第2章 Java基础语法

2.1 注释（annotation）（掌握）

  • 注释：就是对代码的解释和说明。其目的是让人们能够更加轻松地了解代码。为代码添加注释，是十分必须要的，它不影响程序的编译和运行。

  • Java中有 单行注释、多行注释和 文档注释

    • 单行注释以 //开头，以 换行结束，格式如下：

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      // 注释内容

    • 多行注释以 /*开头，以 */结束，格式如下：

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      /*
      	注释内容
       */

    • 文档注释以 /**开头，以 */结束，Java特有的注释，结合

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      /**
      	注释内容
       */
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//单行注释
/*
多行注释
*/
/**
文档注释演示
@author chai
*/
public class Comments{
  
	/**
	Java程序的入口
	@param String[] args main方法的命令参数
	*/
    public static void main(String[] args){
        System.out.println("hello");
    }
}

常见的几个注释：

  • @author 标明开发该类模块的作者，多个作者之间使用,分割
  • @version 标明该类模块的版本
  • @see 参考转向，也就是相关主题
  • @since 从哪个版本开始增加的
  • @param 对方法中某参数的说明，如果没有参数就不能写（后面再学）
  • @return 对方法返回值的说明，如果方法的返回值类型是void就不能写（后面再学）
  • @throws/@exception 对方法可能抛出的异常进行说明 ，如果方法没有用throws显式抛出的异常就不能写（后面再学）

其中 @param @return 和 @exception 这三个标记都是只用于方法的。

  • @param的格式要求：@param 形参名 形参类型 形参说明
  • @return 的格式要求：@return 返回值类型 返回值说明
  • @exception 的格式要求：@exception 异常类型 异常说明
  • @param和@exception可以并列多个

使用javadoc工具可以基于文档注释生成API文档。

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用法: javadoc [options] [packagenames] [sourcefiles] [@files]

例如：

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javadoc -author -d doc Comments.java

image-20211226163731907

image-20211226163802649

image-20211226163949641

2.2 关键字（keyword）（掌握）

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
  • 关键字的特点：全部都是 小写字母。
  • 关键字比较多，不需要死记硬背，学到哪里记到哪里即可。

1555209180504

关键字一共50个，其中const和goto是保留字。

true,false,null看起来像关键字，但从技术角度，它们是特殊的布尔值和空值。

2.3 标识符( identifier)（掌握）

简单的说，凡是程序员自己命名的部分都可以称为标识符。

即给类、变量、方法、包等命名的字符序列，称为标识符。

1、标识符的命名规则（必须遵守的硬性规则）

（1）Java的标识符只能使用26个英文字母大小写，0-9的数字，下划线_，美元符号$

（2）不能使用Java的关键字（包含保留字）和特殊值

（3）数字不能开头

（4）不能包含空格

（5）严格区分大小写

2、标识符的命名规范（建议遵守的软性规则，否则容易被鄙视和淘汰）

（1）见名知意

（2）类名、接口名等：每个单词的首字母都大写，形式：XxxYyyZzz，

例如：HelloWorld，String，System等

（3）变量、方法名等：从第二个单词开始首字母大写，其余字母小写，形式：xxxYyyZzz，

例如：age,name,bookName,main

（4）包名等：每一个单词都小写，单词之间使用点.分割，形式：xxx.yyy.zzz，

例如：java.lang

（5）常量名等：每一个单词都大写，单词之间使用下划线_分割，形式：XXX_YYY_ZZZ，

例如：MAX_VALUE,PI

更多细节详见《代码整洁之道.pdf》《Java开发手册（泰山版）》

2.4 初识数据类型(data type)（掌握）

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 数组、 类、接口、枚举、注解。

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2.5 常量值（constant）（掌握）

  • 常量值：在程序执行的过程中，其值不可以发生改变
  • 常量值的分类：| 类型 | 举例 |
    | :———-: | :———————: |
    | 整数常量值 | 12，-23, 1567844444557L |
    | 浮点常量值 | 12.34F，12.34 |
    | 字符常量值 | ‘a’，’0’，‘尚’ |
    | 布尔常量值 | true，false |
    | 字符串常量值 | ”HelloWorld“ |
  • 整数常量值，超过int范围的必须加L或l（小写L）
  • 小数常量值，无论多少，不加F，就是double类型。要表示float类型，必须加F或f
  • char常量值，必须使用单引号
  • String字符串常量值，必须使用双引号
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/*
常量值：
	代码里面写死的，固定不变的。
	一目了然的值。
整数常量值：1	 或 1L
小数常量值：1.5	或 1.5F
单字符常量值：'a'
布尔型常量值：true,false
字符串常量值："hello"
*/
public class ConstantValue{
	public static void main(String[] args){
		System.out.println(1);//识别为int
		System.out.println(1L);//识别为long，数字后面加L或l
		System.out.println(1.5);//识别为double
		System.out.println(1.5F);//识别为float类型，数字后面加F或f
		System.out.println('a');//识别为char类型，单引号
		System.out.println(true);//识别为boolean类型
		System.out.println(false);//识别为boolean类型
		System.out.println("helloworld");//识别为String类型，双引号
		System.out.println("1");//识别为String类型，双引号

