- 变量
- JAVA基本类型
- 运算符和表达式-1
1. 变量
1.1. 什么是变量
在日常生活中，人们会用到大量数据，像去ATM机取款，首先，需要插入银行卡，这个过程其实就是ATM机的系统在获取银行卡号这个数据，而后，输入密码，这个过程也是在获取数据，也就是密码。在后续进行的业务处理中，像存钱、取钱、转帐汇款等等，银行卡号和密码会被反复的、频繁的使用， 那就需要一个存储这些数据的地方。
在软件系统中，是将数据存储在内存之中的，而对内存中的数据的引用就是变量，可以理解为变量就是内存中数据的代词。
简单说， 变量就是指代在内存中开辟的存储空间，用于存放运算过程中需要用到的数据。代码如下所示：
int a = 5; int b = 6; int c = a + b;
如上代码中，变量a、b、c指代内存中三块用于存储整数的存储空间，分别用于存储两个整数及这两个整数之和，int意为整数数据类型，后续课程会详细介绍。
对于变量，我们需要关注如下几个方面：
- 变量的声明：用特定语法声明一个变量，让运行环境为其分配空间。
- 变量的命名：需要有个见名知意的名字，而且要符合Java语言规范。
- 变量的初始化：变量声明后，要为其赋一个确定的初值后再使用。
- 变量的访问：可以对变量中的数据进行存取、操作，但必须和其类型匹配。
1.2. 变量的声明
1.2.1. 变量的声明
当需要使用一个变量时，必须对该变量进行声明，变量的声明包含两点：变量名和数据类型，代码如下所示：
int a
上面的代码中，int为变量的数据类型，a为变量的名称，当声明如上语句时，JVM会为该变量在内存中开辟存储空间，不同的变量类型决定了存储空间的结构（后面详细介绍）。
1.2.2. 未经声明的变量不能使用
Java语言语法规定，变量使用之前必须声明，否则会有编译错误。代码如下所示：
public static void main(String[] args) { a = 1; // 编译错误，变量没有声明 int score = 0； scord = 100； // 编译错误 System.out.println(score); }
从上面的代码中，可以看到出现了两个编译错误，编译错误即为javac过程出现的错误，主要是由于语法问题导致的。第一个错误，a =1，是因为该变量没有声明。第二个错误，scord=100，是因为前面声明的为score，编译器并未找到scord变量，该错误是因为拼写错误造成的。
1.2.3. 一条语句中声明多个同类型变量
如果多个变量的类型一样，可以在一条语句中声明，中间使用逗号分隔， 代码如下所示：
public static void main(String[] args) { int a=1, b=2; int c, d=3; }
从上面的代码中，可以看到，第一条语句，声明了两个整型变量，分别赋值为1和2，中间使用逗号分隔，最后以；号结尾。第二条语句，声明了两个整型变量，c没有赋初始值，d赋初值为3。
1.3. 变量的命名
1.3.1. 命名需要符合标识符语法要求
在java语言中，对于变量、常量、方法、类、包等等都有名字，将这些名字统一称之为java标识符，标识符的命名规则如下列表所示：
- 可以由字母、数字、“_”或“$”符组成，但是不能以数字开头。
- 中文可以作为变量名，但不提倡使用。
- Java大小写敏感，即：严格区分大小写，在给命名变量时需要注意。
- 不能使用Java保留字（一些Java语言规定好的，有特殊含义的字符），如：int、if、else、for、break等。
看如下的一些实例，可以体现出java标识符的命名规则：
int 123go = 100； // 编译错误，标识符不能以数字开头。 int 成绩 = 60；// 编译没错，标识可以是中文，但不建议使用。 int break= 200； // 编译错误，break是Java保留字。 int score = 80; System.out.println(Score); // 编译错误，Java大小写敏感，Score变量没有声明。
1.3.2. 命名需见名知意，且符合Java规范
Java 变量的命名应“见名知意”，同时，Java编程规范要求：变量的命名需采用“驼峰命名法”，即如果变量的名字有多个单词组成，除第一个单词外，其他单词的首字母大写，其余的字母小写，例如：salary、 javaScore 、studentName、empSalary 等。
1.4. 变量的初始化
1.4.1. 未经初始化的变量不能使用
Java语法规定：变量在使用之前必须初始化，即必须给该变量赋予特定的值，而在C语言中，变量使用之前可以不需要初始化，但是，其初始值不确定，而Java语言的设计者为了避免因此而带来的错误，规定变量必须初始化之后才能使用，代码如下所示：
public static void main(String[] args) { int a, b = 10; int c = a + b; // 编译错误 System.out.prinltn(c); }
