C203_Java核心编程_学习笔记
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***《Java核心编程》学习笔记态度?方法?知识
dell
2017/11/26
目 录
课程基本信息 1
1 常用类 2
1.1 String和StringBuffer 2
1.2 Arrays 2
1.3 Math 3
1.4 日期类 3
1.5 包装类 4
2 集合框架 5
2.1 集合框架概述 5
2.2 List 5
2.3 Set 6
2.4 Map 7
2.5 集合框架补充 7
3 IO操作 9
3.1 基本概念 9
3.2 字节流 11
3.3 字符流 13
3.4 File类 14
3.5 补充拓展 15
4 网络编程 17
4.1 网络通信基础 17
4.2 UDP通信 17
4.3 TCP通信 18
5多线程 20
5.1 线程基本概念 20
5.2 线程创建 20
5.3 线程调度 21
5.4线程同步 22
5.5 线程协作 22
6 异常与测试 24
6.1 异常概念及处理 24
6.2 自定义异常 24
6.3 单元测试 25
课程基本信息
课程代码：C203
课程名称：Java核心编程
学习时长：5天
教学目标：
熟练掌握常用类和集合框架的使用；
熟练掌握多线程编程；
掌握Java IO、网络编程、异常处理和单元测试
教学内容：
内容
知识点
课时
常用类
String、StringBuffer、Array、Math、日期类、包装类
3
集合框架
Vector、Stack、Collection、List、Set、Map；
7
IO系统
字节流、字符流、File类、RandomAccessFile类
5
网络编程
网络基础知识、UDP通信、TCP通信
5
多线程
线程基本概念、线程创建、线程生命周期、线程调度、线程同步
6
异常处理
异常概念、try…catch、throws
2
单元测试
2
1 常用类
1.1 String和StringBuffer
String类常用方法
Length 求长度
indexOf 索引查找
charAt（获取某个位置的字符）、equals（比较是否相等）、replace（替换，形成新的字符串）、split（分解）、substring（取段）、trim（去掉两边的空格）、format。
Sunsequence（）
subSequence() 方法返回一个新的字符序列，它是此序列的一个子序列。
语法
public CharSequence subSequence(int beginIndex, int endIndex)
参数
beginIndex?-- 起始索引（包括）。
endIndex?-- 结束索引（不包括）。
返回值
返回一个新的字符序列，它是此序列的一个子序列。
StringBuffer类常用方法：append、insert、deleteCharAt、delete、replace、setCharAt、reverse。
Replace（）
replace() 方法通过用 newChar 字符替换字符串中出现的所有 searchChar 字符，并返回替换后的新字符串。
语法
public String replace(char searchChar, char newChar)
参数
searchChar?-- 原字符。
newChar?-- 新字符。
返回值
替换后生成的新字符串。
使用StingBuffer类
public?StringBuffer?replace(int?start,int?end,String?str)
区间为[start,end），左闭右开
StringBuffer s7 = new StringBuffer("**_*XX区"); s7.replace(3,6,"XX市"); System.out.println(s7);
使用StringBuffer可以直接将原字符串替换。
String是不可更改，如需更改字符串内容用StringBuffer。
String s1 = "abc";
s1 = "123"
1.2 Arrays
Arrays所有的方法都是静态的，通过类名调用，比如Array.sort(),提供数组的排序、查找、填充、获取子数组。
sort、binarySearch、fill、copyOf、copyOfRange
对自己自定义的类型使用Array.sort()会报错，因为系统不知道如何判断大小。
解决方案：
（1）实现Compartable接口，重写compareTo方法
public class Complex1 implements Comparable{ private int real; private int virtual; public Complex1(int real, int virtual) { this.real = real; this.virtual = virtual; } @Override public int compareTo(Object o) { Complex1 c = (Complex1)o; int n = this.real*this.real+this.virtual*this.virtual; int m = c.real*c.real+c.virtual*c.virtual; return (int)(Math.sqrt(n)-Math.sqrt(m)); } @Override public String toString() { return String.format("%d+%di",real,virtual); } }
（2）使用匿名内部类重写Comparator接口的compare方法
