第一个Java程序
开发体验—–Hello World
编写:
1 | // 创建一个java源文件:HelloWorld.java |
编译:
1 | javac HelloWorld.java |
运行:
1 | java HelloWord |
总结
java程序编写-编译-运行的过程
- 编写:我们将编写的java代码保存在以”.java”结尾的源文件中
- 编译:使用javac.exe命令编译我们的java源文件。格式:javac 源文件名.java
- 运行:使用java.exe命令解释运行我们的字节码文件。 格式:java 类名
② 在一个java源文件中可以声明多个class。但是,只能最多有一个类声明为public的。而且要求声明为public的类的类名必须与源文件名相同。
③ 程序的入口是main()方法。格式是固定的。
④ 输出语句:
System.out.println()
:先输出数据,然后换行;System.out.print()
:只输出数据;1
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前者输出不换行,比如:
System.out.print("a");
System.out.print("b");
结果:
ab
后者输出后换行,比如:
System.out.println("a");
System.out.println("b");
结果:
a
b
⑤ 每一行执行语句都以;
结束。
⑥ 编译的过程:编译以后,会生成一个或多个字节码文件。字节码文件的文件名与java源文件中的类名相同。
注释
注释:Comment
- 单行注释:
// 注释内容
- 多行注释:
/*注释内容 */
- 文档注释:
/**注释内容*/
作用
① 对所写的程序进行解释说明,增强可读性。方便自己,方便别人
② 调试所写的代码
特点
① 单行注释和多行注释,注释了的内容不参与编译。换句话说,编译以后生成的 .class
结尾的字节码文件中不包含注释掉的信息 ② 注释内容可以被JDK提供的工具 javadoc 所解析,生成一套以网页文件形式体现的该程序的说明文档。
③ 多行注释不可以嵌套使用
变量、标识符、保留字、变量
关键字与保留字
关键字(keyword)的定义和特点
定义:被 Java 语言赋予了特殊含义,用做专门用途的字符串(单词)
特点:关键字中所有字母都为小写
保留字
Java 保留字:现有 Java 版本尚未使用,但以后版本可能会作为关键字使用。自己命名标识符时要避免使用这些保留字goto、const
。
标识符
定义
- Java 对各种变量、方法和类等要素命名时使用的字符序列称为标识符
- 技巧:凡是自己可以起名字的地方都叫标识符
定义合法标识符规则【重要】
- 由 26 个英文字母大小写,0-9,_或$ 组成
- 数字不可以开头。
- 标识符不能包含空格。
- 不可以使用关键字和保留字,但能包含关键字和保留字。
- Java 中严格区分大小写,长度无限制。
Java 中的名称命名规范
包名:多单词组成时所有字母都小写:xxxyyyzzz
类名、接口名:多单词组成时,所有单词的首字母大写:XxxYyyZzz
变量名、方法名:多单词组成时,第一个单词首字母小写,第二个单词开始每个单词首字母大写:xxxYyyZzz
常量名:所有字母都大写。多单词时每个单词用下划线连接:XXX_YYY_ZZZ
注意 1:在起名字时,为了提高阅读性,要尽量有意义,“见名知意”。
注意 2:java 采用 unicode 字符集,因此标识符也可以使用汉字声明,但是不建议使用。
更多细节详见《代码整洁之道》
变量
变量的概念
- 内存中的一个存储区域;
- 该区域的数据可以在同一类型范围内不断变化;
- 变量是程序中最基本的存储单元。包含变量类型、变量名和存储的值。
变量的作用
- 用于在内存中保存数据。
使用变量注意:
- Java 中每个变量必须先声明,后使用;
- 使用变量名来访问这块区域的数据;
- 变量的作用域:其定义所在的一对{ }内;
- 变量只有在其作用域内才有效;
- 同一个作用域内,不能定义重名的变量;
基本数据类型
对于每一种数据都定义了明确的具体数据类型(强类型语言),在内存中分配了不同大小的内存空间。
整数类型
- Java 各整数类型有固定的表数范围和字段长度,不受具体 OS 的影响,以保证 java 程序的可移植性。
- java 的整型常量默认为 int 型,声明 long 型常量须后加‘l’或‘L’
