Java基础学习1:【语法、常量、变量、数据类型转换、运算符、方法】

沙海
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2016年12月7日00:34:17 评论 353 8227字阅读27分25秒

第一节【前言、入门程序、常量、变量】

第一章 入门

1.1 计算机基础知识

二进制

计算机中的数据不同于人们生活中的数据,人们生活采用十进制数,而计算机中全部采用二进制数表示,它只包含0、1两个数,逢二进一,1+1=10。每一个0或者每一个1,叫做一个bit(比特)。下面了解一下十进制和二进制数据之间的转换计算。

十进制数据转成二进制数据:使用除以2获取余数的方式

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二进制数据转成十进制数据:使用8421编码的方式Java基础学习1:【语法、常量、变量、数据类型转换、运算符、方法】

小贴士:二进制数系统中,每个0或1就是一个位,叫做bit(比特)。

字节

字节是我们常见的计算机中最小存储单元。计算机存储任何的数据,都是以字节的形式存储,右键点击文件属性,我们可以查看文件的字节大小。

8个bit(二进制位)0000-0000表示为1个字节,写成1 Byte或者1 B。

  • 8 bit = 1 B
  • 1024 B = 1 KB
  • 1024 KB = 1 MB
  • 1024 MB = 1 GB
  • 1024 GB = 1 TB

常用DOS命令Java基础学习1:【语法、常量、变量、数据类型转换、运算符、方法】

第二章 Java语言开发环境搭建

2.1 Java虚拟机—JVM

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2.2 JRE 和 JDK

  • JRE (Java Runtime Environment):是Java程序的运行时环境,包含JVM和运行时所需要的 核心类库 。
  • JDK (Java Development Kit):是Java程序开发工具包,包含JRE和开发人员使用的工具。

我们想要运行一个已有的Java程序,那么只需安装JRE 即可。

我们想要开发一个全新的Java程序,那么必须安装JDK,其内部包含JRE 。

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小贴士: 三者关系: JDK > JRE > JVM

2.3 JDK1.8安装

见本人教程:Java开发环境的安装和JDK环境变量的配置教程

第三章 HelloWorld入门程序

3.1 程序开发步骤说明

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3.2 编写Java源程序

新建文件, 文件名修改为 HelloWorld.java,其中文件名为HelloWorld ,后缀名必须为.java , 在文件中键入文本并保存,代码如下:

public class HelloWorld {
       public static void main(String[] args) {
              System.out.println("Hello World!");
      }
}

文件名必须是 HelloWorld ,保证文件名和类的名字是一致的,注意大小写。 每个字母和符号必须与示例代码一模一样

现在,第一个 HelloWord 源程序就编写完成了,但是这个文件是程序员编写的,JVM是看不懂的,也就不能运行,因此我们必须将编写好的Java源文件 编译成JVM可以看懂的字节码文件 ,也就是 .class 文件。有了字节码文件,就可以运行程序了。

3.3 编译,运行Java源文件

  • 在DOS命令行中,进入Java源文件的目录,使用 javac 命令进行编译: javac HelloWorld.java
  • 在DOS命令行中,进入Java源文件的目录,使用 java 命令进行运行: java HelloWorld

3.4 HelloWorld程序说明

编译和运行是两回事

  • 编译:是指将我们编写的Java源文件翻译成JVM认识的.class文件,在这个过程中,javac编译器会检查我们所写的程序是否有错误,有错误就会提示出来,如果没有错误就会编译成功。
  • 运行:是指将 .class 文件交给JVM去运行,此时JVM就会去执行我们编写的程序了。

关于main方法

  • main方法:称为主方法。写法是固定格式不可以更改。main方法是程序的入口点或起始点,无论我们编写多 少程序,JVM在运行的时候,都会从main方法这里开始执行。

3.5 关键字keywords

  • 关键字:是指在程序中,Java已经定义好的单词,具有特殊含义。
    • HelloWorld案例中,出现的关键字有 public 、class 、static 、void 等,这些单词已经被 Java定义好,全部都是小写字母,在Notepad++中颜色特殊。
    • 关键字比较多,不能死记硬背,学到哪里记到哪里即可。

3.6 标识符

  • 标识符:是指在程序中,我们自己定义内容。比如类的名字、方法的名字和变量的名字等等,都是标识符。
    • HelloWorld案例中,出现的标识符有类名字 HelloWorld 。
  • 命名规则: 硬性要求
    • 标识符可以包含 英文字母26个(区分大小写) 、0-9数字、$(美元符号)和 _(下划线) 等。
    • 标识符不能以数字开头。
    • 标识符不能是关键字。
  • 命名规范: 软性建议
    • 类名规范:首字母大写,后面每个单词首字母大写(大驼峰式)。
    • 方法名规范:首字母小写,后面每个单词首字母大写(小驼峰式)。
    • 变量名规范:首字母小写,后面每个单词首字母大写(小驼峰式)。

