Java學習點滴——初識Java

基於《Java編程思想》第四版

前言

「程序就是算法加數據結構」，而算法就是控制語句加操做符，編寫一個程序就是使用控制語句加操做符去操做數據結構，所以我從Java的控制語句、操做符以及如何組織數據結構開始入手。由於有C/C++的基礎，因此難免會以對比的方式去理解Java。

控制語句

除了沒有goto，Java的控制流程的關鍵字和C++是同樣的，很好理解。不過Java中的break和continue除了C++的正常做用外（跳出或繼續當前循環），還有相似C++中goto的功能，可是使用上是有限制的，即標籤與for、while(){}、do{}while()或switch之間不能有其餘語句，不然就會有編譯錯誤。

• 使用break跳轉到標籤後，會直接跳過標籤後緊跟着的循環或者switch代碼，而不是從標籤位置從新開始執行。

int[] a = {1,2,3,4};
Label:
// 這裏不能有任何語句
for( int i : a ){
    System.out.println("loop 1 i = " + i);
    for( int j : a ){
        System.out.println("loop 2 j = " + j);
        break Label; 
    }
}
// break Lable後會直接執行下面的代碼，而不是繼續循環
System.out.println("loop over");

• 使用continnue跳轉到標籤後，會繼續執行標籤後緊跟着的循環代碼，但並不是重頭開始執行而是從本來的基礎上繼續執行

int[] a = {1,2,3,4};
Label:
// 這裏不能有任何語句
for( int i : a ){
    System.out.println("loop 1 i = " + i);
    for( int j : a ){
        System.out.println("loop 2 j = " + j);
        continue Label; 
    }
}
System.out.println("loop over");

運行以上代碼就會發現break Label的含義就是跳出Label標識的循環，而continue Label的含義是繼續循環Label標識的循環，這和C++的goto是不一樣的。C++中的goto會將讓程序執行流回到Label的位置，從新執行Label後的代碼。

操做符

Java多了一個無符號右移操做符>>>，其餘都和C/C++同樣，也很好掌握。不過Java中沒法進行操做符重載，所以理論上操做符應該只能做用於數值類型。但實際上，Java的String類型也可使用=、+和+=操做符，我想應該是由於字符串的賦值和拼接是很常見的操做，因此Java就在內部偷偷給String類型作了這些操做符的重載。這雖然帶來了必定的便利，可是由於String類型的其餘操做符並無重載，因此讓我感受不一致，比較難受。好比下面這段代碼，由於String的==並未重載，因此並不會打印"same string"

String s1 = new String("hello");
String s2 = new String("hello");
if( s1 == s2 ){
    System.out.println(「same string」);
}

在C++中，則能夠經過操做符重載，使得std::string類型可使用==操做符比較是否爲相同字符串，很一致。

還有一點，Java中並無sizeof操做符。我想這是由於Java不想讓程序員去關注內存分配，天然也就無需關心類型大小，再者基礎類型的大小在Java中是固定的，因此sizeof就無用武之地了。C中分配內存的函數，如malloc等，都是須要指定大小的，且基礎類型在不一樣平臺的大小多是不同大的，所以必須有sizeof計算大小。

類型

Java有如下基礎類型

這些基礎類型的大小都是固定的，並且全部數值類型都是有符號的。

Java經過class關鍵字來自定義類型，其結構與C++相似，只是不須要在}後加;。

class MyType{
     ...
}

C++中的自定義類型除非指定繼承不然是沒有繼承關係的，可是在Java中全部類型都隱式繼承自Object。Java中有不少已經定義好的類型，好比基礎類型的包裝器類型、String等等，學習並使用這些已經定義好的類型是水磨工夫，起初瞭解一下就能夠了。

Java的函數的定義語法和C++是如出一轍的，可是函數只能在類型的命名空間裏即只能在class {這裏面}定義，而不能在全局命名空間中定義。函數在Java中應該叫方法，不知道叫函數會不會有誤解。
Java的自定義類型中能夠包含其餘類型的變量或者繼續定義類型（內部類）。其餘類型的變量，C++中叫成員變量，但彷佛Java中叫域。

實例化類型

Java實例化類型的語法和C++如出一轍，可是有一些限制。

• 基礎類型只能直接實例化，沒法用new實例化

int x = 1;

• 特定類型，好比基礎類型的包裝器類型、String類型等，能夠直接賦值（本質上是編譯器幫你作了一次隱式轉換），或使用new實例化

Integer n1 = 1;
Integer n2 = new Integer(1);
String s1 = "hello";
String s2 = new String("hello"); // 不推薦這麼用，轉換後的字節碼更多

• 其他類型的實例化必須使用new關鍵字

MyType m = new MyType(1);
// MyType m = 1; 不會進行一次隱式轉換，編譯報錯

能夠感受到很強烈的不一致！！

基礎類型的變量空間存儲的是真實數值，而其餘類型的變量空間存儲的是實例化對象的引用。Java中的引用和C++的引用並非一個意思，Java中的引用更像是C++中的指針。在C++中，引用是一個實例對象的別名，一旦肯定就沒法變動其引用的對象，可是在Java中能夠變動引用的實例化對象，好比

Integer a = new Integer (1);
a = new Integer(2);

在函數傳參中，這點就更明顯了，好比下面的函數，咱們叫a和b是引用，但實際呢，這只是值傳遞，swap()中的交換並不會影響實際對象的值。整個函數就是交換了一下a和b這兩個局部變量指向的對象而已。

void swap(Integer a, Integer b){
    Integer tmp = a;
    a = b;
    b = tmp;
}

就相似於如下C++代碼

void swap(int* a, int* b){
    int* tmp = a;
    a = b;
    b = tmp;
}

從上面看所謂對象的引用其實就是把對象的地址值（不是內存地址，只須要是一個惟一位置的標識便可）保存到了變量空間裏。從這個角度去理解，基礎類型的變量和其餘類型的變量存儲的東西能夠認爲是同樣的。Java中只有值傳遞。

訪問控制

和C++同樣，Java也有針對類、方法、域的訪問權限控制。Java除了public、proteceted和private這些權限外，還有一種包訪問權限。當不帶另外三個權限關鍵字時，就是包訪問權限了。在Java中能夠將一些源文件定義爲一個包，所以就有了包訪問權限，即同一包內能夠訪問。Java中的包相似於C++的動態庫，C++中雖然沒有明確說包(庫)訪問權限，但其實是有的，好比Linux下能夠經過連接時的參數version-script指定動態庫的導出符號，那些未導出的符號就是包(庫)訪問權限了。

文件組織

一個.java源文件中只能有一個public類，且源文件名必須和這個public類的名字保持一致。其餘類只能是包訪問權限，固然內部類是不受這個限制的，能夠是任意權限。每一個類型均可以有一個public static void main(String[] agrs)，這是執行的入口。由於函數都是在類的命名空間裏，因此存在多個main()也是能夠的，指定執行的類就會調用對應的main()。

結語

由於IDE的強大，因此不少東西只須要腦子裏有點印象，作到寫代碼時看到錯誤提示就能想到是爲何就能夠了，熟能生巧。