第一章 数据类型转换
Java程序中要求参与计算的数据，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。
1.1 自动转换
一个 int 类型变量和一个 byte 类型变量进行加法运算， 结果会是什么数据类型？
运算结果，变量的类型将是 int 类型，这就是出现了数据类型的自动类型转换现象。
- 自动转换(隐式)：
- 特点：代码不需要进行特殊处理，自动完成。
- 规则：将取值范围小的类型自动提升为取值范围大的类型。
/*
当数据类型不一样时，将会发生数据类型转换。
自动类型转换（隐式）
强制类型转换（显式）
*/
public class Demo01DataType {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(1024); // 这就是一个整数，默认就是int类型
System.out.println(3.14); // 这就是一个浮点数，默认就是double类型
// 左边是long类型，右边是默认的int类型，左右不一样
// 一个等号代表赋值，将右侧的int常量，交给左侧的long变量进行存储
// int --> long，符合了数据范围从小到大的要求
// 这一行代码发生了自动类型转换。
long num1 = 100;
System.out.println(num1); // 100
// 左边是double类型，右边是float类型，左右不一样
// float --> double，符合从小到大的规则
// 也发生了自动类型转换
double num2 = 2.5F;
System.out.println(num2); // 2.5
// 左边是float类型，右边是long类型，左右不一样
// long --> float，范围是float更大一些，符合从小到大的规则
// 也发生了自动类型转换
float num3 = 30L;
System.out.println(num3); // 30.0
}
}
转换原理
byte 类型内存占有1个字节，在和 int 类型运算时会提升为 int 类型， 自动补充3个字节，因此计算后的结果还是 int 类型。
同样道理，当一个 int 类型变量和一个 double 变量运算时，int 类型将会自动提升为 double 类型进行运算。
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
1.2 强制转换
将 1.5 赋值到 int 类型变量会发生什么？产生编译失败，肯定无法赋值。
int i = 1.5; // 错误
double 类型内存8个字节， int 类型内存4个字节。 1.5 是 double 类型，取值范围大于 int 。可以理解为 double 是8升的水壶， int 是4升的水壶，不能把大水壶中的水直接放进小水壶去。
想要赋值成功，只有通过强制类型转换，将 double 类型强制转换成 int 类型才能赋值。
- 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。
比较而言，自动转换是Java自动执行的，而强制转换需要我们自己手动执行。
转换格式：
数据类型 变量名 = （数据类型）被转数据值；
将 1.5 赋值到 int 类型，代码修改为：
// double类型数据强制转成int类型，直接去掉小数点。
int i = (int)1.5;
同样道理，当一个 short 类型与 1 相加，我们知道会类型提升，但是还想给结果赋值给short类型变量，就需要强制转换。
public static void main(String[] args) {
//short类型变量，内存中2个字节
short s = 1;
/*
出现编译失败
s和1做运算的时候，1是int类型，s会被提升为int类型
s+1后的结果是int类型，将结果在赋值会short类型时发生错误
short内存2个字节，int类型4个字节
必须将int强制转成short才能完成赋值
*/
s = s + 1；//编译失败
s = (short)(s+1);//编译成功
}
转换原理
强烈注意
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。
// 定义s为short范围内最大值
short s = 32767;
// 运算后，强制转换，砍掉2个字节后会出现不确定的结果
s = (short)(s + 10);
/*
强制类型转换
1. 特点：代码需要进行特殊的格式处理，不能自动完成。
2. 格式：范围小的类型 范围小的变量名 = (范围小的类型) 原本范围大的数据;
注意事项：
1. 强制类型转换一般不推荐使用，因为有可能发生精度损失、数据溢出。
2. byte/short/char这三种类型都可以发生数学运算，例如加法“+”.
