从零开始学Java - Day02
2021/11/8 20:12:31
本文主要是介绍从零开始学Java - Day02，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！
今天，我们学习Java的一些基础知识，循序渐进，让我们慢慢的发现Java的魅力！
目录
一、Java须知的命名规则和规范
1.1 标识符
1.2 命名规范
二、关键字和保留字
三、八大基本数据类型
3.1、byte
3.2、short
3.3、int
3.4、long
3.5、float/double
3.6、boolean
3.7、char
一、Java须知的命名规则和规范
1.1 标识符
标识符，通俗意义上讲，就是我们程序员自己定义的名称，例如类名，方法名，变量名等等。也可以这样理解，只要需要我们自己起名字的，就是标识符。
当然，名字也不能随便取，Java定义了合法标识符的规则：
1）由26个英文字母大小写，0-9，_或者$组成
2）数字不可以开头
3）不可以使用关键字和保留字，但是可以包含关键字和保留字
4）Java中严格区分大小写，长度没有限制
5）标识符不能包含空格
1.2 命名规范
我们除了要遵守标识符的规则，还要知道Java中命名的规范，规范的意义就是你不按照这个方式来命名，程序也不会报错，可是会显得很不正规，标准。命名规范就是我们程序员都会默认遵守的一些Java命名“规则”，是一种共识。
1）包名
在多个单词组合时，所有字母全部都小写。
例如：testhelloworld
2）类名、接口名
在多个单词组合时，所有字母的首字母大写。
例如：TestHelloWorld （又名：大驼峰命名法）
3）变量名、方法名
在多个单词组合时，第一个单词全小写，从第二个单词开始，后续单词全部首字母大写。
例如：testHelloWorld （又名：小驼峰命名法）
4）常量名
在多个单词组合时，所以字母都大写，每个单词之间使用 _（下划线）来进行连接。
例如：TEST_HELLO_WORLD
注意：起名字时，我们为了提高阅读性，尽量起的名字做到“见名知意”。
二、关键字和保留字
通过上面的学习，我们知道标识符是不能直接使用关键字和保留字来进行命名的，可是关键字和保留字都有哪些呢？让我们继续往下看。
关键字：就是在Java中具有特殊意义的字符，有表示数据类型、权限修饰等等
保留字：可以理解为目前还没有被使用，但是随着版本的更新，有可能会被使用的预备关键字
以上就是目前Java中的所有关键字和保留字了，总共53个。其中goto、const为保留字，其余都是关键字。在之后的学习中，就让我们来一个一个的攻克这些关键字吧！
三、八大基本数据类型
从上图可以看出，基本的数据类型分成了三大类：数值型、字符型、布尔型。数值型又细分成了两类：整数型和浮点型。
在这里我们引入一个概念：bit（binary digit）。bit是表示数据的最小单位。只有两种表现形式：0,1，可也理解为每一个二进制数字就是1bit。
一个字节(byte)为8个比特，一个英文字母通常占用一个字节，一个汉字通常占用两个字节。普通计算机系统能读取和定位到最小信息单位是字节(byte)。
1 Byte（B）= 8 bit
1 Kilo Byte（KB）= 1024 B
1 Mega Byte（MB）= 1024 KB
1 Giga Byte（GB）= 1024 MB
1 Trillion Byte（TB）=1024 GB
关于基本数据类型，这里先放个表格，以供参考，下面为大家一一解释。
3.1、byte
byte 数据类型是8位、有符号的，以二进制补码表示的整数。byte 类型用在大型数组中节约空间，主要代替整数，因为 byte 变量占用的空间只有 int 类型的四分之一。我们可以先看一段代码：
public class ByteTest {
static byte b; //声明byte类型的变量b
public static void main(String[] args) {
System.out.println("byte的大小：" + Byte.SIZE);
System.out.println("byte的的默认值：" + b);
System.out.println("byte的取值范围：[" + Byte.MIN_VALUE + "," + Byte.MAX_VALUE + "]");
}
}
运行结果如下：
根据运行结果，我们可以得到三个结论：
1）1 byte 在Java中的大小为 8 bit;
2) byte 在Java中的默认值为 0；
3）byte在Java中 最大值为127，最小值为-128；
//定义byte数据类型
byte x = 100;
byte y = -50;
那我们再深入思考一下，为什么byte的取值范围会是[-128,127]，而不是[-128,128]呢？
首先，我们先了解一个运算规则：
正数的最高位都是0，正数的值就是二进制表示的值。
负数的最高位都是1，负数的值是取反后加1然后加个负号得到的值
我们简单的举个栗子理解一下：
比如：0000 0001，这个二进制数字，最高位是0为正数，表示的是十进制中的1.
