java基础课堂笔记01 - 基础概念课时2
p22 标识符和关键字
1、标识符
凡程序员自己有权命名的标识都是标识符，标识符可以用做标识什么：
类名
方法名
变量名
接口名
常量名
引用名
... ...
2、标识符命名规则：
规则1：标识符只能由 字母abc、中文、数字123、下划线_ 、美元符$ 组成，不能含有其它符号
规则2：不能以数字开头
规则3：不能是关键字
规则4：严格区分大小写（对于大小写不同的同名类，win会视为重名，因此无法全部编译）
规则5：标识符理论上没有长度限制
3、标识符的命名规范：
规范1：见名知义
规范2：遵循驼峰命名方式
规范3：类名、接口名首字母大写
规范4：变量名、方法名首字母小写
规范5：常量名全部大写，单词之间使用下划线_连接
4、关键字
在SUN公司开发java语言的时候，提前定义好了一些具有特殊含义的单词，这些单词全部小写，具有特殊含义，不能用作标识符
package import class(类) interface(接口) abstract //声明头
public protected(受保护的) default private static final(最终的) //修饰符
extends(继承) implements(实现接口) //关系声明
new(创建对象) instanceof(实例运算符) //运算符
this(当前类的) super(父类的) //引用
byte short int long float double char boolean void(无返回值) //基本数据类型
if else switch case do while for break continue goto return //流程控制
String(字符串) Scanner System(系统的) Arrays(数组类) Math(数学类) //类库的引用数据类型
p26变量、常量、作用域
1、字面量
软件执行过程中主要就是对数据的处理，“字面量”的概念就是具体而明确的数据，在java语言中“数据”被称为字面量/字面值
1.1- 字面量的种类可以分为：
整型字面量：1 2 3 10 100 -100 -200 ...
浮点型字面量：1.0 1.2 3.14 ...
布尔型字面量：true false
字符型字面量：'a' 、'b' 、'人' 、'中'
字符串型字面量："a" 、"abc" 、"123" 、"中国" 、
1.2- 其中字符型和字符串型都是描述了现实世界中的文字
1.3- 字符型只能是单个字符
1.4- 所有字符型只能使用单引号 ' ' 包围，所有字符串型只能使用双引号 "" 包围
1.5- 单引号的一定是字符型，双引号的一定是字符串型
2、变量
- 变量就是可以改变赋值的标识符，表示计算机里的一块存储空间
- 变量实际是内存当中存储数据的最基本单元，变量就是一个存储数据的盒子
2.1）变量包括三要素：
类型 + 名称 + 值
数据类型：决定开辟空间的大小
变量名： 程序通过名称访问变量
值： 是变量保存的数据
2.2）声明变量的语法格式：
数据类型 变量；
数据类型 变量名 = 值；
type varName = value;
数据类型 变量1，变量2，变量3 ... ；
数据类型 变量1 = 值，变量2 = 值，变量3 = 值 ...；
2.3）注意要点：
1）声明变量必须声明类型，可以是基本类型，也可以是引用类型
2）变量声明是一条完整的语句，因此必须以分号 ; 结束
3）一行上可以声明多个变量，相同类型变量使用逗号 , 间隔
4）声明变量同时可以初始化变量，变量必须初始化之后，才能使用
3、作用域
1.1、作用域就是变量的有效范围作用范围
1.2、变量的作用域从属于大括号
1.3、同一个域中变量不能有重名
1.4、不同域的同名变量的访问遵守就近原则，即访问最近作用域的那一个
1.5、不同的作用域大致有：
类体域
方法体域
循环体域
4、变量的分类：
1）静态变量 static修饰，从属于类，可以不用手动初始化，在加载字节码时系统会用默认值初始化
2）实例变量 写在类体中，无static修饰，从属于对象，可以不用手动初始化，在创建对象时系统会用默认值初始化
3）局部变量 写在方法体和循环体里，从属于方法/循环，必须手动初始化之后，才能访问
5、注意：
- 所有的变量都必须初始化之后才能使用，变量在使用之前必须初始化
- final修饰的成员变量必须手动初始化，因为final修饰的成员变量的值不能修改，sun规定不能使用系统默认值
示例1：按照作用域变量的分类
public class VariableTest{ int x = 20; //实例变量 static int y = 200; //静态变量 public static void sum(int a,int b){ //局部变量a b int firstNum = 100; //局部变量 } }
