（一）Java基础知识复习（语法和基础概念）

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2024年07月28日 19:28 · 阅读数 22

一、数据类型（基本数据类型和引用数据类型）

（一）基本数据类型

基本类型	占用内存（字节）	默认值	表示范围	封装类
byte	1	(byte)0	-128 (-2^7) ~127 (2^7-1)	Byte
short	2	(short)0	-32768 (-2^15) ~32767 (2^15-1)	Short
int	4	0	-2147483648 (-2^31) ~2147483647 (2^31-1)	Integer
long	8	0L	-9223372036854775808 (-2^63) ~9223372036854775807 (2^63-1)	Long
float	4	0.0f	IEEE 754标准的单精度浮点数	Float
double	8	0.0d	IEEE 754 标准的双精度浮点数	Double
boolean	1 or 4	false	\u0000 (0) ~ \uffff (65535)	Booble
char	2	\u0000(null)	true / false	Character

注：

int是基本数据类型，Integer是int的封装类，是引用类型。int默认值是0，而Integer默认值是null，所以Integer能区分出0和null的情况。一旦java看到null，就知道这个引用还没有指向某个对象，在任何引用使用前，必须为其指定一个对象，否则会报错。
基本数据类型在声明时系统会自动给它分配空间，而引用类型声明时只是分配了引用空间，必须通过实例化开辟数据空间之后才可以赋值。数组对象也是一个引用对象，将一个数组赋值给另一个数组时只是复制了一个引用，所以通过某一个数组所做的修改在另一个数组中也看的见。
虽然定义了boolean这种数据类型，但是只对它提供了非常有限的支持。在Java虚拟机中没有任何boolean值专用的字节码指令，Java语言表达式所操作的boolean值，在编译之后都使用Java虚拟机中的int数据类型来代替，而boolean数组将会被编码成Java虚拟机的byte数组，每个元素boolean元素占8位。这样我们可以得出boolean类型占了单独使用是4个字节，在数组中又是1个字节。使用int的原因是，对于当下32位的处理器（CPU）来说，一次处理数据是32位（这里不是指的是32/64位系统，而是指CPU硬件层面），具有高效存取的特点。

1. 基本类型间的转换

存储范围小的类型到存储范围大的类型：自动转换 byte → short(char) → int → long → float → double

从存储范围大的类型到存储范围小的类型（使用强转，可能会损失精度） double → float → long → int → short(char) → byte

（二）引用数据类型

下面我们以String类型来进行解释

1. String 特性

(1)String类是final修饰的，不可以被继承。 (2)String类的底层是基于char数组的。 (3)String类被设计成不可变（immutable）类，所以它的所有对象都是不可变对象，线程安全，不会有并发问题

2. 首先，必须明确的一个概念是String不是基本的数据类型！！！

String其实是个类，因此它属于引用数据类型；
基本数据类型的存储原理是:基本数据类型都是直接存储在内存中的内存栈上的,数据本身的值就是存储在栈空间的；
所有引用类型继承于Object类(也是引用类型),都是按照Java里面存储对象的内存模型来进行数据存储的,使用Java内存堆和内存栈来进行这种类型的数据存储；
引用是存储在内存栈上的,而对象本身是存储在内存堆上的；
8种基本类型在Java中都有对应的封装类型,也就是引用类型：
- 整数类型：Byte, Short, Integer, Long
- 浮点类型：Float, Double
- 字符型：Character
- 布尔类型：Boolean
Java的引用类型有五种:类,接口,枚举,注解,数组；
引用类型的底层结构和基本类型的差别比较大,主要在创建对象上有所不同；
引用类型的数据创建对象时需要通过new创建对象,创建的对象会保存在堆中,然后将该对象赋值给一个引用,也就是这个引用将会指向对象堆中的地址,而这个引用则存储在栈中；
String类型也可以不用new来创建,会在常量池中创建对象.String是一个比较特殊的类.