第四章 常量

常量:是指在Java程序中固定不变的数据。分类:

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练习:输出各种类型的常量。

public class ConstantDemo {
    public static void main(String[] args){
        // 输出整数常量
        System.out.println(123);
        // 输出小数常量
        System.out.println(0.125);
        // 输出字符常量
        System.out.println('A');
        // 输出布尔常量
        System.out.println(true);
        // 输出字符串常量
        System.out.println("你好Java");
    }
}

第五章 变量和数据类型

变量:常量是固定不变的数据,那么在程序中可以变化的量称为变量。 Java中要求一个变量每次只能保存一个数据,必须要明确保存的数据类型。

数学中,可以使用字母代替数字运算,例如 x=1+5 或者 6=x+5。 程序中,可以使用字母保存数字的方式进行运算,提高计算能力,可以解决更多的问题。比如x保存5,x也可 以保存6,这样x保存的数据是可以改变的,也就是我们所讲解的变量。

5.1 数据类型

  • Java的数据类型分为两大类:
    • 基本数据类型:包括 整数 、浮点数 、字符 、布尔 。
    • 引用数据类型:包括 类 、数组 、接口 、Lambda 。

基本数据类型 四类八种基本数据类型:

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Java中的默认类型:整数类型是 int 、浮点类型是 double

5.2 变量的定义

  • 变量定义的格式包括三个要素: 数据类型 、 变量名 、 数据值 。
    • 格式:
    • 数据类型 变量名 = 数据值;

练习 定义所有基本数据类型的变量,代码如下:

 public class Variable {
     public static void main(String[] args){
     // 定义字节型变量
     byte b = 100;
     System.out.println(b);
     // 定义短整型变量
     short s = 1000;
     System.out.println(s);
     // 定义整型变量
     int i = 123456;
     System.out.println(i);
     // 定义长整型变量
     long l = 12345678900L;
     System.out.println(l);
     // 定义单精度浮点型变量
     float f = 5.5F;
     System.out.println(f);
     // 定义双精度浮点型变量
     double d = 8.5;
     System.out.println(d);
     // 定义布尔型变量
     boolean bool = false;
     System.out.println(bool);
     // 定义字符型变量
     char c = 'A';
     System.out.println(c);
     }
 }

long类型:建议数据后加L表示。 float类型:建议数据后加F表示。

  • 注意:
    • 变量名称:在同一个大括号范围内,变量的名字不可以相同。
    • 变量赋值:定义的变量,不赋值不能使用。

展开

第二节【数据类型转换、运算符、方法入门】

第一章 数据类型转换

Java程序中要求参与的计算的数据,必须要保证数据类型的一致性,如果数据类型不一致将发生类型的转换。

1.1 自动转换

一个int类型变量和一个byte类型变量进行加法运算,结果会是什么数据类型?

int i = 1;
byte b = 2;

运算结果,变量的类型将是int类型,这就是出现了数据类型的自动类型转换现象。

  • 自动转换:将取值范围小的类型自动提升为取值范围大的类型 。
public static void main(String[] args) {
    int i = 1;
    byte b = 2;
    // byte x = b + i; // 报错
    //int类型和byte类型运算,结果是int类型
    int j = b + i;
    System.out.println(j);
}

转换原理图解

byte类型内存占有1个字节,在和int类型运算时会提升为int类型,自动补充3个字节,因此计算后的结果还是int类型。

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同样道理,当一个int类型变量和一个double变量运算时,int类型将会自动提升为double类型进行运算。

public static void main(String[] args) {
       int i = 1;
       double d = 2.5;
       //int类型和double类型运算,结果是double类型
       //int类型会提升为double类型
      double e = d+i;
      System.out.println(e);
}

转换规则

范围小的类型向范围大的类型提升,byte、short、char运算时直接提升为int

byte、short、char‐‐>int‐‐>long‐‐>float‐‐>double

1.2 强制转换

将 1.5 赋值到int类型变量会发生什么?产生编译失败,肯定无法赋值。

int i = 1.5; // 错误

double类型内存8个字节,int类型内存4个字节。1.5是double 类型,取值范围大于int 。可以理解为double是8升的水壶,int是4升的水壶,不能把大水壶中的水直接放进小水壶去。想要赋值成功,只有通过强制类型转换,将double类型强制转换成int类型才能赋值。

