Java基础语法（1）

2019-01-24  本文已影响0人  天蓝如染

参考菜鸟教程进行编写

一.基本语法

1.1 基本概念

一个Java程序可以认为是一系列对象的集合，而这些对象通过调用彼此的方法来协同工作。

1.2 命名方法及注意事项

二.标识符、关键字

2.1 标识符

Java所有的组成部分都需要名字。类名、变量名以及方法名都被称为标识符。
关于标识符，应注意以下几点：

2.2关键字

在java语言中，有一些专门的词汇已经被赋予了特殊的含义，不能再使用这些词汇来命名标识符，这些专有词汇，称为“关键字”。这些保留字不能用于常量、变量、和任何标识符的名称。
下表列出了Java关键字：

关键字 含义
abstract 表明类或者成员方法具有抽象属性
assert 断言，用来进行程序调试
boolean 基本数据类型之一，布尔类型
break 提前跳出一个块
byte 基本数据类型之一，字节类型
case 用在switch语句之中，表示其中的一个分支
catch 用在异常处理中，用来捕捉异常
char 基本数据类型之一，字符类型
class 声明一个类
const 保留关键字，没有具体含义
continue 回到一个块的开始处
default 默认，例如，用在switch语句中，表明一个默认的分支
do 用在do-while循环结构中
double 基本数据类型之一，双精度浮点数类型
else 用在条件语句中，表明当条件不成立时的分支
enum 枚举
extends 表明一个类型是另一个类型的子类型，这里常见的类型有类和接口
final 用来说明最终属性，表明一个类不能派生出子类，或者成员方法不能被覆盖，或者成员域的值不能被改变，用来定义常量
finally 用于处理异常情况，用来声明一个基本肯定会被执行到的语句块
float 基本数据类型之一，单精度浮点数类型
for 一种循环结构的引导词
goto 保留关键字，没有具体含义
if 条件语句的引导词
implements 表明一个类实现了给定的接口
import 表明要访问指定的类或包
instanceof 用来测试一个对象是否是指定类型的实例对象
int 基本数据类型之一，整数类型
interface 接口
long 基本数据类型之一，长整数类型
native 用来声明一个方法是由与计算机相关的语言（如C/C++/FORTRAN语言）实现的
new 用来创建新实例对象
package 包
private 一种访问控制方式：私用模式
protected 一种访问控制方式：保护模式
public 一种访问控制方式：共用模式
return 从成员方法中返回数据
short 基本数据类型之一,短整数类型
static 表明具有静态属性
strictfp 用来声明FP_strict（单精度或双精度浮点数）表达式遵循IEEE 754算术规范 [1]
super 表明当前对象的父类型的引用或者父类型的构造方法
switch 分支语句结构的引导词
synchronized 表明一段代码需要同步执行
this 指向当前实例对象的引用
throw 抛出一个异常
throws 声明在当前定义的成员方法中所有需要抛出的异常
transient 声明不用序列化的成员域
try 尝试一个可能抛出异常的程序块
void 声明当前成员方法没有返回值
volatile 表明两个或者多个变量必须同步地发生变化
while 用在循环结构中

三.Java数据类型

变量就是申请内存来存储值，可以理解为变量就是一小块内存。内存管理系统根据变量的类型为变量分配存储空间，分配的空间只能用来储存该类型数据。

3.1 Java的两大数据类型

3.2 内置数据类型

Java语言提供了八种基本类型。六种数字类型（四个整数型，两个浮点型），一种字符类型，还有一种布尔型。

byte：
-byte 数据类型是8位、有符号的，以二进制补码表示的整数；

short：

int：

long：

"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。

float：

double：

boolean：

char：

注：

  1. 单精度：浮点数在机内占4个字节，有效数字8位，表示范围：-3.40E+38 ~ +3.40E+38
  2. 双精度：浮点数在机内占8个字节，有效数字16位，表示范围：-1.79E+308 ~ +1.79E+308

3.3 引用数据类型

3.4 常量

常量在程序运行时是不能被修改的。

在 Java 中使用 final 关键字来修饰常量，声明方式和变量类似：
final double PI = 3.1415927;

