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Java 程序设计复习提纲 余先锋 一、一、基本概念基本概念 面向对象面向对象：面向对象设计方法，就是把构成问题事务分解成各个对象，抽象出这些对象之间的共性，构成模型-类，并把这些类自身的属性、特点动作予以封装。面向对象的程序与数据是封装在一起的。面向对象编程的三个特性：面向对象编程的三个特性：封装：封装：将数据和对数据的操作封装在一起。继承：继承：子类可以继承超类的属性和功能，即超类所具有的数据和数据上的操作，同时增加子类独有的数据和对数据的操作。多态：多态：操作名称的多态：有多个操作具有相同的方法名，但方法所接收的消息类型各不相同。（表现在方法重载）；和继承有关的多态：同一操作（方法）被不同的类型对象调用时，可能产生不同的行为（表现在上转型对象）。编译：编译：将使用高级语言编写的程序整体翻译成机器语言，然后由计算机执行这个程序，这个翻译过程称为编译。Java 程序编译后的目标码文件用“.class”作为文件扩展名。使用编译工具 javac.exe 可以对 Java 程序进行编译。使用运行工具 java.exe 可以运行已经编译好的 Java 程序。二、二、Java 程序基础程序基础 程序组成：程序组成：Java 程序最基本的结构为：public class 类名类名 public static void main(String args)Java 源程序文件使用“.java”作为文件扩展名，程序文件名必须与类名相同。Java 程序由类构成，类包含了成员方法和成员变量；main()方法是程序运行的入口。程序注释有行注释“/”和段注释“/*/”。程序代码要注意区分字母的大小写。一个语句行结束，要使用结束符“;”。分界符“”用于表明类体、方法体和复合语句的范围。程序是表达式和语句构成的命令序列的集合，程序最基本的元素是变量、字面值和运算符。标识符：标识符：标识符由字母（包括汉字及日文等不同的字符）、数字、下划线“_”和美元符号“$”组成，不能用数字开头。变量：变量：变量在程序用于存放不同类型的数据。程序的运行过程中，变量的值随时可以发生变化。所有的变量都必须在使用前声明其类型，并赋以初始值。常量：常量：常量也叫最终变量，使用 final 关键字声明。常量的值一旦确定后不能被改变。字面值：字面值：字面值也就是常数，如：Java 程序，男，123.45，1234，true。整型数字面值默认类型为 int；实型数字面值默认类型 double；字符型字面值为单引号“”括起的单个字符；逻辑型只有 true 和 false 两个字面值。数据类型：数据类型：Java 语言数据类型分为基本数据类型和引用数据类型两大类。基本数据类型分为：整型、实型、字符型和逻辑型四种。整型又分为字节 byte、短整型 short、整型 int 和长整型 long 四种类型；实型分为单精度 float 和双精度 double 两种类型。字符型（char）数据使用 unicode 码表示各种不同的符号、字母、字符等，所以字符型数据也是长度为 2 个字节的无符号整型数。逻辑型（boolean）的值只有 true 和 false。转义符：转义符：一些特殊字符如回车符，需要使用转义符用“”进行表示。如n表示为回车符。转义符和它后面的字符只表示一个字符，如，只表示一个字符：类型转换：类型转换：不同类型数据按精度从“底”到“高”排列，它们的顺序是：byte short int long float double 把低精度类型的数据值赋给高精度的变量时，由系统自动转换。当高精度类型的转换为低精度类型时，需要使用类型符进行强制转换，如：int x=(int)123.456;强制转换有可能产生数据精度的损失。如果算术运算符两边的数值的类型不同，自动将数值转换为精度较高的类型后再进行计算，运算结果为精度较高的那个类型。运算符：运算符：Java 运算符有 算术运算符：+-*/%+-关系运算符：!=逻辑运算符：&|!&|位运算符：&|赋值运算符：=+=-=*=/=%=&=、|=、=等 其它运算符：?:表达式：表达式：表达式是运算符、变量、字面值、方法调用等元素按照程序语言的语法规则的任意有效组合。表达式都有一个确定的值。对于包含多个运算符的表达式，运算时要遵循一定的优先次序。语句：语句：表达式只是对数据处理过程的一种描述，而语句是可以执行的。若干个语句使用组合起来，就称为复合语句。复合语句可以视为一个比较复杂的单独的语句。