什么是Java

Java介于编译型语言和解释型语言之间。编译型语言如C、C++，代码是直接编译成机器码执行，但是不同的平台（x86、ARM等）CPU的指令集不同，因此，需要编译出每一种平台的对应机器码。解释型语言如Python、Ruby没有这个问题，可以由解释器直接加载源码然后运行，代价是运行效率太低。而Java是将代码编译成一种“字节码”，它类似于抽象的CPU指令，然后，针对不同平台编写虚拟机，不同平台的虚拟机负责加载字节码并执行，这样就实现了“一次编写，到处运行”的效果。当然，这是针对Java开发者而言。对于虚拟机，需要为每个平台分别开发。为了保证不同平台、不同公司开发的虚拟机都能正确执行Java字节码，SUN公司制定了一系列的Java虚拟机规范。从实践的角度看，JVM的兼容性做得非常好，低版本的Java字节码完全可以正常运行在高版本的JVM上。

随着Java的发展，SUN给Java又分出了三个不同版本：

Java SE：Standard Edition
Java EE：Enterprise Edition
Java ME：Micro Edition

那么这三者之间有什么关系呢？

┌───────────────────────────┐
│Java EE                    │
│    ┌────────────────────┐ │
│    │Java SE             │ │
│    │    ┌─────────────┐ │ │
│    │    │   Java ME   │ │ │
│    │    └─────────────┘ │ │
│    └────────────────────┘ │
└───────────────────────────┘

简单来说，Java SE就是标准版，包含标准的JVM和标准库，而Java EE是企业版，它只是在Java SE的基础上加上了大量的API和库，以便方便开发Web应用、数据库、消息服务等，Java EE的应用使用的虚拟机和Java SE完全相同。
Java ME就和Java SE不同，它是一个针对嵌入式设备的“瘦身版”，Java SE的标准库无法在Java ME上使用，Java ME的虚拟机也是“瘦身版”。
毫无疑问，Java SE是整个Java平台的核心，而Java EE是进一步学习Web应用所必须的。我们熟悉的Spring等框架都是Java EE开源生态系统的一部分。不幸的是，Java ME从来没有真正流行起来，反而是Android开发成为了移动平台的标准之一，因此，没有特殊需求，不建议学习Java ME。

因此我们推荐的Java学习路线图如下：

首先要学习Java SE，掌握Java语言本身、Java核心开发技术以及Java标准库的使用；
如果继续学习Java EE，那么Spring框架、数据库开发、分布式架构就是需要学习的；
如果要学习大数据开发，那么Hadoop、Spark、Flink这些大数据平台就是需要学习的，他们都基于Java或Scala开发；
如果想要学习移动开发，那么就深入Android平台，掌握Android App开发。

Java中JDK、JRE等是什么

JDK、JRE这些名词，它们到底是什么？

JDK：Java Development Kit
JRE：Java Runtime Environment

JRE就是运行Java字节码的虚拟机。但是，如果只有Java源码，要编译成Java字节码，就需要JDK，因为JDK除了包含JRE，还提供了编译器、调试器等开发工具。

  ┌─    ┌──────────────────────────────────┐
  │     │     Compiler, debugger, etc.     │
  │     └──────────────────────────────────┘
 JDK ┌─ ┌──────────────────────────────────┐
  │  │  │                                  │
  │ JRE │      JVM + Runtime Library       │
  │  │  │                                  │
  └─ └─ └──────────────────────────────────┘
        ┌───────┐┌───────┐┌───────┐┌───────┐
        │Windows││ Linux ││ macOS ││others │
        └───────┘└───────┘└───────┘└───────┘

JSR、JCP是什么？

JSR规范：Java Specification Request
JCP组织：Java Community Process

为了保证Java语言的规范性，SUN公司搞了一个JSR规范，凡是想给Java平台加一个功能，比如说访问数据库的功能，大家要先创建一个JSR规范，定义好接口，这样，各个数据库厂商都按照规范写出Java驱动程序，开发者就不用担心自己写的数据库代码在MySQL上能跑，却不能跑在PostgreSQL上。
所以JSR是一系列的规范，从JVM的内存模型到Web程序接口，全部都标准化了。而负责审核JSR的组织就是JCP。
一个JSR规范发布时，为了让大家有个参考，还要同时发布一个“参考实现”，以及一个“兼容性测试套件”：

RI：Reference Implementation
TCK：Technology Compatibility Kit

比如有人提议要搞一个基于Java开发的消息服务器，这个提议很好啊，但是光有提议还不行，得贴出真正能跑的代码，这就是RI。如果有其他人也想开发这样一个消息服务器，如何保证这些消息服务器对开发者来说接口、功能都是相同的？所以还得提供TCK。
通常来说，RI只是一个“能跑”的正确的代码，它不追求速度，所以，如果真正要选择一个Java的消息服务器，一般是没人用RI的，大家都会选择一个有竞争力的商用或开源产品。
参考：Java消息服务JMS的JSR：https://jcp.org/en/jsr/detail?id=914

Java程序基础

一个Java程序可以认为是一系列对象的集合，而这些对象通过调用彼此的方法来协同工作。下面简要介绍下类、对象、方法和实例变量的概念。

对象：对象是类的一个实例，有状态和行为。例如，一条狗是一个对象，它的状态有：颜色、名字、品种；行为有：摇尾巴、叫、吃等。
类：类是一个模板，它描述一类对象的行为和状态。
方法：方法就是行为，一个类可以有很多方法。逻辑运算、数据修改以及所有动作都是在方法中完成的。
实例变量：每个对象都有独特的实例变量，对象的状态由这些实例变量的值决定。
Java程序的基本语法
编写Java程序时，应注意以下几点：
- 大小写敏感：Java是大小写敏感的，这就意味着标识符Hello与hello是不同的。
- 类名：对于所有的类来说，类名的首字母应该大写。如果类名由若干单词组成，那么每个单词的首字母应该大写，例如 MyFirstJavaClass 。
- 方法名：所有的方法名都应该以小写字母开头。如果方法名含有若干单词，则后面的每个单词首字母大写。
- 源文件名：源文件名必须和类名相同。当保存文件的时候，你应该使用类名作为文件名保存（切记Java是大小写敏感的），文件名的后缀为.java。（如果文件名和类名不相同则会导致编译错误）。
- 主方法入口：所有的Java程序由public static void main(String args[])方法开始执行。

Java对象和类

Java作为一种面向对象语言。支持以下基本概念：

多态
继承
封装
抽象
类
对象
实例
方法
消息解析

概念：

对象：对象是类的一个实例，有状态和行为。例如，一条狗是一个对象，它的状态有：颜色、名字、品种；行为有：摇尾巴、叫、吃等。
类：类是一个模板，它描述一类对象的行为和状态。

Java中的对象

现在让我们深入了解什么是对象。看看周围真实的世界，会发现身边有很多对象，车，狗，人等等。所有这些对象都有自己的状态和行为。

拿一条狗来举例，它的状态有：名字、品种、颜色，行为有：叫、摇尾巴和跑。
对比现实对象和软件对象，它们之间十分相似。
软件对象也有状态和行为。软件对象的状态就是属性，行为通过方法体现。
在软件开发中，方法操作对象内部状态的改变，对象的相互调用也是通过方法来完成。

创建对象

对象是根据类创建的。在Java中，使用关键字new来创建一个新的对象。创建对象需要以下三步：

声明：声明一个对象，包括对象名称和对象类型。
实例化：使用关键字new来创建一个对象。
初始化：使用new创建对象时，会调用构造方法初始化对象。

下面是一个创建对象的例子：

public class Puppy{
   public Puppy(String name){
      //这个构造器仅有一个参数：name
      System.out.println("Passed Name is :" + name ); 
   }
   public static void main(String []args){
      // 下面的语句将创建一个Puppy对象
      Puppy myPuppy = new Puppy( "tommy" );
   }
}

输出结果如下： :::success Passed Name is :tommy :::

Java中的类

类可以看成是创建Java对象的模板。

通过下面一个简单的类来理解下Java中类的定义：

public class Dog{
   String breed;
   int age;
   String color;
   void barking(){
   }
   void hungry(){
   }
   void sleeping(){
   }
}

一个类可以包含以下类型变量：

局部变量：在方法、构造方法或者语句块中定义的变量被称为局部变量。变量声明和初始化都是在方法中，方法结束后，变量就会自动销毁。
成员变量：成员变量是定义在类中，方法体之外的变量。这种变量在创建对象的时候实例化。成员变量可以被类中方法、构造方法和特定类的语句块访问。
类变量：类变量也声明在类中，方法体之外，但必须声明为static类型。

一个类可以拥有多个方法，在上面的例子中：barking()、hungry()和sleeping()都是Dog类的方法。

构造方法

每个类都有构造方法。如果没有显式地为类定义构造方法，Java编译器将会为该类提供一个默认构造方法。在创建一个对象的时候，至少要调用一个构造方法。构造方法的名称必须与类同名，一个类可以有多个构造方法。

下面是一个构造方法示例：

public class Puppy{
   public Puppy(){
   }
   public Puppy(String name){
      // 这个构造器仅有一个参数：name
   }
}

访问实例变量和方法

通过已创建的对象来访问成员变量和成员方法，如下所示：

/* 实例化对象 */
ObjectReference = new Constructor();
/* 访问其中的变量 */
ObjectReference.variableName;
/* 访问类中的方法 */
ObjectReference.MethodName();

下面的例子展示如何访问实例变量和调用成员方法：

public class Puppy{
   int puppyAge;
   public Puppy(String name){
      // 这个构造器仅有一个参数：name
      System.out.println("Passed Name is :" + name ); 
   }
   public void setAge( int age ){
       puppyAge = age;
   }
   public int getAge( ){
       System.out.println("Puppy's age is :" + puppyAge ); 
       return puppyAge;
   }
   public static void main(String []args){
      /* 创建对象 */
      Puppy myPuppy = new Puppy( "tommy" );
      /* 通过方法来设定age */
      myPuppy.setAge( 2 );
      /* 调用另一个方法获取age */
      myPuppy.getAge( );
      /*你也可以像下面这样访问成员变量 */
      System.out.println("Variable Value :" + myPuppy.puppyAge ); 
   }
}

