[Java知识库] 【Java】入门学习笔记

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[Java知识库]【Java】入门学习笔记

??写在前面
最近刚开始学习Java，有些东西和c的差别还是挺大的，还有些新知识，借此写篇博客记录总结过渡一下。

文章目录

1??初识Java

当创建了一个项目和源文件时，首先映入眼中就是一个类，因为在Java的世界中一切皆对象。

main方法

public class Test{
public static void main(String[] args){
	System.out.println("Hello,Java");
	}
}

如上的代码就是最简单的一个Java程序。

不同于c语言的是，c中的main方法一个项目只能有一个，而Java的main方法一个文件就能有一个。

Java程序的结构

通过上述代码，我们可以看到一个完整的Java程序的结构，Java程序的结构由如下三个部分组成：

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。
类：类中带有一个或多个方法。方法必须在类的内部声明。
方法：在方法的花括号中编写方法应该执行的语句。

总结：类存在于源文件里面；方法存在于类中；语句存在于方法中。

运行Java程序

Java是一门半编译型、半解释型语言。

先通过javac命令编译程序把源文件进行编译，编译后生成的.class文件（二进制文件）是由字节码组成的平台无关、面向JVM的文件。

最后启动java命令让虚拟机来运行.class文件，此时JVM会将字节码转换成平台能够
理解的形式来运行。

2??变量与类型

我们使用内存，就要合理划分空间使用，类型定义变量时就是在内存中分配空间，用该内存空间保存数据。

八大基本类型

整型(int)

定义变量格式：

//int 变量名 = 初始值
int num = 10;

注意事项：

默认值：0

注意观察默认值要在类中定义变量观察，不能再主方法不初始化就使用变量。

public class Test {
    static int x;
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(x);
    }
}

一个整型变量的大小为4字节。
4 个字节表示的数据范围是 -2^31 -> 2^31-1

System.out.println(Integer.MAX_VALUE); // int 的最大值:2147483647
System.out.println(Integer.MIN_VALUE); // int 的最小值:-2147483648

和c语言不同的是java中没有无符号整型

长整型(long)

定义变量格式：

//long 变量名 = 初始值;
long num = 10L; // 定义一个长整型变量, 初始值写作 10l 也可以(小写的 L)

注意事项：

默认值：0
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 比 10 l更好一些，因为大写的L比小写的l明显。
和c不同的是，long定义的变量的大小只有四个字节。在java中long类型占8个字节。
表示的数据范围 -2^63 -> 2^63-1

字节类型(byte)

定义变量格式：

//byte 变量名 = 初始值;
byte value = 0;

注意事项：

默认值：0
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)。
字节类型和字符类型互不相干。
在进行IO编程时使用，文件输入输出网络传输都是用byte类型。

短整型(short)

定义变量格式：

//short 变量名 = 初始值;
short value = 0;

注意事项：

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

双精度浮点型(double)

定义变量格式：

//double 变量名 = 初始值;
double num = 1.0;

注意事项：

默认值：0.0
c和Java 中的 double 都是 8 个字节，内存布局遵守 IEEE 754 标准(和C语言一样)。

double num = 1.1;
System.out.println(num * num)

// 执行结果
1.2100000000000002

此时有精度丢失，因为尝试使用有限的内存空间表示可能无限的小数,势必会存在一定的精度误差。
如果想要输出结果无精度丢失，需要使用BigDecimal类来解决。
解决代码：

import java.math.BigDecimal;

public class Test {
   public static void main(String[] args) {
       BigDecimal num = new BigDecimal("1.1");
       BigDecimal result = num.multiply(num);
       System.out.println(result);
   }
}
//输出结果：
1.21

单精度浮点型(float)

定义变量格式：

//float 变量名 = 初始值;
float num = 1.0f; // 写作 1.0F 也可以

注意事项：

默认值：0.0
float 类型在 Java 中占四个字节, 同样遵守 IEEE 754 标准. 由于表示的数据精度范围较小, 一般在工程上用到浮点数都优先考虑 double, 不太推荐使用 float。

字符类型(char)

定义变量格式：

//char 变量名 = 初始值;
char ch = 'A';

