Learning Java

学习 Java 示例及笔记，部分资料来源于网络，整理过来仅供参考使用。推荐新手参考 Java 教程 来学习。

简介

Java 是由 Sun Microsystems 公司于1995年5月推出的 Java 面向对象程序设计语言和 Java 平台的总称。由 James Gosling 和同事们共同研发，并在1995年正式推出。

Java分为三个体系：

• JavaSE（J2SE）： Java2 Platform Standard Edition JAVA平台标准版
• JavaEE（J2EE）： Java 2 Platform,Enterprise Edition JAVA平台企业版
• JavaME（J2ME）： Java 2 Platform Micro Edition JAVA平台微型版

2005年6月，JavaOne 大会召开，SUN 公司公开 Java SE 6 。此时，Java 的各种版本已经更名以取消其中的数字"2"：J2EE 更名为 Java EE，J2SE 更名为 Java SE，J2ME 更名为Java ME。

2009年04月20日，甲骨文（Oracle） 74亿美元收购 Sun ，取得 Java 的版权。

2014年3月18日，Oracle 发布 Java SE 8 。

基础知识

笔记：https://github.com/CyC2018/CS-Notes/blob/master/docs/notes/Java%20%E5%9F%BA%E7%A1%80.md#java-%E4%B8%8E-c-%E7%9A%84%E5%8C%BA%E5%88%AB 。

开发环境配置

受限于篇幅，这里不对开发环境配置做更多的说明，请参考以下链接：

• Java 开发环境配置
• Mac环境下配置Java开发环境（jdk maven tomcat idea）
• Ubuntu下maven安装和tomcat简易安装
• Ubuntu下安装jdk和maven并配置相关环境变量

Hello World 示例

编写 HelloWorld.java 代码，示例代码位于 examples/src/main/java/com/raoyc/demo/HelloWorld.java 。

package com.raoyc.demo;

public class HelloWorld {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello World!");
    }
}

运行，如果你使用 诸如 Virtual Studio Code (搭配 JAVA 相关扩展插件) 、 IDEA 与 Eclipse 等集成环境（可能需要进行某些配置），可以很方便在源代码文件（右键）点击运行，得到结果。

你也可以手动编译运行源码文件，操作如下：

mkdir classes
javac examples/src/main/java/com/raoyc/demo/HelloWorld.java -d ./classes
java -classpath ./classes com.raoyc.demo.HelloWorld
Hello Wolrd!

编写Java程序时，应注意以下几点：

• 大小写敏感：Java 是大小写敏感的，这就意味着标识符 Hello 与 hello 是不同的。
• 类名：对于所有的类来说，类名的首字母应该大写。如果类名由若干单词组成，那么每个单词的首字母应该大写，例如 MyFirstJavaClass 。
• 方法名：所有的方法名都应该以小写字母开头。如果方法名含有若干单词，则后面的每个单词首字母大写。
• 源文件名：源文件名必须和类名相同。当保存文件的时候，你应该使用类名作为文件名保存（切记 Java 是大小写敏感的），文件名的后缀为 .java 。（如果文件名和类名不相同则会导致编译错误）。
• 主方法入口：所有的 Java 程序由 public static void main(String []args) 方法开始执行。

更多参考： Java 基础语法 。

８种基本数据类型

整型：
byte（字节型）
short（短整型）
int（整型）
long（长整型）
浮点型：
float（单精度浮点型）
double（双精度浮点型）
布尔型：
boolean（布尔型）(它只有两个值可取 true false)
字符型：
char（字符型）

类型转换等请参考：Java 基本数据类型

对象与类

对象：对象是类的一个实例（对象不是找个女朋友），有状态和行为。例如，一条狗是一个对象，它的状态有：颜色、名字、品种；行为有：摇尾巴、叫、吃等。

类：类是一个模板，它描述一类对象的行为和状态。

示例代码 DogTest

当在一个源文件中定义多个类，并且还有 import 语句和 package 语句时，要特别注意这些规则。

• 一个源文件中只能有一个 public 类
• 一个源文件可以有多个非 public 类
• 源文件的名称应该和 public 类的类名保持一致。例如：源文件中 public 类的类名是 Employee ，那么源文件应该命名为 Employee.java 。
• 如果一个类定义在某个包中，那么 package 语句应该在源文件的首行。
• 如果源文件包含 import 语句，那么应该放在 package 语句和类定义之间。如果没有 package 语句，那么 import 语句应该在源文件中最前面。
• import 语句和 package 语句对源文件中定义的所有类都有效。在同一源文件中，不能给不同的类不同的包声明。
• 类有若干种访问级别，并且类也分不同的类型：抽象类和 final 类等。

