JAVA基础

注释

Java 支持三种注释方式：

• 单行注释
• 多行注释
• 文档注释

前两种分别是 // 和 /* */，第三种被称作文档注释，它以 /** 开始，以 */ 结束。

文档注释允许你在程序中嵌入关于程序的信息。

文档注释，使你更加方便的记录你的程序信息。

JAVA基础

关键字

被赋予特殊含义的单词

• 字母全部小写
• 代码编辑器一般对此都有渲染

JAVA的数据类型

字符型char

表示通常意义上字符，用”括起来

如：‘A’,‘中’等

采用unicode编码

布尔值/逻辑值

采用逻辑运算，一般用于程序流程控制

一般取值为ture或false(不能用0/1代替)

整型

有固定表数范围和字符长度，不受操作系统和硬件影响

类型	占用字节	表数范围
byte	1字节	-128~127
short	2字节	-2^15~2^15-1
int	4字节	-2^31~2^31-1
long	8字节	-2^63~2^63-1

整型默认问题

java整型变量默认int

声明长整型常量在常量后加’l’或’L’；

如：整型3、长整型3L；

注意默认特性的编程应用：

long k = 922336414641456314L;

Java中数值变量的声明：

二进制变量的声明以0b为前缀； 八进制变量的声明以0为前缀； 十六进制变量的声明以0x为前缀

二进制、八进制、十六进制数值在运用时候自动转为对应的十进制的值

    public static void main(String[] args)
    {
        int a = 0b11;   //声明二进制变量
        int b = 011;    //声明八进制变量
        int c = 11;     //声明十进制变量
        int d = 0x11;   //声明十六进制变量
        System.out.println("a："+a); //3
        System.out.println("b："+b); //9
        System.out.println("c："+c); //11
        System.out.println("d："+d); //17
    }

十进制转其它进制： 十进制转二进制：Integer.toBinaryString(i); 十进制转八进制：Integer.toOctalString(i); 十进制转十六进制：Integer.toHexString(i);

    public static void main(String[] args)
    {
        int i = 15;
        System.out.println("十进制15对应的二进制为："+Integer.toBinaryString(i));  //1111
        System.out.println("十进制15对应的八进制为："+Integer.toOctalString(i));   //17
        System.out.println(i);  //15
        System.out.println("十进制15对应的十六进制为："+Integer.toHexString(i));    //f
    }

4.浮点型

分类：单精度浮点、双精度浮点

类型	占用存储空间	表数范围
float	4字节	-3.403E38~3.403E38
double	8字节	-1.798E308~1.798E308

JAVA浮点型默认为double型，如要声明float，则在数字后加f或F

double d = 3.14;
float f = 3.14f;

JAVA的引用数据类型

指向一个对象在内存中的位置

• 本质上是很强的完整性和安全性的指针(不能使用++、—运算)
• 包括：类、接口、数组

标识符

用来表示变量名、类名、方法名、数组名和文件名等

是有效的字符序列

规则：

正常规则

• 由字母、下划线(_)、美元符号($)组合而成
• 以字符、下划线或美元符号开头，不能以数字开头

JAVA潜规则

要求：“见名思义”

• stuName,area等，循环控制变量除外
• 类名首字母大写，如String
• 变量、方法及对象的首字母小写
• 所有单词靠在一起，大写中间单词首字母
• 变量大写所有字母
• JAVA包全部小写

关键字

是指系统所保留使用的表示符

java不允许用户对关键字赋予其他的含义

常量与变量

变量

概念：在程序的运行过程中可变的量，通常用来记录运算中间结果或保存数据

特点：先声明后使用

变量的声明

变量声明是一个完整的语句，用分号结束

变量四要素：名字、类型、值、作用域

变量形式

int min = 10;

常量

概念：一经建立，在整个程序过程中都不会改变

形式与变量基本相同，前面加关键字final

常量形式

final int MIN=10; \\常量标识符一般为大写

Helloworld案例的编写

public class HelloWorld{  //这里的类名称和文件名称保持一致
    public static void main(String[] args){
        System.out.println("HelloWorld");
    }
}

注意：

• 一个 .java 源文件里面可以写很多个类，但最多只能有一个 public 类。
• 编译拆分：当代码被编译后，每一个类都会生成一个独立的 .class 文件（即使它们原本写在同一个文件里）。如果你代码里有隐藏的内部类，还会生成类似 MainActivity$1.class 这种带美元符号的文件（你在之前的截图中其实已经见过了）。

