[Java知识库]Java 语法基础

一、变量

变量就是系统为程序分配的一块内存单元，用来存储各种类型的数据。由于该存储单元中的数据可以发生改变，因此得名为"变量"。（通俗的讲，变量就是内存块的标识符）

变量分类：

• 按所属的数据类型划分：

  基本数据类型变量

  引用数据类型变量

• 按被声明的位置划分：

  局部变量：方法或语句块内部定义的变量 。局部变量没有默认初始值；

  成员变量：方法外部、类的内部定义的变量。成员变量有默认初始值；

特别注意：类的外面不能有变量的声明

二、数据类型

由于变量记录的数据内容大小以及类型不同, 导致所需的存储单元大小不同，在 Java 语言中使用数据类型的概念加以描述。

字节是计算机信息技术用于计量存储容量的一种计量单位，作为一个单位来处理的一个二进制数字串，是构成信息的一个小单位。Java 中的字节是8比特位的字节，即它包含八位的二进制数。

8种基本数据类型：

引用数据类型：

类、接口、数组；

1. 引用数据类型本质上就是通过指针，指向堆中对象所持有的内存空间，只是Java语言不再沿用指针这个说法而已。
2. 若JAVA中数组元素没有初始化，会给定一个默认的初始值。
   byte，short，int，long类型定义的数组，默认值是0；
   float、double类型定义的数组，默认值是0.0；
   boolean类型定义的数组，默认值是false；
   char类型定义的数组，默认值是 ’ ’ （’\u0000’）；
   String类型定义的数组，默认值是null。

三、标识符

Java 对包、类、方法、参数和变量等要素命名时使用的字符序列称为标识符。规则如下:

• 由字母、数字、下划线（_）和美元符号（$）组成。
• 不能以数字开头。
• 区分大小。
• 长度无限制。
• 不能是 Java 中的保留关键字。

标识符命名习惯：见名知意。

命名规范： 软性建议

类名规范：首字母大写，后面每个单词首字母大写（大驼峰式）。

方法名、参数名、成员变量、局部变量都统一使用规范： 首字母小写，后面每个单词首字母大写（小驼峰式）。

常量命名全部大写，单词间用下划线隔开，力求语义表达完整清楚，不要嫌名字长。 正例：MAX_STOCK_COUNT 或者 CACHE_EXPIRED_TIME

四、类型转换

boolean 类型不能转换成任何其它数据类型。

**自动类型转换：**容量小的类型自动转换成容量大的数据类型 byte,short,int -> float ->long ->double

byte,short,int 不会互相转换，它们三者在计算时会转换成 int 类型

**强制类型转换：**容量大的类型转换成容量小的数据类型时，要加上强制转换符

long l = 100L;

int i = (int)l;

但是有可能造成精度降低或数据溢出，使用时要小心。

1. 默认变量右边的整数(常数)为int，如果要表示长整型，需要在数值后面加L
   如long ll = 2147483648L;

2. 默认变量右边的小数为double类型，如float f = 1.2;是不被允许的
   float f1 = 1.2f; // 向计算机表示这是浮点类型
   float f2 = 1; // 发生自动类型转换

3. a +=1和a=a +1的区别？
   a += b 等价于 a=(a.Type)(a+b); //返回的是a类型，强制转换
   a = a+b 等价于 a=a+b; //返回类型是a类型与b类型中的最高类型

五、关键字大全

Java 中有一些赋予特定的含义，有专门用途的字符串称为关键字（keyword）。全部是小写。（高亮的关键字表示很少用到）

保留字：没有定义用途，但保留备用。 如goto、const.

六、方法

概述：

方法用于封装一段特定的逻辑功能。方法的主要要素有：权限修饰符 方法名、参数列表和返回值。

格式：

权限修饰符 返回值类型声明 方法名称(参数列表) {

? 方法中封装的逻辑功能;

? return 返回值;

}

权限修饰符详解

在修饰成员变量/成员方法时，该成员的四种访问权限的含义如下：

• private：该成员可以被该类内部成员访问；
• default：该成员可以被该类内部成员访问，也可以被同一包下其他的类访问；
• protected：该成员可以被该类内部成员访问，也可以被同一包下其他的类访问，还可以被它的子类（不同包）访问；
• public：该成员可以被任意包下，任意类的成员进行访问。

注意 使用场景在同一个包下面，protected和default表现一致。不在同一个包下面，对于default，在任何场景均不能使用对象直接调用被修饰的属性和方法，而对于protected,只有子类可以访问父类的被修饰的属性或方法。

