Java基础知识篇02——Java基本语法

2024-03-15 18:08 由白夜的白发表于 #后端开发

一、数据类型

定义：

就是用了保存数据的一个类型，一种数据类型，只能保存该类型数据值

作用：

只有了解数据类型，才能选择合适的类型存放数据，才能更好的利用计算机硬件资源(内存和硬盘等)。
不同的数据类型存放数据大小是不同的。
数据类型的使用方式就是用来声明一个变量，装数据的。

常用的整数类型是 int 和 long，byte 和 short 基本不用，常用的小数类型是 double，float 基本不用，因为 double 是不精确的，在实际开发中表示精确的小数我们使用 BigDecimal 类。

计算机存储数据：存储在硬盘【磁盘】，硬盘中的方式都是用的二进制数据的方式进行存储 01010101010101010101010101010101

计算机底层本质存储的数据形式就是二进制数据:例如 0101010101010101

1.1、基本数据类型

1.1.1、整型：

整数类型包含：byte、short、int、long

整数的默认类型为：int

为什么需要整数有四种类型？

因为不同的数据类型,占用的内存空间不一样，能够存储的值范围也就不一样

注意事项：

byte的范围大小 [-128,127]
long赋值时，因为整数默认是int类型，要转换为long类型的值，后面加上l或L【建议写大写L】
如果超过了long的范围，用BigInteger的类来存放其值【后面学习】
同一个整数可以使用不同的进制表示

1.1.2、浮点型：

浮点数类型包括：float、double

浮点数默认类型为：double

浮点数可以理解位表示的小数;

注意事项：

直接赋值给float类型，需要加上F或f,因为默认类型都为double。
精度损失，如double d = 1.0 表示的是无限接近于1.0的一个小数，而不是真正的1.0。如果需要精确的表示一个小数，可以使用后面学到的BigDecimal。
单精度双精度区别：

3.1对于单精度浮点数，运行速度相比double更快，占内存更小，

3.2但是当数值非常大或者非常小的时候会变得不精确。

3.3双精度比单精度表示的位数大精确的位数多,简单地说, float表示的小数点位数少。

3.4最近几天建议用double类型，而实际开发用BigDecimal类型表示小数。

1.1.3、字符类型：

单引号引起来的一个符号就是字符数据。例如：'a'

使用方式：

'a'、’1’、’好’等最常用。
使用一个数字表示字符，参考下图中ASCII码表[字符编码]。关于ASCII码表请百度了解。

char c = 65;// 表示 ‘A’这个字符
//16进制表示一个字符
char c = '\u0041';// 十六进制的0041，是十进制的65，在字符集中对应的是A字符

特殊字符使用

\r 表示回车符；

\n 表示换行符；

\t 表示相当于Table键制表符，；

\b表示退格键，相当于Back Space键；

\’表示单引号；

\” 表示双引号；

\ 表示一个斜杠\。

注意：因为系统差异性，在不同的系统中，有时候\r起作用，有时候\n起作用。所以，一般建议：\r\n 连用，这样可以在任意系统中都可以换行。

1.1.4、布尔类型

只有两个值：true、false，不能使用：0和1表示。

位数占1位

1.2、引用数据类型

除了基本类型以外，几乎所有的其他类型都是引用类型。

如：java自带的类、我们自定义的类、接口、枚举、数组等都属于引用数据类型。

类 class2
接口 interface
枚举 enum
抽象类 abstract class
数组数据类型[]

String 类是java中一种自带的引用数据类型，表示字符串数据。

//使用双引号 包含字符内容。
String  s = "你好";
System.out.println(s);// 你好

二、基础语法和变量

2.1、基础语法

命名规范：

一般不建议使用$ 及下划线_作为起始符号
见名知意：一般来说都是取一些有意义的单词。例如，age表示年龄
类名首字母必须大驼峰。大驼峰：首字母大写，后面每个单词首字母大写。

例如：用户管理类 : UserManagement 大驼峰
方法名、变量名小驼峰。小驼峰：首字母小写，后面每个单词首字母大写

用户名(成员)变量 : userName 小驼峰

获取用户名方法 : getUserName() 小驼峰
不要以java中关键字、保留字、jdk中存在的类命名

注释：

单行注释： 语法：// 
一般写在main（或者其他）方法内部

多行注释： 语法：/* */
可以注释多行内容，一般写在main方法中，用来写解题思路

多行注释： 语法：/** */
这是文档注释，写在方法、类、成员变量上面

2.2、变量

概念：

就是一个盒子（容器），用来装数据的。同一时间只能装一个数据。

变量是内存中的一个存储区域，该区域有自己的名称（变量名）和类型（数据类型），Java中每个变量必须先声明，后使用，该区域的数据可以在同一类型范围内不断变化

(变量可以理解为装某种类型数据的容器，容器可以重复使用)