除了上面提到的几种类型，Java 还有一些特殊的类，如：内部类、匿名类。

变量

public class Variable {
    int a, b, c;  // 申明3个int型变量 a b c
    int d = 3, e = 4, f = 5;  // 申明3个int型变量 d e f 并赋值
    byte z = 22;
    // string 必须使用双引号
    String s = "hello world"; // 实例变量 
    static Float PI = 3.14f;  // 类变量
    // char 必须使用单引号
    char x = 'x';
    char dao = '道';
    char uDao = '\u9053';  // unicode 编码的 '道'

    public void method() {
        int i = 0;  // 局部变量
    }
}

局部变量

• 局部变量声明在方法、构造方法或者语句块中；
• 局部变量在方法、构造方法、或者语句块被执行的时候创建，当它们执行完成后，变量将会被销毁；
• 访问修饰符不能用于局部变量；
• 局部变量只在声明它的方法、构造方法或者语句块中可见；
• 局部变量是在栈上分配的；
• 局部变量没有默认值，所以局部变量被声明后，必须经过初始化，才可以使用。

实例变量

• 实例变量声明在一个类中，但在方法、构造方法和语句块之外；
• 当一个对象被实例化之后，每个实例变量的值就跟着确定；
• 实例变量在对象创建的时候创建，在对象被销毁的时候销毁；
• 实例变量的值应该至少被一个方法、构造方法或者语句块引用，使得外部能够通过这些方式获取实例变量信息；
• 实例变量可以声明在使用前或者使用后；
• 访问修饰符可以修饰实例变量；
• 实例变量对于类中的方法、构造方法或者语句块是可见的。一般情况下应该把实例变量设为私有。通过使用访问修饰符可以使实例变量对子类可见；
• 实例变量具有默认值。数值型变量的默认值是0，布尔型变量的默认值是false，引用类型变量的默认值是null。变量的值可以在声明时指定，也可以在构造方法中指定；
• 实例变量可以直接通过变量名访问。但在静态方法以及其他类中，就应该使用完全限定名：ObejectReference.VariableName 。

类变量（静态变量）

• 类变量也称为静态变量，在类中以 static 关键字声明，但必须在方法构造方法和语句块之外。
• 无论一个类创建了多少个对象，类只拥有类变量的一份拷贝。
• 静态变量除了被声明为常量外很少使用。常量是指声明为 public/private ，final 和 static 类型的变量。常量初始化后不可改变。
• 静态变量储存在静态存储区。经常被声明为常量，很少单独使用 static 声明变量。
• 静态变量在第一次被访问时创建，在程序结束时销毁。
• 与实例变量具有相似的可见性。但为了对类的使用者可见，大多数静态变量声明为 public 类型。
• 默认值和实例变量相似。数值型变量默认值是 0 ，布尔型默认值是 false ，引用类型默认值是 null 。变量的值可以在声明的时候指定，也可以在构造方法中指定。此外，静态变量还可以在静态语句块中初始化。
• 静态变量可以通过：ClassName.VariableName 的方式访问。
• 类变量被声明为 public static final 类型时，类变量名称一般建议使用大写字母。如果静态变量不是 public 和 final 类型，其命名方式与实例变量以及局部变量的命名方式一致。

修饰符

访问控制修饰符

Java 中，可以使用访问控制符来保护对类、变量、方法和构造方法的访问。Java 支持 4 种不同的访问权限。

• default (即缺省，什么也不写）: 在同一包内可见，不使用任何修饰符。使用对象：类、接口、变量、方法。
• private : 在同一类内可见。使用对象：变量、方法。 注意：不能修饰类（外部类）。
• public : 对所有类可见。使用对象：类、接口、变量、方法
• protected : 对同一包内的类和所有子类可见。使用对象：变量、方法。 注意：不能修饰类（外部类），接口及接口的成员变量和成员方法不能声明为 protected。