上面的代码出现了编译错误， 原因是变量b赋了初始值，在给变量c赋值时可以使用b，而变量a并未赋初始值就直接使用了，违反了java语法的规定，变量使用之前必须初始化，所以出现编译错误。
1.4.2. 在声明变量时初始化
可以在变量声明时初始化，语法：变量类型 变量名称 = 初始值；代码如下所示：
public static void main(String[] args) { int sum = 0; //声明同时初始化 int a = 5; int b = 6; sum = a + b; System.out.println(sum); }
1.4.3. 在第一次使用变量前初始化
可以在变量声明以后，通过赋值语句对变量进行初始化，但一定确保在第一次使用该变量之前，代码如下所示：
public static void main(String[] args) { int sum; sum = 0; // 在使用sum变量之前对其进行初始化。 sum = sum + 100; System.out.println(sum); }
1.5. 变量的访问
1.5.1. 可以对变量中的值进行存取，操作
变量，顾名思义，可以改变的量，在java语言中，可以对其赋值、更改等操作，但是需要注意的是，对变量的操作即为对其所存储的数据的操作。代码如下所示：
public static void main(String[] args) { int a = 100; a = a + 200;//该条语句的义：将变量a中的值加上200所得结果再存入变量a }
1.5.2. 变量的操作必须与类型匹配
变量在声明时指定了它的数据类型， Java编译器会检测对该变量的操作是否与其类型匹配，如果对变量的赋值或者操作与其类型不匹配，会产生编译错误。代码如下所示：
public static void main(String[] args) { int salary; salary = 15000.50; // 编译错误，整型变量不可以赋予浮点值（小数）。 double d = 123.456; int n = d%2; // 编译错误，d%2结果为double型，不能赋给整型的n。 }
2. JAVA基本类型
2.1. 8种基本数据类型
Java语言有8种基本数据类型， 分别用于存储整数、浮点数、字符数据和布尔类型数据。需要注意的是： 现在所介绍的仅仅是基本数据类型，后续还会介绍很多非基本数据类型。基本数据类型如图 – 1所示：
图- 1
从图- 1中可以看出， 基本数据类型主要分为4大类 （整数类型、浮点类型、char、boolean）， 整数类型又分为了4小类（byte、short、int、long）, 浮点类型也分了2小类（float、double），这些数据类型的区别是怎样的？通过图– 2展示了这8种数据类型的存储空间及使用场景：
图- 2
在如上这8种数据类型中，最常用的有5种，分别为int、long、double、char、boolean。其余的数据类型几乎不用，要求对这5种基本数据类型重点掌握，其余的数据类型，有兴趣了解就可以了。
2.2. int类型
2.2.1. int类型
int是最常用的整数类型，一个int类型的变量占用4个字节，即32位的内存空间。Int的最大表示范围为：-231～231-1，即-2147483648 ~2147483647，大约正负21个亿多些。
2.2.2. 整数直接量是int类型
所谓整数直接量（literal）就是直接写出的整数，例如：下面的语句中，100就是直接量。
int a = 100；
关于整数直接量，需要注意如下要点：
- 整数的直接量的类型默认为int类型，如果直接写出的整数超过了int的表达范围，将会出现编译错误，下面的语句，就是因为超出了整数的范围而导致的编译错误。
int d = 10000000000; // 编译错误10000000000这个数值写出来就是错误的，因为Java认为所有直接写出的整数都是int类型，而这个数值超过了int的表达范围。
- 除了通常的十进制数字形式，整数直接量也可以写成16进制的形式（以0X或0x开头）或8进制的形式（以0开头），请看如下直接量三种表现形式：
int a = 100000; // 10进制 int b = 0x186a0; // 16进制 int c = 0303240; // 8进制
2.2.3. 整型数据除法运算中的取整
若对两个整数相除，会舍弃小数的部分（注意：不是四舍五入），结果也是整数。示例代码如下所示：
int c = 5/3; System.out.println(c); // c的值为1，取整 int total = 87; int error = 23; int percent = error / total * 100; System.out.println(percent+"%"); //结果为0%，23除以87整数部分为0，乘以100，为0 percent = 100 * error / total; System.out.println(percent + "%"); // 结果为26%，230除以87整数部分为26
