Java语言基础

一、Java概述

1.简介

计算机语言人与计算机之间通信的语言，它主要由一些指令组成，这些指令包括数字、符号和语法等内容，程序员可以通过这些指令指挥计算机进行工作。

计算机语言的种类可以分成机器语言、汇编语言、高级语言三大类。

        机器语言都是由二进制的0和1组成的编码

        汇编语言采用了英文缩写的标识符

        高级语言采用接近于人类的自然语言进行编程。

2.Java历史大事件

1995年5月23日，在 Oak 更名为 Java 后，Java 在 Sun world 会议上正式诞生

2006年11月 Sun 公司成立了 OpenJDK 开源社区组织，OpenJDK诞生

2009年，Oracle公司宣布收购Sun公司

2014年3月18日，Oracle 发布JavaSE8LTS版本

3.Java语言特点

简单性

面向对象：只支持类之间的单继承，但支持接口之间的多继承，并支持类与接口之间的实现机制

安全性

跨平台性：通过jvm及字节码实现跨平台，但在相对应的平台需要安装相对应版本的jvm

支持多线程

分布性

二、开发环境介绍和搭建

1.开发环境介绍

JDK（java的开发环境，是资源包，安装好便可以进行Java开发）

JDK：开发工具：javac：编译器，将源程序转成字节码

                                jar：打包工具，将相关的类文件打包成一个文件

                                javadoc：文档生成器，从源码注释中提取文档

                                jbd：查错工具

                                java：运行编译后的java程序（是带.class后缀的文件）

                                Javap：Java反汇编器

        运行环境（JRE）：是程序员编写好的java程序运行和测试的基础环境（也是资源包）   

                                JVM：可以模拟计算机能力的程序，主要用来加载字节码文件到内存，然后使用内部解释器逐行分析成本地机器码，然后运行程序，是Java能跨平台的本质

                                系统类库：在开发运行测试时需要的通用核心类库

2.环境变量的配置方法

我的电脑右键 -> 属性 -> 高级系统设置 -> 环境变量 -> 系统变量

添加变量名：JAVA_HOME：注意，JDK的根路径指的是bin、db、include、lib等一系列目录所在的路径，即java的家。

找到path变量，添加新值，尽量挪至最前面，因为path会优先查找前面的地址版本，若是低版本可能有些功能无法使用

从JDK5开始，只需要配置path即可，但是有些软件，比如tomcat，可能会需要JAVA_HOME这个变量。

检验是否配置成功：在命题提示符界面：java -version，javac

三、标识符

1.概念

Java语言中，对于变量，常量，函数，语句块来说，都是有名字的，统一称为Java标识符

2.命名规则

可以由字母，数字，_和$，这四种的任意多个组成，但是数字不能开头

严格区分大小写

可以使用汉字，但是不建议使用

不能使用关键字

尽量见名知意，多个单词需要用驼峰命名法：大驼峰：组成一个标识符的每一个单词的首字母都是大写的。小驼峰：首单词除外，从第二个单词开始，每一个单词的首字母都是大写的

3.命名约定（不遵守不一定是错的，但是可以避免不必要的麻烦）：

                类和接口名：每个单词的首字母都要大写，其他字符小写。

                方法名：首字符小写，其余单词的首字母大写，尽量少用下划线。

                常量名：全部大写字母，单词与单词之间用下划线分隔。

                变量名：首字符小写，其余单词的首字母大写。不用下划线，少用美元符号。给变量命名是尽量做到见名知义。

四、Java变量

1.概念

变量是用来存储数据的基本单位。变量可以看作是一个带有名称的内存位置，可以在程序运行期间存储和修改数据。

2.语法

变量名使用前必须先声明和初始化：声明: 就是变量的定义，格式:类型名 变量名

                                                        初 始化:第一次赋值，赋值时有两个时机，声明时，直接初始化,或者用的时候，再初始化  。

可以对变量中 的值进行存取操作：存:就是使用等号进行赋值操作，取：就是通过变量来操作空间里的值与其他变量进行运算或者输出。

变量可以再次赋值。再次赋值时，直接使用变量名和等号进行赋值。

变量的操作必须和声明时规定的类型一致。

变量有自己的作用域(作用范围)：只能在这个作用域内使用，超出作用域则需要重新定义作用域:从声明处开始，到所在花括号的结束符号为止。

3.分类

按声明所在位置分类：成员变量：方法外部，类的内部定义的变量，在类体中直接声明的变量，与 方法 是并列关系（同级别）

                                局部变量：在方法内定义的变量

按数据类型进行分类：基本数据类型变量

                                引用数据类型变量

五、Java数据类型

1.分类

基本数据类型：数值型：整数类型；浮点型

                        字符型

