Java之基础语法

1.Java的语言概述

Java基础知识的图解

(1)软件开发介绍

1.软件开发:

软件即一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。有系统软件和应用软件之分。

2.人机交互的方式：

》图形化界面（简称GUI）是指采用图形方式显示的计算机操作用户界面。

》命令行界面（简称CLI）是用户通过键盘输入指令，计算机得到指令后，予以执行。

3.常用的DOS命令

dir : 列出当前目录下的文件以及文件夹
md ：创建目录
rd ：删除目录
cd ：进入指定的目录
cd.. : 退回到上一级目录
cd : 退回到根目录
del ：删除文件
exit : 退出DOS命令窗口

(2)计算机编程语言介绍

1.语言发展

第一代语言：机器语言,指令是以二进制代码形式存在。

第二代语言：汇编语言,使用助记符表示一条机器指令。

第三代语言：高级语言,是种独立于机器，面向对象或者对象的语言。

面向过程的语言：C,Pascal、Fortran
面向对象的语言：Java,JS,Python,Scala..

(3)Java语言的迭代概述

1991年 Green项目，开发语言最初命名为Oak (橡树)

1994年，开发组意识到Oak 非常适合于互联网

1996年，发布JDK 1.0，约8.3万个网页应用Java技术来制作

1997年，发布JDK 1.1，JavaOne会议召开，创当时全球同类会议规模之最

1998年，发布JDK 1.2，同年发布企业平台J2EE

1999年，Java分成J2SE、J2EE和J2ME，JSP/Servlet技术诞生

2004年，发布里程碑式版本：JDK 1.5，为突出此版本的重要性，更名为JDK 5.0

2005年，J2SE -> JavaSE，J2EE -> JavaEE，J2ME -> JavaME

2009年，Oracle公司收购SUN，交易价格74亿美元

2011年，发布JDK 7.0

2014年，发布JDK 8.0，是继JDK 5.0以来变化最大的版本

2017年，发布JDK 9.0，最大限度实现模块化

2018年3月，发布JDK 10.0，版本号也称为18.3

2018年9月，发布JDK 11.0，版本号也称为18.9

(4)运行机制及运行过程

1.Java语言的特点：

面向对象
两个基本概念：类、对象
三大特性：封装、继承、多态
健壮性
① 去除了C语言中的指针 ②自动的垃圾回收机制 -->仍然会出现内存溢出、内存泄漏。
跨平台性
一次编译到处运行“Write once，Run Anywhere”
Java的虚拟机JVM，不同的平台，提供不同的虚拟机。

(5)JDK JRE JVM

1.什么是JDK、JRE、JVM，以及三者的关系

JDK是提供给Java开发人员使用，包含了Java的开发工具。
JRE是Java的运行环境，包括了Java虚拟机和Java程序所需的核心类库等。
JVM是一个虚拟的计算机，具有指令集并使用不同的存储区域。负责执行指令，管理数据、内存、寄存器。

(6)第一个程序HelloWorld

1.第一个开发体验

1.1编写

//创建一个后缀名为.java的文件：HelloWorld.java
public class HelloWorld{
    public static void main(String[]args){
        System.out.println("HelloWorld");
    }
}

1.2编译

javac HelloWolrd.java
会生成一个后缀名为.class的字节码文件

1.3运行

java HelloWorld
注意要去掉.class后缀名

1.4小结

Java源文件以“.java”为后缀名。
Java应用程序的执行入口是main()方法。
Java语言严格区分大小写。
Java每个语句都以“;”结束。
大括号都是成对出现的，缺一不可。

2.常见的Bug及解决方法

(7)注释和API文档

1.三种注释类型

1.单行注释 格式： //注释文字
2.多行注释 格式：/*注释文字*/
单行和多行注释，不会被JVM解释执行，多行注释不允许嵌套。
3.文档注释 格式/**注释文字*/
文档注释可以被JDK提供的工具javadoc所解析，生成网页形式的说明文档

2.API文档

API: application programming interface。习惯上：将语言提供的类库，都称为API.
API文档：针对于提供的类库如何使用，给的一个说明书。类似于《新华字典》