2.2.4. 运算时要防止溢出的发生
当两个整数进行运算时， 其结果可能会超过整数的范围而发生溢出，正数过大而产生的溢出，结果为负数；负数过大而产生的溢出，结果为正数。示例代码如下所示：
int a = 2147483647; //int类型整数的上限 int b = -2147483648; //int类型整数的下限 a = a + 1; b = b - 1; System.out.println("a=" + a); //输出结果： a=-2147483648 溢出，结果错误。 System.out.println("b=" + b); //输出结果： b=2147483647溢出，结果错误。
2.3. long类型
2.3.1. long类型
在表示整数时，如果int类型的范围不够，可以使用long类型，一个long型的变量占用8个字节（即64位），最大表示范围为：-263 ~ 263-1，即 -9223372036854775808 ~ 9223372036854775807。
如果要表示long直接量，需要以 L 或 l 结尾。示例代码如下：
long a = 10000000000; //会有编译错误，因为10000000000编译器认为是int类型，而这个值，已经超出了int的范围 long b = 10000000000l; //正确
2.3.2. 使用long类型进行较大整数的运算
对于较大的整数运算（超过int的表达范围），可以使用long型。示例代码如下：
long distance1 = 10000 * 365 * 24 * 60 * 60 * 299792458l; //必须有一个long型数据参与的运算结果才是long型 System.out.println("distance1="+distance1);//distance1=547836957965889536 结果正确 long distance2 = 10000 * 365 * 24 * 60 * 60 * 299792458; System.out.println("distance2="+ distance2); //distance2=-1973211136 溢出，=号后面的数据默认为int类型，超出了范围，发生溢出。
2.3.3. 通过时间毫秒数来存储日期和时间
JDK提供 System.currentTimeMillis() 方法，返回1970年1月1日零点到此时此刻所经历的毫秒数，数据太大，故其数据类型为long。示例代码如下：
long time = System.currentTimeMillis(); System.out.println(time); //输出的结果为： 1383835712828
通过上面的代码可以看出，输出的结果已经超出int类型的最大值，因此，JDK设计的返回类型为long型，该方法常常被用于计时操作。
2.4. double类型
2.4.1. 使用double进行浮点数的运算
前面所学习的int、long都是用于存储整数的，小数即为浮点数，包括： float（单精度）和double（双精度），double类型的精度值是float类型的两倍，因此而得名双精精，在实际的应用开发中，float应用极少，大多数场合使用double表示浮点数。示例代码如下：
double pi = 3.14; double r = 8; double s = pi * r * r; System.out.println("s=" + s); // 输出的结果为：s=200.96
2.4.2. 浮点数直接量是double类型
浮点数的直接量有两种写法：1）通常写法，如：3.14、314、0.1、.5。 2）科学计数法，如：1.25E2、1.25e2、1.25E-2。其中，1.25E2表示1.25乘以10的2次方。
默认的浮点直接量为double型，如果需要表示float类型的直接量，需要加“f”或“F”后缀。例如：
float f1 = 3.14 //编译错误，应该写成3.14f
2.4.3. double运算时会出现舍入误差
2进制系统中无法精确的表示1/10，就好像十进制系统中无法精确的表示1/3一样，
所以，2进制表示10进制会有一些舍入误差，对于一些要求精确运算的场合会导致代码的缺陷。示例代码如下所示：
double money = 3.0; double price = 2.9; System.out.println(money - price); //输出的结果是： 0.10000000000000009
如果需要精确的运算可以考虑放弃使用double或float而采用BigDecimal 类来实现。关于这一点，将在后续的章节中介绍。
