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java讲义(清华郑莉)第一章


第一章 Java 语言基础知识
1.1 Java 语言与面向对象程序设计 1、面向对象的程序设计思想 2、Java 语言特点 ? 面向对象 ? 安全性 ? 操作平台无关性 ? 多线程 ? 内存管理 3、Java 类库 1.2 Java5 和 Java6 的新特色(教学用 Java6) 注意一下 Java 的版本问题 J2EE J2SE J2ME 1.3 Java 程序 1、开发环境搭建 1)JDK 6 ? 安装软件 ? 设置环境变量 path= e:\jdk classpath=.;e:\jdk\lib\dt.jar;e:\jdk\lib\tools.jar 注意:红色字体标出的是 jdk 安装路径 2)集成开发环境介绍 NetBeans Eclipse 2、一个简单的 java 程序 源文件(*.java)? 类文件(*.class) 例 1.1:
public class Test { public static void main (String args[]){ System.out.println("hello"); } } 注意:在两种环境下都运行一下该程序

3、java 程序分类 ? Application:运行在客户端的 java 程序,主类必须要有一个方法 main() ? Applet:运行于支持 java 的 web 浏览器中,不包含 main()方法 ? 例 1.2: (书 4 例题 1.2)
import java.awt.Graphics; import javax.swing.JApplet; public class MyApplet extends JApplet{ public void paint(Graphics g){ super.paint(g); g.drawString("hello", 25, 25); }

}

1.4 基本数据类型与表达式 1、变量和常量 int i; final int PRICE=34; 2、基本数据类型 注意一个数据封装类的概念 3、运算符 4、类型转换 隐式转换 显示转换(强制转换) 1.5-1.6 数组 1、数组的声明 2、数组的创建 3、数组元素的初始化 4、二维数组 第二章 类和对象的基本概念 2.1 面向对象程序设计方法概述 ? 抽象 ? 封装 ? 继承 ? 多态 2.2 类和对象 一、类定义 1、定义格式 2、类的两类成员要素 ? 成员域 [修饰词]类型 变量名或带初始化的变量名列表 ? 成员方法 [修饰词]返回类型 方法名(参数) {方法体} 注意:方法返回类型可以是普通类型,也可以是引用类型,如类名 举例: Class Car{ int speed; double high; String type; int getSpeed(){System.out.println(speed);} } 3、对象的创建 1)对象声明 2)对象实例化(创建) 3)对象的初始化(构造方法) 二、static 1、数据成员变量 1)定义格式:[public|private|protected] [static] [final] [transient] [volatile]变量类型 变量名 2)实例变量和类变量 总结:区别非静态变量(实例变量) 。类变量一般通过类名访问。不同对象的实例变量被分配到不同的内存空间,

而如果类中存在类变量,那么所有对象共享类变量 2、方法 1)定义格式 2)实例方法和类方法 总结区别: ? 类方法通过类名访问。 ? 类方法只能访问类变量,调用其他类方法 ? 因为静态方法隶属于类所对应的所有对象,所以不能有 this.成员方法(参数) 三、包 1、包的概念 2、包名 gxu.computer.wang 3、定义包 4、引入包 四、类的访问控 class A{ } public 无修饰符 五、类成员的访问控制 1、各访问控制权限 1) public 2) private 3) protected 4) 缺省的 class A{ public int x; private int y; protected int z; int t; } 2、get 和 set 方法 当变量访问权限为 private 时使用 class Student{ private int sno; private String sname; public void setSno(int i){sno=i;} public void setSname(String name){sname=name;} public int getSno(){return sno;} public String getSname(){return sname;} } public class Test{ public static void main(String args[]){ Student stu=new Student(); stu.setSno(1); stu.setSname("zhangsan");