2.Java基本语法

(1)关键字和标识符

1.关键字：

被Java语言赋予了特殊含义，用做专门用途的字符串，关键字所有的字母小写。

2.保留字

现有Java版本尚未使用，但以后版本可能会作为关键字使用。（goto、const）

3.标识符

3.1定义

Java对各种变量、方法和类等要素命名时使用的字符序列为标识符。（自己起名字的地方都叫标识符）

3.2标识符命名规则

1.由26个英文字母大小写，0-9，_或$组成
2.数字不可开头
3.不可以使用关键字和保留字，但能包含关键字和保留字
4.Java中严格区分大小写，长度无限制
5.标识符中不可以包含空格

3.3标识符命名规范

包名：多单词组成时所有单词都小写
类名、接口名：多单词组成时，所有单词首字母都大写
变量名、方法名：多单词组成时，第一个单词首字母小写，第二个单词开始每个单词首字母大写
常量名：所有字母都大写，多单词组成时用_下划线隔开

(2)变量

1.1变量的概念

内存中的一个存储区域
该区域的数据可以在同一类型范围不断变化
变量时程序中最基本的储存单元，包含变量类型、变量名和储存的值

1.2使用变量要注意

Java中每个变量必须先声明，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
变量只有在其作用域才有效
同一个作用域中不可以使变量重名

1.3变量的声明与赋值

声明变量 语法： <数据类型><变量名称>;
                int test;
       
变量的赋值 语法： <变量名称> = <值>;
                test = 10;
            
声明和赋值变量 语法：<数据类型><变量名称> = <值>；;
                int test = 10;

2.1变量的分类

在方法体外，类体内声明变量称为成员变量。
在方法体内部声明的变量称为局部变量。

2.2 8种数据类型

类型          储存空间            范围
(1)整数
byte          1字节            -128~127
short         2字节            正负3万多
int           4字节            正负21亿
整数默认的类型是int类型
long          8字节            19位数字
表示long类型数据后面需要加L/l
(2)浮点数
float         4字节      
表示float类型数据后面需要加F/f，取值范围大于8字节的long
double        8字节   
浮点数默认是double类型
(3)字符
char          2字节
(4)布尔
boolean       1字节   取值为true或者false

2.3定义8种数据类型

public class Type{
    public static void main(String[]args){
        //1.整数类型定义byte、short、int、long
        byte a = 10;
        short b = 11;
        int c = 12;
        long d = 1000L;//long类型要加上L/l
        //2.浮点数定义
        float f = 1.23F；//float类型要加上F/f
        double e = 2.6；
        //3.char类型
        char r = 'A';
        //char类型中只能放一个字符 不可为空
        //4.布尔类型
        boolean lean = true；//取值只有true/false
    }
}

3.1自动数据类型的转换

容量小的类型自动转换成容量大的数据类型。

byte、short、char之间不会互相转换，三者计算会首先转换成int类型。
boolean类型不能参与其他数据类型的运算。
当把任何基本数据的值和字符串(String)进行连接运算时(+),基本数据类型的值将自动转化为字符串类型。

    int + int
    int + long ==> long + long  (把int转换成long: 从小到大,自动类型转换)
    
    例子1：
    int i = 1; 
    byte b = 2; 
    int c = i + b； i是int型，b是byte型，两者运算自动类型转换为int型

3.2强制类型转换

自动类型转换的逆过程，将容量大的数据类型转换为容量小的数据类型，使用时要加上强转符(),但可能造成精度降低或溢出。

    转后类型 变量名称 = (转后类型)转前数据或者变量;
    long类型(8个字节)的数字10:
    long num = 10L;
    long类型强制类型转换成int类型(4个字节):
    int a = (int)num;//把num中的数据强制类型转换成int类型,并把结果赋值给int变量a

4.进制

进制的概念：逢几进一就叫做几进制
进制的分类：
    十进制:    逢十进一        每位的数字0-9
    二进制:    逢二进一        每位的数字0-1
    八进制:    逢八进一        每位的数字0-7
    十六进制:  逢十六进一      每位的数字0-9,10(A/a),11(B/b),12(C/c),13(D/d),14(E/e),15(F/f)

4.1进制的转换

   1.二进制转十进制(8421编码):    
    (二进制数字的每一位(从右向左 )上隐藏了一个2的多少次方,第1位是2的0次方,第2位是2的1次方...):
    1101 = 1*2^0 + 0*2^1 + 1*2^2 + 1*2^3
         = 1*1 + 0*2 + 1*4 + 1*8
       = 1 + 0 + 4 + 8
         = 13
      