虽然常量名也可以用小写，但为了便于识别，通常使用大写字母表示常量。

四. 变量类型

在Java语言中，所有的变量在使用前必须声明。声明变量的基本格式如下：

type identifier [ = value][, identifier [= value] ...] ;

格式说明：type为Java数据类型。identifier是变量名。可以使用逗号隔开来声明多个同类型变量。

实例如下：

int a, b, c;         // 声明三个int型整数：a、 b、c
int d = 3, e = 4, f = 5; // 声明三个整数并赋予初值
byte z = 22;         // 声明并初始化 z
String s = "run";  // 声明并初始化字符串 s
double pi = 3.14159; // 声明了双精度浮点型变量 pi
char x = 'x';        // 声明变量 x 的值是字符 'x'。

Java语言支持的变量类型有：

实例如下：

public class Variable{
    static int allClicks=0;    // 类变量
 
    String str="hello world";  // 实例变量
 
    public void method(){
 
        int i =0;  // 局部变量
 
    }
}

4.1Java 局部变量

4.2实例变量

4.3 类变量（静态变量）

五.运算符

Java提供了一套丰富的运算符来操纵变量。我们可以把运算符分成以下几组：

5.1 算数运算符

算术运算符用在数学表达式中，它们的作用和在数学中的作用一样。下图列出了所有的算术运算符。

图中的实例假设整数变量A的值为10，变量B的值为20：


运算符.png

实例

public class Test {
 
  public static void main(String[] args) {
     int a = 10;
     int b = 20;
     int c = 25;
     int d = 25;
     System.out.println("a + b = " + (a + b) );
     System.out.println("a - b = " + (a - b) );
     System.out.println("a * b = " + (a * b) );
     System.out.println("b / a = " + (b / a) );
     System.out.println("b % a = " + (b % a) );
     System.out.println("c % a = " + (c % a) );
     System.out.println("a++   = " +  (a++) );
     System.out.println("a--   = " +  (a--) );
     // 查看  d++ 与 ++d 的不同
     System.out.println("d++   = " +  (d++) );
     System.out.println("++d   = " +  (++d) );
  }
}

运行结果如下：

a + b = 30
a - b = -10
a * b = 200
b / a = 2
b % a = 0
c % a = 5
a++   = 10
a--   = 11
d++   = 25
++d   = 27

5.2关系运算符

下图为Java支持的关系运算符

图中的实例整数变量A的值为10，变量B的值为20：


关系运算符.png

实例

public class Test {
 
  public static void main(String[] args) {
     int a = 10;
     int b = 20;
     System.out.println("a == b = " + (a == b) );
     System.out.println("a != b = " + (a != b) );
     System.out.println("a > b = " + (a > b) );
     System.out.println("a < b = " + (a < b) );
     System.out.println("b >= a = " + (b >= a) );
     System.out.println("b <= a = " + (b <= a) );
  }
}

运行结果如下：

a == b = false
a != b = true
a > b = false
a < b = true
b >= a = true
b <= a = false

5.3 位运算符

Java定义了位运算符，应用于整数类型(int)，长整型(long)，短整型(short)，字符型(char)，和字节型(byte)等类型。

位运算符作用在所有的位上，并且按位运算。假设a = 60，b = 13;它们的二进制格式表示将如下：

A = 0011 1100
B = 0000 1101
-----------------
A&b = 0000 1100
A | B = 0011 1101
A ^ B = 0011 0001
~A= 1100 0011

下图列出了位运算符的基本运算,假设整数变量A的值为60和变量B的值为13：


位运算符.png

实例

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
     int a = 60; /* 60 = 0011 1100 */ 
     int b = 13; /* 13 = 0000 1101 */
     int c = 0;
     c = a & b;       /* 12 = 0000 1100 */
     System.out.println("a & b = " + c );
 
     c = a | b;       /* 61 = 0011 1101 */
     System.out.println("a | b = " + c );
 
     c = a ^ b;       /* 49 = 0011 0001 */
     System.out.println("a ^ b = " + c );
 
     c = ~a;          /*-61 = 1100 0011 */
     System.out.println("~a = " + c );
 
     c = a << 2;     /* 240 = 1111 0000 */
     System.out.println("a << 2 = " + c );
 
     c = a >> 2;     /* 15 = 1111 */
     System.out.println("a >> 2  = " + c );
  
     c = a >>> 2;     /* 15 = 0000 1111 */
     System.out.println("a >>> 2 = " + c );
  }
}

