Java 基础 Day01：基础语法、数组与面向对象入门

基础综合练习#

这一组练习围绕 Scanner 输入、Math.random() 随机数、if/else、switch、while 循环和方法拆分展开。

BMI / BMR 健康计算器#

Scanner 依次接收身高、体重、性别、年龄
常量定义边界：private static final double THIN_LIMIT = 18.5;
三元运算符按性别选公式：sex.equals("男") ? 男公式 : 女公式
链式 if-else 判断 BMI 区间（未成年单独提示）
格式化输出：System.out.printf("BMI: %.2f%n", bmi)

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double bmr = sex.equals("男")
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        ? 66 + (13.7 * weight) + (5 * height) - (6.8 * age)
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        : 655 + (9.6 * weight) + (1.8 * height) - (4.7 * age);

猜数字游戏#

随机数生成：int number = (int)(Math.random()*100) + 1;（Math.random() 返回 [0,1)，乘以 n 后取整得到 [0, n-1] 的整数，再加偏移得到目标区间，这里是 [1,100]）
while(true) + break 实现”直到猜对才退出”的循环

简易计算器#

JDK 14+ 的 switch 表达式箭头语法：case "1" -> System.out.println(input + input2);
用 String c = sc.next(); if (c.equals("n")) break; 控制是否继续

验证码生成#

字符池法：把数字 + 大小写字母拼成一个字符串，每次随机取下标
StringBuffer 拼接（注意：append 返回自身，可链式调用）

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String str = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
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int index = (int)(Math.random() * str.length());
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sb.append(str.charAt(index));

素数查找#

方法拆分：主方法只负责遍历统计，判断逻辑单独抽成 isPrime(int n)（单一职责）
优化点：for (int i = 2; i <= n/2; i++) 只需判断到 n/2，减少一半循环

数组#

成绩统计#

数组默认初始化：double[] scores = new double[8];（默认全为 0.0）
Arrays.sort(scores) 排序后，scores[0] 是最低分，scores[len-1] 是最高分
增强 for 遍历累加求和：for (double score : scores)

斗地主发牌（综合练习）#

方法拆分：initcards() 初始化 54 张牌 → shuffle() 洗牌 → deal() 发牌 → printCards() 展示
嵌套循环生成 52 张普通牌：下标 = 花色索引 * 13 + 牌值索引
取模发牌法：i % 3 == 0/1/2 分给三个玩家，i >= 51 留给底牌
洗牌用经典的交换法：随机下标与当前下标交换

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if (i >= 51)          dipai[i - 51] = cards[i];   // 最后 3 张是底牌
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else if (i % 3 == 0)  player1[i / 3] = cards[i];
3
else if (i % 3 == 1)  player2[i / 3] = cards[i];
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else                  player3[i / 3] = cards[i];

数字华容道（二维数组）#

二维数组：int[][] arraystone = new int[n][n];，用 count++ 顺序填充 1~16
打乱：双重循环内随机选一个位置与本位置交换
增强 for 遍历二维数组（双层）：外层取行，内层取元素

面向对象入门#

类与对象#

游戏角色类：private 属性 + getter/setter 对外暴露 + show() 方法展示信息
封装雏形：属性私有，外部通过 star.setName("追踪者") 赋值

构造器#

无参构造 / 有参构造 / 构造器重载：同名方法通过参数列表区分
构造器特点：方法名 = 类名、无返回值类型、new 时自动执行

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public Student() { }                        // 无参
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public Student(String name, int age) { }    // 有参
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public Student(String name) { }             // 重载

封装#

private 修饰敏感数据（chinese/math），对外只暴露 getter/setter
业务方法放类内部：printallscore() / printavgscore() 直接访问私有字段计算
注意：name 是默认访问权限（同包可见），这是与 private 的对比

this 关键字#

哪个对象调用方法，this 就指向哪个对象
常用于：成员变量名与参数名相同时区分（this.name = name）

静态字段#

静态成员（static）属于类，整个程序只加载一份，所有对象共享
实例成员属于对象，每个对象各有一份
演示：s1.name、s2.name 指向同一份静态数据，改一个全变

成员类型	归属	内存	访问方式
静态（static）	类	只加载一份，共享	`类名.成员` 推荐
实例	对象	每对象一份	`对象.成员`

静态方法与工具类设计#

静态方法只能访问静态成员（不能直接用 this/实例变量）；实例方法可以访问静态成员
判断口诀：方法只需做功能、不需要访问对象数据 → 设计成静态方法；必须依赖对象数据 → 实例方法
工具类设计套路（以验证码工具为例）：