数据的输入和输出：数据的输入和输出：System.out.print()和 System.out.println()方法，用于向 DOS 窗口或控制台输出程序运行结果。通过 Scanner 等类的对象方法，可以从键盘输入不同类型的数据。程序结构：程序结构：顺序、条件、循环三种算法结构，是程序设计最基本的结构。顺序结构：顺序结构：顺序程序按照命令语句排列顺序逐条执行。分支结构：分支结构：分支结构程序依据一定的条件来选择执行路径。if()语句的括号当中，必须是个条件表达式，其值 true 或 false。if()后面的中可以是复合语句，当()中表达式的值为 true 时被执行。else 后面的也是一个复合语句，当 if()语句中条件表达式的值为 false 时被执行。switch()语句根据括号中表达式的值，选择与 case 语句的值相同的分支执行程序。通常每个 case 分支的最后面有 break 语句结束分支。switch()语句中的表达式的值，只能整型数或字符，case 语句后面值，也只能是整型数或字符。循环结构：循环结构：for 循环是计数循环，通常在循环次数确定的情况下使用。while 循环和 do.while 循环为条件循环，通常在循环次数不确定的情况下使用。dowhile 循环至少要执行一次循环操作。循环的三要素是：循环初始值、循环条件判断、循环增量变化。一个完整的循环结构，必须能够满足这三个条件。break 语句强行退出循环。continue 语句停止继续执行循环体中下面的语句，跳回循环起始位置开始下一次循环。三、三、数组与字符串数组与字符串 数组：数组：数组由多个数组元素组成，同一个数组的元素的数据类型是相同的。数组中存放的每个数据称为数组的一个元素，元素的数量(个数)称为数组的长度，数组的长度在数组对象创建后不能改变。数组的每个元素都有一个唯一的顺序编号，称为数组下标。当数组长度为 n 时，下标编号为 0n-1。数组名所表示的只是数组在内存的地址。数组本身是引用型数据类型，或者说数组是一个对象，数组必须使用 new 关键字来创建数组对象，并确定数组长度，为数组分配内存空间。声明数组的类型，其实是声明数组元素的类型。数组元素可以是基本数据类型，也可以是引用数据类型。数组名.length 属性用于确定数组长度。数组可以是一维、二维或多维。字符串：字符串：字符串是由零个或多个字符组成的有限序列，通常将字符串作为一个整体进行操作。字符串是引用型数据，也就是对象，需要 new 关键字创建字符串对象。Java 语言创建字符串的类主要有：String 类和 StringBuffer 类。String 类：类：String 类对象被创建后，其字符串的内容、长度不能被改变。如果要改变 String 字符串的内容，就需要重新分配内存空间。String 字符串对象常用的操作方法有：length()：获取字符串长度 charAt()：获取字符串指定位置上的字符 indexOf()：获取某子字符串在字符串中的位置 substring()：获取在字符串中某位置上的子字符串 getChars()：在字符串中将指定位置上的字符复制到字符数组 String 字符串对象其他的操作方法有：equals()、equalsIgnoreCase()：判断两个字符串是否相同 compareTo()：比较两个字符串的大小 startsWith()、endsWith()：判断字符串的前缀和后缀 replace()、replaceAll()：用新的字符串替换字符串中的某个子字符串 trim()：清除字符串的前后空格 四、四、类与对象类与对象 类类：类是组成 Java 程序的基本要素，是创建对象的模板；类封装了类对象的属性和方法，用于描述类事物的状态和功能。类包含：类包含：类声明和类体；类体由成员变量和成员方法组成；成员变量：也称为属性，成员方法：也称为函数。类的基本构成类的基本构成：public abstract class 类名类名 extends 超类名超类名 implements 接口名接口名 final 成员变量成员变量;构造方法构造方法();成员方法成员方法();变量：变量：可以是基本数据类型和对象。按作用可分为全局变量、局部变量和参变量。方法：方法：方法也称为函数或过程，就是将一段完成特定功能的程序，归纳为一个函数或过程，提供给程序的其他方法程序进行调用。方法只有被调用才能被执行。方法的类型可以是基本数据类型或其他引用类型。方法有返回值，也称为函数。方法如果有返回值，需要声明方法的类型，同时方法体中要有 return 语句用于返回与方法声明相同类型的值。