Java基础语句使用归类总结

一.public class

public class 是用来定义一个公共类的关键字组合，例如，当你创建了一个名叫main的java类，你可以使用public class 定义它

public class main{
    //此处填写Java语句
}

通过该方法即定义一个可以在整个应用程序中被访问的类main，这对于构建可重用的组件和库至关重要。

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二.public static void main(String args[])

public static void main(String args[]) 是Java程序的入口点。当你运行一个Java程序时，JVM（Java虚拟机）会寻找这个特定的方法来开始执行程序。这个方法必须被声明为public（公共的，以便JVM可以访问它），static（静态的，意味着它属于类本身而不是类的实例），void（因为它不返回任何值），并且接受一个类型为String[]的参数args（用于接收命令行参数）。

以下是main方法的详细解释：

public: 允许JVM访问这个方法。
static: 意味着这个方法可以直接通过类名调用，而不需要创建类的实例。
void: 表示这个方法不返回任何值。
main: 方法名，JVM会寻找这个名字的方法作为程序的入口。
String[] args: 一个数组，用于接收从命令行传递给程序的参数。
public static void main(String args[])通常在public class后使用，例如

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        //Java语句
    }
}

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三.System.out.println()和System.out.print()

System.out.println()和System.out.print()都是用于在控制台输出信息的方法，但它们之间存在一些关键的区别：
System.out.println()：这个方法用于打印传递给它的参数，并在输出后自动添加一个换行符（\n）。
这意味着每次调用System.out.println()后，光标会移动到下一行的开始位置。
例如：

System.out.println("Hello");
System.out.println("World");

输出将是：

Hello
World

带变量输出：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 1;
        System.out.println("hello!"+i);
    }
}

System.out.println("hello!"+i);语句表明首先在控制台输出一个“hello!”，然后再输出变量i的值




System.out.print()：
这个方法也用于打印传递给它的参数，但它不会在输出后添加换行符。
这意味着每次调用System.out.print()后，光标会停留在同一行上。
例如：

System.out.print("Hello");
System.out.print("World");

输出将是：

HelloWorld

System.out.print()同样支持带变量输出，此处不做展示

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四.for语句

在Java中，for语句是一种常用的循环结构，它允许你重复执行一段代码，直到满足某个条件为止。for循环特别适合于已知循环次数的情况。for循环的基本语法如下：

for (初始化语句; 循环条件; 更新语句) {
    // 循环体
}

初始化语句：在循环开始前执行一次，通常用于初始化循环控制变量。
循环条件：在每次循环开始前检查，如果条件为true，则执行循环体；如果为false，则终止循环。
更新语句：在每次循环体执行完毕后执行，通常用于更新循环控制变量的值。
循环体：包含需要重复执行的代码块。
下面是一个简单的for循环示例，它打印从0到9的数字：

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    System.out.println(i);
}

在这个例子中：

int i = 0是初始化语句，它声明并初始化了一个名为i的整型变量。
i < 10是循环条件，只要i小于10，循环就会继续。
i++是更新语句，它在每次循环迭代后将i的值增加1。
System.out.println(i);是循环体，它打印当前i的值。
for循环也可以包含多个初始化语句和更新语句，用逗号分隔，例如：

for (int i = 0, j = 10; i < 10; i++, j--) {
    System.out.println("i: " + i + ", j: " + j);
}

在这个例子中，for循环同时控制两个变量i和j，它们分别在每次迭代中增加和减少。

for循环是Java中非常强大和灵活的循环结构，适用于多种循环场景。

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五.if语句

在Java中，if语句是一种条件控制结构，它允许你根据条件的真假来决定是否执行特定的代码块。if语句的基本语法如下：

if (条件) {
    // 如果条件为true，执行这里的代码块
}

条件：这是一个布尔表达式，它的值必须是true或false。
代码块：如果条件为true，则执行这个代码块。如果条件为false，则跳过这个代码块。
下面是一个简单的if语句示例，它检查一个数字是否大于10：

int number = 15;

if (number > 10) {
    System.out.println("Number is greater than 10");
}

在这个例子中，number > 10是条件表达式。如果number的值大于10，条件为true，那么System.out.println("Number is greater than 10");这行代码将被执行。
扩展的if语句
Java中的if语句可以与其他控制结构（如else和else if）结合使用，以处理更复杂的条件逻辑。

if-else语句：如果if条件为false，则执行else代码块。

int number = 5;

if (number > 10) {
    System.out.println("Number is greater than 10");
} else {
    System.out.println("Number is not greater than 10");
}

if-else if-else语句：用于处理多个条件。

int number = 5;

if (number > 10) {
    System.out.println("Number is greater than 10");
} else if (number < 10) {
    System.out.println("Number is less than 10");
} else {
    System.out.println("Number is equal to 10");
}

在这个例子中，如果number大于10，则执行第一个代码块；如果number小于10，则执行第二个代码块；否则，执行最后的else代码块。

if语句是Java中控制程序流程的基本工具之一，它允许程序根据不同的条件执行不同的操作。

多条件判断
如果if有多个条件进行判断，可以使用“&&”（代表和）、“||”（代表或），例如

public class main {
        public static void main(String[] args) {
            System.out.println("能被3整除又可以被7整除的1-1000范围内的数：");

            for (int i = 1; i <= 1000; i++) {
                // 检查数是否能同时被3和7整除
                if (i % 3 == 0 && i % 7 == 0) {
                    System.out.println(i);
                }
            }
        }
    }

或者

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("小于100或大于500的数：");

        for (int i = 1; i <= 1000; i++) {
            // 检查i是否小于100或大于500
            if (i <100 || i>500) {
                System.out.println(i);
            }
        }
    }
}

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六.break语句和continue语句

在Java中，break和continue是控制流语句，它们用于改变循环（for、while、do-while）的正常行为。
break 语句
break语句用于立即终止最内层的循环或switch语句。当break被执行时，程序控制会跳出循环或switch语句，继续执行循环或switch语句后面的代码。

示例：

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    if (i == 5) {
        break; // 当i等于5时，终止循环
    }
    System.out.println(i);
}

在这个例子中，循环会在i等于5时终止，因此输出将是0到4的数字。

continue 语句
continue语句用于跳过当前循环迭代中的剩余代码，并立即开始下一次循环迭代。在for循环中，这意味着continue之后的代码不会被执行，而是会立即计算循环的增量表达式，然后开始下一次迭代。

示例：

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    if (i == 5) {
        continue; // 当i等于5时，跳过本次迭代
    }
    System.out.println(i);
}

在这个例子中，当i等于5时，continue语句被执行，导致System.out.println(i);被跳过，因此输出将是0到9的数字，但不包括5。

总结：

break用于完全终止循环。
continue用于跳过当前迭代的剩余部分，开始下一次迭代。
这两种语句都提供了对循环行为的精细控制，允许程序根据特定条件改变其流程。

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七.switch语句

在Java中，switch语句是一种多分支条件语句，它允许根据表达式的值来选择执行不同的代码块。switch语句特别适合于有多个可能值的情况，可以替代多个连续的if-else语句。switch语句的基本语法如下：

switch (表达式) {
    case 值1:
        // 代码块1
        break;
    case 值2:
        // 代码块2
        break;
    // 更多case...
    default:
        // 默认代码块
}