运算符

• 运算符：对常量或者变量进行操作的符号
• 表达式：用运算符把常量或者变量连接起来符合java语法的式子 就可称为表达式

算数运算符

符号	作用
+	加
-	减
*	乘
/	除
%	取余

赋值运算符

符号	作用
=	赋值

自增自减运算符

符号	作用
++	自增
—	自减

关系运算符

符号	说明
==	判断a和b的值是否相等，相等为true，不等为false
!=
>
>=
<
⇐

逻辑运算符

基本逻辑运算符

符号	说明
&	逻辑与
|	逻辑或
^	逻辑异或
!	逻辑非

短路逻辑运算符

符号	作用	说明
&&	短路与
||	短路或

区别

• 短路与左边为true，一定为true;短路或左边为flase，一定为flase

三元运算符

• 格式：关系表达式?表达式1:表达式2；
• 范例：a>b?true:false

数据输入

Scanner使用的基本步骤

1. 导包import java.util.Scanner;
2. 创建对象 Scanner sc=new Scanner(System.in);
3. 接受数据 int i = sc.nextInt();

JAVA分支语句

流程控制

分为顺序结构、分支结构、循环结构

顺序结构

是程序中最简单最基本的流程控制，没有特定的语法结构，按照代码的先后顺序，一次执行，程序中大多数的代码都是这样执行的

分支结构

if语句

格式1

if(关系表达式){
    语句体;
}

执行流程

1. 受限计算关系表达式的值
2. 为true就执行语句体
3. 为false就不执行

格式2

if(关系表达式){
    语句体1;
}else{
    语句体2
}

循环语句

JAVA数组

是用于存储多个相同类型数据的存储模型 一次性声明大量的用于存储数据的变量。同时要存储的数据都是同类型数据

格式

有两种格式可以使用

int[] arr

或者

int arr[]

动态初始化

初始化时只指定数组长度，由系统为数组分配初始值

int[] arr = new int[3]

方法

概述

方法是将具有独立功能的代码块组成一个整体，使其具有特殊功能的代码集

方法必须属于某个类，不能像 C / Python 那样独立存在。

注意

• 方法必须先创建才可以使用
• 发布该法创建后不是直接运行的，需要手动使用执行，称为方法调用

使用

格式

public static void 方法名(){
    //方法体
}

调用

JAVA的方法调用不用关心顺序，因为 Java 编译时会先把整个类结构读完，知道这个类里有哪些方法，然后再检查方法调用。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        sayHello();   // 方法定义在后面，但可以先调用
    }

    public static void sayHello() {
        System.out.println("Hello");
    }
}

带参

定义

public static void 方法名(参数){
    ....
}

比如说

pubilc static void getMax(int number1,int number2){
....
}

返回值

public static boolean isEvenNumber(int number){
    return true;
}

方法重载

简单说就是：

同一个类里，方法名相同，但参数列表不同。

比如你想写一个 add 方法，可以加两个整数，也可以加三个整数，也可以加小数：

public class Test {
    public static int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }

    public static int add(int a, int b, int c) {
        return a + b + c;
    }

    public static double add(double a, double b) {
        return a + b;
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(add(1, 2));        // 调用第一个
        System.out.println(add(1, 2, 3));     // 调用第二个
        System.out.println(add(1.5, 2.5));    // 调用第三个
    }
}

什么叫“参数列表不同”？

参数列表不同，主要看这几个：

参数个数不同

public static void test(int a) {}
public static void test(int a, int b) {}

这个可以重载。

---

参数类型不同

public static void test(int a) {}
public static void test(String a) {}

这个也可以重载。

---

参数顺序不同

public static void test(int a, String b) {}
public static void test(String a, int b) {}

这个也可以重载。

因为调用时可以区分：

test(1, "abc");
test("abc", 1);

类和对象

对象的概念

万物皆对象，客观存在的事物皆为对象

类的概念

类是指现实生活中一类具有共同属性和行为的事物的抽象 特点

• 是对象的数据类型
• 是具有相同属性和行为的一组对象的集合

类的基本写法

public class Person {
    String name;
    int age;

    public void sayHello() {
        System.out.println("我叫 " + name + "，今年 " + age + " 岁");
    }
}

这里：

Person 是类名
name、age 是成员变量，也叫属性、字段
sayHello() 是方法

可以理解为：

属性：对象有什么
方法：对象能干什么

---

创建对象

类只是模板，不能直接代表某个具体的人。

要创建对象，需要使用 new：

Person p = new Person();

含义：

Person p        声明一个 Person 类型的变量
new Person()    创建一个 Person 对象
=               把对象的地址/引用交给变量 p