再比如1000 0001，最高位是1为负数，取反后得到0111 1110，再加上1得到0111 1111，换算成10进制值前面再加上负号，就得到了-127.
回到byte，我们已经知道了byte是8位的二进制数，可以推断出byte的最大正整数就是0111 1111，也就是127.那么byte的最小负整数呢？
根据计算规则，我们可以推断出最小的负整数是1000 0000，进行取反就是0111 1111，再加1可以得出1000 0000，然后换算成十进制后加上负号，可以得出是-128
我们现在已经知道了byte的最大正整数是127，那么如果我们将127再加1，结果会怎么样呢？
public class ByteTest {
public static void main(String[] args) {
byte b = 127;
b += 1;
System.out.println("b = " + b);
}
}
让我们看一下运行结果：
我们发现，当byte b = 127 + 1;时，结果居然是-128，这是为什么？
这里我们需要先了解一些概念。对于一个数，计算机要使用一定的编码方式进行存储，而这个存储具体数字的编码方式有三种：原码、反码、补码。
原码：原码就是二进制数的符号位加上真值的绝对值，二进制数的第一位表示符号，其余位表示值。
如：[+1]原 = 0000 0001； [-1]原 = 1000 0001；
反码：反码分为两种：正数的反码还是它本身，而负数的反码是在其基础上，符号位不变，其余位置全部取反。
如： [+1]原 = 0000 0001 ；[+1]反 = 0000 0001；
[-1]原 = 1000 0001 ；[-1]反 = 1111 1110；
补码：补码分为两种：正数的补码还是它本身。负数的补码是在其反码的基础上，再加1。
如：[+1]原 = 0000 0001 ；[+1]反 = 0000 0001 ；[+1]补 = 0000 0001；
[-1]原 = 1000 0001 ；[-1]反 = 1111 1110 ；[-1]补 = 1111 1111；
注意：想要求一个补码的原码，就是对这个补码再次补码。
为什么要使用反码和补码呢？
因为让计算机去辨别符号位，其电路设计将会变得非常复杂，为了简化运算，人们想到了一种让符号位也参与运算的运算方式，我们都知道，减去一个数等于加上这个数的负数， 所以机器可以只有加法而没有减法, 这样计算机运算的设计就更简单了。
例如：
1 + （-1） = [0000 0001] 原+ [1000 0001]原 = [1000 0010]原 = -2
这样结果是错误的，所以引入了反码的概念，加入反码后我们再看：
1 + （-1） = [0000 0001] 原+ [1000 0001]原 = [0000 0001] 反+ [1111 1110]反 = [1111 11111] 反 = [1000 0000]原 = -0.
这里我们可以看到，运算结果是对了，可是多了+0，-0两个数字，是没有意义的。于是，又引入了补码的概念。
1 + （-1） = [0000 0001] 原+ [1000 0001]原 = [0000 0001] 反+ [1111 1110]反 = [0000 0001]补 +[1111 1111]补 = [0000 0000]补 = 0；
这样，之前的问题就都不存在了。
int类型的128原码为0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0000，在 byte += 1；的时候，发生了强制类型转换，因为byte只有8为二进制数，所以这里就截取了128原码的后8位，即1000 0000，转换成10进制后就得到了-128.
