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# **初階Java筆記**
# 模組9(方法)~模組21(使用繼承)
## 模組9_方法
### 宣告規格
1.修飾存取方式 2.回傳值型別 3.方法名稱 4.傳入參數
ex:1.(public static) 2.viod 3.main 4.(String[] args){...}
參數可省略
不可巢狀宣告方法，每個方法須各自獨立，方法不分先後
ex: for(int i ;i<n;i++){
void abc(){}
}此為錯誤
### 方法呼叫
#### 呼叫不同類別
利用"."運算子來呼叫
ex: animal.show();
#### 呼叫同類別
直接呼叫
ex:在animal中可直接show();
### 參數與回傳值
在worker method中可能有參數從calling method傳來
若無回傳值該方法需要以void當作回傳型別
若有回傳值則需要有"return"回傳至calling method且需用適當的型別接值
### 方法覆載(Overloading)
可以用相同方法名稱定義，但需要有以下規定條件其一成立:
1.參數數目不同
2.不同的資料型別
ex: 1.show(int i),show (int i,int j)
2.println(int i), print (String s)
注意!!!!!!!!!!!!!!!
無法根據回傳型態當區別
ex: void show(int i);
int show(int i);此為錯誤
補充
會依傳入參數之型別先找完全相容之方法，若無則找可相容

java中API之所以方便也是使用overloading
ex: println();
## 模組10_認識物件
### 類別與物件
物件必有兩特徵
1.屬性
2.行為
java透過class實現物件

類別組成成員
資料成員
方法成員
ex:貓科的毛色、體重、品種為屬性
貓科會吃、會睡、會叫為行為

先設計類別才能產生物件，物件為某類別產生的一個實體

可用一種類別產生不同的物件實體
ex:黑豹，石虎，寵物貓
### 物件操作
#### 實體化與初始化物件
宣告 實體化物件 初始化物件
Cat meow = new Cat();//解析成以下
Cat meow; //宣告
new Cat(); //實體化物件
產生物件之記憶體空間，需透過new關鍵字建立
meow = new Cat(); //初始化物件
用=(指定運算子)將物件指派至物件參考變數
注意!!!!!!!!
物件參考變數為位址變數
ex:meow為位址變數
#### 操作屬性與呼叫方法
meow.eat();為呼叫方法，"吃"
meow.weight=100;為操作資料，喵的體重一百
#### 屬性預設值
實體變數會有初始值
數值為0
boolean為flase
類別型態為null
## 模組11_物件導向概論
### 物件參考變數
物件參考變數為儲存記憶體位址(reference/memory address)
基本型別變數儲存"值" (value)

### 記憶體運作
steak Memory//值與址之位置
Heap Memory //址所指引之位址

當物件參考變數指定給另一物件
會造成自己原本的物件若無人指向
就會再無法指定

### 物件導向程式語言(OOP)
三大特性
1.封裝 實現隱藏資料，提升資料安全性
2.繼承 父類別供子類別使用，擴充同時表現自身特質
3.多形 可用同樣方法引用不同類別之物件，更易專案維護與功能擴充
## 模組12_陣列_一維陣列
### 陣列定義
一群相同資料型態的變數所組成的一種資料結構
### 陣列宣告
陣列也是傳址
new宣告時需指定長度，並且無法再更改
中括號可放前後
int[] x;等同於 int x[];
建議int[] x;
### 陣列元素的存取
陣列長度 meow,length;
特別注意與string length();不同
一維陣列為元素個數
二維為列數
取得陣列元素索引值起始為0
陣列使用new關鍵字分配好空間之後，會給予初始值
初始值內容與物件預設初始值相同
## 模組13_陣列_多維陣列
### 多維陣列觀念
in[][] x= new int [3][4];
陣列中的陣列
非矩形多維陣列
int[][] x= new int[2][];
x[0]= new int[3];
x[1]= new int[2];
### 陣列的傳遞
陣列與物件相同
若有兩個陣列位址參考變數指向同一個陣列
當透過第一個更改陣列時
第二個呼叫陣列時所回傳的值會被第一個更改所異動
### 陣列排序、搜尋、複製(Arrays類別)
Array.sort(x);x排序由小到大
Array.binarySearch(x,a);在x陣列中尋找a(二分法)
需排序過之陣列，否則可能會找不到值
Array.copyOf(x,5)複製x陣列，長度為5
不需要new會直接產生一個新陣列
## 模組14_字串
### 字串特性
預設儲存位置為pool
若用new產生String，儲存位置會heap
一旦生成就不會改變
### 字串比較
字串比較並非==而是equals
==會比較記憶體位置
假如相同的字但分別存於heap,pool仍會得到false的答案
因此需要equals才能正確做字串比較 詳見P.65
ex:s1.equal(s2);
### 字串常用方法
charAt(int index)尋找字串中第index+1的字元
length() 回傳長度且包含空白
isEmpty() 長度為0回傳ture
substring(int beginIndex)擷取從beginIndex至結尾的字串
上法可在beginIndex加另一參數end成"從begin至end參數"
compareTo(s) 字串比較由左至右，依ASCII值比較
## 模組15_varargs機制
### main方法參數
程式進入點main方法可以接受零到多個字串當作參數傳入
String[] args即為一個字串陣列
### 陣列索引值元素存取問題
若程式碼中呼叫main，卻未提供資料，會產生陣列索引例外問題
### varargs(不固定參數個數/可變參數個數)
方法內可用"..."宣告可變數目的參數
可變參數必須在參數列的最後面
一個方法最多只能有一個不固定參數的宣告
ex: void methodTest(int x ,String... args){...}
## 模組16_封裝(Encapsulation)
### 封裝觀念及目的
透過資料隱藏與存取限制達到避免其他類別濫用
Java使用了"private,default,protected,public"
四種存取修飾子作為封裝權限的等級
### 存取修飾子

