Java程序设计复习要点.docx
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Java程序设计复习要点
Java程序设计__复习要点
第一讲Java语言概述
1、Java语言的特点：
简单、完全面向对象；平台无关性；多线程；直接支持分布式的网络应用，高效的网络编程；可靠性；安全性。
2、运行机制：
Java程序是半编译半解释的。
Java源程序经编译器编译后产生字节码，Java解释器解释执行字节码。
3、Java程序的开发流程：
（1）安装JDK，设置环境变量；
（2）编写Java源程序：
文件以.java作为后缀；
（3）javac将源程序编译成字节码文件（.class文件）；
（3）由运行系统解释和执行字节码文件。
4、Java程序的分类：
分两类
（1）Javaapplication（Java应用程序）：
能独立运行的应用程序，有控制台和图形用户界面两种运行方式。
main（）方法是类首先执行的方法，语句必须写在类的方法中。
编写完源代码首先通过javac编译，生成.class字节码文件，通过Java解释器（如java.exe）来运行字节码文件。
（2）Javaapplet（Java小应用程序）：
Applet是可以嵌入Web页面的最小应用，不能独立运行，必须嵌入到超文本（*.html）中，由浏览器中的Java解释器解释执行。
对于Applet源程序，首先要编译生成字节码文件，再将字节码文件嵌入到超文本中。
简而言之：
application：
应用程序，编译：
javac源文件名；运行：
java字节码文件（含主函数）
Applet：
嵌入网页中运行的小应用程序，需有相应的html文件；
5、一个完整的Java源程序结构：
package语句：
该部分至多只有一句，必须放在源程序的第一句；
import：
该部分可以有若干import语句或者没有，必须放在所有的类定义之前；
publicclassDefinition公共类定义部分，至多只有一个公共类的定义，Java语言规定该Java源程序的文件名必须与该公共类名完全一致；
classDefinition类定义部分，可以有0个或者多个类定义；
interfaceDefinition接口定义部分，可以有0个或者多个接口定义。
第二讲Java语言基础
1、Java的关键字，常量、变量，简单数据类型，运算符、表达式
常量：
final
基本数据类型：
8中基本数据类型：
boolean、char、byte、int、short、long、float、double。
其他（数组，类、接口）均为引用或参考类型。
带小数点数如3.13默认为double类型，整数默认int型
class、interface、数组都算引用/参考数据类型
运算符：
判等（==）只能对基本数据类型，equals方法；
短路运算符：
&&、||
表达式：
强制类型转换、自动类型转换
2、主要的Java语句结构：
分支、循环、转移
（1）顺序结构
（2）分支结构：
if（布尔表达式）
{语句1；}
[else
语句2；]
switch（表达式）
{
case常量1：
语句1；[break;]
case常量2：
语句2；[break;]
…
case常量n：
语句n；[break;]
[default:
缺省处理语句；break;]
}
case与break联用，保证多路分支的正确实现。
case子句只起标号作用，用来查找匹配的入口并从此处开始执行，对后面的case不再匹配，直接执行，直到遇到break跳出。
（3）循环结构
while（布尔表达式）
{语句；}
for（表达式1；表达式2；表达式3）
{语句；}
do{语句}
while（布尔表达式A）；
（4）转移语句
break：
对于无标号的，跳出当前整个语句块；有标号的，跳出标号指的语句块。
可用于循环结构也用于分支结构。
continue：
只能在循环语句中使用；无标号：
用来结束所在循环语句块的本次循环；有标号：
跳过标号所指的循环语句所有余下部分语句，直接转入标号标明的循环层次。
注：
break使程序跳出当前循环，continue终止当前这一轮的循环，跳过本轮剩余的语句，直接进入当前循环的下一轮。
习题：
1）相应作业、实验
第三讲面向对象程序设计
1、类的定义和使用：
class类名，构造函数，成员变量、成员函数、this；
构造函数，this：
指当前类的一个对象，表示对当前类对象的一个引用，在类中调用当前对象（类）中的方法或变量。
this还可以用来引用当前类的构造函数。
2、继承：
Object：
所有类的父类；函数覆盖、域的隐藏、super、this；
1）子类名extends父类名；Java只能单继承；函数覆盖、域的隐藏：