然后可以访问对象的属性和方法：

p.name = "Tom";
p.age = 18;

p.sayHello();

完整例子：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person();

        p.name = "Tom";
        p.age = 18;

        p.sayHello();
    }
}

class Person {
    String name;
    int age;

    public void sayHello() {
        System.out.println("我叫 " + name + "，今年 " + age + " 岁");
    }
}

输出：

我叫 Tom，今年 18 岁

---

类和对象的关系

一个类可以创建多个对象。

Person p1 = new Person();
p1.name = "Tom";
p1.age = 18;

Person p2 = new Person();
p2.name = "Jerry";
p2.age = 20;

p1 和 p2 都是 Person 类型，但它们是两个不同对象。

Person 类：模板
p1 对象：Tom，18 岁
p2 对象：Jerry，20 岁

每个对象都有自己独立的成员变量。

---

成员变量和局部变量

成员变量

写在类里面、方法外面的变量叫成员变量。

class Person {
    String name;
    int age;
}

成员变量属于对象。

如果没有手动赋值，会有默认值：

int       默认 0
double    默认 0.0
boolean   默认 false
char      默认 '\u0000'
引用类型   默认 null

例如：

Person p = new Person();
System.out.println(p.age);   // 0
System.out.println(p.name);  // null

---

局部变量

写在方法里面的变量叫局部变量。

public void test() {
    int x = 10;
}

局部变量必须先赋值才能使用。

这个不行：

public void test() {
    int x;
    System.out.println(x); // 报错
}

所以要记住：

成员变量有默认值
局部变量没有默认值，必须手动初始化

---

构造方法

构造方法用于创建对象时初始化数据。

构造方法特点：

方法名和类名一样
没有返回值，连 void 都不能写
创建对象时自动调用

例子：

class Person {
    String name;
    int age;

    public Person() {
        System.out.println("无参构造方法");
    }

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}

使用：

Person p1 = new Person();

Person p2 = new Person("Tom", 18);

---

this 关键字

this 表示当前对象。

最常见用途：区分成员变量和局部变量。

class Person {
    String name;
    int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}

这里：

this.name 是成员变量
name 是构造方法参数

如果不写 this：

name = name;

就会变成参数自己给自己赋值，成员变量没有被正确赋值。

所以构造方法里经常写：

this.name = name;
this.age = age;

---

对象变量保存的是引用

Java 里的对象变量保存的不是对象本体，而是对象的引用。

例如：

Person p1 = new Person();
p1.name = "Tom";

Person p2 = p1;
p2.name = "Jerry";

System.out.println(p1.name);

输出：

Jerry

原因是：

p1 和 p2 指向同一个对象
通过 p2 修改对象
p1 看到的也是修改后的结果

可以理解成：

变量里存的是对象地址
不是对象的完整拷贝

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null 空引用

对象变量可以是 null。

Person p = null;

意思是：

p 没有指向任何对象

如果直接调用：

p.sayHello();

会报错：

NullPointerException

也就是空指针异常。

所以使用对象前要确保它已经指向真实对象：

Person p = new Person();
p.sayHello();

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封装

实际开发中，一般不建议直接暴露成员变量。

不推荐：

class Person {
    public String name;
    public int age;
}

更常见写法是使用 private 修饰属性，再提供 getter 和 setter 方法。

class Person {
    private String name;
    private int age;

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setAge(int age) {
        if (age >= 0 && age <= 150) {
            this.age = age;
        }
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }
}

使用：

Person p = new Person();
p.setName("Tom");
p.setAge(18);

System.out.println(p.getName());
System.out.println(p.getAge());

封装的作用：

• 隐藏内部数据
• 控制外部访问
• 可以在 setter 里做校验
• 提高代码安全性和可维护性

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访问修饰符

常见访问修饰符：

public     所有地方都能访问
protected  同包或子类能访问
默认       同一个包能访问
private    只有当前类内部能访问

初学先记住：

public：公开
private：私有

属性一般用 private，方法根据需要用 public。

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一个文件里多个类

Java 一个 .java 文件里可以写多个类，但有规则：

一个文件最多只能有一个 public 类
public 类名必须和文件名一致

例如文件名是 Main.java：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person();
    }
}

class Person {
}

这是可以的。

但如果这样：

public class Person {
}

文件名就必须叫：

Person.java

---

类和对象的完整例子

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person p1 = new Person("Tom", 18);
        Person p2 = new Person("Jerry", 20);

        p1.sayHello();
        p2.sayHello();
    }
}

class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public void sayHello() {
        System.out.println("我叫 " + name + "，今年 " + age + " 岁");
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }
}