- java 程序中变量通常声明为 int 型,除非不足以表示较大的数,才使用 long
类型 | 占用存储空间 | 表数范围 |
---|---|---|
byte | 1字节=8bit位 | -128 ~ 127 |
short | 2字节 | -2^15~ 2^15-1 |
int | 4字节 | -2^31~ 2^31-1 (约21亿) |
long | 8字节 | -2^63~ 2^63-1 |
1 | /* |
浮点类型
- 与整数类型类似,Java 浮点类型也有固定的表数范围和字段长度,不受具体操作系统的影响。
- 浮点型常量有两种表示形式:
- 十进制数形式:如:5.12 512.0f .512 (必须有小数点)
- 科学计数法形式:如:5.12e2 512E2 100E-2
- float:单精度,尾数可以精确到7位有效数字。很多情况下,精度很难满足需求。
- double:双精度,精度是float的两倍。通常采用此类型。
- Java 的浮点型常量默认为double型,声明float型常量,须后加‘f’或‘F’
类型 | 占用存储空间 | 表数范围 |
---|---|---|
单精度float | 4字节 | -3.403E38 ~ 3.403E38 |
双精度double | 8字节 | -1.798E308 ~ 1.798E308 |
字符类型
- char 型数据用来表示通常意义上“字符”(2字节)
- Java中的所有字符都使用Unicode编码,故一个字符可以存储一个字母,一个汉字,或其他书面语的一个字符。
- 字符型变量的三种表现形式:
- 字符常量是用单引号(‘ ’)括起来的单个字符。例如:char c1 = ‘a’; char c2 = ‘中’; char c3 = ‘9’;
- Java中还允许使用转义字符‘\’来将其后的字符转变为特殊字符型常量。例如:char c3 = ‘\n’; //’\n’表示换行符
- 直接使用Unicode值来表示字符型常量:‘\uXXXX’。其中,XXXX代表一个十六进制整数。如:\u000a 表示\n。
- char类型是可以进行运算的。因为它都对应有Unicode码。
1 | /* |
布尔类型:boolean
- boolean 类型用来判断逻辑条件,一般用于程序流程控制:
- if条件控制语句;
- while循环控制语句;
- do-while循环控制语句;
- for循环控制语句;
- boolean类型数据只允许取值true和false,无null。
- 不可以使用0或非0 的整数替代false和true,这点和C语言不同。
- Java虚拟机中没有任何供boolean值专用的字节码指令,Java语言表达所操作的boolean值,在编译之后都使用java虚拟机中的int数据类型来代替:true用1表示,false用0表示。———《java虚拟机规范8版》
1 | class VariableTest1{ |
基本数据类型转换
- 自动类型转换:容量小的类型自动转换为容量大的数据类型。数据类型按容量大小排序为:
- 有多种类型的数据混合运算时,系统首先自动将所有数据转换成容量最大的那种数据类型,然后再进行计算。
- byte,short,char之间不会相互转换,他们三者在计算时首先转换为int类型。
- boolean类型不能与其它数据类型运算。
- 当把任何基本数据类型的值和字符串(String)进行连接运算时(+),基本数据类型的值将自动转化为字符串(String)类型。
1 | /* |
强制类型转换
- 自动类型转换的逆过程,将容量大的数据类型转换为容量小的数据类型。使用时要加上强制转换符:(),但可能造成精度降低或溢出,格外要注意。
- 通常,字符串不能直接转换为基本类型,但通过基本类型对应的包装类则可以实现把字符串转换成基本类型。
- 如:
String a = “43”; inti= Integer.parseInt(a);
boolean
类型不可以转换为其它的数据类型。
1 | short s = 5; |
运算符
分类
- 算术运算符
- 赋值运算符
- 比较运算符(关系运算符)
- 逻辑运算符
- 位运算符
- 三元运算符
算数运算符
1 | /* |
算术运算符注意的问题
- 如果对负数取模,可以把模数负号忽略不记,如:5%-2=1。但被模数是负数则不可忽略。此外,取模运算的结果不一定总是整数。
- 对于除号“/”,它的整数除和小数除是有区别的:整数之间做除法时,只保留整数部分而舍弃小数部分。例如:intx=3510;x=x/1000*1000; x的结果是?
