Java从入门到精通 - Java语法

Java 语法

此笔记参考黑马教程，仅学习使用，如有侵权，联系必删

01 变量详解

1. 变量里的数据在计算机中的存储原理

1.1 二进制

• 只有0、1，按照逢2进1的方式表示数据：

1.2 十进制转二进制的算法

• 除二取余法

1.3 计算机中表示数据的最小单元

• 计算机中表示数据的最小单位：一个字节（byte，简称B，是使用8个二进制组成的）
• 字节中的那个二进制位就成为 位（bit，简称b），1B = 8b

总结

1. 数据在计算机底层都是怎么存储的？

• 都是采用二进制：使用0、1，按照逢2进1的规则表示数据来存储

2. 如何快速的算出一个数据的二进制形式？

• 除二取余法

3. 计算机底层表示数据的最小单位是什么？

• 字节，一个字节等于8个二进制位：1B = 8b

1.4 字符在计算机中是如何存储的呢？

• ASCII 编码表：即美国信息交换标准编码，规定了现代英语、数字字符、和其他西欧字符对应的数字编号

package b_java语法.a_ASCII;public class a_ASCIIDemo1 {public static void main(String[] args) {// 目标：掌握ASCII编码表的编码特点System.out.println('a' + 10); // 97 + 10 = 107System.out.println('A' + 10); // 65 + 10 = 75System.out.println('0' + 10); // 48 + 10 = 58}
}

1.5 图片数据 - 彩色图

• 图片就是无数个像素点组成的
• 每个像素点的数据：用0~255 * 255 * 255表示其颜色
  • 本质上也是存二进制

1.6 声音数据

• 存储波形图 -> 将波形图映射到一个坐标上

总结

1. 字符数据在计算机中是怎么存储的？

• 字符存的是 ascii 码表中对应的数字的二进制形式
• 字符 ’A‘ 对应的数字是65
• 字符 ’a‘ 对应的数字是97
• 字符 ‘0’ 对应的数字是48

2. 图片和音视频等文件的数据是怎么存储的？

• 也是采用二进制进行存储的

1.7 十进制转二进制的算法

• 十进制转二进制：除二取余法

• 二进制转十进制

1.8 八进制、十六进制介绍

• 为了便于观察和表示二进制，推出了八进制和十六进制

• 都是先转换为二进制再转换为十进制

  • 每3位二进制作为一个单元，最小数是0，最大数是7，共八个数字，这就是八进制

  

  • 每4位二进制作为一个单元，最小数是0，最大数是15，共16个数字，依次用：0~9 A B C D E F 表示就是十六进制

  

注意：Java 程序中支持书写二进制、八进制、十六进制的数据，分别需要以 0B或者0b、0、0X或者0x开头

package b_java语法.a_ASCII;public class a_ASCIIDemo1 {public static void main(String[] args) {// 二进制 八进制 十六进制在程序中的写法int a1 = 0B01100001; // 0B开头的数据是二进制System.out.println(a1);int a2 = 0141; // 0开头的数据是八进制System.out.println(a2);int a3 = 0XFA; // 0X开头的数据是十六进制System.out.println(a3);}
}