输出结果如下： :::success Passed Name is :tommy
Puppy’s age is :2
Variable Value :2 :::

源文件声明规则

当在一个源文件中定义多个类，并且还有import语句和package语句时，要特别注意这些规则。

一个源文件中只能有一个public类
一个源文件可以有多个非public类
源文件的名称应该和public类的类名保持一致。例如：源文件中public类的类名是Employee，那么源文件应该命名为Employee.java。
如果一个类定义在某个包中，那么package语句应该在源文件的首行。
如果源文件包含import语句，那么应该放在package语句和类定义之间。如果没有package语句，那么import语句应该在源文件中最前面。
import语句和package语句对源文件中定义的所有类都有效。在同一源文件中，不能给不同的类不同的包声明。

类有若干种访问级别，并且类也分不同的类型：抽象类和final类等。这些将在访问控制章节介绍。

除了上面提到的几种类型，Java还有一些特殊的类，如：内部类、匿名类。

Java包

包主要用来对类和接口进行分类。当开发Java程序时，可能编写成百上千的类，因此很有必要对类和接口进行分类。

Import语句

Java中，如果给出一个完整的限定名，包括包名、类名，那么Java编译器就可以很容易地定位到源代码或者类。Import语句就是用来提供一个合理的路径，使得编译器可以找到某个类。

例如，下面的命令行将会命令编译器载入java_installation/java/io路径下的所有类:

import java.io.*;

简单的例子:

创建两个类：Employee和EmployeeTest。
打开文本编辑器，把下面的代码粘贴进去。注意将文件保存为Employee.java。
Employee类有四个成员变量：name、age、designation和salary。该类显式声明了一个构造方法，该方法只有一个参数。

import java.io.*;
public class Employee{
   String name;
   int age;
   String designation;
   double salary;
   // Employee 类的构造器
   public Employee(String name){
      this.name = name;
   }
   // 设置age的值
   public void empAge(int empAge){
      age =  empAge;
   }
   /* 设置designation的值*/
   public void empDesignation(String empDesig){
      designation = empDesig;
   }
   /* 设置salary的值*/
   public void empSalary(double empSalary){
      salary = empSalary;
   }
   /* 打印信息 */
   public void printEmployee(){
      System.out.println("Name:"+ name );
      System.out.println("Age:" + age );
      System.out.println("Designation:" + designation );
      System.out.println("Salary:" + salary);
   }
}

程序都是从main方法开始执行。为了能运行这个程序，必须包含main方法并且创建一个实例对象。
下面给出EmployeeTest类，该类实例化2个Employee类的实例，并调用方法设置变量的值。
将下面的代码保存在EmployeeTest.java文件中。

import java.io.*;
public class EmployeeTest{
   public static void main(String args[]){
      /* 使用构造器创建两个对象 */
      Employee empOne = new Employee("James Smith");
      Employee empTwo = new Employee("Mary Anne");
      // 调用这两个对象的成员方法
      empOne.empAge(26);
      empOne.empDesignation("Senior Software Engineer");
      empOne.empSalary(1000);
      empOne.printEmployee();
      empTwo.empAge(21);
      empTwo.empDesignation("Software Engineer");
      empTwo.empSalary(500);
      empTwo.printEmployee();
   }
}

编译这两个文件并且运行EmployeeTest类，可以看到如下结果： :::success C :> javac Employee.java
C :> vi EmployeeTest.java
C :> javac EmployeeTest.java
C :> java EmployeeTest
Name:James Smith
Age:26
Designation:Senior
Software Engineer Salary:1000.0
Name:Mary Anne
Age:21
Designation:Software Engineer
Salary:500.0 :::

Java程序的基本结构

解析如下Java程序，它的基本结构是什么？

/**
 * 可以用来自动创建文档的注释
 */
public class Hello {
    public static void main(String[] args) {
        // 向屏幕输出文本:
        System.out.println("Hello, world!");
        /* 多行注释开始
        注释内容
        注释结束 */
    }
} // class定义结束

由于Java是面向对象的语言，一个程序的基本单位就是class，class关键字，这里定义的class名字就是Hello：

public class Hello { // 类名是Hello
    // ...
} // class定义结束

类名要求：

类名必须以英文字母开头，后接字母，数字和下划线的组合
习惯以大写字母开头

要注意遵守命名习惯，好的类命名：

Hello
NoteBook
VRPlayer

不好的类命名：

hello
Good123
Note_Book
_World

注意到public是访问修饰符，表示该class是公开的。
不写public，也能正确编译，但是这个类将无法从命令行执行。
在class内部，可以定义若干方法（method）：

public class Hello {
    public static void main(String[] args) { // 方法名是main
        // 方法代码...
    } // 方法定义结束
}

方法定义了一组执行语句，方法内部的代码将会被依次顺序执行。
这里的方法名是main，返回值是void，表示没有任何返回值。
我们注意到_public_除了可以修饰_class_外，也可以修饰方法。而关键字_static_是另一个修饰符，它表示静态方法，后面我们会讲解方法的类型，目前，我们只需要知道，Java入口程序规定的方法必须是静态方法，方法名必须为_main_，括号内的参数必须是_String_数组。
方法名也有命名规则，命名和_class_一样，但是首字母小写：
好的方法命名：

main
goodMorning
playVR

不好的方法命名：

Main
good123
good_morning
_playVR

在方法内部，语句才是真正的执行代码。Java的每一行语句必须以分号结束：

public class Hello {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, world!"); // 语句
    }
}

在Java程序中，注释是一种给人阅读的文本，不是程序的一部分，所以编译器会自动忽略注释。
Java有3种注释，第一种是单行注释，以双斜线开头，直到这一行的结尾结束：

// 这是注释...

而多行注释以/星号开头，以/结束，可以有多行：

/*
这是注释
blablabla...
这也是注释
*/

还有一种特殊的多行注释，以/*开头，以/结束，如果有多行，每行通常以星号开头：

/**
 * 可以用来自动创建文档的注释
 * 
 * @auther liaoxuefeng
 */
public class Hello {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, world!");
    }
}

这种特殊的多行注释需要写在类和方法的定义处，可以用于自动创建文档。
Java程序对格式没有明确的要求，多几个空格或者回车不影响程序的正确性，但是我们要养成良好的编程习惯，注意遵守Java社区约定的编码格式。
那约定的编码格式有哪些要求呢？其实我们在前面介绍的Eclipse IDE提供了快捷键Ctrl+Shift+F（macOS是⌘+⇧+F）帮助我们快速格式化代码的功能，Eclipse就是按照约定的编码格式对代码进行格式化的，所以只需要看看格式化后的代码长啥样就行了。具体的代码格式要求可以在Eclipse的设置中Java-Code Style查看。

Java变量和数据类型

变量

在Java语言中，所有的变量在使用前必须声明。声明变量的基本格式如下：
type identifier [ = value][, identifier [= value] ...] ;
格式说明：type为Java数据类型。identifier是变量名。可以使用逗号隔开来声明多个同类型变量。
以下列出了一些变量的声明实例。注意有些包含了初始化过程。

int a, b, c;         // 声明三个int型整数：a、 b、c。
int d = 3, e, f = 5; // d声明三个整数并赋予初值。
byte z = 22;         // 声明并初始化z。
double pi = 3.14159; // 声明了pi。
char x = 'x';        // 变量x的值是字符'x'。

Java语言支持的变量类型有：

局部变量
成员变量
类变量

局部变量
局部变量声明在方法、构造方法或者语句块中；
局部变量在方法、构造方法、或者语句块被执行的时候创建，当它们执行完成后，变量将会被销毁；
访问修饰符不能用于局部变量；
局部变量只在声明它的方法、构造方法或者语句块中可见；
局部变量是在栈上分配的。
局部变量没有默认值，所以局部变量量被声明后，必须经过初始化，才可以使用。

实例1
1. 在以下实例中age是一个局部变量。定义在pubAge()方法中，它的作用域就限制在这个方法中。 ```java public class Test{ public void pupAge(){ int age = 0; age = age + 7; System.out.println(“Puppy age is : “ + age); }
public static void main(String args[]){ Test test = new Test(); test.pupAge(); } } ``` 输出结果如下: :::success Puppy age is: 7 :::
实例2
1. 在下面的例子中age变量没有初始化，所以在编译时出错。 ```java public class Test{ public void pupAge(){ int age; age = age + 7; System.out.println(“Puppy age is : “ + age); }
public static void main(String args[]){ Test test = new Test(); test.pupAge(); } } ``` 输出结果如下: :::success Test.java:4:variable number might not have been initialized
age = age + 7;
^
1 error :::

实例变量

实例变量声明在一个类中，但在方法、构造方法和语句块之外；
当一个对象被实例化之后，每个实例变量的值就跟着确定；
实例变量在对象创建的时候创建，在对象被销毁的时候销毁；
实例变量的值应该至少被一个方法、构造方法或者语句块引用，使得外部能够通过这些方式获取实例变量信息；
实例变量可以声明在使用前或者使用后；
访问修饰符可以修饰实例变量；
实例变量对于类中的方法、构造方法或者语句块是可见的。一般情况下应该把实例变量设为私有。通过使用访问修饰符可以使实例变量对子类可见；
实例变量具有默认值。数值型变量的默认值是0，布尔型变量的默认值是false，引用类型变量的默认值是null。变量的值可以在声明时指定，也可以在构造方法中指定；
实例变量可以直接通过变量名访问。但在静态方法以及其他类中，就应该使用完全限定名：ObejectReference.VariableName。

实例

import java.io.*;
public class Employee{
// 这个成员变量对子类可见
public String name;
// 私有变量，仅在该类可见
private double salary;
//在构造器中对name赋值
public Employee (String empName){
   name = empName;
}
//设定salary的值
public void setSalary(double empSal){
   salary = empSal;
}  
// 打印信息
public void printEmp(){
   System.out.println("name  : " + name );
   System.out.println("salary :" + salary);
}
public static void main(String args[]){
   Employee empOne = new Employee("Ransika");
   empOne.setSalary(1000);
   empOne.printEmp();
}
}