1.public
所有類別皆能存取
2.protected
同套件底下之類別 或 所有其子類別 能存取
3.defult(預設)
同套件底下類別可存取
4.private
只有該類別內部可做存取
類別只能用public及預設兩種修飾子
實體變數、方法、建構子則四者通用
method(int i)中的int不能使用存取修飾子，因為沒有意義(區域變數)
## 模組17_封裝設計
### 一般類別封裝設計
設計類別時，實體變數建議為private，透過方法來存取，避免濫用或誤用
使用getter/setter來做讀取及更改
private>public getXXX>public setXXX
理想的程式碼大多數為private，都要透過get/set來做運用
通常get/set中也可以加入邏輯，確保資料正確性
## 模組18_建構子(Constructor)
### 建構子
建構子名稱需與類別名稱相同
一個類別可有多個建構子
建構子可傳入0~N個參數
建構子可以有存取修飾子
建構子不會有回傳型別，若加了回傳型別則為一般方法
需要使用new來呼叫建構子產生物件，並同時初始化該物件之實體變數

注意:
Java會自動給一個不帶參數的建構子，一旦宣告其他建構子之後，
Java會自動將該預設建構子移除
### this關鍵字
用來代表執行時當前的物件
易混淆的程式碼範圍加以區分
建構子覆載設計使用
ex:
public meow (String kind){
this.kind=kind;
}
在new喵物件時 傳入kind的參數為喵物件的kind
### 建構子覆載(Overloading)
可以藉由this關鍵字呼叫同類別下的另一個建構子
建構子第一行只要有this()，則進行呼叫其他建構子，且必須在第一行敘述
ex:
public meow (String kind,int weight){
this.kind=kind;
}
public meow (String kind){
this(kind,10);
}
public meow (int weight){
this("cat",weight);
}
public meow (){
this("cat",10);
}
預設喵為貓,十公斤
## 模組19_static關鍵字

變數含有static修飾，稱為類別變數(靜態變數)
方法含有static修飾，稱為類別方法(靜態方法)
宣告static的變數或方法，不由此類別的某物件單獨擁有，而是共同擁有
實體變數為物件各自獨立，彼此不干擾
static為類別變數，但該類別創造之物件可共享共用
儲存類別變數與方法的記憶體空間為global,與heap(儲存物件空間)分開
使用static變數與方法雖可透過任何實體來呼叫，但建議使用類別名呼叫
### static機制
當類別第一次載入JVM時，在任何實體被建構之前，
靜態方法與變數會先被載入，因此:

stiatic不可使用this
static不可被覆寫為非static方法
宣告為靜態方法不可存取實體方法與變數只可存取靜態方法與變數
宣告為非靜態方法則可存取實體方法與變數，也可存取靜態方法與變數
static程式區塊裡的程式在載入類別時會先執行一次且只一次
詳見PG.78
## 模組20_繼承
### 繼承基本觀念
一個類別繼承父類別所有狀態及行為，
則此類別之為子類別(subclass)延伸(extends)自父類別(superclass)
### 繼承優點與好處
提高程式的重複使用姓

子類別將繼承父類別所有可存取的成員，包括變數與方法
PS:能否在子類直接使用，看修飾關鍵字
ex:private需透過get/set
共同資料只要描述一次
ex:員工編號、電話、姓名、薪資...等
處理共同資料的成員方法也只要描述一次
ex:取得員工名稱、取得員工薪資

