Java基础部分

本文主要是介绍Java基础部分，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

标识符

Java 中标识符是为方法、变量或其他用户定义项所定义的名称。标识符可以有一个或多个字符。在 Java 语言中，标识符的构成规则如下。

• 标识符由数字（0 ~ 9）和字母（A ~ Z 和 a ~ z）、美元符号（$）、下划线（_）以及 Unicode 字符集中符号大于 0xC0 的所有符号组合构成（各符号之间没有空格）。
• 标识符的第一个符号为字母、下划线和美元符号，后面可以是任何字母、数字、美元符号或下划线。
• 标识符是大小写敏感的。
• 标识符可以包含关键字、保留字，但不能与关键字、保留字重名。
• 标识符的长度没有限制
• 合法标识符举例：age、#salary、_value。
• 非法标识符举例：123age、-salaru、#abc。

关键字

关键字（或者保留字）是对编译器有特殊意义的固定单词，不能在程序中做其他目的使用。关键字具有专门的意义和用途，和自定义的标识符不同，不能当作一般的标识符来使用。

Java语言共定义了如下所示的关键字

• 用于数据类型的关键字有 boolean、byte、char、 double、 false、float、int、long、new、short、true、void、instanceof。
• 用于语句的关键字有break、case、 catch、 continue、 default 、do、 else、 for、 if、return、switch、try、 while、 finally、 throw、this、 super。
• 用于修饰的关键字有 abstract、final、native、private、 protected、public、static、synchronized、
  transient、 volatile。
• 用于方法、类、接口、包和异常的关键字有 class、 extends、 implements、interface、 package、import、throws。
• 还有些关键字,如cat、 future、 generic、innerr、 operator、 outer、rest、var等都是Java保留的没有意义的关键字。
• 另外，Java还有3个保留字:true、false、null。它们不是关键字，而是文字。包含Java定义的值。和关键字一样,它们也不可以作为标识符使用。

注释

• 单行注释：以双斜杠“//”标识，只能注释一行内容，用在注释信息内容少的地方。
• 多行注释：包含在 “ /* ” 和 “ */ ” 之间，能注释很多行的内容。
• 文档注释：包含在 “ /** ” 和 “ */ ” 之间，也能注释多行内容，一般用在类、方法和变量上面，用来描述其作用。文档注释只放在类、接口、成员变量、方法之前，因为 Javadoc 只处理这些地方的文档注释，而忽略其它地方的文档注释。

Javadoc 是 Sun 公司提供的一种工具，它可以从程序源代码中抽取类、方法、成员等注释，然后形成一个和源代码配套的 API 帮助文档。也就是说，只要在编写程序时以一套特定的标签注释，在程序编写完成后，通过 Javadoc 就形成了程序的 API 帮助文档。

常量与变量

常量是指在程序的整个运行过程中值保持不变的量。在这里要注意常量和常量值是不同的概念，常量值是常量的具体和直观的表现形式，常量是形式化的表现。通常在程序中既可以直接使用常量值，也可以使用常量。

常量值

• 整数型常量值
• 实数型常量值
• 布尔型常量值
• 字符型和字符串常量值

常量

Java 语言使用 final 关键字来定义一个常量，其语法如下所示：

final dataType variableName = value

其中，final 是定义常量的关键字，dataType 指明常量的数据类型，variableName 是变量的名称，value 是初始值。

• 静态常量：使用在 final 之前 public static 修饰。public static 修饰的常量作用域是全局的，不需要创建对象就可以访问它，在类外部访问形式为类.常量。这种常量在编程中使用很多。
• 成员常量：在方法之外定义，作用域类似于成员变量，但不能修改。
• 局部常量：在方法之内定义，作用域类似于局部变量，但不能修改。

变量

Java 语言是强类型（Strongly Typed）语言，强类型包含以下两方面的含义：

• 所有的变量必须先声明、后使用。
• 指定类型的变量只能接受类型与之匹配的值。

在 java 中用户可以通过指定数据类型和标识符来声明变量，其基本语法如下所示：

DataType identifier=value;