运行结果如下：

a & b = 12
a | b = 61
a ^ b = 49
~a = -61
a << 2 = 240
a >> 2  = 15
a >>> 2 = 15

5.4 逻辑运算符

下图列出了逻辑运算符的基本运算，假设布尔变量A为真，变量B为假


逻辑运算符.png

实例

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
     boolean a = true;
     boolean b = false;
     System.out.println("a && b = " + (a&&b));
     System.out.println("a || b = " + (a||b) );
     System.out.println("!(a && b) = " + !(a && b));
  }
}

运行结果如下：

a && b = false
a || b = true
!(a && b) = true

5.5 赋值运算符

下面是Java语言支持的赋值运算符：


赋值运算符.png

实例

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        int b = 20;
        int c = 0;
        c = a + b;
        System.out.println("c = a + b = " + c );
        c += a ;
        System.out.println("c += a  = " + c );
        c -= a ;
        System.out.println("c -= a = " + c );
        c *= a ;
        System.out.println("c *= a = " + c );
        a = 10;
        c = 15;
        c /= a ;
        System.out.println("c /= a = " + c );
        a = 10;
        c = 15;
        c %= a ;
        System.out.println("c %= a  = " + c );
        c <<= 2 ;
        System.out.println("c <<= 2 = " + c );
        c >>= 2 ;
        System.out.println("c >>= 2 = " + c );
        c >>= 2 ;
        System.out.println("c >>= 2 = " + c );
        c &= a ;
        System.out.println("c &= a  = " + c );
        c ^= a ;
        System.out.println("c ^= a   = " + c );
        c |= a ;
        System.out.println("c |= a   = " + c );
    }
}

运行结果如下：

c = a + b = 30
c += a  = 40
c -= a = 30
c *= a = 300
c /= a = 1
c %= a  = 5
c <<= 2 = 20
c >>= 2 = 5
c >>= 2 = 1
c &= a  = 0
c ^= a   = 10
c |= a   = 10

5.6 条件运算符（?:）

条件运算符也被称为三元运算符。该运算符有3个操作数，并且需要判断布尔表达式的值。该运算符的主要是决定哪个值应该赋值给变量。
variable x = (expression) ? value if true : value if false

实例

public class Test {
   public static void main(String[] args){
      int a , b;
      a = 10;
      // 如果 a 等于 1 成立，则设置 b 为 20，否则为 30
      b = (a == 1) ? 20 : 30;
      System.out.println( "Value of b is : " +  b );
 
      // 如果 a 等于 10 成立，则设置 b 为 20，否则为 30
      b = (a == 10) ? 20 : 30;
      System.out.println( "Value of b is : " + b );
   }
}

运行结果如下：

Value of b is : 30
Value of b is : 20

5.7 instanceof 运算符

该运算符用于操作对象实例，检查该对象是否是一个特定类型（类类型或接口类型）。

instanceof运算符使用格式如下
( Object reference variable ) instanceof (class/interface type)
如果运算符左侧变量所指的对象，是操作符右侧类或接口(class/interface)的一个对象，那么结果为真。

实例

String name = "James";
boolean result = name instanceof String; // 由于 name 是 String 类型，所以返回真

如果被比较的对象兼容于右侧类型,该运算符仍然返回true。

实例

class Vehicle {}
 
public class Car extends Vehicle {
   public static void main(String[] args){
      Vehicle a = new Car();
      boolean result =  a instanceof Car;
      System.out.println( result);
   }
}