为了加深映像，我们可以再看一段代码：
public class ByteTest {
public static void main(String[] args) {
byte b = -128;
b += -1;
System.out.println("b = " + b);
}
}
运行结果如下：
经过上面的学习，相信这里我们已经不难理解了。
int类型的-129原码为1000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0001;
补码为1111 1111 1111 1111 1111 1111 0111 1111;
强制转换为byte类型，只取后8位为：0111 1111；转换为10进制就为127了。
大家可以去做更多的尝试，这里就不再演示了。
3.2、short
short 数据类型是 16 位、有符号的以二进制补码表示的整数.short 数据类型也可以像 byte 那样节省空间。一个short变量是int型变量所占空间的二分之一。
还是先看一下代码：
public class ShortTest {
static short s;
public static void main(String[] args) {
System.out.println("short的大小：" + Short.SIZE);
System.out.println("short的的默认值：" + s);
System.out.println("short的取值范围：[" + Short.MIN_VALUE + "," + Short.MAX_VALUE + "]");
}
}
运行结果如下：
根据运行结果，我们可以得到三个结论：
1）1 short 在Java中的大小为 16 bit;
2) short 在Java中的默认值为 0；
3）short 在Java中 最大值为32767，最小值为-32768；
//定义short数据类型
short s = 1000;
short r = -20000;
3.3、int
int 数据类型是32位、有符号的以二进制补码表示的整数。一般地整型变量默认为 int 类型。看以下代码：
public class IntTest {
static int i;
public static void main(String[] args) {
System.out.println("int的大小：" + Integer.SIZE);
System.out.println("int的的默认值：" + i);
System.out.println("int的取值范围：[" + Integer.MIN_VALUE + "," + Integer.MAX_VALUE + "]");
}
}
运行结果如下：
根据运行结果，我们可以得到三个结论：
1）1 int 在Java中的大小为 32 bit，占用4个字节;
2) int 在Java中的默认值为 0；
3）int 在Java中 最大值为2147483647，最小值为-2147483648；
//定义int数据类型
int a = 100000;
int b = -200000;
首先我们先来明确一下Java虚拟机在对int型数据进行处理时默认的两条规则：
1. 当程序出现“整型常量”的时候，默认都是以int型存储的
2.如果算术表达式中出现的所有的数字都是int型的，默认运算结果也是int类型
注意：
需要注意一点：在程序编辑过程中，编译器只对直接出现的int常量进行超范围检查，
但是对于在编译中算数运算、表达式产生的int型值则不会进行范围检查；
为了方便我们理解，简单举个栗子：
当我们将long类型数据赋值为9999999999时，并没有超出long类型数据的取值范围，但是编译器还是会报错。
这是因为当程序中出现“整型常量”的时候，默认都是以int类型存储的。而”9999999999“ 就是直接出现的”整型常量“，所以编译器会把他当作int型看待。即使它被赋值给了long类型。
我们知道，编译器会对”直接出现“的int常量进行数据超范围的检查，所以这里编译器将直接出现的整形常量“9999999999”看待int类型，并且进行数据超范围的检查，而经过检查这个数字已经超过了int类型所表示的范围，所以就会报错。
这种情况的解决方法也很简单，只需在赋值的“整数常量”后面加上“L”即可
这是编译器能帮助我们识别的情况，我们还需要注意一些编译器无法帮我们识别的时候：
/**
* 计算一天时间有多少微秒
* (1小时=60分钟)
* (1分钟=60秒)
* (1秒=1,000毫秒)
* (1毫秒=1,000微秒)
*/
public class MicrosecondTest {
public static void main(String[] args) {
//计算出一天的微秒数，考虑到结果超出了int类型的取值范围，使用long类型接收
long microsecond = 24 * 60 * 60 * 1000 * 1000; //正确结果：86,4000,000,000
System.out.println("microsecond = " + microsecond);
}
}
运行结果如下：
在上面的算式中，所有计算的整数常量都是int类型，所以每一步的运算结果都会被保存在一个int型的临时变量中，由因为计算出来的整数结果不是“直接出现的整数常量”，所以并不会对其进行范围检查。
随着计算的进行，结果超过了int的取值范围，但是在没有进行范围检查的情况下，编译器还是将结果保留在了int类型的临时变量中，造成了一种“溢出”现像，和之前byte类型中说的情况一样，int类型取值时会将超出取值范围的高位部分舍弃，保留取值范围内的数字，最后得到了一个错误的结果。