方法如果没有返回值，要将方法声明为 void，方法体中没有 return 语句或 return 语句没有返回值。方法没有返回值，也称为过程。main()方法方法：main()方法是个特殊的方法，是程序开始执行的入口。一个类中最多只能有一个 main()方法。main()可以调用其他类方法或通过对象调用其他成员方法，但不能被其他方法所调用。成员变量：成员变量：也称为全局变量。成员变量必须在类体中（也就是方法之外）进行声明。成员变量在整个类中有效，其作用域是整个类。变量声明：主要包含访问权限、变量类型、变量名等。public private static protected final 变量类型变量类型 变量名变量名 对成员变量的操作只能在方法中进行 定义成员变量的同时，可以对成员变量赋初值。局部变量：局部变量：在方法体或复合语名（程序块）中定义的变量为局部变量；局部变量只在定义它的方法体或块中有效；局部变量使用之前，应该先赋值；对象调用类中的方法时，该方法中的局部变量分配内存。方法执行完毕，则局部变量就被释放；如果方法体中的局部变量与成员变量名相同，则成员变量被隐藏；如果在方法中，使用与局部变量名称相同的成员变量时，应该成员变量前加上 this 关键字；参变量：参变量：方法声明时的参数也称为参变量，参变量性质与局部变量相同。声明参变量时，需要声明该变量的类型 参变量的作用是在调用方法时传递参数值；类变量：类变量：类变量用 static 声明；无论一个类创建了多少个对象，但类变量是该类所有对象所共有的；类的某个对象改变了类变量的值，这个类的其他对象的相同的类变量也发生变化；类变量不必创建对象就可以直接使用，也就是直接通过类名访问。实例变量：实例变量：实例变量必须通过 new 创建对象后分配内存空间，然后才能使用；不同对象的实例变量内存空间是各自独立的。成员方法：成员方法：方法声明：包含访问权限、方法类型、方法名、方法参数；无类型的方法，使用 void 关键字；成员方法：方法声明和方法体两个部分。public static private final protected abstract 返回类型返回类型 方法名方法名(参数表列参数表列)局部变量局部变量 方法体方法体 方法体：包含在中。内容为局部变量和 Java 语句；方法参数：在整个方法中有效；局部变量：方法体内定义的变量，从定义位置开始有效；方法的参变量：与方法中声明的变量一样，同为局部变量。方法的参数：方法的参数：方法的参数也称参变量，它接收方法被调用时传递给方法的参数值。方法可以没有参数，也可以有多个参数。声明方法时的参数称为形参，没有具体的值。每个参数要分别声明类型。多个参数用逗号分开。调用方法时的参数，称为实参，实参必须有实际的值。调用时实参被赋值给形参，传递到方法中去。方法调用时，实参的个数、数据类型和前后顺序要和形参保持一致。如果形参和实参的类型不一致时，需要按照类型转换规则进行转换。方法参数的传递：方法参数的传递：当带有参数的方法被调用时，方法的参变量必须被赋值；调用方法时，方法的参数必须要实例化，即参数变量必须有具体的值；方法参数为基本数据类型时（逻辑、字符、整型、浮点型），参数以传值方式传递，所传递的是变量的值；方法参数为引用类型时（对象、接口），参数传递的只是引用，而不是引用的实体。这时方法传递的是对象、数组或接口的地址；参数传递时，可以把低精度的数值传递给高精度的参数，不能把高精度的数值传递给低精度的参数。类方法：类方法：方法名前加 static 关键字，该方法称为类方法，也叫静态方法。类方法不需要创建对象就可以调用。类方法只能操作类变量，在对象被创建之前，不能操作实例变量；类方法只能调用类中的其他类方法，在对象被创建之前，不能调用类的实例方法。实例方法：实例方法：可以操作类变量和实例变量；实例方法可以调用类中的其他的类方法和实例方法。类成员的访问权限：类成员的访问权限：public（公开级）可以任意访问 protected（保护级）可以被它所属的类、所属类的子类，以及处于同一个包里的其它类访问 package（包访问级）默认的访问级，可以被属于同一个包的其它类所访问，但不能被其它包的类所访问，如果这个类的子类在其它包，则子类不能继承和访问超类中包访问级的成员 private（私有级）只能在它所在的类内部被访问。方法重载：方法重载：一个类中，有多个名字相同的方法，但这些方法的参数不同（个数不同，或类型不同）；方法重载体现多态性，即通过传递不同的消息，产生不同的行为。