DataType：变量类型，如 int、string、 char 和 double 等。identifier：标识符，也叫变量名称。value：声明变量时的值。

Java变量的作用域：静态变量、全局变量和局部变量

局部变量是指在方法或者方法代码块中定义的变量，其作用域是其所在的代码块。可分为以下三种：

• 方法参数变量（形参）：在整个方法内有效。
• 方法局部变量（方法内定义）： 从定义这个变量开始到方法结束这一段时间内有效。
• 代码块局部变量（代码块内定义）：从定义这个变量开始到代码块结束这一段时间内有效。

基本数据类型

基本数据类型包括 boolean（布尔型）、float（单精度浮点型）、char（字符型）、byte（字节型）、short（短整型）、int（整型）、long（长整型）和 double （双精度浮点型）共 8 种。

提示：char 代表字符型，实际上字符型也是一种整数类型，相当于无符号整数类型。

引用数据类型

引用数据类型建立在基本数据类型的基础上，包括数组、字符串、类和接口。引用数据类型是由用户自定义，用来限制其他数据的类型。另外，Java 语言中不支持 C++ 中的指针类型、结构类型、联合类型和枚举类型。

引用类型还有一种特殊的 null 类型。所谓引用数据类型就是对一个对象的引用，对象包括实例和数组两种。实际上，引用类型变量就是一个指针，只是 Java 语言里不再使用指针这个说法。

空类型（null type）就是 null 值的类型，这种类型没有名称。因为 null 类型没有名称，所以不可能声明一个 null 类型的变量或者转换到 null 类型。

空引用（null）是 null 类型变量唯一的值。空引用（null）可以转换为任何引用类型。

在实际开发中，程序员可以忽略 null 类型，假定 null 只是引用类型的一个特殊直接量。

注意：空引用（null）只能被转换成引用类型，不能转换成基本类型，因此不要把一个 null 值赋给基本数据类型的变量

数据类型转换

如果以下 2 个条件都满足，那么将一种类型的数据赋给另外一种类型变量的时，将执行自动类型转换（automatic type conversion）。

• 两种数据类型彼此兼容
• 目标类型的取值范围大于源数据类型（低级类型数据转换成高级类型数据）

在运算过程中，由于不同的数据类型会转换成同一种数据类型，所以整型、浮点型以及字符型都可以参与混合运算。自动转换的规则是从低级类型数据转换成高级类型数据。转换规则如下：

• 数值型数据的转换：byte→short→int→long→float→double。
• 字符型转换为整型：char→int。

直接量的类型

int 类型的直接量

在程序中直接给出的整型数值，可分为二进制、十进制、八进制和十六进制 4 种，其中二进制需要以 0B 或 0b 开头，八进制需要以 0 开头，十六进制需要以 0x 或 0X 开头。例如 123、012（对应十进制的 10）、0x12（对应十进制的 18）等。

long 类型的直接量

在整型数值后添加 l 或 L 后就变成了 long 类型的直接量。例如 3L、0x12L（对应十进制的 18L）。

float 类型的直接量

在一个浮点数后添加 f 或 F 就变成了 float 类型的直接量，这个浮点数可以是标准小数形式，也可以是科学计数法形式。例如 5.34F、3.14E5f。

double 类型的直接量

直接给出一个标准小数形式或者科学计数法形式的浮点数就是 double 类型的直接量。例如 5.34、3.14E5。

boolean 类型的直接量

这个类型的直接量只有 true 和 false。

char 类型的直接量

char 类型的直接量有三种形式，分别是用单引号括起来的字符、转义字符和 Unicode 值表示的字符。例如‘a’，‘\n’和‘\u0061’。

String 类型的直接量

一个用双引号括起来的字符序列就是 String 类型的直接量。

null 类型的直接量

这个类型的直接量只有一个值，即 null。

运算符

算术运算符

一元运算符

二元运算符

赋值运算符

逻辑运算符

关系运算符

自增和自减运算符

位逻辑运算符

复合位赋值运算符

三目运算符

Java 提供了一个特别的三元运算符（也叫三目运算符），经常用于取代某个类型的 if-then-else 语句。

result = <expression> ? <statement1> : <statement3>;

其中，expression 是一个布尔表达式。当 expression 为真时，执行 statement1， 否则就执行 statement3。此三元运算符要求返回一个结果，因此要实现简单的二分支程序，即可使用该条件运算符。