System.out.println(stu.getSno()); } } 六、this 的使用 class Student{ private int sno; private String sname; public void setSno(int sno){this.sno=sno;} public void setSname(String sname){this.sname=sname;} public int getSno(){return sno;} public String getSname(){return sname;} } public class Test{ public static void main(String args[]){ Student stu=new Student(); stu.setSno(1); stu.setSname("zhangsan"); System.out.println(stu.getSno()); } } 七、对象初始化和回收 1、构造方法: 功能给对象的成员变量赋初始值 特点: 1)构造方法的名字和类名同名 2)没有返回值 3)创建对象的时候系统自动调用 4)要不就不定义构造方法,如果要定义,至少两个,其中一个是无参的构造方法 class Student{ private int sno; private String sname; public Student(int sno,String sname){ this.sno=sno; this.sname=sname; } public Student(){} public void show(){ System.out.println("sno="+sno+",sname="+sname); } } public class Test{ public static void main(String args[]){ Student stu=new Student(1,"zhangsan"); Student stu1=new Student(); stu.show(); } }

class Student{ private int sno; private String sname; public Student(int sno,String sname){ this.sno=sno; this.sname=sname; } public Student(){} public void show(){ System.out.println("sno="+sno+",sname="+sname); } } public class Test{ public static void main(String args[]){ Student stu=new Student(1,"zhangsan"); Student stu1=new Student(); stu.show(); } } 2、内存回收技术 2.4 枚举类型 2.5 综合实例 Object toString() 第三章 类的方法 3.1 方法的控制流程 因为 java 语言的流程控制语句与 c 语言基本一致,所以教学中主要通过例题讲解复习一下各种语句的使用格式 和注意事项。 1、if 语句和 switch 语句 if(a>0)b=1; if(a>b){max=a;} else {max=b;} 注意:当 if 有嵌套的时候,if 和 else 配对 if(a=0)b=0; else if(a>0)b=1; else b=1; switch 语句格式 switch(i){ case 条件 1:….. break; case 条件 2:…..break; case 条件 3:…..break; … [default:…] } 例题 1:输入一个年份判断是否闰年 例题 2:输入三个整数,求最大值

例题 3: 计算每个月的天数(分别使用 if 语句和 switch 语句) 例题 4:已知一个学生的分数,给出等级 2、循环语句 for while(){ } do{ }while() 注意 while 和 do-while 语句的区别 例题 1:计算 1+2+3+…+10(用三种循环实现) 例题 2:打印九九乘法表 例题 3:计算存款收益 3、break 语句和 continue 语句 和标号配合起来用 书上例题 3-7 到 3-12 3.2 异常处理 一、基本概念 1、异常的概念 2、Java 处理错误的方法 3、错误的分类 二、异常处理代码编写 1、例题 1:书上 90 页例题 3-13,先熟悉一下异常产生的情况。 注意该例题是非检查型异常,如果是检查型异常 2、异常处理语句(补充) 对于检查型异常,Java 强迫程序必须进行处理。处理方法有两种: ? 声明抛出异常:不在当前方法内处理异常,而是把异常抛出到调用方法中 ? 捕获异常:使用 try{}catch(){}块,捕获到所发生的异常,并进行相应的处理 1)声明抛出异常:throw 和 throws 2)捕获异常 try……catch 语句 、finally 语句 3.3 方法的重载: 同一个类中,同名不同参 第四章 类的重用 4.1 继承 1、什么是继承 2、继承的语法 class A extends B{ }//B 是父类,A 是子类 举例: class People{ String color="white"; int money=1000; } class Student extends People{ String color="blue"; int dollar=500;

} class Employee extends People{ } 注意: 1) 单继承 2) private 型变量不能继承。例题 4.3 3、隐藏和覆盖 1)成员变量的隐藏 class Father{ int a=3; } class Son extends Father{ int a=5; public void f(){ System.out.println(super.a); System.out.println(a); } } 2) 方法的覆盖(方法重写) class Father{ int a=3; public void f(){System.out.println("我是父亲");} } class Son extends Father{ int a=5; public void f(){System.out.println("我是儿子");} public void show(){super.f();} } public class Test{ public static void main(String args[]){ Father father=new Father(); father.f(); Son son=new Son(); son.f(); } } 3) 多态 class Father{ int a=3; public void f(){System.out.println("我是父亲");} } class Son extends Father{ int a=5; public void f(){System.out.println("我是儿子");} } public class Test{ public static void main(String args[]){ Father object=new Son(); object.f();