表达式：这个表达式的结果通常是一个整数类型（如byte、short、char、int）、枚举类型或字符串类型。从Java 7开始，也可以使用字符串。
case 值：每个case后面跟着一个可能的值，如果表达式的值与某个case的值匹配，那么该case后面的代码块将被执行。
break：在每个case代码块的末尾通常有一个break语句，它用于跳出switch语句。如果没有break，程序将继续执行下一个case的代码块，这称为“贯穿”（fall-through）。
default：如果没有任何case的值与表达式的值匹配，那么default代码块将被执行。default是可选的，可以放在switch语句的任何位置，但通常放在最后。
下面是一个使用switch语句的示例，它根据一个整数值输出不同的信息：

int number = 2;

switch (number) {
    case 1:
        System.out.println("Number is 1");
        break;
    case 2:
        System.out.println("Number is 2");
        break;
    case 3:
        System.out.println("Number is 3");
        break;
    default:
        System.out.println("Number is not 1, 2, or 3");
}

在这个例子中，如果number的值是1，则输出"Number is 1"；如果是2，则输出"Number is 2"；如果是3，则输出"Number is 3"；否则，输出"Number is not 1, 2, or 3"。

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八.Scanner

import java.util.Scanner; 是Java中用于导入Scanner类的语句。Scanner类位于java.util包中，它提供了一种简单的方法来读取用户输入，包括基本数据类型和字符串。
使用Scanner的基本步骤：
1.导入Scanner类：

import java.util.Scanner;

2.创建Scanner对象：

Scanner scanner = new Scanner(System.in);

这里System.in表示标准输入流，通常是键盘输入。
3.使用Scanner读取输入：
读取整数：

int number = scanner.nextInt();

读取浮点数：

double value = scanner.nextDouble();

读取字符串：

String text = scanner.nextLine(); // 读取一行
String word = scanner.next(); // 读取单词

读取字符：

char character = scanner.next().charAt(0);

4.关闭Scanner（可选）：

scanner.close();

在不再需要Scanner对象时，关闭它可以释放资源。

示例代码：
下面是一个完整的示例，它使用Scanner来读取用户输入的整数和字符串，并输出它们：

import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建Scanner对象
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        // 提示用户输入
        System.out.println("请输入一个整数：");
        int number = scanner.nextInt();
        System.out.println("你输入的整数是：" + number);

        // 提示用户输入字符串
        System.out.println("请输入一个字符串：");
        String text = scanner.nextLine(); // 这里需要额外调用nextLine()来消耗掉nextInt()后的换行符
        text = scanner.nextLine(); // 实际读取字符串
        System.out.println("你输入的字符串是：" + text);

        // 关闭Scanner
        scanner.close();
    }
}

在这个示例中，nextInt()用于读取整数，而nextLine()用于读取字符串。注意，由于nextInt()不会读取输入末尾的换行符，所以在读取整数后立即读取字符串时，需要额外调用一次nextLine()来消耗掉这个换行符。

Scanner是Java中处理用户输入的常用工具，它使得从控制台读取数据变得简单和直观。

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九.Float.parseFloat(String s)

Float.parseFloat(String s) 是Java中的一个静态方法，它属于Float类。这个方法用于将一个表示浮点数的字符串转换为float类型的数值。如果字符串表示的不是有效的浮点数，该方法会抛出NumberFormatException。
基本语法：

float floatValue = Float.parseFloat(stringValue);

stringValue：需要被解析的字符串，它应该表示一个有效的浮点数。
floatValue：解析后的float类型数值。
示例：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "3.14159";
        float pi = Float.parseFloat(str);
        System.out.println("Parsed float value: " + pi);
    }
}

在这个示例中，Float.parseFloat("3.14159")将字符串"3.14159"转换为float类型的数值3.14159。
注意事项：
字符串必须精确地表示一个浮点数，包括小数点和可能的指数部分（如"1.23e-4"）。
如果字符串表示的数值超出了float类型的表示范围，方法会返回正无穷大或负无穷大。
如果字符串为null，方法会抛出NullPointerException。
如果字符串表示的数值无法精确转换为float，可能会发生精度损失。

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十.int()

在Python中，int()是一个内置函数，用于将一个值转换为整数。int()函数可以接受多种类型的参数，并根据参数的不同有不同的行为。

基本用法：
将字符串转换为整数：

str_value = "123"
int_value = int(str_value)
print(int_value)  # 输出: 123

如果字符串表示的不是有效的整数，会抛出ValueError。

将浮点数转换为整数（截断小数部分）：

float_value = 123.45
int_value = int(float_value)
print(int_value)  # 输出: 123

注意，这里使用的是截断而不是四舍五入。
*指定进制转换字符串为整数：

hex_str = "1a"  # 十六进制表示
int_value = int(hex_str, 16)
print(int_value)  # 输出: 26

第二个参数指定了字符串的进制。
*创建一个不带参数的整数：

int_value = int()
print(int_value)  # 输出: 0

如果不提供参数，int()默认返回0。
示例：

# 字符串转换为整数
str_value = "123"
print(int(str_value))  # 输出: 123

# 浮点数转换为整数
float_value = 123.99
print(int(float_value))  # 输出: 123

# 指定进制转换字符串为整数
bin_str = "1101"  # 二进制表示
print(int(bin_str, 2))  # 输出: 13

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十一.Random

在Java中，java.util.Random类用于生成伪随机数。这个类提供了多种方法来生成不同类型的随机数，包括整数、长整数、浮点数和双精度浮点数。
创建Random对象：

import java.util.Random;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Random random = new Random();
        // 现在你可以使用random对象来生成随机数
    }
}

常用方法：
nextInt()：生成一个随机的int值。

int randomInt = random.nextInt();

nextInt(int bound)：生成一个介于0（包括）和bound（不包括）之间的随机int值。

int randomIntInRange = random.nextInt(10); // 生成0到9之间的随机数

nextLong()：生成一个随机的long值。

long randomLong = random.nextLong();

nextFloat()：生成一个介于0.0（包括）和1.0（不包括）之间的随机float值。

float randomFloat = random.nextFloat();

nextDouble()：生成一个介于0.0（包括）和1.0（不包括）之间的随机double值。

double randomDouble = random.nextDouble();

nextBoolean()：生成一个随机的boolean值（true或false）。

boolean randomBoolean = random.nextBoolean();

示例：

import java.util.Random;

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

        // 生成一个随机的int值
        int randomInt = random.nextInt();
        System.out.println("Random int: " + randomInt);

        // 生成一个0到99之间的随机int值
        int randomIntInRange = random.nextInt(100);
        System.out.println("Random int in range [0, 99]: " + randomIntInRange);

        // 生成一个随机的long值
        long randomLong = random.nextLong();
        System.out.println("Random long: " + randomLong);

        // 生成一个0.0到1.0之间的随机float值
        float randomFloat = random.nextFloat();
        System.out.println("Random float: " + randomFloat);

        // 生成一个0.0到1.0之间的随机double值
        double randomDouble = random.nextDouble();
        System.out.println("Random double: " + randomDouble);

        // 生成一个随机的boolean值
        boolean randomBoolean = random.nextBoolean();
        System.out.println("Random boolean: " + randomBoolean);
    }
}

在这个示例中，我们创建了一个Random对象，并使用它来生成不同类型的随机数。Random类是Java中生成随机数的基本工具之一，适用于多种场景，如模拟、游戏、测试等。

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十二.while和do-while

while循环：
while循环在执行循环体之前检查条件。如果条件为true，则执行循环体；如果条件为false，则跳过循环体，继续执行循环后面的代码。

语法：

while (条件) {
    // 循环体
}

示例：

int i = 0;
while (i < 5) {
    System.out.println(i);
    i++;
}

在这个示例中，while循环会检查i是否小于5，如果是，则执行循环体，打印i的值并递增i。这个过程会一直重复，直到i不再小于5。
do-while循环：
do-while循环先执行循环体，然后检查条件。这意味着无论条件如何，循环体至少会被执行一次。如果条件为true，则再次执行循环体；如果条件为false，则退出循环。