构造方法：构造方法：构造方法是一种特殊的方法，不属于成员方法；所有的类至少都有一个默认（隐含）的构造方法；构造方法的名字与它所在的类的名字完全相同，且没有返回类型；默认的构造方法没有参数；类中定义了自己的构造方法后，Java 就不再提供默认的构造方法。这时，无参数的构造方法需要类自行进行定义；构造方法可以重载；构造方法用于对象成员的初始化 创建对象时，自动执行构造方法。对象：对象：使用一个类创建一个对象时，这个对象就是这个类一个实例。声明对象：声明对象：类名 对象名；Circle c；只声明过的对象没有实体，是空对象，不能使用。创建对象：创建对象：使用 new 运算符为所声明的对象分配内存，这时对象有了实体：Circle c=new Circle();也称为创建对象实例；创建对象时，自动执行构造方法；当类创建一个对象时，类中的成员变量被分配内存空间。该内存空间为该对象的实体；对象中存放着引用（对象的地址），用于对象对该实体的使用操作；如果一个类创建的两个对象，有相同的引用，则这两个对象有相同的实体。this 关键字：关键字：this 代表当前类或当前对象；this 只在实例方法和构造方法当中使用；类方法中不能使用 this，因为类方法不能使用实例变量；当变量名前使用“this”时，表示该变量是成员变量，而不是局部变量；当方法中的局部变量与使用到的成员变量名相同时，必须在成员变量名前加上“this.”关键字；如果成员变量名没有局部变量与之同名，则 this 可以省略。final 关键字：final 类：最终类，不能有子类，也就是不能被继承；final 方法：最终方法，继承时不能被覆盖；final 变量：常量，值不能被改变。五、五、类的继承类的继承 类的继承：类的继承：一个类可以从另一个类中继承它的成员变量和方法，前者称为子类，后者称为超类。类的这种特点称为继承性；class 子类名子类名 extends 超类名超类名 类体类体 类的继承性的特点：类的继承性的特点：一个类只能有一个超类，可以有多个接口；Object 类是任何子类的隐含超类；子类继承的成员方法，只是简单地把参数传递给超类，并从超类那里返回结果；子类不能直接访问超类的私有变量，但可以通过所继承的超类的成员方法，访问超类的私有变量。子类继承的规则：子类继承的规则：子类与超类同包时可以继承的成员：public，protected，默认级；子类与超类不同包时可以继承的成员：public，protected。类继承时构造方法的特点：类继承时构造方法的特点：构造方法不属于成员方法，因些超类的构造方法不能被继承，也不会被覆盖；超类和子类有各自的构造方法，独立存在，分别发挥着作用；构造方法调没有参数时，从最顶端的超类开始调用构造方法；子类的构造方法调用超类构造方法时，必须使用 super 关键字；调用超类构造方法的 super()语句，并且必须是子类构造方法的第一条语句。继承时的隐藏与覆盖：继承时的隐藏与覆盖：在类的继承中，除了继承来的超类成员外，子类也可以有自己的成员；如果子类的某个成员变量或超类的成员变量同名，则超类成员变量的被隐藏。超类与子类的同名成员变量同时存在；如果子类的某个成员方法与超类的成员方法同名，则超类的成员方法被覆盖。超类与子类的同名成员方法同时存在；子类访问超类的同名成员变量或成员方法时，要在变量名或方法名前加 super 关键字；覆盖超类的方法时，不能降低方法的访问权限；级别最高低：public,protected,package,private。抽象类：抽象类：含有抽象方法的类，用 abstract 声明；抽象类不能实例化，也就是不能使用 new 来创建自己的实例对象；抽象类的作用是被继承，用于创建子类；抽象类中不仅仅有抽象方法，也可以有普通的成员方法和成员变量；如果一个类中有抽象方法，那么这个类必须定义为抽象类；如果一个类继承了超类的几个抽象方法，但没有全部实现，那么这个类也必须定义为抽象类；一个类不可能即是抽象类，也是最终类，也就是不能同时使用 abstract 和 final 声明一个类。抽象方法：抽象方法：仅有定义，没有具体实现的方法；抽象方法作用就是被子类的相同方法覆盖，或通过多态性指向子类的相同方法；通过抽象方法，可以定义一整套完整的方法功能，再派生出若干子类来实现子类可以实现抽象方法功能时；通过抽象方法，保持子类方法的形式的完全一致。最终类和最终方法最终类和最终方法：最终类使用 final 关键字声明，不能被继承；最终方法也使用 final 关键字声明，继承时不能被覆盖。六、六、接口接口 接口：接口：Java 只能单继承，所以用接口弥补单继承的不足。Java 可以多接口。