[Java知识库]Java-Java基础—（1）基础语法

1、Java简单描述

1.1Java语言背景

计算机语言：人与计算机之间信息交流的一种特殊语言

Java语言：美国Sun公司在1995年推出的计算机语言

2009年，Sun公司被甲骨文公司收购，oracle官网即可https://www.oracle.com

java语言的三个版本：

? JavaSE: （标准版），用于桌面应用的开发，是其他两个版本的基础

? JavaME: （小型版），嵌入式电子设备的使用

? JavaEE: （企业版），Web网站开发的使用

1.2 Java的跨平台性

Java程序(*.java)并不是通过是直接运行的，Java编译器将Java源程序(*.java)编译成字节码文件(*.class文件)，然后由Java的虚拟机（JVM）对字节码文件运行。

导致的在不同的操作系统下也可以使用同一个Java源文件。

在不同的操作系统下，只需安装与系统相对应的Java虚拟机即可实现java程序的跨平台运行。

1.3 JRE、JDK

JVM，Java虚拟机

JRE，Java运行环境，包含了JVM和Java的核心类库（Java API）

JDK，称为Java开发工具，包含了JRE和开发工具

总结：我们只需安装JDK即可，它包含了java的运行环境和虚拟机。

1.4 JDK的下载与安装

1.4.1 下载

JDK官网：http://www.oracle.com

注意：不同的操作系统，下载对应版本的JDK。

1.4.2 安装

简易安装，下一步即可。

默认安装路径在C:\Program Files下，为了日后的便捷使用，建议将Java的安装文件保存在一次，便于查找。

注意：安装路径使用纯英文目录（源程序代码对于实现汉字目录可能有部分偏差）。

1.4.3 JDK的安装目录

2.第一个Java源程序演示

2.1使用DOS窗口命令操作

1.打开cmd命令行窗口。（win+R,cmd）;

2.cmd的操作指令

2.3HelloWord

2.3.1Java源程序的运行流程示意

首先，编写准确无误的Java程序。

其次，通过javac进行编译程序。

最后，通过java直接运行字节码文件。

2.3.2代码编写

创建记事本编写下面代码，然后将文件名改为HelloWord.java。

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("HelloWorld");
    }
}

2.3.3编译与运行

使用cmd命令窗口，将其目录切换到HelloWord.java文件所在的目录，输入"javac Hello Word.java"，会在该目录下得到一个字节码文件"HelloWord.class"，然后再cmd命令窗口输入“java HelloWord”，则可以运行class文件，得到运行结果。

2.4代码解析

public class HelloWord：固定格式，class为定义一个类，HelloWord为类名，而且要与文件前缀同名。

main：为主方法

System.out.println("HelloWord")：输出格式，会返回到命令窗口。

3.基础语法

3.1注释

注释可以用来对代码进行解释和说明，提高代码的可读性。

单行注释：//这是注释

多行注释：/*

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?多行注释

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 多行注释

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?*/

文档注释：/**

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文档注释

? ? ? ? ? ? ? ? ? */

3.2关键字

关键字表示再Java中已经被赋予特定意义的单词

关键词的特点：全部小写

3.3常量

常量：在java代码的运行过程中，常量的值无法发生改变。

在Java中常量发分类：

字符串常量 用双引号括起来的多个字符（可以包含0个、一个或多个），例如"a"、"abc"、"中国"等

? 整数常量 整数，例如：-123、0、1234等

? 小数常量 小数，例如：-23.45、1.25、567.89等

? 字符常量 用单引号括起来的一个字符，例如：'A'、'a'、'1'、'大'等

? 布尔常量 布尔值，表示真假，只有两个值true and false

? 空常量 一个特殊的值，空值，值为null

除空常量外，其他常量均可使用输出语句直接输出。

3.4数据类型

3.4.1存储单元

计算机存储设备的最小单元叫做"位(bit)"，又称为"比特位"。

计算机中最基本的存储单元叫做“字节(byte)”；

1B（字节） = 8bit? ? ? ?1KB = 1024B? ? ? ?1MB = 1024KB

1GB = 1024MB? ? ? ? ? 1TB = 1024GB

3.4.2Java自带的数据类型

Java中数据类型包括，基本数据类型和引用数据类型

基本数据类型:

应用数据类型在后期会介绍到，如String， Integer，等等。

3.5变量

定义变量：数据类型 变量名=数据值;