    1111 = 1*2^0 + 1*2^1 + 1*2^2 + 1*2^3
       = 1*1 + 1*2 + 1*4 + 1*8
         = 1 + 2 + 4 + 8
         = 15
        
      
  2.十进制转二进制: 除以2取余数,倒过来写
    十进制的13转换成二进制:    1101
    十进制的75转换成二进制:    1001011

(3)运算符

1.算术运算符

算术运算符： + - + - * / % (前)++ (后)++ (前)-- (后)-- +

【经典代码】

        //除号：/
        int num1 = 12;
        int num2 = 5;
        int result1 = num1 / num2;
        System.out.println(result1);//2
        // %:取余运算
        //结果的符号与被模数的符号相同
        //开发中，经常使用%来判断能否被除尽的情况。
        int m1 = 12;
        int n1 = 5;
        System.out.println("m1 % n1 = " + m1 % n1);

        int m2 = -12;
        int n2 = 5;
        System.out.println("m2 % n2 = " + m2 % n2);

        int m3 = 12;
        int n3 = -5;
        System.out.println("m3 % n3 = " + m3 % n3);

        int m4 = -12;
        int n4 = -5;
        System.out.println("m4 % n4 = " + m4 % n4);
        //(前)++ :先自增1，后运算
        //(后)++ :先运算，后自增1
        int a1 = 10;
        int b1 = ++a1;
        System.out.println("a1 = " + a1 + ",b1 = " + b1);
        
        int a2 = 10;
        int b2 = a2++;
        System.out.println("a2 = " + a2 + ",b2 = " + b2);
        
        int a3 = 10;
        ++a3;//a3++;
        int b3 = a3;
        //(前)-- :先自减1，后运算
        //(后)-- :先运算，后自减1
        
        int a4 = 10;
        int b4 = a4--;//int b4 = --a4;
        System.out.println("a4 = " + a4 + ",b4 = " + b4);

【特别说明】

(前)++ :先自增1，后运算
(后)++ :先运算，后自增1
(前)-- :先自减1，后运算
(后)-- :先运算，后自减1
连接符：+：只能使用在String与其他数据类型变量之间使用。

2.赋值运算符

赋值运算符：= += -= *= /= %=

【经典代码】

        int i2,j2;
        //连续赋值
        i2 = j2 = 10;
        //***************
        int i3 = 10,j3 = 20;
        int num1 = 10;
        num1 += 2;//num1 = num1 + 2;
        System.out.println(num1);//12

        int num2 = 12;
        num2 %= 5;//num2 = num2 % 5;
        System.out.println(num2);

        short s1 = 10;
        //s1 = s1 + 2;//编译失败
        s1 += 2;//结论：不会改变变量本身的数据类型
        System.out.println(s1);

运算的结果不会改变变量本身的数据类型

3.比较运算符

比较运算符（关系运算符）: == != > < >= <= instanceof

【经典代码】

        int i = 10;
        int j = 20;

        System.out.println(i == j);//false
        System.out.println(i = j);//20

        boolean b1 = true;
        boolean b2 = false;
        System.out.println(b2 == b1);//false
        System.out.println(b2 = b1);//true

比较运算符的结果是boolean类型
（ > < >= <= :只能使用在数值类型的数据之间。）
== 和 !=: 不仅可以使用在数值类型数据之间，还可以使用在其他引用类型变量之间。

4.逻辑运算符

逻辑运算符：& && | || ! ^

【经典代码】

        boolean b1 = true;
        b1 = false;
        int num1 = 10;
        if(b1 & (num1++ > 0)){
            System.out.println("我现在在北京");
        }else{
            System.out.println("我现在在南京");
        }

        System.out.println("num1 = " + num1);
        
        & && 的区别：当符号左边是false时，&继续执行符号右边的运算，&&不再执行符号右边的运算。
        | ||同理↑

5.位运算符

位运算符：<< >> >>> & | ^ ~

【经典代码】

int i = 21;
        i = -21;
        System.out.println("i << 2 :" + (i << 2));
        System.out.println("i << 3 :" + (i << 3));
        System.out.println("i << 27 :" + (i << 27));

        int m = 12;
        int n = 5;
        System.out.println("m & n :" + (m & n));
        System.out.println("m | n :" + (m | n));
        System.out.println("m ^ n :" + (m ^ n));