示例2：不同作用域变量的访问方式区分
public class Test { //成员变量 static double salary = 2500; //实例变量 static final double PI = 3.14159265358979; //常量 //实例变量 int i; char c; boolean flag; String name; public static void main(String[] args) { int j = 0; //局部变量 Test t = new Test(); //引用也是局部变量 System.out.println(Test.salary); //类名访问 System.out.println(PI); //.. System.out.println(t.i); //对象引用访问 System.out.println(t.c); //.. System.out.println(t.flag); //.. System.out.println(t.name); //.. System.out.println(j); //直接访问 } }
练习题1、 练习变量的使用
/* 通过变量来描述学生的信息，学生信息包括：学号、姓名、性别、身高。 其中学号采用整数，姓名采用字符串，性别采用字符型，身高采用浮点型。 具体的学生数据有两份，第一个学生信息是：学号110，姓名张三，性别男，身高1.85米。 第二个学生信息是：学号120，姓名李四，性别女，身高1.65米。 要求最终将学生的信息输出到控制台 */ public class StudentMessage{ public static void main(String[] args){ int id = 110; String name = "张三"; char sex = '男'; double height = 1.85; System.out.println("学号：" + id); System.out.println("姓名：" + name); System.out.println("性别：" + sex); System.out.println("身高：" + height + "米"); System.out.println("-------------------"); int id1 = 120; String name1 = "李四"; char sex1 = '女'; double height1 = 1.65; System.out.println("学号：" + id1); System.out.println("姓名：" + name1); System.out.println("性别：" + sex1); System.out.println("身高：" + height1 + "米"); } }
p23 数据类型
1、数据类型用来定义变量，程序运行过程中根据不同的数据类型分配不同大小的内存空间
java的数据类型分为两大类，基本数据类型和引用数据类型，java中除了基本数据类型之外，剩下的都是引用数据类型
2、数据类型分类
2.1、基本类型（primitive type）：
1）数值类型：
1》整数型：
1> byte 占1个字节范围 [-27~27-1] [-128~127]
2> short 占2个字节范围 [-215~215-1] [-32768~32767]
3> int 占4个字节范围 [-231~231-1] [-2147483648-2147483647]
4> long 占8个字节范围 [-263~263-1]
2》浮点型：
5> float 占4个字节 [-231~231-1]
6> double 占8个字节 [-263~263-1]
3》字符型：
7> char 占2两字节 [0~216-1] [0~65535]
2）布尔类型/逻辑类型：
8> boolean 占1位，只有两个值true和false
2.2、引用类型（reference type）：
1》类
2》接口
3》数组
3、注意：
1）java语言中，整型字面量程序默认当做int类型来处理，浮点型字面量默认当做double类型来处理
2） long类型要在数字后面加个L/l
float类型要在数字后面加个F/f
double类型可以在数字后面加个d，也可以省略
3）float，double类型在计算机中存储的是近似值，因此要避免完全使用浮点数进行比较
4） java官方规定，char字符型数据只能是单个字符，由单引号包围
所有字符本质还是数字，可以作为整型数据处理
5）字符串类型String是引用数据类型，字符串型数据要用双引号包围
位： 是计算机内部数据存储的最小单位
字节：是计算机中数据处理的基本单位，一般用大写B表示，1B=8位