	}
}

2.6 变量（掌握）

2.6.1 变量的概念

变量：在程序执行的过程中，其值可以发生改变的量

变量的作用：用来存储数据，代表内存的一块存储区域，这块内存中的值是可以改变的。

2.6.2 变量的声明

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数据类型  变量名;
例如：
//存储一个整数类型的年龄
int age; 

//存储一个小数类型的体重
double weight;

//存储一个单字符类型的性别 
char gender;

//存储一个布尔类型的婚姻状态
boolean marry;

//存储一个字符串类型的姓名
String name;

//声明多个同类型的变量
int a,b,c; //表示a,b,c三个变量都是int类型。

注意：变量的数据类型可以是基本数据类型，也可以是引用数据类型。

2.6.3 变量的赋值

给变量赋值，就是把“值”存到该变量代表的内存空间中。

1、变量赋值的语法格式

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变量名 = 值;
  • 给变量赋值，变量名必须在=左边，值必须在=右边
  • 给变量赋的值类型必须与变量声明的类型一致或兼容（<=）

2、可以使用合适类型的常量值给变量赋值

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int age = 18;
double weight = 44.4;
char gender = '女';
boolean marry = true;
String name = "柴林燕";

long类型：如果赋值的常量整数超过int范围，那么需要在数字后面加L。

float类型：如果赋值为常量小数，那么需要在小数后面加F。

char类型：使用单引号’’

String类型：使用双引号””

3、可以使用其他变量或者表达式给变量赋值

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int m = 1;
int n = m;
    
int x = 1;
int y = 2;
int z = 2 * x + y;

2.6.4 变量值的输出

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//输出变量的值
System.out.println(age);

//输出变量的值
System.out.println("年龄：" + age);
System.out.println("age：" + age);
System.out.println("name" + name + ",age = " + age + "，gender = " + gender + ",weight = " + weight + ",marry = " + marry);

如果()中有多项内容，那么必须使用 + 连接起来

如果某些内容想要原样输出，就用””引起来，而要输出变量中的内容，则不要把变量名用””引起来

2.6.5 变量可以反复赋值

  • 变量的第一次赋值称为初始化；
  • 变量的再赋值称为修改变量的值；
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//先声明，后初始化
char gender;
gender = '女';

//声明的同时初始化
int age = 18;
System.out.println("age = " + age);///age = 18

//给变量重新赋值，修改age变量的值
age = 19;
System.out.println("age = " + age);//age = 19

2.6.6 变量的三要素

1、数据类型

  • 变量的数据类型决定了在内存中开辟多大空间
  • 变量的数据类型也决定了该变量可以存什么值

2、变量名

  • 见名知意非常重要
  • 给这块内存区域赋值，例如：我们现在在”宏福科技园“，我们住的校区叫做”流星花园“

3、值

  • 基本数据类型的变量：存储数据值
  • 引用数据类型的变量：存储地址值，即对象的首地址。例如：String类型的变量存储的是字符串对象的首地址（关于对象后面章节再详细讲解）

2.6.7 变量的使用应该注意什么？

1、先声明后使用

如果没有声明，会报“找不到符号”错误

2、在使用之前必须初始化

如果没有初始化，会报“未初始化”错误

3、变量有作用域

如果超过作用域，也会报“找不到符号”错误

4、在同一个作用域中不能重名

5、变量值的类型必须与变量声明的类型一致或兼容（<=）

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一致：一样
int age = 18;  18是int类型的常量值，age也是int类型
int = int
  
兼容：可以装的下，=右边的值要 小于等于 =左边的变量类型
long bigNum =18; 18是int类型的常量值，bigNum是long类型
int < long

int age = 18L; 错误  18L是long类型的常量值，age是int类型
long > int

2.6.8 练习

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/*
4、用合适类型的变量存储个人信息并输出
存储自己的姓名、年龄、性别、体重、婚姻状况
（已婚用true表示，单身用false表示）等等
*/
public class MyInfo{
	public static void main(String[] args){
		//存储姓名用String类型
		//=左边是变量名，右边是常量值，给变量赋值
		String name = "柴林燕";

		System.out.println("name");//原样显示字符串常量值"name"
		System.out.println(name);//把变量name中的值输出

		int age = 18;
		char gender = '女';
		double weight = 42.5;
		boolean marry = true;
		System.out.println(age);
		System.out.println(gender);
		System.out.println(weight);
		System.out.println(marry);

		System.out.println("----------------");
		// + 表示拼接，把"姓名："字符串常量 和name字符串变量的值，拼接起来，构成一个字符串值
		System.out.println("姓名：" + name);
		System.out.println("name=" + name);
		//System.out.println("姓名：",name);//错误
    
        System.out.println("----------------");
        System.out.println("name" + name + ",age = " + age + "，gender = " + gender + ",weight = " + weight + ",marry = " + marry);

