【Java】饭要一口一口吃，学Java先来了解清楚数据类型和运算符

【☕Java】🍚饭要一口一口吃，学Java先来了解清楚数据类型和运算符

🍺🍺变量和数据类型

🥢🍚整型变量（敲重点）

🥢🍚长整型变量

🥢🍚双精度浮点型变量

🥢🍚单精度浮点型变量

🥢🍚字符类型变量

🥢🍚字节类型变量

🥢🍚短整型变量

🥢🍚布尔类型变量

🥢🍚字符串类型变量（敲重点）

🥢🍚变量的作用域

🥢🍚变量的命名规则

🥢🍚常量

🥢🍚理解类型转换

🥢🍚理解数值提升

🥢🍚int和String之间的相互转换

🍴🍴🍴小结

🍺🍺运算符

🥢🍚算术运算符

🥢🍚关系运算符

🥢🍚逻辑运算符（敲重点）

🥢🍚位运算符

🥢🍚移位运算符（了解）

🥢🍚条件运算符

🥢🍚运算符的优先级

🍴🍴🍴小结

🍺🍺注释

🥢🍚基本规则

🥢🍚注释规范

🍺🍺关键字

🍺🍺变量和数据类型

变量，指的是程序运行时可变的量. 相当于开辟一块内存空间来保存一些数据.

类型，则是对变量的种类进行了划分, 不同的类型的变量具有不同的特性.

我们所讨论的 “变量” 主要和我们的 “内存” 这样的硬件设备密切相关

🥢🍚整型变量（敲重点）

基本语法格式

int 变量名 = 初始值;

代码示例:

注意事项:

1. int 表示变量的类型是一个整型

2. 变量名是变量的标识. 后续都是通过这个名字来使用变量

3. Java 中 = 表示赋值(和数学不一样), 意思是给变量设置一个初始值.

4. 初始化操作是可选的, 但是建议创建变量的时候都显式初始化.

5. 最后不要忘记分号, 否则会编译失败.

6. // 表示注释. 注释作为代码的解释说明部分, 不参与编译运行

在 Java 中, 一个 int 变量占 4 个字节. 和操作系统没有直接关系.

什么是字节?

字节是计算机中表示空间大小的基本单位.

计算机使用二进制表示数据. 我们认为 8 个二进制位(bit) 为一个字节(Byte).

我们平时的计算机为 8GB 内存, 意思是 8G 个字节.

其中 1KB = 1024 Byte, 1MB = 1024 KB, 1GB = 1024 MB.

所以 8GB 相当于 80 多亿个字节

4 个字节表示的数据范围是 -2^31 -> 2^31-1 , 也就大概是 -21亿 到 +21亿

使用以下代码查看 Java 中的整型数据范围:（int属于Integer包装类）

如果运算的结果超出了 int 的最大范围, 就会出现 溢出 的情况

21亿这样的数字对于当前的大数据时代来说, 是很容易超出的. 针对这种情况, 我们就需要使用 更大范围的数据类型 来表示了.

Java 中提供了 long 类型.

🥢🍚长整型变量

基本语法格式:

long 变量名 = 初始值;

代码示例:

注意事项:

1. 基本语法格式和创建 int 变量基本一致, 只是把类型修改成 long

2. 初始化设定的值为 10L , 表示一个长整型的数字. 10l 也可以.

3. 使用 10 初始化也可以, 10 的类型是 int, 10L 的类型是 long, 使用 10 L 或者 10 l 更好一些.

Java 中 long 类型占 8 个字节. 表示的数据范围 -2^63 -> 2^63-1

🥢🍚双精度浮点型变量

基本语法格式:

double 变量名 = 初始值;

代码示例:

示例代码1：

在 Java 中, int 除以 int 的值仍然是 int(会直接舍弃小数部分).
如果想得到 0.5, 需要使用 double 类型计算.

Java 中的 double 虽然也是 8 个字节, 但是浮点数的内存布局和整数差别很大, 不能单纯的用 2 ^ n 的形式表示数据范围.

Java 的 double 类型的内存布局遵守 IEEE 754 标准(和C语言一样), 尝试使用有限的内存空间表示可能无限的小数, 势必会存在一定的精度误差.