import java.util.Arrays; import java.util.Comparator; public class 测试 { public static void main(String[] args) { Complex2[] s = {new Complex2(1, 2), new Complex2(0, 0)}; Arrays.sort(s, new Comparator() { @Override public int compare(Complex2 o1, Complex2 o2) { int n1 = o1.getReal() * o1.getReal() + o1.getVirtual() + o1.getVirtual(); int n2 = o2.getReal() * o2.getReal() + o2.getVirtual() * o2.getVirtual(); return n1 - n2; } }); for(Complex2 i :s){ System.out.println(i); } } }
1.3 Math
Math类方法：abs、ceil、floor、round、max、min、exp、log、pow、sqrt、random、三角函数
Math类的方法都是静态方法，所以直接通过类名调用，比如Math.abs
1.4 日期类
授课内容：
Date类两种构造函数、getTime方法
时间戳timestamp
Date date1 = new Date(); Date date2 = new Date(***);
日期格式化SimpleDateFormat
import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.Date; public class 测试 { public static void main(String[] args) { Date date1 = new Date(); Date date2 = new Date(***); SimpleDateFormat s = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh:mm:ss"); System.out.println(s.format(date1)); } }
/
Calendar类是一个抽象类，无法直接实例化，只能通过getInstance方法获得当前时间的实例。
Calendar c = Calendar.getInstance();
单例模式Singleton
Calendar类的方法：get、set、add
Calendar类的模式：lenient和non-lenient，lenient模式会自动进位，在某些情况下非常好用，比如计算某个日期后10天的日期，不用考虑日超过范围的问题。
1.5 包装类
Integer Float Double
float Float
float
int x=3和Integer y=3是有本质区别的
装箱：Integer y = 3；
拆箱：int x=y；
Integer y = 3; //等价于 Integer y = new Integer(3) int x = y; //等价于int x = y.intValue()
2 集合框架
2.1 集合框架概述
/
集合代表了一组对象（和数组一样，但数组长度不能变，而集合能）。Java中的集合框架定义了一套规范，用来表示、操作集合，使具体操作与实现细节解某某。
集合框架的操作主要就是“增删查”。
Collection接口提供的方法：
增：add、addAll、
删：remove、removeAll、clear
查：contains、containsAll
转换为数组：toArray
Collcetion,List,Set,Map都是接口
ArrayList，LinkedList，Vector，Stack，HashSet，HashMap都是类
2.2 List
List是Collection的子接口，在它的基础上增加了“序”的概念，所以增删查等又添加一个一些和序有关的方法
add(int index, E element)
get(int index)
indexOf(Object o)
remove(int index)
set(int index, E element)
ArrayList是动态（Resizable-array）数组，在实现List接口方法的基础上增加了与“动态”相关的方法
ensureCapacity(int?minCapacity)
trimToSize()
Vector是“向量”的含义，也是动态数组，与ArrayList不同的是它通过增加capacityIncrement数量来提高存储管理效率，即可以指定增量，实现一个扩容多个。；
Stack继承自Vector，额外增加push、pop、peek等方法；
LinkedList是一个双链表，实现了List，还额外增加了addFirst、addLast、getFirst、removeFirst、removeLast
List list1 = new ArrayList(); //不能使用基本类型，如下是错误的 //List list1 = new ArrayList(); list1.add(1); list1.add(2); list1.add(1,99); //常用输出 for(Integer i:list1){ System.out.printf("%3d",i); } System.out.println(); //借助工具类Array的toString方法 System.out.println(Arrays.toString(list1.toArray()));
2.3 Set
List有序可重复
Set无序不重复。
HashSet是Set的实现类
通过实验得到以下结论：
（1）set中是不能有“重复”的元素
（2）系统判断元素是否重复的步骤
1.先判断哈希码，如果哈希码不同则认为是不同的元素
2.如果哈希码相同再去调用equals方法判断是否相同
（3）所以要保证set中不存在重复的自定义类型元素需要重写equal方法和hashCode方法。
2.4 Map
Map是以键值对形式存储数据
Name:张三
Sex:男
HashMap是Map接口的实现类
存：put(K key, V value)
取：get(K key)
2.5 集合框架补充
foreach语法：for(T e : list)
迭代器Iterator使用一般模式：
Iterator iterator = list.iterator(); while (iterator.hasNext()){ Double d = iterator.next(); System.out.println(d); }
