[Java知识库]初识java数据类型以及运算符（力作）

初识JavaSE数据类型及运算符

一、Java语言简介

Java是一门面向对象编程语言，不仅吸收了C++语言的各种优点，还摒弃了C++里难以理解的多继承、指针等概念，因此Java语言具有功能强大和简单易用两个特征。Java语言作为静态面向对象编程语言的代表，极好地实现了面向对象理论，允许程序员以优雅的思维方式进行复杂的编程。

Java具有简单性、面向对象、分布式、健壮性、安全性、平台独立与可移植性、多线程、动态性等特点 [2] 。Java可以编写桌面应用程序、Web应用程序、分布式系统和嵌入式系统应用程序等。

java语言的创始人之一： 詹姆斯 · 高斯林

• 编程环境

JDK（Java Development Kit）称为Java开发包或Java开发工具，是一个编写Java的Applet小程序和应用程序的程序开发环境。JDK是整个Java的核心，包括了Java运行环境（Java Runtime Environment，简称为JRE），一些Java工具和Java的核心类库*（Java API）*。

JRE是个运行环境，JDK是个开发环境。因此写Java程序的时候需要JDK，而运行Java程序的时候就需要JRE。而JDK里面已经包含了JRE，因此只要安装了JDK，就可以编辑Java程序，也可以正常运行Java程序。但由于JDK包含了许多与运行无关的内容，占用的空间较大，因此运行普通的Java程序无须安装JDK，而只需要安装JRE即可。

JDK、JRE以及JVM三者是什么关系呢？？？

• 集成开发环境

  Eclipse： 一个开放源代码的、基于Java的可扩展开发平台。Eclipse安装教程

  IntelliJ IDEA： 开放源码的Java集成开发环境，适用于各种客户机和Web应用。IntelliJ IDEA 安装教程

二、Java中的main方法

1. 源文件（扩展名为*.java)：源文件带有类的定义。类用来表示程序的一个组件，小程序或许只会有一个类。类的内容必须包含在花括号里面。

2. 类：类中带有一个或多个方法。方法必须在类的内部声明。

3. 方法：在方法的花括号中编写方法应该执行的语句。

4. 类名，必须跟java文件名相同，以上图为例，类名是 demo ，则对应的java文件为 就是 demo.java。

5. java中的main方法，是没有返回值的。

图中红点1： public，称为 访问权限修饰符。如其名，访问该类或者方法，要有一定权限的。

图中红点2： class，是一个关键字，代表这是一个类。

图中红点3： static， static也是一个关键字，用来定义类、方法、变量修饰符的关键字。static修饰的 类 、方法，不需要实例化，就能进行调用。

图中红点4： String[] args, 是一个字符串数组。 在命令行的窗口运行时，可以在命令行输入参数，也称为命令行参数。

三、数据类型

1、整形

int n = 10; //定义一个整形变量
System.out.println(n);
System.out.println(Integer.MAX_VALUE); //这两个print，可以输出int的最大值以及最小值
System.out.println(Integer.MIN_VALUE); //Integer，是int的包装类

1. int 表示变量的类型是一个整型
2. 变量名是变量的标识. 后续都是通过这个名字来使用变量
3. Java 中 = 表示赋值(和数学不一样), 意思是给变量设置一个初始值.
4. 初始化操作是可选的, 但是建议创建变量的时候都显式初始化.
5. 最后不要忘记分号, 否则会编译失败.
6. // 表示注释. 注释作为代码的解释说明部分, 不参与编译运行.

注： 在java中，一个整形占4个字节，不像C语言那样，java的数据类型不跟操作系统挂钩的。

范围是 -2³¹ ~ 2 ³¹ - 1 。

2、长整形

long n = 10L; //long类型的变量，后面赋值时，需要加L，加以表示
System.out.println(n);
System.out.println(Long.MAX_VALUE); //Long ，是long类型的包装类
System.out.println(Long.MAX_VALUE); //long类型的最大值 最小值

1. 基本语法格式和创建 int 变量基本一致, 只是把类型修改成 long
2. 初始化设定的值为 10L , 表示一个长整型的数字. 10l 也可以.
3. 使用 10 初始化也可以, 10 的类型是 int, 10L 的类型是 long, 使用 10 L 或者 10 l 更好一些.

注： long类型，在java中，占8个字节。取值范围是 -2⁶³ ~ 2 ⁶³ - 1.

3、双精度浮点型

double n = 3.14;
System.out.println(n);

注：double占8个字节。且在内存中的存储方法，遵循IEEE754标准（和C语言一样）。用有限的空间去表示无限的小数，势必会造成精度的损失。

4、单精度浮点型

float n = 3.14F;  //注意，float后面的赋值，必须要加F/f加以区分。jvm默认的浮点数是double，所以需要加F区分
System.out.println(n);

注： float占4个字节，因为占得空间比double小，所以没有double的精度高，存储方式还是遵循IEEE754标准，所以在使用中，一般还是推荐使用double类型的浮点数。

5、字符型

char ch = '酷';  //值得注意的是，java中的char，跟C语言的，完全不一样。这里占2个字节
System.out.println(ch);

注： java中的char类型，与C语言中的不一样。java中的char占两个字节，且编码方式，采用Unicode编码格式。C语言采用的ASCII码。

java中的char，取值范围是 0 ~ 65535。这里需要知道，这是java中的一个无符号数。像java中的其他类型都是有符号数。

编译时： 如果出现乱码的情况而编译不过去，只需在换成UTF-8的编码格式即可。或者命令行编译时：javac * .java -encoding utf-8

6、字节型

byte value = 0;
System.out.println(value);