语法：

do {
    // 循环体
} while (条件);

示例：

int i = 0;
do {
    System.out.println(i);
    i++;
} while (i < 5);

在这个示例中，do-while循环会先执行循环体，打印i的值并递增i，然后检查i是否小于5。如果条件满足，则再次执行循环体；如果不满足，则退出循环。

区别：
while循环可能一次都不执行循环体，如果条件一开始就为false。
do-while循环至少会执行一次循环体，因为条件检查是在执行循环体之后进行的。
选择使用while还是do-while取决于你的具体需求。如果你希望循环体至少执行一次，那么do-while是更好的选择。如果你希望根据条件决定是否执行循环体，那么while可能更合适。

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十三.private和static

private:
作用：限制变量或方法的访问范围，使其只能在定义它的类内部访问。
示例：

class MyClass {
    private int myPrivateVariable = 10;

    public void someMethod() {
        System.out.println(myPrivateVariable); // 在类内部可以访问
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MyClass obj = new MyClass();
        // System.out.println(obj.myPrivateVariable); // 编译错误，无法访问private变量
        obj.someMethod(); // 通过类内部的方法访问private变量
    }
}

接下来通过一个详细的例子来解释如何通过obj.someMethod();调用方法，并在方法内部访问并操作myPrivateVariable。

首先，我们定义一个类MyClass，其中包含一个私有变量myPrivateVariable和一个非静态方法someMethod()，该方法可以访问并操作myPrivateVariable：

public class MyClass {
    // 私有变量，只能在MyClass类内部访问
    private int myPrivateVariable = 10;

    // 非静态方法，可以访问类的实例变量
    public void someMethod() {
        // 在方法内部访问并操作myPrivateVariable
        System.out.println("The value of myPrivateVariable before modification: " + myPrivateVariable);
        myPrivateVariable = 20; // 修改myPrivateVariable的值
        System.out.println("The value of myPrivateVariable after modification: " + myPrivateVariable);
    }
}

接下来，我们在另一个类Main中创建MyClass的实例，并调用someMethod()方法：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建MyClass的实例
        MyClass obj = new MyClass();

        // 通过实例调用someMethod()方法
        obj.someMethod();
    }
}

当你运行Main类的main方法时，会发生以下步骤：

MyClass obj = new MyClass();创建了一个MyClass的实例，存储在变量obj中。
obj.someMethod();调用了obj实例的someMethod()方法。
在someMethod()方法内部，首先打印出myPrivateVariable的初始值（10）。
然后，方法将myPrivateVariable的值修改为20。
最后，方法再次打印出myPrivateVariable的新值（20）。
由于myPrivateVariable是MyClass类的私有变量，它只能在MyClass类内部访问。因此，someMethod()方法可以在其内部访问并修改myPrivateVariable的值，而外部代码无法直接访问或修改myPrivateVariable。

这就是通过实例方法访问和操作私有变量的方式。通过这种方式，类可以控制其内部状态的访问和修改，从而实现封装和数据隐藏。

static:
作用：使变量或方法属于类本身，而不是类的实例。这意味着你可以在没有创建类的实例的情况下访问这些变量或方法。
示例：

class MyClass {
    static int myStaticVariable = 20;

    public static void myStaticMethod() {
        System.out.println("This is a static method.");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(MyClass.myStaticVariable); // 直接通过类名访问static变量
        MyClass.myStaticMethod(); // 直接通过类名调用static方法
    }
}

下面是联用方法：

public class MyClass {
    // 私有静态无返回值方法
    private static void myPrivateStaticMethod() {
        System.out.println("This is a private static method.");
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 在同一个类中调用私有静态方法
        myPrivateStaticMethod();
    }
}

在这个例子中，myPrivateStaticMethod() 是一个私有静态方法，它只能在 MyClass 类内部被调用。在 main 方法中，我们可以直接调用这个方法，因为它们都属于同一个类。如果尝试在 MyClass 类外部调用 myPrivateStaticMethod()，将会导致编译错误，因为该方法的访问权限是私有的。

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十四.System.exit(0)

System.exit(0); 是Java中的一个方法调用，用于终止当前正在运行的Java虚拟机（JVM）。这个方法属于java.lang.System类，它接受一个整数参数，通常称为退出状态码。

System.exit(0); 表示正常退出。状态码0通常被解释为程序成功执行完毕。
如果传递的是非零值，比如System.exit(1);或System.exit(-1);，则表示程序异常退出，非零状态码通常用于指示程序执行过程中遇到了错误或异常情况。
以下是一个简单的例子，展示了如何使用System.exit(0);：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Starting the program...");

        // 执行一些操作...

        System.out.println("Finishing the program...");
        System.exit(0); // 正常退出程序

        // 下面的代码不会被执行，因为程序已经退出
        System.out.println("This line will not be printed.");
    }
}

当你运行这个程序时，它会输出：

Starting the program...
Finishing the program...

然后程序会立即终止，不会执行System.exit(0);之后的任何代码。

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十五.this方法

在Java中，this 是一个关键字，它代表当前对象的引用。this 可以用来引用当前对象的实例变量、方法，以及在构造方法中调用其他构造方法。下面是 this 关键字的几种常见用法：

引用当前对象的实例变量：
当实例变量和方法参数或局部变量同名时，可以使用 this 关键字来明确指定引用的是实例变量。

public class MyClass {
    private int x;

    public MyClass(int x) {
        this.x = x; // 使用 this 来区分实例变量 x 和参数 x
    }
}

调用当前对象的方法：
可以使用 this 关键字来调用当前对象的其他方法。

public class MyClass {
    private void print() {
        System.out.println("Hello, World!");
    }

    public void callPrint() {
        this.print(); // 调用当前对象的 print 方法
    }
}

在构造方法中调用其他构造方法：
在构造方法中，可以使用 this() 来调用同一个类的另一个构造方法，这称为构造方法链。this() 必须作为构造方法的第一条语句。

public class MyClass {
    private int x;

    public MyClass() {
        this(10); // 调用带有一个参数的构造方法
    }

    public MyClass(int x) {
        this.x = x;
    }
}

作为方法参数传递当前对象：
有时需要将当前对象作为参数传递给其他方法。

public class MyClass {
    public void method() {
        OtherClass.doSomething(this); // 将当前对象传递给 OtherClass 的方法
    }
}

返回当前对象的引用：
在方法中，可以使用 this 关键字返回当前对象的引用。

public class MyClass {
    public MyClass getThis() {
        return this; // 返回当前对象的引用
    }
}

this 关键字在Java中非常有用，它可以帮助我们清晰地区分实例变量和局部变量，以及在对象内部进行方法调用和构造方法链的实现。

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十六.getter 和 setter 方法

在Java中，getter和setter方法是一种常见的编程实践，用于封装类的属性（成员变量）。这种封装有助于保护数据，防止外部代码直接修改类的内部状态，同时提供了一种控制和检查属性访问的方式。

Getter方法：

Getter方法用于获取（读取）类的属性值。它通常以get开头，后面跟着属性名，属性名首字母大写。例如，如果有一个名为name的属性，其getter方法通常命名为getName。
Setter方法：

Setter方法用于设置（写入）类的属性值。它通常以set开头，后面跟着属性名，属性名首字母大写。例如，如果有一个名为age的属性，其setter方法通常命名为setAge。
下面是一个简单的例子，展示了如何定义和使用getter和setter方法：

public class Person {
    private String name; // 私有属性
    private int age;     // 私有属性

    // getter方法
    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

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

    public void setAge(int age) {
        if (age >= 0) { // 简单的数据验证
            this.age = age;
        } else {
            System.err.println("Invalid age value");
        }
    }
}