                        布尔型

引用数据类型：类：String，Scanner，Math，Random，Array 

                        接口

                        数组

2.整数型

（1）byte（字节类型）

也叫字节类型，是计算机存储单位的最小单位                                                                                   

范围：-128~+127

二进制表示：8位。10000000~01111111

二进制的另外一种表达式：-2^7 ~（2^7）-1

（2）short（短整型）

范围：-32768~32767

二进制表示：16位 10000000 00000000~01111111 11111111

二进制的另外一种表达式：-2^15~（2^15）-1

（3）int（也叫整型）

范围：-2147483648~2147483647

二进制表示：32位

二的幂次方：-2^31~（2^31）-1

整数的字面值（直接写的整数）默认是int类型

（4）long（长整型）

范围：-9,223,372,036,854,775,808~9,223,372,036,854,775,807

二进制表示：64位 8字节大小的二进制

2的幂次方表示：-2^63~（2^63)-1

注意：因为书写的整数是int类型，因此不能超出int范围，如果书写的整数值想要比int的范围还大，需要在数字后面添加L/l。只要在整数后添加l，计算机会直接将该十进制数翻译成64位二进制

3.浮点数型（小数类型）

运算过程中，只要有一个浮点数参与运算，那么结果就可能不是准确值

（1）float

也叫单精度浮点数类型，只能表示到小数点后5到7位

范围：远远大于long的范围，能表示出与long相同值的数字，还能比long更大还有小数等

二进制表示：32位

如果想要直接书写float类型的字面值，必须在数字后面加F/f

（2）double

也叫双精度浮点数类型，只能表示到小数点后14到16位

范围：远远大于float的范围，能表示出与float相同值的数字，还能比float更大还有小数等

二进制表示：64位

小数的字面值，默认是double类型，数字后可以添加D/d，也可以不添加

4.字符类型（无符号整数类型）

Java语言中的所有字符（0~9，A~Z，a~z，_，$等只要能打出来的符号，都是字符，包括汉字），这些字符都可以存储在char类型的变量空间

char类型的值，必须使用单引号包起来，并且单引号中有且只有一个字符

char是2字节（16位）大小，因此char类型能表示出来65536个字符

特殊符号：比如制表符、\t，换行符\n，退格符\b等这些特殊符号也可以存储在char里，还有一些特殊字符：'',""等等，如果想要将这些符号当成普通字符来储存或显示，必须添加转义字符\

（注意：t是普通符号，当前面添加了\，该\是转义符号。配合起来表示制表符）

char类型可以存储整数，范围是0~65535，默认打出来的还是字符

char类型也叫无符号整数类型，char类型也可以用于数字计算

Java编程语言中默认常用的是UNIDODE字符集，任何符号都占用两个字节大小，包括汉字。

（常用的字符的对应列表：0~9这样的字符-->48~57，A~Z——>65~90，a~z——>97~122，汉字的范围：\u4E00~\u9FA5）

5.布尔型

用来表示判断的结果，要么正确（true），要么错误（false），即布尔只有两个值

Java中的布尔值占1个字节大小

五、类型转换

1.概念

是将一种数据类型转换为另一种数据类型的过程。

2.隐式转换

常见于取值范围小的数据类型转型为取值范围大的数据类型。，不需要额外操作

3.强制转换

常见于取值范围大的数据类型向取值范围小的数据类型转型。，需要额外指定操作。

强制转换有可能出现精度损失或溢出

六、常用运算符

1.算术运算符

+，-，*，/，%，++，--

%：为取模运算符，即求余数

/：输出的结果为整型，若为浮点型则会自动舍弃小数点后的所有内容

++，--：自增和自减，对变量进行自增或自减1，例如a++为先赋值再自增，--a为先自减后赋值

2.赋值运算符

=，+=，-=，*=，/=，%=

即在变量现有值的基础上再与另一个数字进行运算，然后将结果重新赋值给这个变量

例如：a += 3即a = a + 3

3.关系运算符

>，<，>=，<=，==，!=

对两个数据进行比较的运算，输出结果一定是boolean类型

4.逻辑运算符

&：与，两真才真，一假即假

|：或，一真即真，两假才假

！：非，非真即假，非假即真

^：异或，相同为假，不同为真。

&&：：短路与，若前半部分为假该程序就不会继续执行

||：短路或，若前半部分为真该程序就不会继续执行

5.位运算符

&，|，^，~，<<，>>，>>>

~：按位取反，是将一个数字的补码的每一位进行取反，包括符号位。

>> : 将操作数的所有二进制位向右移动指定数量的位。右移时会保持符号位（对于负数，符号位是1，正数是0）

>>>:将操作数的所有二进制位向右移动指定数量的位，但不考虑符号位，空出的高位用0填充。

<<: 将操作数的所有二进制位向左移动指定数量的位。左移相当于乘以2的n次方

6.三目运算符

根据条件的真伪来选择值

语法：boolean变量或者boolean结果的表达式 ? 值1 : 值2 

若boolean为true则输出值1，若为false则输出值2