Java 語言基礎核心概念總結：OOP、操作符、流程控制、類初始化、訪問控制、復用、多態、抽象類與接口

Java 語言基礎核心概念總結

一、面向對象程序設計（OOP）

類與對象：類是對一類事物的抽象定義（如「豬」），對象是具體實例（如「小白豬」）。對象引用（如變量 xiaoBai）指向堆內存中的對象。

public class Pig {
    private int height, age;
    void eat() { System.out.println("eat()"); }
    void sleep() { System.out.println("sleep()"); }
    public static void main(String[] args) {
        Pig xiaoBai = new Pig();
        Pig xiaoHei = new Pig();
        xiaoBai.eat(); xiaoHei.sleep();
        System.out.println(xiaoBai); // com.yq.Pig@74a14482
        System.out.println(xiaoHei); // com.yq.Pig@1540e19d
        System.out.println(xiaoBai == xiaoHei); // false
    }
}

== 比較規則：

• 引用類型：比較堆地址是否相同
• 基本類型：比較值是否相等
• String 特殊：字面量進入常量池，new String() 則在堆創建新對象

String s1 = "java", s2 = "java"; // s1==s2 -> true
String str = new String("hello");
String str2 = "he" + new String("llo"); // str==str2 -> false，但 hashCode 相同

hashCode 相同不代表對象相同，String 的 hashCode 基於字符值計算。

二、操作符

• 移位：<<（左移，低位補0），>>（右移，符號位擴展），>>>（無符號右移，高位補0）
• 三元：exp ? val1 : val2，可嵌套
• +：字符串連接
• 強制類型轉換：(type)，向下轉型需強轉
• 逗號：僅用於 for 循環初始化/步進部分

三、流程控制

• if-else、while、do-while、for、foreach、switch
• if 不加大括號默認僅管轄下一條語句
• else if 非關鍵字，實為 else { if ... }
• for(;;) 等同 while(true)
• foreach 適用於數組與實現 Iterable 的容器

for (int i : arr) System.out.print(i + " ");
for (String str : list) System.out.print(str + " ");

• return：結束整個方法
• break：結束當前層循環
• continue：結束本次循環，進入下一次
• switch 選擇因子需為可生成 int 的表達式（含 char）

四、類初始化

關鍵字

• this：當前對象引用；構造器間調用需置首行
• static：屬於類，不依賴實例；static 方法不可調用非靜態成員，無 this
• final：方法不可覆蓋；參數引用不可變（引用對象可變）；基本類型不可改變

默認初始化值

類成員自動初始化：數值 0、char '\0'、boolean false、引用 null。局部變量必須顯式初始化。

初始化順序

1. 父類靜態字段/靜態塊
2. 子類靜態字段/靜態塊
3. 父類實例字段/實例塊
4. 父類構造器
5. 子類實例字段/實例塊
6. 子類構造器

// 測試輸出驗證順序
Animal static -> Animal level:1
Pig static -> Pig level:2
Animal -> Animal constructor
2只眼睛
Pig -> Pig constructor

• 靜態域僅初始化一次
• 僅訪問靜態域不創建對象
• 無無參構造器時子類必須 super(...) 顯式調用

可變參數

本質是編譯器自動封裝為數組：void test(String... args)

五、訪問控制權限

類級別：一個文件最多一個 public 類，文件名須與之匹配。

六、復用類

• 組合：在新類中包含現有對象（通常 private），複用功能而非接口
• 繼承：隱式包含父類對象，保持接口形式，可擴展
• 判斷標準：是否需要向上轉型？是則用繼承，否則組合更靈活

七、多態

通過動態綁定（後期綁定）實現：運行時根據對象實際類型調用方法。除 static/final/private 方法外，所有方法均為動態綁定。

public static void action(Animal anl) { anl.eat("蘋果"); }
action(new Pig());  // Pig eat():蘋果
action(new Cat());  // Cat eat():蘋果

新增動物類只需繼承 Animal，主程序無需修改，體現開閉原則。

八、抽象類與接口

• 含抽象方法的類為抽象類
• 接口定義方法簽名，默認 public abstract；字段默認 public static final