java stringbuilder”的出現(xiàn)說明大家都在這個知識點(diǎn)上產(chǎn)生過困惑今天把String和StringBuilder一起理清楚。5.1 String的不可變性為什么s x很低效String對象一旦創(chuàng)建內(nèi)容就不會改變。String s hello; s s world;這段代碼并沒有修改原來的字符串對象而是創(chuàng)建了一個新的字符串對象“hello world”并把s的引用指向新對象。原來的“hello”對象仍然存在只是失去了引用等待被垃圾回收。這個設(shè)計是出于安全性和性能的考慮——字符串在很多場景下被當(dāng)作常量使用比如哈希表的key如果它可變哈希值就會變化數(shù)據(jù)就找不到位置了。但不可變性帶來的問題就是頻繁拼接字符串會不斷創(chuàng)建新對象消耗內(nèi)存和時間。在循環(huán)里拼接幾千次字符串性能就會明顯下降因為每次都創(chuàng)建新對象并拷貝字符數(shù)組。5.2 String常用方法這些是實(shí)際開發(fā)中使用率最高的String類的API幾十個Day2只需要掌握最高頻的一組length()返回字符串長度charAt(int index)獲取指定位置的字符substring(int beginIndex, int endIndex)截取子串indexOf(String str)查找子串第一次出現(xiàn)的位置找不到返回-1equals(String other)比較內(nèi)容是否相等split(String regex)按分隔符拆分成數(shù)組contains(CharSequence s)判斷是否包含子串replace(char oldChar, char newChar)替換字符特別注意字符串比較不能用因為比較的是引用地址不是內(nèi)容。abc abc有時候返回true常量池中的同一個對象但new String(abc).equals(abc)一定返回true。day2記牢“字符串比較一律用equals”后面就不會被坑?？沾蚽ull的區(qū)別也要清楚是長度為0的字符串對象null表示引用為空。5.3 StringBuilder和StringBuffer拼接字符串的正確姿勢當(dāng)需要頻繁拼接字符串時應(yīng)該使用StringBuilder。它是一個可變的字符序列內(nèi)部維護(hù)一個字符數(shù)組拼接操作直接修改這個數(shù)組避免了反復(fù)創(chuàng)建新對象。StringBuilder sb new StringBuilder(); for (int i 0; i 10000; i) { sb.append(i); } String result sb.toString();StringBuilder的常用方法包括append()在末尾追加內(nèi)容insert(int offset, String str)在指定位置插入replace(int start, int end, String str)用新內(nèi)容替換指定范圍reverse()反轉(zhuǎn)字符串toString()轉(zhuǎn)換為不可變的String還有StringBuffer它和StringBuilder用法幾乎相同但StringBuffer的關(guān)鍵方法加了synchronized關(guān)鍵字是線程安全的。因此單線程環(huán)境下用StringBuilder速度更快多線程共享同一個字符串構(gòu)建器時才需要考慮StringBuffer。初學(xué)者Day2用StringBuilder就夠了但面試題可能會拿“StringBuilder和StringBuffer的區(qū)別”來考能說出“前者非線程安全但效率高后者線程安全但略慢”這個關(guān)鍵點(diǎn)就算合格。小技巧String str a b c;編譯器在編譯期會直接優(yōu)化為String str abc;并不會多次創(chuàng)建對象。但如果是循環(huán)內(nèi)動態(tài)拼接編譯器無法優(yōu)化此時必須用StringBuilder。5.4 字符串常量池理解new String(abc)和abc的區(qū)別Java為了節(jié)省內(nèi)存在方法區(qū)Java 7之后移到堆中設(shè)置了一個字符串常量池。直接用雙引號創(chuàng)建字符串時JVM會先在常量池中查找是否已存在內(nèi)容相同的字符串如果不存在則創(chuàng)建并放入常量池如果存在則直接復(fù)用池中的引用。所以String a abc; String b abc;中a和b指向同一個對象。而new String(abc)則不同它先在常量池中確保存在“abc”如果沒有則創(chuàng)建然后在堆內(nèi)存中創(chuàng)建一個新的字符串對象所以new String(abc) abc結(jié)果是false。要比較內(nèi)容還是用equals。這個知識點(diǎn)在“java面試八股文”中反復(fù)出現(xiàn)Day2只要記住結(jié)論、理解對象引用區(qū)別到后面學(xué)完JVM再看會更有收獲。6. Day2實(shí)戰(zhàn)把方法、數(shù)組和面向?qū)ο蟠饋韺懸粋€學(xué)生成績管理小工具理論說再多不落地就是零。第二天最值得做的練習(xí)就是寫一個結(jié)合方法、數(shù)組和面向?qū)ο蟮耐暾〕绦?。建議上午學(xué)完概念后下午花兩三個小時完成下面這個任務(wù)。這個任務(wù)的綜合設(shè)計能幫你在Day2把所有知識點(diǎn)融會貫通。6.1 案例需求設(shè)計設(shè)計一個“學(xué)生成績管理工具”控制臺程序功能要求定義一個Student類屬性包括姓名和成績私有化并生成getter/setter。在main方法或工具類中定義一個方法通過鍵盤輸入創(chuàng)建學(xué)生對象。定義一個方法接收Student數(shù)組作為參數(shù)打印所有學(xué)生信息。定義一個方法接收Student數(shù)組返回成績最高的學(xué)生對象。定義一個方法按成績從高到低對Student數(shù)組進(jìn)行冒泡排序。main方法中實(shí)現(xiàn)整體流程創(chuàng)建多個學(xué)生打印信息查找最高分排序后再打印。第一步定義Student類public class Student { private String name; private int score; public Student() { } public Student(String name, int score) { this.name name; this.score score; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name name; } public int getScore() { return score; } public void setScore(int score) { this.score score; } Override public String toString() { return Student{name name , score score }; } }這里有兩個細(xì)節(jié)無參構(gòu)造器必須顯式寫出否則后面在main方法里直接用無參構(gòu)造器創(chuàng)建對象會編譯失敗toString()方法重寫后打印對象時輸出的才是內(nèi)容而不是引用地址不重寫的話輸出類似Student2f0e140b的亂碼。