java基础

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JAVA基本数据类型

byte型：

short型（短整型）：

long（长整型）：

float（单精数浮点型）：

double（双精数浮点型）：

boolean（布尔型）：

char（字符型）：

Void型：

引用类型：

常量：

变量：

变量作用域：

成员变量

局部变量

方法局部变量

方法参数变量

代码块局部变量

数据类型转换

隐式转换

显式转换

算数运算符

一元运算符

二元运算符

算术赋值运算符

逻辑运算符

关系运算符

位逻辑运算符

位与运算符

位或运算符

位异或运算符

位移运算符

左位移运算符

右位移运算符

复合位赋值运算符

条件运算符

---

JAVA基本数据类型

基本数据类型包括 boolean（布尔型）、float（单精度浮点型）、char（字符型）、byte（字节型）、short（短整型）、int（整型）、long（长整型）和 double （双精度浮点型）共 8 种，详见表 1 所示。

类型名称	关键字	占用内存	取值范围
字节型	byte	1 字节	-128~127
短整型	short	2 字节	-32768~32767
整型	int	4 字节	-2147483648~2147483647
长整型	long	8 字节	-9223372036854775808L~9223372036854775807L
单精度浮点型	float	4 字节	+/-3.4E+38F（6~7 个有效位）
双精度浮点型	double	8 字节	+/-1.8E+308 (15 个有效位）
字符型	char	2 字节	ISO 单一字符集
布尔型	boolean	1 字节	true 或 false

提示：char 代表字符型，实际上字符型也是一种整数类型，相当于无符号整数类型。

8种基本类：6种数字类型（4个整数型，2个浮点型），1种字符类型，1种布尔类型

byte型：

• 8位，有符号，二进制补码表示的整数；
• 最小值-128（-2^7），最大值127（2^7-1），默认0
• 用在大型数组中节约空间，主要代替整数，byte变量占用的空间只有int类型1/4；

short型（短整型）：

• short数据类型16位、有符号以二进制补码表示的整数；
• 最小值-32768（-2^15），最大值32767（2^15-1），整型变量默认为int类型，默认值是0

long（长整型）：

• 64位、有符号的以二进制补码表示的整数；
• 最小值是-9,223,372,036,854,775,808（-2^63），最大值是9,223,372,036,854,775,807（2^63 -1），主要使用在需要比较大型整数的系统上，默认值0L

float（单精数浮点型）：

• 单精度、32位、符合IEEE 754标准的浮点数，储存大型浮点数组的时候可节省内存空间，默认值0.0f
• 不能用来表示精确的值，如货币

double（双精数浮点型）：

• 双精度、64位、符合IEEE 754标准的浮点数，浮点数的默认类型为double类型，不能表示精确的值，如货币，默认值0.0d

boolean（布尔型）：

• 数据仅表示一位的信息，只有true和false两个取值，只取一种标志记录true/false情况，默认false；
• 布尔类型的值不能转换成任何数据类型，true 常量不等于 1，而 false 常量也不等于 0。这两个值只能赋给声明为 boolean 类型的变量，或者用于布尔运算表达式中。

char（字符型）：

• 一个单一的16位Unicode字符，最小值是’\u0000’（即为0），最大值是’\uffff’（即为65,535），可以存储任何字符；
• 一般计算机语言使用 ASCII 编码，用一个字节表示一个字符。ASCII 码是 Unicode 码的一个子集，用 Unicode 表示 ASCII 码时，其高字节为 0，它是其前 255 个字符。

Void型：

• 对应包装类java.lang.Void

引用类型：

• 由类的构造函数创建，可以引用它们所访问的对象，一旦声明就不能改变
• 对象和数组都是引用数据类型
• 所有引用类型的默认值都是null
• 可以用来引用任何与之兼容的类型，Animal animal = new Animal(“giraffe”)
• 引用数据类型就是对一个对象的引用，对象包括实例和数组两种。实际上，引用类型变量就是一个指针，只是 Java 语言里不再使用指针这个说法。
• 空类型（null type）就是 null 值的类型，这种类型没有名称。因为 null 类型没有名称，所以不可能声明一个 null 类型的变量或者转换到 null 类型。
• 空引用（null）是 null 类型变量唯一的值。空引用（null）可以转换为任何引用类型。
• 空引用（null）只能被转换成引用类型，不能转换成基本类型，因此不要把一个 null 值赋给基本数据类型的变量。
   

