Java基础知识点（标识符、数据类型、变量、运算符、包机制、流程控制、方法、数组）

文章目录

  • 标识符
  • 数据类型
    • 强弱类型语言
    • 数据类型
      • 基础类型
    • 类型转换
  • 常量与变量
    • 变量的定义
    • 变量作用域
    • 变量命名规范
    • 常量
  • 运算符
  • 包机制
  • 流程控制
    • 选择结构
    • 循环结构
  • 方法（Method）
  • 数组
    • 概述
    • 申明创建
    • java.util.Arrays类

标识符

Java标识符的命名规则如下：

  • 所有的标识符都应该以字母（A-Z 或者 a-z）,美元符（$）、或者下划线（_）开始；
  • 首字符之后可以是字母（A-Z 或者 a-z）,美元符（$）、下划线（_）或数字的任何字符组合；
  • 不能使用关键字作为变量名或方法名；
  • 标识符是大小写敏感的；
  • JAVA不采用通常语言使用的ASCII字符集，而是采用unicode这样的标准的国际字符集。因此，这里的字母的含义：可以表示英文、汉字等等。

数据类型

强弱类型语言

Java是一种强类型语言，每个变量都必须申明其类型。
下面是强类型语言和弱类型语言的解释：

  • 强类型语言也称为强类型定义语言，要求变量的使用要严格符合规定，所有的变量必须先定义后才能使用。
  • 弱类型语言也称为弱类型定义语言，要求与强类型定义相反，例如Java Script 中 var i 可以定义任何类型。

数据类型

Java的数据类型分为两个大类：基础类型（primitive type）和引用类型（reference type）。

基础类型

下面是Java中基础数据类型：
在这里插入图片描述
位、字节、字符、编码详解

  • 位（bit）：是计算机内部数据存储的最小单位，例如：11001100是一个8位的二进制数。

  • 字节（byte）：是计算机中数据处理的基本单位，习惯用大写B来调试，其中1B(byte,字节) = 8bit(位)；

  • 字符：是指计算机中使用的字母、数字、字和符号。

  • 常见编码：
    ASCIIS码：
    1个英文字母（不区分大小写）= 1个字节空间；
    1个中文汉字 = 2个字节的空间 ；
    1个ASCII码 = 1个字节。

    UTF-8编码：
    1个英文字符 = 1个字节空间;
    1个英文标点 = 1个字节;
    1个中文 = 3个字节;
    中文标点= 3个字节。

    Unicode编码
    1个英文字符 = 2个字节；
    1个英文标点 = 2个字节；
    1个中文 = 2个字节；
    1个中文 = 2个字节。

  • 操作系统32位和64位：32位操作系统只可以使用32位的CPU，64位的CPU既可以安装32位操作系统也可以安装64位操作系统。寻址能力简单来说就是支持的内存的大小，64位操作系统最多可以支持128G的内存，32位操作系统最多支持4G内存。

类型转换

  1. Java是强类型语言，因此在运算的时候，需要用到类型转换。 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位同一类型，然后进行运算。
  2. 转换优先级：byte,short,char -> int -> long -> float -> double。
  3. 转换规则：
    • 不能对boolean类型进行类型转换；
    • 不能把对象类型转换成不相关的对象；
    • 在把容量大的类型转换成容量小的类型时必须使用强制类型转换；在转换过程中可能导致溢出或损失精度；
    • 浮点数到整数的转换是通过舍弃小数得到的，并不是四舍五入。
  4. 自动类型转换：容量小的数据类型可以自动转换为容量大的数据类型，
    • 例如：short数据类型的位数为16，可以自动转化为位数32的int类型，float的数据类型的位数是32，也可以转换为64位的double类型。
      在这里插入图片描述
  5. 强制类型转换：强制将一个类型转换另一个类型，中间可能是在丢失信息的情况下进行的转换，可能造成精度降低或者溢出。
    在这里插入图片描述 在这里插入图片描述
  6. JDK7扩展：
    二进制数：用0b开头即可，例如：int a = 0b0101，代表int a = 5。
    下划线分割符：可以用下划线来分割长的数字，例如：int a = 1_234_567。

常量与变量

变量的定义

  • 变量就是变化的量。Java是一种强类型语言，因此每个变量都必须声明其类型。
  • Java变量是程序中最基本的存储单元，其要素包括变量名、变量类型和作用域。
  • 变量在使用前都必须对其声明，只有在声明后，才能为其分配对应长度的存储单元，
    申明格式为： type varName [=value] [{,varName[=value]}] ；
    数据类型 变量名 = 值；可以使用逗号隔开来声明多个同类型变量。

