Java之基礎語法

時間 2020-07-06

標籤 java 基礎語法欄目 Java 简体版

原文原文鏈接

1.Java的語言概述

Java基礎知識的圖解

(1)軟件開發介紹

1.軟件開發:

軟件即一系列按照特定順序組織的計算機數據和指令的集合。有系統軟件和應用軟件之分。java

2.人機交互的方式：

》圖形化界面（簡稱GUI）是指採用圖形方式顯示的計算機操做用戶界面。編程

》命令行界面（簡稱CLI）是用戶經過鍵盤輸入指令，計算機獲得指令後，予以執行。數組

3.經常使用的DOS命令

dir : 列出當前目錄下的文件以及文件夾
md ：建立目錄
rd ：刪除目錄
cd ：進入指定的目錄
cd.. : 退回到上一級目錄
cd : 退回到根目錄
del ：刪除文件
exit : 退出DOS命令窗口

(2)計算機編程語言介紹

1.語言發展

第一代語言：機器語言,指令是以二進制代碼形式存在。app

第二代語言：彙編語言,使用助記符表示一條機器指令。編程語言

第三代語言：高級語言,是種獨立於機器，面向對象或者對象的語言。模塊化

面向過程的語言：C,Pascal、Fortran
面向對象的語言：Java,JS,Python,Scala..

(3)Java語言的迭代概述

1991年 Green項目，開發語言最初命名爲Oak (橡樹)工具

1994年，開發組意識到Oak 很是適合於互聯網開發工具

1996年，發佈JDK 1.0，約8.3萬個網頁應用Java技術來製做編碼

1997年，發佈JDK 1.1，JavaOne會議召開，創當時全球同類會議規模之最spa

1998年，發佈JDK 1.2，同年發佈企業平臺J2EE

1999年，Java分紅J2SE、J2EE和J2ME，JSP/Servlet技術誕生

2004年，發佈里程碑式版本：JDK 1.5，爲突出此版本的重要性，改名爲JDK 5.0

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

2009年，Oracle公司收購SUN，交易價格74億美圓

2011年，發佈JDK 7.0

2014年，發佈JDK 8.0，是繼JDK 5.0以來變化最大的版本

2017年，發佈JDK 9.0，最大限度實現模塊化

2018年3月，發佈JDK 10.0，版本號也稱爲18.3

2018年9月，發佈JDK 11.0，版本號也稱爲18.9

(4)運行機制及運行過程

1.Java語言的特色：

面向對象
兩個基本概念：類、對象
三大特性：封裝、繼承、多態
健壯性
① 去除了C語言中的指針 ②自動的垃圾回收機制 -->仍然會出現內存溢出、內存泄漏。
跨平臺性
一次編譯處處運行「Write once，Run Anywhere」
Java的虛擬機JVM，不一樣的平臺，提供不一樣的虛擬機。

(5)JDK JRE JVM

1.什麼是JDK、JRE、JVM，以及三者的關係

JDK是提供給Java開發人員使用，包含了Java的開發工具。
JRE是Java的運行環境，包括了Java虛擬機和Java程序所需的核心類庫等。
JVM是一個虛擬的計算機，具備指令集並使用不一樣的存儲區域。負責執行指令，管理數據、內存、寄存器。

(6)第一個程序HelloWorld

1.第一個開發體驗

1.1編寫

//建立一個後綴名爲.java的文件：HelloWorld.java
public class HelloWorld{
    public static void main(String[]args){
        System.out.println("HelloWorld");
    }
}

1.2編譯

javac HelloWolrd.java
會生成一個後綴名爲.class的字節碼文件

1.3運行

java HelloWorld
注意要去掉.class後綴名

1.4小結

Java源文件以「.java」爲後綴名。
Java應用程序的執行入口是main()方法。
Java語言嚴格區分大小寫。
Java每一個語句都以「;」結束。
大括號都是成對出現的，缺一不可。

2.常見的Bug及解決方法

(7)註釋和API文檔

1.三種註釋類型

1.單行註釋 格式： //註釋文字
2.多行註釋 格式：/*註釋文字*/
單行和多行註釋，不會被JVM解釋執行，多行註釋不容許嵌套。
3.文檔註釋 格式/**註釋文字*/
文檔註釋能夠被JDK提供的工具javadoc所解析，生成網頁形式的說明文檔

2.API文檔

API: application programming interface。習慣上：將語言提供的類庫，都稱爲API.
API文檔：針對於提供的類庫如何使用，給的一個說明書。相似於《新華字典》