子類別繼承父類別功能之後:
還可以加入新的方法與變數
覆寫(override)方法
### 繼承語法與注意事項
Java不支援多重繼承，一個子類別只能extends一個父類別
建構子不會被繼承
Object為所有類別的共同父類別
### is a 與 has a
當B繼承自A，以【B is a A】表示
詳見PG.81
## 模組21_使用繼承
### 覆寫機制
子類別進行覆寫時，需方法名稱、參數個數、參數型別、回傳值*均相同
*:回傳值為類別，則可以是原方法回傳值型別的子類別
存取修飾子等級不可小於原方法(只能更寬)
提醒:public>protected>default>private
### final關於覆寫的機制
一個類別宣告為final則無法被繼承(最後一種)
方法被宣告為final無法被覆寫(最終方法)
變數宣告為final無法被改變(常數)
一個物件參考變數宣告為final，無法再指向其他物件
### super呼叫父類別方法
子類別透過super.呼叫上一層類別的方法
ex: super.methodName();
無法越級呼叫
### 呼叫父類別的建構子
子類別透過建構子，用super(...)將共同的建構子參數傳給父類別
(指共同的資料應使用父類別的建構子)
目的:確保子類物件中的共同資料都有完成初始化
物件產生時，建構子呼叫的順序為先父類別再子類別，因此:
1.建構子若有出現super(...)，則必須擺在第一個敘述位置
2.建構子若未出現super(...)，Java則會預設有一個隱形的super()在第一行
補充:super(),this()擇一使用
因兩者都需要在第一行
# 模組22(多型)~ 模組25(介面)
型別多樣化&interface應用(87~93)
## 模組22_多型
### 型別多樣化 pg.87
要確定產生的物件實體是甚麼，
看new後面所呼叫的建構子為何者。
ex: Employee e1 =
new **Manager**
### 類別型別轉換 pg.87
物件為動態產生，動態即指"執行"階段，
所以編譯階段，
編譯器還無法得知參考變數指向哪個物件，
只能從語法先檢查符不符合指定(=)的規則
詳見PG.87

## 模組23_多型操作
### 多型資料一致性操作 pg.89
1.Employee
用父類別宣告
讓子類別物件都可以放進這個員工陣列裡
(經理、正職、工讀都是一種員工)
2.getSalary()
雖然是不同種類的資料
但取出來都可以一起呼叫getSalary();
(不同的計算公式)
### 方法動態繫結設計_1 pg.89
編譯時期
編譯器其實也不知道呼叫的方法是哪一個
而是等到**執行時期**
有產生物件實體
再根據是否有override才知道呼叫方法為何者

### 方法動態繫結設計_2 pg.89
編譯器利用我們宣告的型別來檢查存取的資料或呼叫的方法
是否存在因為身分(資料型別)會決定了這個物件的特徵與行為

### 動態繫結上使用方法注意事項(補充上項)
宣告之父類別須具備欲使用子類別的方法
否則會產生錯誤
ex:
object e1 = new Manager(); X
e1.getSalary();
Empolyee e2 = new Manager();O
e2.getSalary();
## 模組24_抽象
### 抽象類別或方法 pg.92
需在public後,class/method前方，增加abstract
若類別當中有抽象方法，該類別也需成為抽象類別
抽象方法不會有{}，因其未有內容，僅需;表示
繼承抽象類別之後的類別，需實現全部的抽象方法，
才可成為實體物件(產生new)"清除全部的abstract"
透過override實現

### 一個.JAVA檔裡,可有幾個類別(Class)
1.能有多個類別，但只能有一個public class
2.此public class 需跟檔名一樣(helloWorld.java)
ex:public class helloWorld.java O
class world O
class hello O

public class hello(與檔名不同) X
public class helloWorld(兩個公開)X

### private VS protected差異
private 限該類存取使用(需使用get/set)
protected 子類別可直接調用該屬性/值

### 抽象類別仍可使用建構子
因方便子類別使用該抽象類別之中的值
仍可使用建構子
ex: elephant 繼承自animal
elephant的super仍然會從animal來

### abstract不能建立物件，但仍然能執行內容
abstract不能建立物件，但仍然能執行內容
ex:
public abstract class XXX{
psvm{
sop("helloWorld")
}
}以上為可執行的
## 模組25_介面Interface
### Interface用途
避免濫用繼承
何謂濫用繼承
1.資料關係與現實生活脫節
2.子類別可能從父類別得到不必要
甚至是錯誤的項目

五大功能
多重繼承
定義規格
貼標籤
型別轉換
降低相依姓

Interface中的屬性與方法
屬性預設修飾子為public static final
方法為public abstract

Interface中的類別強制轉為抽象方法
無法在()之後增加{};(因預設abstract)
ex: void test(); O
void test(){...}; X

