day2 Java基本语法上

2.1 关键字与保留字
2-2 标识符(Identifier)
2-3 变量
2.3 变量
2.3 变量之进制
每日一考：

2.1 关键字与保留字

关键字(keyword)的定义和特点
定义：被Java语言赋予了特殊含义，用做专门用途的字符串（单词） 特点：关键字中所有字母都为小写
官方地址： https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/nutsandbolts/_keywords.html 用于定义数据类型的关键字 class
用于定义数据类型的关键字
class interface enum byte short int long float double char boolean void
用于定义流程控制的关键字
if else switch case default while do for break continue return
用于定义访问权限修饰符的关键字
private protected public
用于定义类，函数，变量修饰符的关键字
abstract final static synchronized
用于定义类与类之间关系的关键字
extends implements
用于定义建立实例及引用实例，判断实例的关键字
new this super instanceof
用于异常处理的关键字
try catch finally throw throws
用于包的关键字
package import
其他修饰符关键字
native strictfp transient volatile assert
用于定义数据类型值的字面值
true false null
保留字(reserved word)
Java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。自己命名标识符时要避免使用这些保留字 goto 、const
tips：

点击路径最左侧文件夹图标，可直接选中不带引号的路径，也可直接输入cmd进入命令行模式

2-2 标识符(Identifier)

标识符：

Java 对各种变量、方法和类等要素命名时使用的字符序列称为标识符
技巧：凡是自己可以起名字的地方都叫标识符。

定义合法标识符规则：

由26个英文字母大小写，0-9 ，_或 $ 组成
数字不可以开头。
不可以使用关键字和保留字，但能包含关键字和保留字。
Java中严格区分大小写，长度无限制。
标识符不能包含空格。

Java中的名称命名规范：

包名：多单词组成时所有字母都小写：xxxyyyzzz
类名、接口名：多单词组成时，所有单词的首字母大写：XxxYyyZzz
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：xxxYyyZzz
常量名：所有字母都大写。多单词时每个单词用下划线连接：XXX_YYY_ZZZ
 注意1：在起名字时，为了提高阅读性，要尽量有意义，“见名知意”。
 注意2：java采用unicode字符集，因此标识符也可以使用汉字声明，但是不建议使用。更多细节详见《代码整洁之道.pdf》

2-3 变量

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内不断变化
变量是程序中最基本的存储单元。包含变量类型、变量名和存储的值

变量的作用：

用于在内存中保存数据

使用变量注意：

Java中每个变量必须先声明，后使用
Java定义变量的格式：数据类型变量名 = 变量值
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内才有效
同一个作用域内，不能定义重名的变量（逆向思维，反证法）

class  IdentifierTest{
    public static void main(String[] args) 
    {
        // 变量的定义
        int myNumber = 1001;
        // 变量的使用
        System.out.println(myNumber);
        // 变量的声明
        int myAge;
        // 变量的赋值
        myAge = 12;
        // 变量的使用
        System.out.println(myAge);
    }
}

2.3 变量

一、变量按照数据类型来分：
基本数据类型：

整型：byte、short、int、long
浮点型：float、double
字符型：char
布尔型：boolean

引用数据类型：

类（class）
接口（interface）
数组（array）

二、变量在类中声明的位置：
成员变量 vs 局部变量

整数类型：byte、short、int、long

Java各整数类型有固定的表数范围和字段长度，不受具体OS的影响，以保证java程序的可移植性。
java的整型常量默认为 int 型，声明long型常量须后加‘l’或‘L’
java程序中变量通常声明为int型，除非不足以表示较大的数，才使用long

类型	占用存储空间	表数范围
byte	1字节=8bit位	-128 ~ 127
short	2字节	-215 ~215 -1
int	4字节	-231 ~ 231 -1 (约21亿)
long	8字节	-263 ~ 263 -1