常量：

• 常量=固定值，直接代表对应的值，常量表示不能改变的量，用final标志，声明方式和变量类似，final double PI=3.1415927;
• byte、int、long、和short都可以用十进制、16进制以及8进制的方式来表示。
• public static 修饰的常量作用域是全局的，不需要创建对象就可以访问它，在类外部访问形式为 HelloWorld. PI
• 成员常量，作用域类似于成员变量，但不能修改。
• 局部常量，作用域类似于局部变量，但不能修改。
• 在定义常量时就需要对该常量进行初始化。
• final 关键字不仅可以用来修饰基本数据类型的常量，还可以用来修饰对象的引用或者方法。（final 修饰的是引用，意味着 sb 这个变量不能再指向新的对象，但 对象本身的内容是可以改变的。/final 修饰方法，表示该方法不能被子类重写，保证方法的行为不被修改。/final 修饰类，表示该类不能被继承）
• 为了与变量区别，常量取名一般都用大写字符。
• 一个值要能被真正看作 float，它必须以 f（或 F）后缓结束；否则，会被当作 double 值。对 double 值来说，d（或 D）后缀是可选的

Float和Double的最小值和最大值都是以科学记数法的形式输出的，结尾的"E+数字"表示E之前的数字要乘以10的“数字”次幂。

public class PrimitiveTypeTest {
    public static void main(String[] args){
        //byte
        System.out.println("byte:"+Byte.SIZE);
        System.out.println("java.lang.Byte");
        System.out.println("Byte.MIN_VALUE="+Byte.MIN_VALUE);
        System.out.println("Byte.MIN_VALUE="+Byte.MAX_VALUE);
        System.out.println();
        //short
        System.out.println("short:"+Short.SIZE);
        System.out.println("java.lang.short");
        System.out.println("Short.MIN_VALUE="+Short.MIN_VALUE);
        System.out.println("Short.MAX_VALUE="+Short.MAX_VALUE);
        System.out.println();
        //int
        System.out.println("int:"+Integer.SIZE);
        System.out.println("java.lang.Interger");
        System.out.println("Integer.MIN_VALUE="+Integer.MIN_VALUE);
        System.out.println("Integer.MAX_VALUE="+Integer.MAX_VALUE);
        System.out.println();
        //Long
        System.out.println("long:"+Long.SIZE);
        System.out.println("java.lang.long");
        System.out.println("Long.MIN_VALUE="+Long.MIN_VALUE);
        System.out.println("Long.MAX_VALUE="+Long.MAX_VALUE);
        System.out.println();
        //Float
        System.out.println("float:"+Float.SIZE);
        System.out.println("java.lang.float");
        System.out.println("Float.MIN_VALUE="+Float.MIN_VALUE);
        System.out.println("Float.MAX_VALUE="+Float.MAX_VALUE);
        System.out.println();
        //Double
        System.out.println("Double:"+Double.SIZE);
        System.out.println("java.lang.Double");
        System.out.println("Double.MIN_VALUE="+Double.MIN_VALUE);
        System.out.println("Double.MAX_VALUE="+Double.MAX_VALUE);
        System.out.println();
        //Character
        System.out.println("Char:"+Character.SIZE);
        System.out.println("java.lang.Character");
        System.out.println("Character.MIN_VALUE="+(int)Character.MIN_VALUE);
        System.out.println("Character.MAX_VALUE="+(int)Character.MAX_VALUE);
        System.out.println();
    }
}

变量：

涉及 3 个内容：DataType、 identifier 和 value，其具体说明如下：

• DataType：变量类型，如 int、string、 char 和 double 等。
• identifier：标识符，也叫变量名称。
• value：声明变量时的值。
• 初始化变量有两种方式：一种是声明时直接赋值，一种是先声明、后赋值。
• 多个同类型的变量可以同时定义或者初始化，但是多个变量中间要使用逗号分隔，声明结束时用分号分隔。
• 变量是类或者结构中的字段，如果没有显式地初始化，默认状态下创建变量并默认初始值为 0。
• 方法中的变量必须显式地初始化，否则在使用该变量时就会出错。