字符：是指计算机中使用的字母、数字、字和符号。以二进制代码形式在计算机内存放，是数据结构中最小的数据存取单位，通常由8个二进制位（1个字节）来表示一个字符。
p24 数据类型扩展详解
1、整数型：
1.1、 java中整型数据有4中表示形式：
- 十进制数（0-9），二进制数以0b开头（0-1），八进制数以0开头（0-7 ），十六进制数以0x开头（0-9 A-F ）
- 十进制数满是进位，二进制数满2进位，八进制数满8进位，十六进制满16进位
1.2、十进制与二进制的快速转换
1）、十进制转换成二进制
短除法：十进制数与2相除取余，将余数倒序输出，就是对应的二进制数
幂算法：枚举十进制数包含的幂2n，使幂的上标与二进制位次一一对应（位次=0 1 2 ...），将对应位次上的值设为1，就是对应的二进制数
2）、二进制转换成十进制
幂算法：将二进制数中位次上的1转换成对应的十进制幂2n，二进制的位次与十进制幂的上标一一对应（n=0 1 2 ...），求所有幂之和，就是对应的十进制数
3）、十进制幂与二进制位次对照
28 27 26 25 24 23 22 21 20
256 128 64 32 16 8 4 2 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1
1.3、byte类型的最大值是怎么计算出来的？
byte在内存中占1个字节，即8个比特位
在计算机当中二进制数的最高位是符号位，0正1负，所以1byte可以存储的最大值是：0111 1111
故byte的取值范围为1000 0000 到 0111 1111
char没有负值，占两个字节，所以最小值为0，最大值为1111 1111 1111 1111，故取值范围是0~2^16-1（65535）
2、浮点型
浮点型数据：存在 有限、离散、舍入误差、大约、接近但不等于 等特点，最好避免完全使用浮点数进行比较。银行业务使用 BigDecimal 数学工具类
如：float f = 0.1f;
double d = 0.1d;
但是 f == d ：false
3、字符型：
3.1、什么是字符编码？
- 字符编码是人为定义的一套转换表
- 在字符编码中规定了一系列的文字对应的二进制
- 字符编码的本质就是一本字典，描述了文字与二进制的对照关系
- 字符编码涉及编码和解码两个过程，编码和解码必须采用同一套字符编码方式，不然就会出现乱码
- ASCII码采用1byte进行存储，java语言为了支持全球所有的文字，采用了一种字符编码方式，即unicode编码
- 主要的编码方式有以下几种：
ASCII（'a'-->97 'A'-->65 '0'-->48）
ISO-8859-1（latin-1）
GB2312
GBK
GB18030
Big5
unicode（utf8 utf16 utf32）
3.2、转义字符：反斜杠：\ 具有转义功能
1）执行特殊功能
\t tab
\n 换行
\r 回车 移到行开头
\b 退格 向左退一列
\a 响铃
2）将连接的字符作为普通文本处理
\' 一个单引号字符，不能自动配对
\" 一个单双号字符，不能自动配对
\\ 一个反斜杠字符
\u0000 空字符，\u连接一个4位十六进制编码，表示后面是一个字符的unicode编码
示例1：整数的4类表达形式，十进制数满是进位，二进制数满2进位，八进制数满8进位，十六进制满16进位
//十进制数满是进位，二进制数满2进位，八进制数满8进位，十六进制满16进位 public class Test{ public static void main(String[] args) { int a = 10; int b = 0b10; int c = 010; int d = 0x10; System.out.println(a+"\t"+b+"\t"+c+"\t"+d); } }
p25 类型转换
1、由于java是强类型语言，不同类型的数据要先转换为同一种类型，然后再进行运算。
类型容量大小排序：
低-----------------------------------------------------高
byte < short、char < int < long < float < double
3、数据类型转换的要点：
1）布尔型不能进行类型转换
2）任何浮点类型都比整数型容量大
3）java语言中，对于整数型字面量程序默认当做int类型来处理，浮点数字面量默认当做double类型来处理
4）如果整型数值没有超出 byte、short、char的取值范围，就可以直接赋值给 byte、short、char类型的变量
5）但是对于整型的变量，却不能直接把值传递给byte、short、char类型的变量，因为类型不兼容会编译错误
6）参与运算的数据必须是同一种类型，相同类型数据的运算结果的类型保持不变
