Java 基础语法

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 中的类

    类可以看成是创建 Java 对象的模板。
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    通过上图创建一个简单的类来理解下 Java 中类的定义：
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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：eat()、run()、sleep() 和 name() 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：
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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：
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实例

下面的例子展示如何访问实例变量和调用成员方法：
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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

在 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。

一个简单的例子

在该例子中，我们创建两个类：Employee 和 EmployeeTest。
首先打开文本编辑器，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。
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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。
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Java 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。
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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

    内置数据类型

    Java语言提供了八种基本类型。六种数字类型（四个整数型，两个浮点型），一种字符类型，还有一种布尔型。
    byte：

  • byte 数据类型是8位、有符号的，以二进制补码表示的整数；

  • 最小值是 -128（-2^7）；
  • 最大值是 127（2^7-1）；
  • 默认值是 0；
  • byte 类型用在大型数组中节约空间，主要代替整数，因为 byte 变量占用的空间只有 int 类型的四分之一；
  • 例子：byte a = 100，byte b = -50。

short：

  • short 数据类型是 16 位、有符号的以二进制补码表示的整数
  • 最小值是 -32768（-2^15）；
  • 最大值是 32767（2^15 - 1）；
  • Short 数据类型也可以像 byte 那样节省空间。一个short变量是int型变量所占空间的二分之一；
  • 默认值是 0；
  • 例子：short s = 1000，short r = -20000。

int：

  • int 数据类型是32位、有符号的以二进制补码表示的整数；
  • 最小值是 -2,147,483,648（-2^31）；
  • 最大值是 2,147,483,647（2^31 - 1）；
  • 一般地整型变量默认为 int 类型；
  • 默认值是 0 ；
  • 例子：int a = 100000, int b = -200000。

long：

  • long 数据类型是 64 位、有符号的以二进制补码表示的整数；
  • 最小值是 -9,223,372,036,854,775,808（-2^63）；
  • 最大值是 9,223,372,036,854,775,807（2^63 -1）；
  • 这种类型主要使用在需要比较大整数的系统上；
  • 默认值是 0L；
  • 例子： long a = 100000L，long b = -200000L。
    “L”理论上不分大小写，但是若写成”l”容易与数字”1”混淆，不容易分辩。所以最好大写。

float：

  • float 数据类型是单精度、32位、符合IEEE 754标准的浮点数；
  • float 在储存大型浮点数组的时候可节省内存空间；
  • 默认值是 0.0f；
  • 浮点数不能用来表示精确的值，如货币；
  • 例子：float f1 = 234.5f。

double：

  • double 数据类型是双精度、64 位、符合 IEEE 754 标准的浮点数；
  • 浮点数的默认类型为 double 类型；
  • double类型同样不能表示精确的值，如货币；
  • 默认值是 0.0d；

boolean：

  • boolean数据类型表示一位的信息；
  • 只有两个取值：true 和 false；
  • 这种类型只作为一种标志来记录 true/false 情况；
  • 默认值是 false；
  • 例子：boolean one = true。

char：

  • char 类型是一个单一的 16 位 Unicode 字符；
  • 最小值是 \u0000（十进制等效值为 0）；
  • 最大值是 \uffff（即为 65535）；
  • char 数据类型可以储存任何字符；

  • 例子：char letter = ‘A’;。

    类型默认值

    下表列出了 Java 各个类型的默认值：
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    引用类型

  • 在Java中，引用类型的变量非常类似于C/C++的指针。引用类型指向一个对象，指向对象的变量是引用变量。这些变量在声明时被指定为一个特定的类型，比如 Employee、Puppy 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任何与之兼容的类型。
  • 例子：Site site = new Site(“Runoob”)。

Java语言支持一些特殊的转义字符序列。
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自动类型转换

整型、实型（常量）、字符型数据可以混合运算。运算中，不同类型的数据先转化为同一类型，然后进行运算。
转换从低级到高级。
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数据类型转换必须满足如下规则：

    1. 不能对boolean类型进行类型转换。
    1. 不能把对象类型转换成不相关类的对象。
    1. 在把容量大的类型转换为容量小的类型时必须使用强制类型转换。
    1. 转换过程中可能导致溢出或损失精度。

      Java 变量类型

      在Java语言中，所有的变量在使用前必须声明。
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      Java语言支持的变量类型有：

  • 类变量：独立于方法之外的变量，用 static 修饰。

  • 实例变量：独立于方法之外的变量，不过没有 static 修饰。
  • 局部变量：类的方法中的变量。

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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。

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

    算术运算符

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    关系运算符

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    位运算符

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    逻辑运算符

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    赋值运算符

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    Java运算符优先级

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    Java 循环结构 - for, while 及 do…while

