Java基础语法

整理一些之前学习Java基础语法的部分知识点。

JRE和JDK

• JRE (Java Runtime Environment) ：是Java程序的运行时环境，包含 JVM 和运行时所需要的 核心类库 。
• JDK (Java Development Kit)：是Java程序开发工具包，包含 JRE 和开发人员使用的工具。

我们想要运行一个已有的Java程序，那么只需安装 JRE 即可。

我们想要开发一个全新的Java程序，那么必须安装 JDK 。

常量

常量：是指在Java程序中固定不变的数据。

分类

类型	含义	数据举例
整数常量	所有的整数	0，1，567，-9
小数常量	所有的小数	0.0， -0.1， 2.55
字符常量	单引号引起来,只能写一个字符,必须有内容	'a' ， ' '， '好'
字符串常量	双引号引起来,可以写多个字符,也可以不写	"A" ，"Hello" ，"你好" ，""
布尔常量	只有两个值（流程控制中讲解）	true ， false
空常量	只有一个值（引用数据类型中讲解）	null

变量

变量：常量是固定不变的数据，那么在程序中可以变化的量称为变量。

数据类型

数据类型分类

Java的数据类型分为两大类：

• 基本数据类型：包括 整数 、 浮点数 、 字符 、 布尔 。
• 引用数据类型：包括 类 、 数组 、 接口 。

基本数据类型

四类八种基本数据类型：

数据类型	关键字	内存占用	取值范围
字节型	byte	1个字节	-128~127
短整型	short	2个字节	-32768~32767
整型	int（默认）	4个字节	-2的31次方~2的31次方-1
长整型	long	8个字节	-2的63次方~2的63次方-1
单精度浮点数	float	4个字节	1.4013E-45~3.4028E+38
双精度浮点数	double（默认）	8个字节	4.9E-324~1.7977E+308
字符型	char	2个字节	0-65535
布尔类型	boolean	1个字节	true，false

Java中的默认类型：整数类型是 int 、浮点类型是 double 。

数据类型转换

Java程序中要求参与的计算的数据，必须要保证数据类型的一致性，如果数据类型不一致将发生类型的转换。

自动转换

自动转换：将 取值范围小的类型 自动提升为 取值范围大的类型 。

转换规则

范围小的类型向范围大的类型提升， byte、short、char 运算时直接提升为 int 。

byte、short、char‐‐>int‐‐>long‐‐>float‐‐>double

强制转换

强制类型转换：将 取值范围大的类型 强制转换成 取值范围小的类型 。

• 浮点转成整数，直接取消小数点，可能造成数据损失精度。
• int 强制转成 short 砍掉2个字节，可能造成数据丢失。

三元运算符

• 三元运算符格式：

    数据类型 变量名 = 布尔类型表达式？结果1：结果2
  

• 三元运算符计算方式：
  • 布尔类型表达式结果是true，三元运算符整体结果为结果1，赋值给变量。
  • 布尔类型表达式结果是false，三元运算符整体结果为结果2，赋值给变量。

JShell脚本工具

JShell脚本工具是JDK9的新特性

什么时候会用到 JShell 工具呢，当我们编写的代码非常少的时候，而又不愿意编写类，main方法，也不愿意去编译和运 行，这个时候可以使用JShell工具。

启动JShell工具，在DOS命令行直接输入JShell命令。

接下来可以编写Java代码，无需写类和方法，直接写方法中的代码即可，同时无需编译和运行，直接回车即可

+=符号的扩展

下面的程序有问题吗？

public static void main(String[] args){   
	short s = 1;   
	s+=1;   
	System.out.println(s); 
}

分析： s += 1 逻辑上看作是 s = s + 1 计算结果被提升为int类型，再向short类型赋值时发生错误，因为不能将取值范围 大的类型赋值到取值范围小的类型。但是， s=s+1进行两次运算 ， += 是一个运算符，只运算一次，并带有强制转换的特点， 也就是说 s += 1 就是 s = (short)(s + 1) ，因此程序没有问题编译通过，运行结果是2.

常量和变量的运算

下面的程序有问题吗？

public static void main(String[] args{   
	byte b1=1;   
	byte b2=2;   
	byte b3=1 + 2;   
	byte b4=b1 + b2;   
	System.out.println(b3);   
	System.out.println(b4); 
}

分析： b3 = 1 + 2 ， 1 和 2 是常量，为固定不变的数据，在编译的时候（编译器javac），已经确定了 1+2 的结果并没 有超过byte类型的取值范围，可以赋值给变量 b3 ，因此 b3 = 1 + 2 是正确的。

反之， b4 = b2 + b3 ， b2 和 b3 是变量，变量的值是可能变化的，在编译的时候，编译器javac不确定b2+b3的结果是什 么，因此会将结果以int类型进行处理，所以int类型不能赋值给byte类型，因此编译失败。

方法重载

方法重载：指在同一个类中，允许存在一个以上的同名方法，只要它们的参数列表不同即可，与修饰符和返 回值类型无关。

• 参数列表：个数不同，数据类型不同，顺序不同。

• 重载方法调用：JVM通过方法的参数列表，调用不同的方法。

数组

数组概念： 数组就是存储数据长度固定的容器，保证多个数据的数据类型要一致。

数组的定义

方式一

• 格式：

     数组存储的数据类型[] 数组名字 = new 数组存储的数据类型[长度];
  

• 举例：

    int[] arr = new int[3];
  

方式二

• 格式：

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

• 举例：

    int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};
  

方式三

• 格式：

    数据类型[] 数组名 = {元素1,元素2,元素3...};
  

• 举例：

    int[] arr = {1,2,3,4,5};
  

