导学

要想要编写规范、可读性高的 Java 程序，就必须对 Java 基本语法有所了解。基本语法是所有编程语言都必须掌握的基础知识，也是整个程序代码不可缺少的重要部分。
一个 Java 程序通常由数据类型、变量、运算符和流程控制语句4部分组成。其中数据类型和运算符不仅定义了语言的规范，还决定了可以执行什么样的操作，变量是用来存储指定类型的数据，其值在程序运行期间是可变的；与变量对应的是常量，其值是固定的。
在之前的课程中，我们提到Java的学习，其实和英语等外语的学习并没有什么差别。那么我们今天就要来学习一下Java中特殊字符及其作用。

标识符

Java 中标识符是为方法、变量或者其他用户定义项定义的名称。标识符用来对变量、常量、类和方法等进行命名。因此，一个良好的编程习惯要求命名标识符时，应赋予它一个有意义或有用途的名字。 标识符可以有一个或多个字符。在 Java 语言中，标识符的构成规则如下：

  • 标识符由数字（0～9）、美元符号（$）、下划线（_）以及Unicode字符集组合构成。
  • 标识符各符号之间没有空格。
  • 标识符第一个字符不能为数字。
  • 标识符不能为关键字和保留字。
  • 标识符的命名最好能反映其作用

例如以下为合法与不合法标识符：

  • 合法标识符：hello、Hello、$hello2019、_hello 等。
  • 不合法标识符：123c、2com、for、if。

    注意：Java 区分大小写，因此 hello 和 Hello 是两个不同的标识符。 注意：Java中的标识符也包括关键字

关键字

Java 的关键字对 Java 编译器有特殊的意义，它们用来表示一种数据类型，或者表示程序的结构等。保留字是为 Java 预留的关键字，它们虽然现在没有作为关键字，但在以后的升级版本中有可能作为关键字。
Java 语言目前定义了 51 个关键字，这些关键字不能作为变量名、类名和方法名来使用。

数据类型：boolean、int、long、short、byte、float、double、char、class、interface 流程控制：if、else、do、while、for、switch、case、default、break、continue、return、try、catch、finally 修饰符：public、protected、private、final、void、static、strict、abstract、transient、synchronized、volatile、native 动作：package、import、throw、throws、extends、implments、this、super、instanceof、new 保留字：true、false、null、goto、const

对于关键字的记忆，大家没有必要死记硬背，而是靠大家在日常的学习中不断的积累

注释

注释是对程序语言的说明，有助于开发者和用户之间的交流，方便理解程序。注释不是编程语句，因此编译器忽略。
Java 支持以下三种注释方式：

  • 单行注释：以双斜杠“//”标识，只能注释一行内容，用在注释信息内容少的地方。

    1. public class Test {
    2. public static void main(String[] args) {
    3.   // 这是单行注释
    4.   System.out.println("单行注释");
    5. }
    6. }

  • 多行注释：包含在“/”和“/”之间，能注释很多行的内容。

    1. public class Test {
    2. public static void main(String[] args) {
    3.   /*
    4.    * 这是第一行注释
    5.    * 这是第二行注释
    6.    */
    7.   System.out.println("多行注释");
    8. }
    9. }

  • 文档注释：包含在“/*”和“/”之间，也能注释多行内容，一般用在类、方法和变量上面，用来描述其作用。

    1. /**
    2. * 这里是文档注释
    3. * @auther dodoke
    4. */
    5. public class Test {
    6. public static void main(String[] args) {
    7.   System.out.println("文档注释");
    8. }
    9. }

    变量

    在之前的学习中，我们学习过JavaScript的变量。但是要注意区分Java中变量和js中变量的区别。

    什么是变量

    在程序的开发过程中，我们经常要对一些数据进行处理，比如一些数学运算，我们要对一些中间的结果进行存储，就需要设置一个新的数来存储该结果。比如例如一个简单的方程，x，y 都是变量，他们的值都是1，求x+y，那么我们就需要一个新的代表来表示最终的结果，比如z=x+y。z就是我们新设置的变量。
    由此可知，变量就是初中数学的代数的概念，用来代表一个数据。