3. byte/short/char这三种类型在运算的时候，都会被首先提升成为int类型，然后再计算。
4. boolean类型不能发生数据类型转换
*/
public class Demo02DataType {
public static void main(String[] args) {
// 左边是int类型，右边是long类型，不一样
// long --> int，不是从小到大
// 不能发生自动类型转换！
// 格式：范围小的类型 范围小的变量名 = (范围小的类型) 原本范围大的数据;
int num = (int) 100L;
System.out.println(num);
// long强制转换成为int类型
int num2 = (int) 6000000000L;
System.out.println(num2); // 1705032704
// double --> int，强制类型转换
int num3 = (int) 3.99;
System.out.println(num3); // 3，这并不是四舍五入，所有的小数位都会被舍弃掉
char zifu1 = 'A'; // 这是一个字符型变量，里面是大写字母A
System.out.println(zifu1 + 1); // 66，也就是大写字母A被当做65进行处理
// 计算机的底层会用一个数字（二进制）来代表字符A，就是65
// 一旦char类型进行了数学运算，那么字符就会按照一定的规则翻译成为一个数字
byte num4 = 40; // 注意！右侧的数值大小不能超过左侧的类型范围
byte num5 = 50;
// byte + byte --> int + int --> int
int result1 = num4 + num5;
System.out.println(result1); // 90
short num6 = 60;
// byte + short --> int + int --> int
// int强制转换为short：注意必须保证逻辑上真实大小没有超过short范围，否则会发生数据溢出
short result2 = (short) (num4 + num6);
System.out.println(result2); // 100
}
}
1.3 ASCII编码表
在计算机的内部都是二进制的0、1数据，如何让计算机可以直接识别人类文字的问题呢？就产生出了编码表的概念。
- 编码表：就是将人类的文字和一个十进制数进行对应起来组成一张表格。
/*
数字和字符的对照关系表（编码表）：
*/
public class Demo03DataTypeChar {
public static void main(String[] args) {
char zifu1 = '1';
System.out.println(zifu1 + 0); // 49
char zifu2 = 'A'; // 其实底层保存的是65数字
char zifu3 = 'c';
// 左侧是int类型，右边是char类型，
// char --> int，确实是从小到大
// 发生了自动类型转换
int num = zifu3;
System.out.println(num); // 99
char zifu4 = '中'; // 正确写法
System.out.println(zifu4 + 0); // 20013
}
}
- 将所有的英文字母，数字，符号都和十进制进行了对应，因此产生了世界上第一张编码表：
字符 '0' '9' 'A' 'Z' 'a' 'z'
数值 48 57 65 90 97 122
ASCII（ American Standard Code for Information Interchange 美国标准信息交换码）。
Unicode码表：万国码。也是数字和符号的对照关系，开头0-127和ASCII一样，从128开始包含有更多字符。
小贴士：
在char类型和int类型计算的过程中，char类型的字符先查询编码表，得到97，再和1求和，结果为98。char类型提升为了int类型。char类型内存2个字节，int类型内存4个字节。
第二章 运算符
2.1 算数运算符
算数运算符包括:
+ 加法运算，字符串连接运算
- 减法运算
* 乘法运算
/ 除法运算
% 取模运算，两个数字相除取余数
++、-- 自增自减运算
Java中，整数使用以上运算符，无论怎么计算，也不会得到小数。
public static void main(String[] args) {
int i = 1234;
System.out.println(i/1000*1000); //计算结果是1000
}
/*
运算符：进行特定操作的符号。例如：+
表达式：用运算符连起来的式子叫做表达式。例如：20 + 5。又例如：a + b
四则运算：
加：+
减：-
乘：*
除：/
取模（取余数）：%
首先计算得到表达式的结果，然后再打印输出这个结果。
复习一下小学一年级的除法公式：
被除数 / 除数 = 商 ... 余数
对于一个整数的表达式来说，除法用的是整除，整数除以整数，结果仍然是整数。只看商，不看余数。
只有对于整数的除法来说，取模运算符才有余数的意义。
注意事项：
1. 一旦运算当中有不同类型的数据，那么结果将会是数据类型范围大的那种。
*/
public class Demo04Operator {
public static void main(String[] args) {
// 两个常量之间可以进行数学运算
System.out.println(20 + 30);
// 两个变量之间也可以进行数学运算
int a = 20;
int b = 30;
System.out.println(a - b); // -10
// 变量和常量之间可以混合使用
System.out.println(a * 10); // 200
int x = 10;
int y = 3;
int result1 = x / y;
System.out.println(result1); // 3
int result2 = x % y;
System.out.println(result2); // 余数，模，1
// int + double --> double + double --> double
double result3 = x + 2.5;
System.out.println(result3); // 12.5
}
}
+ 运算符在字符串操作中, 表示连接、拼接的含义。 "a"+"b" 的结果是“ab”.