变量作用域：

根据作用域的不同，一般将变量分为不同的类型：成员变量和局部变量。

成员变量

Java 的成员变量有两种，分别是全局变量和静态变量（类变量）。定义在方法体和语句块之外，不属于任何一个方法，作用域是整个类。

名称	修饰	访问	生命周期
全局变量（实例变量）	无 static 修饰	对象名.变量名	只要对象被当作引用，实例变量就将存在
静态变量（类变量）	用 static 修饰	类名.变量名或对象名.变量名	其生命周期取决于类的生命周期。类被垃圾回收机制彻底回收时才会

局部变量

指在方法或者方法代码块中定义的变量，其作用域是其所在的代码块。可分为以下三种：

• 方法参数变量（形参）：在整个方法内有效。
• 方法局部变量（方法内定义）： 从定义这个变量开始到方法结束这一段时间内有效。
• 代码块局部变量（代码块内定义）：从定义这个变量开始到代码块结束这一段时间内有效。

局部变量在使用前必须有初始化值。

方法局部变量

作用在方法局部

public class Test2 {
  public static void main(String[] args){
    int a=7;
    if(5>3){
      int s=3;
      System.out.println("s="+s);
      System.out.println("a="+a);
    }
    System.out.println("a="+a);
  }
}

方法参数变量

作为方法参数声明的变量的作用域是整个方法。

public class Test3{
  public static void testFun(int n){
    System.out.println("n="+n);
  }
  public static void main(String[] args){
    testFun(3);
  }
}

代码块局部变量

常用于 try catch 代码块中，成为异常处理参数变量。
异常处理参数变量的作用域是在异常处理块中，该变量是将异常处理参数传递给异常处理块，与方法参数变量类似.

public class Test4{
  public static void test(){
    try {
      System.out.println("ERROR");
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
  public static void main(String[] args){
    test();
  }
}
//异常处理块 catch 的参数为 Exception 类型的变量 e，作用域是整个 catch 块。

数据类型转换

隐式转换

如果以下 2 个条件都满足，那么将一种类型的数据赋给另外一种类型变量的时，将执行自动类型转换（automatic type conversion）。

• 两种数据类型彼此兼容
• 目标类型的取值范围大于源数据类型（低级类型数据转换成高级类型数据）

当以上 2 个条件都满足时，拓宽转换（widening conversion）发生。例如 byte 类型向 short 类型转换时，由于 short 类型的取值范围较大，会自动将 byte 转换为 short 类型。

在运算过程中，由于不同的数据类型会转换成同一种数据类型，所以整型、浮点型以及字符型都可以参与混合运算。自动转换的规则是从低级类型数据转换成高级类型数据。转换规则如下：

• 数值型数据的转换：byte→short→int→long→float→double。
• 字符型转换为整型：char→int。

显式转换

• 当两种数据类型不兼容，或目标类型的取值范围小于源类型时，自动转换将无法进行，这时就需要进行强制类型转换。(type)variableName

算数运算符

当一个表达式中出现多种运算符时，执行的先后顺序不仅要遵守运算符优先级别的规定，还要受运算符结合性的约束，以便确定是自左向右进行运算还是自右向左进行运算。这些运算符按照操作数的数量可以分为单目运算符、双目运算符和三目运算符。

最基本的运算符包括算术运算符、赋值运算符、逻辑运算符和关系运算符，按照参加运算的操作数的不同可以分为一元运算符和二元运算符。

一元运算符

算术一元运算一共有 3 个，分别是 -、++ 和 --

运 算 符	名 称	说 明	例 子
-	取反符号	取反运算	b=-a
++	自加一	先取值再加一，或先加一再取值	a++ 或 ++a
--	自减一	先取值再减一，或先减一再取值	a-- 或 --a

二元运算符

Java 语言中算术运算符的功能是进行算术运算，除了经常使用的加（+）、减（-）、乘（*）和除（\）外，还有取模运算（％）。

运 算 符	名 称	说 明	例 子
+	加	求 a 加 b 的和，还可用于 String 类型，进行字符串连接操作	a + b
-	减	求 a 减 b 的差	a - b
*	乘	求 a 乘以 b 的积	a * b
/	除	求 a 除以 b 的商	a / b
%	取余	求 a 除以 b 的余数	a % b