🥢🍚单精度浮点型变量

基本格式:

float 变量名 = 初始值;

代码示例：

注意一个点：

这样在C语言里顶多会报个警告，但是在java里，会之间报错不通过
因为java是强类型语言，只要变量与变量类型不匹配，那么一定发会报错

🥢🍚字符类型变量

基本格式:

char 变量名 = 初始值;

代码示例：

注意事项:

1. Java 中使用 单引号 + 单个字母 的形式表示字符字面值.

2. 计算机中的字符本质上是一个整数. 在 C 语言中使用 ASCII 表示字符, 而 Java 中使用Unicode 表示字符. 因此一个字符占用两个字节, 表示的字符种类更多, 包括中文.

使用一个字符表示一个汉字:

此时我们在执行 javac 时加上 -encoding UTF-8 选项即可

javac -encoding UTF-8 Test.java

🥢🍚字节类型变量

注意一个点:

Java定义了若干使用于表达式的类型提升规则：

所有的byte型. short型和char型将被提升到int型(例外: final修饰的short, char变量相加后不会被自动提升。)

基本格式:

byte 变量名 = 初始值;

代码示例：

byte 1个字节——>C里的char 字节类型

注意事项：

1. 字节类型表示的也是整数. 只占一个字节, 表示范围较小 ( -128 -> +127 )

不能这样写

2. 字节类型和字符类型互不相干

🥢🍚短整型变量

基本格式:

short 变量名 = 初始值;

代码示例：

注意事项:

1. short 占用 2 个字节, 表示的数据范围是 -32768 -> +32767

2. 这个表示范围比较小, 一般不推荐使用

🥢🍚布尔类型变量

基本语法格式:

boolean 变量名 = 初始值;

代码示例:

注意事项:

1. boolean 类型的变量 只有两种取值, true 表示真, false 表示假.

2. Java 的 boolean 类型和 int 不能相互转换, 不存在 1 表示 true, 0 表示 false 这样的用法.

3. boolean 类型有些 JVM 的实现是占 1 个字节, 有些是占 1 个比特位, 这个 没有明确规定.

典型错误实例

// 代码编译会出现如下错误

Test.java:4: 错误: 二元运算符 ‘+’ 的操作数类型错误

System.out.println(value + 1);

^

第一个类型: boolean

第二个类型: int

1 个错误

🥢🍚字符串类型变量（敲重点）

把一些字符放到一起就构成了字符串

基本语法格式:

String 变量名 = "初始值";

代码示例:

注意事项:

1. Java 使用 双引号 + 若干字符 的方式表示字符串字面值.

2. 和上面的类型不同, String 不是基本类型, 而是引用类型.

3. 字符串中的一些特定的不太方便直接表示的字符需要进行转义.

转义字符示例:

转义字符有很多, 其中几个比较常见的如下:

字符串的 + 操作, 表示字符串拼接:

还可以用字符串和整数进行拼接:

以上代码说明, 当一个 + 表达式中存在字符串的时候, 都是执行字符串拼接行为.

因此我们可以很方便的使用 System.out.println 同时打印多个字符串或数字

🥢🍚变量的作用域

也就是该变量能生效的范围, 一般是变量定义所在的代码块 (大括号)

🥢🍚变量的命名规则

硬性指标:

1. 一个变量名只能包含数字, 字母, 下划线

2. 数字不能开头.

3. 变量名是大小写 敏感 的 即 num 和 Num 是两个不同的变量

注意: 虽然语法上也允许使用中文/美元符($)命名变量, 但是 强烈 不推荐这样做.

软性指标:

1. 变量命名要具有描述性, 见名知意.

2. 变量名不宜使用拼音(但是不绝对).

3. 变量名的词性推荐使用名词.

4. 变量命名推荐 小驼峰命名法, 当一个变量名由多个单词构成的时候, 除了第一个单词之外, 其他单词首字母都大写.

小驼峰命名示例:

🥢🍚常量

上面讨论的都是各种规则的变量, 每种类型的变量也对应着一种相同类型的常量.
常量指的是运行时类型不能发生改变.

常量主要有以下两种体现形式:

1. 字面值常量

2. final 关键字修饰的常量

🥢🍚理解类型转换

Java 作为一个强类型编程语言, 当不同类型之间的变量相互赋值的时候, 会有较严格的校验.

先看以下几个代码场景:

int 和 long/double 相互赋值

long 表示的范围更大, 可以将 int 赋值给 long, 但是不能将 long 赋值给 int.

double 表示的范围更大, 可以将 int 赋值给 double, 但是不能将 double 赋值给 int.

结论: 不同数字类型的变量之间赋值, 表示范围更小的类型能隐式转换成范围较大的类型, 反之则不行.

int 和 boolean 相互赋值

结论: int 和 boolean 是毫不相干的两种类型, 不能相互赋值.

int字面值常量 给 byte 赋值

注意: byte 表示的数据范围是 -128 -> +127, 256 已经超过范围, 而 100 还在范围之内.