在修饰类时，该类只有两种访问权限，对应的访问权限的含义如下：

• defalut：该类可以被同一包下其他的类访问；
• public：该类可以被任意包下，任意的类所访问。

返回值详解

方法调用结束后可以返回一个数据，称之为返回值。

方法在声明时必须指定返回值的类型。

通过 return 语句返回，return 语句的作用在于结束方法且将数据返回。

如果方法没有返回值（即方法不需要返回数据），需将返回值类型声明为 void。

参数列表详解

方法的参数列表：在调用时传递给方法，需要被方法处理的数据。

在方法定义时，需要声明该方法所需要的参数变量。

在方法调用时，会将实际参数值传递给方法的参数变量。必须保证传递参数的类型和个数符合方法的声明。

七、运算符

算术运算符

++： 如果是变量前缀：先对此变量加 1，再执行其他的操作。

? 如果是变量后缀：先执行当前语句的其他操作，再对此变量加 1

–： 如果是变量前缀：先对此变量减 1，再执行其他的操作。

? 如果是变量后缀：先执行当前语句的其他操作，再对此变量减 1

逻辑运算符

逻辑运算符用于对 boolean 型结果的表达式进行运算，运算结果总是 boolean 型

&&只要一个条件为假则返回false，不会去判断所有条件

||只要一个条件为真则返回true，不会去判断所有条件

相比于&和|，使用&&和||能提高运行效率

**注意 **使用++ 和–的小技巧：a++ 和++a 都是将a 加1，但是a++ 返回值为a，而++a 返回值为a+1。如果只是希望增加a 的值，而不需要返回值，则推荐使用++a，其运行速度会略快一些。

八、转义字符

所有的ASCII码都可以用“\”加数字（一般是8进制数字）来表示。而C中定义了一些字母前加"\"来表示常见的那些不能显示的ASCII字符，如\0,\t,\n等，就称为转义字符，因为后面的字符，都不是它本来的ASCII字符意思了

在window中需要\n\r 才能实现换行

九、接收用户输入

调用Scanner类

import java.util.Scanner;
Scanner input = new Scanner(System.in)

方法一，输入指定类型变量的值

方法二，输入的类型统一为字符串

string str1 = input.next();
string str1 = input.nextLine();

next和nextLine的区别？

next 遇到空格或回车会结束，如果一开始就输入空格，会继续读取到有效字符为止，遇

到空格或回车才会结束

nextLine()方法字面上有扫描一整行的意思，它的结束符只能是Enter键，即nextLine()方

法返回的是Enter键之前没有被读取的所有字符，它是可以得到带空格的字符串的。

注意事项：

1. next和nextLine不能同时使用，上一个输入的回车结束键会被下一个输入吸收，如果需要使用，必须把next() 放后面，最好在程序中同一使用一种即可！
2. 但是若在input.nextInt()和input.nextDouble()后使用input.nextLine(),是可能出现问题的，会出现nextLine()识别上一个输入的回车，导致读取得的字符串值为""。所以若在input.nextInt()和input.nextDouble()后使用input.nextLine(),要先加一个input.nextLine()进行换行。

如何判断用户输入的类型？为维护代码的健壮性，当用户输入错误时程序不至于崩掉

import java.util.Scanner;

public class Demo {
	/**
	 * 接受用户输入，如果用户输入类型有误则给出提示
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		Scanner input = new Scanner(System.in);
		if (input.hasNextInt()) {
			int i = input.nextInt();
			System.out.println("您输入的数字是：" + i);
		} else {
			System.out.println("您的输入有误，请检查！");
		}
		input.close();
	}

}

十、分支结构

一、if 条件语句

if 条件结构是根据条件判断之后再做处理

if(条件语句){…}

if (条件语句){…}else{…}

if (条件语句){…}else if(条件语句){…}

if (条件语句){…}else if(条件语句){…}else{…}

二、switch 语句

switch(表达式){

case 取值 1: 语句块 1;break;

case 取值 n: 语句块 n;break;

default: 语句块 n+1;break;

}

switch 语句有关规则 表达式的返回值必须是下述几种类型之一：int, byte, char, short,String；

case 子句中的取值必须是常量，且所有 case 子句中的取值应是不同的；

default 子句是可选的；

break 语句用来在执行完一个 case 分支后使程序跳出 switch 语句块；如果 case 后面没有写 break 则直接（不管case条件满不满足）往下面执行，直到遇到break语句！ Case 后面的执行体可写{ }也可以不写{ }

if和switch的区别：if可以进行区间，非等值的比较，而switch适合等值比较，if用的比较多。

十一、循环结构

一、简介

循环语句功能 在循环条件满足的情况下，反复执行特定代码

循环语句分类

• for 循环
• while 循环
• do/while 循环

二、while 循环

符合条件，循环继续执行；否则，循环退出 特点：先判断，再执行

语法：

while(条件表达式){

? //语句块；

}

使用 while 循环的步骤

1、分析循环条件和循环操作

2、套用 while 语法写出代码

3、检查循环是否能够退出

三、do-while 循环

先执行一遍循环操作，符合条件，循环继续执行；否则，循环退出

特点：先执行，再判断

语法：

do {

? 循环操作

}while ( 条件表达式 );

while 循环和 do-while 循环的区别？

while:先判断条件，如果条件满足，再执行循环操作 do while:先执行一遍循环操作，然后再判读条件，如果条件满足，继续执行循环操作。

四、for 循环

语法：

for(初始化参数;判断条件 ;更新循环变量){

? 循环体;