第二步寫業(yè)務(wù)邏輯類import java.util.Scanner; public class StudentManager { public static void main(String[] args) { Student[] students new Student[3]; Scanner scanner new Scanner(System.in); for (int i 0; i students.length; i) { System.out.print(請輸入第 (i 1) 個學(xué)生的姓名); String name scanner.nextLine(); System.out.print(請輸入第 (i 1) 個學(xué)生的成績); int score Integer.parseInt(scanner.nextLine()); students[i] new Student(name, score); } System.out.println(所有學(xué)生信息); printStudents(students); Student topStudent findTopStudent(students); System.out.println(最高分學(xué)生 topStudent.getName() 成績 topStudent.getScore()); System.out.println(按成績排序后); sortStudentsByScore(students); printStudents(students); scanner.close(); } }第三步補(bǔ)充工具方法。這些方法可以放在同一個類中也可以單獨(dú)寫一個StudentUtil工具類。Day2建議直接都放在StudentManager類中等學(xué)到static與非static的區(qū)別后再拆分。public static void printStudents(Student[] students) { if (students null || students.length 0) { System.out.println(學(xué)生列表為空); return; } for (Student stu : students) { System.out.println(stu); } } public static Student findTopStudent(Student[] students) { if (students null || students.length 0) { return null; } Student top students[0]; for (int i 1; i students.length; i) { if (students[i].getScore() top.getScore()) { top students[i]; } } return top; } public static void sortStudentsByScore(Student[] students) { for (int i 0; i students.length - 1; i) { for (int j 0; j students.length - 1 - i; j) { if (students[j].getScore() students[j 1].getScore()) { Student temp students[j]; students[j] students[j 1]; students[j 1] temp; } } } }注意這個排序是降序students[j].getScore() students[j 1].getScore()時交換把小的往后挪。分?jǐn)?shù)相等時不交換所以冒泡排序是穩(wěn)定的排序算法相等元素不會交換位置順序保持原狀。整個程序跑完你會發(fā)現(xiàn)自己已經(jīng)完成了Day2的四大目標(biāo)掌握方法定義和重載、熟練數(shù)組創(chuàng)建和遍歷、理解類與對象、會用String類處理輸入輸出。這個小工具是后面學(xué)習(xí)繼承、接口、集合、異常處理的最佳演練場地——后續(xù)完全可以給Student增加更多字段、把數(shù)組換成ArrayList、把控制臺輸入換成文件讀取一步一步升級。6.2 環(huán)境配置和編譯常見問題Day2最容易卡殼的幾個點(diǎn)學(xué)習(xí)Day2期間環(huán)境問題是攔路虎。很多問題看起來是代碼錯誤實(shí)際上是JDK配置問題。搜到最多的“java環(huán)境變量配置”相關(guān)搜索詞背后往往就是JAVA_HOME、PATH、CLASSPATH調(diào)不對或者版本不匹配。最常見的報錯信息是java: 警告: 源發(fā)行版 17 需要目標(biāo)發(fā)行版 17這個警告意味著你的代碼是用Java 17的語法級別編譯的但I(xiàn)DE或構(gòu)建工具中的目標(biāo)發(fā)行版配置與之不匹配。解決辦法有兩種在IDEA中打開“File → Project Structure → Project Settings → Project”把SDK和Language Level都設(shè)置成同一個版本或者在pom.xmlMaven項目中配置maven.compiler.source和maven.compiler.target為相同值。類名和文件名不一致會報“類不匹配”錯誤數(shù)組越界、空指針、Scanner資源未關(guān)閉也都是Day2高頻問題。這里羅列一下Day2實(shí)戰(zhàn)中最常見的幾個報錯及排查方向報錯信息原因排查方向ClassNotFoundException編譯后類文件丟失或包結(jié)構(gòu)錯誤檢查classpath是否包含編譯輸出目錄ArrayIndexOutOfBoundsException訪問數(shù)組索引超出0到length-1范圍檢查for循環(huán)起始和結(jié)束條件NullPointerException對象或數(shù)組元素為null就訪問成員打印變量確認(rèn)是否為nullcannot find symbol: Scanner沒有import java.util.Scanner補(bǔ)上import語句incompatible types類型不匹配比如返回值類型寫錯核對方法返回類型與return語句Intellij IDEA 編譯不生效構(gòu)建緩存或SDK版本不對清理緩存或重新配置Project SDK提示遇到編譯錯誤不要慌不要盯著代碼發(fā)呆。