结论: 使用字面值常量赋值的时候, Java 会自动进行一些检查校验, 判定赋值是否合理.

使用强制类型转换

结论:

使用 (类型) 的方式可以将 double 类型强制转成 int. 但是

1. 强制类型转换可能会导致精度丢失. 如刚才的例子中, 赋值之后, 10.5 就变成 10 了, 小数点后面的部分被忽略.

2. 强制类型转换不是一定能成功, 互不相干的类型之间无法强转.

类型转换小结

1. 不同数字类型的变量之间赋值, 表示范围更小的类型能隐式转换成范围较大的类型.

2. 如果需要把范围大的类型赋值给范围小的, 需要强制类型转换, 但是可能精度丢失.

3. 将一个字面值常量进行赋值的时候, Java 会自动针对数字范围进行检查.

🥢🍚理解数值提升

int 和 long 混合运算

结论: 当 int 和 long 混合运算的时候, int 会提升成 long, 得到的结果仍然是 long 类型, 需要使用 long 类型的变量来接收结果. 如果非要用 int 来接收结果, 就需要使用强制类型转换.

byte 和 byte 的运算

结论:

byte 和 byte 都是相同类型, 但是出现编译报错.

原因是, 虽然 a 和 b 都是 byte, 但是计算 a + b 会先将 a 和 b 都提升成 int, 再进行计算, 得到的结果也是 int, 这是赋给 c, 就会出现上述错误.

由于计算机的 CPU 通常是按照 4 个字节为单位从内存中读写数据. 为了硬件上实现方便, 诸如 byte 和 short 这种低于4 个字节的类型, 会先提升成 int, 再参与计算.

正确的写法:

类型提升小结:

1. 不同类型的数据混合运算, 范围小的会提升成范围大的.

2. 对于 short, byte 这种比 4 个字节小的类型, 会先提升成 4 个字节的 int , 再运算

🥢🍚int和String之间的相互转换

String类属于引用类，在Java中字符串属于对象，不同于int这种基础数据类型

详细String类后边会专门出一篇博客，现不多做介绍

int 转成 String

String 转成 int

🍴🍴🍴小结

Java 类型汇总. 前面的内容重点介绍的是基本数据类型

隐式类型转换和类型提升, 是本节的难点.

但是一般更推荐在代码中避免不同类型混用的情况, 来规避类型转换和类型提升的问题.

🍺🍺运算符

🥢🍚算术运算符

基本四则运算符 + - * / %

规则比较简单, 值得注意的是除法:

a) int / int 结果还是 int, 小数需要使用 double 来计算.

b) 0 不能作为除数

c) % 表示取余, 不仅仅可以对 int 求模, 也能对 double 来求模

增量赋值运算符 += -= *= /= %=

这里需要注意一个点：符合运算符在使用时会自动强制类型转换

自增/自减运算符 ++ –

我们分析一下上面的代码，如果这是一段c语言的代码，那这个 j 最终的数值就是100了，但是在java里，java编译器每次遇到自增自减的语句时，就会开辟一块新的内存空间来保存，然后再将这个换成变量的值赋给左边的变量，就像下面的代码：

先来看一下j=j++；

我们再来看一下，如果换成 j = ++j;流程如下：

结论:（Java里自增自减与C语言不同）

1. 如果不取自增运算的表达式的返回值, 则前置自增和后置自增没有区别.

2. 如果取表达式的返回值, 则前置自增的返回值是自增之后的值, 后置自增的返回值是自增之前的值.

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

差异：

Java代码：

C语言代码：

===============================================================

在Java中我们可样解释，后加加运算a先自身加一，然后再将没有运算的值赋给a，最终结果a=1。在c语言中是按照优先级来运算的，后加加优先级低，a先赋值给a自身，然后a再加加，最终结果a=2；

🥢🍚关系运算符

关系运算符主要有六个:

== != < > <= >=

注意: 关系运算符的表达式返回值都是 boolean 类型(true/false).

🥢🍚逻辑运算符（敲重点）

逻辑运算符主要有三个:

&& || !

注意: 逻辑运算符的操作数(操作数往往是关系运算符的结果)和返回值都是 boolean .

逻辑与 &&

规则: 两个操作数都为 true, 结果为 true, 否则结果为 false.