在代码程序的运行过程中，变量的值，可以随时发生改变，前提是变量存在。

(变量的作用域 : 只在它所在的大括号中有效)

输出变量：System.out.println(变量名);

注意：尽量不要一行代码创建和赋值多个变量，会大大降低可读性。

修改变量的值：变量名=新值;

3.6定义变量容易出现的错误

????????1.变量名必须独一使用，不可重复。

????????2.在引用变量时，必须先进行变量的初始化。

????????3.在long类型，赋值时，在数字末尾加L；在float类型，赋值时，在数字末尾加F。

3.7简单的键盘录入数据

使用java自带的Scanner包，可以用来获取键盘的输入值。

创建Scanner对象：Scanner scanner = new Scanner(System.in);

获取键盘录入：int x = scanner.nextInt();? ? ? ?String y = scanner.nextLine();

3.8标识符

标识符用于类名，变量名，方法名，常量名等命名。

标识符的规则：

????????由字母、数字、下划线“_”、美元符号“$”组成，第一个字符不能是数字。

?不能使用java中的关键字作为标识符。? 标识符对大小写敏感（区分大小写）。

标识符的命名规定：

????????小驼峰式命名：变量名、方法名；首字母小写，从第二个单词开始每个单词的首字母大写。

? ????????大驼峰式命名：类名；每个单词的首字母都大写。

4.类型转换

不同的数据类型时间是可以相互转换的。可以分为自动类型转换和强制类型转换。

4.1隐式转换（小转大）

数据类型中占用字节数少的转为占用字节数多的，可以直接隐式转换。

从小到大：byte->short->int->long->float->double；

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?char->int->long->float->double；

整数的默认类型为int类型，浮点数的默认类型为float类型。

注意：byte，shourt，char在进行运算时，均会转换为int类型，进行计算，最后结果也为int。

4.2强制转换（大转小）

强制类型转换格式：目标数据类型 变量名 = (目标数据类型)值或者变量;

如果有原数据有小数，则在转换后，小数直接省略。

4.3类型转换注意

在强制转换的过程中，原数据大于新数据类型的最大取值，则会从新数据的最小值网上加，造成数据的错误。

5.运算符

5.1算术运算符

运算符的功能：对程序中常量和变量进行固定操作的符号

表达式：用运算符将常量和变量连接起来并且没有语法错误的语句

注意：

????????1.在进行算术运算的时候，如果运算符两侧都都是整数型，那么其结果就是整数型。如果有任何一方为小数型，则结果为小数型。

? ? ? ? 2.char类型的进行“+”运算，进行ASCII码运算，如A+1，其结果为：66

? ? ? ? 3.String类型的进行“+”运算，进行字符串拼接，其结果为新的字符串，如123+“ABC”，结果为：123ABC

? ? ? ? 4.若String类型的进行“+“运算，出现多个相邻的数字相加，则从左到右按照顺序，依次相加，如，1+2+”ABC“+3+5+6，结果为：3ABC356