1.9 计算机的数据单位

• 计算机表示数据的最小组成单位：字节，1B=8b
• 在 B 的基础上，计算机发展出了 KB、MB、GB、TB、… 这些数据单位

转换表
1B = 8b
1KB = 1024B
1MB = 1024KB
1GB = 1024MB
1TB = 1024GB

总结

1. 二进制如何计算成十进制？

2. 二进制如何计算成八进制？

• 每3位二进制作为一个单元，最小数是0，最大数是7，0-7有8个数字

3. 二进制如何计算成十六进制？

• 每4位二进制作为一个单位，最小数是0，最大数是15
• 0-15有16个数字，依次用：0~9 A B C D E F 代表

4. 数据大小的单位换算是怎么样的？

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2. 数据类型

数据类型 变量名称 = 初始值;
规定变量只能存储什么类型的数据

2.1 数据类型的分类

• 基本数据类型：4大类8种

数据类型		内存占用（字节数）	数据范围
整形	byte	1	-128~127
	short	2	-32768~32767
	int（默认）	4	-2147483648~2147483648（10位数，大概21亿多）
	long	8	-9223372036854775808~9223372036854775808（19位数）
浮点型（小数）	float	4	-1.401298 E -45 到 3.4028235 E +38
	double（默认）	8	4.9000000 E -324 到 1.797693 E +308
字符型	char	2	0-65535
布尔型	boolean	1	true，false

代码演示

package b_java语法.a_ASCII;public class b_VariableDemo2 {public static void main(String[] args) {// 目标：掌握常见的基本数据类型的使用// 1. byte short int longbyte a = 127; // -128 - 17// byte a2 = 128; // 越界了short s = 13244;// short s1 = 91412; //越界了int i = 314135;// 注意：随便写一个整形字面量默认是int类型，145436354164354虽然没有超过long的范围，但是超过了本身int类型的范围// 如果希望随便写一个整形字面量默认是long类型的，需要在后面加上L / llong lg = 145436354164354L;//2. float double// 注意：随便写小数字面量，默认是double，如果希望小数float，后面加F / ffloat f = 3.14F; // float在开发中少见double d = 56.45;// 3. char 字符型char ch = 'a';char ch2 = '中';// 4. booleanboolean flag = true;boolean flag2 = false;// 拓展一种引用数据类型，后面要用// String 称之为字符串类型，定义的变量可以用于记住一个字符串数据String name = "张三";System.out.println(name);}
}

总结

1. 数据类型分为几种？

• 基本数据类型：4大类8种
  • byte short int（默认） long 整形
  • float double（默认） 浮点型
  • char 字符型
  • boolean 布尔型
• 引用数据类型：String

2. 随便写的整数、小数字面量，他们默认是什么类型？

• 23，默认是 int 类型，加上 L/l 就是 long 类型的数据了
• 23.8，默认是 double 类型，加上 F/f 就是 float 类型了

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02 类型转换

• 在我们的开发种存在某种类型的变量赋值给另一种类型的变量
• 存在不同类型的数据一起运算

1. 自动类型转换

1.1 定义

• 类型范围小的变量，可以直接赋值给类型范围大的变量
  • 比如 byte 类型的变量可以直接赋值给 int 类型的变量

1.2 自动类型转换在计算机中的执行原理

1.3 自动类型转换的其他形式

代码实现

package b_java语法;public class c_TypeConversionDemo1 {public static void main(String[] args) {// 目标：理解自动类型转换机制byte a = 12;int b = a; // 发生了自动类型转换System.out.println(a);System.out.println(b);int c = 100;double d = c; // 发生了自动类型转换System.out.println(c);char ch = 'a'; // 占两个字节int i = ch; // 占四个字节  发生了自动类型转换System.out.println(i);}
}

总结

1. 为什么要进行类型转换？

• 存在不同类型的变量赋值给其他类型的变量

2. 什么是自动类型转换？

• 类型范围小的变量，可以直接赋值给类型范围大的变量

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2. 表达式的自动类型转换

• 在开发中会有不同类型的变量或者数据一起运算
• 最终运算出的数据的类型是什么？

2.1 定义

• 在表达式中，小范围类型的变量，会自动转换成表达式中较大范围的类型，再参与运算

注意事项：

• 表达式的最终结果类型由表达式中的最高类型决定
• 在表达式中，byte、short、char 是直接转换成 int 类型参与运算的
  • 防止运算后数据超出原本类型的范围

代码实现

package b_java语法;public class d_TypeConversionDemo2 {public static void main(String[] args) {// 目标：掌握表达式的自动类型转换机制byte a = 10;int b = 20;long c = 30;long rs = a + b + c;System.out.println(rs);double rs2 = a + b +1.0;System.out.println(rs2);byte i = 10;short j = 30;int rs3 = i + j;System.out.println(rs3);// 面试笔试题byte b1 = 110;byte b2 = 80;int b3 = b1 + b2;System.out.println(b3);}
}