2.Java基本語法

(1)關鍵字和標識符

1.關鍵字：

被Java語言賦予了特殊含義，用作專門用途的字符串，關鍵字全部的字母小寫。

2.保留字

現有Java版本還沒有使用，但之後版本可能會做爲關鍵字使用。（goto、const）

3.標識符

3.1定義

Java對各類變量、方法和類等要素命名時使用的字符序列爲標識符。（本身起名字的地方都叫標識符）

3.2標識符命名規則

1.由26個英文字母大小寫，0-9，_或$組成
2.數字不可開頭
3.不可使用關鍵字和保留字，但能包含關鍵字和保留字
4.Java中嚴格區分大小寫，長度無限制
5.標識符中不能夠包含空格

3.3標識符命名規範

包名：多單詞組成時全部單詞都小寫
類名、接口名：多單詞組成時，全部單詞首字母都大寫
變量名、方法名：多單詞組成時，第一個單詞首字母小寫，第二個單詞開始每一個單詞首字母大寫
常量名：全部字母都大寫，多單詞組成時用_下劃線隔開

(2)變量

1.1變量的概念

內存中的一個存儲區域
該區域的數據能夠在同一類型範圍不斷變化
變量時程序中最基本的儲存單元，包含變量類型、變量名和儲存的值

1.2使用變量要注意

Java中每一個變量必須先聲明，後使用
使用變量名來訪問這塊區域的數據
變量的做用域：其定義所在的一對{}內
變量只有在其做用域纔有效
同一個做用域中不可使變量重名

1.3變量的聲明與賦值

聲明變量 語法： <數據類型><變量名稱>;
                int test;
       
變量的賦值 語法： <變量名稱> = <值>;
                test = 10;
            
聲明和賦值變量 語法：<數據類型><變量名稱> = <值>；;
                int test = 10;

2.1變量的分類

在方法體外，類體內聲明變量稱爲成員變量。
在方法體內部聲明的變量稱爲局部變量。

2.2 8種數據類型

類型          儲存空間            範圍
(1)整數
byte          1字節            -128~127
short         2字節            正負3萬多
int           4字節            正負21億
整數默認的類型是int類型
long          8字節            19位數字
表示long類型數據後面須要加L/l
(2)浮點數
float         4字節      
表示float類型數據後面須要加F/f，取值範圍大於8字節的long
double        8字節   
浮點數默認是double類型
(3)字符
char          2字節
(4)布爾
boolean       1字節   取值爲true或者false

2.3定義8種數據類型

public class Type{
    public static void main(String[]args){
        //1.整數類型定義byte、short、int、long
        byte a = 10;
        short b = 11;
        int c = 12;
        long d = 1000L;//long類型要加上L/l
        //2.浮點數定義
        float f = 1.23F；//float類型要加上F/f
        double e = 2.6；
        //3.char類型
        char r = 'A';
        //char類型中只能放一個字符 不可爲空
        //4.布爾類型
        boolean lean = true；//取值只有true/false
    }
}

3.1自動數據類型的轉換

容量小的類型自動轉換成容量大的數據類型。

byte、short、char之間不會互相轉換，三者計算會首先轉換成int類型。
boolean類型不能參與其餘數據類型的運算。
當把任何基本數據的值和字符串(String)進行鏈接運算時(+),基本數據類型的值將自動轉化爲字符串類型。

int + int
    int + long ==> long + long  (把int轉換成long: 從小到大,自動類型轉換)
    
    例子1：
    int i = 1; 
    byte b = 2; 
    int c = i + b； i是int型，b是byte型，二者運算自動類型轉換爲int型

3.2強制類型轉換

自動類型轉換的逆過程，將容量大的數據類型轉換爲容量小的數據類型，使用時要加上強轉符(),但可能形成精度下降或溢出。

轉後類型 變量名稱 = (轉後類型)轉前數據或者變量;
    long類型(8個字節)的數字10:
    long num = 10L;
    long類型強制類型轉換成int類型(4個字節):
    int a = (int)num;//把num中的數據強制類型轉換成int類型,並把結果賦值給int變量a

4.進制

進制的概念：逢幾進一就叫作幾進制
進制的分類：
    十進制:    逢十進一        每位的數字0-9
    二進制:    逢二進一        每位的數字0-1
    八進制:    逢八進一        每位的數字0-7
    十六進制:  逢十六進一      每位的數字0-9,10(A/a),11(B/b),12(C/c),13(D/d),14(E/e),15(F/f)