	}
}

2.7 最终变量/常量（final）

最终变量习惯上也称为常量，因为它是通过在声明变量的数据类型前面加final的方式实现的，所以叫最终变量。加final修饰后，这个变量的值就不能修改了，一开始赋值多少，就是多少，所以此时的变量名通常称为常量名。常量名通常所有字母都大写，每一个单词之间使用下划线分割，从命名上和变量名区分开来。

这样做的好处，就是可以见名知意，便于维护。

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public class FinalVariableDemo {
	public static void main(String[] args){
        //定义常量
        final int FULL_MARK = 100;//满分
       // FULL_MARK = 150;//错误，final修饰的变量，是常量，不能重新赋值
    
        //输出常量值
        System.out.println("满分：" + FULL_MARK);
    
        //小王的成绩比满分少1分
        int wang = FULL_MARK - 1;
        //小尚得了满分
        int shang = FULL_MARK;
        //小刘得了一半分
        int liu = FULL_MARK/2;
    
        //输出变量值
        System.out.println("小王成绩：" + wang);
        System.out.println("小尚成绩：" + shang);
        System.out.println("小刘成绩：" + liu);
	}
}

2.8 计算机如何存储数据

计算机世界中只有二进制。那么在计算机中存储和运算的所有数据都要转为二进制。包括数字、字符、图片、声音、视频等。

2.8.1 进制（了解）

1、进制的分类

（1）十进制：
数字组成：0-9
进位规则：逢十进一

（2）二进制：
数字组成：0-1
进位规则：逢二进一

十进制的256，二进制：100000000，为了缩短二进制的表示，又要贴近二进制，在程序中引入八进制和十六进制

（3）八进制：很少使用
数字组成：0-7
进位规则：逢八进一

与二进制换算规则：每三位二进制是一位八进制值

（4）十六进制
数字组成：0-9，a-f
进位规则：逢十六进一

与二进制换算规则：每四位二进制是一位十六进制值

2、进制的换算

十进制 二进制 八进制 十六进制
0 0 0 0
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2 10 2 2
3 11 3 3
4 100 4 4
5 101 5 5
6 110 6 6
7 111 7 7
8 1000 10 8
9 1001 11 9
10 1010 12 a或A
11 1011 13 b或B
12 1100 14 c或C
13 1101 15 d或D
14 1110 16 e或E
15 1111 17 f或F
16 10000 20 10

  • 十进制数据转成二进制数据：使用除以2倒取余数的方式

  • 二进制数据转成十进制数据：

    从右边开始依次是2的0次，2的1次，2的2次。。。。

  • 二进制数据转八进制数据

    从右边开始，三位一组

  • 二进制数据转十六进制数据

    从右边开始，四位一组

3、在代码中如何表示四种进制的常量值

请分别用四种类型的进制来表示10，并输出它的结果：（了解）

（1）十进制：正常表示

System.out.println(10);

（2）二进制：0b或0B开头

System.out.println(0B10);

（3）八进制：0开头

System.out.println(010);

（4）十六进制：0x或0X开头

System.out.println(0X10);

2.8.2 计算机存储单位（掌握）

  • 字节（Byte）：是计算机信息技术用于计量存储容量的一种计量单位，一字节等于八位。

  • 位（bit）：是数据存储的最小单位。也就是二进制。二进制数系统中，每个0或1就是一个位，叫做bit（比特），其中8 bit 就称为一个字节(Byte)。

  • 转换关系：

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

2.8.3 Java的基本数据类型的存储范围（掌握）

float：单精度浮点型，占内存：4个字节，精度：科学记数法的小数点后6~7位

double：双精度浮点型，占内存：8个字节，精度：科学记数法的小数点后15~16位

2.8.4 计算机如何表示数据（理解）

1、如何表示boolean类型的值

true底层使用1表示。

false底层使用0表示。

2、如何表示整数？

原码、反码、补码与符号位概念

计算机数据的存储使用二进制补码形式存储，并且最高位是符号位，最高位1是负数，最高位0是正数。

规定：正数的补码与反码、原码一样，称为三码合一；

*负数的补码与反码、原码不一样：*

*负数的原码：把十进制转为二进制，然后最高位设置为1*

*负数的反码：在原码的基础上，最高位不变，其余位取反（0变1,1变0）*

*负数的补码：反码+1*

例如：byte类型（1个字节，8位）

25 ==> 原码 0001 1001 ==> 反码 0001 1001 –>补码 0001 1001

-25 ==>原码 1001 1001 ==> 反码1110 0110 ==>补码 1110 0111

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整数：
正数：25   00000000 00000000 000000000 00011001（原码）
正数：25   00000000 00000000 000000000 00011001（反码）
正数：25   00000000 00000000 000000000 00011001（补码）

负数：-25  10000000 00000000 000000000 00011001（原码）
负数：-25  11111111 11111111 111111111 11100110（反码）
负数：-25  11111111 11111111 111111111 11100111（补码）
一个字节可以存储的整数范围是多少？
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1个字节：8位

0000 0001  ~  0111 111 ==> 1~127

1000 0001 ~ 1111 1111 ==> -127 ~ -1

0000 0000 ==>0

1000 0000 ==> -128（特殊规定）=-127-1

3、如何表示小数？

了解小数如何存储是为了理解如下问题：

  • 为什么float（4个字节）比long（8个字节）的存储范围大？
  • 为什么float和double不精确？
  • 为什么double（8个字节）比float（4个字节）精度范围大？