输出：

我叫 Tom，今年 18 岁
我叫 Jerry，今年 20 岁

---

API

概念

Java 官方或第三方提供好的类和方法，可以直接调用，不需要自己从零实现。

Java 官方 API 指 JDK 自带的类和方法，比如 String、Scanner、ArrayList、Math、System 等。 第三方 API 一般需要额外导入 jar 包或 Maven 依赖。

几个常见的API：

String： 字符串类，属于引用类型，不是基本类型。 特点是不可变，适合保存和少量处理字符串。

StringBuilder： 可变字符串类，适合频繁拼接和修改字符串。 常用方法是 append()、toString()、reverse()、insert()、delete()。

String 和 StringBuilder 的区别： String 不可变，每次拼接可能产生新对象。 StringBuilder 可变，适合循环拼接，效率更高。

例子：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String name = "Tom";

        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        sb.append("Hello, ");
        sb.append(name);
        sb.append("!");

        String result = sb.toString();

        System.out.println(result);
    }
}

集合

概述

编程的时候如果要存储多个数据，使用长度固定的数组存储格式，不一定满足要求，这时候就需要集合

集合类有很多，比如常见的ArrayList，主要分为两大类，Collection（单列集合）和Map（双列集合）

集合提供了一种存储空间可变的方法

双列集合

每次添加添加一堆元素，即键值对

• 双列集合一次需要存储一对数据
• 键不能重复，值可以重复
• 键和值是一一对应的
• 在java中称为“Entry对象”

HashMap

概念

HashMap 是 Java 中常用的双列集合，用来存储键值对数据。

格式：

HashMap<键的类型, 值的类型> map = new HashMap<>();

例如：

HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>();

表示：

键是 String 类型
值是 Integer 类型

---

基本使用

import java.util.HashMap;
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>();
 
        map.put("张三", 18);
        map.put("李四", 20);
        map.put("王五", 22);
 
        System.out.println(map);
        System.out.println(map.get("张三"));
    }
}

输出：

{李四=20, 张三=18, 王五=22}
18

注意：HashMap 的输出顺序不一定和添加顺序一致。

---

HashMap 的特点

1. HashMap 存储的是键值对，也就是 key-value。
2. key 不能重复。
3. value 可以重复。
4. 一个 key 对应一个 value。
5. HashMap 的数据没有固定顺序。

例如：

HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>();
 
map.put("张三", 18);
map.put("张三", 20);
 
System.out.println(map);

结果：

{张三=20}

原因是：

key 不能重复。
如果 key 已经存在，再次 put 相同 key，会覆盖原来的 value。

---

HashMap 常用方法

put(key, value)       添加或修改键值对
get(key)              根据 key 获取 value
remove(key)           根据 key 删除键值对
containsKey(key)      判断是否包含某个 key
containsValue(value)  判断是否包含某个 value
size()                获取键值对数量
isEmpty()             判断集合是否为空
clear()               清空集合

例子：

HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>();
 
map.put("Tom", 18);
map.put("Jerry", 20);
 
System.out.println(map.get("Tom"));          // 18
System.out.println(map.containsKey("Tom"));  // true
System.out.println(map.size());              // 2
 
map.remove("Tom");
 
System.out.println(map);                     // {Jerry=20}

---

HashMap 的遍历

方式一：遍历 key，再通过 key 获取 value

HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>();
 
map.put("Tom", 18);
map.put("Jerry", 20);
map.put("Jack", 22);
 
for (String key : map.keySet()) {
    Integer value = map.get(key);
    System.out.println(key + " = " + value);
}

理解：

keySet() 可以拿到所有 key。
然后通过 get(key) 获取对应的 value。

---

方式二：遍历 Entry 对象

HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>();
 
map.put("Tom", 18);
map.put("Jerry", 20);
map.put("Jack", 22);
 
for (HashMap.Entry<String, Integer> entry : map.entrySet()) {
    String key = entry.getKey();
    Integer value = entry.getValue();
 
    System.out.println(key + " = " + value);
}

理解：

Entry 对象表示一对键值对。
一个 Entry 里面包含一个 key 和一个 value。
entrySet() 可以拿到所有键值对对象。

也就是说：

HashMap
  ├── Entry(key, value)
  ├── Entry(key, value)
  └── Entry(key, value)

---

HashSet

概念

HashSet 是单列集合，用来存储不重复的数据。

HashSet<String> set = new HashSet<>();