4.1進制的轉換

1.二進制轉十進制(8421編碼):    
    (二進制數字的每一位(從右向左 )上隱藏了一個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
        
      
  2.十進制轉二進制: 除以2取餘數,倒過來寫
    十進制的13轉換成二進制:    1101
    十進制的75轉換成二進制:    1001011

(3)運算符

1.算術運算符

算術運算符： + - + - * / % (前)++ (後)++ (前)-- (後)-- +

【經典代碼】

//除號：/
        int num1 = 12;
        int num2 = 5;
        int result1 = num1 / num2;
        System.out.println(result1);//2
        // %:取餘運算
        //結果的符號與被模數的符號相同
        //開發中，常用%來判斷可否被除盡的狀況。
        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，後運算
        //(後)++ :先運算，後自增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)-- :先自減1，後運算
        //(後)-- :先運算，後自減1
        
        int a4 = 10;
        int b4 = a4--;//int b4 = --a4;
        System.out.println("a4 = " + a4 + ",b4 = " + b4);

【特別說明】

(前)++ :先自增1，後運算
(後)++ :先運算，後自增1
(前)-- :先自減1，後運算
(後)-- :先運算，後自減1
鏈接符：+：只能使用在String與其餘數據類型變量之間使用。

2.賦值運算符

賦值運算符：= += -= *= /= %=

【經典代碼】

int i2,j2;
        //連續賦值
        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;//編譯失敗
        s1 += 2;//結論：不會改變變量自己的數據類型
        System.out.println(s1);

運算的結果不會改變變量自己的數據類型

3.比較運算符

比較運算符（關係運算符）: == != > < >= <= instanceof

【經典代碼】

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

比較運算符的結果是boolean類型
（ > < >= <= :只能使用在數值類型的數據之間。）
== 和 !=: 不只可使用在數值類型數據之間，還可使用在其餘引用類型變量之間。

4.邏輯運算符

邏輯運算符：& && | || ! ^

【經典代碼】

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

        System.out.println("num1 = " + num1);
        
        & && 的區別：當符號左邊是false時，&繼續執行符號右邊的運算，&&再也不執行符號右邊的運算。
        | ||同理↑

5.位運算符

位運算符：<< >> >>> & | ^ ~

【經典代碼】

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));

位運算符操做的都是整型的數據
<< ：在必定範圍內，每向左移1位，至關於 * 2 >>:在必定範圍內，每向右移1位，至關於 / 2

6.三元運算符

格式：（條件運算符）？表達式1 ：表達式2

【經典代碼】

1.獲取兩個整數的最大值

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

2.獲取三個數的最大值

int a = 1;
int b = 2;
int c = 3;
int temp = (a > b) ? a : b; //先判斷兩個數的值賦值給一個變量temp
int max = (temp > c) ? temp : c; //再判斷temp與c的大小

條件表達式的結果爲boolean類型
根據條件表達式真或假，決定執行表達式1，仍是表達式2.
若是表達式爲true，則執行表達式1。
若是表達式爲false，則執行表達式2。
表達式1 和表達式2要求是一致的。
三元運算符能夠嵌套使用
凡是可使用三元運算符的地方，均可以改寫爲if-else反之，不成立。
若是程序既可使用三元運算符，又可使用if-else結構，那麼優先選擇三元運算符。緣由：簡潔、執行效率高。

(4)流程控制

1.分支語句

1.1 if-else條件判斷結構

書寫方法：

結構1：
if(條件表達式){
    執行表達式
}

結構2：（2選1）
if(條件表達式){
    執行表達式1
}else{
    執行表達式2
}

結構3：(n選1)
if(條件表達式1){
    執行表達式1
}else if(條件表達式2){

...
}else{
    執行表達式n
}

else 結構是可選的。
針對於條件表達式：
- 若是多個條件表達式之間是「互斥」關係(或沒有交集的關係),哪一個判斷和執行語句聲明在上面仍是下面，無所謂。
- 若是多個條件表達式之間有交集的關係，須要根據實際狀況，考慮清楚應該將哪一個結構聲明在上面。
- 若是多個條件表達式之間有包含的關係，一般狀況下，須要將範圍小的聲明在範圍大的上面。不然，範圍小的就沒機會執行了。
if-else結構是能夠相互嵌套的。
若是if-else結構中的執行語句只有一行時，對應的一對{}能夠省略的。可是，不建議省略。

1.2 switch-case選擇結構

switch(表達式){
case 常量1:
    執行語句1;
    //break;
case 常量2:
    執行語句2;
    //break;
...
default:
    執行語句n;
    //break;
}