因为float、double底层也是二进制，先把小数转为二进制，然后把二进制表示为科学记数法，然后只保存：

①符号位②指数位（需要移位）③尾数位

详见《float型和double型数据的存储方式.docx》

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float：符号位（1位），指数位（8位，偏移127），尾数位（23位）
double：符号位（1位），指数位（11位，偏移1023），尾数为（52位）
float指数-126~+127
double指数-1022~+1023

float类型
小数：8.25 1000.01
           1.00001（科学计数法）
		   符号位0，指数位3+127（偏移量）=130->10000010，尾数00001
		   0 10000010 00001000000000000000000  原码
		   0 10000010 00001000000000000000000  反码
		   0 10000010 00001000000000000000000  补码
		   
小数：-8.25 -1000.01（原码）
		   1 10000010 00001000000000000000000  原码
		   1 01111101 11110111111111111111111  反码
		   1 01111101 11111000000000000000000  补码
		   
double类型：
小数：8.25 1000.01
           1.00001（科学计数法）
		   符号位0，指数位3+1023（偏移量）=1026->10000000010，尾数00001
		   0 10000000010  0000 10000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 原码
		   0 10000000010  0000 10000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 反码
		   0 10000000010  0000 10000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 补码
		   
double类型：
小数：-8.25 -1000.01（原码）
           1.00001（科学计数法）
		   符号位0，指数位3+1023（偏移量）=1026->10000000010，尾数00001
		   1 10000000010  0000 10000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 原码
		   1 01111111101  1111 01111111 11111111 11111111 11111111 11111111 11111111 反码
		   1 01111111101  1111 10000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 补码
		   
为什么float类型指数位偏移127，double类型指数位偏移1023。
因为指数+3，偏移127就是130		   
因为指数-3，偏移127就是124
130>124，比较大小比较方便。

image-20211217160508390

4、Java程序中如何表示和处理单个字符？

（1）使用单引号将单个字符引起来：例如：’A’，’0’，’尚’

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char c = '尚';//使用单引号
String s = '尚';//错误的，哪怕是一个字符，也要使用双引号

char kongChar = '';//错误，单引号中有且只能有一个字符
String kongStr = "";//可以，双引号中可以没有其他字符，表示是空字符串

（2）特殊的转义字符

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\n：换行
\r：回车
\t：Tab键
\\：\
\"："
\'：'
\b：删除键Backspace
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public class TestEscapeCharacter {
    public static void main(String[] args){
        System.out.println("hello\tjava");
        System.out.println("hello\rjava");
        System.out.println("hello\njava");
        System.out.println("hello\\world");
        System.out.println("\"hello\"");
        char shuang = '"';
        System.out.println(shuang + "hello" + shuang);
        System.out.println("'hello'");
        char dan ='\'';
        System.out.println(dan + "hello" + dan);
    }
}
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public class TestTab {
    public static void main(String[] args){
        System.out.println("hello\tworld\tjava.");
        System.out.println("chailinyan\tis\tbeautiful.");
        System.out.println("姓名\t基本工资\t年龄");
        System.out.println("张三\t10000.0\t23");
    }
}

（3）用十进制的0~65535之间的Unicode编码值，表示一个字符

在JVM内存中，一个字符占2个字节，Java使用Unicode字符集来表示每一个字符，即每一个字符对应一个唯一的Unicode编码值。char类型的数值参与算术运算或比较大小时，都是用编码值进行计算的。

字符 Unicode编码值
‘0’ 48
‘1’ 49
‘A’ 65
‘B’ 66
‘a’ 97
‘b’ 98
‘尚’ 23578 
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char c1 = 23578;
System.out.println(c1);//尚

char c2 = 97;
System.out.println(c2);//a

//如何查看某个字符的Unicode编码？
//将一个字符赋值给int类型的变量即可
int codeOfA = 'A';
System.out.println(codeOfA);

int codeOfShang = '尚';
System.out.println(codeOfShang);

int codeOfTab = '\t';
System.out.println(codeOfTab);

（4）\u字符的Unicode编码值的十六进制型

例如：’\u5c1a’代表’尚’

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char c = '\u0041'; //十进制Unicode值65，对应十六进制是41，但是\u后面必须写4位
char c = '\u5c1a'; //十进制Unicode值23578，对应十六进制是5c1a

5、一个字符到底占几个字节？

在JVM内存中，一个字符占2个字节，Java使用Unicode字符集来表示每一个字符，即每一个字符对应一个唯一的Unicode编码值。char类型的数值参与算术运算或比较大小时，都是用编码值进行计算的。

在文件中保存或网络中传输时文本数据时，和环境编码有关。如果环境编码选择ISO8859-1（又名Latin），那么一个字符占一个字节；如果环境编码选择GBK，那么一个字符占1个或2个字节；如果环境编码选择UTF-8，那么一个字符占1-4个字节。（后面讲String类时再详细讲解）