5.2自增自减运算符

注意：

? ? ? ? 1.自增自减运算符既可以放到变量的前面，也可以放到变量的后面。

? ? ? ? 2.++在前面：则先加1，再引用。++在后面：先引用，再加1。减法以此类推。

5.3赋值运算符

该运算符是将变量经过运算符与后面的常量或者变量进行运算，最后将值赋值给变量。

注意：赋值运算符其中包含了强制类型转换。

5.4关系运算符

关系运算符有6种关系，分别为小于、小于等于、大于、等于、大于等于、不等于。

关系运算符的结果为：true或false

如果表达式成立则结果为true，如果表达式不成立则结果为false

5.5逻辑运算符

注意：逻辑与、逻辑或、逻辑异或、逻辑非的运算过程中，会将运算符两侧的结果都得出来，最后进行比较。

5.6短路逻辑运算符

在短路逻辑运算符中，如果&&的左侧为false，那就不执行右侧，直接返回最后结果false；如果||的左侧为true，那就不执行右侧，直接返回最后结果true。

5.7三元运算符

三元运算符表达式：关系表达式？表达式1：表达式2；

如果关系表达式结果为true，那执行表达式1；如果关系表达式结果为false，那执行表达式2。

6.流程控制

6.1流程控制的分类

? ? ? ? 1.顺序结构

? ? ? ? 2.选择结构

? ? ? ? 3.循环结构

6.2顺序结构

????????按照代码的先后顺序，依次执行

6.3选择结构

6.3.1if语句

格式：
if (关系表达式) {
    语句体;	
}

注意：如果关系表达式结果为true，则执行语句体；如果关系表达式结果为false，直接跳过语句体

格式：
if (关系表达式) {
    语句体1;	
} else {
    语句体2;	
}

?注意：如果关系表达式结果为true，则执行语句体1；如果关系表达式结果为false，则执行语句体2

格式：
if (关系表达式1) {
    语句体1;	
} else if (关系表达式2) {
    语句体2;	
} 
…
else {
    语句体n+1;
}

?注意：如果关系表达式1结果为true，则执行语句体1；如果关系表达式1结果为false，则判断关系表达式2，如果为true则执行语句体2，如果为false则判断下一条关系表达式。如果每个关系表达式都不成立，则执行最后一条语句体。

6.3.2Switch语句

switch (表达式) {
	case 1:
		语句体1;
		break;
	case 2:
		语句体2;
		break;
	...
	default:
		语句体n+1;
		break;
}

switch语句的执行：通过计算表达式的值，然后与case后 值进行一一匹配。如果存在相匹配到的值，则执行case后面对应的语句体，然后通过break退出switch语句。如果未找到相匹配的值，则执行default后面的语句体，再通过break退出switch语句。

注意：case穿透，如果在表达式匹配case值的过程中，匹配到后，执行完语句体，未存在break语句，则会继续执行下面的语句体，直至遇到break退出switch语句。

6.4循环语句

循环：在语句满足循环条件的情况下，就会执行循环体语句，直至循环条件不满足，则跳出循环语句。

6.4.1for循环

for (初始化语句;条件判断语句;条件控制语句) {
	循环体语句;
}

for循环执行顺序：初始化语句->条件判断语句->true->循环体语句->条件控制语句->条件判断语句->false->跳出循环。

初始换语句：可以用来标识循环开始的初始化设置。

条件判断语句：在判断语句返回true，则执行循环体语句；如果判断语句返回false，则跳出循环。

条件控制语句：用来控制循环是否能够继续执行。

循环体语句：循环过程执行的语句。

6.4.2while循环

初始化语句;
while (条件判断语句) {
	循环体语句;
    条件控制语句;
}

while循环执行顺序：和for循环的执行顺序一止，但有时候可能条件判断语句为”true“，不断执行，退出循环的标准是循环体中存在break语句。

6.4.3dowhile循环

初始化语句;
do {
	循环体语句;
	条件控制语句;
}while(条件判断语句);

dowhile循环执行顺序：初始化语句->循环体语句->条件控制语句->条件判断语句->true->循环体语句->条件控制语句->条件判断语句->false->跳出dowhile循环

6.4.4三种循环的对比

先判断：for循环、while循环

先执行：dowhile循环

在循环体中定义了变量，在跳出循环体之后再无使用权了，因为在循环体内的变量属于局部变量。

6.4.5循环控制语句

break：跳出循环语句

continue：跳出当前循环语句

7.Random

Random是java自带的一个类功能，类似于之前讲到的Scanner，Random可以用于产生随机数。

Random random? = new Random();

int number = random.nextInt(100);

number的值可以是0-99的整数值，属于左包右闭。

8.IDEA的安装与使用

8.1IDEA简介

IDEA全称为IntelliJ IDEA，是用于Java语言开发的集成环境，它是业界公认的目前用于Java程序开发最好的工具。

集成环境就是把代码编写，代码编译，代码执行，代码调试等等多种功能综合到一起的开发工具。

IDEA下载地址：https://www.jetbrains.com/idea/

8.2 项目结构介绍

project（项目）->module（模块）->package（包）->class（类）

8.3IDEA中常用的快捷键

psvm+回车：快速写出main方法

sout+回车：快速写出输出语句

Alt+1：打开或者关闭工程目录结构

Alt+4：打开过着关闭控制台

Ctrl+D：向下复制一行

Ctrl+X：剪切当前行

Ctrl+Alt+L：格式化代码

Alt+Enter：修正代码

Ctrl+/：单行注释

Ctrl+Shift+/：多行注释

Alt + shift + ↑：上移行

Alt + shift + ↓：下移行

9.数组

数组可以存放同一类型的多个数据

9.1数组的定义

//第一种
int[] a;
char[] b;
double[] c;