变量作用域

  • 局部作用域（local variable）：类的方法或者语句块中定义的变量，生命周期从声明位置开始到“}“截止；局部变量没有默认值，在使用前必须先声明和初始化（赋初值）在这里插入图片描述
  • 实例变量（成员变量，member variable）：方法外、类的内部定义的变量，没有statc修饰，从属于对象，其生命周期伴随对象始终，如果没有进行初始化，会自动初始化成该数据类型的默认初始值。数值型变量初始化成0或0.0，字符型变量的初始化值是16位的0，布尔型默认是false。
  • 静态变量（static variable）：类中独立于方法外的变量，用static修饰，从属于类，生命周期伴随类的始终，从类加载到卸载。如果没有进行初始化，会自动初始化成该类型的默认初始值。数值型变量初始化成0或0.0，字符型变量的初始化值是16位的0，布尔型默认是false。

变量命名规范

  • 所有变量、方法、类名，都应该见名知意。
  • 类成员变量、局部变量、方法名：首字母小写和驼峰原则。
  • 常量：全部大写字母和下划线。
  • 类名：首字母大写和驼峰原则。

常量

  • 初始化后不能再改变的值，是一种特殊的变量。例如：final 常量名=值;
    double PI=3.14; final String LOVE=“hello”;

  • 常量名一般使用大写字符。

运算符

Java 语言支持如下运算符：

  • 算术运算符: + 、- 、* 、/ 、% 、++ 、–
  • 赋值运算符 =
  • 关系运算符: > 、< 、>= 、<= 、== 、!= 、instanceof
  • 逻辑运算符: && 、 || 、! 、 & 、 | 、^ 、~ 、
  • 位运算符: >> ，<< ，>>> (了解！！！ )
  • 条件运算符 ： ？ （也叫三目运算符号）
  • 扩展赋值运算符:+= 、-=、*= 、/=

特殊的运算：

  • 二元运算符：
    1.如果两个操作数有一个为long，则结果也为long。
    2.没有long时，结果为int，即使操作数全为short/byte，结果也是int。
    3.如果两个操作数有一个为double，则结果为double，只有两个操作数都是float，其结果才为float。

  • 取模运算（%）
    简单来说就是取余，例如：5%3 = 2。其规律是：
    负数%负数＝负数；
    负数%正数＝负数；
    正数%负数＝正数；

  • 一元运算符
    自增（++）自减（–），自增自减符号在前，表示先自增自减后赋值，自增自减再后，表示先赋值再自增自减。
    Java中的乘幂使用Math.pow()进行处理，Java代码中的^符号表示异或关系。

包机制

  • Java中采用包机制来处理类名的冲突问题，方便类的查找和使用。
  • 包采用了树形目录的存储方式，同一个包中的类名是不同的，不同包中的类名是可以相同的，当同时要调用两个不同包中相同类名的类时，应该加上包名进行区分。
  • 包也设定了访问权限，拥有包访问权限的类才能访问某个包中的类。
  • 包的使用用import关键字进行导入。

流程控制

Java的基本结构是顺序结构，除非特定指明，否则就是按照程序一句一句进行执行的。

选择结构

  • if单选择结构
if(布尔表达式){
//如果布尔表达式为true将执行的语句
}
  • if双选择结构
 if(布尔表达式){
   //如果布尔表达式的值为true  
}else{
    //如果布尔表达式的值为false
 }
  • if多选择结构
if(布尔表达式 1){
//如果布尔表达式 1的值为true执行代码
}else if(布尔表达式 2){
//如果布尔表达式 2的值为true执行代码
}else if(布尔表达式 3){
//如果布尔表达式 3的值为true执行代码
}else {
//如果以上布尔表达式都不为true执行代码
}
  • 嵌套if结构
if(布尔表达式 1){
 如果布尔表达式 1的值为true执行代码
 if(布尔表达式 2){
 如果布尔表达式 2的值为true执行代码
  }
}
  • switch多选择结构
switch(expression){
  case value :
  //语句
  break; //可选
  case value :
  //语句
  break; //可选
  //你可以有任意数量的case语句 default : //可选
  //语句
}

switch case语句有如下规则：
   1.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。
   2.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。
   3.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。
   4.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。
   5.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。
   6.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。

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。如果后续的case语句块有break语句则会跳出判断。【case穿透】

循环结构

  • while循环
while( 布尔表达式 ) {
//循环内容
}
  • do…while循环
do {
//代码语句
}while(布尔表达式);
  • for循环
for(初始化; 布尔表达式; 更新) {
//代码语句
}
  • 增强for循环
for(声明语句 : 表达式){
//代码句子
}