在这个例子中，Person类有两个私有属性name和age。通过提供公共的getter和setter方法，外部代码可以访问和修改这些属性的值，但必须通过这些方法来进行。这种方式允许类内部控制如何设置和获取属性值，例如，可以在setter方法中添加数据验证逻辑。

使用getter和setter方法的好处包括：

封装：隐藏内部实现细节，只暴露必要的接口。
数据验证：在setter方法中可以添加逻辑来验证输入数据的有效性。
灵活性：可以在不改变外部接口的情况下，修改内部实现。
安全性：限制对属性的直接访问，防止不正确的数据修改。
在现代Java开发中，可以使用IDE（如IntelliJ IDEA或Eclipse）的自动生成功能来快速创建getter和setter方法，或者使用Lombok库的@Getter和@Setter注解来自动生成这些方法。

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十七.super关键字

在Java中，super 关键字有两种主要用法：调用父类的构造方法和访问父类的成员（如方法和变量）。当提到 super() 方法时，通常是指在子类的构造方法中调用父类的构造方法。
调用父类的构造方法
在子类的构造方法中，可以使用 super() 来调用父类的构造方法。这是非常重要的，因为子类在实例化时需要确保父类也得到正确的初始化。super() 必须作为构造方法的第一条语句。

class Parent {
    int x;

    // 父类的构造方法
    public Parent(int x) {
        this.x = x;
    }
}

class Child extends Parent {
    int y;

    // 子类的构造方法
    public Child(int x, int y) {
        super(x); // 调用父类的构造方法
        this.y = y;
    }
}

在这个例子中，Child 类的构造方法 Child(int x, int y) 使用 super(x) 来调用父类 Parent 的构造方法，并将 x 参数传递给它。这样，父类的 x 属性就会被初始化。
访问父类的成员
除了调用构造方法，super 还可以用来访问父类的成员，如方法和变量。这在子类中覆盖（override）了父类的方法时特别有用，因为你可以使用 super 来调用父类的原始方法。

class Parent {
    public void print() {
        System.out.println("Parent's print method");
    }
}

class Child extends Parent {
    @Override
    public void print() {
        super.print(); // 调用父类的 print 方法
        System.out.println("Child's print method");
    }
}

在这个例子中，Child 类覆盖了 Parent 类的 print 方法，并在子类的 print 方法中使用 super.print() 来调用父类的 print 方法。

总结来说，super() 是用来在子类的构造方法中调用父类的构造方法的，而 super 关键字可以用来访问父类的成员。这两种用法都是为了在子类中正确地继承和扩展父类的行为。

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十八.抽象类public abstract class

public abstract class 是 Java 编程语言中用于声明抽象类的一种方式。下面是对 public abstract class 的详细解释：

public: 这个访问修饰符表示该类是公开的，可以从任何其他类中访问。如果没有指定访问修饰符，则默认访问级别是包级私有（package-private），即只能在同一个包内访问。

abstract: 这个关键字用于声明一个抽象类。抽象类是不能被实例化的类，它主要用作其他类的基类。抽象类可以包含抽象方法（没有实现的方法）和具体方法（有实现的方法）。子类继承抽象类后，必须实现父类中的所有抽象方法，除非子类本身也是抽象的。

抽象类的特点包括：

不能被实例化: 你不能使用 new 关键字直接创建抽象类的实例。
可以包含抽象方法: 抽象方法是没有方法体的方法，只有方法签名，没有具体的实现。子类必须实现这些抽象方法。
可以包含具体方法: 抽象类中也可以包含已经实现的方法，这些方法可以被子类继承和使用。
可以包含属性: 抽象类可以包含各种类型的属性，包括私有属性、公共属性等。
可以有构造方法: 抽象类可以有构造方法，用于初始化抽象类中的属性。
抽象类的主要用途是提供一个通用的模板，定义一组相关的类应该具有的共同行为和属性。通过继承抽象类，子类可以重用代码并确保遵循一定的设计规范。

例如，在图形类的设计中，可以定义一个抽象类 Shape，其中包含抽象方法 area() 和 perimeter()，然后定义具体的子类如 Circle、Rectangle 等，这些子类必须实现 Shape 中的抽象方法来计算各自的面积和周长。
Shape.java

public abstract class Shape {
    private double length;
    private double width;
    private final double PI = 3.14;

    public Shape(double length,double width){
        this.length =length;
        this.width =width;
    }

    public abstract double area();//求面积
    public  abstract double perimeter();//求周长

    public void setLength(double length) {
        this.length = length;
    }

    public void setWidth(double width) {
        this.width = width;
    }

    public double getLength() {
        return length;
    }

    public double getWidth() {
        return width;
    }

    public double getPI() {
        return PI;
    }
}

Circle.Java

public class Circle extends Shape{

    public Circle(double length) {
        super(length, length);
    }

    @Override
    public double area() {
        return getPI()*Math.pow(getLength()/2,2);
    }

    @Override
    public double perimeter() {
        return getPI()*getLength();
    }
}

TestShape.java

public class TestShape {
    public static void main(String[] args) {
        Circle circle = new Circle(3);
        System.out.println("圆的面积是:"+circle.area());
        System.out.println("圆的周长是:"+circle.perimeter());
    }
}

这将输出

圆的面积是:7.065
圆的周长是:9.42

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十九.protected

protected 是 Java 中的一个访问修饰符，用于控制类成员（如方法、构造函数、属性等）的可见性。当一个类成员被声明为 protected 时，它具有以下特性：

继承访问: 被声明为 protected 的成员可以被同一个包中的任何其他类访问，也可以被不同包中的该类的子类访问。这意味着，即使子类位于不同的包中，它仍然可以访问父类中的 protected 成员。

包内访问: 如果没有使用任何访问修饰符（即默认访问级别），成员可以在同一个包内被访问。protected 成员在这种情况下与默认访问级别的成员具有相同的可见性。

外部访问限制: 被声明为 protected 的成员不能被不同包中的非子类访问。这意味着，如果一个类不是另一个类的子类，即使它们位于不同的包中，也不能访问那个类的 protected 成员。

protected 修饰符在设计类层次结构时非常有用，因为它允许子类访问父类的实现细节，同时对外部世界隐藏这些细节。这有助于实现封装，同时允许子类重用和扩展父类的功能。

例如，考虑以下类定义：

package com.example.package1;

public class ParentClass {
    protected int protectedField;

    protected void protectedMethod() {
        // 实现细节
    }
}

在另一个包中，可以有以下子类：

package com.example.package2;

import com.example.package1.ParentClass;

public class ChildClass extends ParentClass {
    public void someMethod() {
        protectedField = 10; // 合法，子类可以访问父类的 protected 成员
        protectedMethod();    // 合法，子类可以调用父类的 protected 方法
    }
}

在这个例子中，ChildClass 可以访问 ParentClass 中的 protectedField 和 protectedMethod()，因为 ChildClass 是 ParentClass 的子类。然而，如果有一个非子类尝试访问这些 protected 成员，它将无法这样做，因为它们位于不同的包中。

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二十.interface

在 Java 中，interface 是一种引用类型，它用于定义一组抽象方法，这些方法可以被任何类实现。接口在 Java 中扮演着重要的角色，因为它们支持多重继承（即一个类可以实现多个接口），并且它们提供了一种方式来定义类应该遵循的契约。

接口的主要特点：
抽象方法: 接口中的方法默认是抽象的，不需要使用 abstract 关键字。接口不能包含已实现的方法（Java 8 引入了默认方法和静态方法，允许接口包含实现）。