运行结果如下：

true

5.8 Java运算符优先级

当多个运算符出现在一个表达式中，谁先谁后呢？这就涉及到运算符的优先级别的问题。在一个多运算符的表达式中，运算符优先级不同会导致最后得出的结果差别甚大。

下图中具有最高优先级的运算符在的表的最上面，最低优先级的在表的底部。


优先级.png

六. 流程控制

6.1 Java 循环结构 - for, while 及 do...while

顺序结构的程序语句只能被执行一次。如果您想要同样的操作执行多次,，就需要使用循环结构。

Java中有三种主要的循环结构：

在Java5中引入了一种主要用于数组的增强型for循环。

while 循环
while是最基本的循环，它的结构为：

while( 布尔表达式 ) {
  //循环内容
}

只要布尔表达式为 true，循环就会一直执行下去。

实例

public class Test {
   public static void main(String []args) {
      int x = 10;
      while( x < 20 ) {
         System.out.print("value of x : " + x );
         x++;
         System.out.print("\n");
      }
   }
}

运行结果如下：

value of x : 10
value of x : 11
value of x : 12
value of x : 13
value of x : 14
value of x : 15
value of x : 16
value of x : 17
value of x : 18
value of x : 19

do…while 循环
对于 while 语句而言，如果不满足条件，则不能进入循环。但有时候我们需要即使不满足条件，也至少执行一次。

do…while 循环和 while 循环相似，不同的是，do…while 循环至少会执行一次。

do {
       //代码语句
}while(布尔表达式);

注意：布尔表达式在循环体的后面，所以语句块在检测布尔表达式之前已经执行了。 如果布尔表达式的值为 true，则语句块一直执行，直到布尔表达式的值为 false。

实例

public class Test {
   public static void main(String []args){
      int x = 10;
 
      do{
         System.out.print("value of x : " + x );
         x++;
         System.out.print("\n");
      }while( x < 20 );
   }
}

运行结果如下：

value of x : 10
value of x : 11
value of x : 12
value of x : 13
value of x : 14
value of x : 15
value of x : 16
value of x : 17
value of x : 18
value of x : 19

for循环
虽然所有循环结构都可以用 while 或者 do...while表示，但 Java 提供了另一种语句 —— for 循环，使一些循环结构变得更加简单。

for循环执行的次数是在执行前就确定的。语法格式如下：

for(初始化; 布尔表达式; 更新) {
    //代码语句
}

关于 for 循环有以下几点说明：

实例

public class Test {
   public static void main(String []args) {
 
      for(int x = 10; x < 20; x = x+1) {
         System.out.print("value of x : " + x );
         System.out.print("\n");
      }
   }
}

运行结果如下：

value of x : 10
value of x : 11
value of x : 12
value of x : 13
value of x : 14
value of x : 15
value of x : 16
value of x : 17
value of x : 18
value of x : 19

Java 增强 for 循环
Java5 引入了一种主要用于数组的增强型 for 循环。

Java 增强 for 循环语法格式如下:

for(声明语句 : 表达式)
{
   //代码句子
}

声明语句：声明新的局部变量，该变量的类型必须和数组元素的类型匹配。其作用域限定在循环语句块，其值与此时数组元素的值相等。

表达式：表达式是要访问的数组名，或者是返回值为数组的方法。

实例

public class Test {
   public static void main(String args[]){
      int [] numbers = {10, 20, 30, 40, 50};
 
      for(int x : numbers ){
         System.out.print( x );
         System.out.print(",");
      }
      System.out.print("\n");
      String [] names ={"James", "Larry", "Tom", "Lacy"};
      for( String name : names ) {
         System.out.print( name );
         System.out.print(",");
      }
   }
}

运行结果如下：

10,20,30,40,50,
James,Larry,Tom,Lacy,

break 关键字
break 主要用在循环语句或者 switch 语句中，用来跳出整个语句块。

break 跳出最里层的循环，并且继续执行该循环下面的语句。

语法
break 的用法很简单，就是循环结构中的一条语句：

break;

实例

public class Test {
   public static void main(String []args) {
      int [] numbers = {10, 20, 30, 40, 50};
 
      for(int x : numbers ) {
         // x 等于 30 时跳出循环
         if( x == 30 ) {
            break;
         }
         System.out.print( x );
         System.out.print("\n");
      }
   }
}

运行结果如下：

10
20

continue 关键字
continue 适用于任何循环控制结构中。作用是让程序立刻跳转到下一次循环的迭代。

在 for 循环中，continue 语句使程序立即跳转到更新语句。

在 while 或者 do…while 循环中，程序立即跳转到布尔表达式的判断语句。

语法
continue 就是循环体中一条简单的语句：

continue;