500MB 1MB = 1024KB 1KB= 1024B B= byte ? bit? bit: 计算机中的最小存储单位。byte:计算机中基本存储单元

浮点类型：float、double

浮点型，表示带小数点的数值
float表示数值的范围比long还大
与整数类型类似，Java 浮点类型也有固定的表数范围和字段长度，不受具体操作系统的影响。
浮点型常量有两种表示形式：

十进制数形式：如：5.12 512.0f .512 (必须有小数点）
科学计数法形式:如：5.12e2 512E2 100E-2
float: 单精度，尾数可以精确到7位有效数字。很多情况下，精度很难满足需求。
double: 双精度，精度是float的两倍。通常采用此类型。

 Java 的浮点型常量默认为double型，声明float型常量，须后加‘f’或‘F’。

类型	占用存储空间	表数范围
单精度float	4字节	-3.403E38 ~ 3.403E38
双精度double	8字节	-1.798E308 ~ 1.798E308

字符类型：char

char 型数据用来表示通常意义上“字符”(2字节)
Java中的所有字符都使用Unicode编码，故一个字符可以存储一个字母，一个汉字，或其他书面语的一个字符。
字符型变量的三种表现形式：

（1）字符常量是用单引号(‘ ‘)括起来的单个字符。例如：char c1 = ‘a’; char c2 = ‘中’; char c3 = ‘9’;
（2）Java中还允许使用转义字符 ‘\’ 来将其后的字符转变为特殊字符型常量。例如：char c3 = ‘\n’; // ‘\n’表示换行符
（3）直接使用 Unicode 值来表示字符型常量：’\uXXXX’。其中，XXXX代表一个十六进制整数。如：\u000a 表示 \n。

char类型是可以进行运算的。因为它都对应有Unicode码。

class  CharTest{
  public static void main(String[] args) {    
      char c1 = 'a';
      System.out.println(c1); //a
      // c1 = 'AB' // 编译不通过
      char c2 = '中';
      System.out.println(c2); // 中
      char c3 = '\u0043';
      System.out.println(c3); //C
      char c4 = 97;
      System.out.println(c4);// a
      char c5 = '5';
      int i1 = (int)c5;
      System.out.println(c5); // 53
      System.out.println("Hello World!");
  }
}

ANSI—默认GBK，可以更改为UTF-8。

布尔类型：boolean

boolean 类型用来判断逻辑条件，一般用于程序流程控制：（条件判断、循环化结构）

if条件控制语句；
while循环控制语句；
do-while循环控制语句；
for循环控制语句；

boolean类型数据只允许取值true和false，无null。

不可以使用0或非 0 的整数替代false和true，这点和C语言不同。
Java虚拟机中没有任何供boolean值专用的字节码指令，Java语言表达所操作的 boolean值，在编译之后都使用java虚拟机中的int数据类型来代替：true用1表示，false 用0表示。———《java虚拟机规范 8版》

基本数据类型转换
前提：7种基本数据类型变量间的运算，不包括boolean类型的。
自动类型提升：容量小的类型自动转换为容量大的数据类型。
数据类型按容量大小排序为：
byte、char、short —> int —> long —> float —> double
此时的容量大小：表示数的范围的大和小。比如float容量要大于long的容量。
有多种类型的数据混合运算时，系统首先自动将所有数据转换成容量最大的那种数据类型，然后再进行计算。
byte, short, char之间不会相互转换，他们三者在计算时首先转换为int类型。
boolean类型不能与其它数据类型运算。

当把任何基本数据类型的值和字符串(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(String)类型。

class  VariableTest2{
  public static void main(String[] args) 
  {
      byte b1 = 2;
      int myNumber = 1001;
      int i2 = b1 + myNumber;
      System.out.println(i2); // 1003
      short s1 = 123;
      double d1 = s1 + 2; // 125.0
      System.out.println(d1);
      //************************************************
      char c1 = 'a';
      int i3 = c1 + 2;
      System.out.println(i3); // 97+2=99, 'a'的ASCII码等于97
      /*
      short s2 = 10;
      char c2 = c1 + s2; // 错误，从int转换到char可能有损失
      short s3 = c1 + s2; // 错误，从int转换到short可能有损失，因此char与short结果为int类型
      */
      byte b2 = 10;
      //char c3 = c1 + b2; //编译不通过，从int转换到char可能有损失
      //byte b3 = b2 + b2; //编译不通过，从int转换到byte可能有损失
  }
}