2.5. char类型
2.5.1. char类型
字符类型char事实上是一个16位无符号整数（都是正数），这个值是对应字符的编码，Java字符类型采用Unicode字符集编码（通用码、统一码、万国码），而Unicode是世界通用的定长字符集，所有的字符都是16位来表示。例如：字符a实际的值为97，字符A实际的值为65，字符0实际的值为48。
字符直接量可以采用诸如：‘中’的形式，也可以采用16进制的表示形式，例如： ‘\u4e2d’，代码如下所示：
char c1 = ‘中’; //c1中存的是”中”的编码 char c2 = '\u4e2d'; //‘4e2d’为‘中’所对应的16位Unicode编码的16进制表示形式 System.out.println(c1); System.out.println(c2);
如上代码的输出结果：c1的值为中，c2值也为中，但c1和c2内部存储的其实是”中”这个字符所对应的Unicode码，即：一个无符号的整数。
2.5.2. 对char型变量赋值
在对char型变量赋值时，可以采用如下三种方式：
方式一：
字符直接量：形如‘A’，变量中实际存储的是该字符的Unicode编码（无符号整数值），一个char型变量只能存储一个字符。示例如下：
char c1 = 'A';
方式二：
整型直接量：范围在0~65535之间的整数，变量中实际存储的即该整数值，但表示的是该整数值所对应的Unicode字符。示例如下：
char c2 = 65;
Unicode形式：形如‘\u0041’,Unicode字符的16进制形式。示例如下：
char c3 = '\u0041';
2.5.3. 使用转义字符
字符直接量需要包含在一对’’单引号之中，那如果想表示单引号’的字符时，需要怎么表示？想表示回车、换行符时，怎么表示？
因为单引号为特殊意义的字符， 那么，对于不方便输出的字符可以采用转义字符来表示，示例代码如下：
char c = '\\'; System.out.println(c); //输出的结果为：\
常用转义字符如下图 – 2所示：
图- 2
2.6. boolean类型
2.6.1. 使用boolean变量进行关系运算
boolean类型适用于关系、逻辑运算， 表示某个条件是否成立， 只允许取值true或false，true表示条件成立， 而false表示条件不成立。
boolean型变量经常用于存储关系运算的结果，所谓关系运算就是比较两个变量的大小相等等关系（此知识点，后续详细介绍）。boolean示例代码如下所示：
int age = 18; boolean isChild = age<16; System.out.println(isChild); // isChild的值为false boolean running = true; boolean closed = false;
2.7. 基本类型间转换
2.7.1. 类型间转换
不同的基本类型直接可以相互转化，主要有两种方式：
- 自动类型转化（隐式类型转换）：从小类型到大类型可以自动完成。类型的大小关系如下图 - 3所示：
图- 3
- 强制转化：从大类型到小类型需要强制转换符，语法如下：
- （需要转换成的类型）变量
因为大类型的精度值大于小类型，取值范围大于小类型，所以，当使用强制转化时，有可能会造成精度的损失或者溢出，所以，在使用强制转化时要求显式的告诉编译器，正在进行强制转换。
2.7.2. 强制转换时的精度丧失和溢出
基本类型转化如下示例所示，注意强制转换时可能会造成的精度丧失和溢出。
int a = 100; int b = 200; long c = a + b; //自动将int转化为long long l1 = 1024l; int i = (int) l1; //需要加强制转化符由于1024在int的范围内，所以没有产生溢出 long l = 1024L * 1024 * 1024 * 4; int j = (int) l; //会产生溢出 System.out.println(j); // 结果为：0 double pi = 3.1415926535897932384; float f = (float) pi; //会造成精度的损失，因为单精度的精确度小于double System.out.println(f); //结果为：3.1415927
2.7.3. 数值运算时的自动转换
如果在一个表达式中出现了多种数据类型，则运算结果会自动的向较大的类型进行转化，
示例如下：
//由于有long型的直接量参与，整个表达式的结果为long long distance = 10000 * 365 * 24 * 60 * 60 * 299792458l; //由于有double型的直接量599.0参与，整个表达式的结果为 double double change = 800 - 599.0; //结果为0.0，右边都是int型数据运算结果也为int类型，结果为0，再赋值给double 型，将0转化为 0.0 double persent1 = 80 / 100; //结果为0.8，右边表达式有double型直接量参与， 运算结果为double型 double persent2 = 80.0 / 100;