//String常见的方法
 
//1.String的构造方法
String(String original)                 //把字符串数据封装成字符串对象
String(char[] value)                    // 把字符数组的数据封装成字符串对象
String(char[] value,int index,int count)//把字符数组中的一部分数据封装成字符串对象,
//2.String类的获取功能
length()                                //获取字符串的长度,其实也就是个字符个数
charAt(int index)                       //获取指定索引处的字符
indexOf(String str)                    //获取str字串对象中第一次出现的索引
 
substring(int start)                    //从start开始截取字符串
 
String substring(int start, int end)    //从start开始,到end结束截取字符串,包括start,不包括end
//3.String判断功能
equals(Object obj)                     //比较字符串的内容是否相同
equalsIgnoreCase(String anotherString) //比较字符串的内容是否相同,忽略大小写
startsWith(String prefix)              //判断字符串对象是否以指定的字符开头(区分大小写)
endWith(String str):                   //判断字符串对象是否以指定的字符结尾
isEmpty()                              //判断字符串是否为空
 
//String类中的转化方法:
toCharArray()                           //把字符串转换为字符数组.
toLowerCase()                           //把字符串转换为小写字符串
toUpperCase()                           //把字符串转换为大写字符串
 
常用方法:
trim()去除字符串两端的空格
split()去除字符串中指定的字符,然后返回一个新的字符串
subSequence(int beginindex,int endIndex)截取字符串中指定位置的字符组成一个新的字符串
 
replace(char oldChar,char newChar)将指定字符替换成另一个指定的字符
replaceAll(String regex,String replasement):用新的内容替换全部旧的内容
lastIndexOf(String str)返回指定字符出现的最后一次下标
contains()查看字符串中是否包含指定的字符

（三）基本数据类型和引用数据类型的区别和联系：

1. 从概念方面来说

基本数据类型:变量名指向具体的数值
引用数据类型:变量名指向存数据对象的内存地址,即变量名指向hash值

2. 从内存构建方面来说

基本数据类型:变量在声明之后java就会立刻分配给他内存空间
int a; //声明变量a的同时，系统给a分配了空间  
a=12;
引用数据类型:它以特殊的方式(类似C指针)指向对象实体（具体的值），这类变量声明时不会分配内存，只是存储了一个内存地址。
MyDate today;  
today.day = 14; //错误！因为today对象的数据空间未分配
MyDate today;  
today = new Date(); //正确的方式

3. 从赋值方面来说

基本数据类型:使用时需要赋具体值,b = a；是把a的值传给b，存在b的内存空间内。该判断时使用“==”号
引用数据类型:使用时可以赋null,判断时使用equals方法，b = a；是把a的数据的地址传给b，即a和 b都存储的是一个地址，这个地址指向实际的数据。（与C++中的指针类似）

二、变量和常量以及标识符

在Java编程中，变量和常量是管理和存储数据的基本单元。理解它们的用法和区别是掌握Java语言的基础。j接下来我们将讨论Java中的变量和常量，讨论它们的定义、使用、以及它们在程序中的作用。

（一）变量

变量是一个存储数据的容器，在程序执行过程中可以改变其存储的值。变量必须在使用之前进行声明。变量的声明包括指定变量的类型和名称。

1. 变量的声明与初始化

在Java中，声明一个变量的基本语法如下：

数据类型 变量名;

例如：

int number;

这行代码声明了一个名为number的变量，其数据类型为int。声明之后，变量可以被赋值：

number = 10;

可以在声明的同时进行初始化：

int number = 10;

可以在一行代码中同时声明多个相同数据类型的变量，变量和变量之间使用逗号间隔。

int a = 100, b = 200, c = 300

Java 是强类型编程语言，要求所有的数据都要有明确的数据类型，以便于程序在运行过程中为这些数据被分配合适的内存空间。举一个简单的例子，不同的数据类型就好比是不同大小的纸箱，装苹果和装西瓜所使用的箱子的大小是不一样的。

（一）Java基础知识复习（语法和基础概念）

2. 变量的作用域

变量的作用域决定了变量的可访问性。Java中变量的作用域通常有以下几种：

局部变量：在方法、构造函数或块内部声明，只在其所在的代码块内可访问。
实例变量：在类中声明，不在任何方法内，没有static修饰符，属于类的每个对象。
类变量：用static修饰，在类中声明，所有对象共享同一个静态变量。