总结

1. 表达式的自动类型转换是什么样的？

• 小范围的类型会自动转换成大范围的类型运算

2. 表达式的最终结果类型是由谁决定的？

• 最终类型由表达式中的最高类型决定

3. 表达式有哪些类型转换是需要注意的？

• byte short char 是直接转换成 int 类型参与运算的

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3. 强制类型转换

大范围类型的变量 -> 小范围类型的变量

3.1 引入

类型范围大的数据或者变量，直接赋值给类型范围小的变量，会报错

3.2 强制类型转换

• 强行将类型范围大的变量、数据赋值给类型范围小的变量

数据类型 变量2 = (数据类型) 变量1、数据

3.3 强制类型转换在计算机中的执行原理

注意事项：

• 强制类型转换可能造成数据（丢失）溢出
• 浮点型强制转成整形，直接丢掉小数部分，保留整数部分返回

代码实现

package b_java语法;public class e_TypeConversionDemo3 {public static void main(String[] args) {// 目标：掌握强制类型转换int a = 20;byte b = (byte) a; // 快捷键：ALT + ENTER  强制类型转换System.out.println(a);System.out.println(b);int i = 1500;byte j = (byte) i;System.out.println(j);double d = 99.5;int m = (int) d; // 强制类型转换System.out.println(m); // 丢掉小数部分，保留整数部分}
}

总结

1. 什么是强制类型转换？

• 默认情况下，大范围类型的变量直接赋值给小范围类型的变量会报错
• 可以强行将范围大的变量、数据赋值给类型范围小的变量

数据类型 变量2 = (数据类型) 变量1、数据

2. 强制类型转换有哪些需要注意的？

• 可能出现数据丢失
• 小数强制转换成整数是直接截断小数保留整数

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03 运算符

对变量、字面量进行运算的符号

1. 基本的算术运算符、+符号做连接符

1.1 基本的算术运算符

符号	作用	说明
+	加	参考小学一年级
-	减	参考小学一年级
*****	乘	参考小学二年级，与 “✖” 相同
/	除	与 “➗” 相同，注意：在 java 中两个整数相除的结果还是整数
%	取余	获取的是两个数据做除法的余数

1.2 “+” 符号可以做连接符

• “+” 符号与字符串运算的时候是用作连接符的，其结果依然是一个字符串

"abc" + 5 ---> "abc5"

• 遇到 “+” 符号，能算则算，不能算就在一起

代码实现

package b_java语法;public class f_OperaterDemo1 {public static void main(String[] args) {// 目标：掌握基本的算术运算符的使用int a = 10;int b = 2;System.out.println(a + b);System.out.println(a - b);System.out.println(a * b); // 20System.out.println(a / b); // 5System.out.println(5 / 2); // 2.5 ==> 2System.out.println(5.0 / 2); // 2.5int i = 5;int j =2;System.out.println(1.0 * 1 / j); // 2.5System.out.println(a % b); // 0System.out.println(3 % 2); // 1System.out.println("----------------------------------------");// 目标2：掌握使用+符号做连接符的情况int a2 = 5;System.out.println("abc" + a2); // "abc5"System.out.println(a2 + 5); // 10System.out.println("wlgsg" + a2 + 'a'); // wlgsg5aSystem.out.println(a2 + 'a' + "wlgsg"); // 5 + 97 + "wlgsg" = 102wlgsg}
}