} } 运行结果: 我是儿子 例子: class A{ int a=3; public void f(){System.out.println("我是父亲");} } class B1 extends Father{ int a=5; public void f(){System.out.println("我是儿子 1");} } class B2 extends Father{ int a=5; public void f(){System.out.println("我是儿子 2");} } class B3 extends Father{ int a=5; public void f(){System.out.println("我是儿子 3");} } public class Test{ public static void main(String args[]){ Father object=new B1(); object.f(); object=new B2(); object.f(); object=new B3(); object.f(); } } 4、继承关系下的构造方法 注意:构造方法不能继承,但是子类可以调用父类的构造方法,好的习惯 就是:继承来的变量交给父类构造方法去初始化,子类自己的变量在自己 的构造方法里面初始化 例题: class Father{ int a; public Father(){System.out.println("我是父类无参的构造方法");} public Father(int a){ System.out.println("我是父类有参的构造方法,参数 a="+a); } } class Son extends Father{ int b; public Son(int a,int b){ super(a); System.out.println("我是子类有参的构造方法,参数 b="+b); }

public Son(){ System.out.println("我是子类无参的构造方法"); } } public class Test{ public static void main(String args[]){ Son son=new Son(4,6); Son son1=new Son(); } } 运行结果:
我是父类有参的构造方法,参数a=4 我是子类有参的构造方法,参数b=6 我是父类无参的构造方法 我是子类无参的构造方法 4.2 Object 类 1、Object 祖先 2、toString()方法 3、equals()方法 1)同一和相等 class A{ int x; int y; public A(int x,int y){ this.x=x; this.y=y; } } A a1=new A(3,4); A a2=new A(3,4); //a1 和 a2 是相等 A a1=new A(3,4); A a2=a1; //a1 和 a2 是同一 注意:Object 类中的 equals()方法是判断两个对象是否同一

a.equals(b); 如果我们就像用 equals()方法相等,那你该写这个方法 例题: String str1=”hello”; String str2=”hello”; if(str1.equals(str2)){…} else{…} 注意:String 类中已经对继承来的 equals 方法改写过,改称比较相等 if(str1==str2){…}//两个对象之间用==比较的是同一 else{…}

4.3 终结类和终结方法
1、终结类 类名前面加一个单词 final class A{ } class B extends A{ } final class C extends B{ } 说明:C 不能再派生子类,叫终结类 2、终结方法 class A{ public final void f(){...}//终结方法,不能进行改写 } class B extends A{ public void f(){...}//出错 }

4.6 类的组合
1、类的组合的概念:Java 中的类可以由其他类的对象作为成员 2、组合的语法 例题:一条线段由两个点组成 class Point{ private int x; private int y; public void setX(int x){this.x=x;} public void setY(int y){this.y=y;} public int getX(){return x;} public int getY(){return y;} public Point(int x,int y){ this.x=x; this.y=y; } } class Line{ Point p1,p2; public Line(Point a,Point b){ this.p1=a; this.p2=b; } public Line(Point a, Point b) { p1 = new Point(a.GetX(),a.GetY()); p2 = new Point(b.GetX(),b.GetY());

} public double Length() { return Math.sqrt(Math.pow(p2.GetX()-p1.GetX(),2) + Math.pow(p2.GetY()-p1.GetY(),2)); } } public class Test{ public static void main(){ Point a=new Point(3,4); Point b=new Point(9,12); Line line=new Line(a,b); } } 3、组合与继承的区别 组合:包含关系 继承:属于关系 4、组合与继承的结合 书 P129 例题 4.19

4.7 包的应用
Java 提供包来管理类名空间,解决同名类的冲突问题。 一般不要求同一个包中的类有明确的相互关系。但是由于同一包中的类在默认情况下可以互相访问, ,所以 通常把需要在一起工作的类放在一个包里。 Java 基础类库(JFC,也称为应用程序编程接口 API)概述 1、 语言包 java.lang 1)数据类型包裹(封装)类 byte int short long float double char boolean Byte Integer Short Long Float Double Char Boolean ? 从基本数据类型转换为包裹类 double d=3.14; Double object=new Double(d); Double object1=3.14;//自动装箱,jdk1.5 ? 从字符串生成包裹类对象 Integer i=new Integer(“312”); ? 每个包裹类都提供相应的方法将包裹类对象转换回基本数据类型 Integer i=new Integer(“312”); int x= i.intValue(); Double i=new Double(“312”); double x= i.doubleValue(); ? Integer, Float, Double, Byte Short 类提供了能将字符串类性对象直接转换成对应的 int,float,double,byte,short int x=Integer.parseInt(“312”); String str=312+ “” ; 2)String 常量字符串 String str=”hello”: String str=new String(“hello”);