接口定义：接口定义：interface 接口名接口名 成员变量成员变量 成员方法成员方法 接口的成员变量：接口的成员变量：只能是静态的(static)，最终的(final)，公共的(public)。所以接口中的变量实际上是个公共的静态常量。接口中的成员方法：接口中的成员方法：都是公共的(public)抽象方法(abstract)，接口成员方法只有方法定义，而没有具体的实现；接口只定义了方法的调用形式，没有具体的实现。具体的实现由类来完成。接口应用：接口应用：接口不能产生一个自己的对象；多个不同的类，可以实现同一个接口；接口可以继承，可以通过接口的继承产生新的接口；一个类如果要实现一个接口的话，就必须实现接口的所有方法；类中实现接口的方法，应当包括所有的接口方法，其中方法名、返回值的类型、方法的参数个数、参数名称和参数类型都必须与接口中的方法完全一致；类在实现接口的同时，还继承了接口中的常量，可作为类的静态成员常量直接使用；如果类使用的接口是一个子接口，那么类不但要实现子接口中的全部方法，还要实现它的父接口的全部方法；一个类实现多个接口时，必须实现所有接口的所有方法。接口与抽象类的区别：接口与抽象类的区别：接口不能有任何方法实现的过程，而抽象类可以有：抽象类中的抽象方法没有具体实现，并使用 abstract 声明：接口中的抽象方法只要没有具体实现就可以了，不需要 abstract 声明。七、七、异常异常 异常：异常：程序运行时出现错误；异常是个类。所有异常的超类是 Exception；处理异常的处理异常的 try.catch.finally 块结构：块结构：try ./可能会发生异常的程序块可能会发生异常的程序块 catch(异常类异常类 1 e1)./处理类型处理类型 1 的异常的异常 catch(异常类异常类 2 e2)./处理类型处理类型 2 的异常的异常 finally ./不管是否发生异常，最后都应处理的程序块不管是否发生异常，最后都应处理的程序块 异常抛出：异常抛出：try 块中是可能发生异常的程序代码段；try 中可以有多个异常发生；程序发生异常时，自动产生一个异常对象，在 try 块中“抛出”异常；try 中可以包含有多种异常，但每次只处理最早发生的一个异常；当一个异常发生时，try 中发生异常之后的程序不再执行。异常捕捉：异常捕捉：try 块中抛出异常后，catch 根据括号中的异常类型对异常比对，如果符合，则进入 catch块内的异常处理程序对异常进行处理，这是“捕捉”异常；catch 中的异常类，根据 try 中可以发生的异常类型而设定。当不能确定是什么异常时，就使用 Exception 类。自定义异常：自定义异常：自定义异常类：class MyException Extends 在方法中抛出异常 方法名方法名()throws MyException if(条件条件)throw new MyException()；异常处理 try 调用方法调用方法 catch(MyException e)异常处理异常处理 八、八、数据库编程数据库编程 JDBC：JDBC 为多种关系数据库提供统一访问，由一组用 Java 语言编写的类和接口组成，是用于执行 SQL 语句的 Java API。数据库操作基本步骤：数据库操作基本步骤：加载数据库驱动程序：Class.forName(驱动类名);或：Class.forName(驱动类名).newInstance()其中驱动类名根据不同的数据库而定。创建数据库连接对象：Connection conn=DriverManager.getConnection(url,uid,pwd);其中 url 包含驱动程序或连接机制、数据库的名称、地址及端口等信息，根据不同的数据库及其位置而定。创建 SQL 命令执行对象 Statement stmt=conn.createStatement();执行 sql 语句(Execute the SQL)。执行 Sql 命令分为查询和更新两种操作：查询操作：执行 SQL 的 SELECT 命令，返回查询结果记录集：ResultSet rs=stmt.executeQuery(sql);更新操作，执行 DELETE、UPDATE、INSERT 等 SQL 命令，返回一个整型数：int n=stmt.executeUpdate(sql);以上操作需要进行异常处理 ResultSet 记录集：记录集：执行 SQL 查询命令返回一个记录集 rs，使用 rs.next()等方法移动记录指针，使用 rs.getXXX(字段)方法读取记录字段内容。