位运算符操作的都是整型的数据
<< ：在一定范围内，每向左移1位，相当于 * 2 >>:在一定范围内，每向右移1位，相当于 / 2

6.三元运算符

格式：（条件运算符）？表达式1 ：表达式2

【经典代码】

1.获取两个整数的最大值

int a = 5;
int b = 6;
int max = (a > b) ? a : b;

2.获取三个数的最大值

int a = 1;
int b = 2;
int c = 3;
int temp = (a > b) ? a : b; //先判断两个数的值赋值给一个变量temp
int max = (temp > c) ? temp : c; //再判断temp与c的大小

条件表达式的结果为boolean类型
根据条件表达式真或假，决定执行表达式1，还是表达式2.
如果表达式为true，则执行表达式1。
如果表达式为false，则执行表达式2。
表达式1 和表达式2要求是一致的。
三元运算符可以嵌套使用
凡是可以使用三元运算符的地方，都可以改写为if-else反之，不成立。
如果程序既可以使用三元运算符，又可以使用if-else结构，那么优先选择三元运算符。原因：简洁、执行效率高。

(4)流程控制

1.分支语句

1.1 if-else条件判断结构

书写方法：

结构1：
if(条件表达式){
    执行表达式
}

结构2：（2选1）
if(条件表达式){
    执行表达式1
}else{
    执行表达式2
}

结构3：(n选1)
if(条件表达式1){
    执行表达式1
}else if(条件表达式2){

...
}else{
    执行表达式n
}

else 结构是可选的。
针对于条件表达式：
- 如果多个条件表达式之间是“互斥”关系(或没有交集的关系),哪个判断和执行语句声明在上面还是下面，无所谓。
- 如果多个条件表达式之间有交集的关系，需要根据实际情况，考虑清楚应该将哪个结构声明在上面。
- 如果多个条件表达式之间有包含的关系，通常情况下，需要将范围小的声明在范围大的上面。否则，范围小的就没机会执行了。
if-else结构是可以相互嵌套的。
如果if-else结构中的执行语句只有一行时，对应的一对{}可以省略的。但是，不建议省略。

1.2 switch-case选择结构

switch(表达式){
case 常量1:
    执行语句1;
    //break;
case 常量2:
    执行语句2;
    //break;
...
default:
    执行语句n;
    //break;
}

根据switch表达式中的值，依次匹配各个case中的常量。一旦匹配成功，则进入相应case结构中，调用其执行语句。
- 当调用完执行语句以后，则仍然继续向下执行其他case结构中的执行语句，直到遇到break关键字或此switch-case结构末尾结束为止。
break,可以使用在switch-case结构中，表示一旦执行到此关键字，就跳出switch-case结构
switch结构中的表达式，只能是如下的6种数据类型之一： byte 、short、char、int、枚举类型(JDK5.0新增)、String类型(JDK7.0新增)
case 之后只能声明常量。不能声明范围。
break关键字是可选的。
default:相当于if-else结构中的else.
default结构是可选的，而且位置是灵活的。

补充：

如果switch-case结构中的多个case的执行语句相同，则可以考虑进行合并。
break在switch-case中是可选的

2.循环结构

2.1. 循环结构的四要素

① 初始化条件 ② 循环条件 --->是boolean类型 ③ 循环体 ④ 迭代条件说明：通常情况下，循环结束都是因为②中循环条件返回false了。

2.2三种循环结构

for循环结构

for(①;②;④){
    ③
}
执行过程：① - ② - ③ - ④ - ② - ③ - ④ - ... - ②

while循环结构

①
while(②){
    ③;
    ④;
}
执行过程：① - ② - ③ - ④ - ② - ③ - ④ - ... - ②

for和while循环总结：

开发中，基本上我们都会从for、while中进行选择，实现循环结构。
for循环和while循环是可以相互转换的！区别：for循环和while循环的初始化条件部分的作用范围不同。
我们写程序，要避免出现死循环。

do - while循环结构

①
do{
    ③
    ④
}while(②)

说明：

do-while循环至少会执行一次循环体！
开发中，使用for和while更多一些。较少使用do-while
数组循环比遍历通常用for循环
触发条件复杂的用while循环