注：

1. 字节类型表示的也是整数. 只占一个字节, 表示范围较小 ( -128 -> +127 )

2. 字节类型和字符类型互不相干

7、短整型

short n = 10;
System.out.println(n);

注：

1. short 占用 2 个字节, 表示的数据范围是 -32768 -> +32767
2. 这个表示范围比较小, 一般不推荐使用

8、布尔类型

boolean flag = true;
System.out.println(flag);

注：

1. boolean 类型的变量只有两种取值, true 表示真, false 表示假.
2. Java 的 boolean 类型和 int 不能相互转换, 不存在 1 表示 true, 0 表示 false 这样的用 法。
3. Boolean类型所占空间，JVM标准并没有定义。有的书写的是1个字节，有的书写的是1个bit位。

总结 ：以上8种就是基本的数据类型。每个对应的包装类以及大小范围如下：

图中有6个黑色箭头，表示无信息丢失的转换； 另外3个红色箭头，表示可能有精度损失的转换。

9、字符串类型

String s = "I'm too handsome";
System.out.println(s); 

1. Java 使用 双引号 + 若干字符 的方式表示字符串字面值.
2. 和上面的类型不同, String 不是基本类型, 而是引用类型.
3. 字符串中的一些特定的不太方便直接表示的字符需要进行转义

字符串类型与整形之间的转换：

//整形 -> 字符串
int n1 = 100;
String s1 = String.valueOf(n1); //需要转换成哪一类，就使用哪一类的包装类，包装类里有相应的方法
String s = String.parseInt(n1); //这个方法（函数） ，也可以转换

//字符串 -> 整形
String s2 = "2021";
int n2 = Integer.valueOf(s2);

字符串的+操作：

String s1 = "hello";
String s2 = "world";
String s3 = s1 + s2; //此时的加法，就是将s1和s2的字符串类型，拼接起来
System.out.println(s3);

除此之外，字符串还能直接和整数进行拼接，如下：

int a = 20;
int b = 30;
String s = "chongqing";

String res1 = a + b + s;
String res2 = s + a + b; //这两种输出，有区别吗？  

这个问题就留个大家，好好想想，why？

不可变字符串：

String s = "I love you";

String类没有提供修改字符串中某个字符的方法（函数）， 如果希望将s字符串的内容进行修改为**“I love him”**，只能提取s字符串中的一些字符。

String str = s.substring(0, 6) + "him"; //提取“I love ”

上面这条语句，就将str赋值为了“I love him”；

由于不能修改Java字符串中的某个字符，所以在Java文档中将String类对象称为 不可变的。虽然你不能修改该字符串的某个字符，但是你可以修改s字符串，重新指向一个新的字符串。就如同，原先s字符串指向 “重庆”，你可以让它指向 “成都”。

问题：这样做，是否会降低运行效率？

答案：从不同的角度看： 1、单单从效率上来看，这样做确定时会影响效率，需要拼接一个新的字符串。 2、但是不可变字符串有一个优先：就是编译器可以共享这些字符串。

判断字符串是否相等：

首先我们先看看如下代码是否正确：

String str1 = "hello";
String str2 = "hello";
System.out.println(str1 == str2);       //true or false?
System.out.println(str1.equals(str2));  //true or false?

String str3 = "world";
System.out.println(str1 == str3);       //true or false?
System.out.println(str1.equals(str3));  //true or false?

先看str1 == str2； 两个字符串的内容都是“hello”，所以在Java中，这两个字符串是存储在字符串常量池， 在这个常量池，所以可以进行共享。

字符串常量池： 字符串常量池的优点就是避免了相同内容的字符串的创建，节省了内存，省去了创建相同字符串的时间，同时提升了性能；另一方面，字符串池的缺点就是牺牲了JVM在常量池中遍历对象所需要的时间，不过其时间成本相比而言比较低。

所以str1和str2的引用，都是来自字符串常量池的同一块内存地址。直接判断str1 == str2，其实就是判断的引用是否相等。

下一个就是str1.equals(str2); equals方法，是用于判断两个字符串内容是否相等的，跟C语言中的strcmp函数，是一个意思。只不过equals方法返回的是布尔类型。

所以第2个print语句，输出的就是true；

最后面的两个print，想必大家已经知道为什么了吧。 我们就不在讲解了。

四、运算符

java中的运算符，和各大程序设计语言的运算符差不多，我们重点说一下几个点：

1. 除法中。除数不能为0，不然会抛出算术异常

2. 复合运算符：例如+=，有隐性强制类型转换，如下

   int a = 10;
   short b = 20;
   
   b += a;  
   b = (short)(a + b);  //这两个式子等价
   

3. “>>” 与 ">>>"的区别： ">>“称为右移运算符，右边的丢弃，左边空出来的位置，需要补符号位。 而”>>>"称为无符号右移运算符，也就是说，用这个的话，左边补的不是符号位，而是补0。例如：

   int n = -1;
   System.out.println(n >> 1);
   System.out.println(n >>> 1); //这两个输出，有区别吗？
   

   肯定是有的，好好想一想哦！！！

4. 同一级别的运算符按照从左到右的次序进行计算（但右结合运算符除外，如下表所示）。例如 && 比 || 的优先级要高，所以表达式

   a && b || c ，等价与于(a && b) || c。

   又比如： a += b += c ,也等价于 a += (b += c)。因为 += 运算符是右结合性。

好啦，本期的更新就到此结束了！！！各位，下期见！！！