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public class VerifyCodeUtil {
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    private VerifyCodeUtil() {                     // 1. 私有构造器，禁止 new
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        throw new RuntimeException("不能创建对象");
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    }
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    public static String getYanzhengma(int n) {    // 2. 全部静态方法
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        // ...字符池随机取 n 位
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    }
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}

调用方式：VerifyCodeUtil.getYanzhengma(4)，登录、注册等不同界面复用同一个工具类

综合案例：数据类与操作类分离#

数据类 + 操作类分离：Movie 只存数据（id/name/type/actor），MovieOperator 负责业务（打印全部、按 id 查询）
构造器注入数据：new MovieOperator(movies) 把电影数组传进操作类

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Movie[] movies = new Movie[6];
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movies[0] = new Movie(1, "唐顿庄园", "动作", "罗宾·怀特");
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MovieOperator operator = new MovieOperator(movies);
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operator.printAllMovies();
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operator.searchMovieById();

ArrayList 实战补充#

练习环节处理的都是定长数组，ArrayList 的实际上手感来自一个控制台博客项目：有了 ArrayList，动态增删再也不用操心数组长度。

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// 1. 创建
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ArrayList<Article> articles = new ArrayList<>();
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// 2. 新增
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articles.add(article);                 // 自动扩容，不用管长度
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// 3. 删除（按下标）
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articles.remove(i);                    // i 之后元素自动前移
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// 4. 遍历
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for (Article a : articles) { ... }     // 增强 for 同数组一样用
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// 5. 搜索：contains 判断子串
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article.getTitle().contains(keyword);  // 标题含关键词
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// 6. 大小
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articles.size();                       // 代替数组的 length

和数组的区别（记忆口诀）：

维度	数组	ArrayList
长度	固定，`new` 时定死	动态，自动扩容
长度访问	`.length`（属性）	`.size()`（方法）
取值	`arr[i]`	`.get(i)`
删除	无，只能靠下标覆盖	`.remove(i)` 自动前移
用途	长度固定的场景	增删频繁的 CRUD

实战教训：

工具类 ScannerUtil 里 nextInt() 后要 nextLine() 吃掉换行，否则会跳过下一次输入（菜单循环里的经典坑）
ArticleRepository 用自增 id（nextId++）保证唯一，不用手动传——这就是数据库自增主键的雏形

博客项目实战复盘：控制台版后端的骨架#

一个控制台版的博客后端练习把当天知识点串了起来——这套控制台版就是未来博客后端的骨架，下面的架构与设计决策，正式搭博客时会直接用上。

分层架构#

层	类	职责	未来对应
实体	`entity/Article`	数据类：字段 + 读写方法	加 `@Entity` / Lombok `@Data`
数据层	`repository/ArticleRepository`	ArrayList 存取 + id 自增	换成 MyBatis / JPA
业务层	`service/ArticleService`	业务动作 + 输入输出	加 `@Service`
工具类	`util/ScannerUtil`	统一输入入口	保留（工具类思想通用）
入口	`BlogApplication`	组装 + 主循环	换成 Controller + Vue

关键设计决策#

id 自增由数据层统一维护（nextId++）——调用者不用管，天然唯一。这就是数据库”自增主键”的雏形
封装 = private + 约定：setId 保留，但约定只有数据层能调用。真实项目（JPA/Lombok）实体 id 就是这么干的——不是”删 setter”，而是”约定谁该用它”
返回副本保护内部集合：findAll() 返回 new ArrayList<>(articles)，防止外部拿到内部集合后绕过 save() 直接改——这是对”破坏封装”的防护
引用语义：集合里存的是对象引用，update 用 setter 改字段即持久化，不需要再 save；save 只给新文章用
返回值设计：deleteById 返回被删的文章而不是 boolean——调用方能给出”已删除《xxx》“的人情味提示
Scanner 共享 + 只在退出时关闭：private static final Scanner 类级一份；close 收进 exit()，不散落各方法

踩坑清单#

坑	表现	正确做法
用 `static` 存 id	所有文章 id 一样（static 共享，后写覆盖先写）	每个对象各一份 → 实例字段
用 `assert` 检查 null	默认不生效（要加 `-ea` 才开），拦不住	用 `if (x == null) return;`
null 分支忘了 return	打印提示后继续 `getTitle()` → NPE 崩溃	找不到就 return 结束方法
`Scanner.close()` 散落各方法	关一次后 `System.in` 就废，后面全读不到	只在程序退出时关（exit）
update 里再调 save	文章被重新分配 id 并 add 两次（重复出现）	改引用即持久化，别重复 save

收获：数据类 + 操作类分离的实战版#

service 里没有任何”数据怎么存”的代码，全是业务动作——数据细节被 Repository 挡住了
这套分层直觉，就是 Spring 里 Controller / Service / Mapper 分层的雏形

音乐

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