声明变量：

int age;// 声明一个int类型的变量age(年龄) 
//数据类型 变量名1 = 值1, 变量名2 = 值2, 变量名3 = 值3...;// 值和变量的类型必须相同
int age, age2, age3;	
//或者
int age = 1, age2 = 2, age3 = 3;

变量赋值：

//语法：变量名 = 值; =右边的值，赋值给 =左边的变量。注意：必须保证值和变量的数据类型一致
age = 23;// 将23赋值给变量age。注意：必须保证值23和变量age的数据类型一致

eg:

public class _02Var {
	public static void main(String[] args) {
	// ==================  int类型变量使用  =========================
		
	// 1. 声明变量，语法：数据类型 变量名;  例如：int age;
	int score;// 声明一个int类型变量score
	// 2. 变量赋值，语法：变量名 = 值
	score = 0;// 将int类型的值0通过=赋值给=左边的变量score	
	// 直接打印输出变量score
	System.out.println(score);	
	// 做运算（+，-，*，/....） score + 1
	score = score + 1;
	System.out.println(score);// 1	
	// 赋值给另外的变量
	int score2 = score;
	System.out.println(score2+","+score);// 1
	System.out.println(score);// 1
		
	// ========	String 字符串类型（引用类型）	最常用【掌握】=========================
	// 1 声明变量同时赋值，语法：数据类型 变量名 = 值;	
	String str = "abc";
	// 2. 变量取值：		语法：变量名;
	System.out.println(str);
	// +在字符串中表示连接符号，也就是拼接符号
	str = str + "123";// 将String变量str中值abc取出来，然后通过+号拼接 123，重新赋值给 str
	// 重新打印str
	System.out.println(str);// abc123
	// +在字符串出现之前，表示加法运算，字符串之后表示拼接符号
	System.out.println(1 + 2 + "ab" + 1 + 2);// 3ab12
}

注意事项：

此处的数据类型可以是Java中支持的所有的数据类型！
数据类型限定了变量可以存值的类型
赋值使用的 = 号，从右往左赋值
规范写法：= 两边都加上一个空格
变量一旦定义好了，可以反复使用
变量只可以存一个值，下次存值会覆盖上一次的值

三、数据类型的转换

定义：

将数据从一种格式或结构转换为另一种格式或结构的过程

作用

节约内存空间 byte short int long
将一些类型转换为项目所需要的类型

3.1、自动隐式转换

定义：

将小的数据类型转换大的数据类型

注意事项

在Java中，boolean类型与所有其他7种类型都不能进行转换。
其他 7种数据类型，它们之间都可以进行转换，但是可能会存在精度损失或者其他一些变化。
byte -> short -> int -> long-> float-> double

char -> int -> long-> float-> double

byte与char 不能自动转换

char与short不能自动转换

由于小数(浮点数) 的存储方式，结构和整数不一样，所以，float哪怕是4个字节、

long是8个字节，表示范围也大于long类型。知道就好无须深入研究。

eg:

//1.
short s = 10;
int num = 20;
int n = num + s;
System.out.println(n);
//2.
int  num = 10;
double b = 10.01;
double  c = num + b;
System.out.println(c);
//3.char类型向更高长度类型（例如整型）转换时，会转换为对应的ASCII码值，再做其他类型的自动转换
char  c = 'A';
int num = 10;
int a = c + num;
System.out.println(a);
//4.特例：只看类型，不看值
/ 示例1:
int a = 129;
byte b = (byte)a;// 编译器只看容器不看值
System.out.println(b);// 结果为-127
// 示例2:
byte b = 100;// 可以自动转换
float f = 1.3;// 不能自动转换
int a = 2147483647;
a = a + 1;
System.out.println(a);// 结果为-2147483648