Java虚拟机的内存划分

为了提高运算效率，就对空间进行了不同区域的划分，因为每一片区域都有特定的处理数据方式和内存管理方式。

一个数组内存图

public static void main(String[] args) {    
	int[] arr = new int[3];       
	System.out.println(arr);//[I@5f150435    
}  

以上方法执行，输出的结果是[I@5f150435，是数组在内存中的地址。new出来的内容，都是在堆 内存中存储的，而方法中的变量arr保存的是数组的地址。

输出arr[0]，就会输出arr保存的内存地址中数组中0索引上的元素

数组反转

• 实现思想： 数组最远端的元素互换位置。

  • 实现反转，就需要将数组最远端元素位置交换

  • 定义两个变量，保存数组的最小索引和最大索引

  • 两个索引上的元素交换位置

  • 最小索引++，最大索引--，再次交换位置

  • 最小索引超过了最大索引，数组反转操作结束

      public static void main(String[] args) {
      	int[] arr = {1,2,3,4,5};
      	for(int min = 0, max = arr.length - 1; min <= max; min++, max--){
      		int temp = arr[min];
      		arr[min] = arr[max];
      		arr[max] = temp;
      	}
      	for(int i = 0; i < arr.length; i++){
      	System.out.println(arr[i]);
      }
      }
    

面向对象思想

概述：

Java语言是一种面向对象的程序设计语言，而面向对象思想是一种程序设计思想，我们在面向对象思想的指引下， 使用Java语言去设计、开发计算机程序。 这里的对象泛指现实中一切事物，每种事物都具备自己的属性和行为。面 向对象思想就是在计算机程序设计过程中，参照现实中事物，将事物的属性特征、行为特征抽象出来，描述成计算 机事件的设计思想。 它区别于面向过程思想，强调的是通过调用对象的行为来实现功能，而不是自己一步一步的去 操作实现。

特点：

面向对象思想是一种更符合我们思考习惯的思想，它可以将复杂的事情简单化，并将我们从执行者变成了指挥者。 面向对象的语言中，包含了三大基本特征，即封装、继承和多态。

类和对象

什么是类

• 类：是一组相关属性和行为的集合。可以看成是一类事物的模板，使用事物的属性特征和行为特征来描述该 类事物。
• 属性：就是该事物的状态信息。
• 行为：就是该事物能够做什么。

什么是对象

• 对象：是一类事物的具体体现。对象是类的一个实例，必然具备该类事物的属性和行为。

类和对象的关系

• 类是对一类事物的描述，是抽象的。
• 对象是一类事物的实例，是具体的。
• 类是对象的模板，对象是类的实体。

类的定义格式

public class ClassName{
	//成员变量
	//成员方法	
}

• 定义类：就是定义类的成员，包括成员变量和成员方法。
• 成员变量：和以前定义变量几乎是一样的。只不过位置发生了改变。在类中，方法外。
• 成员方法：和以前定义方法几乎是一样的。只不过把static去掉。

对象的使用格式

创建对象：

类名 对象名 = new 类名();

使用对象访问类中给的成：

对象名.成员变量;
对象名.成员方法();

成员变量和局部变量的区别

变量根据定义位置的不同，给变量起了不同的名字。如下图所示：

• 在类中的位置不同
  • 成员变量：类中，方法外
  • 局部变量：方法中或者方法声明上(形式参数)
• 作用范围不一样
  • 成员变量：类中
  • 局部变量：方法中
• 初始化值的不同
  • 成员变量：有默认值
  • 局部变量：没有默认值。必须先定义，赋值，最后使用
• 在内存中的位置不同
  • 成员变量：堆内存
  • 局部变量：栈内存
• 生命周期不同
  • 成员变量：随着对象的创建而存在，随着对象的消失而消失
  • 局部变量：随着方法的调用而存在，随着方法的调用完毕而消失

封装

概述

面向对象编程语言是对客观世界的模拟，客观世界里成员变量都是隐藏在对象内部的，外界无法直接操作和修改。 封装可以被认为是一个保护屏障，防止该类的代码和数据被其他类随意访问。要访问该类的数据，必须通过指定的 方式。适当的封装可以让代码更容易理解与维护，也加强了代码的安全性。

原则

将属性隐藏起来，若需要访问某个属性，提供公共方法对其访问。

封装的步骤

1. 使用private关键字来修饰成员变量。
2. 对需要访问的成员变量，提供对应的一对 getXxx 方法 、 setXxx 方法。

private的含义

1. private是一个权限修饰符，代表最小权限。
2. 可以修饰成员变量和成员方法。
3. 被private修饰后的成员变量和成员方法，只在本类中才能访问。

this关键字

this代表所在类的当前对象的引用（地址值），即对象自己的引用。

方法被哪个对象调用，方法中给的this就代表那个对象。即谁在调用，this就代表谁。

小贴士：方法中只有一个变量名时，默认也是使用 this 修饰，可以省略不写。

构造方法

当一个对象被创建时候，构造方法用来初始化该对象，给对象的成员变量赋初始值。

小贴士：无论你与否自定义构造方法，所有的类都有构造方法，因为Java自动提供了一个无参数构造方法， 一旦自己定义了构造方法，Java自动提供的默认无参数构造方法就会失效。

构造方法的定义格式

修饰符 构造方法名(参数列表){
	 // 方法体      
}

注意事项：

1. 如果你不提供构造方法，系统会给出无参数构造方法。
2. 如果你提供了构造方法，系统将不再提供无参数构造方法。
3. 构造方法是可以重载的，既可以定义参数，也可以不定义参数。

标准代码--JavaBean

JavaBean 是 Java语言编写类的一种标准规范。符合 JavaBean 的类，要求类必须是具体的和公共的，并且具有无 参数的构造方法，提供用来操作成员变量的 set 和 get 方法。