实例

public class Test {
   public static void main(String args[]) {
      int [] numbers = {10, 20, 30, 40, 50};
 
      for(int x : numbers ) {
         if( x == 30 ) {
        continue;
         }
         System.out.print( x );
         System.out.print("\n");
      }
   }
}

运行结果如下：

10
20
40
50

6.2 Java 条件语句 - if...else

一个 if 语句包含一个布尔表达式和一条或多条语句。

语法
if 语句的语法如下：

if(布尔表达式)
{
   //如果布尔表达式为true将执行的语句
}

如果布尔表达式的值为 true，则执行 if 语句中的代码块，否则执行 if 语句块后面的代码。

实例：

public class Test {
 
   public static void main(String args[]){
      int x = 10;
 
      if( x < 20 ){
         System.out.print("这是 if 语句");
      }
   }
}

运行结果如下：
'这是 if 语句'

if...else语句
if 语句后面可以跟 else 语句，当 if 语句的布尔表达式值为 false 时，else 语句块会被执行。

语法
if…else 的用法如下：

if(布尔表达式){
   //如果布尔表达式的值为true
}else{
   //如果布尔表达式的值为false
}

实例

public class Test {
 
   public static void main(String args[]){
      int x = 30;
 
      if( x < 20 ){
         System.out.print("这是 if 语句");
      }else{
         System.out.print("这是 else 语句");
      }
   }
}

运行结果如下：

'这是 else 语句'

if...else if...else 语句
if 语句后面可以跟 else if…else 语句，这种语句可以检测到多种可能的情况。

使用 if，else if，else 语句的时候，需要注意下面几点：

if(布尔表达式 1){
   //如果布尔表达式 1的值为true执行代码
}else if(布尔表达式 2){
   //如果布尔表达式 2的值为true执行代码
}else if(布尔表达式 3){
   //如果布尔表达式 3的值为true执行代码
}else {
   //如果以上布尔表达式都不为true执行代码
}

实例

public class Test {
   public static void main(String args[]){
      int x = 30;
 
      if( x == 10 ){
         System.out.print("Value of X is 10");
      }else if( x == 20 ){
         System.out.print("Value of X is 20");
      }else if( x == 30 ){
         System.out.print("Value of X is 30");
      }else{
         System.out.print("这是 else 语句");
      }
   }
}

运行结果如下：

Value of X is 30

6.3 Java switch case 语句

switch case 语句判断一个变量与一系列值中某个值是否相等，每个值称为一个分支。

语法
switch case 语句语法格式如下：

switch(expression){
    case value :
       //语句
       break; //可选
    case value :
       //语句
       break; //可选
    //你可以有任意数量的case语句
    default : //可选
       //语句
}

switch case 语句有如下规则：

switch case 执行时，一定会先进行匹配，匹配成功返回当前 case 的值，再根据是否有 break，判断是否继续输出，或是跳出判断。

实例

public class Test {
   public static void main(String args[]){
      //char grade = args[0].charAt(0);
      char grade = 'C';
 
      switch(grade)
      {
         case 'A' :
            System.out.println("优秀"); 
            break;
         case 'B' :
         case 'C' :
            System.out.println("良好");
            break;
         case 'D' :
            System.out.println("及格");
            break;
         case 'F' :
            System.out.println("你需要再努力努力");
            break;
         default :
            System.out.println("未知等级");
      }
      System.out.println("你的等级是 " + grade);
   }
}
以上代码编译运行结果如下：
`
良好
你的等级是 C
`
- 如果 case 语句块中没有 break 语句时，JVM 并不会顺序输出每一个 case 对应的返回值，而是继续匹配，匹配不成功则返回默认 case。
- 如果 case 语句块中没有 break 语句时，匹配成功后，从当前 case 开始，后续所有 case 的值都会输出。
- 如果当前匹配成功的 case 语句块没有 break 语句，则从当前 case 开始，后续所有 case 的值都会输出，如果后续的 case 语句块有 break 语句则会跳出判断。
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