- “+”除字符串相加功能外,还能把非字符串转换成字符串.例如:System.out.println(“5+5=”+5+5); //打印结果是 5+5=55 这里的+号起到连接作用
赋值运算
- 符号:
=
- 当“=”两侧数据类型不一致时,可以使用自动类型转换或使用强制类型转换原则进行处理。
- 支持连续赋值。
- 扩展赋值运算符:
+=, -=, *=, /=, %=
1 | /* |
比较运算符
- 比较运算符的结果都是
boolean
型,也就是要么是true,要么是false。 - 比较运算符“
==
”不能误写成“=” 。
逻辑运算符
&
—逻辑与|
—逻辑或!
—逻辑非&&
—短路与||
—短路或^
—逻辑异或
逻辑运算符用于连接布尔型表达式,在Java中不可以写成3<x<6,应该写成x>3 & x<6 。
“&”和“&&”的区别:
- 单&时,左边无论真假,右边都进行运算;
- 双&时,如果左边为真,右边参与运算,如果左边为假,那么右边不参与运算。
“|”和“||”的区别同理,||表示:当左边为真,右边不参与运算。
异或(^)与或( | )的不同之处是:当左右都为true时,结果为false。理解:异或,追求的是“异”!
练习
1 | /* |
位运算符
三元运算符
1 | /* |
运算优先级
程序流程控制
概述
流程控制语句是用来控制程序中各语句执行顺序的语句,可以把语句组合成能完成一定功能的小逻辑模块。
分类
- 顺序结构
- 分支结构
- 循环结构
顺序结构
Java中定义成员变量时采用合法的前向引用
分支语句
if else
if-else使用说明:
条件表达式必须是布尔表达式(关系表达式或逻辑表达式)、布尔变量;
语句块只有一条执行语句时,一对{}可以省略,但建议保留;
if-else语句结构,根据需要可以嵌套使用;
当if-else结构是“多选一”时,最后的else是可选的,根据需要可以省略;
当多个条件是“互斥”关系时,条件判断语句及执行语句间顺序无所谓当多个条件是“包含”关系时,“小上大下/ 子上父下”。
1 | /* |
swich-case
注意: switch结构中的表达式,只能是如下的六种数据类型之一:
byte
、short
、char
、int
、枚举类型
(JDK5.0)、String类型
(JDK7.0)不能是:long,float,double,boolean。
1 | /* |
输出语句
1 | /* |
1 | /* |
循环结构
循环结构
在某些条件满足情况下、反复执行特定代码的功能
循环语句分类
- for循环
- while循环
- do-while循环
for 循环
1 | 语法格式 |
1 | /* |
while循环
语法格式
1 | ①初始化部分 |
说明
- 注意不要忘记声明④迭代部分。否则,循环将不能结束,变成死循环。
- for循环和while循环可以相互转换
1 | public class WhileLoop { |
练习
1 | /* |
do-while循环
1 | do-while循环结构的使用 |
练习1
1 | class DoWhileTest{ |
嵌套循环结构
嵌套循环
将一个循环放在另一个循环体内,就形成了嵌套循环。其中,for ,while ,do…while均可以作为外层循环或内层循环。
实质上,嵌套循环就是把内层循环当成外层循环的循环体。当只有内层循环的循环条件为false时,才会完全跳出内层循环,才可结束外层的当次循环,开始下一次的循环。
设外层循环次数为m次,内层为n次,则内层循环体实际上需要执行m*n次。
例题
- 九九乘法表
- 100以内的所有质数
练习1
1 | /* |
break、continue
1.break的使用
- break语句用于终止某个语句块的执行
1 | { |
- break语句出现在多层嵌套的语句块中时,可以通过标签指明要终止的是哪一层语句块
1 | label1: { ...... |
continue
- continue 语句
- continue只能使用在循环结构中
- continue语句用于跳过其所在循环语句块的一次执行,继续下一次循环
- continue语句出现在多层嵌套的循环语句体中时,可以通过标签指明要跳过的是哪一层循环
return