3.2、强制转换

定义：

将大数据类型转为小数据类型

语法：

小数据类型变量名 = (小数据类型)大类型值/大类型变量名

注意事项

高转低会导致精度丢失,有数据的溢出风险。溢出的时候，会以二进制进位。
实际开发中:应该要知道被强制转换的数据,是在一个已知的范围。
当int类型的具体的值，向byte、short、char类型转换的时候，值只要在其表示范围内，都会隐式转换。
编译只看类型不看值

eg：

int i1 = 123;
int i2 = 456;
float f1 = (float)((i1 + i2) * 1.2);// 类型大的转换为类型小的时，要加上强制转换符

short i = 99;
char c = (char)i;
System.out.println(c);  

byte b1 = 1;
byte b2 = 2;
byte b3 = (byte)(b1 + b2); // byte，short，char在计算时首先转换为int，大类型（int）转换为小类型的（byte）时要加强制转换

byte t = 127;// 不报错
int a = 127;
// 需要强制转换才不报错：编译器只看类型，不看值
byte b = (byte)a;
System.out.println(b); // 结果为 127

/**
*	4. 类型转换：(掌握)
  		byte  short（char）  int  long  float（单精度）  double（双精度） (只有数值类型才能相互转换)
  		----------------从左到右精度越来越高-------------------->
  1. 小转大，都是可以隐式转换  （从左到右） 
  2. 大转小，必须强制转换  （从右到左）	强制转换有数据的溢出风险。溢出的时候，会以二进制进位
  	强制转换语法：
  		小的数据类型 小的变量 = (小的数据类型)大的变量/值;		    		
  	当int类型的具体的值，向byte、short、char类型转换的时候，值只要在其表示范围内，都会隐式转换	  
 */
public class _03TypeChange {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 小转大，都是可以隐式转换  （从左到右）
        byte byt = 1;// 声明一个byte类型变量byt 赋值1
        short s = byt;// 声明一个short类型变量s 赋值一个byte类型变量byt
        int i = s;// 声明一个int类型变量i 赋值一个short类型变量s
        long lon = i;// 声明一个long类型变量lon 赋值一个int类型变量i
        float f = lon;// 声明一个float类型变量f 赋值一个long类型变量lon
        double doub = f;// 声明一个double类型变量doub 赋值一个float类型变量f	
        // 2. 大转小，必须强制转换  （从右到左）	强制转换有数据的溢出风险。溢出的时候，会以二进制进位
        // 强制转换语法：小的数据类型 小的变量 = (小的数据类型)大的变量/值;
        float f2 = (float)doub;// 声明一个float类型变量f2,赋值为一个强制转换的double类型变量 doub
        long lon2 = (long)f2;
        byte byt2 = (byte)128;// 128是int类型，强制转换有可能发生溢出，溢出时会以二进制进位
        System.out.println(byt2);// -128
        int a = 1;
    //	byte byt3 = a;// 报错，int类型a值是1，因为在编译期程序只看右边的数据类型，而不看变量中的值
        byte byt4 = 1;// 不报错
    }
}

4.3、表达式示例

四、运算符

4.1、算术运算符

算数运算（Arithmetic Operation）

+ ：加号。只有String字符串参与的加法运算，才有拼接功能，在String之前，表示加法运算，之后，才表示连接

-：减号。

*****：乘号。

/：除号。不能除0

%：模（也叫取余）相当于求余数。例如：10 % 3 ,表示求10除3的余数，结果是1

作用：1. 求余数 2. 找一个数的倍数 3. 可以拆分一个多位的数字

eg：

public class _05ArithmeticOperation {
	public static void main(String[] args) {
        System.out.println("============= 除法 / ==============");
        System.out.println(10 / 1);// 10
        System.out.println(10 / 2);// 5
        System.out.println(10 / 3);// 3
        System.out.println(10 / 4);// 2
        System.out.println(10 / 5);// 2
        System.out.println(10 / 6);// 1
        System.out.println(10 / 7);// 1
        System.out.println(10 / 8);// 1
        System.out.println(10 / 9);// 1
        System.out.println(10 / 10);// 1
        System.out.println(10 / 11);// 0
    	//System.out.println(10 / 0);// ArithmeticException算术异常		
		System.out.println("============= 特殊情况 ==============");	
        /*
         * 特殊情况：【了解】
             1) 10/3 =3； 
             2) 10.0/3=3.33333…
             3) 0/0
             4) 0.0/0.0  
             结果是NaN ,任何的NaN都不等于自己（面试题）not a number不是一个数字
             5) 1.0/0.0   结果：Infinity,表示无穷大
         */
        System.out.println(10.0 / 3); 
        System.out.println(0.0 / 0.0);// NaN
        System.out.println(1.0 / 0.0);// Infinity表示无穷大
        System.out.println("============== % 模（取余） ==============");
        System.out.println(10 % 1);// 0
        System.out.println(10 % 2);// 0
        System.out.println(10 % 3);// 1
        System.out.println(10 % 4);// 2
        System.out.println(10 % 5);// 0
        System.out.println(10 % 6);// 4
        System.out.println(10 % 7);// 3
        System.out.println(10 % 8);// 2
        System.out.println(10 % 9);// 1
        System.out.println(10 % 10);// 0
        System.out.println(10 % 11);// 10
    	//System.out.println(10 % 0);// ArithmeticException算术异常
        // 请求出个十百位的值  / % 
        int a = 127;
        // 求个位 
        int ge = a % 10;
        // 求十位 
        int shi = a / 10 % 10;
        // 求百位 
        int bai = a / 100;
        System.out.println(ge + " : " + shi + " : " + bai);
	}
}