输出结果如下: :::success name : Ransika
salary :1000.0 :::

类变量(静态变量)

类变量也称为静态变量，在类中以static关键字声明，但必须在方法构造方法和语句块之外。
无论一个类创建了多少个对象，类只拥有类变量的一份拷贝。
静态变量除了被声明为常量外很少使用。常量是指声明为publc/private，final和static类型的变量。常量初始化后不可改变。
静态变量储存在静态存储区。经常被声明为常量，很少单独使用static声明变量。
静态变量在程序开始时创建，在程序结束时销毁。
与实例变量具有相似的可见性。但为了对类的使用者可见，大多数静态变量声明为public类型。
默认值和实例变量相似。数值型变量默认值是0，布尔型默认值是false，引用类型默认值是null。变量的值可以在声明的时候指定，也可以在构造方法中指定。此外，静态变量还可以在静态语句块中初始化。
静态变量可以通过：ClassName.VariableName的方式访问。
类变量被声明为public static final类型时，类变量名称必须使用大写字母。如果静态变量不是public和final类型，其命名方式与实例变量以及局部变量的命名方式一致。

实例

import java.io.*;
public class Employee{
//salary是静态的私有变量
private static double salary;
// DEPARTMENT是一个常量
public static final String DEPARTMENT = "Development ";
public static void main(String args[]){
   salary = 1000;
   System.out.println(DEPARTMENT+"average salary:"+salary);
}
}

输出结果如下: :::success Development average salary:1000 ::: 注意：如果其他类想要访问该变量，可以这样访问：Employee.DEPARTMENT。

关于变量的的解释

什么是变量？
- 变量就是初中数学的代数的概念，例如一个简单的方程，x，y都是变量：
- y=x^2+1y=_x_2+1
在Java中，变量分为两种：
- 基本类型的变量和引用类型的变量。
我们先讨论基本类型的变量。
- 在Java中，变量必须先定义后使用，在定义变量的时候，可以给它一个初始值。例如：
```
int x = 1;
```
- 上述语句定义了一个整型int类型的变量，名称为x，初始值为1。
- 不写初始值，就相当于给它指定了默认值。默认值总是0。
- 来看一个完整的定义变量，然后打印变量值的例子： ```java public class Main { public static void main(String[] args) { int x = 100; // 定义int类型变量x，并赋予初始值100 System.out.println(x); // 打印该变量的值 } }

输出结果如下：
:::success
100
:::
- 变量的一个重要特点是可以重新赋值。例如，对变量`x`，先赋值`100`，再赋值`200`，观察两次打印的结果：
```java
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int x = 100; // 定义int类型变量x，并赋予初始值100
        System.out.println(x); // 打印该变量的值，观察是否为100
        x = 200; // 重新赋值为200
        System.out.println(x); // 打印该变量的值，观察是否为200
    }
}

输出结果如下： :::success 100
200 :::

注意到第一次定义变量x的时候，需要指定变量类型int，因此使用语句int x = 100;。而第二次重新赋值的时候，变量x已经存在了，不能再重复定义，因此不能指定变量类型int，必须使用语句x = 200;。

变量不但可以重新赋值，还可以赋值给其他变量。让我们来看一个例子：

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
      int n = 100; // 定义变量n，同时赋值为100
      System.out.println("n = " + n); // 打印n的值
      n = 200; // 变量n赋值为200
      System.out.println("n = " + n); // 打印n的值
      int x = n; // 变量x赋值为n（n的值为200，因此赋值后x的值也是200）
      System.out.println("x = " + x); // 打印x的值
      x = x + 100; // 变量x赋值为x+100（x的值为200，因此赋值后x的值是200+100=300）
      System.out.println("x = " + x); // 打印x的值
      System.out.println("n = " + n); // 再次打印n的值，n应该是200还是300？
 }
}

输出结果如下： :::success n=100
n=200
x=200
x=300
n=200 :::

我们一行一行地分析代码执行流程：

执行int n = 100;，该语句定义了变量n，同时赋值为100，因此，JVM在内存中为变量n分配一个“存储单元”，填入值100：

      n
      │
      ▼
┌───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┐
│   │100│   │   │   │   │   │
└───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘

执行n = 200;时，JVM把200写入变量n的存储单元，因此，原有的值被覆盖，现在n的值为200：

      n
      │
      ▼
┌───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┐
│   │200│   │   │   │   │   │
└───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘

执行int x = n;时，定义了一个新的变量x，同时对x赋值，因此，JVM需要新分配一个存储单元给变量x，并写入和变量n一样的值，结果是变量x的值也变为200：

      n           x
      │           │
      ▼           ▼
┌───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┐
│   │200│   │   │200│   │   │
└───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘

执行x = x + 100;时，JVM首先计算等式右边的值x + 100，结果为300（因为此刻x的值为200），然后，将结果300写入x的存储单元，因此，变量x最终的值变为300：

      n           x
      │           │
      ▼           ▼
┌───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┐
│   │200│   │   │300│   │   │
└───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘

可见，变量可以反复赋值。注意，等号=是赋值语句，不是数学意义上的相等，否则无法解释x = x + 100。

基本数据类型

变量就是申请内存来存储值。也就是说，当创建变量的时候，需要在内存中申请空间。
内存管理系统根据变量的类型为变量分配存储空间，分配的空间只能用来储存该类型数据。
因此，通过定义不同类型的变量，可以在内存中储存整数、小数或者字符。

Java的两大数据类型:

内置数据类型
引用数据类型

基本数据类型是CPU可以直接进行运算的类型。Java定义了以下几种基本数据类型：

整数类型：byte，short，int，long
浮点数类型：float，double
字符类型：char
布尔类型：boolean

Java定义的这些基本数据类型有什么区别呢？要了解这些区别，我们就必须简单了解一下计算机内存的基本结构。
计算机内存的最小存储单元是字节（byte），一个字节就是一个8位二进制数，即8个bit。它的二进制表示范围从00000000~11111111，换算成十进制是0~255，换算成十六进制是00~ff。
内存单元从0开始编号，称为内存地址。每个内存单元可以看作一间房间，内存地址就是门牌号。

  0   1   2   3   4   5   6  ...
┌───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┐
│   │   │   │   │   │   │   │...
└───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘

一个字节是1byte，1024字节是1K，1024K是1M，1024M是1G，1024G是1T。一个拥有4T内存的计算机的字节数量就是：

4T = 4 x 1024G
   = 4 x 1024 x 1024M
   = 4 x 1024 x 1024 x 1024K
   = 4 x 1024 x 1024 x 1024 x 1024
   = 4398046511104

不同的数据类型占用的字节数不一样。我们看一下Java基本数据类型占用的字节数：

     ┌───┐
byte │   │
     └───┘
     ┌───┬───┐
short │   │   │
     └───┴───┘
     ┌───┬───┬───┬───┐
 int │   │   │   │   │
     └───┴───┴───┴───┘
     ┌───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┐
long │   │   │   │   │   │   │   │   │
     └───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘
     ┌───┬───┬───┬───┐
float │   │   │   │   │
     └───┴───┴───┴───┘
     ┌───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┐
double │   │   │   │   │   │   │   │   │
     └───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘
     ┌───┬───┐
char │   │   │
     └───┴───┘
    // byte恰好就是一个字节，而long和double需要8个字节。

内置数据模型

整型

对于整型类型，Java只定义了带符号的整型，因此，最高位的bit表示符号位（0表示正数，1表示负数）。各种整型能表示的最大范围如下：

byte：-128 ~ 127
short: -32768 ~ 32767
int: -2147483648 ~ 2147483647
long: -9223372036854775808 ~ 9223372036854775807

我们来看定义整型的例子： ```java public class Main { public static void main(String[] args) {

  int i = 2147483647;
  int i2 = -2147483648;
  int i3 = 2_000_000_000; // 加下划线更容易识别
  int i4 = 0xff0000; // 十六进制表示的16711680
  int i5 = 0b1000000000; // 二进制表示的512
  long l = 9000000000000000000L; // long型的结尾需要加L

} }

输出结果如下：
:::success
:::
:::danger
特别注意：同一个数的不同进制的表示是完全相同的，例如` 15`=`0xf`=`0b111` 。
:::
<a name="d1DiV"></a>
##### 浮点型
> 浮点类型的数就是小数，因为小数用科学计数法表示的时候，小数点是可以“浮动”的，如1234.5可以表示成12.345x102，也可以表示成1.2345x103，所以称为浮点数。
- 下面是定义浮点数的例子
```java
float f1 = 3.14f;
float f2 = 3.14e38f; // 科学计数法表示的3.14x10^38
double d = 1.79e308;
double d2 = -1.79e308;
double d3 = 4.9e-324; // 科学计数法表示的4.9x10^-324

对于float类型，需要加上f后缀。
浮点数可表示的范围非常大，float类型可最大表示3.4x1038，而double类型可最大表示1.79x10308。

布尔类型

布尔类型boolean只有true和false两个值，布尔类型总是关系运算的计算结果：

boolean b1 = true;
boolean b2 = false;
boolean isGreater = 5 > 3; // 计算结果为true
int age = 12;
boolean isAdult = age >= 18; // 计算结果为false

Java语言对布尔类型的存储并没有做规定，因为理论上存储布尔类型只需要1 bit，但是通常JVM内部会把boolean表示为4字节整数。

字符类型

字符类型char表示一个字符。Java的char类型除了可表示标准的ASCII外，还可以表示一个Unicode字符：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        char a = 'A';
        char zh = '中';
        System.out.println(a);
        System.out.println(zh);
    }
}

:::success

::: 注意char类型使用单引号'，且仅有一个字符，要和双引号"的字符串类型区分开。

引用数据类型

引用类型变量由类的构造函数创建，可以使用它们访问所引用的对象。这些变量在声明时被指定为一个特定的类型，比如Employee、Pubby等。变量一旦声明后，类型就不能被改变了。
对象、数组都是引用数据类型。
所有引用类型的默认值都是null。
一个引用变量可以用来引用与任何与之兼容的类型。
例子：Animal animal = new Animal(“giraffe”)

除了上述基本类型的变量，剩下的都是引用类型。例如，引用类型最常用的就是String字符串：
String s = "hello";
引用类型的变量类似于C语言的指针，它内部存储一个“地址”，指向某个对象在内存的位置

常量

常量就是一个固定值。它们不需要计算，直接代表相应的值。 常量指不能改变的量。在Java中用_final_标志，声明方式和变量类似： final double PI = 3.1415927; 虽然常量名也可以用小写，但为了便于识别，通常使用大写字母表示常量。字面量可以赋给任何内置类型的变量。例如： byte a = 68; char a = 'A' byte、int、long、和short都可以用十进制、16进制以及8进制的方式来表示。当使用常量的时候，前缀o表明是8进制，而前缀0x代表16进制。例如： int decimal = 100; int octal = 0144; int hexa = 0x64; 和其他语言一样，Java的字符串常量也是包含在两个引号之间的字符序列。下面是字符串型字面量的例子： "Hello World" "two\nlines" "\"This is in quotes\"" 字符串常量和字符常量都可以包含任何Unicode字符。例如： char a = '\u0001'; String a = "\u0001";

定义变量的时候，如果加上_final_修饰符，这个变量就变成了常量：

final double PI = 3.14; // PI是一个常量 
double r = 5.0; 
double area = PI * r * r; 
PI = 300; // compile error!