3. 示例

以下是一个简单的示例，展示了变量的声明、初始化和使用：

public class VariableExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 局部变量
        int a = 5;
        double b = 3.2;
        char c = 'A';

        // 输出变量的值
        System.out.println("整数变量 a 的值: " + a);
        System.out.println("浮点变量 b 的值: " + b);
        System.out.println("字符变量 c 的值: " + c);
    }
}

（二）常量

常量是其值在程序执行期间不会改变的变量。Java中使用final关键字来定义常量。一旦初始化，常量的值就不能被修改。

下图是Java常见的关键字，这些关键字之后会逐个学习（一）Java基础知识复习（语法和基础概念）

1. 定义常量

常量的定义形式如下：

final 数据类型 常量名 = 值;

例如：

final int MAX_USERS = 100;

常量通常使用大写字母表示，以便于与变量区分。

2. 常量的优点

可读性：常量名通常能清晰地描述它所代表的意义，提升代码可读性。
可维护性：如果需要更改常量的值，只需在定义处修改一次即可。

3. 示例

以下示例展示了如何使用常量：

public class ConstantExample {
    public static void main(String[] args) {
        final double PI = 3.14159; // 定义圆周率常量
        double radius = 5.0;
        double area = PI * radius * radius; // 使用常量计算圆的面积

        System.out.println("圆的面积: " + area);
    }
}

（三）

1. 标识符的概述

标识符，就是我们给类、方法或变量起的名字。

2. 标识符的命名规则

可以由大小写字母、数字、_（下划线）、 $（美元符号）组成
不能以数字开头
不能使用 Java 中的关键字
严格区分大小写 正例：HelloWorld、number、n1\color{green}{HelloWorld、number、n1}HelloWorld、number、n1 反例：n∗、0number、class\color{red}{n*、0number、class}n∗、0number、class

3. 标识符的命名规范

严格意义上讲，我们的标识符只要符合命名规则，随便起什么名都可以，Java 在语法上并没有对我们做过多的限制。

但是，要想写出可读性好并且易于维护的代码就必须要有一些命名的规范。否则每个人会都按照自己的想法随便命名，这对于团队开发来说是灾难性的。

小驼峰命名法：

第一个单词的首字母小写，其他单词的首字母大写。（给方法和变量命名）举例：number、maxValue\color{green}{number、maxValue}number、maxValue

大驼峰命名法:

所有单词的首字母都大写，其他字母小写。（给类命名）举例： Student、HelloWorld\color{green}{Student 、HelloWorld}Student、HelloWorld

三、运算符（算术、赋值、自增自减、关系、逻辑、三元、位运算符等）

（一）运算符和表达式的概述：

运算符，对字面量或变量进行操作的符号叫做运算符。表达式，使用运算符连接起来的式子叫做表达式。

运算符是编程语言中的基本元素，它们用于在表达式中操作数据。Java中提供了多种类型的运算符，以满足不同的编程需求。以下将详细介绍Java中的各种运算符，包括算术运算符、赋值运算符、自增自减运算符、关系运算符、逻辑运算符、三元运算符和位运算符。

（二）算术运算符

算术运算符用于对数值进行基本的算术操作。Java支持以下算术运算符：

运算符	描述	示例	结果
`+`	加法	`5 + 3`	`8`
`-`	减法	`5 - 3`	`2`
`*`	乘法	`5 * 3`	`15`
`/`	除法	`5 / 2`	`2`
`%`	取模（余数）	`5 % 2`	`1`

需要注意的是，除法运算符/在整数除法时会舍弃小数部分，返回整数结果。

（三）赋值运算符

赋值运算符用于将右侧表达式的值赋给左侧的变量。最常用的赋值运算符是=，除此之外还有复合赋值运算符：

运算符	描述	示例	结果
`=`	赋值	`a = 5`	`a`为`5`
`+=`	加后赋值	`a += 3`	`a`为`8`
`-=`	减后赋值	`a -= 2`	`a`为`6`
`*=`	乘后赋值	`a *= 2`	`a`为`12`
`/=`	除后赋值	`a /= 3`	`a`为`4`
`%=`	取模后赋值	`a %= 3`	`a`为`1`