2.7.4. byte、char、short转换为int
在前面所介绍的8种数据类型中，byte、char、short、int、long都表示整数类型，而整型的直接量为int，在实际使用中，为了方便使用，遵循了如下的规则：
- int直接量可以直接赋值给byte、char和short，只要不超过其表示范围。示例如下：
byte b = 97; short s = 97; char c = 97;
- byte、char、short三种类型参与运算时，先一律转换成int类型再进行运算。示例如下：
byte b = 97; int num = b + b; //num的值为194
3. 运算符和表达式-1
3.1. 算数运算
3.1.1. 使用%运算符
Java算术运算符除了通常的加（+）、减（-）、乘（*）、除（\）之外，还包括取模运算（%）和自增（++）及自减（--）运算。+，-，*，/ 比较简单，实验一下即可。
取模运算（%）意为取余数，只能适用于整数及char类型。示例代码如下所示：
// 输出255除以8所得的余数。 int n = 225; System.out.println(n % 8); //结果为1
3.1.2. 使用“++”和“--”运算符
Java的自增运算符（++）和自减运算符（--）继承自C++，可以使变量的值加1或减1，但其写在变量前和变量后有不同的效果：
- 如果写在变量前，表示在使用这个变量之前加1或减1
- 如果写在变量后，表示这个变量使用完之后再加1或减1
示例代码如下所示：
3.2. 关系运算
3.2.1. 使用关系运算符
Java中的关系运算符用于判断数据之间的大小关系，包括大于（>）、小于（<）、大于等于（>=）、小于等于（<=）、等于（==）、不等于（!=） 六个运算符。
在实际应用中常常使用，假设现在想实现转帐功能，输入转帐的金额，需要判断所转帐的金额是否大于当前帐户的金额，那结果只有两个，大于或不大于，在java语言中，使用boolean类型来表示这种是否的状态，如果关系成立为true，否则为false。示例代码如下所示：
3.3. 逻辑运算
3.3.1. 逻辑运算
前面的关系运算符是用于比较两个数值之间的大小关系的， 而逻辑运算符是用来进行逻辑运算的，它是建立在关系运算的基础之上的。当两个关系运算需要兼顾考虑时，可以使用逻辑运算符。
逻辑运算符包括：与（&&）、或（||）和非（!）。参与逻辑运算的变量或表达式都是boolean类型，运算结果也为boolean类型。逻辑运算规则如下图 - 4所示：
图- 4
通过分析可以看出：
- 当变量b1和变量b2同时为true时，&&表达式为true。
- 当变量b1和变量b2有一个为true时，||表达式为false。
- ！只有一个表达式，当b1为true时，!b1为false，b1为false时，!b1为true。
3.3.2. 使用“&&”运算符
两个boolean变量参与“&&”运算时，只有当两个变量均为true的时，运算结果才为true，否则结果为false。示例代码如下所示：
3.3.3. 使用“||”运算符
两个boolean变量参与“||”运算时，当两个变量有一个为true时，结果即为true，只有当两个变量均为false时结果为false。示例代码如下所示：
3.3.4. 使用“!”运算符
“!”运算相对简单，只有一个boolean变量参与运算，运算的值与该变量相反，变量为true时结果为false，变量为false是结果为true。示例代码如下所示：
boolean flag = true; int n = 200; boolean b = !flag || (n >= 0 && n < 100); System.out.println(b); // 结果为false，上面这段代码中，表达式“!flag || (n >= 0 && n < 100)”的含义是：当flag为false或者n在0到100之间（n大于等于0且小于100）时，结果为true，否则为false。根据flag和n的值，最后的运算结果为false。
3.3.5. 关于“短路逻辑”的问题
Java逻辑运算中的&&和||有短路的特性，当第一个关系表达式就可以判断出整个表达式的结果时，就不会再去判断后面的第二个表达式。
- 对于“&&”，当第一个操作数为false时，将不会判断第二个操作数，因为此时无论第二个操作数是什么最后的结果一定是false；
- 对于“||”，当第一个操作数为true时，将不会判断第二个操作数，因为此时无论第二个操作数为何，最后的运算结果一定是true。
示例代码如下所示：