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。
使用时要加上强制转换符：()，但可能造成精度降低或溢出,格外要注意。
通常，字符串不能直接转换为基本类型，但通过基本类型对应的包装类则可以实现把字符串转换成基本类型。如： String a = “43”; int i = Integer.parseInt(a);
boolean类型不可以转换为其它的数据类型

class  VariableTest3{
    public static void main(String[] args) 
    {
        double d1 = 12.9;
        // int i1 = d1; 编译失败
        int i1 = (int)d1; // 截断操作，精度损失
        System.out.println(i1); //12
        int i2 = 128;
        byte b = (byte)i2;
        System.out.println(b); // -128, 精度损失
    }
}

class  VariableTest4{
    public static void main(String[] args) 
    {
        //1.编码情况1
        long l = 123122;
        System.out.println(l); //自动类型提升，int到long
        //long l1 = 252024325425123122;
        // 编译失败，过大的整数，long类型定义时数字后应该加L或l
        long l1 = 252024325425123122L;
        // float f1 = 12.3; //编译失败，double转float失败，应该写成float f1 = 12.3f
        //2.编码情况2
        //整型常量，默认为int型 
        //浮点型常量，默认类型为double型
        byte b = 12;
        //byte b1 = b + 1; // 编译失败
        //float f1 = b + 12.3; // 编译失败
    }
}

字符串类型：String

String不是基本数据类型，属于引用数据类型，翻译为：字符串
使用方式与基本数据类型一致。声明String类型变量时，使用一对””，例如：String str = “abcd”;
一个字符串可以串接另一个字符串，也可以直接串接其他类型的数据。即String可以和8种基本数据类型变量做运算。例如： str = str + “xyz” ; int n = 100; str = str + n;

class  StringTest{
    public static void main(String[] args) 
    {
        String s1 = "Hello Word!";
        System.out.println(s1);
        String s2 = "a";
        String s3 = "";
        //char c1 = ''; //编译不通过
        char c2 = ' ';
        //******************
        int number = 1001;
        String numberStr = "学号：";
        String info = numberStr + number; // +:连接运算
        System.out.println(info); //学号：1001
        boolean b1 = true;
        String info1 = info + b1; 
        System.out.println(info1);// 学号：1001true
        // 练习1
        char c = 'a'; //a:97 A:65
        int num = 10;
        String str = "hello";
        System.out.println(c + num + str);// 107hello
        System.out.println(c + str + num);// ahello10
        System.out.println(c + (num + str));// a10hello
        System.out.println((c + num) + str);// 107hello
        System.out.println(str + num + c);// hello10a
        //练习2
        //* *
        System.out.println("*      *"); //*    *
        System.out.println('*' + '\t' + '*'); //93, 
        //*的ASCII值：42，'\t'表示水平制表（HT），跳到下一个TAB位置，ASCII值=009
        System.out.println('*' + "\t" + '*'); //*       *
        System.out.println('*' + '\t' +  "*");//51*  42+9=51
        System.out.println('*' + ('\t' +  "*"));//*       *
        //练习3
        //String str1 = 4; //判断对错：no,int无法转换为String
        String str2 = 3.5f + ""; //判断str2对错：yes
        System.out.println(str2); //输出：3.5
        //int num1 = (int)str1;//编译不通过,String无法转换为int
    }
}

练习4

//1）
short s = 5; 
s = s-2; //判断：no，2是整型
//2） 
byte b = 3; 
b = b + 4; //判断：no，4是整型
b = (byte)(b+4); //判断：yes 
//3）
char c = 'a'; 
int i = 5; 
float d = .314F; 
double result = c+i+d; //判断：yes 
//4） 
byte b = 5; 
short s = 3; 
short t = s + b; //判断：no, s+b运算结果为整型