    变量的三个元素：变量类型 变量名 = 变量值

2.Java常量与变量 - 图1

变量的命名规则

需要注意的是，刚刚我们提到标识符可以用来对变量进行命名，所以变量名也是一个标识符。
所以变量名需要进行满足如下的命名规则：

  1. 满足标识符的命名规则
  2. 符合驼峰法命名规范
  3. 尽量简单，做到见名如意
  4. 变量名的长度没有限制，但尽量做到第三条

    变量的声明与赋值

    在 Java 中，变量分为两种：基本类型变量和引用类型变量。本节课，我们以讨论基本类型的变量为主。变量必须先声明后使用，在声明变量的时候，可以给它一个初始值。
    声明通俗来讲就是提供变量类型和变量名
    初始化就是指变量第一次进行赋值，没有对变量进行赋值就不可以使用(打印，数学运算等)
    例如：
    1. int x = 1;
    上述语句声明了一个整型 int 类型的变量，名称为 x，初始值为 1。
    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，在赋值200：
    1. /**
    2. *类是Java程序员自己定义的数据类型
    3. */
    4. public class Test {
    5.  //main方法用来执行程序，是程序执行的入口
    6. public static void main(String[] args) {
    7.  int x = 100; // 定义int类型变量x，并赋予初始值100（变量的初始化）
    8.  System.out.println(x); // 打印该变量的值，观察是否为100
    9.  x = 200; // 重新赋值为200
    10.  System.out.println(x); // 打印该变量的值，观察是否为200
    11. }
    12. }
    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;。
    在Java中，声明变量的时候，需要先指定好变量数据类型，之后该变量只能存储该类型的数据

变量的定义就是在内存中开辟相应类型的空间去存储数据
变量名就是对内存空间的命名

数据类型

2.Java常量与变量 - 图2
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

bit 位，也叫比特位，是计算机表示数据最小的单位（1 bit就是1b）
byte 字节（1 byte = 8 bit ，1 byte就是1 B）
转换关系：
1B = 8b
1KB = 1024B

整型

对于整型类型，Java 只定义了带符号的整型，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

    Java 默认的整数类型是 int，例如，128，11 都是 int 型数值。如果要说明一个 long 类型数值，就需要在其后追加字母 l 或者 L，一般使用 L，如 11L 和 128L 都是 long 类型的数值。

浮点数

浮点类型是带有小数部分的数据类型，也叫实型。浮点型数据包括单精度浮点型（float）和双精度浮点型（double），代表有小数精度要求的数字。
在Java中同样存在浮点数计算精度的问题

Java 默认的浮点型为 double，例如，11.11 和 1.2345 都是 double 型数值。如果要说明一个 float 类型数值，就需要在其后追加字母 f 或 F，如 11.11f 和 1.2345F 都是 float 类型的常数。

布尔型

布尔类型（boolean）用于对两个数值通过逻辑运算，判断结果是“真”还是“假”。Java 中用保留字 true 和 false 来代表逻辑运算中的“真”和“假”。因此，一个 boolean 类型的变量或表达式只能是取 true 和 false 这两个值中的一个。

字符型

Java 语言中的字符类型（char）使用两个字节的 Unicode 编码表示，它支持世界上所有语言，可以使用单引号**字符或者整数**对 char 型赋值。
一般计算机语言使用 ASCII 编码，用一个字节表示一个字符。ASCII 码是 Unicode 码的一个子集，用 Unicode 表示 ASCII 码时，其高字节为 0，它是其前 255 个字符。
Unicode 字符通常用十六进制表示。例如“\u0000”~“\u00ff”表示 ASCII 码集。“\u”表示转义字符，它用来表示其后 4 个十六进制数字是 Unicode 码。
Unicode 是 字符对应的编码方式
UTF-8 是 编码规则

  1. public static void main(String[] args) {
  2.   char a = 'a';
  3.   char b = 98;
  4.   char c = '\u0063';
  5. }

基本数据类型变量在内存中的存储

变量按照数据类型可以分为基本数据类型和引用数据类型，引用数据类型的包括数组和类等，类定义的变量又称之为对象。
如果按照作用范围来分，则可以分为类级，对象实例级，方法级，块级。本节课程重点介绍方法级的变量如何在内存中进行存储，方法级变量又称之为局部变量。
通常我们可以把内存分为三个区域：
2.Java常量与变量 - 图3
当前我们在主方法中存储的局部变量是存储在内存的栈区的。

  1. int n = 100;
  2. //该语句执行的时候，会先在栈区开辟int类型大小的空间（占用4字节，32位二进制的空间）
  3. //在开辟完成后，通过赋值等于号，将100存储到开辟的空间中去
  4. //所以此处可以将n，看做100所在的内存空间的别名

补充：Unicode编码

在之前的字符型变量的学习中，我们了解到了ASCII码，他也称之为美国标准信息交换代码，用于规定拉丁字母的标准计算机编码，主要用于显示现代英语和其它西欧语言，但是对于中文和其他一些语言是不支持的。为了支持其他语言，所以出现了Unicode编码。
Unicode编码又称为统一码，万国码。其目标是支持世界上所有的字符集。