常量: 接口可以声明常量，这些常量默认是 public、static 和 final 的。

多重继承: 一个类可以实现多个接口，这允许类继承多个行为契约。

默认方法: 从 Java 8 开始，接口可以包含默认方法，这些方法有一个默认实现，实现类可以选择覆盖它们。

静态方法: 从 Java 8 开始，接口还可以包含静态方法，这些方法属于接口本身，可以直接通过接口名调用。

不能包含实例字段: 接口不能包含实例变量，只能包含常量。

实现: 类通过使用 implements 关键字来实现接口。实现接口的类必须提供接口中所有声明的方法的具体实现。

接口的声明示例：

public interface Drawable {
    void draw(); // 抽象方法

    default void erase() { // 默认方法
        System.out.println("Erasing the drawing...");
    }

    static void clearAll() { // 静态方法
        System.out.println("Clearing all drawings...");
    }

    int MAX_SIZE = 100; // 常量
}

类实现接口的示例：

public class Circle implements Drawable {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a circle...");
    }
}

在这个例子中，Circle 类实现了 Drawable 接口，并提供了 draw() 方法的具体实现。Circle 类还可以选择性地覆盖 erase() 方法，或者直接使用接口中定义的默认实现。

接口是 Java 中实现抽象和多态的重要工具，它们有助于构建灵活和可扩展的代码结构。

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二十一.一维数组

在编程中，一维数组是最基本的数组结构，它代表了一个线性的元素序列，其中每个元素都有唯一的索引。在 Java 中，数组是用来存储固定大小的相同类型元素的集合。你可以通过指定索引（一个整数值）来访问数组中的任何元素。数组的索引通常是从 0 开始的，这意味着数组中第一个元素的索引是 0，最后一个元素的索引是数组大小减一。

声明一维数组
在 Java 中，你可以通过以下几种方式之一来声明一维数组：

int[] myArray1;
int myArray2[];

这两种声明方式都是合法的，但第一种方式（在类型后使用方括号）是更加推荐的做法，因为它的可读性更好。

初始化一维数组
一旦声明了数组，你还需要初始化它。有几种不同的方法可以初始化数组：

静态初始化
静态初始化是指在声明数组的同时指定每个元素的初始值：

int[] myArray = {1, 2, 3, 4, 5};

动态初始化
动态初始化是指声明数组后，通过数组的索引来分别设置每个元素的值：

int[] myArray = new int[5]; // 分配了包含5个整数的数组空间
myArray[0] = 1; // 设置第一个元素的值为1
myArray[1] = 2; // 设置第二个元素的值为2
// 以此类推

访问一维数组元素
你可以通过数组名称和元素的索引来访问数组中的元素：

int[] myArray = {1, 2, 3, 4, 5};
int firstElement = myArray[0]; // 访问第一个元素
int thirdElement = myArray[2]; // 访问第三个元素

遍历一维数组
遍历数组是指按顺序访问数组中的每个元素。这通常是通过使用循环实现的。以下是使用 for 循环遍历一维数组的示例：

int[] myArray = {1, 2, 3, 4, 5};
for (int i = 0; i < myArray.length; i++) {
    System.out.println(myArray[i]);
}

从 Java 5 开始，你也可以使用增强型 for 循环（也称为 "for-each" 循环）来遍历数组：

int[] myArray = {1, 2, 3, 4, 5};
for (int element : myArray) {
    System.out.println(element);
}

下面是一个完整的 Java 程序实例，展示了一维数组的声明、初始化、访问和遍历。这个示例程序创建了一个包含整数的数组，初始化数组元素，然后打印这些元素。

public class ArrayExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 声明一维数组
        int[] numbers;

        // 2. 动态初始化数组，分配包含5个整数的数组空间
        numbers = new int[5];

        // 3. 为数组元素赋值
        numbers[0] = 10;
        numbers[1] = 20;
        numbers[2] = 30;
        numbers[3] = 40;
        numbers[4] = 50;

        // 4. 访问和打印数组元素
        System.out.println("Array elements are:");
        for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
            System.out.println("Element at index " + i + ": " + numbers[i]);
        }

        // 5. 使用增强型 for 循环遍历数组
        System.out.println("\nUsing enhanced for loop:");
        for (int number : numbers) {
            System.out.println("Element: " + number);
        }
    }
}

java.util.Arrays库的使用
在 Java 中，使用基本的数组操作，如声明、初始化、访问以及遍历数组时，不需要导入 java.util.Arrays 或任何其它的库。这些操作是 Java 语言内置的功能，可以直接使用。
然而，java.util.Arrays 类提供了一些静态的方法来帮助进行更复杂的数组操作，比如排序数组、搜索数组元素以及转换数组为字符串等。如果你需要使用这些工具方法，那么就需要导入 java.util.Arrays。

例如：

import java.util.Arrays;

public class ArrayUtilitiesExample {
    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = {4, 2, 5, 1, 3};

        // 排序数组(升序)
        Arrays.sort(numbers);

        // 将数组转换为字符串输出
        System.out.println(Arrays.toString(numbers));
    }
}

在这个例子中，使用了 Arrays.sort() 方法来排序数组，以及 Arrays.toString() 方法来输出数组的内容。因为这些方法是在 java.util.Arrays 类中定义的，所以需要导入这个类。


特殊接口：java.util.List
以下为一个程序示例，来说明其是如何工作的

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

public class ScoreSorter {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个 Double 类型的 ArrayList 列表
        List<Double> scores = new ArrayList<>();

        // 向列表中添加一些分数
        scores.add(85.5);
        scores.add(92.0);
        scores.add(78.3);
        scores.add(95.7);
        scores.add(88.2);

        // 创建一个迭代器
        Iterator<Double> iterator = scores.iterator();

        // 使用迭代器遍历并打印原始列表
        System.out.println("Original scores:");
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());
        }

        // 重新初始化迭代器
        iterator = scores.iterator();

        // 对列表进行逆序排序
        Collections.sort(scores, Collections.reverseOrder());

        // 使用迭代器遍历并打印排序后的列表
        System.out.println("\nSorted in reverse order:");
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}

在这个程序中，我们首先创建了一个 ArrayList 实例 scores，并向其中添加了一些 Double 类型的分数。然后，我们创建了一个迭代器 iterator 来遍历这个列表，并打印出原始的分数。

接下来，我们重新初始化迭代器，因为 Collections.sort() 方法会改变列表中元素的顺序，而迭代器是基于列表的当前状态创建的。如果我们不重新初始化迭代器，它将无法正确地遍历排序后的列表。

最后，我们使用 Collections.sort() 方法和 Collections.reverseOrder() 比较器对 scores 列表进行逆序排序，并再次使用迭代器遍历并打印排序后的分数。

请注意，由于 Collections.sort() 改变了列表的顺序，我们需要在排序后重新创建迭代器，否则迭代器将指向排序前的位置，从而导致遍历错误。

运行这个程序，你将看到原始分数和逆序排序后的分数输出。


特殊接口:import java.util.Set
Set 接口是 Java 集合框架中的一部分，它继承自 Collection 接口。Set 接口定义了一个集合，该集合不允许包含重复的元素。换句话说，一个 Set 可以存储一组唯一的对象。