总结

1. 算术运算符有哪些？

• +、-、、/、%*

2. / 需要注意什么，为什么？

• 如果两个整数做除法，其结果一定是整数，因为最高类型是整数

3. +除了做基本算术运算符，还有哪些功能？

• 与字符串做+运算时会被当做链接符，其结果还是字符串
• 识别技巧：能算则算，不能算就在一起

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2. 自增自减运算符

1. 定义

符号	作用
自增：++	放在某个变量前面或者后面，对变量自身的值加1
自减：–	放在某个变量前面或者后面，对变量自身的值减1

注意：++、-- 只能操作变量，不能操作字面量

2. 自增自减的使用注意事项

• ++、-- 如果不是单独使用（如在表达式中、或者同时有其他操作），放在变量前后会存在明显区别
  • 放在变量的前面，先对变量进行+1、-1，再对变量的值进行运算

  int a = 10;
  int res = ++a;
  

  • 放在变量的后面，先拿变量的值进行运算，再对变量的值进行+1、-1

  int b = 10;
  int res = b++;
  

代码演示

package b_java语法;public class g_OperaterDemo2 {public static void main(String[] args) {// 目标：掌握自增自减运算符的使用int a = 10;a++; // a = a + 1System.out.println(a); // 11a--; // a = a - 1System.out.println(a); // 10System.out.println("------------------------------");int i = 10;int res = ++i; // 先加后用System.out.println(res); // 11System.out.println(i); // 11int j = 10;int res2 = j++;System.out.println(res2); // 10System.out.println(j); // 11}
}

总结

1. 自增、自减运算符是什么，有什么作用，需要注意什么？

• ++、–；对当前变量值+1、-1
• 只能操作变量，不能操作字面量

2. 自增、自减运算符放在变量前后有区别吗？

• 如果单独使用放前放后是没有区别的
• 非单独使用：放在变量前，先进行变量自增/自减，再使用变量

3. 自增、自减拓展案例

package b_java语法;public class h_OperatorDemo3 {public static void main(String[] args) {int m = 5;int n = 3;// m 5 6 5 4// n 3 4//            6  -  5  +  5  -  4  +  4int result = ++m - --m + m-- - ++n + n-- + 3;System.out.println(result); // 9System.out.println(m); // 4System.out.println(n); // 3}
}

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3. 赋值运算符

3.1 基本赋值运算符

• 就是 “=”，从右往左看

int a = 10; // 先看"="右边，把数据10赋值给左边的变量a存储

3.2 扩展赋值运算符

符号	用法	作用	底层代码形式
+=	a+=b	加后赋值	a = (a的类型)(a + b)
-=	a-=b	减后赋值	a = (a的类型)(a - b)
*=	a*=b	乘后赋值	a = (a的类型)(a * b)
/=	a/=b	除后赋值	a = (a的类型)(a / b)
%=	a%=b	取余侯赋值	a = (a的类型)(a % b)

代码实现

package b_java语法;public class i_OperatorDemo4 {public static void main(String[] args) {// 目标：掌握扩展赋值运算符的使用// +=// 需求：收红包double a = 9.5;double b = 520;a += b; // a = (double)(a + b);System.out.println(a); // 529.5// -= 需求：发红包double i = 600;double j = 520;i -= j; // i = (double)(i - j)System.out.println(i); // 80.0int m = 10;int n = 5;m *= n; // 等价形式：m = (int)(m * n)System.out.println(m); // 50m /= n; // 等价形式：m = (int)(m / n)System.out.println(m); // 10m %= n; // 等价形式：m = (int)(m % n)System.out.println(m); // 0System.out.println("-------------------------------------------");byte x = 10;byte y = 30;// x = x + y; // 编译报错，x、y会自动转为int，不能相加后传入一个byte中x += y; // 等价形式x = (byte) (x + y);System.out.println(x); // 40}
}

