从1990的Oak到如今,Java已经在当前的企业级Web应用开发中占据了举足轻重的地位,因此也成了每一个软件开发者的必由之路。回溯编程语言的发展,从C语言的诞生到20世纪90年代左右C++,Python,Java,PHP,JavaScrip的先后涌现,再到21世纪Go,Rust,Kotlin等编程语言的诞生,编程语言的发展也呈现螺旋上升状态,不同语言在前人的基础上针对性能,功能以及使用上做出了不同的改进和拓展。因此也就不存在所谓的最好的编程语言,只有合适的编程语言。(如果硬要选择一个最好的编程语言,我选择汇编语言,毕竟让Java来选,顶级父类的含金量不是和哥们开玩笑的)

Java前言：“一次编写,到处运行”,没错,就是到处运行,上过太空也去过火星那种。不过在这一方面,Java确实独树一帜,另外针对C++的一些缺点,Java直接舍弃了指针,添加了垃圾回收机制(GC),并且不同于一般的编译语言或解释型语言,Java既编译也解释。来看Sun公司对Java语言的解释：“Java编程语言是个简单、面向对象、分布式、解释性、健壮、安全、与系统无关、可移植、高性能、多线程和动态的语言”。一看怎么全是优点,其实背后主要是得益于Java虚拟机(JVM)。学习Java,JVM是绕不过的一大门槛,但只要深入了解,你还是会赞叹它的神奇之处。

一、基本数据类型(四类八种)

在Java中除基本数据类型以外，还有引用数据类型，他们的区别在于前者将数据的值保存于栈中，可以在数据大量访问时提供较快的速度。而后者将对象的内存地址保存在堆中，虚拟机通过垃圾回收机制进行管理，并且其内存大小可动态调整以满足复杂的数据结构需求。

1.整形类型

• byte：1字节(8Bit)-> Byte b = 0;
• short ：2字节-> short s = 0;
• int ： 4字节-> int i = 0;
• long ： 8字节-> long l = 0;

2.浮点类型

• float：4字节-> float f = 1.00F;
• double: 8字节-> double d = 2.00D;

3.字符类型

• char:2字节-> char c = ‘a’;(实际值为97)

4.布尔类型

• boolean：通常为1字节->boolean b = false;

在Java中，以上八种类型对应的包装类从上到下分别为Byte、Short、Integer、Long、Float、Double、Character、Boolean。除int和char以外，其他均为首字母大写的形式。包装类的目的在于将数据以对象的形式进行操作,默认值为null,由于包装类已经重写了toString方法，所以在直接打印时仍会直接显示对应的值。

基本数据继承关系-空心箭头代表泛化(继承关系).菜鸟教程

二、字符串

String：

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String s = "Hello";
int len = s.length();          // 获取长度
char c = s.charAt(1);          // 获取索引处字符 → 'e'
String sub = s.substring(1,3); // 截取子串 → "el"
String up = s.toUpperCase();   // 转大写 → "HELLO"
String concat = s.concat("!"); // 拼接 → "Hello!"（创建新对象）
boolean eq = s.equals("hello");// 比较内容 → false
String[] arr = "A,B,C".split(","); // 分割 → ["A","B","C"]

StringBuilder：

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StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("Java");     // 追加 → "Java"
sb.insert(0, "Hi ");   // 插入 → "Hi Java"
sb.replace(3,5,"--");  // 替换 → "Hi --va"
sb.delete(2,4);        // 删除 → "Hiva"
sb.reverse();          // 反转 → "aviH"
sb.setCharAt(1, 'X');  // 设置字符 → "Xva"
int cap = sb.capacity();// 当前容量（默认16）
sb.ensureCapacity(50); // 确保最小容量
String result = sb.toString(); // 转为String

StringBuffer：

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StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("Java");     // 追加 → "Java"
sb.insert(0, "Hi ");   // 插入 → "Hi Java"
sb.replace(3,5,"--");  // 替换 → "Hi --va"
sb.delete(2,4);        // 删除 → "Hiva"
sb.reverse();          // 反转 → "aviH"
sb.setCharAt(1, 'X');  // 设置字符 → "Xva"
int cap = sb.capacity();// 当前容量（默认16）
sb.ensureCapacity(50); // 确保最小容量
String result = sb.toString(); // 转为String

StringJoinner：

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StringBuffer sbf = new StringBuffer();
sbf.append("Safe");
sbf.insert(0, "Thread-");
sbf.toString(); // → "Thread-Safe"

三、循环结构

while

while是最基本的循环，它的结构为：

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while( 布尔表达式 ) {
  //循环内容
}

只要布尔表达式为 true，循环就会一直执行下去。

do…while

对于 while 语句而言，如果不满足条件，则不能进入循环。但有时候我们需要即使不满足条件，也至少执行一次。

do…while 循环和 while 循环相似，不同的是，do…while 循环至少会执行一次。

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do {
       //代码语句
}while(布尔表达式);

注意：布尔表达式在循环体的后面，所以语句块在检测布尔表达式之前已经执行了。 如果布尔表达式的值为 true，则语句块一直执行，直到布尔表达式的值为 false。

for

虽然所有循环结构都可以用 while 或者 do…while表示，但 Java 提供了另一种语句 —— for 循环，使一些循环结构变得更加简单。

for循环执行的次数是在执行前就确定的。语法格式如下：

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for(初始化; 布尔表达式; 更新) {
    //代码语句
}