常量在定义时进行初始化后就不可再次赋值，再次赋值会导致编译错误。
常量的作用是用有意义的变量名来避免魔术数字（Magic number），例如，不要在代码中到处写3.14，而是定义一个常量。如果将来需要提高计算精度，我们只需要在常量的定义处修改，例如，改成3.1416，而不必在所有地方替换3.14。
根据习惯，常量名通常全部大写。

var关键字

有些时候，类型的名字太长，写起来比较麻烦。例如： StringBuilder sb = **new** StringBuilder(); 这个时候，如果想省略变量类型，可以使用var关键字： **var** sb = **new** StringBuilder(); 编译器会根据赋值语句自动推断出变量sb的类型是StringBuilder。对编译器来说，语句： **var** sb = **new** StringBuilder(); 实际上会自动变成： StringBuilder sb = **new** StringBuilder(); 因此，使用var定义变量，仅仅是少写了变量类型而已。

变量的作用范围

在Java中，多行语句用{ }括起来。很多控制语句，例如条件判断和循环，都以{ }作为它们自身的范围，例如：

if (...) { // if开始
    ...
    while (...) { // while 开始
        ...
        if (...) { // if开始
            ...
        } // if结束
        ...
    } // while结束
    ...
} // if结束

只要正确地嵌套这些{ }，编译器就能识别出语句块的开始和结束。而在语句块中定义的变量，它有一个作用域，就是从定义处开始，到语句块结束。超出了作用域引用这些变量，编译器会报错。举个例子：

{
    ...
    int i = 0; // 变量i从这里开始定义
    ...
    {
        ...
        int x = 1; // 变量x从这里开始定义
        ...
        {
            ...
            String s = "hello"; // 变量s从这里开始定义
            ...
        } // 变量s作用域到此结束
        ...
        // 注意，这是一个新的变量s，它和上面的变量同名，
        // 但是因为作用域不同，它们是两个不同的变量:
        String s = "hi";
        ...
    } // 变量x和s作用域到此结束
    ...
} // 变量i作用域到此结束

定义变量时，要遵循作用域最小化原则，尽量将变量定义在尽可能小的作用域，并且，不要重复使用变量名。

Java支持的特殊的转义字符序列

符号	字符含义
\n	换行 (0x0a)
\r	回车 (0x0d)
\f	换页符(0x0c)
\b	退格 (0x08)
\s	空格 (0x20)
\t	制表符
\“	双引号
\‘	单引号
\\	反斜杠
\ddd	八进制字符 (ddd)
\uxxxx	16进制Unicode字符 (xxxx)

Java修饰符

Java语言提供了很多修饰符，主要分为以下两类：

访问修饰符
非访问修饰符

修饰符用来定义类、方法或者变量，通常放在语句的最前端。我们通过下面的例子来说明：

public class className {
   // ...
}
private boolean myFlag;
static final double weeks = 9.5;
protected static final int BOXWIDTH = 42;
public static void main(String[] arguments) {
   // 方法体
}

访问控制修饰符

Java中，可以使用访问控制符来保护对类、变量、方法和构造方法的访问。Java支持4种不同的访问权限。默认的，也称为default，在同一包内可见，不使用任何修饰符。私有的，以private修饰符指定，在同一类内可见。共有的，以public修饰符指定，对所有类可见。受保护的，以protected修饰符指定，对同一包内的类和所有子类可见。

默认访问修饰符-不使用任何关键字

使用默认访问修饰符声明的变量和方法，对同一个包内的类是可见的。接口里的变量都隐式声明为public static final,而接口里的方法默认情况下访问权限为public。

实例:

如下例所示，变量和方法的声明可以不使用任何修饰符。
```
String version = "1.5.1";
boolean processOrder() {
 return true;
}
```
私有访问修饰符-private

私有访问修饰符是最严格的访问级别，所以被声明为private的方法、变量和构造方法只能被所属类访问，并且类和接口不能声明为private。

声明为私有访问类型的变量只能通过类中公共的getter方法被外部类访问。

Private访问修饰符的使用主要用来隐藏类的实现细节和保护类的数据。

下面的类使用了私有访问修饰符：
```
public class Logger {
private String format;
public String getFormat() {
   return this.format;
}
public void setFormat(String format) {
   this.format = format;
}
}
```
实例中，Logger类中的format变量为私有变量，所以其他类不能直接得到和设置该变量的值。为了使其他类能够操作该变量，定义了两个public方法：getFormat() （返回format的值）和setFormat(String)（设置format的值）

公有访问修饰符-public

被声明为public的类、方法、构造方法和接口能够被任何其他类访问。

如果几个相互访问的public类分布在不用的包中，则需要导入相应public类所在的包。由于类的继承性，类所有的公有方法和变量都能被其子类继承。
以下函数使用了公有访问控制：
```
public static void main(String[] arguments) {
// ...
}
```
Java程序的main()方法必须设置成公有的，否则，Java解释器将不能运行该类。

受保护的访问修饰符-protected

被声明为protected的变量、方法和构造器能被同一个包中的任何其他类访问，也能够被不同包中的子类访问。

Protected访问修饰符不能修饰类和接口，方法和成员变量能够声明为protected，但是接口的成员变量和成员方法不能声明为protected。

子类能访问Protected修饰符声明的方法和变量，这样就能保护不相关的类使用这些方法和变量。
下面的父类使用了protected访问修饰符，子类重载了父类的openSpeaker()方法。 ```java class AudioPlayer { protected boolean openSpeaker(Speaker sp) { // 实现细节 } }

class StreamingAudioPlayer { boolean openSpeaker(Speaker sp) { // 实现细节 } }

如果把`openSpeaker()`方法声明为`private`，那么除了`AudioPlayer`之外的类将不能访问该方法。如果把`openSpeaker()`声明为`public`，那么所有的类都能够访问该方法。如果我们只想让该方法对其所在类的子类可见，则将该方法声明为`protected`。
<a name="b8GGa"></a>
#### 访问控制和继承
> 请注意以下方法继承的规则：
> - 父类中声明为public的方法在子类中也必须为public。
> - 父类中声明为protected的方法在子类中要么声明为protected，要么声明为public。不能声明为private。
> - 父类中默认修饰符声明的方法，能够在子类中声明为private。
> - 父类中声明为private的方法，不能够被继承。
<a name="QrnJj"></a>
### 非访问修饰符
> 为了实现一些其他的功能，Java也提供了许多非访问修饰符。
> `static`修饰符，用来创建类方法和类变量。
> `Final`修饰符，用来修饰类、方法和变量，`final`修饰的类不能够被继承，修饰的方法不能被继承类重新定义，修饰的变量为常量，是不可修改的。
> `Abstract`修饰符，用来创建抽象类和抽象方法。
> `Synchronized`和`volatile`修饰符，主要用于线程的编程。
<a name="ZHENo"></a>
#### Static修饰符
> - 静态变量：`Static`关键字用来声明独立于对象的静态变量，无论一个类实例化多少对象，它的静态变量只有一份拷贝。 静态变量也被成为类变量。局部变量能被声明为`static`变量。
> - 静态方法：`Static`关键字用来声明独立于对象的静态方法。静态方法不能使用类的非静态变量。静态方法从参数列表得到数据，然后计算这些数据。
> 
对类变量和方法的访问可以直接使用`classname.variablename`和`classname.methodname`的方式访问。
1. 如下例所示，static修饰符用来创建类方法和类变量。
```java
public class InstanceCounter {
   private static int numInstances = 0;
   protected static int getCount() {
      return numInstances;
   }
   private static void addInstance() {
      numInstances++;
   }
   InstanceCounter() {
      InstanceCounter.addInstance();
   }
   public static void main(String[] arguments) {
      System.out.println("Starting with " +
      InstanceCounter.getCount() + " instances");
      for (int i = 0; i < 500; ++i){
         new InstanceCounter();
          }
      System.out.println("Created " +
      InstanceCounter.getCount() + " instances");
   }
}

输出结果如下:

:::success Started with 0 instances
Created 500 instances :::

Final修饰符

Final变量:

Final变量能被显式地初始化并且只能初始化一次。被声明为final的对象的引用不能指向不同的对象。但是final对象里的数据可以被改变。也就是说final对象的引用不能改变，但是里面的值可以改变。 Final修饰符通常和static修饰符一起使用来创建类常量。

实例

public class Test{
final int value = 10;
// 下面是声明常量的实例
public static final int BOXWIDTH = 6;
static final String TITLE = "Manager";
public void changeValue(){
  value = 12; //将输出一个错误
}
}

Final方法

类中的Final方法可以被子类继承，但是不能被子类修改。声明final方法的主要目的是防止该方法的内容被修改。

如下所示，使用final修饰符声明方法
```
public class Test{
 public final void changeName(){
    // 方法体
 }
}
```
Final类

Final类不能被继承，没有类能够继承final类的任何特性。
实例
```
public final class Test {
// 类体
}
```
Abstract修饰符

抽象类:

抽象类不能用来实例化对象，声明抽象类的唯一目的是为了将来对该类进行扩充。

一个类不能同时被abstract和final修饰。如果一个类包含抽象方法，那么该类一定要声明为抽象类，否则将出现编译错误。

抽象类可以包含抽象方法和非抽象方法。
实例
```
abstract class Caravan{
private double price;
private String model;
private String year;
public abstract void goFast(); //抽象方法
public abstract void changeColor();
}
```
抽象方法

抽象方法是一种没有任何实现的方法，该方法的的具体实现由子类提供。抽象方法不能被声明成final和strict。

任何继承抽象类的子类必须实现父类的所有抽象方法，除非该子类也是抽象类。

如果一个类包含若干个抽象方法，那么该类必须声明为抽象类。抽象类可以不包含抽象方法。

抽象方法的声明以分号结尾，例如：public abstract sample();
实例 ```java public abstract class SuperClass{ abstract void m(); //抽象方法 }

class SubClass extends SuperClass{ //实现抽象方法 void m(){ ……… } }

<a name="aqLzM"></a>
#### Synchronized修饰符
> `Synchronized`关键字声明的方法同一时间只能被一个线程访问。`Synchronized`修饰符可以应用于四个访问修饰符。
1. 实例
```java
public synchronized void showDetails(){
.......
}