- return:并非专门用于结束循环的,它的功能是结束一个方法。当一个方法执行到一个return语句时,这个方法将被结束。
- 与break和continue不同的是,return直接结束整个方法,不管这个return处于多少层循环之内。
说明
break只能用于switch语句和循环语句中。
continue 只能用于循环语句中。
二者功能类似,但continue是终止本次循环,break是终止本层循环。
break、continue之后不能有其他的语句,因为程序永远不会执行其后的语句。
标号语句必须紧接在循环的头部。标号语句不能用在非循环语句的前面。
很多语言都有goto语句,goto语句可以随意将控制转移到程序中的任意一条语句上,然后执行它。但使程序容易出错。Java中的break和continue是不同于goto的。
练习1
1 | /* |
数组
数组的概述
一、数组的概述
1.数组的理解:数组(Array),是多个相同类型数据按一定顺序排列的集合,
并使用一个名字命名,并通过编号的方式对这些数据进行统一管理。
2.数组的相关概念:
数组名
元素
角标、下标、索引
数组的长度:元素的个数
3.数组的特点:
1)数组属于引用类型的变量。数组的元素,既可以是基本数据类型,也可以是引用数据类型。
2)创建数组对象会在内存中开辟一整块连续的空间;
3)数组的长度一旦确定,就不能修改;
4)数组是有序排列的。
4.数组的分类:
① 按照维数:一维数组、二维数组、三维数组……
② 按照数组元素类型:基本数据类型元素的数组、引用类型元素的数组
一堆数组的使用
① 一维数组的声明和初始化
- ② 如何调用数组的指定位置的元素
- ③ 如何获取数组的长度
- ④ 如何遍历数组
- ⑤ 数组元素的默认初始化值:见ArrayTest1.java
⑥ 数组的内存解析:见ArrayTest1.java
案例一 —ArrayTest.java
1 | public class ArrayTest { |
案例二–ArrayTest1.java
1 | /* |
内存简化结构
一堆数组的内存解析
1 | int[] arr = new int[]{1,2,3}; |
练习
1 | /* |
1 | /* |
多组数组的使用
Java 语言里提供了支持多维数组的语法。
如果说可以把一维数组当成几何中的线性图形,那么二维数组就相当于是一个表格,像下图Excel中的表格一样。
二维数组
1 | /* |
1 | /* |
二维数组内存解析
1 | int[][] arr1 = new int[4][]; |
1 | int[][] arr4= newint[3][]; |
1 | int[][] arr = new int[3][]; |
1 | int[][] arr1= newint[4][]; |
面向对象
类和对象
- 三、面向对象的两个要素:
- 类:对一类事物的描述,是抽象的、概念上的定义
- 对象:是实际存在的该类事物的每个个体,因而也称为实 例(instance)。
- 可以理解为:类= 抽象概念的人;对象= 实实在在的某个人
- 面向对象程序设计的重点是类的设计;
- 设计类,其实就是设计类的成员。
Java类及类的成员
- 属性:对应类中的成员变量
- 行为:对应类中的成员方法
类与对象的创建及使用
1 | /* |
对象的创建和使用:内存解析
堆(Heap),此内存区域的唯一目的就是存放对象实例,几乎所有的对象实例都在这里分配内存。这一点在 Java 虚拟机规范中的描述是:所有的对象实例以及数组都要在堆上分配。
通常所说的栈(Stack),是指虚拟机栈。虚拟机栈用于存储局部变量等。局部变量表存放了编译期可知长度的各种基本数据类型(boolean、byte、char、short、int、float、long、double)、对象引用(reference 类型,它不等同于对象本身,是对象在堆内存的首地址)。方法执行完,自动释放。
方法区(MethodArea),用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。
1 | Person p1= newPerson(); |
类的成员之一:属性
1 | /* |
类的成员之二:方法
1 | /* |