Java基本语法
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大家好
我是洋洋 这是Java学习笔记的第二篇。今天这篇文章向大家详细的介绍了Java基本语法，包括关键字、标识符、变量、基本数据类型及其间的转换、各种编码和各种运算符，全程干货，尽情享用。下一篇将介绍程序流程控制~
文章目录
- 一、关键字和保留字
- 二、标识符
-
- 标识符
- 定义合法标识符规则
- Java 中的名称命名规范
- 三、变量
-
- 变量的概念
- 变量的分类
- 整数类型：byte、short、int、long
- 浮点类型：float、double
- 字符类型：char
- 了解：ASCII 码
- 了解：Unicode 编码
- 了解：UTF-8
- 布尔类型：boolean
- 字符串类型：String
- 基本数据类型转换
- 进制与进制间的转换
- 四、运算符
-
- 算术运算符
- 赋值运算符
- 比较运算符
- 逻辑运算符
- 位运算符
- 三元运算符
一、关键字和保留字
关键字(keyword)的定义和特点
定义：被 Java 语言赋予了特殊含义，用做专门用途的字符串（单词）
特点：关键字中所有字母都为小写
官方地址： https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/nutsandbolts/_keywords.html
严格来说，true,false,null 不算关键字，但是要把它当做关键字看，不能用他们作为标识符当然这些关键字不用记忆，后面写代码写多了都会有印象。
Java 保留字：现有 Java 版本尚未使用，但以后版本可能会作为关键字使
用。
自己命名标识符时要避免使用这些保留字。例如:goto、const
二、标识符
标识符
Java 对各种变量、方法和类等要素命名时使用的字符序列(单词)称为标识符
理解技巧：凡是自己可以起名字的地方都叫标识符。
比如：类名、变量名、方法名、接口名、包名…
定义合法标识符规则
-
由 26 个英文字母大小写，0-9，_或 $ 组成
-
数字不可以开头。
-
不可以使用关键字和保留字，但能包含关键字和保留字(如public1)。
-
Java 中严格区分大小写，长度无限制。
-
标识符不能包含空格。
练习：miles, Test, a++, --a, 4#R, $4, #44, apps, class, public, int, x, y, radius
Java 中的名称命名规范
-
包名：多单词组成时所有字母都小写：xxxyyyzzz
-
类名、接口名：多单词组成时，所有单词的首字母大写(大驼峰)：XxxYyyZzz
-
变量名、方法名：多单词组成时，第一个单词首字母小写，第二个单词开始每个单词首字母大写(小驼峰)：xxxYyyZzz
-
常量名：所有字母都大写。多单词时每个单词用下划线连接：XXX_YYY_ZZZ
如果不遵守规范，编译也可以通过，但建议大家遵守！
注意 1：在起名字时，为了提高阅读性，要尽量有意义，“见名知意”。
注意 2：java 采用 unicode 字符集，因此标识符也可以使用汉字声明，但是不建议使用。
更多细节可以详见《代码整洁之道》
三、变量
变量的概念
内存中的一个存储区域
该区域的数据可以在同一类型范围内不断变化
变量是程序中最基本的存储单元。包含变量类型、变量名和存储的值
声明变量
语法：<数据类型> <变量名称>
例如：int var;
变量的赋值
语法：<变量名称> = <值>
例如：var = 10;
声明和赋值变量
语法： <数据类型> <变量名> = <初始化值>
例如：int var = 10;
变量的作用：
用于在内存中保存数据
使用变量注意：
-
Java 中每个变量必须先声明(定义且赋值)，后使用
-
使用变量名来访问这块区域的数据
-
变量的作用域：其定义所在的一对{ }内
-
变量只有在其作用域内才有效
-
同一个作用域内，不能定义重名的变量
变量的分类
变量的分类-按数据类型
对于每一种数据都定义了明确的具体数据类型（强类型语言），在内存中分配了不同大小的内存空间。
变量的分类-按声明的位置的不同
在方法体外，类体内声明的变量称为成员变量。
在方法体内部声明的变量称为局部变量。
注意：二者在初始化值方面的异同:
同：都有生命周期
异：局部变量除形参外，需显式初始化。