先看報錯信息和行號定位到具體那一行再依據(jù)上面的表格對照排查。自己排查出來的錯誤印象遠(yuǎn)比問別人深刻。6.3 Day2學(xué)完后該達(dá)到什么水平學(xué)完Day2你應(yīng)該能獨(dú)立完成這些事情正確寫出帶參數(shù)、帶返回值、帶重載的方法并講清楚方法的執(zhí)行流程創(chuàng)建數(shù)組并遍歷理解數(shù)組的內(nèi)存分布和長度固定特性手寫冒泡排序含優(yōu)化版并能說出每一輪交換的邏輯定義類、創(chuàng)建對象、使用構(gòu)造器、理解this、掌握封裝的基本寫法熟練使用String的常用方法和StringBuilder完成字符串拼接獨(dú)立完成“學(xué)生成績管理工具”這個小項目如果上面這些還達(dá)不到不需要焦慮再花一天時間鞏固就好。學(xué)習(xí)方法上沒有捷徑最好的路徑就是動手寫一個案例寫三遍也比看三遍教程有用。寫的過程里遇到報錯記下來等整個流程跑通了回顧那些報錯會特別有價值——它們就是你真正的學(xué)習(xí)收獲。6.4 擴(kuò)展思考Day2之后怎么往深處走Day2把這些基礎(chǔ)內(nèi)容敲扎實(shí)之后Day3就可以自然過渡到學(xué)習(xí)繼承extends、多態(tài)dynamic binding、抽象類和接口——這些是“面向?qū)ο缶幊蘪ava”的核心進(jìn)階題。到那時你會發(fā)現(xiàn)Day2學(xué)的方法重載、this用法、構(gòu)造器設(shè)計全部都是理解繼承和多態(tài)的墊腳石。建議接下來按這樣的節(jié)奏推進(jìn)Day3繼承、訪問修飾符、方法重寫、super關(guān)鍵字Day4抽象類與接口、多態(tài)應(yīng)用Day5異常處理、包裝類這個節(jié)奏不激進(jìn)也不拖沓正好能把面向?qū)ο蟮氖Ｓ嗖糠秩扛采w。另外Day2的實(shí)戰(zhàn)案例本身就是絕佳的擴(kuò)展素材Student類加字段模擬更復(fù)雜的業(yè)務(wù)、打印數(shù)組改用foreach、冒泡排序改造成工具類、把輸入輸出往里優(yōu)化這些都能作為Day3練習(xí)的前置。保持“邊學(xué)邊寫小工具”的節(jié)奏一個月后你完全可以看懂“java課程設(shè)計案例源碼”這類資源再往后能自己動手做課程設(shè)計了。從Day2開始每次學(xué)完一個知識點(diǎn)就問自己三個問題這個知識點(diǎn)解決了什么問題不用它的話會出現(xiàn)什么后果這個知識點(diǎn)和學(xué)過的哪些內(nèi)容有聯(lián)系這三個問題想清楚你的Java基礎(chǔ)就打牢了。后續(xù)不管學(xué)框架、刷面試題還是看源碼都能走得更穩(wěn)。 Java學(xué)習(xí)Day2：方法、數(shù)組與面向?qū)ο笕腴T實(shí)戰(zhàn)
1. 第二天的學(xué)習(xí)規(guī)劃先把路線定清楚再動手敲代碼很多自學(xué)者卡在Java入門階段不是因為智商不夠而是因為第一天學(xué)完變量、數(shù)據(jù)類型和if/else之后第二天不知道往哪兒走。“JAVA學(xué)習(xí)Day2”這個階段正是承上啟下的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)語法基礎(chǔ)剛有了點(diǎn)感覺離面向?qū)ο筮€差一步離寫出像樣的程序還差得遠(yuǎn)。如果第二天只是繼續(xù)刷語法題第三天大概率就會忘掉一半如果直接去啃Spring、MySQL這種框架和生態(tài)的東西那純粹是自己給自己挖坑。我的建議是Day2應(yīng)該集中火力搞定三塊方法、數(shù)組、面向?qū)ο笕腴T。這三塊是Java語法向后端開發(fā)過渡的地基。方法解決的是“代碼怎么組織”數(shù)組解決的是“多數(shù)據(jù)怎么存”面向?qū)ο蠼鉀Q的是“真實(shí)業(yè)務(wù)怎么抽象”。熱搜詞里反復(fù)出現(xiàn)的“java基礎(chǔ)”、“java入門”、“java數(shù)據(jù)類型”其實(shí)本質(zhì)都在這個范圍內(nèi)打轉(zhuǎn)。你去看任何一套java基礎(chǔ)面試題前二十道里有一半以上都在問“方法重載”、“數(shù)組內(nèi)存”、“封裝繼承多態(tài)”這就是Day2必須吃透的方向。這里要先破除一個誤區(qū)Day2并不需要面面俱到。網(wǎng)上那些“Java學(xué)習(xí)路線圖超全超詳細(xì)”動不動就列幾十個模塊從基礎(chǔ)語法到框架到微服務(wù)一條龍看著熱血沸騰真正執(zhí)行起來完全不是那么回事。第二天最合理的狀態(tài)是能獨(dú)立寫出包含自定義方法、數(shù)組遍歷和簡單對象操作的代碼能把“類、對象、構(gòu)造器、封裝”這四個詞講明白能手寫一遍冒泡排序并說出它的時間復(fù)雜度。做到這些Day2就算超額完成任務(wù)了。提示學(xué)習(xí)路線不是看一遍就完事的。把路線圖當(dāng)成地圖每天只走一小段。Day2走完“方法→數(shù)組→面向?qū)ο蟆Ｓ妙悺边@一小段比囫圇吞棗掃完整個地圖有價值得多。2. 方法與重載先理解棧幀和參數(shù)傳遞再寫代碼方法Method在Java里就是一段命名的代碼塊用來完成一個獨(dú)立功能。Day2學(xué)方法不是光知道怎么定義和調(diào)用就結(jié)束了而是要弄明白一個核心問題方法在被調(diào)用時Java虛擬機(jī)底層到底做了什么。2.1 方法的定義、調(diào)用和形參實(shí)參先看最基礎(chǔ)的寫法。定義一個方法的完整語法是修飾符 返回類型 方法名 參數(shù)列表 方法體。比如public static int add(int a, int b) { return a b; }這段代碼里的a和b叫形參在方法調(diào)用時傳入的3和5叫實(shí)參。形參是方法內(nèi)部使用的局部變量實(shí)參是調(diào)用方提供的數(shù)據(jù)。這個區(qū)分看著簡單但很多人在后面學(xué)框架的時候會栽跟頭——他們不理解為什么方法里改了參數(shù)的值外面的變量卻紋絲不動。方法調(diào)用時JVM會在棧內(nèi)存中為每個方法分配一塊空間叫棧幀。棧幀里放著形參、局部變量和方法返回地址。方法執(zhí)行完棧幀被彈出回收。所以方法內(nèi)的變量都是臨時的方法結(jié)束就沒了。這個機(jī)制解釋了為什么方法內(nèi)部能隨意使用局部變量也解釋了為什么需要返回值——方法對外界的輸出只能通過返回值傳遞。2.2 方法重載為什么編譯器知道該調(diào)用哪一個方法重載是Day2必須掌握的概念也是面試題“java基礎(chǔ)面試題”中的高頻點(diǎn)。