想要解决这种情况，只需在计算结果超出int取值范围之前，将其转换成long类型即可。
/**
* 计算一天时间有多少微秒
* (1小时=60分钟)
* (1分钟=60秒)
* (1秒=1,000毫秒)
* (1毫秒=1,000微秒)
*/
public class MicrosecondTest {
public static void main(String[] args) {
//计算出一天的微秒数，考虑到结果超出了int类型的取值范围，使用long类型接收
long microsecond = 24L * 60 * 60 * 1000 * 1000; //正确结果：86,4000,000,000
System.out.println("microsecond = " + microsecond);
}
}
运行结果如下：
除此之外，还有一种情况：
public class IntTest {
public static void main(String[] args) {
//定义一个int类型中的最大值
int a = 2147483647;
try {
//进行循环，根据代码，好像这个代码只能循环10次
for (int i = a - 9; i <= a; i++) {
//将i的值打印出来
System.out.println(i);
Thread.sleep(1000);//每循环一次等1秒钟
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
运行结果如下：
从这个结果中，我们可以看出，看上去只能执行10次循环，可当 i 的值等于int类型的最大数时，再进行 i++运算，其结果就会变成 i = -2147483648。最终，形成一次死循环。
3.4、long
long 数据类型是 64 位、有符号的以二进制补码表示的整数。这种类型主要使用在需要比较大整数的系统上。看以下代码：
public class LongTest {
static long l;
public static void main(String[] args) {
System.out.println("long的大小：" + Long.SIZE);
System.out.println("long的：默认值" + l);
System.out.println("long的取值范围：[" + Long.MIN_VALUE + "," + Long.MAX_VALUE + "]");
}
}
运行结果如下：
根据运行结果，我们可以得到三个结论：
1）long 在Java中的大小为 64 bit，占用8个字节;
2) long 在Java中的默认值为 0；
3）long 在Java中 最大值为9223372036854775807，最小值为-9223372036854775808；
//定义long数据类型
long a = 100000L;
long b = -200000L;
这里我们需要注意：
当我们对long类型数据赋值时，被赋值的数值不超过int类型的取值范围时，是可以不用在数值后面添加L的，如：long num = 100; //num long类型，100 int类型 long num2 = 100L; //num2 long类型，100L long类型这两种定义方式都是可以的，因为在Java中，long > int > short > byte, 而小的数据类型转换成大的数据类型，是会自动转换的，不过为了更好地区分int类型和long类型，我们最好在给long类型的赋值的时候，后面都加上一个L。
注意：
"L"理论上不分大小写，但是若写成"l"容易与数字"1"混淆，不容易分辩。所以最好大写。
3.5、float/double
float和double，都是浮点型数据类型。
float 数据类型是单精度、32位、符合IEEE 754标准的浮点数；float 在储存大型浮点数组的时候可节省内存空间；
double 数据类型是双精度、64 位、符合 IEEE 754 标准的浮点数；浮点数的默认类型为 double 类型；
/**
* float和double的测试类
*/
public class FloatAndDoubleTest {
static float f;
static double d;
public static void main(String[] args) {
//float
System.out.println("float的大小：" + Float.SIZE);
System.out.println("float的默认值：" + f);
System.out.println("float的取值范围：[" + Float.MIN_VALUE + "," + Float.MAX_VALUE + "]");
System.out.println("=====================================================");
//double
System.out.println("double的大小：" + Double.SIZE);
System.out.println("double的默认值：" + d);
System.out.println("double的取值范围：[" + Double.MIN_VALUE + "," + Double.MAX_VALUE + "]");
}
}
运行结果如下：