字符串的简单介绍

字符串比较特殊，它不属于基本数据类型，它是类！ 但是字符串又比较特殊，它有一些和基本数据类型比较类似的地方，比如它变量的定义形式。

  1. //String是一个特殊的引用数据类型，表现形式类似于基本数据类型
  2. String str = "Hello,World!";

字符串是由双引号引起来的0个或多个字符，注意：字符串允许是空字符串！
在Java中不存在空字符，但存在空字符窜

程序是自上而下，自左而右运行的。
在赋值时，会先运算右边的值，再将右边得到的结果赋给左边的变量名**

类型转换

类型装换

类型转换分为自动类型转换和强制类型转换。

  • 自动类型转换
    把某种基本数据类型的值，直接赋值给其他基本数据类型的值

    如果把范围小的数据，赋值给范围大的数据时，不会出现精度的缺失；反之，则可能会出现精度的缺失。

2.Java常量与变量 - 图4

  1. ~~~Java
  2. //示例
  3. class Client1 {
  4.     public static void main(String[] args) {
  5.         int i = 100;
  6.         double di = i;
  7.         //int a = di;
  8.         System.out.println(di);
  9.     }
  10. }
  11. ~~~

注意：

1.上方代码左边转为右边的数据类型是没有问题的； 2.当把任何基本数据和字符串，进行连接运算的时候，基本数据类型将自动转换为字符串类型。

只要是字符串执行加法就会执行拼接操作

  • 强制数据类型转换
    如果需要把上方代码中的右边，转换为左边时，则成为强制类型转换。
    语法:(targetType)value
    强制类型转换时，需加上（）运算符。
    强制类型转换也许会出现精度的缺失或溢出的情况。

    1. 示例：
    2. int i = 150;
    3. byte b = (byte)i;
    4. System.out.println(b);
    5. int i2 = 100;
    6. byte b2 = (byte)i2;
    7. System.out.println(b2);
    8. String s = "56";
    9. int si = Integer.parseInt(s);
    10. System.out.println(si);

  • 如果希望把String类型的数据，强制转为基本数据类型，可以使用基本数据对应的包装类实现。

    表达式的自动提升

    当一个表达式中包含多个基本数据类型的值时，整个算术表达式的数据类型将发生自动提升。
    提升规则：
    所有的byte/short/char类型将被提升到int;
    整个算术表达式的数据类型，将被提升到与表达中最高等级操作数相同的类型。

    1. 示例：
    2.  char t1 = 'a';
    3.  short t2 = 100;
    4.  int t3 = 45;
    5.  double t4 = 10.5;
    6.  System.out.println(t1 + t2 + t3 + t4);

    如果表达式包含字符串，应当把+号，当做字符串连接运算符，而不是加法运算符。

    常量

    常量是指在程序的整个运行过程中值保持不变的量。在这里要注意常量和常量值是不同的概念，常量值是常量的具体和直观的表现形式，常量是形式化的表现。

  • 常量值：常量值又称为字面常量，它是通过数据直接表示的。

    • 整型常量值
      • 十进制数：如 11、45等；
      • 二进制数：二进制常数的表示以 0b 开头，如 0b00001010 表示十进制 10。
      • 八进制数：八进制常数的表示以 0 开头，如 0125 表示十进制数 85。
      • 十六进制数：十六进制常数的表示以 0x 或者 0X 开头，如0x100 表示十进制数 256。
    • 浮点型常量值
      • 十进制数：由数字和小数点组成，且必须有小数点，如 12.34、98.0。
      • 科学计数法：如 1.75e5、32E3，其中 e 或者 E 之前必须有数字，且 e 或 E 之后的数字必须为整数。
    • 布尔型常量值：布尔型常量只有两个值，即 false（假）和 true（真）。
    • 字符型常量
      • 单引号字符：使用单引号引起来的一个字符或者一串转义字符，如 ‘a’，’\u62’ 都表示字符a。
      • 数值：使用数值来表示，如 65 表示字符 A，97 表示字符 a。
  • 常量：常量不同于常量值，它可以在程序中用标识符来代替常量值使用，因此使用前必须先定义。
  • 定义常量：final + 数据类型 + 常量名
    • 使用 final 关键字来定义常量。
    • 声明常量的同时要赋予一个初始值。
    • 常量一旦初始化就不可以被修改。
    • 为了与变量区别，常量声明一般都用大写字符。
      1. final double PI = 3.14159265；