整数类型：byte、short、int、long
Java 各整数类型有固定的表数范围和字段长度，不受具体 OS 的影响，以保
证 Java 程序的可移植性。
Java 的整型常量默认为 int 型，声明 long 型变量，必须以‘l’或‘L’结尾
long a=124548784L
编译两个小细节
long l = 123456;
System.out.printIn(l); //输出为123456
//有人会问这个没加L不是也没报错吗，这是把123456默认为int型了，
//然后把int型的123456赋值给long型的l，是自动类型提升
long l1 = 23485787845775555979 //这时就会报错了，因为你没加l，
//默认为int型，但是这个数值超出int的范围，所以报错
//在延伸一下，若果float不加f呢
float f1 = 12.3; //编译失败，默认intfloat，
//整型常量，默认为int型，浮点常量默认为double型
byte b = 2;
byte c = b + 1;//报错
java 程序中变量通常声明为 int 型，除非不足以表示较大的数，才使用 long
浮点类型：float、double
浮点型有两种表示形式：
float:单精度，尾数可以精确到 7 位有效数字。很多情况下，精度很难满足需求。
double:双精度，精度是 float 的两倍。通常采用此类型。
Java 的浮点型常量默认为 double 型，声明 float 型常量，变量要以‘f’或‘F’。
通常定义浮点变量时，使用 double
浮点型表示带小数点的数值，flaot 表示数值的范围比 long 还大，因为它有一部分是存数值，另一部分表示 10 的多少次幂，直接扩容了很多倍，但精度不是很高
字符类型：char
char 型数据用来表示通常意义上“字符”(2 字节)
Java 中的所有字符都使用 Unicode 编码，故一个字符可以存储一个字母，一个汉字，或其他书面语的一个字符。
字符型变量的三种表现形式：
-
字符常量是用单引号(‘ ’)括起来的单个字符。
例如：char c1 = ‘a’; char c2= ‘中’; char c3 = ‘9’; -
Java 中还允许使用转义字符‘\’来将其后的字符转变为特殊字符型常量。
例如：char c3 = ‘\n’;
-
直接使用 Unicode 值来表示字符型常量：‘\uXXXX’。其中，XXXX 代表一个十六进制整数。
如：\u000a 表示 \n， 即 Unicode 编码数值为 000a 对应的字符为表示 \n。
char 类型是可以进行运算的。因为它都对应有 Unicode 码。
了解：ASCII 码
-
在计算机内部，所有数据都使用二进制表示。每一个二进制位（bit）有 0 和 1 两种状态，因此 8 个二进制位就可以组合出 256 种状态，这被称为一个字节（byte）。一个字节一 共可以用来表示 256 种不同的状态，每一个状态对应一个符号，就是 256 个符号，从 0000000 到 11111111。
-
ASCII 码：上个世纪 60 年代，美国制定了一套字符编码，对英语字符与二进制位之间的关系，做了统一规定。这被称为 ASCII 码。ASCII 码一共规定了 128 个字符的编码，比如空格“SPACE”是 32（二进制 00100000），大写的字母 A 是 65（二进制 01000001）。这 128 个符号（包括 32 个不能打印出来的控制符号），只占用了一个字节的后面 7 位，最前面的 1 位统一规定为 0。
-
缺点：
1.不能表示所有字符。
2.相同的编码表示的字符不一样：比如，130 在法语编码中代表了é，在希伯来语编码中却代表了字母 Gimel (ג)
了解：Unicode 编码
-
乱码：世界上存在着多种编码方式，同一个二进制数字可以被解释成不同的符号。因 此，要想打开一个文本文件，就必须知道它的编码方式，否则用错误的编码方式解读，就会出现乱码。
-
Unicode：一种编码，将世界上所有的符号都纳入其中。每一个符号都给予一个独一
无二的编码，使用 Unicode 没有乱码的问题。 -
Unicode 的缺点：Unicode 只规定了符号的二进制代码，却没有规定这个二进制代码应该如何存储：无法区别 Unicode 和 ASCII：计算机无法区分三个字节表示一个符号还是分别表示三个符号。另外，我们知道，英文字母只用一个字节表示就够了，如果 unicode 统一规定，每个符号用三个或四个字节表示，那么每个英文字母前都必然有二到三个字节是 0，这对于存储空间来说是极大的浪费。
