Java学习笔记02

1.标识符是什么？

Java对各种变量，方法，类和包等要素命名时使用的字符序列称为标识符。
标识符规则：

a.标识符有字母，数字，下划线_(下划线要在输入法是英文状态下，按住Shift后才能输入),美元符号$组成，并且首字符不能是数字。

b.不能把Java关键字作为标识符。

c.标识符对大小写敏感。

不同类型的标识符的命名规则：
对于变量和方法名，建议第一个单词应以小写字母作为开头，后面的每个单词则都要以大写字母开头，例如 stuAge、sendMessage。

对于类名，它和变量名、方法名的区别在于，第一个单词的首字母也需要大写，如果类名称中包含单词缩写，则这个缩写词的每个字母均应大写，例如 XMLModule（XML 是几个单词的缩写）。另外，由于类是设计用来代表对象的，所以在命名类时应尽量选择名词。

常量（即不可变的量）标识符应该都使用大写字母，并且指出该常量完整的含义。如果一个常量名称由多个单词组成，则应该用下划线来分割这些单词，例如 MAX_VALUE。
对于包的名字，通常用小写。

2.关键字是什么？

Java 关键字对 Java 编译器有特殊的意义，它们用来表示一种数据类型或者表示程序的结构，不能用作变量名、方法名、类名和包名。

大多数的编辑器（例如 Notepad++ 和 UltraEdit 等，不含记事本）和集成开发环境（Eclipse 和 MyEclipse）都会用特殊颜色把 Java 关键字标识出来。

Java 的关键字都是小写的英文字符串，需要注意的是，goto 这个标识符虽然从不使用，但也作为 Java 保留字进行保留。下图列出了所有的 Java 关键字。

var也是一个关键字，但表中没有提到。（注意：关键字是不能作为标志符，比如int）

3变量和常量

我们先看一下概念型的东西。

变量被用于存储程序中后面要用到的值，它们之所以被称为变量是因为它们的值可以被改变。变量是程序中数据的临时存放场所，变量中可以存放字符串、数值、日期和对象等数据。
Java 变量定义的核心要素是变量类型、变量名和变量值，其声明格式如下:
type varName [=value];

其中，type 表示 Java 的数据类型（后续章节会详细介绍 Java 的基本数据类型），其含义为这个变量里存放的是什么类型的数据。varName 是变量名，声明后可通过这个变量名来存 、取数据。value 是变量值，在声明变量的时候可以直接赋值（第一次赋值也称变量初始化）。通过 varName = newValue，可以给这个变量赋新的变量值。

对于内存而言，type varName 是声明变量，相当于根据数据类型向内存申请一块空间，而 =value 相当于把值放到这个内存空间中。例如 int stuAge = 22（省略分号，下同），可以拆分成 int stuAge 和 stuAge = 22 两条语句，其中 int stuAge 相当于向内存申请一块可以存储 int 型变量的空间（实际为 4 个字节，32 位），而 stuAge = 22 相当于把 22 这个数字放到了这块内存空间中，接下来还可以通过 stuAge = 27 这条语句把 27 这个数字放到刚才的内存空间中替换了原来的 22。

在使用变量时，要避免出现未赋值就使用的情况。虽然在后面的章节中，会看到一些变量即使不赋值也会有默认值，但为了避免程序出错，应尽量对变量先赋值后使用。

知道了变量，我们来看看什么是常量。

在 Java 语言中，利用 final 关键字来定义 Java 常量，其本质为值不可变的变量。

Java 常量的本质是值不可变的变量，并且常量在声明的时候，要么直接进行初始化赋值，要么通过后续讲解的构造方法赋值。并且和变量不同的是，常量在程序中将无法再次赋值，如果强行赋值，程序会抛出错误信息，并拒绝接受这个新值。

4.数据类型

a.变量类型
假设编写程序让计算机完成这样的操作：一个学生的年龄是 22 岁，新年的钟声敲响之后，他的年龄就应该增加一岁，即为 22+1。计算机如何执行这样的操作呢？首先，计算机要向内存申请一块空间，存放 22 这个数字，再申请一块空间，存放 1 这个数字，然后让计算机求这两个数字的和，存放到内存中。