7）byte、short、char类型混合运算时，会先各自转换成 int类型，再作运算
8）多种数据类型混合运算时，会先各自转换成容量大的那一种数据类型，再做运算
9）小容量向大容量转换时称为自动类型转换
10）大容量向小容量转换时，不会自动转换，需要强制类型转换，否则类型不兼容会编译错误
11）强制类型转换用小括号（）包围，强制转换可能会超出类型范围产生精度损失
//示例列举：
//正确，整数没有超出byte、short、char类型的范围，可以直接赋值
byte a = 10;
short b = 30;
char c = 97; //‘a’
char c1 = ‘b’; //98
int d =100;
//错误，int类型的变量，无法直接传值给byte、short、char类型，因为类型不兼容，需要强制类型转换
byte a = d; short b = d; char c = d;
//正确，运算的结果是int类型，数据的运算结果的类型保持不变
d= 10/3;
//错误：类型不兼容，因为不同类型混合运算时，先自动转换成容量大的数据类型，所以右侧是int类型
a = a + 5;
//正确，等同于a = (byte)(a + 5); 扩展运算符最终不改变变量的数据类型
a += 5;
//正确，字符的本质还是数字，参与运算的是字符的ascii码
int d1 = a + b + c; int d2 = a + b + c1;
//错误，byte、short、char混合运算的结果是int类型，所以会出现类型不兼容
short b1 =a + b + c;
long e = 1000;
//错误，需要强制类型转换
int f = e;
//错误，数值过大超出int类型范围，需要转换为长整型数值2147483648L
long g = 2147483648;
long g = 10;
//错误，不同类型混合运算，结果是long类型，不能赋值给int类型
int h = g/3；
//正确，可以通过强制类型转换的方式处理
int h = (int)g/3;
//正确，也可以用long类型来接收运算结果
long h = g/3;
//错误，将g转换成int类型，然后又转换成byte类型，再和3运算，运算的结果还是int类型，仍然类型不兼容
byte i = (byte)(int)g/3;
//正确，类型转换也要处理好优先级问题
byte i = (byte)(int)(g/3);
//正确，字符的本质是数字，输出是字符的ascii码
System.out.println((byte)c);
//正确，字符的本质是数字，输出是数字ascii码对应的字符
System.out.println((char)d);
//正确，先获得整型的结果，后自动类型转换
//double m = 10/3;
System.out.println(m); //3.0
//正确，计算的结果是浮点型，混合类型计算，先各自统一类型，后进行计算
double n = 10.0/3;
System.out.println(n); //3.33333333333
p27 运算符
java语言支持以下运算符：
1、算术运算符： + - * / % ++ --
2、关系运算符： > < >= <= == != instanceof
3、逻辑运算符： & | ! && || ！
4、赋值运算符： =
5、扩展赋值运算符： += -= *= /= %= ^= &= |= <<= >>=
6、条件运算符： ?:
7、字符串连接运算符： +
8、位运算符 ： & | ^ ~ << >> >>>
9、new运算符：创建对象
说明：
1、算术运算符：
1.1、 % 模运算，取余，%10 可用于提取个位上的数字
1.2、 / 除运算，/10 /100取整 可用于提取个位/百位及前面的所有数字
1.3、 ++ 自减，单目运算符/一元运算符，a++ 先运算，后自加； ++a 先自加，后运算
1.4、 -- 自减，单目运算符/一元运算符，a-- 先运算，后自减； --a 先自减，后运算
2、关系运算符：
通常用于布尔表达式，它的运算结果通常是一个布尔类型boolean
3、逻辑运算：
要求两边的算子都是布尔类型，并且最终的运算结果也是一个布尔类型boolean
& 逻辑与 两边都是true，结果才是true，否则为false
| 逻辑或 一边是true，结果就是true，两边都是false，结果才是false
! 逻辑非 取反，假为真，真为假
&& 短路与 全真为真 有假为假
|| 短路或 有真为真 全假为假
4、赋值运算符：
4.1、= 赋值运算符右边优先级比较高，先执行右边的表达式，然后将右边表达式的结果赋给左边的变量（赋值）
4.2、扩展赋值运算符理解为：+= 累加递增， -= 追减递减 ......