/*
四则运算当中的加号“+”有常见的三种用法：
1. 对于数值来说，那就是加法。
2. 对于字符char类型来说，在计算之前，char会被提升成为int，然后再计算。
char类型字符，和int类型数字，之间的对照关系表：ASCII、Unicode
3. 对于字符串String（首字母大写，并不是关键字）来说，加号代表字符串连接操作。
任何数据类型和字符串进行连接的时候，结果都会变成字符串
*/
public class Demo05Plus {
public static void main(String[] args) {
// 字符串类型的变量基本使用
// 数据类型 变量名称 = 数据值;
String str1 = "Hello";
System.out.println(str1); // Hello
System.out.println("Hello" + "World"); // HelloWorld
String str2 = "Java";
// String + int --> String
System.out.println(str2 + 20); // Java20
// 优先级问题
// String + int + int
// String + int
// String
System.out.println(str2 + 20 + 30); // Java2030
System.out.println(str2 + (20 + 30)); // Java50
}
}
++ 自增运算符，变量自己增长1
-- 自减运算符，变量自己减少1
/*
基本含义：让一个变量涨一个数字1，或者让一个变量降一个数字1
使用格式：写在变量名称之前，或者写在变量名称之后。例如：++num，也可以num++
使用方式：
1. 单独使用：不和其他任何操作混合，自己独立成为一个步骤。
2. 混合使用：和其他操作混合，例如与赋值混合，或者与打印操作混合，等。
使用区别：
1. 在单独使用的时候，前++和后++没有任何区别。也就是：++num;和num++;是完全一样的。
2. 在混合的时候，有【重大区别】
A. 如果是【前++】，那么变量【立刻马上+1】，然后拿着结果进行使用。 【先加后用】
B. 如果是【后++】，那么首先使用变量本来的数值，【然后再让变量+1】。 【先用后加】
注意事项：
只有变量才能使用自增、自减运算符。常量不可发生改变，所以不能用。
*/
public class Demo06Operator {
public static void main(String[] args) {
int num1 = 10;
System.out.println(num1); // 10
++num1; // 单独使用，前++
System.out.println(num1); // 11
num1++; // 单独使用，后++
System.out.println(num1); // 12
System.out.println("=================");
// 与打印操作混合的时候
int num2 = 20;
// 混合使用，先++，变量立刻马上变成21，然后打印结果21
System.out.println(++num2); // 21
System.out.println(num2); // 21
System.out.println("=================");
int num3 = 30;
// 混合使用，后++，首先使用变量本来的30，然后再让变量+1得到31
System.out.println(num3++); // 30
System.out.println(num3); // 31
System.out.println("=================");
int num4 = 40;
// 和赋值操作混合
int result1 = --num4; // 混合使用，前--，变量立刻马上-1变成39，然后将结果39交给result1变量
System.out.println(result1); // 39
System.out.println(num4); // 39
System.out.println("=================");
int num5 = 50;
// 混合使用，后--，首先把本来的数字50交给result2，然后我自己再-1变成49
int result2 = num5--;
System.out.println(result2); // 50
System.out.println(num5); // 49
System.out.println("=================");
int x = 10;
int y = 20;
// 11 + 20 = 31
int result3 = ++x + y--;
System.out.println(result3); // 31
System.out.println(x); // 11
System.out.println(y); // 19
// 30++; // 错误写法！常量不可以使用++或者--
}
}
2.2 赋值运算符
赋值运算符包括：
= += -= *= /= %=
等于号 加等于 减等于 乘等于 除等于 取模等
- 赋值运算符，就是将符号右边的值，赋给左边的变量
/*
赋值运算符分为：
基本赋值运算符：就是一个等号“=”，代表将右侧的数据交给左侧的变量。
int a = 30;
复合赋值运算符：
+= a += 3 相当于 a = a + 3
-= b -= 4 相当于 b = b - 4
*= c *= 5 相当于 c = c * 5
/= d /= 6 相当于 d = d / 6
%= e %= 7 相当于 e = e % 7
注意事项：
1. 只有变量才能使用赋值运算符，常量不能进行赋值。
2. 复合赋值运算符其中隐含了一个强制类型转换。
*/
public class Demo07Operator {
public static void main(String[] args) {
int a = 10;
// 按照公式进行翻译：a = a + 5
// a = 10 + 5;
// a = 15;
// a本来是10，现在重新赋值得到15
a += 5;
System.out.println(a); // 15
int x = 10;
// x = x % 3;
// x = 10 % 3;
// x = 1;
// x本来是10，现在重新赋值得到1
x %= 3;
System.out.println(x); // 1
// 50 = 30; // 常量不能进行赋值，不能写在赋值运算符的左边。错误写法！
byte num = 30;
// num = num + 5;
// num = byte + int
// num = int + int
// num = int
// num = (byte) int
num += 5;
System.out.println(num); // 35
}
}
2.3 比较运算符
比较运算符包括：
== 比较符号两边数据是否相等，相等结果是true。
< 比较符号左边的数据是否小于右边的数据，如果小于结果是true。
> 比较符号左边的数据是否大于右边的数据，如果大于结果是true。
<= 比较符号左边的数据是否小于或者等于右边的数据，如果小于结果是true。