//第二种
int a[];
char b[];
double c[];

9.2数组的动态化

数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组长度];

?动态化定义后直接规定数组固定的长度，为不可变数组

9.3数组访问

索引：成功的定义数组长度后，在调用某一个数组元素时，采用数组的索引调用，从0开始。

数组名[索引];

9.4静态初始化数组

静态化初始化是在数组创建的过程中，给数组元素赋值。

数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{元素1,元素2,元素3...}

数据类型[] 数组名 = {元素1,元素2,元素3...}

9.5数组操作遇到的问题

1.数组索引应该小于数组的长度，如果索引值大于等于数组长度则会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException 数组越界异常。

2.若数组为空（空不代表数组的元素值为0，而是数组指向的地址为空），调用数组元素会抛出 NullPointerException 空指针异常。

9.6数组的遍历

for(int i = 0; i<arr.length;i++){
    System.out.println(arr[i]);
}

9.7.二维数组

动态初始化格式：

数据类型[][] 变量名 = new 数据类型[m][n];

数据类型 变量名 = new 数据类型{ {元素1, 元素2...} , {元素1, 元素2...};

数据类型 变量名 = { {元素1, 元素2...} , {元素1, 元素2...} ...};

10.方法

10.1概念

方法是具有一定功能的已命名代码块。

10.2方法的定义和使用

public static void 方法名 (   ) {
	// 方法体;
}

方法名();

注意：方法必须先定义，再调用，否则会报错

10.3带参方法的定义和使用

public static void 方法名 (参数1) {
	方法体;
}

public static void 方法名 (参数1, 参数2, 参数3...) {
	方法体;
}

、

方法名(参数)；

方法名(参数1,参数2);

注意：调用方法使用的是实参，将实参的值传递给方法的形参中。

10.4有返回值方法的定义和使用

public static 数据类型 方法名 ( 参数 ) { 
	return 数据 ;
}

注意：

????????1.return返回的数据，其数据类型要与方法名前的数据类型一致。如果无返回值，则数据类型为void。

? ? ? ? 2.方法内可以调用方法，但是方法内不能嵌套定义方法。

? ? ? ? 3.void类型的方法中，最然没有返回值，但是可以使用return，退出方法。

10.5方法重载

方法重载：在一个类中，定义相同名称的方法，但是方法的参数数量、参数类型不一致。在调用方法时，Java会根据参数的不同，自动的匹配想通过的方法。（方法重载与返回值无关，不能通过返回值来判定两个方法是否相互构成重载 ）

10.6参数的传递

对于基本类型的传递，将实参的值传递给方法中的形参。方法结束后，并不会影响实参的值。

对于引用类型的传递，将实参的地址值传递给方法中的形参。方法结束后会影响实参的值。

11.进制

11.1进制的格式

? ? ? ? 十进制：Java中，数值默认都是10进制，不需要加任何修饰。
? ? ? ? 二进制：数值前面以0b开头，b大小写都可以。
? ? ? ? 八进制：数值前面以0开头。
? ? ? ? 十六进制：数值前面以0x开头，x大小写都可以。

? ? ? ? 注意: 书写的时候, 虽然加入了进制的标识, 但打印在控制台展示的都是十进制数据.

System.out.println(10);
System.out.println("二进制数据0b10的十进制表示为:" + 0b10);
System.out.println("八进制数据010的十进制表示为:" + 010);
System.out.println("十六进制数据0x10的十进制表示为:" + 0x10);

11.2原码反码补码

由于在计算机中，所有的数据都是以二进制补码的形式在进行运算，而补码是通过原码和反码得出的。

原码：将十进制直接转换为二进制，但是八位二进制中，首位标识数值的正负。

反码：正数的反码与原码相同；负数的反码与原码逐位相反，但符号位除外。

补码：正数的补码与原码相同；负数的补码为反码+1。

11.3位运算

& 位与 : 遇false则false, 遇0则0

| 位或 : 遇true则true, 遇1则1

^ 位异或 : 相同为false, 不同为true

~ 取反 : 全部取反, 0变1, 1变0 ?(也包括

<<左移：左边符号位丢弃，右边补0

>>右移：右边符号位丢弃，左边补0

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内容有部分存在书籍、课堂、网络记录，如有雷同纯属巧合