了解：UTF-8
UTF-8 是在互联网上使用最广的一种 Unicode 的实现方式。
UTF-8 是一种变长的编码方式。它可以使用 1-6 个字节表示一个符号，根据
不同的符号而变化字节长度。
UTF-8 的编码规则：
-
对于单字节的 UTF-8 编码，该字节的最高位为 0，其余 7 位用来对字符进行编码（等同于ASCII 码）。
-
对于多字节的 UTF-8 编码，如果编码包含 n 个字节，那么第一个字节的前 n 位为 1，第一个字节的第 n+1 位为 0，该字节的剩余各位用来对字符进行编码。在第一个字节之后的所有的字节，都是最高两位为"10"，其余 6 位用来对字符进行编码。
布尔类型：boolean
boolean 类型用来判断逻辑条件，一般用于程序流程控制：
if 条件控制语句；
while 循环控制语句；
do-while 循环控制语句；
for 循环控制语句；
boolean 类型数据只允许取值 true 和 false，无 null。
不可以使用 0 或非 0 的整数替代 false 和 true，这点和 C 语言不同。
boolean b=ture;
System.out.printIn(b);
boolean isMarried = true;
if(isMarried){
System.out.printIn("你就不能参加\"单身\"party 了！\\n 很遗憾");
}else{
System.out.printIn("你可以多谈谈女朋友！");
}
Java 虚拟机中没有任何供 boolean 值专用的字节码指令，Java 语言表达所操作的 boolean 值，在编译之后都使用 java 虚拟机中的 int 数据类型来代替：true 用 1 表示，false 用 0 表示。
———《java虚拟机规范 8版》
字符串类型：String
String不是基本数据类型，属于引用数据类型
使用方式与基本数据类型一致。
String str = “abcd”;
String s2 = "a";
String s3 = "";
char s4 = '';//编译不通过
String可以和8种基本数据类型变量做运算，且运算只能是连接运算：+
运算结果还是String类型
String str = “abcd”;
str = str + “xyz” ; //abcdxyz
int n = 100; str = str + n; //abcdxyz100
判断+是加法还是连接：+前后两个要运算的有一个是字符串就是连接，没有就是加法
//练习1
char c = 'a'; //a:97 A:65
int number = 10;
String str = "hello";
System.out.printIn(c + num + str); //107hello
System.out.printIn(c + str + num); //ahello10
System.out.printIn(c + (num + str)); //a10hello
System.out.printIn(str + num +c); //hello10a
//练习2
//输出效果：* *
System.out.printIn("* *"); //* *
System.out.printIn('*' + '\t' + '*'); //93
System.out.printIn('*' + "\t" + '*'); //* *
System.out.printIn('*' + '\t' + "*"); //51*
System.out.printIn('*' + ('\t' + "*")); //* *
//练习3 判断对错及输出
String str1 = 4; //false
String str2 = 3.5f + “”; //true
System.out.println(str2); //"3.5"
System.out .println(3+4+“Hello!”); //7Hello!
System.out.println(“Hello!”+3+4); //Hello!34
System.out.println(‘a’+1+“Hello!”); //98Hello!