>= 比较符号左边的数据是否大于或者等于右边的数据，如果小于结果是true。
!= 不等于符号 ，如果符号两边的数据不相等，结果是true。
- 比较运算符，是两个数据之间进行比较的运算，运算结果都是布尔值 true 或者 false。
/*
比较运算符：
大于： >
小于： <
大于等于： >=
小于等于： <=
相等： == 【两个等号连写才是相等，一个等号代表的是赋值】
不相等： !=
注意事项：
1. 比较运算符的结果一定是一个boolean值，成立就是true，不成立就是false
2. 如果进行多次判断，不能连着写。
数学当中的写法，例如：1 < x < 3
程序当中【不允许】这种写法。
*/
public class Demo08Operator {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(10 > 5); // true
int num1 = 10;
int num2 = 12;
System.out.println(num1 < num2); // true
System.out.println(num2 >= 100); // false
System.out.println(num2 <= 100); // true
System.out.println(num2 <= 12); // true
System.out.println("===============");
System.out.println(10 == 10); // true
System.out.println(20 != 25); // true
System.out.println(20 != 20); // false
int x = 2;
// System.out.println(1 < x < 3); // 错误写法！编译报错！不能连着写。
}
}
2.4 逻辑运算符
逻辑运算符包括：
&& 短路与
1. 两边都是true，结果是true
2. 一边是false，结果是false
|| 短路或
1. 两边都是false，结果是false
2. 一边是true，结果是true
！ 取反
1. ! true 结果是false
2. ! false结果是true
短路特点： 符号左边是true，右边不再运算
- 逻辑运算符，是用来连接两个布尔类型结果的运算符，运算结果都是布尔值 true 或者 false
/*
与（并且） && 全都是true，才是true；否则就是false
或（或者） || 至少一个是true，就是true；全都是false，才是false
非（取反） ! 本来是true，变成false；本来是false，变成true
与“&&”，或“||”，具有短路效果：如果根据左边已经可以判断得到最终结果，那么右边的代码将不再执行，从而节省一定的性能。
注意事项：
1. 逻辑运算符只能用于boolean值。
2. 与、或需要左右各自有一个boolean值，但是取反只要有唯一的一个boolean值即可。
3. 与、或两种运算符，如果有多个条件，可以连续写。
两个条件：条件A && 条件B
多个条件：条件A && 条件B && 条件C
TIPS：
对于1 < x < 3的情况，应该拆成两个部分，然后使用与运算符连接起来：
int x = 2;
1 < x && x < 3
*/
public class Demo09Logic {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(true && false); // false
// true && true --> true
System.out.println(3 < 4 && 10 > 5); // true
System.out.println("============");
System.out.println(true || false); // true
System.out.println(true || true); // true
System.out.println(false || false); // false
System.out.println("============");
System.out.println(true); // true
System.out.println(!true); // false
System.out.println("============");
int a = 10;
// false && ...
System.out.println(3 > 4 && ++a < 100); // false
System.out.println(a); // 10
System.out.println("============");
int b = 20;
// true || ...
System.out.println(3 < 4 || ++b < 100); // true
System.out.println(b); // 20
}
}
2.5 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
/*
一元运算符：只需要一个数据就可以进行操作的运算符。例如：取反!、自增++、自减--
二元运算符：需要两个数据才可以进行操作的运算符。例如：加法+、赋值=
三元运算符：需要三个数据才可以进行操作的运算符。
格式：
数据类型 变量名称 = 条件判断 ? 表达式A : 表达式B;
流程：
首先判断条件是否成立：
如果成立为true，那么将表达式A的值赋值给左侧的变量；
如果不成立为false，那么将表达式B的值赋值给左侧的变量；
二者选其一。
注意事项：
1. 必须同时保证表达式A和表达式B都符合左侧数据类型的要求。
2. 三元运算符的结果必须被使用。
*/
public class Demo10Operator {
public static void main(String[] args) {
int a = 10;
int b = 20;
// 数据类型 变量名称 = 条件判断 ? 表达式A : 表达式B;
// 判断a > b是否成立，如果成立将a的值赋值给max；如果不成立将b的值赋值给max。二者选其一
int max = a > b ? a : b; // 最大值的变量
System.out.println("最大值：" + max); // 20
// int result = 3 > 4 ? 2.5 : 10; // 错误写法！
System.out.println(a > b ? a : b); // 正确写法！这是一个特殊的地方，这地方不要求a或者b是满足同一数据类型的，a和b可以使自己的类型。
// a > b ? a : b; // 错误写法！
}
}
第三章 方法入门
3.1 概述
在学习运算符的时候，为每个运算符单独的创建一个新的类和main方法，会发现这样编写代码非常的繁琐，而且重复的代码过多。能否避免这些重复的代码呢，就需要使用方法来实现。
- 方法：就是将一个功能抽取出来，把代码单独定义在一个大括号内，形成一个单独的功能。当需要这个功能的时候，可以去调用。这样即实现了代码的复用性，也解决了代码冗余的现象。
3.2 方法的定义
定义格式：
修饰符 返回值类型 方法名（参数列表）｛
代码...