运算符优先级

流程控制语句

Java 提供两种流程控制结构的语法，Java 提供了 if 和 switch 两种分支语句，并提供了 while、do while 和 for 三种循环语句。一般写循环语句时，分以下三步走：

1. 定义初始值
2. 设置判断条件
3. 初始值变化

除此之外，JDK5 还提供了一种新的循环：foreach 循环，能以更简单的方式来遍历集合、数组的元素。

Java 还提供了 break、continue 和 return 来控制程序的循环结构，作用如下：

• break：表示跳出当前层循环
• continue：表示跳出本次循环，进入下一次循环
• return：跳出当前方法的循环

foreach语句

foreach 循环语句是 Java 1.5 的新特征之一，在遍历数组、集合方面，foreach 为开发者提供了极大的方便。foreach 循环语句是 for 语句的特殊简化版本，主要用于执行遍历功能的循环。

foreach 循环语句的语法格式如下：

for(类型 变量名:集合) {
    语句块;
}

其中，“类型”为集合元素的类型，“变量名”表示集合中的每一个元素，“集合”是被遍历的集合对象或数组。

假设有一个数组，采用 for 语句遍历数组的方式如下：

// 声明并初始化数组
int[] numbers = { 43, 32, 53, 54, 75, 7, 10 };
System.out.println("----for----");
// for语句
for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
    System.out.println("Count is:" + numbers[i]);
}

那么采用 for-each 循环语句遍历数组的方式如下：

// 声明并初始化int数组
int[] numbers = { 43, 32, 53, 54, 75, 7, 10 };
System.out.println("----for each----");
// for-each语句
for (int item : numbers) {
    System.out.println("Count is:" + item);
}

用户交互类

java.util.Scanner 是 Java5 的新特征，我们可以通过 Scanner 类来获取用户的输入。

下面是创建 Scanner 对象的基本语法：

Scanner s = new Scanner(System.in);

接下来我们演示一个最简单的数据输入，并通过 Scanner 类的 next() 与 nextLine() 方法获取输入的字符串，在读取前我们一般需要 使用 hasNext 与 hasNextLine 判断是否还有输入的数据：

使用 next 方法：

import java.util.Scanner; 
 
public class ScannerDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        // 从键盘接收数据
 
        // next方式接收字符串
        System.out.println("next方式接收：");
        // 判断是否还有输入
        if (scan.hasNext()) {
            String str1 = scan.next();
            System.out.println("输入的数据为：" + str1);
        }
        scan.close();
    }
}

执行以上程序输出结果为：

runoob com
输入的数据为：runoob

使用 nextLine 方法：

import java.util.Scanner;
 
public class ScannerDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        // 从键盘接收数据
 
        // nextLine方式接收字符串
        System.out.println("nextLine方式接收：");
        // 判断是否还有输入
        if (scan.hasNextLine()) {
            String str2 = scan.nextLine();
            System.out.println("输入的数据为：" + str2);
        }
        scan.close();
    }
}

执行以上程序输出结果为：

runoob com
输入的数据为：runoob com

next() 与 nextLine() 区别

next():

• 1、一定要读取到有效字符后才可以结束输入。
• 2、对输入有效字符之前遇到的空白，next() 方法会自动将其去掉。
• 3、只有输入有效字符后才将其后面输入的空白作为分隔符或者结束符。
• next() 不能得到带有空格的字符串。

nextLine()：

• 1、以Enter为结束符,也就是说 nextLine()方法返回的是输入回车之前的所有字符。
• 2、可以获得空白。

使用 nextDouble 方法

以下实例我们可以输入多个数字，并求其总和与平均数，每输入一个数字用回车确认，通过输入非数字来结束输入并输出执行结果：

import java.util.Scanner;
 
class RunoobTest {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("请输入数字：");
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
 
        double sum = 0;
        int m = 0;
 
        while (scan.hasNextDouble()) {
            double x = scan.nextDouble();
            m = m + 1;
            sum = sum + x;
        }
 
        System.out.println(m + "个数的和为" + sum);
        System.out.println(m + "个数的平均值是" + (sum / m));
        scan.close();
    }
}

执行以上程序输出结果为（输入非数字来结束输入）：

请输入数字：
12
23
15
21.4
end
4个数的和为71.4
4个数的平均值是17.85

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