重載的定義是在同一個類中多個方法有相同的方法名但參數(shù)列表不同參數(shù)類型、參數(shù)個數(shù)、參數(shù)順序不同與返回值無關(guān)。public static int add(int a, int b) { return a b; } public static double add(double a, double b) { return a b; } public static int add(int a, int b, int c) { return a b c; }這里有兩個add(int a, int b)和add(double a, double b)調(diào)用add(1.5, 2.5)時編譯器會根據(jù)實(shí)參類型自動選擇第二個方法。重載的意義在于降低使用者的記憶成本——同一個行為相加只是參數(shù)形態(tài)不同沒必要起三個方法名。我平時帶新人最常提醒的一點(diǎn)是重載只是同名不同參別把重載和重寫Override混在一起。重寫是子類對父類方法的重新實(shí)現(xiàn)發(fā)生在繼承關(guān)系中本質(zhì)是面向?qū)ο蠖鄳B(tài)的表現(xiàn)而重載是編譯期的行為編譯器在編譯階段就確定了到底調(diào)用哪個方法。這個區(qū)別在“java面試八股文”里幾乎必問Day2先留個印象學(xué)完繼承再回頭對比理解會更深。2.3 值傳遞和引用傳遞一個最容易混淆的核心概念Java中的參數(shù)傳遞只有一種——值傳遞。但很多人看完String、數(shù)組、對象就能說得模棱兩可。到底怎么回事基本類型int、double、boolean等作為參數(shù)時傳遞的是值的副本方法內(nèi)修改參數(shù)不會影響外面的變量。引用類型數(shù)組、對象作為參數(shù)時傳遞的是引用的副本也就是把對象的地址值復(fù)制一份傳給形參。方法內(nèi)通過形參去操作對象能夠改變對象的屬性因為形參和實(shí)參指向的是同一個堆內(nèi)存對象。public static void change(int num, int[] arr) { num 100; // 這個修改不影響外面 arr[0] 100; // 這個修改會影響外面的數(shù)組 }這段代碼里num是基本類型的副本改了就改了arr雖然傳的是副本但副本指向的地址和外面數(shù)組是同一個所以通過副本修改數(shù)組內(nèi)容外面能看到。這個概念是理解Java數(shù)據(jù)處理的核心也是“java怎么保證數(shù)據(jù)一致性”這類進(jìn)階問題的底層基礎(chǔ)。Day2不把這個想明白后面學(xué)集合、學(xué)事務(wù)、學(xué)并發(fā)每一步都會帶著隱患。2.4 Day2學(xué)不學(xué)遞歸我的建議是只做了解遞歸是方法調(diào)用自身的一種編程技巧比如計算n的階乘、遍歷樹形結(jié)構(gòu)。不少教程Day2就講遞歸但我個人的看法是第二天不要花太多時間在遞歸上能看懂入門案例就行。原因是遞歸非?？简灣橄笏季S和調(diào)用棧的理解初學(xué)者很容易陷入“自己調(diào)用自己”的死循環(huán)出不來。與其在Day2消耗大量精力去畫遞歸調(diào)用圖不如先把線性結(jié)構(gòu)的方法調(diào)用弄清楚。等后面學(xué)完二叉樹、文件目錄遍歷等實(shí)際場景再回頭深入遞歸效果會好得多。實(shí)操建議寫一個用方法實(shí)現(xiàn)“成績等級判斷”的小程序輸入分?jǐn)?shù)輸出A/B/C/D/E等級。這個練習(xí)能把方法定義、if分支、返回值三條線串起來十分鐘寫完收益比啃三小時理論高。3. 數(shù)組與基礎(chǔ)算法內(nèi)存分布要先于語法掌握數(shù)組是Java中存儲同類型多個數(shù)據(jù)最基本的容器。Day2學(xué)數(shù)組重點(diǎn)不是聲明語法那個五分鐘就記住了而是理解它的內(nèi)存分配機(jī)制和操作邊界。熱搜詞“java容器”實(shí)際上包含了數(shù)組和集合兩大類數(shù)組是容器的起點(diǎn)集合ArrayList、HashMap等是后續(xù)的進(jìn)階內(nèi)容。Day2只要把數(shù)組吃透后面學(xué)集合就是降維打擊。3.1 數(shù)組的聲明、初始化和內(nèi)存分配數(shù)組有兩種聲明方式int[] arr;和int arr[];。這里必須養(yǎng)成習(xí)慣一律使用int[] arr這種寫法因為類型和變量名分得清楚更符合“這是一個int數(shù)組類型”的語義。int arr[]是C語言遺留下來的風(fēng)格Java里雖然兼容但可讀性差。數(shù)組的創(chuàng)建分兩步聲明在棧內(nèi)存定義引用變量和new分配在堆內(nèi)存開辟空間。以int[] arr new int[5];為例JVM會在堆內(nèi)存劃分一塊連續(xù)的空間分為5個int大小的格子每個格子默認(rèn)值為0。arr變量本身只是棧內(nèi)存中的一個引用存放的是堆內(nèi)存這塊空間的地址。數(shù)組一旦創(chuàng)建長度不可變。這個限制是新手踩坑的重災(zāi)區(qū)很多人想在數(shù)組里加一個元素發(fā)現(xiàn)越界然后開始懷疑人生。數(shù)組的長度固定特性決定了它適合“數(shù)量確定”的場景而動態(tài)增刪的場景應(yīng)該交給ArrayList。Day2灌入這個認(rèn)知后面學(xué)集合時自然理解為什么要有集合框架。3.2 數(shù)組的三種初始化方式數(shù)組初始化有三種寫法每種都有各自的適用場景int[] arr1 new int[5]; // 動態(tài)初始化先給長度后賦值 int[] arr2 new int[]{1, 2, 3, 4, 5}; // 靜態(tài)初始化完整寫法 int[] arr3 {1, 2, 3, 4, 5}; // 靜態(tài)初始化簡寫只能在聲明時用第一種適合先占位置后填充數(shù)據(jù)的場景比如從鍵盤讀取用戶輸入后存入數(shù)組第二種和第三種適合數(shù)據(jù)內(nèi)容已知的場景。這里有個細(xì)節(jié)new int[]{1,2,3}可以單獨(dú)作為匿名數(shù)組在方法調(diào)用中傳參但{1,2,3}簡寫不行它只能出現(xiàn)在聲明語句里。這個坑在寫代碼時經(jīng)常遇到記一下能少踩一次錯。數(shù)組遍歷是最基礎(chǔ)的操作兩種方式都要熟for (int i 0; i arr.length; i) { System.out.println(arr[i]); } for (int num : arr) { System.out.println(num); }第一種是普通for循環(huán)能拿到索引適合需要知道元素位置的場景第二種是增強(qiáng)forforeach適合只讀遍歷拿不到索引。