现在是用整数存储学生的年龄，申请了一块内存空间，如果要存储学生的姓名，或者存储学生的成绩（例如 78.5），也是申请同样大小的一块内存空间吗？这样的内存空间能存下需要存储的数据吗？答案是否定的。

根据能对数据进行的操作以及存储数据所需内存大小的不同，编程语言都会把数据分成不同的类型。Java 中数据类型分为两大类，即基本数据类型和引用数据类型，如下图所示。其中引用数据类型又分为类、接口和数组（在后续章节会详细介绍）。
基本数据类型又分为 3 类 8 种，3 类分别是数值型、字符型和布尔型，数值型又可细分。下表列出了不同的基本数据类型所占的字节数、位数和使用说明。

b.4种整形特点
Java 的整型又细分为 byte、short、int、long 四种类型，它们都有固定的取值范围而不受具体操作系统的影响，以保证 Java 程序的可移植性。

以 byte 为例说明取值范围的推理过程：

• 最大值：高位为 0 表示正数，其余7个位为1，十进制为127
• 最小值：高位为 1 表示负数，其余7个位为0，十进制为-128

c.进制转换
Java 整型字面值常量有以下 4 种表示形式。

• 十进制整数，例如 12，-127，0。
• 八进制整数，以 0 开头，例如 014（对应于十进制的 12）。
• 十六进制整数，以 0x 或 0X 开头，例如 0XC（对应于十进制的 12），0XA5（对应于十进制的165）。
• 自 JDK7 以后，还可以用 0b 或 0B 开头，表示二进制整数，例如 0b11（对应于十进制的 3）。

其他常见进制，虽然不能直接表示，但仍然可以通过 Java 中的一些 API 转换后得到。关于 API 的相关知识，大家也会随着学习的深入逐渐了解。

自 JDK7 以后，为了提高数字的可读性，还可以使用下划线（_）对数字分组，但要注意下划线不能出现在数字的首部或尾部，也不能出现在 0b 和 0x 左右、小数点左右、L 和 F 符号前。例如，在定义变量时，double d = 123_456.7_8 和 double d = 123456.78 是等价的。
常见的进制转换
不懂的可以点这个链接，去看看进制到底是如何转换的。

d.浮点类型
在计算机系统的发展过程中，曾经提出过多种表示实数的方法，但是到目前为止使用最广泛的是浮点表示法。相对于定点数而言，浮点数利用指数使小数点的位置可以根据需要而上下浮动，从而可以灵活地表达更大范围的实数。

Java 浮点类型字面值常量有以下两种表示形式。

• 十进制形式，例如 3.14，314.0，.314。
• 科学记数法形式，例如 3.14e2，3.14E2，100E-2。
  Java 语言浮点型字面值常量默认为 double 型，表示 float 型字面值常量需要在字面值常量后面加上 f 或 F，例如：

float floatNum = 3.14F;

不同于整型，通过简单的推算，程序员就可以知道这个类型的取值范围。对于 float 和 double，要想推算出来，需要理解浮点型的存储原理，且计算起来比较复杂。

e.字符型
字符型（char 型）数据用来表示通常意义上的字符。

字符字面值常量为用单引号括起来的单个字符，因为 Java 使用 Unicode 编码，一个 Unicode 编码占 2 个字节，一个汉字也是占 2 个字节，所以 Java 中字符型变量可以存放一个汉字，例如：

char eChar = ‘q’; char cChar = ‘桥’;

说明：在编写代码时，所有的标点符号都是半角符号。例如，程序中的单引号是 ‘，而不是 ’;程序中的分号是 ;，而不是 ；。

Java 字符型字面值常量有以下 3 种表示形式。

• 用英文单引号括起来的单个字符，例如’a’、‘汉’。
• 用英文单引号括起来的十六进制代码值来表示单个字符，其格式为’\uXXXX’，其中 u 是约定的前缀（u 是 Unicode 的第一个字母），而后面的 XXXX 位是 4 位十六进制数，是该字符在 Unicode 字符集中的序号，例如 ‘\u0061’ 等价于 ‘a’。
• 某些特殊的字符可以采用转义符’‘来转换，转义符可以将其后面的字符转变为其他的含义，例如 ‘\t’ 代表制表符，’\n’ 代表换行符，’\r’ 代表回车符等。

f.布尔类型
ava 中的布尔型（boolean）可以表示真或假，只允许取值 true 或 false（不可以用 0 或非 0 的整数替代 true 和 false，这点和 C 语言不同），例如：

boolean flag = true;

boolean 类型适于逻辑运算，一般用于程序流程控制。

g.字符串类型
首先强调，在 Java 对数据类型的分类中，字符串不属于基本数据类型。对于字符串类型的具体使用，我们也将会在第 5 章进行详尽的讲解，此处仅作概述。