String str; String str=””; 方法: length() charAt(int index) substring(int begin,int end) compareTo(String s) String str=”hello”; str.compareTo(str1); char c[]=new char[10]; String str=new String(c); 3)StringBuffer 变量字符串 length() capacity() insert() append(); 例题 P135 4-20 4)数学类 Math 5)系统运行时类 System.in 6)类操作类 反射机制 2、实用包 java.util 1)日期类 例题 1: import java.text.DateFormat; import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.Calendar; import java.util.Date; import java.util.Locale; /** * 日期时间显示的多种格式类 * 以不同方法实现日期时间的不同显示格式 * @author 逍湘 * QQ:297187963 * E-mail:tylz7758@163.com * @version 1.0 * @time 2007 年 7 月 26 日 上午 10 时 23 分 51 秒 */ public class DateTime { /** * 以字符串格式显示日期时间(Thu Jul 26 10:23:51 CST 2007) * @return datetime */ public String getDatetime_String1(){ String datetime=new Date().toString(); return datetime;

} /** * 以字符串格式显示日期时间(26 Jul 2007 02:23:51 GMT) * @return datetime */ public String getDatetime_String2(){ String datetime=new Date().toGMTString(); return datetime; } /** * 以系统格式显示日期时间(yy-MM-dd 上午 HH:mm) * @return datetime */ public String getDatetime_System(){ DateFormat dt=DateFormat.getInstance(); String datetime=dt.format(new Date()).toString(); return datetime; } /** * 以中国格式显示日期时间(xxxx 年 xx 月 xx 日 下午 xx 时 xx 分 xx 秒) * @return datetime */ public String getDatetime_China(){ DateFormat datetime1=DateFormat.getDateInstance(DateFormat.LONG,Locale.CHINA); DateFormat datetime2=DateFormat.getTimeInstance(DateFormat.LONG,Locale.CHINA); String datetime=datetime1.format(new Date())+" "+datetime2.format(new Date()); return datetime; } /** * 以常用格式显示日期时间(yyyy-MM-dd HH:mm:ss+MILLISECOND) * @return datetime */ public String getDatetime_Standard(){ Calendar now=Calendar.getInstance(); String datetime = now.get(Calendar.YEAR)+"-" + (now.get(Calendar.MONTH)+1)+"-" + now.get(Calendar.DAY_OF_MONTH)+" "+ now.get(Calendar.HOUR)+":"+ now.get(Calendar.MINUTE)+":"+ now.get(Calendar.SECOND)+ now.get(Calendar.MILLISECOND); return datetime; } /**

* 以常用格式显示日期时间(yyyy-MM-dd HH:mm:ss) * @return datetime */ public String getDatetime(){ String datetime =new Date().toLocaleString(); return datetime; } /** * 以简单系统格式显示日期时间(yyyy-MM-dd) * @return */ public String getDatetime_SimpleDateFormat (){ try { SimpleDateFormat f = new java.text.SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd"); String sDate = f.format(new java.util.Date()); java.util.Date dt = f.parse(sDate); java.sql.Date sqlDate = new java.sql.Date(dt.getTime()); String datetime=sqlDate.toString(); return datetime; } catch (Exception ee) { ee.printStackTrace(); return null; } }

/** * 测试 显示结果 * @param args */ public static void main(String[] args) { // TODO 自动生成方法存根 System.out.println("以字符串格式显示日期时间: "+new DateTime().getDatetime_String1()); System.out.println("以字符串格式显示日期时间: "+new DateTime().getDatetime_String2()); System.out.println("以系统格式显示日期时间: "+new DateTime().getDatetime_System()); System.out.println("以中国格式显示日期时间: "+new DateTime().getDatetime_China()); System.out.println("以常用格式显示日期时间: "+new DateTime().getDatetime_Standard()); System.out.println("以常用格式显示日期时间: "+new DateTime().getDatetime()); System.out.println("以简单系统格式显示日期: "+new DateTime().getDatetime_SimpleDateFormat()); } }