逻辑或 ||

规则: 两个操作数都为 false, 结果为 false, 否则结果为 true

逻辑非 !(只能作用到boolean类型的数据上)

规则: 操作数为 true, 结果为 false; 操作数为 false, 结果为 true(这是个单目运算符, >只有一个操作数).

短路求值
&& 和 || 遵守短路求值的规则.

我们都知道, 计算 10 / 0 会导致程序抛出异常. 但是上面的代码却能正常运行, 说明 10 / 0 并没有真正被求值.

结论:

1. 对于 && , 如果左侧表达式值为 false, 则表达式的整体的值一定是 false, 无需计算右侧表达式

2. 对于 ||, 如果左侧表达式值为 true, 则表达式的整体的值一定是 true, 无需计算右侧表达式.

& 和 | (不推荐使用)

& 和 | 如果操作数为 boolean 的时候, 也表示逻辑运算. 但是和 && 以及 || 相比, 它们不支持短路求值.

🥢🍚位运算符

Java 中对数据的操作的最小单位不是字节, 而是二进制位.

位运算符主要有四个:

& | ~ ^

位操作表示 按二进制位运算. 计算机中都是使用二进制来表示数据的(01构成的序列), 按位运算就是在按照二进制位的每一位依次进行计算.

按位与 &: 如果两个二进制位都是 1, 则结果为 1, 否则结果为 0.

注意: 当 & 和 | 的操作数为整数(int, short, long, byte) 的时候, 表示按位运算, 当操作数为 boolean 的时候, 表示逻辑运算.

🥢🍚移位运算符（了解）

移位运算符有三个:

<< >> >>>

都是按照二进制位来运算.

右移 >>: 最右侧位不要了, 最左侧补符号位(正数补0, 负数补1)

注意:

1. 左移 1 位, 相当于原数字 * 2. 左移 N 位, 相当于原数字 * 2 的N次方.

2. 右移 1 位, 相当于原数字 / 2. 右移 N 位, 相当于原数字 / 2 的N次方.

3. 由于计算机计算移位效率高于计算乘除, 当某个代码正好乘除 2 的N次方的时候可以用移位运算代替.

4. 移动负数位或者移位位数过大都没有意义.

🥢🍚条件运算符

条件运算符只有一个:

表达式1 ? 表达式2 : 表达式3

当 表达式1 的值为 true 时, 整个表达式的值为 表达式2 的值;

当 表达式1 的值为 false 时, 整个表达式的值为 表达式3 的值.

也是 Java 中唯一的一个 三目运算符, 是条件判断语句的简化写法.

🥢🍚运算符的优先级

运算符之间是有优先级的. 具体的规则我们不必记忆. 在可能存在歧义的代码中加上括号即可.

🍴🍴🍴小结

1. % 操作在 Java 中也能针对 double 来计算.

2. 需要区分清楚 前置自增 和 后置自增 之间的区别.

3. 由于 Java 是强类型语言, 因此对于类型检查较严格, 因此像 && 之类的运算操作数必须是 boolean.

4. 要区分清楚 & 和 | 什么时候是表示按位运算, 什么时候表示逻辑运算.

整体来看, Java 的运算符的基本规则和 C 语言基本一致.

🍺🍺注释

注释是为了让代码更容易被读懂而附加的描述信息. 不参与编译运行, 但是却非常重要.时刻牢记! 代码写出来是为了给人看的, 更是为了给三个月后的你自己看的.

🥢🍚基本规则

Java中的注释主要分为以下三种

单行注释：// 注释内容（用的最多）

多行注释：/* 注释内容*/（不推荐）

文档注释： /** 文档注释 */（常见于方法和类之上描述方法和类的作用)，可用来自动生成文档

🥢🍚注释规范

1. 内容准确: 注释内容要和代码一致, 匹配, 并在代码修改时及时更新.

2. 篇幅合理: 注释既不应该太精简, 也不应该长篇大论.

3. 使用中文: 一般中国公司都要求使用中文写注释, 外企另当别论.

4. 积极向上: 注释中不要包含负能量(例如 领导 SB 等)

🍺🍺关键字

关键字是 Java 中的一些具有特定含义的单词.

Java关键字是对Java编译器有特殊含义的字符串，是编译器和程序员的一个约定，程序员利用关键字来告诉编译器其声明的变量类型、类、方法特性等信息。Java语言共定义了如下所示的关键字。

关键字

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，声明布尔类型的关键字

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。Java8 中也作用于声明接口函数的默认实现

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。对于类，可以是另一个类或者抽象类；对于接口，可以是另一个接口

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

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

另外, 定义的变量名不能和关键字冲突.