Set 接口的主要特点包括：

唯一性：Set 中的元素必须是唯一的，不允许重复。如果尝试向 Set 中添加重复的元素，添加操作将会失败，而 Set 的大小不会改变。

无序性：Set 通常不保证元素的顺序。这意味着 Set 中的元素没有特定的顺序，你不能通过索引来访问 Set 中的元素。

接口实现：Set 接口有多个实现类，包括 HashSet、LinkedHashSet 和 TreeSet。每个实现类都有自己的特点：

HashSet：基于哈希表实现，提供最快的查找速度，但不保证元素的顺序。
LinkedHashSet：基于哈希表和链表实现，保持元素插入的顺序。
TreeSet：基于红黑树实现，提供有序的集合，元素按照自然顺序或者通过比较器指定的顺序排列。
方法：Set 接口继承了 Collection 接口的所有方法，包括添加元素的 add()、移除元素的 remove()、检查集合是否包含某个元素的 contains() 等。

下面是一个简单的 Set 使用示例：

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class SetExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个 HashSet 实例
        Set<String> uniqueWords = new HashSet<>();

        // 向 Set 中添加元素
        uniqueWords.add("apple");
        uniqueWords.add("banana");
        uniqueWords.add("cherry");
        uniqueWords.add("apple"); // 重复的元素，不会被添加

        // 打印 Set 中的元素
        System.out.println("Set contains: " + uniqueWords);

        // 检查 Set 是否包含某个元素
        boolean containsBanana = uniqueWords.contains("banana");
        System.out.println("Contains 'banana'? " + containsBanana);

        // 移除元素
        uniqueWords.remove("cherry");
        System.out.println("After removing 'cherry': " + uniqueWords);
    }
}

在这个示例中，我们创建了一个 HashSet 实例 uniqueWords，并向其中添加了一些字符串。由于 Set 不允许重复元素，所以重复添加的 "apple" 只会被存储一次。最后，我们检查了集合中是否包含 "banana"，并移除了 "cherry"。

运行这个程序，你将看到 Set 中的元素是唯一的，并且没有特定的顺序。



特殊接口:MAP
Map 接口是 Java 集合框架中的一部分，它用于存储键值对（key-value pairs）。Map 接口提供了一种通过键来访问值的方式，这意味着每个键在 Map 中必须是唯一的，而值可以重复。如果尝试将一个已存在的键映射到新的值，那么原有的键值对将被新的键值对替换。

Map 接口的主要特点包括：

1. 键的唯一性：Map 中的每个键必须是唯一的。如果尝试使用相同的键添加新的键值对，那么原有的键值对将被新的键值对替换。

2. 键值对：Map 存储的是键值对，每个键值对被称为一个 Entry。

3. 接口实现：Map 接口有多个实现类，包括 HashMap、LinkedHashMap、TreeMap、Hashtable 和 ConcurrentHashMap 等。每个实现类都有自己的特点：

   • HashMap：基于哈希表实现，提供最快的查找速度，但不保证元素的顺序。
   • LinkedHashMap：基于哈希表和链表实现，保持元素插入的顺序。
   • TreeMap：基于红黑树实现，提供有序的集合，元素按照键的自然顺序或者通过比较器指定的顺序排列。
   • Hashtable：一个遗留的类，类似于 HashMap，但它是线程安全的，性能较差。
   • ConcurrentHashMap：线程安全的 HashMap 实现，适用于多线程环境。

4. 方法：Map 接口定义了一系列方法，包括添加键值对的 put(K key, V value)、移除键值对的 remove(Object key)、获取值的 get(Object key)、检查是否包含某个键或值的 containsKey(Object key) 和 containsValue(Object value) 等。

下面是一个简单的 Map 使用示例：

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class MapExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个 HashMap 实例
        Map<String, Integer> wordCounts = new HashMap<>();

        // 向 Map 中添加键值对
        wordCounts.put("apple", 5);
        wordCounts.put("banana", 3);
        wordCounts.put("cherry", 7);

        // 获取值
        int appleCount = wordCounts.get("apple");
        System.out.println("Count of 'apple': " + appleCount);

        // 检查 Map 是否包含某个键或值
        boolean containsBanana = wordCounts.containsKey("banana");
        System.out.println("Contains 'banana'? " + containsBanana);

        boolean containsMango = wordCounts.containsKey("mango");
        System.out.println("Contains 'mango'? " + containsMango);

        // 移除键值对
        wordCounts.remove("cherry");
        System.out.println("After removing 'cherry': " + wordCounts);
    }
}

在这个示例中，我们创建了一个 HashMap 实例 wordCounts，并向其中添加了一些字符串和整数的键值对。我们使用 get() 方法获取了 "apple" 的计数，使用 containsKey() 方法检查了 "banana" 和 "mango" 是否存在，并使用 remove() 方法移除了 "cherry" 的键值对。

运行这个程序，你将看到 Map 中的键值对是如何被存储和访问的。

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二十二.多维数组

在Java中，多维数组实际上是数组的数组。这意味着一个数组的元素本身也可以是数组。最常见的多维数组是二维数组，但理论上你可以创建任意维度的数组。

二维数组
二维数组是最简单的多维数组形式，它通常用于表示矩阵或表格数据。在Java中，你可以通过以下方式声明和初始化一个二维数组：

// 声明一个二维数组
int[][] matrix;

// 初始化一个二维数组
matrix = new int[3][4]; // 创建一个3行4列的数组

// 或者在声明时直接初始化
int[][] matrix = {
    {1, 2, 3, 4},
    {5, 6, 7, 8},
    {9, 10, 11, 12}
};

访问二维数组的元素：

int element = matrix[1][2]; // 访问第2行第3列的元素

不规则数组
Java中的多维数组不一定是矩形的，也就是说，每一行的长度可以不同。这种数组称为不规则数组或锯齿数组。

// 声明并初始化一个不规则数组
int[][] irregularArray = new int[3][];
irregularArray[0] = new int[2];
irregularArray[1] = new int[3];
irregularArray[2] = new int[4];

// 或者在声明时直接初始化
int[][] irregularArray = {
    {1, 2},
    {3, 4, 5},
    {6, 7, 8, 9}
};

更高维度的数组
虽然不常见，但你也可以创建三维或更高维度的数组。

// 声明一个三维数组
int[][][] threeDArray;

// 初始化一个三维数组
threeDArray = new int[2][3][4];

// 或者在声明时直接初始化
int[][][] threeDArray = {
    {
        {1, 2, 3, 4},
        {5, 6, 7, 8},
        {9, 10, 11, 12}
    },
    {
        {13, 14, 15, 16},
        {17, 18, 19, 20},
        {21, 22, 23, 24}
    }
};

访问三维数组的元素：

int element = threeDArray[0][1][2]; // 访问第一个二维数组的第二行第三列的元素

多维数组在处理需要多层嵌套数据结构的问题时非常有用，例如图像处理、游戏开发、科学计算等领域。然而，随着维度的增加，数组的复杂性和内存需求也会增加，因此在使用多维数组时需要谨慎考虑性能和内存使用。

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二十三.try...catch 语句

try...catch 语句是 Java 中用于处理异常的结构。异常是在程序执行过程中可能出现的错误或意外情况。通过使用 try...catch，你可以捕获这些异常并采取适当的措施来处理它们，而不是让程序崩溃。

try...catch 语句的基本结构如下：

try {
    // 可能会抛出异常的代码块
} catch (ExceptionType1 e1) {
    // 处理 ExceptionType1 类型的异常
} catch (ExceptionType2 e2) {
    // 处理 ExceptionType2 类型的异常
} finally {
    // 可选的 finally 块，无论是否发生异常都会执行
}

• try 块：包含可能会抛出异常的代码。如果 try 块中的代码抛出了异常，那么程序的控制流会立即转移到相应的 catch 块。

• catch 块：紧跟在 try 块后面，用于捕获并处理特定类型的异常。你可以有多个 catch 块来处理不同类型的异常。如果 try 块中的代码抛出了一个异常，程序会检查是否有匹配的 catch 块来处理这个异常。