很多初學(xué)者一上來就習(xí)慣用增強(qiáng)for等到需要找到“數(shù)組里第幾個元素滿足條件”時就傻眼了——增強(qiáng)for里沒有計數(shù)器位置信息。我的建議是剛開始寫數(shù)組遍歷老老實(shí)實(shí)用普通for循環(huán)把索引邏輯練熟增強(qiáng)for可以作為后邊的語法糖補(bǔ)充。注意訪問數(shù)組時索引從0開始最大有效索引是length-1。訪問arr[length]會拋出ArrayIndexOutOfBoundsException數(shù)組越界異常。這道題在“java基礎(chǔ)題目的網(wǎng)站”上出現(xiàn)的頻率極高屬于基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)。3.3 手寫冒泡排序第一道必會的算法題熱搜詞里“冒泡排序java”高頻率出現(xiàn)不是沒有原因的——它是絕大多數(shù)Java初學(xué)者接觸的第一個算法也是面試時手寫算法題的入門門檻。Day2就把冒泡排序搞定后面學(xué)選擇排序、插入排序、二分查找會順暢很多。冒泡排序的核心思想重復(fù)地走訪要排序的元素列依次比較兩個相鄰元素如果順序錯誤就交換。每一輪下來最大的元素會像氣泡一樣“浮”到末尾。public static void bubbleSort(int[] arr) { int temp 0; for (int i 0; i arr.length - 1; i) { for (int j 0; j arr.length - 1 - i; j) { if (arr[j] arr[j 1]) { temp arr[j]; arr[j] arr[j 1]; arr[j 1] temp; } } } }這段代碼里外層循環(huán)控制總共需要比較多少輪n-1輪內(nèi)層循環(huán)控制每輪比較多少次n-1-i次因為每輪結(jié)束都有一個最大值被固定到末尾下一輪不需要再和它比較。兩個關(guān)鍵點(diǎn)為什么內(nèi)層條件是arr[j] arr[j 1]這是升序排列。如果改成就是降序。為什么每次比較都要考慮兩個相鄰元素的交換因為比較和交換是冒泡排序的基本動作。冒泡排序的時間復(fù)雜度是O(n2)空間復(fù)雜度是O(1)。在最壞情況數(shù)組完全逆序下每一輪都要執(zhí)行最多n-1次比較總共約n2/2次。在最好情況數(shù)組已經(jīng)有序下用優(yōu)化版加一個flag可以在第一輪結(jié)束時提前退出時間復(fù)雜度降為O(n)。優(yōu)化版的冒泡排序是面試加分項Day2能寫出來就很不錯了。手動跑一遍例子數(shù)組[5, 1, 4, 2, 8]第一輪結(jié)束后變成[1, 4, 2, 5, 8]最大元素8被交換到最后第二輪結(jié)束后變成[1, 2, 4, 5, 8]第三輪比較[1,2,4]已經(jīng)有序但程序還會跑完所有輪次不加flag的話。這就是為什么推薦加優(yōu)化flag的原因。3.4 數(shù)組的復(fù)制、排序API和main方法參數(shù)除了自己寫算法Java標(biāo)準(zhǔn)庫也提供了現(xiàn)成的數(shù)組工具類java.util.Arrays比如Arrays.sort(arr)對數(shù)組進(jìn)行升序排序底層是雙軸快速排序效率高于手寫冒泡、Arrays.toString(arr)輸出數(shù)組內(nèi)容、Arrays.copyOf(arr, len)復(fù)制數(shù)組。Day2可以用API做輔助但建議還是先把底層邏輯手寫一遍因為面試問“排序算法”往往是讓手寫而不是讓你答API名。main方法簽名public static void main(String[] args)其中的String[] args就是用來接收命令行參數(shù)的數(shù)組。很多初學(xué)者只把這個簽名當(dāng)作固定模板背下來其實(shí)它的作用可以在控制臺運(yùn)行時傳入?yún)?shù)java MyClass arg1 arg2 version在類中使用args[0]、args[1]即可取值。這個知識點(diǎn)在開發(fā)中不常用現(xiàn)代應(yīng)用大多用框架或配置中心但它是理解“程序和外部環(huán)境如何交互”的第一課Day2知道即可不用深入研究。4. 面向?qū)ο蟀焉钸壿嬘成涑纱a面向?qū)ο缶幊蘋OP是Java的核心也是“java基礎(chǔ)面試題”和“面向?qū)ο缶幊蘪ava”兩個熱門搜索詞背后的根本原因。Day2進(jìn)入面向?qū)ο蟛皇且竽懔⒖虒懗銎恋脑O(shè)計模式而是要把“類、對象、封裝、構(gòu)造器”這四個最基礎(chǔ)的概念刻進(jìn)腦子里。4.1 類與對象圖紙和實(shí)物的區(qū)別類的本質(zhì)是一張圖紙描述一類事物的屬性和行為。對象的本質(zhì)是根據(jù)圖紙創(chuàng)建的具體實(shí)例。用學(xué)生舉例Student類描述學(xué)生應(yīng)該有學(xué)號、姓名、成績這些屬性以及學(xué)習(xí)、考試這些方法而new Student(張三, 1001, 88)則創(chuàng)建了一個具體的張三對象。public class Student { String name; int id; int score; public void study() { System.out.println(name 正在學(xué)習(xí)); } }這里有個細(xì)節(jié)需要注意類中定義的屬性如果不加訪問修飾符默認(rèn)是包私有package-private同一包內(nèi)的類可以訪問。Day2階段先了解這個概念真正規(guī)范的做法是在屬性上加private通過公共方法暴露訪問入口——這就是封裝。創(chuàng)建對象的語法是new Student()執(zhí)行過程分兩步在堆內(nèi)存中開辟對象空間然后調(diào)用構(gòu)造器完成初始化。對象變量持有的并不是對象本身而是指向堆內(nèi)存空間的引用地址值。兩個對象變量指向同一個地址時通過任何一個變量修改對象屬性另一個變量讀取到的都是修改后的值。4.2 構(gòu)造器初始化對象的關(guān)鍵入口構(gòu)造器是創(chuàng)建對象時調(diào)用的特殊方法方法名必須與類名完全一致沒有返回值類型。它的作用是在對象創(chuàng)建時執(zhí)行必要的初始化邏輯比如給屬性賦初值。public class Student { private String name; // 無參構(gòu)造器 public Student() { name 未知; } // 帶參構(gòu)造器 public Student(String name) { this.name name; } }如果一個類沒有顯式定義任何構(gòu)造器編譯器會自動添加一個無參構(gòu)造器。只要你手動定義了任何一個構(gòu)造器無論有參無參默認(rèn)的無參構(gòu)造器就不會自動生成了。