总结

1. 赋值运算符有哪些？

• 基本的赋值运算符：=（从右往左看）
• 扩展的赋值运算符：+=、-=、*=、/=、%=

2. 扩展赋值运算符的作用是什么？有什么特点

• +=可以实现数据的累加，把别人的数据加给自己
• 扩展的赋值运算符自带强制类型转换

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4. 关系运算符

符号	例子	作用	结果
>	a > b	判断 a 是否大于 b	成立返回 true、不成立返回 false
>=	a >= b	判断 a 是否大于或者等于 b	成立返回 true、不成立返回 false
<	a < b	判断 a 是否小于 b	成立返回 true、不成立返回 false
<=	a <= b	判断 a 是否小于或者等于 b	成立返回 true、不成立返回 false
==	a == b	判断 a 是否等于 b	成立返回 true、不成立返回 false
!=	a != b	判断 a 是否不等于 b	成立返回 true、不成立返回 false

• 判断数据是否满足条件，最终会返回一个判断的结果，这个结果是布尔类型的值：true 或者 false

注意“在 java 中判断是否相等一定是 " == " ，千万不要把 " == " 误写成 “=”

代码实现

package b_java语法;public class j_OperatorDemo5 {public static void main(String[] args) {// 目标：掌握关系运算符的基本使用int a = 10;int b = 5;boolean res = a > b;System.out.println(res); // trueSystem.out.println(a >= b); // true 要么a大于b，或者a等于bSystem.out.println(2 >= 2); // trueSystem.out.println(a < b); // falseSystem.out.println(a <= b); // falseSystem.out.println(2 <= 2); // trueSystem.out.println(a == b); // falseSystem.out.println(5 == 5); // true// System.out.println(a = b); // 5 注意了：判断是否相等一定是用 ==，= 是用来赋值的System.out.println(a != b); // trueSystem.out.println(10 != 10); // false}
}

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5. 逻辑运算符

• 把多个条件放在一起运算，最终返回布尔类型的值：true、false

符号	叫法	例子	运算逻辑
&	逻辑与	2 > 1 & 3 > 2	多个条件必须都是 true，结果才是 true；有一个是 false，结果就是 false
|	逻辑或	2 > 1 | 3 < 5	多个条件中只要有一个是 true，结果就是 true
!	逻辑非	!(2 > 1)	就是取反：你真我假，你假我真。!true == false、!false == true
^	逻辑异或	2 > 1 ^ 3 > 1	前后条件的结果相同，就直接返回 false，前后条件的结果不同，才返回 true

符号	叫法	例子	运算逻辑
&&	短路与	2 > 10 && 3 > 2	判断结果与 “&” 一样，过程不同：左边为 false，右边则不执行
||	短路或	2 > 1 || 3 < 5	判断结果与 “|” 一样，过程不同：左边为 true，右边则不执行

注意：在 java 中，“&”、“|”：无论左边是 false 还是 true，右边都要执行

由于 &&、|| 运算效率更高，在开发中用的更多

代码实现

package b_java语法;public class k_OperatorDemo6 {public static void main(String[] args) {// 目标：掌握逻辑运算符的使用// 需求：要求手机必须满足尺寸大于等于6.95，且内存必须大于等于8double size = 6.8;int storage = 16;// 1. & 前后的条件的结果必须都是true，结果才是trueboolean res = size >= 6.95 & storage >= 8;System.out.println(res); // false// 需求2：要求手机要么满足尺寸大于等于6.95，要么内存必须大于等于8// 2. | 只要多个条件中有一个是true，结果就是trueboolean res2 = size >= 6.95 | storage >= 8;System.out.println(res2); // true// 3. !取反的意思System.out.println(!true); // falseSystem.out.println(!false); // trueSystem.out.println(!(2 > 1)); // false// 4. ^ 前后条件的结果相同时返回false，不同时返回trueSystem.out.println(true ^ true); // falseSystem.out.println(false ^ false); // falseSystem.out.println(true ^ false); // trueSystem.out.println(false ^ true); // true// 5. && 左边为false，右边不执行int i = 10;int j = 20;System.out.println(i > 100 && ++j > 99); // falseSystem.out.println(j); // 20// 6. || 左边为true，右边就不执行int m = 10;int n = 30;System.out.println(m > 3 || ++n > 40); // trueSystem.out.println(n); // 30}}

总结

1. 逻辑运算符有哪些，有什么特点？

• &：有一个为 false、结果是 false
• &&：一个为 false、结果就是 false，但前一个为 false，后一个条件不执行了
• |：有一个为 true、结果是 true
• ||：一个为 true、结果是 true，但前一个为 true，后一个条件不执行了
• !：!false=true、!true=false
• ^：相同是 false、不同是 true

注意：在实际开发中，常用的逻辑运算符还是：&&、||、!