（四）自增自减运算符

自增和自减运算符用于增加或减少变量的值。Java提供了前缀和后缀两种形式的自增（++）和自减（--）运算符：

运算符	描述	示例	结果
`++a`	前缀自增	`a = 5; ++a;`	`a`为`6`
`a++`	后缀自增	`a = 5; a++;`	`a`为`6`
`--a`	前缀自减	`a = 5; --a;`	`a`为`4`
`a--`	后缀自减	`a = 5; a--;`	`a`为`4`

前缀形式在增加或减少变量值后立即返回新的变量值，而后缀形式则在返回变量原值后再进行增加或减少。

（五）关系运算符

关系运算符用于比较两个操作数，并返回布尔值（true或false）。常用的关系运算符包括：

运算符	描述	示例	结果
`==`	等于	`5 == 3`	`false`
`!=`	不等于	`5 != 3`	`true`
`>`	大于	`5 > 3`	`true`
`<`	小于	`5 < 3`	`false`
`>=`	大于或等于	`5 >= 3`	`true`
`<=`	小于或等于	`5 <= 3`	`false`

（六）逻辑运算符

逻辑运算符用于连接多个布尔表达式。它们的结果也是布尔值：

1. 基本逻辑运算符

（一）Java基础知识复习（语法和基础概念）

2. 短路逻辑运算符

基本逻辑运算符中的逻辑与（&）和逻辑或（|）必须执行表达式中的所有判断，但这其实是不必要的。举例:
int x = 100;     
int y = 200;     
x > 300 & y < 300 // 在运算左边的判断时结果是 false，其实最终的结果已经确定，右边的判断执行了没有意义！ 

要提升逻辑判断的执行效率，可以使用 Java 提供的短路逻辑运算符。（一）Java基础知识复习（语法和基础概念）

（七）三元运算符

三元运算符（条件运算符）是Java中唯一的三元运算符，用于简化if-else结构。其语法形式为：

条件表达式 ? 表达式1 : 表达式2

当条件表达式为true时，返回表达式1的值，否则返回表达式2的值。

示例：

int a = 5;
int b = 3;
int max = (a > b) ? a : b; // max为5

（八）位运算符

位运算符用于对整数类型的位进行操作。常用的位运算符有：

运算符	描述	示例	结果
`&`	按位与	`5 & 3`	`1`
I	按位或	`5` I `6`	`7`
`^`	按位异或	`5 ^ 3`	`6`
`~`	按位非	`~5`	`-6`
`<<`	左移	`5 << 1`	`10`
`>>`	右移	`5 >> 1`	`2`
`>>>`	无符号右移	`5 >>> 1`	`2`

位运算符用于更底层的操作，如与（&）、或（|）、异或（^）、非（~）以及位移操作（<<、>>、>>>）。

（九）总结

运算符在Java编程中起着至关重要的作用，它们是构建表达式和控制程序逻辑的基础。熟练掌握各种运算符的用法，可以帮助开发者编写高效且易于维护的代码。通过结合不同类型的运算符，开发者能够创建复杂的逻辑和算法，以实现各种功能需求。

四、控制流语句（条件语句、循环语句、分支语句）

在编程中，控制流语句用于控制程序的执行流程。它们决定了程序如何选择执行不同的代码块，以及如何在满足某些条件时重复执行代码。Java提供了强大的控制流语句，包括条件语句、循环语句和分支语句。本文将详细介绍这些控制流语句的用法。

（一）条件语句

条件语句用于根据特定条件的真假来决定是否执行某个代码块。在Java中，主要的条件语句有if、if-else和switch。

1. if语句

if语句用于在条件为true时执行特定代码块。

int number = 10;
if (number > 5) {
    System.out.println("Number is greater than 5");
}