return;
｝
定义格式解释：
方法名：满足标识符的规范，用来调用方法。
return：方法结束。因为返回值类型是void，方法大括号内的return可以不写
public static void methodName()
System.out.println("这是一个方法");
}
3.3 方法的调用
方法在定义完毕后，方法不会自己运行，必须被调用才能执行，可以在主方法main中来调用我们自己定义好的方法。在主方法中，直接写要调用的方法名字就可以调用了。
public static void main(String[] args) {
//调用定义的方法method
method();
}
//定义方法，被main方法调用
public static void method() {
System.out.println("自己定义的方法，需要被main调用运行");
}
/*
定义一个方法的格式：
public static void 方法名称() {
方法体
}
方法名称的命名规则和变量一样，使用小驼峰。
方法体：也就是大括号当中可以包含任意条语句。
注意事项：
1. 方法定义的先后顺序无所谓。
2. 方法的定义不能产生嵌套包含关系。
3. 方法定义好了之后，不会执行的。如果要想执行，一定要进行方法的【调用】。
如何调用方法，格式：
方法名称();
*/
3.4 调用练习
public static void main(String[] args) {
//调用定义的方法operator
operator();
}
//定义方法，方法中定义三元运算符
public static void operator() {
int i = 0;
i = (1==2 ? 100:200);
System.out.println(i);
int j = 0;
j = (3<=4 ? 500:600);
System.out.println(j);
}
3.5 注意事项
方法定义注意事项：
方法必须定义在一类中方法外；
方法不能定义在另一个方法的里
第四章 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。
小贴士:
JShell工具，只适合片段代码的测试，开发更多内容，建议编写在方法中。
第五章 扩展知识点
5.1 +=符号的扩展
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.
5.2 常量和变量的运算
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。
5.3 关于 byte、short、char 的注意事项
/*
对于byte/short/char三种类型来说，如果右侧赋值的数值没有超过范围，
那么javac编译器将会自动隐含地为我们补上一个(byte)(short)(char)。
1. 如果没有超过左侧的范围，编译器补上强转。
2. 如果右侧超过了左侧范围，那么直接编译器报错。
*/
public class Demo12Notice {
public static void main(String[] args) {
// 右侧确实是一个int数字，但是没有超过左侧的范围，就是正确的。
// int --> byte，不是自动类型转换
byte num1 = /*(byte)*/ 30; // 右侧没有超过左侧的范围
System.out.println(num1); // 30
// byte num2 = 128; // 右侧超过了左侧的范围
// int --> char，没有超过范围
// 编译器将会自动补上一个隐含的(char)
char zifu = /*(char)*/ 65;
System.out.println(zifu); // A
}
}
/*
在给变量进行赋值的时候，如果右侧的表达式当中全都是常量，没有任何变量，
那么编译器javac将会直接将若干个常量表达式计算得到结果。
short result = 5 + 8; // 等号右边全都是常量，没有任何变量参与运算
编译之后，得到的.class字节码文件当中相当于【直接就是】：
short result = 13;
右侧的常量结果数值，没有超过左侧范围，所以正确。
这称为“编译器的常量优化”。
但是注意：一旦表达式当中有变量参与，那么就不能进行这种优化了。
*/
public class Demo13Notice {
public static void main(String[] args) {
short num1 = 10; // 正确写法，右侧没有超过左侧的范围，
short a = 5;
short b = 8;
// short + short --> int + int --> int
// short result = a + b; // 错误写法！左侧需要是int类型
// 右侧不用变量，而是采用常量，而且只有两个常量，没有别人
short result = 5 + 8;
System.out.println(result);
short result2 = 5 + a + 8; // 这样会报错
}
}