【Java基础教程】1. 关键字、变量、数据类型

1、关键字、变量、数据类型

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1. 关键字和保留字

   定义：被Java语言赋予特殊含义，有专门用途的字符串

   特点：关键字中所有字母都为小写

关键字列表

• 数据类型 class、interface、enum、byte、short、int、long、float、double、char,boolean,void
• 流程控制 if、else、switch、case、default、while、do、for、break、continue、return
• 访问权限 public、protected、private
• 定义类 abstract、final、static、synchronized
• 类与类之间的关系 extends、implements
• 类实例相关 new、this、super、instanceof
• 异常处理 try、catch、finally、throw、throws
• 包相关 package、import
• 其他关键字 native、strictfp、transient、volatile、assert
• 值关键字 true、false、null

保留字

goto、const

保留字、关键字不能被使用

2. 标识符 Identifier （变量、方法、类）

   Java对各种变量、方法和类等要素命名时使用的字符序列成为标识符

   技巧：凡是自己可以起名字的地方都教标识符

   定义合法标识符的规则：

   • 由26个英文字母大小写、0-9、_或$组成
   • 不能以数字开头
   • 不可以使用关键字和保留字、但可以包含
   • Java中严格区分大小写，长度无限制
   • 标识符不能包含空格

3. Java中的名称命名规范

   • 包名： 多个单词组成时所有字母都小写: myproducttest
   • 类名、接口名：多个单词组成所有单词首字母大写: MyProductTest
   • 变量名、方法名：首字母小写、其他单词首字母大写: myProductTest
   • 常量名：所有字母都大写，多个单词用下划线分割：MY_PRODUCT_TEST

在起名字时，为了提高阅读性，要尽量有意义，“见名知意”

java采用unicode字符集，因此标识符也可以使用汉字声明，但不建议使用

可以看看《代码简洁之道.pdf》

4. 变量

   概念：内存的一个存储区域，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。

   作用：用于在内存中保存数据

   注意事项：

   • Java中每个变量都需要先声明，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
   • 变量有在其作用域内才有效
   • 在同一个作用域内，不能定义重名变量

   public class myTest {
        public static void main(String[] args) {
                int myAge = 12;
            System.out.println(myAge);
         
            // System.out.println(myNumber);
            // 在使用myNumber之前未定义
         
            int myNumber;
            // System.out.println(myNumber);
            // 使用myNumber之前必须初始化
         
            myNumber = 1001;
            System.out.println(myNumber);   
         
            // int myAge = 11; 在同一个作用域下重复定义变量
       }
   }
   

5. 变量的类型

   基本数据类型 primitive type

   数值型: byte（1字节）、short（2字节）、int（4字节）、long（8字节）

   浮点型：float(4字节）、double（8字节）

   字符型：char（2字节）

   布尔型：boolean（1字节）

   1字节等于 8bit

引用数据类型 reference type

类：class

接口: interface

数组：[]

public class Test {
     public static void main(String[] args) {
        // 1、 整型
                 byte b1 = 12;
         byte b2 = -128;
         // b2 = 128; 超出范围会报错
         System.out.println(b1);
         System.out.println(b2);
      
         short s1 = 128;
         // 通常定义整数时，使用int型
         int i1 = 1234;
         //声明long型变量，必须以'l'或者"L"结尾
         long l1 = 123456L;
         System.out.println(l1);
      
         // 2、浮点型 不要求精度可以使用
       // 通常定义浮点型变量时，使用double型
      
         // 单精度 4 字节 float
         // 声明float型变量必须以'f'或者"F"结尾
         float f1 = 12.3F; //如果不加F/f 会报错 <不兼容的类型>
         System.out.println(f1);
      
         // 双精度 8 字节 double
         double d1 = 123.3;
         System.out.println(d1 + 1);

         // 3、字符型 char (一个字符=2字节)
        // 声明char型变量，通常使用一对''
         char c1 = 'a'; 
         // c1 = 'AB'; 错误！字符型只能写一个字符
         System.out.println(c1);
             char c2 = '1';
         char c3 = '中';
         System.out.println(c2);
       System.out.println(c3);
      
         char c4 = '\n';
         System.out.print("hello" + c4);
         System.out.println("world");
      