Transient修饰符

序列化的对象包含被transient修饰的实例变量时，java虚拟机(JVM)跳过该特定的变量。该修饰符包含在定义变量的语句中，用来预处理类和变量的数据类型。

实例
```
public transient int limit = 55;   // will not persist
public int b; // will persist
```
volatile修饰符

Volatile修饰的成员变量在每次被线程访问时，都强迫从共享内存中重读该成员变量的值。而且，当成员变量发生变化时，强迫线程将变化值回写到共享内存。这样在任何时刻，两个不同的线程总是看到某个成员变量的同一个值。一个volatile对象引用可能是null。
实例
```
public class MyRunnable implements Runnable
{
 private volatile boolean active;
 public void run()
 {
     active = true;
     while (active) // line 1
     {
         // 代码
     }
 }
 public void stop()
 {
     active = false; // line 2
 }
}
```
一般地，在一个线程中调用run()方法，在另一个线程中调用stop()方法。如果line 1中的active位于缓冲区的值被使用，那么当把line 2中的active设置成false时，循环也不会停止。

Java运算符
计算机的最基本用途之一就是执行数学运算，作为一门计算机语言，Java也提供了一套丰富的运算符来操纵变量。我们可以把运算符分成以下几组：
- 算术运算符
- 关系运算符
- 位运算符
- 逻辑运算符
- 赋值运算符
- 其他运算符

算数运算符

算术运算符用在数学表达式中，它们的作用和在数学中的作用一样。下表列出了所有的算术运算符。表格中的实例假设整数变量A的值为10，变量B的值为20：

操作符	描述	例子
+	加法 - 相加运算符两侧的值	A + B等于30
-	减法 - 左操作数减去右操作数	A – B等于-10
*	乘法 - 相乘操作符两侧的值	A * B等于200
/	除法 - 左操作数除以右操作数	B / A等于2
％	取模 - 右操作数除左操作数的余数	B%A等于0
+ +	自增 - 操作数的值增加1	B + +等于21
—	自减 — 操作数的值减少1	B - -等于19

实例
1. 下面的简单示例程序演示了算术运算符。复制并粘贴下面的Java程序并保存为Test.java文件，然后编译并运行这个程序： ```java public class Test {
public static void main(String args[]) { int a = 10; int b = 20; int c = 25; int d = 25; System.out.println(“a + b = “ + (a + b) ); System.out.println(“a - b = “ + (a - b) ); System.out.println(“a b = “ + (a b) ); System.out.println(“b / a = “ + (b / a) ); System.out.println(“b % a = “ + (b % a) ); System.out.println(“c % a = “ + (c % a) ); System.out.println(“a++ = “ + (a++) ); System.out.println(“a— = “ + (a—) ); // 查看 d++ 与 ++d 的不同 System.out.println(“d++ = “ + (d++) ); System.out.println(“++d = “ + (++d) ); } } ``` 输出结果如下: :::success a + b = 30
a - b = -10
a * b = 200
b / a = 2
b % a = 0
c % a = 5
a++ = 10
b— = 11
d++ = 25
++d = 27 :::

关系运算符

下表为Java支持的关系运算符表格中的实例整数变量A的值为10，变量B的值为20：

运算符	描述	例子
==	检查如果两个操作数的值是否相等，如果相等则条件为真。	（A == B）为假(非真)。
!=	检查如果两个操作数的值是否相等，如果值不相等则条件为真。	(A != B) 为真。
>	检查左操作数的值是否大于右操作数的值，如果是那么条件为真。	（A> B）非真。
<	检查左操作数的值是否小于右操作数的值，如果是那么条件为真。	（A <B）为真。
> =	检查左操作数的值是否大于或等于右操作数的值，如果是那么条件为真。	（A> = B）为假。
<=	检查左操作数的值是否小于或等于右操作数的值，如果是那么条件为真。	（A <= B）为真。

实例
1. 下面的简单示例程序演示了关系运算符。复制并粘贴下面的Java程序并保存为Test.java文件，然后编译并运行这个程序： ```java public class Test {
public static void main(String args[]) { int a = 10; int b = 20; System.out.println(“a == b = “ + (a == b) ); System.out.println(“a != b = “ + (a != b) ); System.out.println(“a > b = “ + (a > b) ); System.out.println(“a < b = “ + (a < b) ); System.out.println(“b >= a = “ + (b >= a) ); System.out.println(“b <= a = “ + (b <= a) ); } } ``` 输出结果如下: :::success a == b = false
a != b = true
a > b = false
a < b = true
b >= a = true
b <= a = false :::

位运算符

Java定义了位运算符，应用于整数类型(int)，长整型(long)，短整型(short)，字符型(char)，和字节型(byte)等类型。位运算符作用在所有的位上，并且按位运算。假设a = 60，和b = 13;它们的二进制格式表示将如下：

:::info A = 0011 1100
B = 0000 1101
————————-
A&b = 0000 1100
A | B = 0011 1101
^ B = 0011 0001
~A= 1100 0011 :::

下表列出了位运算符的基本运算,假设整数变量A的值为60和变量B的值为13：

操作符	描述	例子
＆	按位与操作符，当且仅当两个操作数的某一位都非0时候结果的该位才为1。	（A＆B），得到12，即0000 1100
\|	按位或操作符，只要两个操作数的某一位有一个非0时候结果的该位就为1。	（A \| B）得到61，即 0011 1101
^	按位异或操作符，两个操作数的某一位不相同时候结果的该位就为1。	（A ^ B）得到49，即 0011 0001
〜	按位补运算符翻转操作数的每一位。	（〜A）得到-60，即1100 0011
<<	按位左移运算符。左操作数按位左移右操作数指定的位数。	A << 2得到240，即 1111 0000
>>	按位右移运算符。左操作数按位右移右操作数指定的位数。	A >> 2得到15即 1111
>>>	按位右移补零操作符。左操作数的值按右操作数指定的位数右移，移动得到的空位以零填充。	A>>>2得到15即0000 1111

实例

下面的简单示例程序演示了位运算符。复制并粘贴下面的Java程序并保存为Test.java文件，然后编译并运行这个程序：

public class Test {
public static void main(String args[]) {
int a = 60; /* 60 = 0011 1100 */ 
int b = 13; /* 13 = 0000 1101 */
int c = 0;
c = a & b;       /* 12 = 0000 1100 */
System.out.println("a & b = " + c );
c = a | b;       /* 61 = 0011 1101 */
System.out.println("a | b = " + c );
c = a ^ b;       /* 49 = 0011 0001 */
System.out.println("a ^ b = " + c );
c = ~a;          /*-61 = 1100 0011 */
System.out.println("~a = " + c );
c = a << 2;     /* 240 = 1111 0000 */
System.out.println("a << 2 = " + c );
c = a >> 2;     /* 215 = 1111 */
System.out.println("a >> 2  = " + c );
c = a >>> 2;     /* 215 = 0000 1111 */
System.out.println("a >>> 2 = " + c );
}
}

输出结果如下: :::success a & b = 12
a | b = 61
a ^ b = 49
~a = -61
a << 2 = 240
a >> 15
a >>> 15 :::

逻辑运算符

下表列出了逻辑运算符的基本运算，假设布尔变量A为真，变量B为假

操作符	描述	例子
&&	称为逻辑与运算符。当且仅当两个操作数都为真，条件才为真。	（A && B）为假。
\| \|	称为逻辑或操作符。如果任何两个操作数任何一个为真，条件为真。	（A \| \| B）为真。
！	称为逻辑非运算符。用来反转操作数的逻辑状态。如果条件为true，则逻辑非运算符将得到false。	！（A && B）为真。

实例
1. 下面的简单示例程序演示了逻辑运算符。复制并粘贴下面的Java程序并保存为Test.java文件，然后编译并运行这个程序：
```
public class Test {
public static void main(String args[]) {
boolean a = true;
boolean b = false;
System.out.println("a && b = " + (a&&b));
System.out.println("a || b = " + (a||b) );
System.out.println("!(a && b) = " + !(a && b));
}
}
```
  输出结果如下: :::success a && b = false
  a || b = true
  !(a && b) = true :::
  赋值运算符
  