System.out.println(“Hello”+‘a’+1); //Hello!a1
基本数据类型转换
自动类型提升
前提：这里讨论的只是 7 中基本数据类型变量间的运算，不包含 boolean 类型的。
容量小的类型自动转换为容量大的数据类型。数据类型按容量大小排序为：
byte,short,char 之间不会相互转换，他们三者在计算时首先转换为 int 类型。boolean 类型不能与其它数据类型运算。
说明：此时的容量大小指的是，表示数的范围的大和小。
比如：float 的容量大于 long 的容量
有多种类型的数据混合运算时，系统首先自动将所有数据转换成容量最大的那种数据类型，然后再进行计算。
当把任何基本数据类型的值和字符串(String)进行连接运算时(+)，基本数据类型的值将自动转化为字符串(String)类型。
强制类型转换
自动类型转换的逆过程，将容量大的数据类型转换为容量小的数据类型。使用时要加上强制转换符：() 但可能造成精度降低或溢出,格外要注意。
//强制类型转换可能会导致精度损失
int i = 128；
byte b = (byte)i;//byte数值范围是-128——127
System.out.printIn(b); //-128
通常，字符串不能直接转换为基本类型，但通过基本类型对应的包装类则可以实现把字符串转换成基本类型。
如：String a = “43”; int i = Integer.parseInt(a);
boolean 类型不可以转换为其它的数据类型。
进制与进制间的转换
世界上有10种人 ，认识和不认识二进制的。
所有数字在计算机底层都以二进制形式存在。
对于整数，有四种表示方式：
-
二进制(binary)：0,1 ，满2进1.以0b或0B开头。
-
十进制(decimal)：0-9 ，满10进1。
-
八进制(octal)：0-7 ，满8进1. 以数字0开头表示。
-
十六进制(hex)：0-9及A-F，满16进1. 以0x或0X开头表示。此处的A-F不区分大小写。如：0x21AF +1= 0X21B0
Java整数常量默认是int类型，当用二进制定义整数时，其第32位是符号位；当是long类型时，二进制默认占64位，第64位是符号位
- 二进制的整数有如下三种形式：
原码：直接将一个数值换成二进制数。最高位是符号位
负数的反码：是对原码按位取反，只是最高位（符号位）确定为1。
负数的补码：其反码加1。 - 计算机底层都以二进制补码的形式保存所有的整数。
正数的原码、反码、补码都相同
负数的补码是其反码+1
下面以byte类型的-14为例：
从这我们也可以看出byte的范围是-128——127
进制的基本转换
-
十进制 二进制互转
二进制转成十进制 乘以2的幂数
十进制转成二进制 除以2取余数(倒着排一下) -
二进制 八进制互转
二进制转成八进制（每三位计算合并为一位）
八进制转出二进制（每一位计算拆开为三位） -
二进制 十六进制互转
二进制转成十六进制（每四位计算合并为一位）
十六进制转成二进制（每一位计算拆开为四位）
四、运算符
运算符是一种特殊的符号，用以表示数据的运算、赋值和比较等。
算术运算符
赋值运算符
比较运算符（关系运算符）
逻辑运算符
位运算符
三元运算符
算术运算符
对于除号“/”，它的整数除和小数除是有区别的：整数之间做除法时，只保留整数部分而舍弃小数部分。
class AriTest{
public static void main(String[] args){
int num1 = 12;
int num2 = 5;
int result1 = num1 / num2;
System.out.printIn(result1); //2
int result2 = num1 / num2 * num2;
System.out.printIn(result2); //10
double result3 = num1 / num2;
System.out.printIn(result3); //2.0
double result4 = num1 / num2 + 0.0; //2.0
double result5 = num1 / (num2 +0.0); //2.4
double result6 = (double)num1 / num2; //2.4
double result7 = (double)(num1 / num2); //2.0
}
}
如果对负数取模，可以把模数负号忽略不记， 与被模数符号相同。开发中常用%来判断能否被除尽的情况。此外，取模运算的结果不一定总是整数。
class AriTest{
public static void main(String[] args){
int m1 = 12;
int n1 = 5;
System.out.printIn("m1 % n1 =" + m1 % n1); //2
int m2 = -12;