}

break 和continue的区别？

break 是用于终止本轮所有次循环，即不执行本次循环中break后面的语句，直接跳出循环

continue 是用于终止本次循环，即本次循环中continue后面的代码不执行，进行下一次循环的入口判断

如何跳出多层循环？

答：给循环起个标识符，使用break 标识符;即可跳出多重循环

break只能跳出单层循环

例如

public class Demo {
	/**
	 * 跳出多层循环
	 * 
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		heihei: for (int i = 0; i < 10; i++) {
			for (int j = 0; j < 10; j++) {
				System.out.println("i=" + i + " j=" + j);
				if (i == 5 & j == 5) {
					break heihei;
				}
			}
		}
	}
}

十二、数组

数组是相同数据类型的多个数据的容器 。数组的长度在创建时就固定了！

创建一维数组的方式

1. 数据类型 [] 数组名称 = new 数据类型 [数组长度];

2. 数据类型 [] 数组名称 = { 数组内容 1, 数组内容 2, 数组内容 3… 数组内容 n};

3. 数据类型 [] 数组名;

   只创建了数组引用名， 并未在内存创建数组空间。

4. 数据类型 [] 数组名称 = new 数据类型[]{ 内容 1, 内容 2, 内容 3… 内容 n};

// 常用方式一：创建数组的同时，指定数组中的内容
int[] ages1 = {10, 11, 12, 13};
// 常用方式二：创建数组，指定数组的长度，不指定数组中的内容(默认内容，如int数组默认为0)
int[] ages2 = new int[10];
// 获取数组ages1的长度
int len = ages1.length
// 不常用方式1：不初始化，且初始化的方式唯一
int [] num;	// 只是申请了一个空指针，没有指向内存空间，而且这个指针变量没有默认值
num = new int[10];	// 不能使用num = {10, 11, 12, 13};
// 不常用方式2：指定数组中的内容
int[] ages = new int[]{10, 11, 12, 13};

动态扩容详解：无需真正增加原数组的容量，只用将原内容复制到新的大数组，然后让原数组名称重新等于大数组即可。由于原数组数据在堆中， 失去引用会被 GC 自动回收。

使用数组容易出现的问题：

1. 超出长度的下标操作，数组越界异常

2. 数组未赋值：空指针异常

   int [] num = null;
   System.out.println(num[1]);
   

创建二维数组

int[][] nums = new int[10][];// 行数必填，列数选填，如果填了列数则每行的列数一样
nums[0] = new int[]{1, 2, 3};

十三、权限修饰符速查

详细请见上面第六点

综合应用

1. 定义整型变量 a 、 b ，写出将 a 、 b 两个变量值进行互换的程序（要求不能使用第三个变量）

   方法一

   int a = 2, b = 1;
   a = a + b;
   b = a - b;
   a = a - b;
   

   方法二

   int a = 2, b = 1;
   a = a^b;
   b = a^b;
   a = a^b;
   

2. 冒泡排序

   public class Demo {
   	/**
   	 * 冒泡排序
   	 */
   	public static void main(String[] args) {
   		int[] nums = { 12, 43, 2, 7, 0, -1 };
   		System.out.println("排序前：");
   		for (int i = 0; i < nums.length; ++i) {
   			System.out.print(nums[i] + "\t");
   		}
   		int temp;
   		// 外层循环控制冒泡次数
   		for (int i = 0; i < nums.length - 1; ++i) {
   			// 内层循环控制比较次数
   			for (int j = 0; j < nums.length - i - 1; ++j) {
   				if (nums[j] > nums[j + 1]) {
   					temp = nums[j];
   					nums[j] = nums[j + 1];
   					nums[j + 1] = temp;
   				}
   			}
   		}
   		System.out.println();
   		System.out.println("排序后：");
   		for (int i = 0; i < nums.length; ++i) {
   			System.out.print(nums[i] + "\t");
   		}
   	}
   }
   

3. 二分查找

   public class Demo {
   	public static void main(String[] args) {
   		int[] nums = { -1, 0, 2, 7, 12, 43 };
   		int target = 12;
   		int minIndex = 0;
   		int maxIndex = nums.length - 1;
   		int midIndex = (minIndex + maxIndex) / 2;
   		while (true) {
   			System.out.println("循环了一次");
   			if (nums[midIndex] == target) {
   				break;
   			} else if (nums[midIndex] > target) {
   				maxIndex = midIndex - 1;
   			} else
   				minIndex = midIndex + 1;
   			if (minIndex > maxIndex) {
   				midIndex = -1;
   				break;
   			}
   			midIndex = (minIndex + maxIndex) / 2;
   		}
   		System.out.println("下标为" + midIndex);
   	}
   }