单精度的小数位在计算机中只有23位（二进制），换算到十进制只能百分百保证6位十进制数字的精确度。不能百分百保证7位的精度运算。同理，双精度，小数位是52位（二进制），换算为十进制则只能百分百能保证15位。
注意：声明并初始化float是，格式为：float f = 1.0f; 而使用double时，可以有两种写法：（1）double d1 = 10.2d; （2）double d2 = 10.2; 因为浮点数在默认情况下，都是double类型。
3.6、boolean
boolean数据类型表示一位的信息，只有两个取值：true 和 false，这种类型只作为一种标志来记录 true/false 情况,true表示条件成立，false表示添加不成立。
默认的值为false，其在储存时大小只有1位，由于计算机在处理数据时最小单位为1个字节，所以有些人也会说它是8位。
boolean类型适用于逻辑运算，表示某个条件是否成立。一般用于程序的流程控制。
public class BooleanTest {
public static void main(String[] args) {
int age = 18;
boolean result = age > 20;
System.out.println("当age > 20时，result = " + result);
result = age < 20;
System.out.println("当age < 20时，result = " + result);
}
}
运行结果如下：
3.7、char
char是字符类型，占2个字节，用单引号' '标识，只能放单个字符。可以直接赋值一个字符：字母、汉子、数字，也可以赋值一个数字范围：0~65565。
根据设计，一个字符集中，每个字符都对应一个数值。比如ASCII 码表中，‘a’对应这数值是97。
/**
* char的定义
*/
public class CharTest {
public static void main(String[] args) {
char a = 'a'; //任意单个字符，加单引号
System.out.println("a = " + a);
char a2 = '中'; //任意单个中文字，加单引号。
System.out.println("a2 = " + a2);
char a3 = 111; //整数。0~65535.输出字符编码表中对应的字符
System.out.println("a3 = " + a3);
char a4 = 'a' + 1; //自动转换为int类型，输出对应编码表中的字符
System.out.println("a4 = " + a4);
char a5 = 'a' + 'b'; //自动转换为int类型，输出结果
System.out.println("a5 = " + a5);
char a6 = '中' + 1; //自动转换为int类型,输出对应的字符
System.out.println("a6 = " + a6);
}
}
运行结果如下：
根据运行结果，我们可以总结一下：
1）char类型用单引号' '标识，只能放单个字符。
2）char类型为数值时，表示的是这个数值在字符集中对应的字符。
3）两个char字符的加减操作，运算的是其字符集对应的数值进行加减。结果为计算后的数值所对应的字符集
注意：
char型变量是用来存储Unicode编码的字符的，unicode编码字符集中包含了汉字，所以，char型变量中可以存储汉字。不过，如果某个特殊的汉字没有被包含在unicode编码字符集中，那么，这个char型变量中就不能存储这个特殊汉字。
转义字符 ：\
转义字符出现在特殊字符之前会将特殊字符转换成普通字符。
常见的转义字符有：
我们通过一段代码来演示一下：
/**
* 转义字符测试
*/
public class ESCTest {
public static void main(String[] args) {
char c1 = '\n'; // '\n'换行符
System.out.println("Hello," + c1 +"World!");
System.out.println("==================");
c1 = '\t'; // '\t'缩进符
System.out.println("Hello," + c1 +"World!");
System.out.println("==================");
c1 = '\''; // '\''单引号
System.out.println(c1 + "Hello,World!" + c1);
System.out.println("==================");
c1 = '\"'; // '\"'双引号
System.out.println(c1 + "Hello,World!" + c1);
System.out.println("==================");
c1 = '\\'; // '\\'反斜杠
System.out.println(c1 + "Hello,World!" + c1);
System.out.println("==================");
}
}
运行结果如下：
以上就是今天学习的全部内容了，有些可能需要学习到后面才能理解，大家可以先了解了解，加深下印象。
这篇关于从零开始学Java - Day02的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对大家有所帮助，也希望大家多多支持为之网！
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