• finally 块：可选的块，无论是否发生异常，finally 块中的代码都会被执行。通常用于执行清理操作，如关闭文件或释放资源。

下面是一个简单的 try...catch 示例，演示了如何处理 ArithmeticException（算术异常，例如除以零）：

public class TryCatchExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            int result = 10 / 0; // 这行代码会抛出 ArithmeticException
            System.out.println("Result: " + result); // 这行代码不会被执行
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("Error: Division by zero is not allowed.");
        } finally {
            System.out.println("This is the finally block, it always executes.");
        }
    }
}

在这个示例中，try 块中的代码尝试执行一个除以零的操作，这会抛出一个 ArithmeticException。catch 块捕获了这个异常，并打印出一条错误消息。finally 块中的代码无论如何都会被执行，打印出一条消息。

运行这个程序，你将看到以下输出：

Error: Division by zero is not allowed.
This is the finally block, it always executes.

try...catch 语句是 Java 异常处理机制的核心，它允许你优雅地处理程序中可能出现的错误，从而提高程序的健壮性和可靠性。

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二十四.throw 和throws 关键字

在 Java 中，throw 和 throws 是用于处理异常的关键字，但它们的作用和使用场景有所不同。

throw 关键字

throw 关键字用于手动抛出一个异常。当你在代码中遇到需要立即处理的错误情况时，可以使用 throw 来抛出一个异常对象。这个异常对象通常是 java.lang.Throwable 类或其子类的实例。

使用 throw 的语法如下：

throw new ExceptionType("optional message");

其中 ExceptionType 是你想要抛出的异常类型，可以是 Java 内置的异常类，如 IllegalArgumentException、NullPointerException 等，也可以是你自定义的异常类。

下面是一个使用 throw 的示例：

public class ThrowExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            validateAge(-5);
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        }
    }

    public static void validateAge(int age) {
        if (age < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("Age cannot be negative");
        }
        System.out.println("Age is valid: " + age);
    }
}

在这个示例中，validateAge 方法检查传入的年龄是否为负数。如果是负数，它使用 throw 抛出一个 IllegalArgumentException。

throws 关键字

throws 关键字用于声明一个方法可能抛出的异常。当你编写一个方法时，如果该方法可能会抛出异常，但你不打算在方法内部处理这些异常，而是希望调用者来处理，那么你可以在方法签名中使用 throws 来声明这些异常。

使用 throws 的语法如下：

public returnType methodName() throws ExceptionType1, ExceptionType2 {
    // 方法体
}

其中 ExceptionType1 和 ExceptionType2 是方法可能抛出的异常类型。

下面是一个使用 throws 的示例：

public class ThrowsExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            readFile("nonexistent.txt");
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("Error reading file: " + e.getMessage());
        }
    }

    public static void readFile(String filename) throws IOException {
        // 假设这里有一个读取文件的代码，可能会抛出 IOException
        // 由于我们不打算在方法内部处理这个异常，我们使用 throws 声明它
    }
}

在这个示例中，readFile 方法声明了它可能会抛出一个 IOException。在 main 方法中，我们使用 try...catch 来捕获并处理这个异常。

总结：

• throw 用于在代码中手动抛出异常。
• throws 用于声明一个方法可能抛出的异常，让调用者来处理这些异常。
  
  

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二十五.数据库的操作

在 Java 中与数据库进行交互通常使用 JDBC（Java Database Connectivity）API。以下是使用 JDBC 进行数据插入、查询、修改和删除的基本步骤。

1. 导入 JDBC 驱动

首先，你需要导入数据库的 JDBC 驱动。这通常是通过将驱动 JAR 文件添加到项目的类路径中来完成的。

2. 建立数据库连接

使用 java.sql.Connection 对象来建立与数据库的连接。你需要提供数据库的 URL、用户名和密码。

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;

public class DatabaseConnection {
    private static final String URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/此处填写数据库名";
    private static final String USER = "此处填写数据库账号";
    private static final String PASSWORD = "此处填写数据库密码";

    public static Connection getConnection() throws SQLException {
        return DriverManager.getConnection(URL, USER, PASSWORD);
    }
}

3. 数据插入

使用 java.sql.PreparedStatement 对象来执行 SQL 插入语句。

import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.SQLException;

public class InsertData {
    public static void insert(String name, int age) {
        String sql = "INSERT INTO users (name, age) VALUES (?, ?)";
        try (Connection conn = DatabaseConnection.getConnection();
             PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql)) {
            pstmt.setString(1, name);
            pstmt.setInt(2, age);
            pstmt.executeUpdate();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

4. 数据查询

使用 java.sql.Statement 或 java.sql.PreparedStatement 对象来执行 SQL 查询语句，并使用 java.sql.ResultSet 来处理查询结果。

import java.sql.Connection;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;

public class QueryData {
    public static void listAllUsers() {
        String sql = "SELECT * FROM users";
        try (Connection conn = DatabaseConnection.getConnection();
             Statement stmt = conn.createStatement()) {
            ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql);
            while (rs.next()) {
                System.out.println("User ID: " + rs.getInt("id"));
                System.out.println("Name: " + rs.getString("name"));
                System.out.println("Age: " + rs.getInt("age"));
            }
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

5. 数据修改

使用 java.sql.PreparedStatement 对象来执行 SQL 更新语句。

import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.SQLException;

public class UpdateData {
    public static void updateUserAge(int userId, int newAge) {
        String sql = "UPDATE users SET age = ? WHERE id = ?";
        try (Connection conn = DatabaseConnection.getConnection();
             PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql)) {
            pstmt.setInt(1, newAge);
            pstmt.setInt(2, userId);
            pstmt.executeUpdate();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

6. 数据删除

使用 java.sql.PreparedStatement 对象来执行 SQL 删除语句。

import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.SQLException;

public class DeleteData {
    public static void deleteUser(int userId) {
        String sql = "DELETE FROM users WHERE id = ?";
        try (Connection conn = DatabaseConnection.getConnection();
             PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql)) {
            pstmt.setInt(1, userId);
            pstmt.executeUpdate();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

7. 关闭连接

在使用完数据库连接后，应该关闭 Connection、Statement 和 ResultSet 对象，以释放资源。

try (Connection conn = DatabaseConnection.getConnection();
     Statement stmt = conn.createStatement();
     ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql)) {
    // 使用 conn、stmt 和 rs
} catch (SQLException e) {
    e.printStackTrace();
}

以上是使用 JDBC 进行基本数据库操作的示例。在实际应用中，你可能需要处理更多的异常情况，并考虑使用连接池来管理数据库连接，以提高性能。此外，现代 Java 应用通常使用 ORM（对象关系映射）框架，如 Hibernate 或 JPA（Java Persistence API），来简化数据库操作。

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二十六.JAVA IO

Java IO（输入/输出）是Java编程语言的基础部分，提供了一组类和接口，用于从各种来源读取和写入数据，例如文件、网络连接和输入/输出设备。Java IO包位于java.io包中，并包含用于处理不同类型的输入和输出操作的各种类。