关于 for 循环有以下几点说明：

• 最先执行初始化步骤。可以声明一种类型，但可初始化一个或多个循环控制变量，也可以是空语句。
• 然后，检测布尔表达式的值。如果为 true，循环体被执行。如果为false，循环终止，开始执行循环体后面的语句。
• 执行一次循环后，更新循环控制变量。
• 再次检测布尔表达式。循环执行上面的过程。

增强 for 循环

Java5 引入了一种主要用于数组的增强型 for 循环。

Java 增强 for 循环语法格式如下:

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for(声明语句 : 表达式)
{
   //代码句子
}

声明语句：声明新的局部变量，该变量的类型必须和数组元素的类型匹配。其作用域限定在循环语句块，其值与此时数组元素的值相等。

表达式：表达式是要访问的数组名，或者是返回值为数组的方法。

break 关键字

break 主要用在循环语句或者 switch 语句中，用来跳出整个语句块。
break 跳出最里层的循环，并且继续执行该循环下面的语句。也可以跳出指定循环，使用 : 对循环进行声明，例如：

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int i = 100;
loop : while(i > 0){
        i++
        while(i == 10){
            break loop;
        }
}

continue 关键字

continue 适用于任何循环控制结构中。作用是让程序立刻跳转到下一次循环的迭代。
在 for 循环中，continue 语句使程序立即跳转到更新语句。
在 while 或者 do…while 循环中，程序立即跳转到布尔表达式的判断语句。

四、条件语句

if…else…

Java 中的条件语句允许程序根据条件的不同执行不同的代码块。

if 语句后面可以跟 else 语句，当 if 语句的布尔表达式值为 false 时，else 语句块会被执行。
语法

if…else 的用法如下：

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if(布尔表达式){
   //如果布尔表达式的值为true
}else{
   //如果布尔表达式的值为false
}

如果布尔表达式的值为 true，则执行 if 语句中的代码块，否则执行 else 语句块后面的代码。

if…else if…else

if 语句后面可以跟 else if…else 语句，这种语句可以检测到多种可能的情况。
使用 if，else if，else 语句的时候，需要注意下面几点：

if 语句至多有 1 个 else 语句，else 语句在所有的 else if 语句之后。
if 语句可以有若干个 else if 语句，它们必须在 else 语句之前。
一旦其中一个 else if 语句检测为 true，其他的 else if 以及 else 语句都将跳过执行。

语法

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if...else 语法格式如下:
if(布尔表达式 1){
   //如果布尔表达式 1的值为true执行代码
}else if(布尔表达式 2){
   //如果布尔表达式 2的值为true执行代码
}else if(布尔表达式 3){
   //如果布尔表达式 3的值为true执行代码
}else {
   //如果以上布尔表达式都不为true执行代码
}

switch

switch case 语句判断一个变量与一系列值中某个值是否相等，每个值称为一个分支。
语法

switch case 语句语法格式如下：

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switch(expression){
    case value :
       //语句
       break; //可选
    case value :
       //语句
       break; //可选
    //你可以有任意数量的case语句
    default : //可选
       //语句
}

switch case 语句有如下规则：

• switch 语句中的变量类型可以是： byte、short、int 或者 char。从 Java SE 7 开始，switch 支持字符串 String 类型了，同时 case 标签必须为字符串常量或字面量。

• switch 语句可以拥有多个 case 语句。每个 case 后面跟一个要比较的值和冒号。

• case 语句中的值的数据类型必须与变量的数据类型相同，而且只能是常量或者字面常量。

• 当变量的值与 case 语句的值相等时，那么 case 语句之后的语句开始执行，直到 break 语句出现才会跳出 switch 语句。

• 当遇到 break 语句时，switch 语句终止。程序跳转到 switch 语句后面的语句执行。case 语句不必须要包含 break 语句。如果没有 break 语句出现，程序会继续执行下一条 case 语句，直到出现 break 语句。

• switch 语句可以包含一个 default 分支，该分支一般是 switch 语句的最后一个分支（可以在任何位置，但建议在最后一个）。default 在没有 case 语句的值和变量值相等的时候执行。default 分支不需要 break 语句。

switch case 执行时，一定会先进行匹配，匹配成功返回当前 case 的值，再根据是否有 break，判断是否继续输出，或是跳出判断。

四、数据结构

数组

1.数组创建

• int[] arrays1 = new int[10]或者int[] arrays3; arrays3 = new in[10];->创建长度为10的int类型数组
• int[] arrays2 = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,};->创建时同时指定元素

2.数组内存图

数组在初始化时会在堆中创建一个空间，大小为数组的长度。数组名称会记录这个堆空间地址，并通过地址向其中添加元素。下方创建了一个长度为5的int数组。

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    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {1, 2, 3, 4, 5};
        try {
            Thread.sleep(1000000); // 让程序保持运行状态
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

通过HSDB(HotSpot Debugger)查看数组内存：

• jps ->找到程序运行的端口
• jhsdb hsdb --pid 端口号 -> 打开HSDB工具

列表

ArrayList

LinkedList

集合

HashSet

TreeSet

LinkedHashSet

映射

HashMap

TreeMap

LinkedHashMap

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