2.9 基本数据类型转换（Conversion）（掌握）

在Java程序中，不同的基本数据类型的值经常需要进行相互转换。Java语言所提供的七种数值类型之间可以相互转换，基本数据类型转换有两种转换方式：自动类型转换和强制类型转换。boolean类型不参与。

2.9.1 自动类型转换（隐式类型转换）

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 。

基本数据类型的转换规则如图所示：

（1）当把存储范围小的值（常量值、变量的值、表达式计算的结果值）赋值给了存储范围大的变量时。

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int i = 'A';//char自动升级为int，其实就是把字符的编码值赋值给i变量了
double d = 10;//int自动升级为double

byte b = 127; //右边的整数常量值必须在-128~127范围内
//byte bigB = 130;//错误，右边的整数常量值超过byte范围
long num = 1234567; //右边的整数常量值如果在int范围呢，编译和运行都可以通过，这里涉及到数据类型转换
long bigNum = 12345678912L;//右边的整数常量值如果超过int范围，必须加L，否则编译不通过

（2）当存储范围小的数据类型与存储范围大的数据类型一起混合运算时，会按照其中最大的类型运算。

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int i = 1;
byte b = 1;
double d = 1.0;

double sum = i + b + d;//混合运算，升级为double

（3）当byte,short,char数据类型进行算术运算时，按照int类型处理。

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byte b1 = 1;
byte b2 = 2;
byte b3 = b1 + b2;//编译报错，b1 + b2自动升级为int

char c1 = '0';
char c2 = 'A';
System.out.println(c1 + c2);//113

2.9.2 强制类型转换（显示类型转换）

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。

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int i = 3.14; // 错误

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：

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数据类型 变量名 = （数据类型）被强转数据值;  //()中的数据类型必须<=变量的数据类型，一般都是=

（1）当把存储范围大的值（常量值、变量的值、表达式计算的结果值）赋值给了存储范围小的变量时，需要强制类型转换，提示：有风险，可能会损失精度或溢出

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int i = (int)3.14;//强制类型转换，损失精度

double d = 1.2;
int num = (int)d;//损失精度

int i = 200;
byte b = (byte)i;//溢出

（2）当某个值想要提升数据类型时，也可以使用强制类型转换

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int i = 1;
int j = 2;
double shang = (double)i/j;

提示：这个情况的强制类型转换是没有风险的。

2.9.3 基本数据类型与字符串类型的转换

1、任意数据类型的数据与String类型进行“+”运算时，结果一定是String类型

1
System.out.println("" + 1 + 2);//12

2、但是String类型不能通过强制类型()转换，转为其他的类型

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String str = "123";
int num = (int)str;//错误的
int num = Integer.parseInt(str);//后面才能讲到，借助包装类的方法才能转

2.10 运算符（Operator）和标点符号（Separators）（掌握）

在Java中，一共有38个运算符。

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运算符的分类：

  • 按照功能分：算术运算符、赋值运算符、比较运算符、逻辑运算、条件运算符、Lambda运算符
分类 运算符
算术运算符（7个） +、-、*、/、%、++、–
赋值运算符（12个） =、+=、-=、*=、/=、%=、>>=、<<=、>>>=、&=、|=、^=等
关系运算符（6个） >、>=、<、<=、==、!=
逻辑运算符（6个） &、|、^、!、&&、||
条件运算符（2个） (条件表达式)?结果1:结果2
位运算符（7个） &、|、^、~、<<、>>、>>>
Lambda运算符（1个） ->（后面学）
  • 按照操作数个数分：一元运算符（单目运算符）、二元运算符（双目运算符）、三元运算符 （三目运算符）
分类 运算符
一元运算符（单目运算符） 正号（+）、负号（-）、++、–、!、~
二元运算符（双目运算符） 除了一元和三元运算符剩下的都是二元运算符
三元运算符 （三目运算符） (条件表达式)?结果1:结果2

2.10.1 算术运算符

算术运算符 符号解释
+ 加法运算，字符串连接运算，正号
- 减法运算，负号
* 乘法运算
/ 除法运算，整数/整数结果还是整数
% 求余运算，余数的符号只看被除数
++ 、 -- 自增自减运算

1、加减乘除模

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public class OperatorDemo01 {
	public static void main(String[] args) {
		int a = 3;
		int b = 4;

		System.out.println(a + b);// 7
		System.out.println(a - b);// -1
		System.out.println(a * b);// 12
		System.out.println(a / b);// 计算机结果是0，为什么不是0.75呢？ 整数/整数结果还是整数
		System.out.println(a % b);// 3
    
    
        //余数的符号只看被除数
        System.out.println(5%2);//1
		System.out.println(5%-2);//1
		System.out.println(-5%2);//-1
		System.out.println(-5%-2);//-1
		//商*除数 + 余数 = 被除数
		//5%-2  ==>商是-2，余数时1    (-2)*(-2)+1 = 5
		//-5%2  ==>商是-2，余数是-1   (-2)*2+(-1) = -4-1=-5
	}
}