這個坑在以后寫代碼時經(jīng)常遇到你定義了一個帶參構(gòu)造器然后在別處用new ClassName()創(chuàng)建對象結(jié)果編譯報錯——因為沒有無參構(gòu)造器。這個細(xì)節(jié)要記住。4.3 封裝為什么要用private修飾屬性封裝是指將對象的屬性和實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)隱藏起來對外只暴露必要的公共方法。簡單說外部不能直接操作對象的內(nèi)部數(shù)據(jù)必須通過方法進(jìn)行讀寫。這樣做的好處是可以在讀寫方法中加入校驗邏輯。public class Student { private int score; public int getScore() { return score; } public void setScore(int score) { if (score 0 || score 100) { System.out.println(成績必須在0到100之間); return; } this.score score; } }如果沒有封裝student.score 9999;這條語句就能直接把成績改成一個不合理值。有了setScore方法做范圍校驗就能攔住這種非法操作。現(xiàn)實(shí)中成績、工資、年齡等數(shù)據(jù)都有業(yè)務(wù)規(guī)則封裝就是把這些規(guī)則固化到代碼里的手段。這就是為什么java基礎(chǔ)面試題里總有“什么是封裝封裝有什么好處”的原因。4.4 this關(guān)鍵字和對象數(shù)組入門最常見的兩個卡點(diǎn)this在Java中代表當(dāng)前對象。在構(gòu)造器和方法中使用this.name name可以解決成員變量和參數(shù)重名的問題。這個邏輯在Day2不難理解但很多新手寫代碼時容易漏寫this導(dǎo)致賦值失敗。漏寫的結(jié)果很隱蔽參數(shù)name把自己賦給自己成員變量name還是默認(rèn)值null。排查半天才能發(fā)現(xiàn)。對象數(shù)組是數(shù)組和面向?qū)ο蟮慕Y(jié)合數(shù)組元素不是一個基本類型數(shù)值而是一個對象引用。創(chuàng)建對象數(shù)組時出問題的概率非常高Student[] students new Student[3]; students[0] new Student(張三, 1, 88);很多新手寫Student[] students new Student[3];之后立刻去訪問students[0].name結(jié)果拋NullPointerException。原因在于這句話只是創(chuàng)建了數(shù)組容器三個格子都是空的null必須逐個new出對象填進(jìn)去才能訪問屬性。這個陷阱幾乎每個人都會踩一次Day2踩了并搞清楚原理后面就再也不怕了。注意對象數(shù)組的元素初始值是null訪問null的任何屬性都會報空指針異常。先new對象賦值再訪問屬性這是正確處理順序。4.5 再談構(gòu)造器中的訪問權(quán)限和默認(rèn)值問題創(chuàng)建對象的時候JVM會先給所有成員變量分配默認(rèn)值——基本類型int默認(rèn)0、boolean默認(rèn)false引用類型默認(rèn)null。構(gòu)造器的作用是在這個基礎(chǔ)上做自定義初始化。很多時候你不需要把所有屬性都在構(gòu)造器里賦完可以留到setter方法里設(shè)置。但要注意已經(jīng)初始化過的引用類型屬性如果后續(xù)通過setter修改為null代碼會留下空指針隱患這個需要在寫業(yè)務(wù)邏輯時做好非空校驗。5. String與StringBuilder兩個高頻API練熟字符串問題不再發(fā)怵到了Day2你已經(jīng)能用方法、數(shù)組和類做不少事字符串處理是繞不開的。不管是寫日志、發(fā)HTTP請求還是做數(shù)據(jù)處理字符串都是最常見的操作對象。熱搜詞“java stringbuilder”的出現(xiàn)說明大家都在這個知識點(diǎn)上產(chǎn)生過困惑今天把String和StringBuilder一起理清楚。5.1 String的不可變性為什么s x很低效String對象一旦創(chuàng)建內(nèi)容就不會改變。String s hello; s s world;這段代碼并沒有修改原來的字符串對象而是創(chuàng)建了一個新的字符串對象“hello world”并把s的引用指向新對象。原來的“hello”對象仍然存在只是失去了引用等待被垃圾回收。這個設(shè)計是出于安全性和性能的考慮——字符串在很多場景下被當(dāng)作常量使用比如哈希表的key如果它可變哈希值就會變化數(shù)據(jù)就找不到位置了。但不可變性帶來的問題就是頻繁拼接字符串會不斷創(chuàng)建新對象消耗內(nèi)存和時間。在循環(huán)里拼接幾千次字符串性能就會明顯下降因為每次都創(chuàng)建新對象并拷貝字符數(shù)組。5.2 String常用方法這些是實(shí)際開發(fā)中使用率最高的String類的API幾十個Day2只需要掌握最高頻的一組length()返回字符串長度charAt(int index)獲取指定位置的字符substring(int beginIndex, int endIndex)截取子串indexOf(String str)查找子串第一次出現(xiàn)的位置找不到返回-1equals(String other)比較內(nèi)容是否相等split(String regex)按分隔符拆分成數(shù)組contains(CharSequence s)判斷是否包含子串replace(char oldChar, char newChar)替換字符特別注意字符串比較不能用因為比較的是引用地址不是內(nèi)容。abc abc有時候返回true常量池中的同一個對象但new String(abc).equals(abc)一定返回true。day2記牢“字符串比較一律用equals”后面就不會被坑?？沾蚽ull的區(qū)別也要清楚是長度為0的字符串對象null表示引用為空。5.3 StringBuilder和StringBuffer拼接字符串的正確姿勢當(dāng)需要頻繁拼接字符串時應(yīng)該使用StringBuilder。它是一個可變的字符序列內(nèi)部維護(hù)一個字符數(shù)組拼接操作直接修改這個數(shù)組避免了反復(fù)創(chuàng)建新對象。StringBuilder sb new StringBuilder(); for (int i 0; i 10000; i) { sb.append(i); } String result sb.toString();StringBuilder的常用方法包括append()在末尾追加內(nèi)容insert(int offset, String str)在指定位置插入replace(int start, int end, String str)用新內(nèi)容替換指定范圍reverse()反轉(zhuǎn)字符串toString()轉(zhuǎn)換為不可變的String還有StringBuffer它和StringBuilder用法幾乎相同但StringBuffer的關(guān)鍵方法加了synchronized關(guān)鍵字是線程安全的。