         // 4、布尔类型 boolean
         // 只有两个值 true 和 false
         boolean bool1 = true;
         // bool1 = false;
         System.out.println(bool1);
         
         boolean isMarried = true;
         if(isMarried) {
             System.out.println("不能参加单身party了");
        } else {
             System.out.println("你可以多谈谈朋友");
        }
    }    
}

6. 类型转换 **

   自动类型转换(提升)

   前提： 这里讨论的只是7中基本数据类型之间的运算，不包含boolean类型

   类型从小到大会自动提升类型 例如 byte => short/int/long/float/double

   特别的： 当byte、char、short三种类型的变量做运算时，结果为int

   整型运算时 凡事"小于"int型的运算 都以int 类型变量接收结果

   class Test {
        public static void main(String[] args) {
                byte b1 = 2;
            int i1 = 129;
                int i2 = b1 + i1;
            long l1 = b1 + i1;
            System.out.println(i2);
         
            float f = b1 + i1;
            System.out.println(f);
            
            short s1 = 123;
            double d1 = s1;
            System.out.println(d1);
         
            char c1 = 'a';
            int i3 = 10;
            int i4 = c1 + i3;
            System.out.println(i4);
         
            byte b2 = 3;
            short s2 = 123;
         
            // short s3 = b2 + s2;  // 会报类型错误 b2 + s2自动升类型为int
         
            // 只能使用int 以及 "大于" int 容量的数据类型接收结果
            int i5 = b2 + s2;
            long l2 = b2 + s2;      
       }
   }
   

强制类型转换

需要使用`()`作为强转符 

数据类型容量 由高转低 

由高转低强转类型 可以能会中造成数据精度问题、数据截断问题

class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 精度损失
        double d1 = 12.3;
        int i1 = (int)d1;
        System.out.println(i1); // 12
      
          // 精度损失
        int i2 = 128;
        byte b = (byte)i2;
        System.out.println(b); // -128
    }
}

数据类型转换扩展

class Test {
    public static void main(String[] args) {
        long l = 123123; // 如果不写L 相当于 将int 123123 自动转换成了long 
                System.out.println(l);
                
          // long l1 = 123123123213222123; //编译失败过大整数,超过了int的容量范围并未有'L'的long型标记
        long l1 = 123123123213222123L;
            
        // float f1 = 12.3;// 编译失败,12.3会被当做double类型，需要强制类型转换
      
        // 整数常量，默认类型为int型
        // 浮点型常量，默认类型为double型
        byte b = 12;
        // byte b1 = b + 1; // 编译失败，1是整数常量 int 高转低需要强制转换 否则报错
        // float f1 = b + 12.3 // 编译失败，12.3 是浮点型常量 double 高转低需要强制转换 否则报错
    }
}

7. String类型

String 类型是引用数据类型,声明String类型变量是使用一对""

String类型可以和8种基本数据类型进行运算，且运算只能是连接运算"+",运算结果仍然是String类型

class Test {
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = "Hello World";
        System.out.println(s1);
      
        String s2 = "a";
        String s3 = "";
        
        int number = 1001;
        String numberStr = "学号:"
        String info = numberStr + number; // 连接运算
        System.out.println(info);
    }
}

8. 变量之进制

所有数字在计算机底层都以二进制形式存在。

对于整数有四种标识方式

• 二进制(binary): 0 / 1 ，满二进一。以0b或者0B开头。
• 十进制(decimal): 0-9, 满十进一。
• 八进制(octal)：0-7，满八进一。以0开头。
• 十六进制(hex)：0-9A-F，满十六进一。以0x或者0X开头。A-F不区分大小写

class BinaryTest {
    public static void main(String[] args) {
        int num1 = 0b110; // 二进制
        int num2 = 110;     // 十进制
        int num3 = 0127;    // 八进制
        int num4 = 0x124A;// 十六进制
        
        System.out.println(num1);
        System.out.println(num2);
        System.out.println(num3);
        System.out.println(num4);
    }
}

二进制

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：直接将一个数值转换成二进制数，最高位是符号位。
• 负数的反码：是对原码按位去反，只是最高位（符号位）确定为1。
• 负数的补码：其反码加1。

计算机以二进制补码的形式保存所有的整数

• 整数的原码、反码、补码都相同
• 负数的补码是其反码+1

二进制转十进制

正数二进制 按位次幂相加

负数二进制一般都是补码，负数需要反推 ，补码 - 1 取反 求出原码 按位次幂相加

十进制转二进制

用一个数不停的除以二取余，得到的结果逆向就是二进制