2、“+”号的两种用法

  • 第一种：对于 +两边都是数值的话，+就是加法的意思
  • 第二种：对于 +两边至少有一边是字符串得话，+就是拼接的意思
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public class OperatorDemo02 {
	public static void main(String[] args) {
		// 字符串类型的变量基本使用
		// 数据类型 变量名称 = 数据值;
		String str1 = "Hello";
		System.out.println(str1); // Hello

		System.out.println("Hello" + "World"); // HelloWorld

		String str2 = "Java";
		// String + int --> String
		System.out.println(str2 + 520); // Java520
		// String + int + int
		// String		+ int
		// String
		System.out.println(str2 + 5 + 20); // Java520
	}
}

3、自加自减运算

理解：++ 运算，变量自己的值加1。反之，-- 运算，变量自己的值减少1，用法与 ++ 一致。

1、单独使用

  • 变量在单独运算的时候，变量 前++和变量 后++，变量的是一样的；
  • 变量 前++ ：例如 ++a 。
  • 变量 后++ ：例如 a++ 。
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public class OperatorDemo3 {
	public static void main(String[] args) {
		// 定义一个int类型的变量a
		int a = 3;
		//++a;
		a++;
        // 无论是变量前++还是变量后++，结果都是4
		System.out.println(a);
	}
}

2、复合使用

  • 和 其他变量放在一起使用或者和 输出语句放在一起使用，前++和 后++就产生了不同。
  • 变量 前++ ：变量先自身加1，然后再取值。
  • 变量 后++ ：变量先取值，然后再自身加1。
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public class OperatorDemo03 {
	public static void main(String[] args) {
		// 其他变量放在一起使用
		int x = 3;
		//int y = ++x; // y的值是4，x的值是4，
		int y = x++; // y的值是3，x的值是4

		System.out.println(x);
		System.out.println(y);
		System.out.println("==========");
    
		// 和输出语句一起
		int z = 5;
		//System.out.println(++z);// 输出结果是6，z的值也是6
		System.out.println(z++);// 输出结果是5，z的值是6
		System.out.println(z);
    
        int a = 1;
        a = a++;//(1)先取a的值“1”放操作数栈(2)a再自增,a=2(3)再把操作数栈中的"1"赋值给a,a=1

        int i = 1;
        int j = i++ + ++i * i++;
        /*
        从左往右加载
        (1)先算i++
        ①取i的值“1”放操作数栈
        ②i再自增 i=2
        （2）再算++i
        ①i先自增 i=3
        ②再取i的值“3”放操作数栈
        （3）再算i++
        ①取i的值“3”放操作数栈
        ②i再自增 i=4
        （4）先算乘法
        用操作数栈中3 * 3 = 9，并把9压会操作数栈
        （5）再算求和
        用操作数栈中的 1 + 9 = 10
        （6）最后算赋值
        j = 10
        */
	} 
}
  • 小结：
    • ++在前，先自加，后使用；
    • ++在后，先使用，后自加。
  • 分析
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public class TestIncrementOperator1{
	public static void main(String[] args){
		int i = 1;
		i++;
		++i;
	}
}

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public class TestIncrementOperator2{
	public static void main(String[] args){
		int i = 1;
		i = i++;
	}
}

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public class TestIncrementOperator3{
	public static void main(String[] args){
		int i = 1;
		i = ++i;
	}
}

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2.10.2 关系运算符/比较运算符

关系运算符 符号解释
< 比较符号左边的数据是否小于右边的数据，如果小于结果是true。
> 比较符号左边的数据是否大于右边的数据，如果大于结果是true。
<= 比较符号左边的数据是否小于或者等于右边的数据，如果大于结果是false。
>= 比较符号左边的数据是否大于或者等于右边的数据，如果小于结果是false。
== 比较符号两边数据是否相等，相等结果是true。
！= 不等于符号 ，如果符号两边的数据不相等，结果是true。
  • 比较运算符，是两个数据之间进行比较的运算，运算结果一定是boolean值 true或者 false 。
  • 其中>,<,>=,<=不支持boolean，String类型，==和!=支持boolean和String。
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public class OperatorDemo05 {
	public static void main(String[] args) {
		int a = 3;
		int b = 4;

		System.out.println(a < b); // true
		System.out.println(a > b); // false
		System.out.println(a <= b); // true
		System.out.println(a >= b); // false
		System.out.println(a == b); // false
		System.out.println(a != b); // true
	}
}

2.10.3 逻辑运算符

  • 逻辑运算符，是用来连接两个布尔类型结果的运算符（!除外），运算结果一定是boolean值 true或者 false
逻辑运算符 符号解释 符号特点
& 与，且 有 false则 false
` ` 或
^ 异或 相同为 false，不同为 true
! 非 非 false则 true，非 true则 false
&& 双与，短路与 左边为false，则右边就不看
` `

&&和&区别，||和|区别：

  • **&&和 &**区别：
    • &&和 &结果一样，&&有短路效果，左边为false，右边不执行；&左边无论是什么，右边都会执行。
  • **||和 |**区别：
    • ||和 |结果一样，||有短路效果，左边为true，右边不执行；|左边无论是什么，右边都会执行。
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public class OperatorDemo06 {
	public static void main(String[] args) {
		int a = 3;
		int b = 4;
		int c = 5;