  • 强制类型转换:将取值范围大的类型强制转换成取值范围小的类型 。比较而言,自动转换是Java自动执行的,而强制转换需要我们自己手动执行。

转换格式:

  • 数据类型 变量名 = (数据类型)被转数据值;

将1.5赋值到int类型,代码修改为:

// double类型数据强制转成int类型,直接去掉小数点。
int i = (int)1.5;

同样道理,当一个 short 类型与 1 相加,我们知道会类型提升,但是还想给结果赋值给short类型变量,就需要强制转换。

public static void main(String[] args) {
       //short类型变量,内存中2个字节
      short s = 1;
      /*
     出现编译失败
     s和1做运算的时候,1是int类型,s会被提升为int类型
     s+1后的结果是int类型,将结果在赋值会short类型时发生错误
     short内存2个字节,int类型4个字节
     必须将int强制转成short才能完成赋值
     */
     s = s + 1;//编译失败
     s = (short)(s+1);//编译成功
}

转换原理图解

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强烈注意

  • 浮点转成整数,直接取消小数点,可能造成数据损失精度。
  • int 强制转成 short 砍掉2个字节,可能造成数据丢失。
// 定义s为short范围内最大值
short s = 32767;
// 运算后,强制转换,砍掉2个字节后会出现不确定的结果
s = (short)(s + 10);

1.3 ASCII编码表

public static void main(String[] args) {
       //字符类型变量
       char c = 'a';
       int i = 1;
       //字符类型和int类型计算
       System.out.println(c+i);//输出结果是98
}

在计算机的内部都是二进制的0、1数据,如何让计算机可以直接识别人类文字的问题呢?就产生出了编码表的概念。

  • 编码表:就是将人类的文字和一个十进制数进行对应起来组成一张表格。

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小贴士: 在char类型和int类型计算的过程中,char类型的字符先查询编码表,得到97,再和1求和,结果为98。char类型提升 为了int类型。char类型内存2个字节,int类型内存4个字节。

第二章 运算符

2.1 算数运算符

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Java中,整数使用以上运算符,无论怎么计算,也不会得到小数。

public static void main(String[] args) {
       int i = 1234;
       System.out.println(i/1000*1000); //计算结果是1000
}
  • ++运算,变量自己增长1。反之,— 运算,变量自己减少1,用法与++一致。
    • 独立运算:
      • 变量在独立运算时, 前++ 和 后++ 没有区别 。
      • 变量前++ :例如 ++i 。
      • 变量后++ :例如 i++ 。
  • 混合运算:
    • 和其他变量放在一起, 前++ 和 后++ 就产生了不同。
    • 变量前++:变量a自己加1,将加1后的结果赋值给b,也就是说a先计算。a和b的结果都是2。
public static void main(String[] args) {
       int a = 1;
       int b = ++a;
       System.out.println(a);//计算结果是2
       System.out.println(b);//计算结果是2
}
  • 变量后++:变量a先把自己的值1,赋值给变量b,此时变量b的值就是1,变量a自己再加1。a的结果是2,b 的结果是1。
public static void main(String[] args) {
       int a = 1;
       int b = a++;
       System.out.println(a);//计算结果是2
       System.out.println(b);//计算结果是1
}
  • + 符号在字符串中的操作:+ 符号在遇到字符串的时候,表示连接、拼接的含义。“a”+”b”的结果是“ab”,连接含义
public static void main(String[] args){
       System.out.println("5+5="+5+5);//输出5+5=55
}

2.2 赋值运算符

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  • 赋值运算符,就是将符号右边的值,赋给左边的变量。
public static void main(String[] args){
       int i = 5;
       i+=5;//计算方式 i=i+5 变量i先加5,再赋值变量i
       System.out.println(i); //输出结果是10
}

2.3 比较运算符

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  • 比较运算符,是两个数据之间进行比较的运算,运算结果都是布尔值 true 或者 false 。
public static void main(String[] args) {
       System.out.println(1==1);//true
       System.out.println(1<2);//true
       System.out.println(3>4);//false
       System.out.println(3<=4);//true
       System.out.println(3>=4);//false
       System.out.println(3!=4);//true
}