4.3、使用扩展赋值运算符的变量必须先初始化，要有一个初始值才能使用扩展赋值运算符
4.4、扩展赋值运算符一定不会改变左边变量的数据类型，其运算过程等同于将四则运算的结果进行了强制类型转换
如：byte a = 10;
a += 5; //等同于a = (byte)(a + 5); 最终不改变a的数据类型
long x = 20L;
int y = 10;
y += x; //等同于y = (int)(y + x); 最终不改变y的数据类型
5、位运算符：
& 按位与 全1为1 有0为0
| 按位或 有1为1 全0为0
^ 按位异或 相异为1 相同为0
~ 按位取反 0为1 1为0 单目
<< 左移 相当于 *2
>> 右移 相当于 /2
>>> 无符号右移
6、条件运算符/三元运算符/三目运算符：?:
6.1、语法格式：
布尔表达式 ? 表达式1 : 表达式2
6.2、 它的执行原理是：
* 布尔表达式的结果为true时，表达式1的执行结果作为整个表达式的结果，即返回表达式1的值
* 布尔表达式的结果为false时，表达式2的执行结果作为整个表达式的结果，即返回表达式2的值
* 条件运算符只是一个运算符，参与数据运算之后返回一个值，不是一个完整的java语句
6.3、排错示例列举：
boolean sex = true;
//正确
char c = sex ? '男' : '女';
String s = sex ? "男" : "女";
//错误，条件运算符不是一个完整的java语句
sex ? '男' : '女';
//错误，类型不兼容，因为结果可能是String，也可能是char，不能用char类型接收
char c = sex ? "男" : '女';
//正确，两种类型的结果都可以输出
System.out.println(sex ? "男" : '女');
7、字符串连接符：+
7.1、什么时候求和运算？什么时候进行字符串拼接？
数据按照自左向右的顺序进行运算，当“+”运算符两边都是数字时，一定进行加法运算；当运算符任意一边是字符串类型时，一定进行字符串拼接操作，并且连接运算的结果还是一个字符串
7.2、字符串与变量拼接的口诀：加一个双引号“”，然后中间加两个加号++，然后中间加变量
如：int a = 10;
int b = 20;
System.out.println("30" + a + b); //301020
System.out.println(a + b + "30"); //3030
8、其它运算符：
new：创建对象
instanceof：实例运算符
练习题1：自加自减运算符的使用
public class Homework{ public static void main(String[] args){ int x = 10; int a = x + x++; //代码执行结束后，x就是11 System.out.println("a = " + a); //20 System.out.println("x = " + x); //11 int b = x + ++x; //代码执行结束后，x就是12 System.out.println("b = " + b); //23 System.out.println("x = " + x); //12 int c = x + x--; //代码执行结束后，x就是11 System.out.println("c = " + c); //24 System.out.println("x = " + x); //11 int d = x + --x; //代码执行结束后，x就是10 System.out.println("d = " + d); //21 System.out.println("x = " + x); //10 } }
补充知识：
1、补码：
- 在计算机底层存储的数据，永远是二进制的补码形式，因为补码形式效率最高
1.2、什么是补码？
- 二进制有：原码、反码、补码
- 正数的二进制的原码、反码、补码是完全相同的
如：byte i = 1；
对应的二进制原码：0000 0001
对应的二进制反码：0000 0001
对应的二进制补码：0000 0001
- 负数的二进制的原码、反码、补码，符号位不变，其它位则取反或补1
如：byte i = -1；
对应的二进制原码：1000 0001
对应的二进制反码（取反）：1111 1110
对应的二进制补码（反码+1）：1111 1111
1.3、可以采用逆推导的方式获取二进制的原码
例：(byte)150
首先150是int类型二进制码是：
00000000 00000000 00000000 00000000 10010110
强转为byte类型后二进制码是：
10010110
计算机存储的都是二进制的补码形式，可以采用逆推的方式获取原码：
10010110--->二进制补码形式
10010101--->二进制反码形式
11101010--->二进制原码形式（-106）
2、java中的标点符号全部使用英文格式，那么java中有哪些标点符号？分别是什么作用呢？
1 , 号 多个变量间隔，多个实参形参间隔，数组元素间隔
2 . 号 包目录层级，引用对象的属性和方法
3 : 号 标签，case分支
4 ; 号 语句结束符
5 () 小括号 if switch while for语句头，方法头
6 {} 大括号 代码块语句的起始结束符，包括if switch的分支代码块，while for的循环体代码块，方法体代码块，类体代码块，接口体代码块，数组元素
7 [] 中括号 声明数组
//即使再小的帆也能远航2021-12-08
