【Java】基础篇之数据类型转换、运算符、方法入门-002

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第二章数据类型转换、运算符、方法入门

2.1 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。

2.1.1 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？

int i = 1;
byte b = 2;

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： 将取值范围小的类型自动提升为取值范围大的类型。

public static void main(String[] args) {
    int i = 1;
    byte b = 2;
    // byte x = b + i; // 报错
    //int类型和byte类型运算，结果是int类型
    int j = b + i;
    System.out.println(j);
}

1.转换原理图解

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。

在这里插入图片描述

同样道理，当一个<kbd> int </kbd>类型变量和一个<kbd> double </kbd>变量运算时，<kbd> int </kbd>类型将会自动提升为<kbd> double </kbd>类型进行运算。

public static void main(String[] args) {
    int i = 1;
    double d = 2.5;
    //int类型和double类型运算，结果是double类型
    //int类型会提升为double类型
    double e = d+i;
    System.out.println(e);
}

2.转换规则

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

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

2.1.2 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
}

1.转换原理图解

在这里插入图片描述

2.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);

2.1.3 ASCII编码表

public static void main(String[] args) {
    //字符类型变量
    char c = 'a';
    int i = 1;
    //字符类型和int类型计算
    System.out.println(c+i);//输出结果是98
}

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。
人们就规定：

字符	数值
0	48
9	57
A	65
Z	90
a	97
z	122

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ASCII（American Standard Code for Information Interchange 美国标准信息交换码）。

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。

2.2 运算符

2.2.1 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，变量自己增长1。反之， -- 运算，变量自己减少1，用法与 ++ 一致。
- 独立运算：
  - 变量在独立运算时，前++ 和后++ 没有区别。
  - 变量前++ ：例如++i 。
  - 变量后++ ：例如 i++ 。
- 混合运算：
  - 和其他变量放在一起，前++ 和后++就产生了不同。
  - 变量前++ ：变量a自己加1，将加1后的结果赋值给b，也就是说a先计算。a和b的结果都是2。
```
public static void main(String[] args) {
    int a = 1;
    int b = ++a;
    System.out.println(a);//计算结果是2
    System.out.println(b);//计算结果是2
}
```
  - 变量后++ ：变量a先把自己的值1，赋值给变量b，此时变量b的值就是1，变量a自己再加1。a的结果是2，b的结果是1。
```
public static void main(String[] args) {
    int a = 1;
    int b = a++;
    System.out.println(a);//计算结果是2
    System.out.println(b);//计算结果是1
}
```
+符号在字符串中的操作：
- +符号在遇到字符串的时候，表示连接、拼接的含义。
- "a"+"b"的结果是“ab”，连接含义

public static void main(String[] args){
    System.out.println("5+5="+5+5);//输出5+5=55
}

2.2.2 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。

public static void main(String[] args){
    int i = 5;
    i+=5;//计算方式 i=i+5 变量i先加5，再赋值变量i
    System.out.println(i); //输出结果是10
}

2.2.3 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 。

public static void main(String[] args) {
    System.out.println(1==1);//true
    System.out.println(1<2);//true
    System.out.println(3>4);//false
    System.out.println(3<=4);//true
    System.out.println(3>=4);//false
    System.out.println(3!=4);//true
}

2.2.4 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短路特点：符号左边是false，右边不再运算
II 短路或	1. 两边都是false，结果是false; 2. 一边是true，结果是true短路特点：符号左边是true，右边不再运算
！取反	1. ! true 结果是false; 2. ! false结果是true

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 。

public static void main(String[] args) {
    System.out.println(true && true);//true
    System.out.println(true && false);//false
    System.out.println(false && true);//false，右边不计算
    
    System.out.println(false || false);//falase
    System.out.println(false || true);//true
    System.out.println(true || false);//true，右边不计算
    
    System.out.println(!false);//true
}

2.2.5 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。

public static void main(String[] args) {
    int i = (1==2 ? 100 : 200);
    System.out.println(i);//200
    int j = (3<=4 ? 500 : 600);
    System.out.println(j);//500
}

2.3 方法入门

2.3.1 概述

我们在学习运算符的时候，都为每个运算符单独的创建一个新的类和main方法，我们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。

当我们需要这个功能的时候，就可以去调用。这样即实现了代码的复用性，也解决了代码冗余的现象。

2.3.2 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：
- 修饰符： 目前固定写法 public static 。
- 返回值类型： 目前固定写法 void ，其他返回值类型在后面的课程讲解。
- 方法名： 为我们定义的方法起名，满足标识符的规范，用来调用方法。
- 参数列表： 目前无参数，带有参数的方法在后面的课程讲解。
- 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。
举例：

public static void methodName() {
    System.out.println("这是一个方法");
}

2.3.3 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，我们可以在主方法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");
}

2.3.4 调用练习

将三元运算符代码抽取到自定义的方法中，并调用。

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);
}

2.3.5 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面

public class Demo {
    public static void main(String[] args){
} 
//正确写法，类中，main方法外面可以定义方法
public static void method(){}
}

public class Demo {
    public static void main(String[] args){
        //错误写法，一个方法不能定义在另一方法内部
        public static void method(){}
    }
}

2.4 JShell脚本工具

2.4.1 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。

在这里插入图片描述

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。

在这里插入图片描述

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。

2.5 扩展知识点

2.5.1 +=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.

2.5.2 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。

在jshell中体现：

在这里插入图片描述

【Java】基础篇之数据类型转换、运算符、方法入门-002

第二章数据类型转换、运算符、方法入门

2.1 数据类型转换

2.1.1 自动转换

1.转换原理图解

2.转换规则

2.1.2 强制转换

1.转换原理图解

2.强烈注意

2.1.3 ASCII编码表

2.2 运算符

2.2.1 算数运算符

2.2.2 赋值运算符

2.2.3 比较运算符

2.2.4 逻辑运算符

2.2.5 三元运算符

2.3 方法入门

2.3.1 概述

2.3.2 方法的定义

2.3.3 方法的调用

2.3.4 调用练习

2.3.5 注意事项

2.4 JShell脚本工具

2.4.1 JShell脚本工具是JDK9的新特性

2.5 扩展知识点

2.5.1 +=符号的扩展

2.5.2 常量和变量的运算

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1.转换原理图解

2.转换规则

2.1.2 强制转换

1.转换原理图解

2.强烈注意

2.1.3 ASCII编码表

2.2 运算符

2.2.1 算数运算符

2.2.2 赋值运算符

2.2.3 比较运算符

2.2.4 逻辑运算符

2.2.5 三元运算符

2.3 方法入门

2.3.1 概述

2.3.2 方法的定义

2.3.3 方法的调用

2.3.4 调用练习

2.3.5 注意事项

2.4 JShell脚本工具

2.4.1 JShell脚本工具是JDK9的新特性

2.5 扩展知识点

2.5.1 +=符号的扩展

2.5.2 常量和变量的运算

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