super：
在子类中要引用被隐藏的父类成员时，就需要用关键字super指明。
如调用父类中被覆盖的方法，其一般格式为super.方法名（[参数表]）；用来访问父类中被隐藏的成员变量，其一般格式为：
super.成员变量名；调用父类的构造方法，其一般格式为super（[参数表]）。
2）有继承关系，构造函数的执行顺序：
先执行父类的再执行子类的；
3）方法的重载和覆盖，覆盖的原则
一个类中如果有多个同名方法但带有不同的参数列表，成为方法的重载。
重载方法的参数列表不同是指参数的数据类型或个数或次序不同。
重载方法之间必须以参数列表相区别，不能以返回值区别。
方法的覆盖是指在子类中使用与父类中同名的方法，且方法的参数（个数、类型、排列顺序）和返回类型完全一样，即子类中的方法的代码覆盖掉父类中的方法的代码，实现与父类中的方法的不同功能。
方法覆盖的三个规则：
（1）返回值必须相同
（2）子类方法不可比父类被覆盖的方法更难访问
（3）子类方法不可声明抛出更多的异常
3、接口：
关键词：
interface，interface接口名；接口中只有函数说明没有定义；以后用类来实现接口：
class类名implements接口名，接口可以实现多个，类要实现接口中所有的函数，不然类是抽象类，抽象类不能直接生成对象。
4、涉及到的关键词：
abstract、final、static
static：
静态成员，整个类对象所共有，而不是像普通成员变量那样，被对象所特有。
类中成员分：
实例成员、类成员，知道两种成员的区别
5、类的严谨定义及修饰符
[修饰符]class类名[extends父类名][implements接口列表]
{[修饰符]类型成员变量名1,…,成员变量名n;//类体；}
（1）类修饰符分类：
访问修饰符:
缺省（默认方式）、public
非访问修饰符：
abstract、final，不能同时修饰一个类
（2）extends:
实现继承
（3）implements:
实现接口
类的访问控制权限：
公有和缺省。
类中成员的访问控制权限有四种：
private、缺省、protected和public公有
6、习题
定义类、继承、实现接口
第四讲数组、字符串和实用类
1、数组都带有长度属性：
length，例如，inta[]=newint[10],a.length，Java中二维数组，每一行上的元素个数可以不同；
2、了解Java可重用类结构
3、字符串类：
String类
第五讲异常
1、什么是异常：
程序执行过程中出现的非正常事件，例如：
用户输入错、所需文件找不到、数组下标越界等。
而不是编译的语法错。
2、Java将运行错误分为两类：
错误（Error）和异常（Exception）。
3、程序对错误和异常的三种处理方式：
（1）程序不能处理错误：
对于内存溢出等错误，由系统进行处理，Java程序本身不能对错误进行处理；
（2）程序应避免能预见而不捕获的异常：
对于程序能够预见的异常，程序应该考虑周到进行事先处理，尽量避免发生异常；
（3）必须处理的异常：
对于程序无法预见的、由特殊环境错误造成的异常，如文件没找到、网络连接中断等，必须进行异常处理，保证程序正常运行，及其可靠性和安全性。
4、异常处理措施：
Java中的异常处理机制包括
（1）异常类体系，
（2）捕捉异常的try语句，（3）抛出自定义异常对象的throw语句，（4）声明方法抛出异常的throws子句，（5）自定义异常类。
这些功能不仅能够捕获并处理异常，还能够主动抛出异常，也能够将异常传递给调用者。
5、两种异常处理机制
1）抛出异常：
如果一个方法并不知道如何处理所出现的异常，则可在方法声明时，声明抛出（throws）异常。
2）捕获异常：
当Java运行时系统得到一个异常对象时，它将会沿着方法的调用栈逐层回溯，寻找处理这一异常的代码。
6、捕获异常处理过程
try{
可能产生异常的代码
}
catch（异常类型1变量）
{调用者对异常的处理}
catch（异常类型2变量）
{调用者对异常的处理}
……
[finally{}]
说明：
try块中的语句没有产生异常。
在这种情况下，Java首先执行try块中的所有的语句，然后执行finally子句中的代码，最后执行try…catch..finally块后面的语句；
try块中的语句产生了异常，而且此异常在方法内被捕获。
在这种情况下，Java首先执行try块中的语句，直到产生异常处，然后跳过此try块中剩下的语句，执行捕获此异常的catch子句的处理代码；然后执行finally子句中的代码；
try块中产生了异常，而此异常在方法内没有被捕获。