例题 2:Date Calendar
import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.Date; public class Test { public static void main(String[] args) {

SimpleDateFormat dateFormat=new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd E");//可以查API,根据 自己的需要显示格式 Date date = new Date(); System.out.println("今天的日期是: "+dateFormat.format(date)); } }

2)集合类 Vector ArrayList 3)StringTokenizer 类:允许用某种标准将字符串分割为单独的子字符串 例 P140 例题 4-22 3、文本包 java.text Format DateFomat SimpleDateFomat 4、自定义包 package gxu.computer.wang; 第五章 接口与多态 5.1 抽象类与接口 一、抽象类 1、语法格式 abstract class A{ public void f1(){……}//非抽象方法 public void f2(){}//非抽象方法 abstract public void f3();//抽象方法 } 注意: 1)抽象类里面一定包含抽象方法,也可以包含非抽象方法 2)抽象类不能实例化 A a=new A();//错误的. 定义一个抽象类的子类,子类要求改写父类所有的抽象方法,它就不是抽象类,就可以创建对象 abstract class A{ public void f1(){……} abstract public void f2(); abstract public void f3(); } class B extends A{ public void f2(){…..} public void f3(){…..} } B b=new B();//对的 2、应用举例
abstract class Shape{ public abstract void area(); } class Circle extends Shape{ int radius; public Circle(int radius){

this.radius=radius; } public void area(){ double area=3.14*radius*radius; System.out.println("circle="+area); } } class Rectangle extends Shape{ int width,height; public Rectangle(int w,int h){ width=w; height=h; } public void area(){ int area=width*height; System.out.println("rectangle="+area); } } public class Test{ public static void main(String args[]){ Circle circle=new Circle(4); circle.area(); Rectangle rectangle=new Rectangle(4,5); rectangle.area(); } }

二、接口 1、语法 interface A{ [abstract] public void f1(); [abstract] public void f2(); } 1) 接口就是一个纯抽象类 2) 解决单继承问题 class A extends B{} class A implements B1,B2,B3{} 3) 接口之间也可以继承 interface A{} interface B extends A{} 4) 接口不能实例化 5)接口里面只能定义如下成员变量:final static int a; 2、应用举例 编程实现一下企鹅 abstract class Birds{ public void eating(); } interface Flying{ public void flying(); }

interface Swimming{ public void swimming(); } interface Talking{ public void talking(); } class Qie extends Birds implements Swimming{ public void eating(){} public void swimming(){} } class MaQue extends Birds implements Flying{ public void eating(){} public void flying(){} } class Parrot extends Birds implements Talking,Flying{ public void eating(){} public void talking(){System.out.println("鹦鹉在讲话");} } class Student implements Talking{ public void talking(){System.out.println("人在讲话");} } 5.2 塑性 1、塑性的概念 Person 对象之间类型转换(继承,实现接口) class Father{} Employee class Son extends Father{} interface A{} class B implements A{} Manger 1) 子类对象可以转换成父类的 2) 类 B 的对象也可以转换成接口 A 3) 塑性成父类或它的接口变量后,还可以回到它所在的类 Employee e=new Manager();//隐式 Manager manager=(Manager)e;// 显式 interface A{} class B implements A{} A a=new B(); B b=(B)a; 2、塑性的应用 3、方法的查找 1)实例方法的查找 如果发生塑性(子类对象转换成父类对象) ,首先现在当前类(子类)中找该方法,如果找到,就调用,如果 找不到,沿着继承树继续向上找 2)类方法 总是在引用变量声明时所属的类型中查找

5.3 多态的概念 1、多态的概念 2、多态的目的 3、绑定的概念 4、多态的应用(第 5.4 节) 书上例题 5.10
abstract class Driver { public Driver( ) { } public abstract void drives(Vehicle v); } class FemaleDriver extends Driver { Vehicle v; public FemaleDriver( ) { } public void drives(Vehicle v) { v.drivedByFemaleDriver(); } } class MaleDriver extends Driver { Vehicle v; public MaleDriver( ) { } public void drives(Vehicle v) { v.drivedByMaleDriver(); } } abstract class Vehicle { private String type; public Vehicle( ) { } public Vehicle(String s) { type = s; } public abstract void drivedByFemaleDriver(); public abstract void drivedByMaleDriver(); } class Bus extends Vehicle { public Bus( ) { } public void drivedByFemaleDriver() { System.out.println("A female driver drives a bus."); } public void drivedByMaleDriver() { System.out.println("A male driver drives a bus."); } } class Car extends Vehicle { public Car( ) { } public void drivedByFemaleDriver() { System.out.println("A Female driver drives a car."); } public void drivedByMaleDriver() { System.out.println("A Male driver drives a car."); } }