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6. 三元运算符、运算符的优先级

6.1 三元运算符介绍

• 格式：条件表达式 ? 值1 : 值2;
• 执行流程：首先计算关系表达式的值，如果值为 true，返回值1，如果为 false，返回值2

6.2 运算优先级

• 在表达式中，哪个运算符先执行后执行是要看优先级的，例如 “*、/” 的优先级高于 ”+、-“

代码实现

package b_java语法;public class l_OPeratorDemo7 {public static void main(String[] args) {// 目标：掌握三元运算符的基本使用double score = 98.5;String res = score >= 60 ? "成绩及格" : "成绩不及格";System.out.println(res); // 成绩及格// 需求2：找出2个整数中的较大值，并输出int a = 99;int b = 167;int max = a > b ? a : b;System.out.println(max); // 167// 需求3：找3个整数中的较大值int i = 10;int j = 45;int k = 34;// 找出2个整数中的较大值int temp = i > j ? i : j;// 找出temp与k中的较大值int max2 = temp > k ? temp : k;System.out.println(max2); // 45System.out.println(10 > 3 || 10 > 3 && 10 < 3); // trueSystem.out.println((10 > 3 || 10 > 3) && 10 < 3); // false}
}

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04 API 介绍、Scanner：获取用户键盘输入的数据

API（Application Programming Interface：应用程序编程接口）

• Java 写好的程序，咱们程序员可以直接拿来调用
• Java 为自己写好的程序提供了相应的 程序使用说明书（API 文档）
  • 网址：https://www.oracle.com/cn/java/technologies/downloads/

需求：

• 请在程序中，提示用户通过键盘输入自己的姓名、年龄，并能在程序中收到这些数据，怎么解决？

使用 Scanner 接收用户键盘输入的数据，需要三个步骤：

1. 导包：告诉程序去 JDK 的哪个包中找扫描器技术
2. 抄代码：代表得到键盘扫描器对象（东西）
3. 抄代码：等待接收用户输入的数据

注意：

• System、String 在 JDK 中的 Java.lang 包下
• lang 包不需要我们导包，是默认的包

代码实现

package b_java语法;import java.util.Scanner;public class m_ScannerDemo1 {public static void main(String[] args) {// 1. 导包：一般不需要我们自己做，idea工具会自动帮我们导包的// 2. 抄写代码：得到一个键盘扫描器对象（东西）Scanner sc = new Scanner(System.in);// 3. 开始调用sc的功能，来接收用户键盘输入的数据System.out.println("请您输入您的年龄：");int age = sc.nextInt(); // 执行到这儿，会开始等待用户输入一个整数，直到用户按了回车键，才会拿到数据System.out.println("您的年龄是：" + age);System.out.println("请输入您的名字：");String name = sc.next(); // 执行到这儿，会开始等待用户输入一个字符串，直到用户按了回车键，才会拿到数据System.out.println(name + "欢迎您进入系统~~~");}
}

总结

1. API 是什么？API 文档是什么？

• Application Programming Interface，应用程序编程接口：Java 写好的程序，咱们可以直接调用
• Java 提供的程序使用说明书

2. Java 程序中如何实现接收用户键盘输入的数据？

• 使用 Java 提供的 Scanner 来完成，步骤如下
• 1. 导包：import java.util.Scanner
• 2. 抄代码得到扫描器对象：Scanner sc = new Scanner(System.in);
• 3. 抄代码等待接收用户输入的数据：
  • int age = sc.nextInt();
  • String name = sc.next();

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总结

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