		// & 与，且；有false则false
		System.out.println((a > b) & (a > c)); 
		System.out.println((a > b) & (a < c)); 
		System.out.println((a < b) & (a > c)); 
		System.out.println((a < b) & (a < c)); 
		System.out.println("===============");
		// | 或；有true则true
		System.out.println((a > b) | (a > c)); 
		System.out.println((a > b) | (a < c)); 
		System.out.println((a < b) | (a > c));
		System.out.println((a < b) | (a < c));
		System.out.println("===============");
		// ^ 异或；相同为false，不同为true
		System.out.println((a > b) ^ (a > c));
		System.out.println((a > b) ^ (a < c)); 
		System.out.println((a < b) ^ (a > c)); 
		System.out.println((a < b) ^ (a < c)); 
		System.out.println("===============");
		// ! 非；非false则true，非true则false
		System.out.println(!false);
		System.out.println(!true);
    
        //&和&&的区别
        System.out.println((a > b) & (a++ > c)); 
        System.out.println("a = " + a);
        System.out.println((a > b) && (a++ > c)); 
        System.out.println("a = " + a);
        System.out.println((a == b) && (a++ > c)); 
        System.out.println("a = " + a);
    
        //|和||的区别
        System.out.println((a > b) | (a++ > c)); 
        System.out.println("a = " + a);
        System.out.println((a > b) || (a++ > c)); 
        System.out.println("a = " + a);
        System.out.println((a == b) || (a++ > c)); 
        System.out.println("a = " + a);
	}
}
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/*
3、逻辑运算符
逻辑与：&
	true & true 结果是true
	true & false 结果是false
	false & true 结果是false
	false & false 结果是false

	只有两个边都是true，结果才为true。

逻辑或：|
	true | true 结果是true
	true | false 结果是true
	false | true 结果是true
	false | false 结果是false

	只要有一边是true，结果就为true。

逻辑非：!
	!true  变为false
	!false 变为true

逻辑异或：^
	true | true 结果是false
	true | false 结果是true
	false | true 结果是true
	false | false 结果是false

	只有两边不一样，一个是true，一个是false，结果才为true。

短路与：&&
	true && true 结果是true
	true && false 结果是false
	false && ? 结果是false
	false && ? 结果是false

	只有两个边都是true，结果才为true。
	但是它如果左边已经是false，右边不看。这样的好处就是可以提高效率。


短路或：||
	true || ？ 结果是true
	true || ？ 结果是true
	false || true 结果是true
	false || false 结果是false

	只要有一边是true，结果就为true。
	但是它如果左边已经是true，右边就不看了。这样的好处就是可以提高效率。

特殊：
（1）逻辑运算符的操作数必须是boolean值
（2）逻辑运算符的结果也是boolean值

*/
public class LogicOperator{
	public static void main(String[] args){
		/*
		表示条件，成绩必须在[0,100]之间
		成绩是int类型变量score
		*/
		int score = 56;

		//System.out.println(0<=score<=100);
		/*
		LogicOperator.java:23: 错误: 二元运算符 '<=' 的操作数类型错误
                System.out.println(0<=score<=100);
                                           ^
		  第一个类型:  boolean    0<=score的结果 true
		  第二个类型: int
		  
		  true <= 100？不对的
		1 个错误*/

		System.out.println(0<=score  & score<=100);

	}
}

2.10.4 条件运算符

  • 条件运算符格式：
1
条件表达式？结果1：结果2
  • 条件运算符计算方式：
    • 条件判断的结果是true，条件运算符整体结果为结果1，赋值给变量。
    • 判断条件的结果是false，条件运算符整体结果为结果2，赋值给变量。
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public class ConditionOperator{
	public static void main(String[] args){
		//判断两个变量a,b谁大，把大的变量赋值给max
		int a = 2;
		int b = 2;
		int max = a >= b ? a : b;
		//如果a>=b成立，就取a的值赋给max，否则取b的值赋给max
		System.out.println(max);

		boolean marry = false;
		System.out.println(marry ? "已婚" : "未婚"  );
	}
}

2.10.5 位运算符

位运算符 符号解释
& 按位与，当两位相同时为1时才返回1
` `
~ 按位非，将操作数的每个位（包括符号位）全部取反
^ 按位异或。当两位相同时返回0，不同时返回1
<< 左移运算符
>> 右移运算符
>>> 无符号右移运算符
  • 位运算符的运算过程都是基于补码运算，但是看结果，我们得换成原码，再换成十进制看结果
  • 从二进制到十进制都是基于原码
  • 正数的原码反码补码都一样，负数原码反码补码不一样
  • byte,short,char在计算时按照int类型处理