int n2 = 5;
System.out.printIn("m2 % n2 =" + m2 % n2); //-2
int m3 = 12;
int n3 = -5;
System.out.printIn("m3 % n3 =" + m3 % n3); //2
int m4 = -12;
int n4 = -5;
System.out.printIn("m4 % n4 =" + m4 % n4); //-2
}
}
++ –
注意点：自增1不会改变本身变量的数据类型
short s1 = 10;
s1 = (short)(s1 + 1); //等价于 s1++;
赋值运算符
符号：=
当“=”两侧数据类型不一致时，可以使用自动类型转换或使用强制类型转换原则进行处理。
支持连续赋值。int i,j ; i = j =10;
扩展赋值运算符： +=, -=, *=, /=, %=
int num = 10；
num += 2; // num = num + 2;
num %=5; // num = num % 5;
两者区别：扩展赋值运算符不会改变本身变量的数据类型
short s = 10;
s = s + 10; //编译失败，但是s += 10;编译成功
比较运算符
比较运算符的结果都是boolean型，也就是要么是true，要么是false。
比较运算符“==”不能误写成“=” 。
boolean b1 = ture;
boolean b2 = false;
System.out.printIn(b2 == b1); //false
System.out.printIn(b2 = b1); //ture
boolean b1 = false;
//区分好==和=的区别。
if(b1==true)
System.out.println("结果为真");
else
System.out.println("结果为假");//输出：结果为假
boolean b1 = false;
//区分好==和=的区别。
if(b1=true)
System.out.println("结果为真");
else
System.out.println("结果为假");//输出：结果为真
逻辑运算符
-
逻辑运算符用于boolean类型的变量
在Java中不可以写成3 -
“&”和“&&”的区别：
单&时，左边无论真假，右边都进行运算；
双&时，如果左边为真，右边参与运算，如果左边为假，那么右边不参与运算。
“|”和“||”的区别同理，||表示：当左边为真，右边不参与运算。 -
异或( ^ )与或( | )的不同之处是：当左右都为true时，结果为false。理解：异或，追求的是“异”!
位运算符
注意：无<<<
位运算是直接对整数的二进制进行的运算
<<和>>
经典面试题：最高效的方式计算2*8？ 2<<3或8<2
& l ^~
//交换两个变量的值
int num1 = 10;
int num2 = 20;
System.out.printIn("num1 = " + num1 + ",num2 = " + num2);
//方式一：定义临时变量的方式（推荐）
int temp = num1;
num1 = num2;
num2 = temp;
//方式二 好处：不用定义临时变量
//弊端：1.相加操作可能会超出存储范围 2.有局限性：只能适用于数值类型
//num1 = num1 + num2;
//num2 = num1 -num2;
//num1 = num1 - num2;
//方式三：使用位运算符
//有局限性：只能适用于数值类型
//num1 = num1 ^ num2;
//num2 = num1 ^ num2;
//num1 = num1 ^ num2;
三元运算符
格式:
(条件表达式)?表达式1：表达式2；
条件表达式结果为boolean类型
如果结果为true，执行表达式1；否则为false，则执行表达式2；
表达式1和表达式2要求是一致的,可以嵌套使用
（条件表达式）？表达式1：（（条件表达式）？表达式2：表达式3）
练习： 获取两个数中的较大数获取三个数中的较大数
int n1 =12;
int n2 = 30;
int n3 = 32;
int max1 = (n1 > n2)? n1 : n2;
int max2 = (max1 > n3)? max1 : n3；
System.out.printIn(max3);
三元运算符与if-else的联系与区别：
凡是使用三元运算符的都可以使用if-else ，但反之不成立（考虑表达式1、2不同）
同时可以使用时，优先选择三元运算符，更加简洁、执行效率高
运算符的优先级
运算符有不同的优先级，所谓优先级就是表达式运算中的运算顺序。如右表，上一行运算符总优先于下一行。
只有单目运算符、三元运算符、赋值运算符是从右向左运算的。
由高到低
关注，即可提高学习效率。Perfect！