  下面是Java语言支持的赋值运算符：

操作符	描述	例子
=	简单的赋值运算符，将右操作数的值赋给左侧操作数	C = A + B将把A + B得到的值赋给C
+ =	加和赋值操作符，它把左操作数和右操作数相加赋值给左操作数	C + = A等价于C = C + A
- =	减和赋值操作符，它把左操作数和右操作数相减赋值给左操作数	C - = A等价于C = C - A
* =	乘和赋值操作符，它把左操作数和右操作数相乘赋值给左操作数	C = A等价于C = C A
/ =	除和赋值操作符，它把左操作数和右操作数相除赋值给左操作数	C / = A等价于C = C / A
（％）=	取模和赋值操作符，它把左操作数和右操作数取模后赋值给左操作数	C％= A等价于C = C％A
<< =	左移位赋值运算符	C << = 2等价于C = C << 2
>> =	右移位赋值运算符	C >> = 2等价于C = C >> 2
＆=	按位与赋值运算符	C＆= 2等价于C = C＆2
^ =	按位异或赋值操作符	C ^ = 2等价于C = C ^ 2
\| =	按位或赋值操作符	C \| = 2等价于C = C \| 2

实例

下面的简单示例程序演示了赋值运算符。复制并粘贴下面的Java程序并保存为Test.java文件，然后编译并运行这个程序：

public class Test {
public static void main(String args[]) {
int a = 10;
int b = 20;
int c = 0;
c = a + b;
System.out.println("c = a + b = " + c );
c += a ;
System.out.println("c += a  = " + c );
c -= a ;
System.out.println("c -= a = " + c );
c *= a ;
System.out.println("c *= a = " + c );
a = 10;
c = 15;
c /= a ;
System.out.println("c /= a = " + c );
a = 10;
c = 15;
c %= a ;
System.out.println("c %= a  = " + c );
c <<= 2 ;
System.out.println("c <<= 2 = " + c );
c >>= 2 ;
System.out.println("c >>= 2 = " + c );
c >>= 2 ;
System.out.println("c >>= a = " + c );
c &= a ;
System.out.println("c &= 2  = " + c );
c ^= a ;
System.out.println("c ^= a   = " + c );
c |= a ;
System.out.println("c |= a   = " + c );
}
}

输出结果如下: :::success c = a + b = 30
c += a = 40
c -= a = 30
c *= a = 300
c /= a = 1
c %= a = 5
c <<= 2 = 20
c >>= 2 = 5
c >>= 2 = 1
c &= a = 0
c ^= a = 10
c |= a = 10 :::

条件运算符(?:)

条件运算符也被称为三元运算符。该运算符有3个操作数，并且需要判断布尔表达式的值。该运算符的主要是决定哪个值应该赋值给变量。

:::info variable x = (expression) ? value if true : value if false :::

实例

public class Test {
public static void main(String args[]){
   int a , b;   
   a = 10;    
b = (a == 1) ? 20: 30;    
System.out.println( "Value of b is : " +  b );
   b = (a == 10) ? 20: 30;    
  System.out.println( "Value of b is : " + b );
}
}

输出结果如下: :::success Value of b is : 30
Value of b is : 20 :::

instanceOf 运算符

该运算符用于操作对象实例，检查该对象是否是一个特定类型（类类型或接口类型）。 instanceof运算符使用格式如下：

:::info ( Object reference variable ) instanceOf (class/interface type) :::

如果运算符左侧变量所指的对象，是操作符右侧类或接口(class/interface)的一个对象，那么结果为真。

例:

String name = 'James';
boolean result = name instanceOf String; // 由于name是Strine类型，所以返回真

如果被比较的对象兼容于右侧类型,该运算符仍然返回true。

例 ```java class Vehicle {}

public class Car extends Vehicle { public static void main(String args[]){ Vehicle a = new Car(); boolean result = a instanceof Car; System.out.println( result); } }