以下是Java IO中的一些关键类和概念：

1. InputStream（输入流）：用于从源读取数据。它是所有字节输入流类的抽象基类。

2. OutputStream（输出流）：用于向目标写入数据。它是所有字节输出流类的抽象基类。

3. Reader（读取器）：用于读取字符流的抽象类。

4. Writer（写入器）：用于写入字符流的抽象类。

5. File（文件）：表示文件和目录路径名的抽象表示。

6. FileInputStream（文件输入流）：用于从文件读取数据的输入流。

7. FileOutputStream（文件输出流）：用于向文件写入数据的输出流。

8. FileReader（文件读取器）：用于读取字符文件的便捷类。

9. FileWriter（文件写入器）：用于写入字符文件的便捷类。

10. BufferedInputStream（缓冲输入流）：为另一个输入流添加缓冲功能。

11. BufferedOutputStream（缓冲输出流）：为另一个输出流添加缓冲功能。

12. BufferedReader（缓冲读取器）：从字符输入流读取文本，并提供缓冲功能。

13. BufferedWriter（缓冲写入器）：向字符输出流写入文本，并提供缓冲功能。

14. DataInputStream（数据输入流）：允许应用程序以与机器无关的方式从底层输入流中读取基本Java数据类型。

15. DataOutputStream（数据输出流）：允许应用程序以与机器无关的方式将基本Java数据类型写入输出流。

16. PrintStream（打印流）：提供格式化输出功能。

17. PrintWriter（打印写入器）：提供格式化输出功能，用于字符流。

18. ObjectInputStream（对象输入流）：用于从输入流读取Java对象（对象序列化）。

19. ObjectOutputStream（对象输出流）：用于将Java对象写入输出流（对象序列化）。

Java IO库提供了丰富的功能，可以处理各种输入和输出需求。然而，Java IO是阻塞的，意味着在读取或写入操作完成之前，程序会被阻塞。为了解决这个问题，Java还提供了java.nio（New Input/Output）包，它提供了非阻塞I/O操作和其他高级功能。

标准数据流

在Java中，标准数据流通常指的是System.in、System.out和System.err。这些流分别代表标准输入、标准输出和标准错误输出。下面是一个简单的Java IO应用程序示例，它使用这些标准数据流来读取用户输入并输出到控制台。

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

public class StandardStreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个BufferedReader来读取标准输入
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

        System.out.println("请输入一些文本：");

        try {
            // 读取用户输入的一行文本
            String userInput = reader.readLine();
            System.out.println("你输入的是：" + userInput);
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("读取输入时发生错误：" + e.getMessage());
        }
    }
}

在这个例子中，我们使用了以下标准数据流：

• System.in：这是标准输入流，通常连接到键盘。我们使用BufferedReader包装System.in来读取用户输入的文本。
• System.out：这是标准输出流，通常连接到控制台。我们使用System.out.println()来向用户显示消息。
• System.err：这是标准错误输出流，也连接到控制台，但通常用于输出错误消息。在这个例子中，如果readLine()方法抛出IOException，我们使用System.err.println()来输出错误信息。

这个程序的工作流程如下：

1. 程序启动并显示提示消息，要求用户输入一些文本。
2. 用户在控制台输入文本并按下回车键。
3. readLine()方法读取用户输入的文本，并将其存储在userInput变量中。
4. 程序使用System.out.println()将用户输入的文本输出到控制台。
5. 如果在读取输入时发生错误（例如，如果输入流被关闭），readLine()方法将抛出IOException，程序将使用System.err.println()输出错误消息。

这个简单的例子展示了如何使用Java IO中的标准数据流来创建基本的输入/输出应用程序。在实际应用中，这些流可以用于更复杂的交互，例如命令行工具或简单的控制台应用程序。

文件输入输出流

在Java中，文件输入输出流允许你读取和写入文件。以下是一个简单的Java IO应用程序示例，它使用文件输入流读取文件内容，并使用文件输出流将内容写入另一个文件。

import java.io.*;

public class FileStreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 源文件路径
        String sourceFilePath = "source.txt";
        // 目标文件路径
        String destinationFilePath = "destination.txt";

        // 使用文件输入流读取源文件
        try (FileInputStream fis = new FileInputStream(sourceFilePath)) {
            // 使用文件输出流写入目标文件
            try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destinationFilePath)) {
                // 创建一个缓冲区来存储读取的数据
                byte[] buffer = new byte[1024];
                int lengthRead;

                // 从输入流读取数据到缓冲区
                while ((lengthRead = fis.read(buffer)) > 0) {
                    // 将缓冲区的数据写入输出流
                    fos.write(buffer, 0, lengthRead);
                }

                System.out.println("文件复制成功。");
            } catch (IOException e) {
                System.err.println("写入文件时发生错误：" + e.getMessage());
            }
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("读取文件时发生错误：" + e.getMessage());
        }
    }
}

在这个例子中，我们使用了以下文件输入输出流：

• FileInputStream：用于从源文件读取数据。我们创建了一个FileInputStream实例，并将其连接到源文件source.txt。
• FileOutputStream：用于向目标文件写入数据。我们创建了一个FileOutputStream实例，并将其连接到目标文件destination.txt。

程序的工作流程如下：

1. 创建一个FileInputStream实例，用于从source.txt文件读取数据。
2. 创建一个FileOutputStream实例，用于将数据写入destination.txt文件。
3. 创建一个字节数组buffer作为缓冲区，用于存储从输入流读取的数据。
4. 使用read()方法从输入流读取数据到缓冲区，直到没有更多数据可读。
5. 使用write()方法将缓冲区的数据写入输出流。
6. 如果读取或写入过程中发生IOException，程序将使用System.err.println()输出错误消息。

这个简单的例子展示了如何使用Java IO中的文件输入输出流来复制文件。在实际应用中，这些流可以用于更复杂的文件操作，例如文件的读取、写入、追加、删除等。

对象输入输出流

在Java中，对象输入输出流（ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream）允许你将对象序列化并存储到文件中，或者从文件中反序列化对象。这通常用于在程序之间传递对象状态，或者在程序退出后保存对象状态以便下次运行时恢复。

以下是一个简单的Java IO应用程序示例，它使用对象输出流将对象写入文件，然后使用对象输入流从文件中读取并恢复对象。

import java.io.*;

// 需要实现Serializable接口
class Person implements Serializable {
    private String name;
    private int age;

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

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

public class ObjectStreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 对象输出流使用的文件路径
        String outputFilePath = "person.ser";
        // 对象输入流使用的文件路径
        String inputFilePath = "person.ser";

        // 创建一个Person对象
        Person person = new Person("Alice", 30);

        // 使用对象输出流将对象写入文件
        try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(outputFilePath))) {
            oos.writeObject(person);
            System.out.println("对象已写入文件。");
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("写入对象时发生错误：" + e.getMessage());
        }

        // 使用对象输入流从文件中读取对象
        try (ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(inputFilePath))) {
            // 读取对象并强制转换为Person类型
            Person restoredPerson = (Person) ois.readObject();
            System.out.println("从文件中读取的对象：" + restoredPerson);
        } catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
            System.err.println("读取对象时发生错误：" + e.getMessage());
        }
    }
}

在这个例子中，我们使用了以下对象输入输出流：

• ObjectOutputStream：用于将对象序列化并写入文件。我们创建了一个ObjectOutputStream实例，并将其连接到文件输出流。
• ObjectInputStream：用于从文件中读取序列化的对象并反序列化。我们创建了一个ObjectInputStream实例，并将其连接到文件输入流。

程序的工作流程如下：

1. 创建一个Person对象，并为其设置名称和年龄。
2. 创建一个ObjectOutputStream实例，用于将Person对象序列化并写入文件。
3. 使用writeObject()方法将Person对象写入输出流。
4. 创建一个ObjectInputStream实例，用于从文件中读取序列化的Person对象并反序列化。
5. 使用readObject()方法从输入流读取对象，并将其强制转换为Person类型。
6. 如果序列化或反序列化过程中发生IOException或ClassNotFoundException，程序将使用System.err.println()输出错误消息。

这个简单的例子展示了如何使用Java IO中的对象输入输出流来序列化和反序列化对象。在实际应用中，这些流可以用于更复杂的对象状态保存和恢复场景。