2.3 变量之进制

关于进制

所有数字在计算机底层都以二进制形式存在。
对于整数，有四种表示方式：
二进制(binary)：0,1 ，满2进1.以0b或0B开头。
十进制(decimal)：0-9 ，满10进1。
八进制(octal)：0-7 ，满8进1. 以数字0开头表示。
十六进制(hex)：0-9及A-F，满16进1. 以0x或0X开头表示。此处的A-F不区分大小写。如：0x21AF +1= 0X21B0

class BinaryTest{
    public static void main(String[] args) {
        int num1 = 0b110;
        int num2 = 110;
        int num3 = 0127;
        int num4 = 0x110A;
        System.out.println("num1 = " + num1); //num1 = 6
        System.out.println("num2 = " + num2); //num2 = 110
        System.out.println("num3 = " + num3); //num3 = 87
        System.out.println("num4 = " + num4); //num4 = 4362
    }
}

二进制

Java整数常量默认是int类型，当用二进制定义整数时，其第32位是符号位；当是long类型时，二进制默认占64位，第64位是符号位。
二进制的整数有如下三种形式：
原码：直接将一个数值换成二进制数。最高位是符号位
负数的反码：是对原码按位取反，只是最高位（符号位）确定为1。
负数的补码：其反码加1。
计算机以二进制补码的形式保存所有的整数。
正数的原码、反码、补码都相同。
负数的补码是其反码+1 。

0	0	0	0	1	1	1	0

第一位是符号位，0：正数，1：负数，1*22+23+24 = 14

-14的原码

0	0	0	0	1	1	1	0

上面是-14的原码，除符号位外，各个位取反，得到-14的反码

-14的反码

1	1	1	1	0	0	0	1

-14的反码基础上加1，得到-14的补码，此处最后一位1+1，向前进一位
-14的补码

1	1	1	1	0	0	1	0

计算机底层都以补码的方式来存储数据。

对于正数来讲：原码、反码、补码是相同的：三码合一。计算机底层都是使用二进制表示的数值计算机底层都是使用的数值的补码保存数据的。

进制间转化

十进制 —> 二进制：除2取余的逆
二进制 —> 十进制：乘以2的幂数
二进制八进制互转
二进制十六进制互转
十进制八进制互转
十进制十六进制互转
13/2 = 6 余1
6/2 = 3 余 0
3/2 = 1 余 1
1/2 = 0 余 1
0/2 = 0 余 0
10110000，取逆1101

每日一考：

标识符的命名规则有哪些？—>不遵守，编译不通过。

由26个英文字母大小写，0-9 ，_或 $ 组成
数字不可以开头。
不可以使用关键字和保留字，但能包含关键字和保留字。
Java中严格区分大小写，长度无限制。
标识符不能包含空格。

标识符的命名规范有哪些？—>不遵守，编译运行都可以通过
包名：xxxyyyzzz
类名、接口名：XxxYyyZzz
变量名、方法名：xxxYyyZzz
常量名：XXX_YYY_ZZZ
3. Java变量按照数据类型怎么划分？并指出Java的基本数据类型有哪8种，并指出各自占用的内存空间大小
byte short int long
1个字节；2；4；8
char
1个字符，2个字节
float double
4，8
boolean
引用数据类型：类、接口、数组
4. 说明基本数据类型变量之间自动类型提升的运算规则。
byte、short、char —>int —>long —>float —>double
byte、short、char三种类型的变量做运算时，结果为int型。
5. 说明基本数据类型变量之间强制类型转换的使用规则和强转可能出现的问题。
容量大—>容量小
使用强转符：()，可能会造成精度损失。
```
double d1 = 12.9;
// int i1 = d1; 编译失败
int i1 = (int)d1; // 截断操作，精度损失
```