注意事项：

默认值：\u0000(空格符)
计算机中的字符本质上是一个整数.。在 C 语言中使用 ASCII 表示字符（大小为1字节）, 而 Java 中使用 Unicode 表示字符.。因此一个字符占用两个字节, 表示的字符种类更多, 包括中文等等。

例如可以仅用一个字符变量就可以保存一个汉字，在c中是不行的：

char ch = '呵';
System.out.println(ch);
//输出结果
呵

布尔类型(boolean)

定义变量格式：

//boolean 变量名 = 初始值;
boolean value = true;

注意事项：

boolean 类型的变量只有两种取值, true 表示真, false 表示假.
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。
而且在 if 和 while 的条件判断处，只能用布尔表达式，不能像c语言中用非 0 的整型或者指针进行判断。
这点和c语言很不一样，注意区别
boolean 类型有些 JVM 的实现是占 1 个字节, 有些是占 1 个比特位, 这个没有明确规定.

字符串类型

和上面的类型不同, String 不是基本类型, 而是引用类型.

定义变量格式：

//String 变量名 = "初始值"; 	
String name = "zhangsan";

如果不进行初始化的默认值为null

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.
转移字符示例：

// 创建一个字符串 My name is "张三" 
String name = "My name is \"张三\"";

常用的转义字符：

转移字符	解释
\n	换行
\t	水平制表符
’	单引号
"	双引号
\	反斜杠

字符串的 + 操作, 表示字符串拼接:

String a = "hello";
String b = "world"; 
String c = a + b; 
System.out.println(c); 
\\输出结果
hello world

还可以用字符串和整数进行拼接:

String str = "result = ";
int a = 10; 
int b = 20; 
String result = str + a + b;
System.out.println(result); 
System.out.println("a = " + a + ",b = " + b);

输出结果：

当+表达式中存在字符串的时候，都是执行字符串的拼接行为，将该类型转化为字符串类型。

总结：

3??变量的命名规则

硬性要求：

一个变量名只能包含数字, 字母, 下划线
数字不能开头.
变量名是大小写敏感的. 即 num 和 Num 是两个不同的变量.

注意: 虽然语法上也允许使用中文/美元符($)命名变量, 但是强烈不推荐这样做.

软性要求：

变量命名要具有描述性, 见名知意.
变量名不宜使用拼音(但是不绝对).
变量名的词性推荐使用名词.
变量命名推荐小驼峰命名法, 当一个变量名由多个单词构成的时候, 除了第一个单词之外, 其他单词首字母都大写.

例如：

int maxValue = 100; 
String studentName = "张三";

类-源文件命名：大驼峰

例如：ArrayTest

命名规则是从第一个单词就开始首字母大写。

包-项目命名

例如：java_11_19

命名规则是全小写，中间用下划线隔开。

4??常量

字面值常量

0b10   //二进制字面值常量，十进制的2
10     // int 字面值常量(十进制)
010    // int 字面值常量(八进制) 由数字 0 开头. 010 也就是十进制的 8
0x10   // int 字面值常量(十六进制) 由数字 0x 开头. 0x10 也就是十进制的 16
10L    // long 字面值常量. 也可以写作 10l (小写的L)
1.0    // double 字面值常量. 也可以写作 1.0d 或者 1.0D
1.5e2  // double 字面值常量. 科学计数法表示. 相当于 1.5 * 10^2
1.0f   // float 字面值常量, 也可以写作 1.0F
true   // boolen 字面值常量, 同样的还有 false
'a'    // char 字面值常量, 单引号中只能有一个字符
"abc"  // String 字面值常量, 双引号中可以有多个字符.

final 关键字修饰的常量

final int a = 10;
a = 20; // 编译出错. 提示 无法为最终变量a分配值

注意事项：

c语言中是用const修饰常量.
常量不能在程序运行过程中发生修改.

5??理解类型转换

这里有c语言基础的，想要了解更多的可以看看下面一篇文章，可以了解一下思想。
🌀深入理解隐式类型转换🌀

Java 作为一个强类型编程语言, 当不同类型之间的变量相互赋值的时候, 会有教严格的校验.

int 和 long/double相互赋值

int a = 10;
long b = 20;
a = b; // 编译出错, 提示可能会损失精度.
b = a; // 编译通过.

int a = 10;
double b = 1.0;
a = b; // 编译出错, 提示可能会损失精度.
b = a; // 编译通过.

long 表示的范围更大, 可以将 int 赋值给 long, 但是不能将 long 赋值给int.
double 表示的范围更大, 可以将int 赋值给 double, 但是不能将 double 赋值给 int.