Collections工具类常用方法：
最大值：max(Collection c)、max(Collection c, Comparator com)
最小值：min(Collection c)、min(Collection c, Comparator com)
查找：binarySearch（List list,T key）、binarySearch（List list,T key, Comparator com）
排序：sort(List list)、sort(List list, Comparator com)
逆序：reverse(List list)
乱序：shuffle (List list)
3 IO操作
应用程序和设备（比如屏幕、键盘、文件等）间经常需要传输数据，Java为了简化开发流程，将这种传输封装成流的概念，屏蔽硬件细节。
流有两种：字节流和字符流
字节流：就是把传输的数据看成是没有特定含义的二进制数据；
字符流：把数据看成是字符。
/
常用字节流相关类
/
常用字符流
/
3.2 字节流
/
字节流2个顶级父类InputStream、OutputStream，它们都是抽象类
InputStream提供的方法主要有：
序号
方法
功能说明
1
read( )
读取一个字节
2
read(byte[] b)
读取多个字节至数组b中
3
read(byte[] b, int off, int len)
读取多个字节至数组从off开始的len个字节中
4
skip(long n)
跳过n个字节
5
close
关闭输入流
OutputStream提供的方法主要有：
序号
方法
功能说明
1
write(int n )
写入一个字节（注意只写入低8位）
2
write (byte[] b)
写入数组b中的全部字节
3
write (byte[] b, int off, int len)
写入数组b中从off开始len个字节
4
flush( )
刷新输出流，即强制输出（因有缓冲机制）
5
close
关闭输入流
FileInputStream继承自InputStream，封装了对文件的读取操作，通过文件路径或者文件对象构造一个FileInputStream对象。
FileOutPutStream继承自OutputStream，封装了对文件的写入操作，通过文件路径或者文件对象构造一个FileInputStream对象。
ObjectInputStream和ObjectOutPutStream分别封装了其它类型数据的读、写操作，ObjectInputStream构造函数传递需要InputStream子类的对象，ObjectOutPutStream构造函数传递需要OutPutStrea子类的对象。
ObjectInputStream提供的方法主要有：
序号
方法
功能说明
1
readInt、readFloat、readLong…
读取基本类型数据
2
readObject
读取引用类型数据（需反序列化）
ObjectOutPutStream提供的方法主要有：
序号
方法
功能说明
1
writeInt、writeFloat、writeLong…
写入基本类型数据
2
writeObject
写入引用类型数据（需序列化）
ObjectOutPutStream向文件中输出123和“abc”，结果如下：
/
所谓序列化就是将内存中的对象存储到外存上去。反序列化则反之，即将外存中的数据读入到内存中的对象中。
内存中的数据在关机后就不存在了，而外存的数据是可以永久保存的。比如游戏过程中的保存游戏，就是将某个时刻的游戏状态（比如生命值、金钱、等级等）数据保存到硬盘上；而读取游戏就是根据从文件中恢复游戏的状态。
这些数据可能是一个对象，也可能是多个对象组成的复杂数据，如果逐个将原子数据写入到文件中去，不仅复杂，而且在写入和保存的步骤和数据应该严格一致，否则数据就会错位。
序列化是将对象（不管多么复杂）整体写入文件中，将来也是整体读取，简化了读写操作。
课堂案例：
C203_03_01_FileOutStream
C203_03_02_FileInputStream
C203_03_03_ObjectOutputStream
C203_03_04_ObjectInputStream
C203_03_05_序列化
课后作业：
E203_03_01_文件复制
E203_03_02_数组序列化
3.3 字符流
/
Reader提供的方法主要有：
序号
方法
功能说明
1
read( )
读取一个字符
2
read(char []b)
读取多个字节至数组b中
3
read(char []b, int off, int len)
读取多个字节至数组从off开始的len个字节中
4
skip(long n)
跳过n个字符
5
close
关闭输入流
Writer提供的方法主要有：
序号
方法
功能说明
1
write(int n )
写入一个字符（注意只 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 需要改变的方向，无返回值
boolean eatSelf（） 无参数，返回boolaan类型
boolean eatFood() 是否吃到食物
boolean meetGrid（） 是否撞到墙
（2）食物
属性：坐标节点node
方法：随机生成 构造函数Food() Node getNode（）
（3）网格
属性：rows行数，cols列数 size 格子大小，margin边距
方法：int getRows（） 获取行数
int getCols（） 获取列数
boolean outofBound（Node p） 蛇头是否越界
（4）节点
属性：行号row，列号col，颜色color
方法：boolean isSame（Node p） 判断是否相等
（5）游戏Game
属性：
private Snake snake; //蛇 private Food food; //食物 private Grid grid; //网格
方法：start() drawFood() drawGrid() drawSnake（）
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