    顺序结构的程序语句只能被执行一次。
    如果您想要同样的操作执行多次，就需要使用循环结构。
    Java中有三种主要的循环结构：

  • while 循环

  • do…while 循环
  • for 循环

在 Java5 中引入了一种主要用于数组的增强型 for 循环。

while 循环

while是最基本的循环，它的结构为：
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do…while 循环

对于 while 语句而言，如果不满足条件，则不能进入循环。但有时候我们需要即使不满足条件，也至少执行一次。
do…while 循环和 while 循环相似，不同的是，do…while 循环至少会执行一次。
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for循环

虽然所有循环结构都可以用 while 或者 do…while表示，但 Java 提供了另一种语句 —— for 循环，使一些循环结构变得更加简单。
for循环执行的次数是在执行前就确定的。语法格式如下：
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关于 for 循环有以下几点说明：

  • 最先执行初始化步骤。可以声明一种类型，但可初始化一个或多个循环控制变量，也可以是空语句。
  • 然后，检测布尔表达式的值。如果为 true，循环体被执行。如果为false，循环终止，开始执行循环体后面的语句。
  • 执行一次循环后，更新循环控制变量。
  • 再次检测布尔表达式。循环执行上面的过程。

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Java 增强 for 循环

Java5 引入了一种主要用于数组的增强型 for 循环。
Java 增强 for 循环语法格式如下:
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break 关键字

break 主要用在循环语句或者 switch 语句中，用来跳出整个语句块。
break 跳出最里层的循环，并且继续执行该循环下面的语句。
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continue 关键字

continue 适用于任何循环控制结构中。作用是让程序立刻跳转到下一次循环的迭代。
在 for 循环中，continue 语句使程序立即跳转到更新语句。
在 while 或者 do…while 循环中，程序立即跳转到布尔表达式的判断语句。
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Java 条件语句 - if…else

一个 if 语句包含一个布尔表达式和一条或多条语句。

语法

if 语句的语法如下：
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if…else语句

if 语句后面可以跟 else 语句，当 if 语句的布尔表达式值为 false 时，else 语句块会被执行。

语法

if…else 的用法如下：
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if…else if…else 语句

if 语句后面可以跟 else if…else 语句，这种语句可以检测到多种可能的情况。
使用 if，else if，else 语句的时候，需要注意下面几点：

  • if 语句至多有 1 个 else 语句，else 语句在所有的 else if 语句之后。
  • if 语句可以有若干个 else if 语句，它们必须在 else 语句之前。

  • 一旦其中一个 else if 语句检测为 true，其他的 else if 以及 else 语句都将跳过执行。

    语法

    if…else 语法格式如下:
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    嵌套的 if…else 语句

    使用嵌套的 if…else 语句是合法的。也就是说你可以在另一个 if 或者 else if 语句中使用 if 或者 else if 语句。

    语法

    嵌套的 if…else 语法格式如下：
    image.png

    Java switch case 语句

    switch case 语句判断一个变量与一系列值中某个值是否相等，每个值称为一个分支。

    语法

    switch case 语句语法格式如下：
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    switch case 语句有如下规则：

  • switch 语句中的变量类型可以是： byte、short、int 或者 char。从 Java SE 7 开始，switch 支持字符串 String 类型了，同时 case 标签必须为字符串常量或字面量。

  • switch 语句可以拥有多个 case 语句。每个 case 后面跟一个要比较的值和冒号。
  • case 语句中的值的数据类型必须与变量的数据类型相同，而且只能是常量或者字面常量。
  • 当变量的值与 case 语句的值相等时，那么 case 语句之后的语句开始执行，直到 break 语句出现才会跳出 switch 语句。
  • 当遇到 break 语句时，switch 语句终止。程序跳转到 switch 语句后面的语句执行。case 语句不必须要包含 break 语句。如果没有 break 语句出现，程序会继续执行下一条 case 语句，直到出现 break 语句。
  • switch 语句可以包含一个 default 分支，该分支一般是 switch 语句的最后一个分支（可以在任何位置，但建议在最后一个）。default 在没有 case 语句的值和变量值相等的时候执行。default 分支不需要 break 语句。

switch case 执行时，一定会先进行匹配，匹配成功返回当前 case 的值，再根据是否有 break，判断是否继续输出，或是跳出判断。

实例

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如果 case 语句块中没有 break 语句时，JVM 并不会顺序输出每一个 case 对应的返回值，而是继续匹配，匹配不成功则返回默认 case。
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如果 case 语句块中没有 break 语句时，匹配成功后，从当前 case 开始，后续所有 case 的值都会输出。
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如果当前匹配成功的 case 语句块没有 break 语句，则从当前 case 开始，后续所有 case 的值都会输出，如果后续的 case 语句块有 break 语句则会跳出判断。
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