    输出结果如下:
:::success
true
:::
<a name="KKoWl"></a>
### Java运算符优先级
> 当多个运算符出现在一个表达式中，谁先谁后呢？这就涉及到运算符的优先级别的问题。在一个多运算符的表达式中，运算符优先级不同会导致最后得出的结果差别甚大。
> 例如，（1+3）＋（3+2）*2，这个表达式如果按加号最优先计算，答案就是 18，如果按照乘号最优先，答案则是 14。
> 再如，x = 7 + 3 * 2;这里x得到13，而不是20，因为乘法运算符比加法运算符有较高的优先级，所以先计算3 * 2得到6，然后再加7。
> 下表中具有最高优先级的运算符在的表的最上面，最低优先级的在表的底部。
| **类别** | **操作符** | **关联性** |
| --- | --- | --- |
| 后缀 | () [] . (点操作符) | 左到右 |
| 一元 | + + - ！〜 | 从右到左 |
| 乘性  | * /％ | 左到右 |
| 加性  | + - | 左到右 |
| 移位  | >> >>>  <<  | 左到右 |
| 关系  | >> = << =  | 左到右 |
| 相等  | ==  != | 左到右 |
| 按位与 | ＆ | 左到右 |
| 按位异或 | ^ | 左到右 |
| 按位或 | &#124; | 左到右 |
| 逻辑与 | && | 左到右 |
| 逻辑或 | &#124; &#124; | 左到右 |
| 条件 | ？： | 从右到左 |
| 赋值 | = + = - = * = / =％= >> = << =＆= ^ = &#124; = | 从右到左 |
| 逗号 | ， | 左到右 |
<a name="lazUx"></a>
## 整数运算
> Java的整数运算遵循四则运算规则，可以使用任意嵌套的小括号。四则运算规则和初等数学一致。
例:
```java
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int i = (100 + 200) * (99 - 88); // 3300
        int n = 7 * (5 + (i - 9)); // 23072
        System.out.println(i);
        System.out.println(n);
    }
}

输出结果如下:

:::success 3300
23072 :::

整数的数值表示不但是精确的，而且整数运算永远是精确的，即使是除法也是精确的，因为两个整数相除只能得到结果的整数部分：

:::info int x = 12345 / 67; // 184 :::

求余运算使用%：

:::info int y = 12345 % 67; // 12345÷67的余数是17 ::: 特别注意：整数的除法对于除数为0时运行时将报错，但编译不会报错。

溢出

要特别注意，整数由于存在范围限制，如果计算结果超出了范围，就会产生溢出，而溢出不会出错，却会得到一个奇怪的结果：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int x = 2147483640;
        int y = 15;
        int sum = x + y;
        System.out.println(sum); // -2147483641
    }
}

输出结果如下:

:::success -2147483641 ::: 要解释上述结果，我们把整数2147483640和15换成二进制做加法：
0111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000
+ 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111
———————————————————————————
1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111
由于最高位计算结果为1，因此，加法结果变成了一个负数。

要解决上面的问题，可以把int换成long类型，由于long可表示的整型范围更大，所以结果就不会溢出：

:::info long x = 2147483640;
long y = 15;
long sum = x + y;
System.out.println(sum); // 2147483655 :::

还有一种简写的运算符，即+=，-=，*=，/=，它们的使用方法如下：

:::info n += 100; // 3409, 相当于 n = n + 100;
n -= 100; // 3309, 相当于 n = n - 100; :::

自增/自减

Java还提供了++运算和--运算，它们可以对一个整数进行加1和减1的操作：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int n = 3300;
        n++; // 3301, 相当于 n = n + 1;
        n--; // 3300, 相当于 n = n - 1;
        int y = 100 + (++n); // 不要这么写
        System.out.println(y);
    }
}

输出结果为:

:::success 3401 ::: 注意:++写在前面和后面计算结果是不同的，++n表示先加1再引用n，n++表示先引用n再加1。不建议把++运算混入到常规运算中，容易自己把自己搞懵了。

移位运算

在计算机中，整数总是以二进制的形式表示。例如，int类型的整数7使用4字节表示的二进制如下：

00000000 0000000 0000000 00000111

可以对整数进行移位运算。对整数7左移1位将得到整数14，左移两位将得到整数28：

:::info int n = 7; // 00000000 00000000 00000000 00000111 = 7
int a = n << 1; // 00000000 00000000 00000000 00001110 = 14
int b = n << 2; // 00000000 00000000 00000000 00011100 = 28
int c = n << 28; // 01110000 00000000 00000000 00000000 = 1879048192
int d = n << 29; // 11100000 00000000 00000000 00000000 = -536870912 :::

左移29位时，由于最高位变成1，因此结果变成了负数。类似的，对整数28进行右移，结果如下：

:::info int n = 7; // 00000000 00000000 00000000 00000111 = 7
int a = n >> 1; // 00000000 00000000 00000000 00000011 = 3
int b = n >> 2; // 00000000 00000000 00000000 00000001 = 1
int c = n >> 3; // 00000000 00000000 00000000 00000000 = 0 :::

如果对一个负数进行右移，最高位的1不动，结果仍然是一个负数：

:::info int n = -536870912;
int a = n >> 1; // 11110000 00000000 00000000 00000000 = -268435456
int b = n >> 2; // 11111000 00000000 00000000 00000000 = -134217728
int c = n >> 28; // 11111111 11111111 11111111 11111110 = -2
int d = n >> 29; // 11111111 11111111 11111111 11111111 = -1 :::

还有一种无符号的右移运算，使用>>>，它的特点是不管符号位，右移后高位总是补0，因此，对一个负数进行>>>右移，它会变成正数，原因是最高位的1变成了0：

:::info int n = -536870912;
int a = n >>> 1; // 01110000 00000000 00000000 00000000 = 1879048192
int b = n >>> 2; // 00111000 00000000 00000000 00000000 = 939524096
int c = n >>> 29; // 00000000 00000000 00000000 00000111 = 7
int d = n >>> 31; // 00000000 00000000 00000000 00000001 = 1 :::

对byte和short类型进行移位时，会首先转换为int再进行位移。仔细观察可发现，左移实际上就是不断地×2，右移实际上就是不断地÷2。

位运算

位运算是按位进行与、或、非和异或的运算。与运算的规则是，必须两个数同时为1，结果才为1：

:::info n = 0 & 0; // 0
n = 0 & 1; // 0
n = 1 & 0; // 0
n = 1 & 1; // 1 :::

或运算的规则是，只要任意一个为1，结果就为1：

:::info n = 0 | 0; // 0
n = 0 | 1; // 1
n = 1 | 0; // 1
n = 1 | 1; // 1 ::: 非运算的规则是，0和1互换： :::info n = ~0; // 1
n = ~1; // 0 ::: 异或运算的规则是，如果两个数不同，结果为1，否则为0： :::info n = 0 ^ 0; // 0
n = 0 ^ 1; // 1
n = 1 ^ 0; // 1
n = 1 ^ 1; // 0 ::: 对两个整数进行位运算，实际上就是按位对齐，然后依次对每一位进行运算。例如：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 167776589; // 00001010 00000000 00010001 01001101
        int n = 167776512; // 00001010 00000000 00010001 00000000
        System.out.println(i & n); // 167776512
    }
}

输出结果为:

:::success 167776512 ::: 上述按位与运算实际上可以看作两个整数表示的IP地址10.0.17.77和10.0.17.0，通过与运算，可以快速判断一个IP是否在给定的网段内。

运算优先级

在Java的计算表达式中，运算优先级从高到低依次是：

()
! ``~ ++ --
* ``/ %
+ -
<< >> >>>
&
|
+=`` -= ``*=``/=

记不住也没关系，只需要加括号就可以保证运算的优先级正确。

类型自动提升与强制转型

在运算过程中，如果参与运算的两个数类型不一致，那么计算结果为较大类型的整型。例如，short和int计算，结果总是int，原因是short首先自动被转型为int：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        short s = 1234;
        int i = 123456;
        int x = s + i; // s自动转型为int
        short y = s + i; // 编译错误!
    }
}

输出结果如下:

:::success

:::

也可以将结果强制转型，即将大范围的整数转型为小范围的整数。强制转型使用(类型)，例如，将int强制转型为short：

:::info int i = 12345;
short s = (short) i; // 12345 :::

要注意，超出范围的强制转型会得到错误的结果，原因是转型时，int的两个高位字节直接被扔掉，仅保留了低位的两个字节：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int i1 = 1234567;
        short s1 = (short) i1; // -10617
        System.out.println(s1);
        int i2 = 12345678;
        short s2 = (short) i2; // 24910
        System.out.println(s2);
    }
}

输出结果如下: :::success -10617
24910 ::: 因此，强制转型的结果很可能是错的。

浮点数运算

浮点数运算和整数运算相比，只能进行加减乘除这些数值计算，不能做位运算和移位运算。在计算机中，浮点数虽然表示的范围大，但是，浮点数有个非常重要的特点，就是浮点数常常无法精确表示。

举个栗子：
浮点数0.1在计算机中就无法精确表示，因为十进制的0.1换算成二进制是一个无限循环小数，很显然，无论使用_float_还是_double_，都只能存储一个0.1的近似值。但是，0.5这个浮点数又可以精确地表示。
因为浮点数常常无法精确表示，因此，浮点数运算会产生误差：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        double x = 1.0 / 10;
        double y = 1 - 9.0 / 10;
        // 观察x和y是否相等:
        System.out.println(x);
        System.out.println(y);
    }
}

输出结果如下:

:::success 0.1
0.09999999999999998 ::: 由于浮点数存在运算误差，所以比较两个浮点数是否相等常常会出现错误的结果。
正确的比较方法是判断两个浮点数之差的绝对值是否小于一个很小的数： :::info // 比较x和y是否相等，先计算其差的绝对值:
double r = Math.abs(x - y);
// 再判断绝对值是否足够小:
if (r < 0.00001) {
// 可以认为相等
} else {
// 不相等
} ::: 浮点数在内存的表示方法和整数比更加复杂。Java的浮点数完全遵循IEEE-754标准，这也是绝大多数计算机平台都支持的浮点数标准表示方法。

类型提升

如果参与运算的两个数其中一个是整型，那么整型可以自动提升到浮点型：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int n = 5;
        double d = 1.2 + 24.0 / n; // 6.0
        System.out.println(d);
    }
}

输出结果如下 :::success 6.0 :::

需要特别注意，在一个复杂的四则运算中，两个整数的运算不会出现自动提升的情况。

例如： :::info double d = 1.2 + 24 / 5; // 5.2 ::: 计算结果为5.2，原因是编译器计算24 / 5这个子表达式时，按两个整数进行运算，结果仍为整数4。

溢出

整数运算在除数为0时会报错，而浮点数运算在除数为0时，不会报错，但会返回几个特殊值：

NaN表示Not a Number
Infinity表示无穷大
-Infinity表示负无穷大

例如: :::info double d1 = 0.0 / 0; // NaN
double d2 = 1.0 / 0; // Infinity
double d3 = -1.0 / 0; // -Infinity ::: 这三种特殊值在实际运算中很少碰到，我们只需要了解即可。

强制转型

可以将浮点数强制转型为整数。在转型时，浮点数的小数部分会被丢掉。如果转型后超过了整型能表示的最大范围，将返回整型的最大值。

例如: :::info int n1 = (int) 12.3; // 12
int n2 = (int) 12.7; // 12
int n2 = (int) -12.7; // -12
int n3 = (int) (12.7 + 0.5); // 13
int n4 = (int) 1.2e20; // 2147483647 :::

如果要进行四舍五入，可以对浮点数加上0.5再强制转型：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        double d = 2.6;
        int n = (int) (d + 0.5);
        System.out.println(n);
    }
}

输出结果如下:

:::success 3 :::

布尔运算

对于布尔类型boolean，永远只有true和false两个值。布尔运算是一种关系运算，包括以下几类：

比较运算符：>，>=，<，<=，==，!=
与运算 &&
或运算 ||
非运算 !

下面是一些示例: :::info boolean isGreater = 5 > 3; // true
int age = 12;
boolean isZero = age == 0; // false
boolean isNonZero = !isZero; // true
boolean isAdult = age >= 18; // false
boolean isTeenager = age >6 && age <18; // true :::

关系运算符的优先级从高到低依次是：

!
>，>=，<，<=
==，!=
&&
||

短路运算

布尔运算的一个重要特点是短路运算。如果一个布尔运算的表达式能提前确定结果，则后续的计算不再执行，直接返回结果。因为false && x的结果总是false，无论x是true还是false，因此，与运算在确定第一个值为false后，不再继续计算，而是直接返回false。

我们考察以下代码：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        boolean b = 5 < 3;
        boolean result = b && (5 / 0 > 0);
        System.out.println(result);
    }
}

输出结果为:

:::success false :::

如果没有短路运算，&&后面的表达式会由于除数为0而报错，但实际上该语句并未报错，原因在于与运算是短路运算符，提前计算出了结果false。如果变量b的值为true，则表达式变为true && (5 / 0 > 0)。因为无法进行短路运算，该表达式必定会由于除数为0而报错，可以自行测试。类似的，对于||运算，只要能确定第一个值为true，后续计算也不再进行，而是直接返回true：

:::info boolean result = true || (5 / 0 > 0); // true :::

三元运算符

Java还提供一个三元运算符b ? x : y，它根据第一个布尔表达式的结果，分别返回后续两个表达式之一的计算结果。

示例：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int n = -100;
        int x = n >= 0 ? n : -n;
        System.out.println(x);
    }
}

输出结果为:

:::success 100 ::: 上述语句的意思是，判断_n >= 0_是否成立，如果为_true_，则返回_n_，否则返回_-n_。这实际上是一个求绝对值的表达式。

注意到三元运算b ? x : y会首先计算b，如果b为true，则只计算x，否则，只计算y。此外，x和y的类型必须相同，因为返回值不是boolean，而是x和y之一。

字符和字符串

在Java中，字符和字符串是两个不同的类型。