2. if-else语句

if-else语句用于在条件为false时执行另一个代码块。

int number = 3;
if (number > 5) {
    System.out.println("Number is greater than 5");
} else {
    System.out.println("Number is less than or equal to 5");
}

3. if-else if-else语句

if-else if-else语句用于测试多个条件。

int number = 7;
if (number > 10) {
    System.out.println("Number is greater than 10");
} else if (number > 5) {
    System.out.println("Number is greater than 5 but less than or equal to 10");
} else {
    System.out.println("Number is 5 or less");
}

4. switch语句

switch语句用于根据某个表达式的值执行相应的代码块。适用于处理固定值的条件判断。

int day = 2;
switch (day) {
    case 1:
        System.out.println("Monday");
        break;
    case 2:
        System.out.println("Tuesday");
        break;
    case 3:
        System.out.println("Wednesday");
        break;
    default:
        System.out.println("Invalid day");
        break;
}

（二）循环语句

循环语句用于重复执行某个代码块。Java中提供了for、while和do-while循环。

1. for循环

for循环用于在知道循环执行次数时使用。

for (int i = 0; i < 5; i++) {
    System.out.println("Iteration: " + i);
}

2. while循环

while循环在条件为true时反复执行代码块，适合用于条件控制的循环。

int i = 0;
while (i < 5) {
    System.out.println("Iteration: " + i);
    i++;
}

3. do-while循环

do-while循环先执行代码块，然后测试条件表达式。即使条件为false，代码块至少执行一次。

int i = 0;
do {
    System.out.println("Iteration: " + i);
    i++;
} while (i < 5);

（三）分支语句

分支语句用于在循环中改变控制流。Java中常用的分支语句包括break、continue和return。

1. break语句

break语句用于终止循环或switch语句，并跳出到下一个代码块。

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    if (i == 5) {
        break; // 终止循环
    }
    System.out.println("Iteration: " + i);
}

2. continue语句

continue语句用于跳过当前迭代的剩余代码，直接进入下一次循环迭代。

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    if (i % 2 == 0) {
        continue; // 跳过偶数
    }
    System.out.println("Iteration: " + i);
}

3. return语句

return语句用于从方法中返回结果，并结束方法执行。

public int add(int a, int b) {
    return a + b; // 返回结果并结束方法
}

（四）总结

控制流语句是编程语言中的关键部分，能够帮助开发者控制程序执行的顺序和逻辑。通过使用条件语句、循环语句和分支语句，可以编写出更灵活和强大的程序，来实现复杂的功能需求。掌握这些控制流语句，是编写高效Java代码的基础。

转载自:https://juejin.cn/post/7395866692771217448

（一）Java基础知识复习（语法和基础概念）

一、数据类型（基本数据类型和引用数据类型）

（一）基本数据类型

1. 基本类型间的转换

（二） 引用数据类型

1. String 特性

2. 首先，必须明确的一个概念是String不是基本的数据类型！！！

（三）基本数据类型和引用数据类型的区别和联系：

1. 从概念方面来说

2. 从内存构建方面来说

3. 从赋值方面来说

二、变量和常量以及标识符

（一）变量

1. 变量的声明与初始化

2. 变量的作用域

3. 示例

（二）常量

1. 定义常量

2. 常量的优点

3. 示例

（三）

1. 标识符的概述

2. 标识符的命名规则

3. 标识符的命名规范

三、运算符（算术、赋值、自增自减、关系、逻辑、三元、位运算符等）

（一）运算符和表达式的概述：

（二）算术运算符

（三）赋值运算符

（四）自增自减运算符

（五）关系运算符

（六）逻辑运算符

1. 基本逻辑运算符

2. 短路逻辑运算符

（七）三元运算符

（八）位运算符

（九）总结

四、控制流语句（条件语句、循环语句、分支语句）

（一）条件语句

1. if语句

2. if-else语句

3. if-else if-else语句

4. switch语句

（二）循环语句

1. for循环

2. while循环

3. do-while循环

（三）分支语句

1. break语句

2. continue语句

3. return语句

（四）总结

（二）引用数据类型