在这种情况下，Java将执行try块中的代码直到产生异常，然后跳过try块中的代码而转去执行finally子句中的代码，最后将异常抛出给方法的调用者。
7、异常处理—抛出异常
throws异常说明总是和方法说明出现在一起。
这样，方法说明告诉编译器该方法可能会产生哪些异常，从而要求它的调用者必须考虑处理这些异常。
返回类型方法名（…）[throws异常类列表]
{方法体}
在程序中使用throw语句来抛出异常：
throw异常类的实例;
8、用户自定义的异常
（1）定义Exception子类，代表异常类型
（2）在适当的时候创建并抛出异常对象。
（3）调用者处理异常
习题：
1）设计一个Java程序，自定义异常类，从命令行（键盘）输入一个字符串，如果该字符串值为“XYZ”，则抛出一个异常信息“ThisisaXYZ”，如果从命令行输入ABC，则没有抛出异常。
（只有XYZ和ABC两种输入）。
（实验中题目）
第六讲多线程
1、多线程：
程序并发执行，而不是执行完一个任务再执行另一个任务；
2、基于线程的多任务处理环境中，线程是可执行代码的最小单元；
3、Java语言中多线程的两种实现方法——将并发执行的代码写到run（）
1）继承Thread类：
Thread中有run（）方法，该方法中包含了运行时执行的代码。
缺省情况下run（）方法是空的。
可以通过继承Thread类并重写它的run（）方法实现用户线程。
class类名extendsThread{
publicvoidrun（）
{}
}
Thread类中start（）函数启动线程
sleep（）:
让线程休眠，让出CPU的使用
2）实现Runnable接口
class类名implementsRunnable{
publicvoidrun（）
{}
}
使用过程：
（1）自定义类实现Runnable接口
（2）使用Thread类的另一构造函数：
Thread（Runnable,String）
用实现了Runnable接口的类的对象中所定义的run（）方法,来覆盖新创建的线程对象的run（）方法
（3）使用start（）启动线程
3）多线程的两种实现方法及各自的特点（P195）
（1）继承Thread类：
声明一个线程类继承Thread类，并且覆盖Thread类的run（）方法，说明线程对象所执行的操作。
这是方式的优点是，Thread类的子类对象就是线程对象，具有Thread类声明的方法，且具有线程体。
缺点是不适用于多重继承。
（2）实现Runnable接口：
当一个类已继承一个父类，还要以线程方式运行时，就需要实现Runnable接口。
一个实现Runnable接口的对象本身不是线程对象，它只能作为一个线程的目标对象使用，因此，还需要声明一个Thread线程对象。
4、线程对象的生命周期
（1）新建态：
newThread（）创建的线程对象处于新建态，系统没有为它分配资源；
（2）运行态：
处于新建态达的线程启动后，进入就绪态，再由操作系统调度执行而成为运行态；
（3）阻塞态和等待态：
一个运行态的线程因某种原因不能继续运行时，进入阻塞态或等待态。
（4）终止态：
线程对象停止运行未被撤销时是终止态。
5、线程对临界资源采用互斥使用方式，关键字：
synchronized对需要的方法或代码进行标记；
6、线程间的通信：
wait（）,notify（），notifyAll（）
wait…nofify调度过程是几个线程对同一个对象进行操作，其中某些线程在一定条件下自动挂起（wait），等待其他线程在一定条件下通知其继续运行。
典型问题：
生产者消费者问题
7、练习题：
1）用多线程的两种实现方法，编写满足要求的应用程序。
第七讲流
1、File类：
代表磁盘文件本身信息的类，而不是文件中的内容；可以访问指定文件的所有属性：
文件名、文件长度、修改日期等。
同时可以利用File类提供的方法来创建文件、删除文件、重命名文件等。
2、文件随机读写：
RandomAccessFile类，一般的流中，文件指针只能顺序移动，RandomAccessFile可以任意移动文件指针，seek（longpos）。
3、流：
1）分类：
输入流和输出流、字节流和字符流
字节流：
InputStream、outputStream
字符流：
Reader，Writer
2）流的使用过程：
3）标准输入设备：
System.in字节流，借助Scanner或BufferedReader实现从键盘的输入
4），实现文件的读取、文件的拷贝；
DataInputStream/DataOutputStream，实现对基本类型数据的读写操作；
ObjectInputStream/ObjectOutputStream，实现对对象的读写操作；
4）字符流：
、、InputStreamReader、BufferedReader