因此單線程環(huán)境下用StringBuilder速度更快多線程共享同一個字符串構(gòu)建器時才需要考慮StringBuffer。初學(xué)者Day2用StringBuilder就夠了但面試題可能會拿“StringBuilder和StringBuffer的區(qū)別”來考能說出“前者非線程安全但效率高后者線程安全但略慢”這個關(guān)鍵點(diǎn)就算合格。小技巧String str a b c;編譯器在編譯期會直接優(yōu)化為String str abc;并不會多次創(chuàng)建對象。但如果是循環(huán)內(nèi)動態(tài)拼接編譯器無法優(yōu)化此時必須用StringBuilder。5.4 字符串常量池理解new String(abc)和abc的區(qū)別Java為了節(jié)省內(nèi)存在方法區(qū)Java 7之后移到堆中設(shè)置了一個字符串常量池。直接用雙引號創(chuàng)建字符串時JVM會先在常量池中查找是否已存在內(nèi)容相同的字符串如果不存在則創(chuàng)建并放入常量池如果存在則直接復(fù)用池中的引用。所以String a abc; String b abc;中a和b指向同一個對象。而new String(abc)則不同它先在常量池中確保存在“abc”如果沒有則創(chuàng)建然后在堆內(nèi)存中創(chuàng)建一個新的字符串對象所以new String(abc) abc結(jié)果是false。要比較內(nèi)容還是用equals。這個知識點(diǎn)在“java面試八股文”中反復(fù)出現(xiàn)Day2只要記住結(jié)論、理解對象引用區(qū)別到后面學(xué)完JVM再看會更有收獲。6. Day2實(shí)戰(zhàn)把方法、數(shù)組和面向?qū)ο蟠饋韺懸粋€學(xué)生成績管理小工具理論說再多不落地就是零。第二天最值得做的練習(xí)就是寫一個結(jié)合方法、數(shù)組和面向?qū)ο蟮耐暾〕绦?。建議上午學(xué)完概念后下午花兩三個小時完成下面這個任務(wù)。這個任務(wù)的綜合設(shè)計能幫你在Day2把所有知識點(diǎn)融會貫通。6.1 案例需求設(shè)計設(shè)計一個“學(xué)生成績管理工具”控制臺程序功能要求定義一個Student類屬性包括姓名和成績私有化并生成getter/setter。在main方法或工具類中定義一個方法通過鍵盤輸入創(chuàng)建學(xué)生對象。定義一個方法接收Student數(shù)組作為參數(shù)打印所有學(xué)生信息。定義一個方法接收Student數(shù)組返回成績最高的學(xué)生對象。定義一個方法按成績從高到低對Student數(shù)組進(jìn)行冒泡排序。main方法中實(shí)現(xiàn)整體流程創(chuàng)建多個學(xué)生打印信息查找最高分排序后再打印。第一步定義Student類public class Student { private String name; private int score; public Student() { } public Student(String name, int score) { this.name name; this.score score; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name name; } public int getScore() { return score; } public void setScore(int score) { this.score score; } Override public String toString() { return Student{name name , score score }; } }這里有兩個細(xì)節(jié)無參構(gòu)造器必須顯式寫出否則后面在main方法里直接用無參構(gòu)造器創(chuàng)建對象會編譯失敗toString()方法重寫后打印對象時輸出的才是內(nèi)容而不是引用地址不重寫的話輸出類似Student2f0e140b的亂碼。第二步寫業(yè)務(wù)邏輯類import java.util.Scanner; public class StudentManager { public static void main(String[] args) { Student[] students new Student[3]; Scanner scanner new Scanner(System.in); for (int i 0; i students.length; i) { System.out.print(請輸入第 (i 1) 個學(xué)生的姓名); String name scanner.nextLine(); System.out.print(請輸入第 (i 1) 個學(xué)生的成績); int score Integer.parseInt(scanner.nextLine()); students[i] new Student(name, score); } System.out.println(所有學(xué)生信息); printStudents(students); Student topStudent findTopStudent(students); System.out.println(最高分學(xué)生 topStudent.getName() 成績 topStudent.getScore()); System.out.println(按成績排序后); sortStudentsByScore(students); printStudents(students); scanner.close(); } }第三步補(bǔ)充工具方法。這些方法可以放在同一個類中也可以單獨(dú)寫一個StudentUtil工具類。Day2建議直接都放在StudentManager類中等學(xué)到static與非static的區(qū)別后再拆分。