public class Test { static public void main(String [ ] args) { Driver a = new FemaleDriver( ); Driver b = new MaleDriver( ); Vehicle x = new Car( ); Vehicle y = new Bus( ); a.drives(x); b.drives(y); } }

第八章 多线程编程 一、线程的概念 1、线程是现代操作系统所提出的一个新概念,也被称做“轻量进程” ,是比传统进程更小,可以并发执行的一段 程序。 2、线程的生命周期 ? 新建状态 ? 可运行状态 ? 运行状态 ? 非运行状态 ? 死亡状态 二、线程的创建 1、Thread 类,例题
class ThreadA extends Thread{ public void run(){ for(int i=1;i<=1000;i++){ System.out.print(i+" "); try{ sleep(500); }catch(Exception e){} } } } class ThreadB extends Thread{ public void run(){ for(int i=1001;i<=2000;i++){ System.out.print(i+" "); try{ sleep(500); }catch(Exception e){} } } } public class Test{ public static void main(String args[]){ ThreadA thread1=new ThreadA(); ThreadB thread2=new ThreadB(); thread1.start(); thread2.start();

} }

2、Runnable 接口 例题 class ThreadA implements Runnable{ public void run(){ for(int i=1;i<=1000;i++){ System.out.print(i+" "); } } } class ThreadB implements Runnable{ public void run(){ for(int i=1001;i<=2000;i++){ System.out.print(i+" "); } } } public class Test{ public static void main(String args[]){ Runnable r1=new ThreadA(); Runnable r2=new ThreadB(); Thread thread1=new Thread(r1); Thread thread2=new Thread(r2); thread1.start(); thread2.start(); } } 三、线程的优先级 1、线程的优先级从 1 到 10,数字越大优先级越高 2、默认优先级为 5 3、可以通过调用 setPriority(int i)设置优先级 四、线程的同步 RunnableApp.java 1、为什么要同步? 一个程序中有多个线程在执行,由于线程速度无法预知,所以对于共享数据的插入,删除和更新等操作,若不适 当调整,所取得的数据有可能不正确。 2、怎样同步。 通过 synchronized 例题 public class TestSync{ public static void main(String args[]){

Target t=new Target(); new ThreadA(t).start(); new ThreadB(t).start(); } } class Target{ String msg="<我是线程要访问的对象>"; public synchronized void show(){ char []msgchars=msg.toCharArray(); for(int i=0;i<msgchars.length;i++){ System.out.print(msgchars[i]); try{ Thread.sleep(1000); }catch(Exception e){ } } } } class ThreadA extends Thread{ Target target; public ThreadA(Target target){ this.target=target; } public void run(){ target.show(); } }

class ThreadB extends Thread{ Target target; public ThreadB(Target target){ this.target=target; } public void run(){ target.show(); } } 五、线程通信 notify() wait()
class Target{ public void show1(){ for(int i=0;i<26;i++){ System.out.print((char)('A'+i)); try{notify();wait();} catch(Exception e){}

} } public void show2(){ for(int i=0;i<26;i++){ System.out.print((char)('a'+i)); try{notify();wait();} catch(Exception e){} } } } class ThreadA extends Thread{ Target t; public ThreadA(Target t){ this.t=t; } public void run(){ synchronized(t){ t.show1();} } } class ThreadB extends Thread{ Target t; public ThreadB(Target t){ this.t=t; } public void run(){ synchronized(t){ t.show2();} } } public class Test{ public static void main(String args[]){ Target t=new Target(); new ThreadA(t).start(); new ThreadB(t).start(); } } 六、线程死锁

实验作业 1、 用字节流完成图片文件的复制,要求考虑减少 I/O 访问次数 2、 用字符流完成文本文件的复制,要求使用带缓冲区的字符流。


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