根據switch表達式中的值，依次匹配各個case中的常量。一旦匹配成功，則進入相應case結構中，調用其執行語句。
- 當調用完執行語句之後，則仍然繼續向下執行其餘case結構中的執行語句，直到遇到break關鍵字或此switch-case結構末尾結束爲止。
break,可使用在switch-case結構中，表示一旦執行到此關鍵字，就跳出switch-case結構
switch結構中的表達式，只能是以下的6種數據類型之一： byte 、short、char、int、枚舉類型(JDK5.0新增)、String類型(JDK7.0新增)
case 以後只能聲明常量。不能聲明範圍。
break關鍵字是可選的。
default:至關於if-else結構中的else.
default結構是可選的，並且位置是靈活的。

補充：

若是switch-case結構中的多個case的執行語句相同，則能夠考慮進行合併。
break在switch-case中是可選的

2.循環結構

2.1. 循環結構的四要素

① 初始化條件 ② 循環條件 --->是boolean類型 ③ 循環體 ④ 迭代條件說明：一般狀況下，循環結束都是由於②中循環條件返回false了。

2.2三種循環結構

for循環結構

for(①;②;④){
    ③
}
執行過程：① - ② - ③ - ④ - ② - ③ - ④ - ... - ②

while循環結構

①
while(②){
    ③;
    ④;
}
執行過程：① - ② - ③ - ④ - ② - ③ - ④ - ... - ②

for和while循環總結：

開發中，基本上咱們都會從for、while中進行選擇，實現循環結構。
for循環和while循環是能夠相互轉換的！區別：for循環和while循環的初始化條件部分的做用範圍不一樣。
咱們寫程序，要避免出現死循環。

do - while循環結構

①
do{
    ③
    ④
}while(②)

說明：

do-while循環至少會執行一次循環體！
開發中，使用for和while更多一些。較少使用do-while
數組循環比遍歷一般用for循環
觸發條件複雜的用while循環

3. 「無限循環」結構: while(true) 或 for(;;)

如何結束一個循環結構？

方式一：當循環條件是false時
方式二：在循環體中，執行break

4.嵌套循環

嵌套循環:將一個循環結構A聲明在另外一個循環結構B的循環體中,就構成了嵌套循環內層循環：循環結構A 外層循環：循環結構B

說明： ① 內層循環結構遍歷一遍，只至關於外層循環循環體執行了一次 ② 假設外層循環須要執行m次，內層循環須要執行n次。此時內層循環的循環體一共執行了m * n次 ③ 外層循環控制行數，內層循環控制列數

/*
        ******
        ******
        ******
        ******
        */
        for(int j = 1;j <= 4;j++ ){
            for(int i = 1;i <= 6;i++){
                System.out.print('*');
            }
            System.out.println();
        }
        //練習二：
        /*            i(行號)        j(*的個數)
        *             1            1
        **            2            2
        ***           3            3
        ****          4            4
        *****         5            5
        */

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

3. 關鍵字：break和continue

break和continue關鍵字的使用

	使用範圍	循環中的做用(不一樣點)	相同點
break	swiltch-case循環結構中	結束當前循環	關鍵字後面不能聲明執行語句
continue	循環結構中	結束當前循環	關鍵字後面不能聲明執行語句

補充：帶標籤的break和continue的使用

4. 補充：Scanner類的應用

如何從鍵盤獲取不一樣類型的變量：須要使用Scanner類

具體實現步驟：

導包：import java.util.Scanner;
Scanner的實例化:Scanner scan = new Scanner(System.in);
調用Scanner類的相關方法（next() / nextXxx()），來獲取指定類型的變量

注意：須要根據相應的方法，來輸入指定類型的值。若是輸入的數據類型與要求的類型不匹配時，會報異常：InputMisMatchException致使程序終止

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

class ScannerTest{
    
    public static void main(String[] args){
        //2.Scanner的實例化
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        
        //3.調用Scanner類的相關方法
        System.out.println("請輸入你的姓名：");
        String name = scan.next();
        System.out.println(name);

        System.out.println("請輸入你的芳齡：");
        int age = scan.nextInt();
        System.out.println(age);

        System.out.println("請輸入你的體重：");
        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);

        //對於char型的獲取，Scanner沒有提供相關的方法。只能獲取一個字符串
        System.out.println("請輸入你的性別：(男/女)");
        String gender = scan.next();//"男"
        char genderChar = gender.charAt(0);//獲取索引爲0位置上的字符
        System.out.println(genderChar);    
    }
}