在前面的若干输出语句中我们已经见过这样的形式，在学习 Java 的前期我们会经常在输出语句中使用字符串和字符串拼接（+ 号用于字符串拼接）以帮助观察程序运行过程。

h.基本数据类型的转换
编写 Java 程序时，经常涉及数据类型转换，我们可以将其分为 3 类：基本数据类型转换、字符串与其他数据类型转换、其他实用数据类型转换。此处介绍基本数据类型转换，其中 boolean 类型不可以和其他数据类型互相转换。整型、字符型、浮点型的数据在混合运算中可相互转换并遵循以下原则。

5.成员变量和局部变量

a.成员变量
根据变量声明位置的不同，可以将变量分为成员变量和局部变量。理解这部分内容，又涉及到我们暂时没有深入探讨的类、方法、参数等概念，这里先简单给出一些说明以帮助同学们理解：

b.局部变量
局部变量是在方法内部（含语句块）定义的变量(包括前面说到的参效)，具作用域从变量定义位置起到方法（含语句块儿）结束（重点）

6.从控制台输入数据

之前，我们都是通过 = 直接赋值数据的，例如 int i = 10，就是将变量 i 的值设置为 10。除此以外，还可以通过控制台动态的输入数据。在通过控制台输入数据前，需要先在程序的第一行加入了代码 import java.util.Scanner;，引入 Scanner 工具类，通过该工具类从控制台获取输入。之后，就可以通过固定的方式（Scanner input = new Scanner(System.in);）创建一个输入对象，然后输入各种类型的数据。

注意，Scanner(System.in) 的对象存在多个是无意义的，而且作为标准输入流也无需去区分不同的场合用什么不同的 Scanner，所以完全可以将 Scanner 对象定义为全局的对象，并实现相关的方法在不再需要它的地方执行 close() 方法关闭标准输入流。

7.Java中的运算符

a.运算符

来点简单的运算
代码如下

import java.util.Scanner;

public class Hello { 
   
    public static void main(final String[] args) { 
   
        // 创建Scanner对象
        final Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        // +,-,*,/,%,++,--
        int i = scanner.nextInt();
        final int j = scanner.nextInt();
        System.out.println("两数相加的结果："+(i+j));
        System.out.println("两数相减的结果："+(i-j));
        System.out.println("两数相乘的结果："+(i*j));
        System.out.println("两数相除的结果："+(i/j));
        System.out.println("两数相取余的结果："+(i%j));
        //i++ 先取值，再加1
        System.out.println(i++);
        //i++ 再加1，先取值
        System.out.println(++i);
    }
}

b.关系运算符
关系运算符和赋值运算符比较简单，这里不展开介绍。需要注意的是，关系运算符 == 和赋值运算符 = 看起来比较类似，但含义完全不同，== 用于判断两边是否相等，而 = 是将右边的值赋给左边。此外，关系运算符的比较结果是布尔类型，例如：

boolean flag = 3 > 2 ; //比较结果：true

+=、-= 等是扩展的赋值运算符，x += y 等价于 x = x + y，程序员在实际的编程过程中，为了方便阅读，尽量不要使用这种扩展的赋值运算符。

c.赋值运算

//导入Scanner类
import java.util.Scanner;
public class HelloWorld{ 
   
    public static void main(final String[] args) { 
   
        // 创建Scanner对象
       Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int i = scanner.nextInt();
        // int j = scanner.nextInt();
        //=,+=,-=,*=,/=
        //把i的值赋给j
        int j = i;
        System.out.println("j:"+j);
        i+=10;
        System.out.println("i:"+i);
    }
}