访问控制规则

修饰符	当前类	同一包内	子孙类(同一包)	子孙类(不同包)	其他包
public	Y	Y	Y	Y	Y
protected	Y	Y	Y	Y/N（说明）	N
default	Y	Y	Y	N	N
private	Y	N	N	N	N

protected 需要从以下两个点来分析说明：

• 子类与基类在同一包中：被声明为 protected 的变量、方法和构造器能被同一个包中的任何其他类访问；
• 子类与基类不在同一包中：那么在子类中，子类实例可以访问其从基类继承而来的 protected 方法，而不能访问基类实例的 protected 方法。

访问控制和继承

• 父类中声明为 public 的方法在子类中也必须为 public 。
• 父类中声明为 protected 的方法在子类中要么声明为 protected ，要么声明为 public ，不能声明为 private 。
• 父类中声明为 private 的方法，不能够被继承。

非访问修饰符

为了实现一些其他的功能，Java 也提供了许多非访问修饰符。

• static 修饰符，用来修饰类方法和类变量。
• final 修饰符，用来修饰类、方法和变量，final 修饰的类不能够被继承，修饰的方法不能被继承类重新定义，修饰的变量为常量，是不可修改的。
• abstract 修饰符，用来创建抽象类和抽象方法。
• synchronized 和 volatile 修饰符，主要用于线程的编程。

更多查阅：http://www.runoob.com/java/java-modifier-types.html 。

运算符、循环与条件等

运算符、循环、条件与switch/case 等知识点，类似于你所熟知的某门语言，如 javascript/php/c/c++ 等语言，这里限于篇幅不过多赘述。您可以查阅最后一节提供的参考资源链接来学习相关内容。另外，也可参考本仓库的示例代码： OperatorTest 与 ControlFlowTest 。

高阶知识 - 数据结构

数组（Array）

数组是用来存储固定大小的同类型元素。

public class ArrayTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 数组大小
        int size = 7;
        // 定义数组
        String[] days = new String[size];
        days[0] = "Sunday";
        days[1] = "Monday";
        days[2] = "Tuesday";
        days[3] = "Wednesday";
        days[4] = "Thursday";
        days[5] = "Friday";
        days[6] = "Saturday";

        System.out.println("7 days in one week:");
        for (String day : days) {
            System.out.println(day);
        }
    }
}

排序算法：冒泡排序 。

向量（Vector）

向量（ Vector ）类和传统数组非常相似，但是 Vector 的大小能根据需要动态的变化。和数组一样，Vector对象的元素也能通过索引访问。

import java.util.Enumeration;
import java.util.Vector;

public class VectorTest {
    public static void main(String[] args) {
        Vector v = new Vector(3, 2);
        System.out.println("Initial size: " + v.size());
        System.out.println("Initial capacity: " + v.capacity());
        v.addElement(new Integer(1));
        v.addElement(new Integer(2));
        v.addElement(new Integer(3));
        v.addElement(new Integer(4));
        Enumeration vEnum = v.elements();  // 枚举
        System.out.println("Elements in vector:");
        while(vEnum.hasMoreElements()) {
            System.out.print(vEnum.nextElement() + " ");
        }
    }
}

栈（Stack）

栈（ Stack ）实现了一个后进先出（ LIFO ）的数据结构。你可以把栈理解为对象的垂直分布的栈，当你添加一个新元素时，就将新元素放在其他元素的顶部。当你从栈中取元素的时候，就从栈顶取一个元素。换句话说，最后进栈的元素最先被取出。

哈希表（Hashtable）

Hashtable 类提供了一种在用户定义键结构的基础上来组织数据的手段。 Hashtable 是原始的 java.util 的一部分， 是一个 Dictionary 具体的实现 。然而，Java 2 重构的 Hashtable 实现了 Map 接口，因此，Hashtable 现在集成到了集合框架中。它和 HashMap 类很相似，但是它支持同步。像 HashMap 一样，Hashtable 在哈希表中存储键/值对。当使用一个哈希表，要指定用作键的对象，以及要链接到该键的值。

import java.util.Enumeration;
import java.util.Hashtable;

public class HashtableTest {

    public static void main(String[] args) {
        Hashtable balance = new Hashtable();
        Enumeration names;
        String str;
        double bal;

        balance.put("Zara", new Double(3434.34));
        balance.put("Mahnaz", new Double(123.22));
        balance.put("Ayan", new Double(1378.00));
        balance.put("Daisy", new Double(99.22));
        balance.put("Qadir", new Double(-19.08));