方法（Method）

  • 定义解释
    1.Java方法是语句的结合，它们组合在一起执行一个功能。
    2.方法是解决一类问题的有序组合；方法包含于类中或者对象中；方法在程序中被创建，在其他地方被引用。
    3.设计方法原则：方法的本意就是功能块，就是实现某个功能的语句块的集合。因此在设计时，最好保持方法的原子性，也就是一个方法只完成一个功能，这样有助于后期的扩展。

  • 方法的定义

修饰词 返回值类型 方法名（参数类型 参数名） {
  ...
  方法体
   ...
  return 返回值;
}

  • 方法参数类型
    1.形参。
    方法参数列表中的参数就是方法的形参（形式上参数）。
    2.实参。
    调用方法是向方法传递的参数就是实参（实际上参数）

  • 方法的调用
    Java方法的调用参数传递的值传递，其有如下好处：
    1.只规定一种传递方式，简单易懂。
    2.传递的是数据副本，不是原始数据，在方法中不能根据参数修改原始数据，更加安全。
    3.只传递数据副本，而不是整个数据对象，减少内存开销和时间消耗。
    调用参数是基础类型的时候，使用的是值传递，参数是引用类型时候，形参传递的是该对象的内存地址，是引用传递。

以下代码演示了 Java 中的值传递：
public class PassByValueExample {
    public static void main(String[] args) {
        int x = 5;
        System.out.println("Before method call: " + x);
        modifyValue(x);
        System.out.println("After method call: " + x);
    }

    public static void modifyValue(int value) {
        value = 10;
        System.out.println("Inside method: " + value);
    }
}

输出结果为：
Before method call: 5
Inside method: 10
After method call: 5

调用规则：
1.非静态方法（非static）被调用时，一定是使用对象进行调用的。
2.静态方法（staic）既可以使用类名进行调用，也可以使用对象进行调用。
3.静态方法与非静态方法之间的调用，一定是非静态方法调用静态方法。
  • 方法重载
    1.方法名相同，参数列表不同的两个方法就是重载方法。
    2.不能仅仅根据修饰符和返回值类型来判断是否重载。
    3.Java编辑器根据方法签名来判断那个方法应该被调用。

数组

概述

  • 定义
    数组可以看作是一个类型的所有数据的集合，有一下定义：
    1.数组是相同类型数据的有序集合。
    2.数据描述的是相同类型的若干个数据，按照一定的先后次序排列组合而成的。
    3.其中，每一个数据称为数组的元素，每个数组元素可以通过数组下标来访问
  • 特点
    1.数组的长度是确定的，数组一旦被创建，它的大小是不可改变的。
    2.其元素是相同类型的，不允许出现混合类型。
    3.数组中的元素可以是任何类型，包括基本类型和引用类型。
    4.数组变量本身属于引用类型，数组也可以看作是对象，数组对象本身是在堆内存中。

申明创建

  • 申明创建
//有两种方式：
 - dataType[] arrayName = new dataType[arraySize];
2.dataType arrayName[] = new dataType[arraySize];
//一般建议采用第一种的风格进行声明。

  • 内存分析
    1.数组声明的时候并没有实例化任何对象，只有在实例化数组对象时，JVM才分配空间，这时候才与长度有关，因此，声明数组时不能指定其长度，例如：int a[5]非法。
    2.声明一个数组的时候，该数组并没有被真正的创建。
    3.构造一个数组，必须指定长度。

  • 三种初始化

1.静态初始化。
除了用new关键字类产生数组外，还可以直接定义数组的同时，就为数组元组分配空间并赋值。
例如：int[] a = {1,2,3};

2.动态初始化。
定义数组和为数组分配空间、赋值的操作分开进行。
例如：int[] a = new int[2];a[0]=1;a[1]=2;

3.默认初始化。
数组是引用类型，它的元素相当于类的实例变量，因此数组分配空间后，其中的每个元素都会按照数组类型进行初始化赋值，也叫隐式初始化。
  • 数组边界
    数组的下标合法区间是：[0,length-1]，超过这个区间就会报错（ArrayIndexOutOfBoundsException）

java.util.Arrays类

  • 打印数组：Arrays.toString(arrayName);
  • 数组排序：Arrays.sort(arrayName);
  • 二分查找：
    先排序：Arrays.sort(arrayName);
    再查找：Arrays.binarySearch(arrayName,searchValue);
  • 元素填充：Array.fill(arrayName,indexStart,indexEnd,fillValue);
  • 数组转化为List：Array.asList(arrayName);

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