3. “无限循环”结构: while(true) 或 for(;;)

如何结束一个循环结构？

方式一：当循环条件是false时
方式二：在循环体中，执行break

4.嵌套循环

嵌套循环:将一个循环结构A声明在另一个循环结构B的循环体中,就构成了嵌套循环内层循环：循环结构A 外层循环：循环结构B

说明： ① 内层循环结构遍历一遍，只相当于外层循环循环体执行了一次 ② 假设外层循环需要执行m次，内层循环需要执行n次。此时内层循环的循环体一共执行了m * n次 ③ 外层循环控制行数，内层循环控制列数

        /*
        ******
        ******
        ******
        ******
        */
        for(int j = 1;j <= 4;j++ ){
            for(int i = 1;i <= 6;i++){
                System.out.print('*');
            }
            System.out.println();
        }
        //练习二：
        /*            i(行号)        j(*的个数)
        *             1            1
        **            2            2
        ***           3            3
        ****          4            4
        *****         5            5
        */

        for(int i = 1;i <= 5;i++){//控制行数
            for(int j = 1;j <= i;j++){//控制列数
                System.out.print("*");
            
            }
            System.out.println();
        }

3. 关键字：break和continue

break和continue关键字的使用

	使用范围	循环中的作用(不同点)	相同点
break	swiltch-case循环结构中	结束当前循环	关键字后面不能声明执行语句
continue	循环结构中	结束当前循环	关键字后面不能声明执行语句

补充：带标签的break和continue的使用

4. 补充：Scanner类的应用

如何从键盘获取不同类型的变量：需要使用Scanner类

具体实现步骤：

导包：import java.util.Scanner;
Scanner的实例化:Scanner scan = new Scanner(System.in);
调用Scanner类的相关方法（next() / nextXxx()），来获取指定类型的变量

注意：需要根据相应的方法，来输入指定类型的值。如果输入的数据类型与要求的类型不匹配时，会报异常：InputMisMatchException导致程序终止

*/
//1.导包：import java.util.Scanner;
import java.util.Scanner;

class ScannerTest{
    
    public static void main(String[] args){
        //2.Scanner的实例化
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        
        //3.调用Scanner类的相关方法
        System.out.println("请输入你的姓名：");
        String name = scan.next();
        System.out.println(name);

        System.out.println("请输入你的芳龄：");
        int age = scan.nextInt();
        System.out.println(age);

        System.out.println("请输入你的体重：");
        double weight = scan.nextDouble();
        System.out.println(weight);

        System.out.println("你是否相中我了呢？(true/false)");
        boolean isLove = scan.nextBoolean();
        System.out.println(isLove);

        //对于char型的获取，Scanner没有提供相关的方法。只能获取一个字符串
        System.out.println("请输入你的性别：(男/女)");
        String gender = scan.next();//"男"
        char genderChar = gender.charAt(0);//获取索引为0位置上的字符
        System.out.println(genderChar);    
    }
}

Java之基础语法

1.Java的语言概述

Java基础知识的图解

(1)软件开发介绍

1.软件开发:

2.人机交互的方式：

3.常用的DOS命令

(2)计算机编程语言介绍

1.语言发展

(3)Java语言的迭代概述

(4)运行机制及运行过程

1.Java语言的特点：

(5)JDK JRE JVM

1.什么是JDK、JRE、JVM，以及三者的关系

(6)第一个程序HelloWorld

1.第一个开发体验

(7)注释和API文档

1.三种注释类型

2.API文档

2.Java基本语法

(1)关键字和标识符

1.关键字：

2.保留字

3.标识符

3.1定义

3.2标识符命名规则

3.3标识符命名规范

(2)变量

1.1变量的概念

1.2使用变量要注意

1.3变量的声明与赋值

2.1变量的分类

2.2 8种数据类型

2.3定义8种数据类型

3.1自动数据类型的转换

3.2强制类型转换

4.进制

4.1进制的转换

(3)运算符

1.算术运算符

2.赋值运算符

3.比较运算符

4.逻辑运算符

5.位运算符

6.三元运算符

(4)流程控制

1.分支语句

2.循环结构

3. 关键字：break和continue

4. 补充：Scanner类的应用

Ayden_

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