Interface中的方法預設為Public，
繼承之方法只能用public覆寫(override)

Interface可作為宣告用
介面 xx= new class;

### 多重繼承用法
class子類別
extend 父類別
implements 介面1,介面2....{...}
or
class子類別
implements 介面1,介面2....{...}

### 定義規格
可將介面當作是一種方法皆為抽象的抽象類別
因此子類別必須override所有抽象方法

介面與介面之間可再繼承(extends)


# 模組26_介面設計與多型~模組30_包裝類別介紹
## 模組26_介面設計與多型
### 凝聚性 相依性
在使用中
我們會希望高凝聚性-低相依性的程式產生
ex:object PC會依賴鍵盤、滑鼠、印表機的產生更動程式碼，此為高相依性、低凝聚性
解決方法:
利用interface製作規格書,此後新增或改變的滑鼠、鍵盤等周邊配件符合規格書即可使用。
ex:
//製作規格書USB
public class mouse implements USB{
work();
}
//電腦本人
public computer{
private USB usb;
public void setUSB(USB usb) {
this.usb = usb;
}
public void workWithUSB() {
usb.work();
}
}
//印表機物件
public class Printer2 implements USB {

public void work() {
System.out.println("列印文件");
}
}
### 圖解

## 模組27_套件
### Java原始檔案格式
java編譯非必要，如果有使用這些元素請依下列順序出現
1.package 宣告
2. import 引用敘述
3.class 類別
ex:
1. package myPackageName;
2.import yourPackageName1.*;
3.class MyClass{...}
詳見PG.97
## 模組28_import&classpath
### 用途 pg.99
給Java編譯器看的
程式碼裡的類別們在那些套件下

### 使用時機pg.99
程式會自動引用兩種套件:
1.java.lang.*;
2.當前環境中的package
當使用之物件不存在於同一個pageage時
則需要使用import做讀取

### 不用import的方法
ex:
java.sql.date sqldate = new java.sql.date(參數名);
直接使用該類全名(套件名+類別名)
date sql date = new date(參數名稱);
上法需要用import

### 注意事項(引入子資料夾之相關)
import xxx.*;
import xxx.yyy.*;
兩者不同 YYY為子資料夾
並不會被引入
引入只會引入當前資料夾中的class，
不包含子資料夾中的class

### 注意事項 (名稱相同)
Date可能會有兩種(uti.sql)
因此要注意

### static import
僅能調動static(不用產生物件之方法與屬性)
ex:
import static java.lang.Math.*;
可直接調用 random();
但
import java.lang.Math.*;
則不能直接調用 random();
### 類別路徑
1. Bootstrap classes(Core classes)
2.Extension classes
3.Users classes
前兩者電腦自動載入
3設定參考課本
詳見PG.101
## 模組29_Object類別
所有類別都繼承自object
若無繼承任何類別，java會自動繼承object
以下介紹主要使用之類別
> [color=red]equals
自訂類別產生的物件要進行內容比較，可模仿字串類別
對equals方法做override，內容改成符合自訂類別之比較規則

傳入參數object obj的equals覆寫步驟建議如下:
1.判斷是否完全相同(參考位址)
2.判斷是否obj為null,getclass是否相同(也是比較位址)
3.instanceof判斷是否能轉型，若可以則進行轉型
4.內容之比較

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> [color=yellow]toString
toString通常搭配print方法對物件做列印的動作，
因為print方法會自動呼叫toString方法
主要是方便於觀察內容與除錯時使用
依情況進行override

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> [color=#1bb565]finalize
> 由資源回收呼叫，當一個物件不再被參考到時，
> 資源回收機制會呼叫該物件的finalize方法並從記憶體做釋放動作
> ex: obj o = new obj();
> obj=null;
> system.gc();
> 在GC之後會呼叫finalize方法

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> [color=blue]clone
> 為複製一個新的物件並回傳
> 參考TestCloneableShirt.java(module27_30)
> 複製同時會產生一個新的位址
> 需搭配implements Cloneable(標籤化，可使用clone)
> 使用時機為該物件需要複製時，標籤在該類別
> ex:public class TestCloneableShirt implements Cloneable

若宣告中有native，則為透過C去使用方法，在jvm中執行

## 模組30_Wrapper Class(包裝類別介紹)
### 比較兩個物件是否相等
使用equals(Object obj)
包裝類別的equals的方法都已override
boxing為裝箱
unboxing拆箱
### 自動裝/拆箱
JDK5之後產生了自動裝拆箱之功能
JAVA編譯器可根據程式碼自動推斷為裝箱或是拆箱動作
減少以往在轉換上造成程式碼冗長