例如：

import java.util.HashSet;
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        HashSet<String> set = new HashSet<>();
 
        set.add("Tom");
        set.add("Jerry");
        set.add("Tom");
 
        System.out.println(set);
    }
}

输出中只会有一个 Tom。

---

HashSet 的特点

1. 只能存储单个元素。
2. 元素不能重复。
3. 没有固定顺序。
4. 底层和 HashMap 有关。

HashSet 表面上是单列集合，但底层可以理解成借助 HashMap 实现。

所以 HashSet 判断元素是否重复时，也会用到：

hashCode()
equals()

---

HashSet 和反序列化的关系

因为 HashSet 底层和 HashMap 有关，所以反序列化时也可能间接触发：

hashCode()
equals()

因此：

HashSet → 底层 HashMap → hashCode / equals

反序列化学习中，看到 HashSet，也要想到它可能和 HashMap 的触发逻辑有关。

---

PriorityQueue

概念

PriorityQueue 是优先队列。

普通队列一般是先进先出，而优先队列会按照优先级进行排序。

PriorityQueue<Integer> queue = new PriorityQueue<>();

例子：

import java.util.PriorityQueue;
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        PriorityQueue<Integer> queue = new PriorityQueue<>();
 
        queue.add(30);
        queue.add(10);
        queue.add(20);
 
        System.out.println(queue.poll());
        System.out.println(queue.poll());
        System.out.println(queue.poll());
    }
}

输出：

10
20
30

因为默认按照从小到大的顺序取出。

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PriorityQueue 的特点

1. PriorityQueue 是队列。
2. 它会根据优先级排序。
3. 排序时需要比较元素。
4. 比较时可能调用 compare() 或 compareTo()。

---

Comparator 和 Comparable

PriorityQueue 排序时有两种常见方式：

Comparable：
对象自己定义比较规则。
 
Comparator：
额外传入一个比较器，专门负责比较两个对象。

例如使用 Comparator：

PriorityQueue<Integer> queue = new PriorityQueue<>((a, b) -> b - a);
 
queue.add(10);
queue.add(30);
queue.add(20);
 
System.out.println(queue.poll()); // 30

这里 (a, b) -> b - a 就是自定义比较规则。

---

PriorityQueue 和反序列化的关系

PriorityQueue 在反序列化恢复数据时，需要重新维护队列的排序结构。

排序时会触发比较逻辑，也就是：

compare()
compareTo()

所以反序列化中经常关注：

PriorityQueue → Comparator.compare()
PriorityQueue → 元素.compareTo()

大致流程：

反序列化 PriorityQueue
    ↓
恢复队列中的元素
    ↓
重新排序
    ↓
调用 compare() / compareTo()
    ↓
触发后续 gadget 链

所以看到 PriorityQueue，要想到：

它可能通过排序逻辑自动触发 compare()。

---

TreeMap

概念

TreeMap 是一种有序的双列集合。

它也是存储 key-value，但是会按照 key 的顺序进行排序。

TreeMap<String, Integer> map = new TreeMap<>();

例子：

import java.util.TreeMap;
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        TreeMap<String, Integer> map = new TreeMap<>();
 
        map.put("c", 3);
        map.put("a", 1);
        map.put("b", 2);
 
        System.out.println(map);
    }
}

输出：

{a=1, b=2, c=3}

因为 TreeMap 会按照 key 排序。

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TreeMap 的特点

1. TreeMap 是双列集合。
2. key 不能重复，value 可以重复。
3. TreeMap 会按照 key 排序。
4. 排序时会调用 compare() 或 compareTo()。

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TreeMap 和 HashMap 的区别

HashMap：
无序，重点关注 hashCode() 和 equals()。
 
TreeMap：
有序，重点关注 compare() 和 compareTo()。

所以可以这样记：

HashMap 靠 hash 存数据。
TreeMap 靠排序存数据。

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TreeSet

概念

TreeSet 是一种有序的单列集合。

TreeSet<Integer> set = new TreeSet<>();

例子：

import java.util.TreeSet;
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        TreeSet<Integer> set = new TreeSet<>();
 
        set.add(30);
        set.add(10);
        set.add(20);
 
        System.out.println(set);
    }
}

输出：

[10, 20, 30]

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TreeSet 的特点

1. TreeSet 是单列集合。
2. 元素不能重复。
3. 元素会自动排序。
4. 排序时会调用 compare() 或 compareTo()。

TreeSet 和 TreeMap 的关系类似于：

HashSet 底层和 HashMap 有关。
TreeSet 底层和 TreeMap 有关。

所以：

TreeSet → TreeMap → compare / compareTo

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