        // Show all balances in hash table.
        names = balance.keys();
        while (names.hasMoreElements()) {
            str = (String) names.nextElement();
            System.out.println(str + ": " + balance.get(str));
        }
        System.out.println();
        // Deposit 1,000 into Zara's account
        bal = ((Double) balance.get("Zara")).doubleValue();
        balance.put("Zara", new Double(bal + 1000));
        System.out.println("Zara's new balance: " + balance.get("Zara"));
    }
}

Thrift Java 示例

Apache Thrift 相关介绍以及具体语言的示例请参考我的 learning_thrift 仓库。

编写 thrift 定义文件：

namespace java com.raoyc.thrift.demo.service
service PingService {
    string ping(),
    void say(1:string msg)
}

生成 java 接口代码文件：

mkdir javagen
thrift -out javagen/ --gen java ping.thrift

执行完之后可以看到 javagen 文件夹下多出含包名（com.raoyc.thrift.demo）路径的 PingService.java 文件。

移动或复制生成的上一步文件到项目源码对应的包目录下，本示例中即为：examples/src/main/java/com/raoyc/thrift/demo/service/PingService.java 。

编写接口处理类：

编写实例化 PingService.Iface 的类，本示例代码位于：examples/src/main/java/com/raoyc/thrift/demo/service/impl/PingServiceImpl.java

package com.raoyc.thrift.demo.service.impl;

import com.raoyc.thrift.demo.service.PingService;
import org.apache.thrift.TException;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

public class PingServiceImpl implements PingService.Iface {
    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(PingService.class);

    @Override
    public String ping() throws TException {
        System.out.println("pong");
        return "pong";
    }

    @Override
    public void say(String msg) throws TException {
        System.out.println(msg);
    }
}

编写服务端与客户端代码：

具体请参考示例代码：

ThriftServer

ThriftClient

运行：

使用 IDE 安装好依赖， 可以很方便的运行 ThriftServer 与 ThriftClient 代码。

运行结果大概如下：

# start ThriftServer on #terminal#1
ThreadedSelectorServer start....


# start ThriftClient on terminal#2
Client say by class com.raoyc.thrift.demo.ThriftClient@1406718218

# meanwhile on terminal#1 will display
pong
Hello from Java

Quartz 示例

简介：

Quartz 对任务调度的领域问题进行了高度的抽象，提出了调度器、任务和触发器这3个核心的概念，并在 org.quartz 通过接口和类对重要的这些核心概念进行描述。   Quartz 调度包的两个基本单元是作业和触发器。作业是能够调度的可执行任务，触发器提供了对作业的调度。

调度器：调度器用于将与作业触发器关联，一个作业可关联多个触发器，这样每个触发器被可以触发的作业执行；一个触发器可用于控制多个作业，触发触发时，全部作业将获得调度。Quartz 的调度器由 Scheduler 接口体现。

作业：只需实现 org.quartz.job 接口即可。Job 接口包含一个方法 execute() ，execute 方法体是被调度的作业体。一旦实现 Job 接口和 execute() 方法， Quartz 确定作业运作的时候，它将调用 execute() 方法体。

触发器：有SimpleTrigger 和 CronTrigger 等类型。

示例代码：

• RAMQuartzTest
• JDBCQuartzTest

参考链接：

• quartz-core-learning
• quartz cron 表达式用法（CronTrigger 教程）
• Quartz 官网
• Quartz 中文化资料
• Quartz 调度系统入门和调度高可用实现方案

参考资源

• Java教程
• Java Development Kit 8 Documentation
• JDK中文版
• CyC2018/CS-Notes
• brianway/java-learning
• winterbe/java8-tutorial 中文版 aalansehaiyang/java8-tutorial
• JeffLi1993/java-core-learning-example
• HowToDoInJava
• Java CMS建站系统 - 建站系统 - Trending Projects - Gitee