public static void printStudents(Student[] students) { if (students null || students.length 0) { System.out.println(學(xué)生列表為空); return; } for (Student stu : students) { System.out.println(stu); } } public static Student findTopStudent(Student[] students) { if (students null || students.length 0) { return null; } Student top students[0]; for (int i 1; i students.length; i) { if (students[i].getScore() top.getScore()) { top students[i]; } } return top; } public static void sortStudentsByScore(Student[] students) { for (int i 0; i students.length - 1; i) { for (int j 0; j students.length - 1 - i; j) { if (students[j].getScore() students[j 1].getScore()) { Student temp students[j]; students[j] students[j 1]; students[j 1] temp; } } } }注意這個排序是降序students[j].getScore() students[j 1].getScore()時交換把小的往后挪。分?jǐn)?shù)相等時不交換所以冒泡排序是穩(wěn)定的排序算法相等元素不會交換位置順序保持原狀。整個程序跑完你會發(fā)現(xiàn)自己已經(jīng)完成了Day2的四大目標(biāo)掌握方法定義和重載、熟練數(shù)組創(chuàng)建和遍歷、理解類與對象、會用String類處理輸入輸出。這個小工具是后面學(xué)習(xí)繼承、接口、集合、異常處理的最佳演練場地——后續(xù)完全可以給Student增加更多字段、把數(shù)組換成ArrayList、把控制臺輸入換成文件讀取一步一步升級。6.2 環(huán)境配置和編譯常見問題Day2最容易卡殼的幾個點(diǎn)學(xué)習(xí)Day2期間環(huán)境問題是攔路虎。很多問題看起來是代碼錯誤實(shí)際上是JDK配置問題。搜到最多的“java環(huán)境變量配置”相關(guān)搜索詞背后往往就是JAVA_HOME、PATH、CLASSPATH調(diào)不對或者版本不匹配。最常見的報錯信息是java: 警告: 源發(fā)行版 17 需要目標(biāo)發(fā)行版 17這個警告意味著你的代碼是用Java 17的語法級別編譯的但I(xiàn)DE或構(gòu)建工具中的目標(biāo)發(fā)行版配置與之不匹配。解決辦法有兩種在IDEA中打開“File → Project Structure → Project Settings → Project”把SDK和Language Level都設(shè)置成同一個版本或者在pom.xmlMaven項目中配置maven.compiler.source和maven.compiler.target為相同值。類名和文件名不一致會報“類不匹配”錯誤數(shù)組越界、空指針、Scanner資源未關(guān)閉也都是Day2高頻問題。這里羅列一下Day2實(shí)戰(zhàn)中最常見的幾個報錯及排查方向報錯信息原因排查方向ClassNotFoundException編譯后類文件丟失或包結(jié)構(gòu)錯誤檢查classpath是否包含編譯輸出目錄ArrayIndexOutOfBoundsException訪問數(shù)組索引超出0到length-1范圍檢查for循環(huán)起始和結(jié)束條件NullPointerException對象或數(shù)組元素為null就訪問成員打印變量確認(rèn)是否為nullcannot find symbol: Scanner沒有import java.util.Scanner補(bǔ)上import語句incompatible types類型不匹配比如返回值類型寫錯核對方法返回類型與return語句Intellij IDEA 編譯不生效構(gòu)建緩存或SDK版本不對清理緩存或重新配置Project SDK提示遇到編譯錯誤不要慌不要盯著代碼發(fā)呆。先看報錯信息和行號定位到具體那一行再依據(jù)上面的表格對照排查。自己排查出來的錯誤印象遠(yuǎn)比問別人深刻。6.3 Day2學(xué)完后該達(dá)到什么水平學(xué)完Day2你應(yīng)該能獨(dú)立完成這些事情正確寫出帶參數(shù)、帶返回值、帶重載的方法并講清楚方法的執(zhí)行流程創(chuàng)建數(shù)組并遍歷理解數(shù)組的內(nèi)存分布和長度固定特性手寫冒泡排序含優(yōu)化版并能說出每一輪交換的邏輯定義類、創(chuàng)建對象、使用構(gòu)造器、理解this、掌握封裝的基本寫法熟練使用String的常用方法和StringBuilder完成字符串拼接獨(dú)立完成“學(xué)生成績管理工具”這個小項目如果上面這些還達(dá)不到不需要焦慮再花一天時間鞏固就好。學(xué)習(xí)方法上沒有捷徑最好的路徑就是動手寫一個案例寫三遍也比看三遍教程有用。寫的過程里遇到報錯記下來等整個流程跑通了回顧那些報錯會特別有價值——它們就是你真正的學(xué)習(xí)收獲。6.4 擴(kuò)展思考Day2之后怎么往深處走Day2把這些基礎(chǔ)內(nèi)容敲扎實(shí)之后Day3就可以自然過渡到學(xué)習(xí)繼承extends、多態(tài)dynamic binding、抽象類和接口——這些是“面向?qū)ο缶幊蘪ava”的核心進(jìn)階題。到那時你會發(fā)現(xiàn)Day2學(xué)的方法重載、this用法、構(gòu)造器設(shè)計全部都是理解繼承和多態(tài)的墊腳石。建議接下來按這樣的節(jié)奏推進(jìn)Day3繼承、訪問修飾符、方法重寫、super關(guān)鍵字Day4抽象類與接口、多態(tài)應(yīng)用Day5異常處理、包裝類這個節(jié)奏不激進(jìn)也不拖沓正好能把面向?qū)ο蟮氖Ｓ嗖糠秩扛采w。另外Day2的實(shí)戰(zhàn)案例本身就是絕佳的擴(kuò)展素材Student類加字段模擬更復(fù)雜的業(yè)務(wù)、打印數(shù)組改用foreach、冒泡排序改造成工具類、把輸入輸出往里優(yōu)化這些都能作為Day3練習(xí)的前置。保持“邊學(xué)邊寫小工具”的節(jié)奏一個月后你完全可以看懂“java課程設(shè)計案例源碼”這類資源再往后能自己動手做課程設(shè)計了。從Day2開始每次學(xué)完一個知識點(diǎn)就問自己三個問題這個知識點(diǎn)解決了什么問題不用它的話會出現(xiàn)什么后果這個知識點(diǎn)和學(xué)過的哪些內(nèi)容有聯(lián)系這三個問題想清楚你的Java基礎(chǔ)就打牢了。后續(xù)不管學(xué)框架、刷面試題還是看源碼都能走得更穩(wěn)。