如何区分&,|,^是逻辑运算符还是位运算符？

如果操作数是boolean类型，就是逻辑运算符，如果操作数是整数，那么就位运算符。

（1）左移：<<

运算规则：左移几位就相当于乘以2的几次方

**注意：**当左移的位数n超过该数据类型的总位数时，相当于左移（n-总位数）位

byte,short,char在计算时按照int类型处理

1
3<<4  类似于  3*2的4次= 3*16 = 48

image-20200225113651675

1
-3<<4  类似于  -3*2的4次= -3*16 = -48

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（2）右移：>>

快速运算：类似于除以2的n次，如果不能整除，向下取整

1
69>>4  类似于  69/2的4次 = 69/16 =4

image-20200225115636844

1
-69>>4  类似于  -69/2的4次 = -69/16 = -5

image-20200225120112188

（3）无符号右移：>>>

运算规则：往右移动后，左边空出来的位直接补0，不看符号位

正数：和右移一样

负数：右边移出去几位，左边补几个0，结果变为正数

1
69>>>4  类似于  69/2的4次 = 69/16 =4

image-20200225121104734

1
-69>>>4   结果：268435451

image-20200225121244290

（4）按位与：&

运算规则：对应位都是1才为1

1 & 1 结果为1

1 & 0 结果为0

0 & 1 结果为0

0 & 0 结果为0

1
9&7 = 1

image-20200225122440953

1
-9&7 = 7

image-20200225122221616

（5）按位或：|

运算规则：对应位只要有1即为1

1 | 1 结果为1

1 | 0 结果为1

0 | 1 结果为1

0 & 0 结果为0

1
9|7  结果： 15

image-20200225122758851

1
-9|7 结果： -9

image-20200225123409130

（6）按位异或：^

运算规则：对应位一个为1一个为0，才为1

1 ^ 1 结果为0

1 ^ 0 结果为1

0 ^ 1 结果为1

0 ^ 0 结果为0

1
9^7  结果为14

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1
-9^7 结果为-16

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（7）按位取反：~

运算规则：~0就是1

~1就是0

1
~9  结果：-10

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1
~-9  结果：8

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2.10.6 赋值运算符

运算符 符号解释
= 将右边的常量值/变量值/表达式的值，赋值给左边的变量
+= 将左边变量的值和右边的常量值/变量值/表达式的值进行相加，最后将结果赋值给左边的变量
-= 将左边变量的值和右边的常量值/变量值/表达式的值进行相减，最后将结果赋值给左边的变量
*= 将左边变量的值和右边的常量值/变量值/表达式的值进行相乘，最后将结果赋值给左边的变量
/= 将左边变量的值和右边的常量值/变量值/表达式的值进行相除，最后将结果赋值给左边的变量
%= 将左边变量的值和右边的常量值/变量值/表达式的值进行相模，最后将结果赋值给左边的变量
<<= 将左边变量的值左移右边常量/变量值/表达式的值的相应位，最后将结果赋值给左边的变量
>>= 将左边变量的值右移右边常量/变量值/表达式的值的相应位，最后将结果赋值给左边的变量
>>>= 将左边变量的值无符号右移右边常量/变量值/表达式的值的相应位，最后将结果赋值给左边的变量
&= 将左边变量的值和右边的常量值/变量值/表达式的值进行按位与，最后将结果赋值给左边的变量
|= 将左边变量的值和右边的常量值/变量值/表达式的值进行按位或，最后将结果赋值给左边的变量
^= 将左边变量的值和右边的常量值/变量值/表达式的值进行按位异或，最后将结果赋值给左边的变量 
1
2
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7
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18
19
20
21
22
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25
26
public class OperatorDemo04 {
	public static void main(String[] args) {
		int a = 3;
		int b = 4;
        int c = a + b;    
    
		b += a;// 相当于 b = b + a ; 
		System.out.println(a); // 3
		System.out.println(b); // 7
        System.out.println(c); //7

		short s = 3;
		// s = s + 4; 代码编译报错，因为将int类型的结果赋值给short类型的变量s时，可能损失精度
		s += 4; // 代码没有报错
        //因为在得到int类型的结果后，JVM自动完成一步强制类型转换，将int类型强转成short
		System.out.println(s);
    
        int j = 1;
		j += ++j * j++;//相当于  j = j + (++j * j++);
		System.out.println(j);//5
    
        int m = 1;
        m <<= 2;
        System.out.println(m);
	}
}
  • 扩展赋值运算符在将最后的结果赋值给左边的变量前，多做了一步强制类型转换。
  • 注意：所有的赋值运算符的=左边一定是一个变量

2.10.7 运算符优先级

1553858424335

提示说明：

（1）表达式不要太复杂

（2）先算的使用()

口诀：

单目运算排第一；

乘除余二加减三；

移位四，关系五；

等和不等排第六；

位与、异或和位或；

短路与和短路或；

依次从七到十一；

条件排在第十二；

赋值一定是最后；

2.10.8 标点符号

在Java中一共有12个标点符号。（后面再一一学习）

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  • 小括号()用于强制类型转换、表示优先运算表达式、方法参数列表
  • 大括号{}用于数组元素列表、类体、方法体、复合语句代码块边界符
  • 中括号[]用于数组
  • 分号;用于结束语句
  • 逗号,用于多个赋值表达式的分隔符和方法参数列表分隔符
  • 英文句号.用于成员访问和包目录结构分隔符
  • 英文省略号…用于可变参数
  • @用于注解
  • 双冒号::用于方法引用