字符类型

字符类型char是基本数据类型，它是character的缩写。一个char保存一个Unicode字符：

:::info char c1 = ‘A’;
char c2 = ‘中’; :::

因为Java在内存中总是使用Unicode表示字符，所以，一个英文字符和一个中文字符都用一个char类型表示，它们都占用两个字节。要显示一个字符的Unicode编码，只需将char类型直接赋值给int类型即可：

:::info int n1 = ‘A’; // 字母“A”的Unicodde编码是65
int n2 = ‘中’; // 汉字“中”的Unicode编码是20013 :::

还可以直接用转义字符\u+Unicode编码来表示一个字符：

:::info // 注意是十六进制:
char c3 = ‘\u0041’; // ‘A’，因为十六进制0041 = 十进制65
char c4 = ‘\u4e2d’; // ‘中’，因为十六进制4e2d = 十进制20013 :::

字符串类型

和char类型不同，字符串类型String是引用类型，我们用双引号”…”表示字符串。一个字符串可以存储0个到任意个字符：

:::info String s = “”; // 空字符串，包含0个字符
String s1 = “A”; // 包含一个字符
String s2 = “ABC”; // 包含3个字符
String s3 = “中文 ABC”; // 包含6个字符，其中有一个空格 :::

因为字符串使用双引号"..."表示开始和结束，那如果字符串本身恰好包含一个"字符怎么表示？例如，"abc"xyz"，编译器就无法判断中间的引号究竟是字符串的一部分还是表示字符串结束。这个时候，我们需要借助转义字符\：

:::info String s = “abc\”xyz”; // 包含7个字符: a, b, c, “, x, y, z :::

因为\是转义字符，所以，两个\\表示一个\字符：

:::info String s = “abc\xyz”; // 包含7个字符: a, b, c, \, x, y, z :::

常见的转义字符包括：

\” 表示字符”
\’ 表示字符’
\ 表示字符\
\n 表示换行符
\r 表示回车符
\t 表示Tab
\u#### 表示一个Unicode编码的字符

例如: :::info String s = “ABC\n\u4e2d\u6587”; // 包含6个字符: A, B, C, 换行符, 中, 文 :::

字符串连接

Java的编译器对字符串做了特殊照顾，可以使用+连接任意字符串和其他数据类型，这样极大地方便了字符串的处理。

例如:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = "Hello";
        String s2 = "world";
        String s = s1 + " " + s2 + "!";
        System.out.println(s);
    }
}

输出结果如下:

:::success Hello world! :::

如果用+连接字符串和其他数据类型，会将其他数据类型先自动转型为字符串，再连接：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int age = 25;
        String s = "age is " + age;
        System.out.println(s);
    }
}

输出结果如下:

:::success age is 25 :::

多行子符串

如果我们要表示多行字符串，使用+号连接会非常不方便：

:::info String s = “first line \n”
+ “second line \n”
+ “end”; :::

从Java 13开始，字符串可以用"""..."""表示多行字符串（Text Blocks）了。举个例子：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String s = """
                   SELECT * FROM
                     users
                   WHERE id > 100
                   ORDER BY name DESC
                   """;
        System.out.println(s);
    }
}

输出结果如下:

:::success SELECT * FROM
users
WHERE id > 100
ORDER BY name DESC :::

上述多行字符串实际上是5行，在最后一个DESC后面还有一个\n。如果我们不想在字符串末尾加一个\n，就需要这么写：

:::info String s = “””
SELECT * FROM
users
WHERE id > 100
ORDER BY name DESC”””; :::

还需要注意到，多行字符串前面共同的空格会被去掉，即：

:::info String s = “””
………..SELECT * FROM
……….. users
………..WHERE id > 100
………..ORDER BY name DESC
………..”””; :::

用.标注的空格都会被去掉。如果多行字符串的排版不规则，那么，去掉的空格就会变成这样：

:::info String s = “””
……… SELECT * FROM
……… users
………WHERE id > 100
……… ORDER BY name DESC
……… “””; :::

即总是以最短的行首空格为基准。

不可变特性

Java的字符串除了是一个引用类型外，还有个重要特点，就是字符串不可变。

考察以下代码：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String s = "hello";
        System.out.println(s); // 显示 hello
        s = "world";
        System.out.println(s); // 显示 world
    }
}

输出结果如下

:::success hello
world :::

观察执行结果，难道字符串s变了吗？其实变的不是字符串，而是变量s的“指向”。执行String s = "hello";时，JVM虚拟机先创建字符串"hello"，然后，把字符串变量s指向它：


      s
      │
      ▼
┌───┬───────────┬───┐
│   │  "hello"  │   │
└───┴───────────┴───┘

紧接着，执行s = "world";时，JVM虚拟机先创建字符串"world"，然后，把字符串变量s指向它：


      s ──────────────┐
                      │
                      ▼
┌───┬───────────┬───┬───────────┬───┐
│   │  "hello"  │   │  "world"  │   │
└───┴───────────┴───┴───────────┴───┘

原来的字符串”hello”还在，只是我们无法通过变量s访问它而已。因此，字符串的不可变是指字符串内容不可变。

理解了引用类型的“指向”后，试解释下面的代码输出：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String s = "hello";
        String t = s;
        s = "world";
        System.out.println(t); // t是"hello"还是"world"?
    }
}

输出结果为:

:::success hello :::

空值null

引用类型的变量可以指向一个空值null，它表示不存在，即该变量不指向任何对象。

例如: :::info String s1 = null; // s1是null
String s2; // 没有赋初值值，s2也是null
String s3 = s1; // s3也是null
String s4 = “”; // s4指向空字符串，不是null :::

注意要区分空值null和空字符串""，空字符串是一个有效的字符串对象，它不等于null。

本章小结

Java的字符类型**char**是基本类型，字符串类型**String**是引用类型； 基本类型的变量是“持有”某个数值，引用类型的变量是“指向”某个对象； 引用类型的变量可以是空值**null**； 要区分空值**null**和空字符串””。

数组类型

如果我们有一组类型相同的变量，例如，5位同学的成绩，可以这么写：

:::info public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 5位同学的成绩:
int n1 = 68;
int n2 = 79;
int n3 = 91;
int n4 = 85;
int n5 = 62;
}
} :::

但其实没有必要定义5个int变量。可以使用数组来表示“一组”int类型。代码如下：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 5位同学的成绩:
        int[] ns = new int[5];
        ns[0] = 68;
        ns[1] = 79;
        ns[2] = 91;
        ns[3] = 85;
        ns[4] = 62;
    }
}

输出结果如下:

:::success

:::

定义一个数组类型的变量，使用数组类型“类型[]”，例如，int[]。和单个基本类型变量不同，数组变量初始化必须使用new int[5]表示创建一个可容纳5个int元素的数组。

Java的数组有几个特点：

数组所有元素初始化为默认值，整型都是0，浮点型是0.0，布尔型是false；
数组一旦创建后，大小就不可改变。

要访问数组中的某一个元素，需要使用索引。数组索引从0开始，例如，5个元素的数组，索引范围是0~4。可以修改数组中的某一个元素，使用赋值语句，例如，ns[1] = 79;。可以用数组变量.length获取数组大小：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 5位同学的成绩:
        int[] ns = new int[5];
        System.out.println(ns.length); // 5
    }
}

输出结果如下:

:::success 5 :::

数组是引用类型，在使用索引访问数组元素时，如果索引超出范围，运行时将报错：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 5位同学的成绩:
        int[] ns = new int[5];
        int n = 5;
        System.out.println(ns[n]); // 索引n不能超出范围
    }
}

输出结果如下:

:::success

:::

也可以在定义数组时直接指定初始化的元素，这样就不必写出数组大小，而是由编译器自动推算数组大小。

例如

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 5位同学的成绩:
        int[] ns = new int[] { 68, 79, 91, 85, 62 };
        System.out.println(ns.length); // 编译器自动推算数组大小为5
    }
}

输出结果如下:

:::success 5 :::

还可以进一步简写为:

:::info int[] ns = { 68, 79, 91, 85, 62 }; :::

注意数组是引用类型，并且数组大小不可变。

我们观察下面的代码：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 5位同学的成绩:
        int[] ns;
        ns = new int[] { 68, 79, 91, 85, 62 };
        System.out.println(ns.length); // 5
        ns = new int[] { 1, 2, 3 };
        System.out.println(ns.length); // 3
    }
}

输出结果如下

:::success 5
3 ::: 数组大小变了吗？看上去好像是变了，但其实根本没变。

对于数组ns来说，执行ns = new int[] { 68, 79, 91, 85, 62 };时，它指向一个5个元素的数组：

     ns
      │
      ▼
┌───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┐
│   │68 │79 │91 │85 │62 │   │
└───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘

执行ns = new int[] { 1, 2, 3 };时，它指向一个_新的_3个元素的数组：

 ns ──────────────────────────┐
                              │
                              ▼
┌───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┐
│   │68 │79 │91 │85 │62 │   │ 1 │ 2 │ 3 │   │
└───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘

但是，原有的5个元素的数组并没有改变，只是无法通过变量ns引用到它们而已。

字符串数组

如果数组元素不是基本类型，而是一个引用类型，那么，修改数组元素会有哪些不同？
字符串是引用类型，因此我们先定义一个字符串数组： :::info String[] names = {
“ABC”, “XYZ”, “zoo”
}; ::: 对于String[]类型的数组变量names，它实际上包含3个元素，但每个元素都指向某个字符串对象：


          ┌─────────────────────────┐
    names │   ┌─────────────────────┼───────────┐
      │   │   │                     │           │
      ▼   │   │                     ▼           ▼
┌───┬───┬─┴─┬─┴─┬───┬───────┬───┬───────┬───┬───────┬───┐
│   │░░░│░░░│░░░│   │ "ABC" │   │ "XYZ" │   │ "zoo" │   │
└───┴─┬─┴───┴───┴───┴───────┴───┴───────┴───┴───────┴───┘
      │                 ▲
      └─────────────────┘

对names[1]进行赋值，例如names[1] = "cat";，效果如下：


          ┌─────────────────────────────────────────────────┐
    names │   ┌─────────────────────────────────┐           │
      │   │   │                                 │           │
      ▼   │   │                                 ▼           ▼
┌───┬───┬─┴─┬─┴─┬───┬───────┬───┬───────┬───┬───────┬───┬───────┬───┐
│   │░░░│░░░│░░░│   │ "ABC" │   │ "XYZ" │   │ "zoo" │   │ "cat" │   │
└───┴─┬─┴───┴───┴───┴───────┴───┴───────┴───┴───────┴───┴───────┴───┘
      │                 ▲
      └─────────────────┘

这里注意到原来names[1]指向的字符串"XYZ"并没有改变，仅仅是将names[1]的引用从指向"XYZ"改成了指向"cat"，其结果是字符串"XYZ"再也无法通过names[1]访问到了。
对“指向”有了更深入的理解后，试解释如下代码：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String[] names = {"ABC", "XYZ", "zoo"};
        String s = names[1];
        names[1] = "cat";
        System.out.println(s); // s是"XYZ"还是"cat"?
    }
}

输出结果如下: :::success XYZ :::

本章小结

数组是同一数据类型的集合，数组一旦创建后，大小就不可变；可以通过索引访问数组元素，但索引超出范围将报错；数组元素可以是值类型（如int）或引用类型（如String），但数组本身是引用类型；

（一）Java入门基础学习教程2

（一）Java入门基础学习教程2

（一）JAVA入门基础学习教程1

什么是Java

Java中JDK、JRE等是什么

Java程序基础

Java程序的基本语法

Java对象和类

Java中的对象

创建对象

Java中的类

构造方法

访问实例变量和方法

源文件声明规则

Java包

Import语句

简单的例子:

Java程序的基本结构

Java变量和数据类型

变量

局部变量

实例变量

类变量(静态变量)

关于变量的的解释

基本数据类型

内置数据模型

整型

布尔类型

字符类型

引用数据类型

常量

var关键字

变量的作用范围

Java支持的特殊的转义字符序列

Java修饰符

访问控制修饰符

默认访问修饰符-不使用任何关键字

私有访问修饰符-private

公有访问修饰符-public

受保护的访问修饰符-protected

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Final方法

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抽象方法

Transient修饰符

volatile修饰符

Java运算符

算数运算符

关系运算符

位运算符

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赋值运算符

条件运算符(?:)

instanceOf 运算符

溢出

自增/自减

移位运算

位运算

运算优先级

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类型提升

溢出

强制转型

布尔运算

短路运算

三元运算符

字符和字符串

字符类型

字符串类型

字符串连接

多行子符串

不可变特性

空值null

本章小结

数组类型

字符串数组

本章小结

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