结论: 不同数字类型的变量之间赋值, 表示范围更小的类型能隐式转换成范围较大的类型, 反之可能有精度损失，通过编译需要进行强制类型转换。

int 和 boolean 相互赋值

int a = 10;
boolean b = true;
b = a; // 编译出错, 提示不兼容的类型
a = b; // 编译出错, 提示不兼容的类型

结论:int和 boolean 是毫不相干的两种类型, 不能相互赋值.

int字面值常量给 byte 赋值

byte a = 100; // 编译通过
byte b = 256; // 编译报错, 提示 从int转换到byte可能会有损失

注意: byte 表示的数据范围是-128 -> +127，当将整型字面值赋给byte时，Java会自动进行一些检查校验，当改值在byte的保存范围之内，可以直接赋值，否则编译报错。

使用强制类型转换

int a = 0;
double b = 10.5;
a = (int)b;

int a = 10;
boolean b = false;
b = (boolean)a; // 编译出错, 提示不兼容的类型.

结论: 使用(强制类型)的方式可以将 double 类型强制转成 int. 但是

强制类型转换可能会导致精度丢失. 如刚才的例子中, 赋值之后, 10.5 就变成 10 了, 小数点后面的部分被忽略.
强制类型转换不是一定能成功, 互不相干的类型之间无法强转,例如int和boolean.

5??理解数值提升

int 和 long 混合运算

int a = 10;
long b = 20;
int c = a + b; // 编译出错, 提示将 long 转成 int 会丢失精度
long d = a + b; // 编译通过.

结论: 当int和long混合运算的时候,int会提升成long, 得到的结果仍然是 long 类型, 需要使用 long 类型的变量来接收结果. 如果非要用 int 来接收结果, 就需要使用强制类型转换.

byte 和 byte 的运算

byte a = 10;
byte b = 20;
byte c = a + b;
System.out.println(c);

// 编译报错
Test.java:5: 错误: 不兼容的类型: 从int转换到byte可能会有损失
              byte c = a + b;
                         ^

结论: byte 和 byte 都是相同类型, 但是出现编译报错. 原因是, 虽然 a 和 b 都是 byte, 但是计算 a + b 会先将 a 和 b 都提升成 int, 再进行计算, 得到的结果也是 int, 然后再赋给 c,但是c的类型还是byte ，所以就会出现上述错误.

这是由于计算机的 CPU 通常是按照 4 个字节为单位从内存中读写数据. 为了硬件上实现方便, 诸如 byte 和 short 这种低于4 个字节的类型, 会先提升成int, 再参与计算.

正确的写法:

byte a = 10;
byte b = 20;
byte c = (byte)(a + b);
System.out.println(c);

6??int 和 String 之间的相互转换

int 转成 String

int num = 10;
// 方法1
String str1 = num + "";
// 方法2
String str2 = String.valueOf(num);

String 转成 int

String str = "100";
int num = Integer.parseInt(str);

注意检查字符串中是否有除了数字之外的字符，如果有，在进行转换时会报错。
例如：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "1234a";
        int num = Integer.parseInt(str);
    }
}

报错如下：

7??运算符

这里只给出和c语言相较区别大一些地方，其他和c语言差不多。

1.% 操作再 Java 中也能针对 double 来计算，在c语言中只能对整数取余。
2. 由于 Java 是强类型语言, 因此对于类型检查较严格, 因此像 && 之类的运算操作数必须是 boolean.
3. c语言中右移（>>）分为逻辑右移和算术右移，需要根据进行右移操作的数的类型判断是那种类型的右移。
无符号数对应逻辑右移，左边无脑用 0 填充，右边丢弃。有符号数对应算术右移，左边用该数的符号位补齐。
而Java中对右移做了字面上的区分，补符号位的右移对应>>，无符号右移对应>>>。