2.4 逻辑运算符

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  • 逻辑运算符,是用来连接两个布尔类型结果的运算符,运算结果都是布尔值 true 或者 false
public static void main(String[] args) {
       System.out.println(true && true);//true
       System.out.println(true && false);//false
       System.out.println(false && true);//false,右边不计算
       System.out.println(false || false);//falase
       System.out.println(false || true);//true
       System.out.println(true || false);//true,右边不计算
       System.out.println(!false);//true
}

2.5 三元运算符

  • 三元运算符格式:
    • 数据类型 变量名 = 布尔类型表达式?结果1:结果2
  • 三元运算符计算方式:
    • 布尔类型表达式结果是true,三元运算符整体结果为结果1,赋值给变量。
    • 布尔类型表达式结果是false,三元运算符整体结果为结果2,赋值给变量。
public static void main(String[] args) {
       int i = (1==2 ? 100 : 200);
       System.out.println(i);//200
       int j = (3<=4 ? 500 : 600);
      System.out.println(j);//500
}

第三章 方法入门

3.1 概述

我们在学习运算符的时候,都为每个运算符单独的创建一个新的类和main方法,我们会发现这样编写代码非常的繁琐,而且 重复的代码过多。能否避免这些重复的代码呢,就需要使用方法来实现。

  • 方法:就是将一个功能抽取出来,把代码单独定义在一个大括号内,形成一个单独的功能。

当我们需要这个功能的时候,就可以去调用。这样即实现了代码的复用性,也解决了代码冗余的现象。

3.2 方法的定义

  • 定义格式:
修饰符 返回值类型 方法名 (参数列表){
      代码...
      return ;
}
  • 定义格式解释:
    • 修饰符:目前固定写法 public static 。
    • 返回值类型:目前固定写法 void ,其他返回值类型在后面的课程讲解。
    • 方法名:为我们定义的方法起名,满足标识符的规范,用来调用方法。
    • 参数列表:目前无参数,带有参数的方法在后面的课程讲解。
    • return:方法结束。因为返回值类型是void,方法大括号内的return可以不写。
  • 举例:
public static void methodName() {
    System.out.println("这是一个方法");
}

3.3 方法的调用

方法在定义完毕后,方法不会自己运行,必须被调用才能执行,我们可以在主方法main中来调用我们自己定义好的方法。在 主方法中,直接写要调用的方法名字就可以调用了。

public static void main(String[] args) {
       //调用定义的方法method
       method();
}
//定义方法,被main方法调用
public static void method() {
       System.out.println("自己定义的方法,需要被main调用运行");
}

3.4 调用练习

将三元运算符代码抽取到自定义的方法中,并调用。

 public static void main(String[] args) {
        //调用定义的方法operator
        operator();
 }
 //定义方法,方法中定义三元运算符
 public static void operator() {
        int i = 0;
        i = (1==2 ? 100:200);
        System.out.println(i);
        int j = 0 ;
        j = (3<=4 ? 500:600);
       System.out.println(j);
 }

3.5 注意事项

  • 方法定义注意事项:
    • 方法必须定义在一类中方法外
    • 方法不能定义在另一个方法的里面
public class Demo {
       public static void main(String[] args){
}
//正确写法,类中,main方法外面可以定义方法
public static void method(){}
}
public class Demo {
       public static void main(String[] args){
//错误写法,一个方法不能定义在另一方法内部
       public static void method(){ }
       }
}

第四章 扩展知识点

4.1 +=符号的扩展

下面的程序有问题吗?

public static void main(String[] args){
       short s = 1;
       s+=1;
       System.out.println(s);
}

分析: s+=1逻辑上看作是s=s+1 计算结果被提升为int类型,再向short类型赋值时发生错误,因为不能将取值范围 大的类型赋值到取值范围小的类型。但是,s=s+1进行两次运算 ,+= 是一个运算符,只运算一次,并带有强制转换的特点,也就是说s+=就是s= (short)(s + 1) ,因此程序没有问题编译通过,运行结果是2.

4.2 常量和变量的运算

下面的程序有问题吗?

public static void main(String[] args){
       byte b1=1;
       byte b2=2;
       byte b3=1 + 2;
       byte b4=b1 + b2;
       System.out.println(b3);
       System.out.println(b4);
}

分析:b3=1+2 ,1和2是常量,为固定不变的数据,在编译的时候(编译器javac),已经确定了 1+2的结果并没有超过byte类型的取值范围,可以赋值给变量b3,因此b3=1+2是正确的。反之,b4=b2 +b3,b2和b3是变量,变量的值是可能变化的,在编译的时候,编译器javac不确定b2+b3的结果是什么,因此会将结果以int类型进行处理,所以int类型不能赋值给byte类型,因此编译失败。

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