4、习题：
1）从键盘输入内容，写入到文件中，直到输入“bye”结束。
（实验题目）
2）读入一个文件的内容拷贝到另一个文件中。
第八讲图形界面
java.awt包主要由组件类、事件类、布局类、菜单组件类等组成。
1、基本组件、容器
基本组件：
不可再分的组件，例：
Button、Checkbox、Menu、TextArea等
容器组件：
用来包含其他组件的，分两类：
1）窗口类Window：
Frame、Dialog，
2）面板类Panel，不能独立存在，不能添加菜单栏
组件不能独立地显示，必须放到容器中才能显示出来。
2、布局管理
常用的布局管理器：
流布局（FlowLayout）、边界布局（BorderLayout）、网格布局（GridLayout）、卡片布局（CardLayout）。
容器可以通过setLayout（）函数设置布局方式。
Frame默认为边界布局、panel和Applet默认流布局。
3、事件处理机制：
事件、事件类、事件监听器接口
每个事件发生后，都会创建一个Event对象，包括：
事件类型、发生的时间、坐标、发生事件的对象等。
按产生事件的物理操作有：
MouseEvent、WindowEvent、ActionEvent等；
每一类事件都有相应的事件监听器：
*Listener，例如MouseEvent事件的监听器接口为MouseListener；
处理发生在某个GUI组件上的XXXEvent事件的某种情况，其事件处理的通用编写流程：
1）编写一个实现了XXXListener接口的事件监听器类；
2）在XXXListener类中的用于处理该事件情况的方法中，编写处理代码；
3）调用组件的addXXXListener方法，将类XXXListener创建的实例对象注册到GUI组件上。
Adapter类：
接口中要实现的方法可能很多，类实现接口的时候所有函数都必须实现，为了简化程序Java提供了一些适配器类：
XXXAdapter。
4、习题：
1）编写满足要求的图像界面处理，有相应的事件处理。
例：
三位数拆分或简单的计算器。
第九讲网络通信
1、Java网络通信的三层次：
1）最高级：
网络上下载Applet—由浏览器提供；
2）Applet声音播放和图像显示——由Java开发环境提供；
3）最低层：
利用包中提供的类直接在程序中实现网络通信。
2、通信基础：
TCP/UDP协议，IP地址、端口号，IP地址和端口号构成Socket（套接字）
3、Java提供的网络功能类
1）应用层：
URL、URLConnection
2）网络层：
InetAddress
3）传输层：
TCP：
Socket、ServerSocket；
UDP：
DatagramPacket、DatagramSocket、MulticastSocket
使用这些类都需要考虑异常处理
4、TCPSocket通信：
ServerSocket、Socket类
1）服务器端：
ServerSocket类，Socket类
2）客户端：
Socket类
服务器端程序中包含一个提供TCP连接服务的ServerSocket对象和一个参与通信的Socket对象，客户端程序中只包含一个参与通信的Socket对象。
服务器端的ServerSocket对象提供TCP连接服务，连接成功后，实际进行通信的是服务器端的Socket对象和客户端的Socket对象。
通信流程：
（1）在服务器端创建一个ServerSocket对象，指定端口号，ServerSocket类的accept（）方法使服务器处于阻塞状态，等待用户请求；
（2）在客户端创建一个socket对象，指定主机地址和端口号，连到服务器上；
（3）服务器端接收到客户端的连接请求，建立一条TCP连接，再创建一个Socket对象与客户端的Socekt对象进行通信；
（4）服务器端和客户端分别创建字节输入流和字节输出流，通过字节输入流获得对方发来的数据，通过字节输出流向对方发送数据；
（5）当一方决定结束通信时，向对方发送结束信息；另一方收到结束信息后，双方分别关闭各自的TCP连接；
（6）ServerSocket对象停止等待客户端的连接请求。
Socket通信程序的四个基本步骤：
（1）在客户方和服务器方创建Socket/ServerSocket。
（2）打开连接到Socket的输入/输出流。
（3）利用输入/输出流，按照一定的协议对Socket进行读/写操作。
（4）关闭输入/输出流和Socket。
5、习题
1）实验：
简单的客户端/服务器端通信，一问一答；
2）例子：
简单的时钟服务器。
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