4.2、自增自减运算符

++(加加)、--(减减)

注意事项：

自增自减只能够用于变量，不能用于常量
自增自减运算的优先级比其他算术运算符高
一般用在循环语句中

使用要点：

把整个表达式看成是一个整体。
++i 表示运算完再赋值，i++ 表示先赋值再运算

eg：

int i = 3;
        int a1 = i++ + i++ + i++;
        //i++=3 i=4 i++=4 i=5    i++=5 i=6 计算过程
        int b1 = ++i + ++i + ++i;
        //++i=7 i=7  ++i=8 i=8   ++i=9 i=9
        System.out.println("i = " + i); // 9
        System.out.println("a1 = " + a1); // 12
        System.out.println("b1 = " + b1); // 24

        int a2 = 1;
        int b2 = 2;
        // a++: 先赋值再自增	++a:先自增再赋值
        int c1 = a2++ + ++a2 + b2--;
        // a2++=1 a2=2  ++a2=3 a2=3 b2--=2 b2=1 c1=1+3+2
        int d1 = c1++ + c1-- + a2++ + ++b2;
        //  c1++=6 c1=7 c1--=7 c1=6 a2++=3 a2=4 ++ba=2 b2=2
        // a = ? b = ? c = ? d = ?
        System.out.println("a = " + a2);//4
        System.out.println("b = " + b2);//2
        System.out.println("c = " + c1);//6
        System.out.println("d = " + d1);//18

4.3、复合赋值运算符

赋值运算（Assignment Operation）：是优先级最低的一种运算，等 = 后边的所有运算完毕后，才执行赋值运算。

+=(加等)、-=(减等)、=(乘等)、/=(除等)、=*(等于)

语法：

//+= 累加
int a = 5;
a += 5 => a = a+5

注意事项：

从右到左，把符号右边的值赋值到左边的变量中
上面符号看成是一个整体：例如 += 看成是一个符号，不要看成两个。
赋值运算有强制转换功能，可以避免类型提升.会有溢出风险

int i= 3;
i += 2;// 表示把2 累加到变量 i 中
i -= 1;
// 特例
short s = 3;
s += 2;		// 存在隐式转换
short s = 3;
s = s + 2;	// 报错，因为结果值是int，int不能自动转换为short
public class _08AssignmentOperation {
	public static void main(String[] args) {
        int a = 1;
        a += 5;// 表示将变量a的值累加上5，相当于a = (int)(a + 5);
        System.out.println(a);// 6 

        byte b = 127;
        b += 1;// b += 1相当于 ： b = (byte)(b + 1);
        System.out.println(b);// -128
    	//	b = b + 1;// 报错， b + 1表达式结果是int类型
        a += 1 + 3 + 5;// 会先计算 += 右边所有的运算，再执行 += 赋值运算
        System.out.println(a);
    }
}

4.4、比较运算符

**比较运算 **(Compare Operation) ：结果一定是 boolean 类型

<(小于)、>(大于)、<=(小于等于)、>=(大于等于)

==(等等于)，比较基本类型，比较的是值是否相等；比较引用类型，比较的是值并且地址是否相等
!=(不等于)，比较基本类型，比较的是值是否不相等；比较引用类型，比较的是值并且地址是否不相等

4.5、三目运算符

语法：
x ? y : z
描述：
x 一般为一个关系表达式。
如果 x 的值为 true，那么就取 y 的值否则就取 z 的值。
eg：

bool resuilt=5>3？true：flase

注意点：
凡使用if else的判断，可以考虑使用三元表示式；y 的结果类型必须跟 z 的结果类型一致，并且也要跟整个三元表达式的结果类型一致

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