d.逻辑运算
在 Java 语言中有 3 种逻辑运算符，它们是逻辑非（用符号“!”表示）、逻辑与（用符号“&&”表示）和逻辑或（用符号“||”表示）。

逻辑非表示取反，其逻辑关系值表如下表所示。

逻辑与的运算规则为：有一个运算数为假，其值为假，两个运算数都为真，其值为真。逻辑与的关系值表如下表所示。

逻辑或的运算规则为：有一个运算数为真，其值为真，两个运算数都为假，其值为假。逻辑或的关系值表如下表所示。

逻辑运算符还会在后面经常用到。

例如：

//导入Scanner类
import java.util.Scanner;
public class HelloWorld{ 
   
    public static void main(final String[] args) { 
   
        // 创建Scanner对象
       Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int i = scanner.nextInt();
        //int j = scanner.nextInt();
        //=,+=,-=,*=,/=
        //把i的值赋给j
        //int j = i;
        //System.out.println("j:"+j);
        //给i加上10，再赋给i
        //i+=10; //i = i + 10
        //i*=10; //i = i * 10
        //i-=10; //i = i - 10
        //i/=10; //i = i / 10
        //System.out.println("i:"+i);
        System.out.println(i>0&&i<10);
    }
}

输入10，运行得到如下结果

输入5，得到如下结果

e.位运算符

在计算机中，所有的信息都是以二进制形式存储的。可以用位运算符对整数的二进制位进行操作。位运算符主要包括按位非（用符号 ~ 表示）、按位与（用符号 & 表示）、按位或（用符号 | 表示）、按位异或（用符号 ^ 表示）和移位运算符（用符号 <<、>>、>>> 表示）。

在企业面试 Java 工程师的时候，也常会问到 && 和 & 以及 || 与 | 的区别，通过下面的学习，可以清楚地理解逻辑运算符和位运算符的区别。

按位非表示按位取反，其关系值表如下表所示。

按位与是逐位逻辑与。按位与的关系值表如下表所示。

按位或是逐位逻辑或。按位或的关系值表如下表所示。

按位异或是当两个运算位不同时（重点在“异”字），结果为 1，否则为 0。按位异或的关系值表如下表所示。

public class HelloWorld{ 
   
    public static void main(final String[] args) { 
   
        /* 0000 0110 6 1111 1001 -7 1000 0111 1111 1000 1111 1001 */
        byte b1 = 6;
        //按位非
        System.out.println(~b1);//-7
        //按位与
        /* 0000 0101 0000 0010 0000 0000 */
        System.out.println(5&2);//0
        //按位或
        /* 0000 0101 0000 0011 0000 0111 */
        System.out.println(5|2);//7
        //按位异或
        /* 0000 0101 0000 0011 0000 0110 */
        System.out.println(5^2);//7
        //向左移,每向左移动一次，代表乘一次2
        int i = 6<<2;
        /* 0000 0110 0001 1000 */
        System.out.println(i);//24
        //向右移,向右移动以后，如果是一个正数，右边使用0补齐
        //如果是一个负数，左边使用1补齐
        int i2 = 6>>2;
        /* 0000 0110 0000 0001 */
        System.out.println(i2);//1
        //无符号右移：无论整数还是负数，左边都用0补齐
        /* 1111111 1111111 1111111 11111001 001111111 1111111 1111111 111110 */
        System.out.println(-7>>>2);//1073741822
    }
}

结果如下

8.表达式
表达式是符合一定语法规则的运算符和操作数的组合。下面列举了一些表达式，需要注意的是，单个操作数也是表达式。

x

y * 5

(a-b) * c - 4

(x>y)&&(m<=n)

表达式的值：对表达式中的操作数进行运算得到的结果。 表达式的类型：表达式的值的数据类型即为表达式的类型。

表达式的运算顺序
Java 表达式按照运算符的优先级从高到低的顺序进行运算，优先级相同的运算符按照事先约定的结合方向进行运算。运算符的优先级和结合性如下图所示。需要注意的是，程序员在编写代码时，是不会去记运算符的优先级的，当不确定运算符的优先级时，程序员通常的做法就是对先运算的部分加上小括号，保证此运算优先执行。

public class HelloWorld{ 
   
    public static void main(final String[] args) { 
   
       int i = 0;
       int j = 1;
       int k = j+++i;
       System.out.println(i);
       System.out.println(j);
       System.out.println(k);
       System.out.println(5<<2==3/2);
    }
}

结果如下

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