算术运算符都是双目运算符，即连接两个操作数的运算符。优先级上，*、/、％ 具有相同运算级别，并高于 +、-（+、- 具有相同级别）。

算术赋值运算符

运 算 符	名 称	例 子
+=	加赋值	a += b、a += b+3
-=	减赋值	a -= b
*=	乘赋值	a *= b
/=	除赋值	a /= b
%=	取余赋值	a %= b

赋值运算符的优先级低于算术运算符，结合方向是自右向左；不是数学中的等号，它表示一个动作，即将其右侧的值送到左侧的变量中（左侧只允许是变量，不能是表达式或其他形式）；不要将赋值运算符与相等运算符“==”混淆。

逻辑运算符

逻辑运算符把各个运算的关系表达式连接起来组成一个复杂的逻辑表达式，以判断程序中的表达式是否成立，判断的结果是 true 或 false。逻辑运算符是对布尔型变量进行运算，其结果也是布尔型。

运算符	用法	含义	说明	实例	结果
&&	a&&b	短路与	ab 全为 true 时，计算结果为 true，否则为 false。	2>1&&3<4	true
||	a||b	短路或	ab 全为 false 时，计算结果为 false，否则为 true。	2<1||3>4	false
!	!a	逻辑非	a 为 true 时，值为 false，a 为 false 时，值为 true	!(2>4)	true
|	a|b	逻辑或	ab 全为 false 时，计算结果为 false，否则为 true	1>2|3>5	false
&	a&b	逻辑与	ab 全为 true 时，计算结果为 true，否则为 false	1<2&3<5	true

• && 与 & 区别：如果 a 为 false，则不计算 b（因为不论 b 为何值，结果都为 false）
• || 与 | 区别：如果 a 为 true，则不计算 b（因为不论 b 为何值，结果都为 true）
  注意：短路与（&&）和短路或（||）能够采用最优化的计算方式，从而提高效率。在实际编程时，应该优先考虑使用短路与和短路或。

关系运算符

关系运算符（relational operators）也可以称为“比较运算符”，用于用来比较判断两个变量或常量的大小。关系运算符是二元运算符，运算结果是 boolean 型。当运算符对应的关系成立时，运算结果是 true，否则是 false。

逻辑上的 true 与 false 用数字 1 与 0 来表示。关系成立时表达式的结果为 true（或 1），否则表达式的结果为 false（或 0）

运算符	含义	说明	实例	结果
>	大于运算符	只支持左右两边操作数是数值类型。如果前面变量的值大于后面变量的值， 则返回 true。	2>3	false
>=	大于或等于运算符	只支持左右两边操作数是数值类型。如果前面变量的值大于等于后面变量的值， 则返回 true。	4>=2	true
<	小于运算符	只支持左右两边操作数是数值类型。如果前面变量的值小于后面变量的值，则返回 true。	2<3	true
<=	小于或等于运算符	只支持左右两边操作数是数值类型。如果前面变量的值小于等于后面变量的值， 则返回 true。	4<=2	false
==	相等运算符	如果进行比较的两个操作数都是数值类型，无论它们的数据类型是否相同，只要它们的值相等，也都将返回 true。 如果两个操作数都是引用类型，只有当两个引用变量的类型具有父子关系时才可以比较，只要两个引用指向的不是同一个对象就会返回 true。 Java 也支持两个 boolean 类型的值进行比较。	4==4 97=='a' 5.0==5 true==false	true true true false
!=	不相等运算符	如果进行比较的两个操作数都是数值类型，无论它们的数据类型是否相同，只要它们的值不相等，也都将返回 true。 如果两个操作数都是引用类型，只有当两个引用变量的类型具有父子关系时才可以比较，只要两个引用指向的不是同一个对象就会返回 true。	4!=2	true

注意点如下所示：

1. 基本类型的变量、值不能和引用类型的变量、值使用 == 进行比较；boolean 类型的变量、值不能与其他任意类型的变量、值使用 == 进行比较；如果两个引用类型之间没有父子继承关系，那么它们的变量也不能使用 == 进行比较。
2. == 和 != 可以应用于基本数据类型和引用类型。当用于引用类型比较时，比较的是两个引用是否指向同一个对象，但当时实际开发过程多数情况下，只是比较对象的内容是否相当，不需要比较是否为同一个对象。

位逻辑运算符

整数类型包括 long，int，short，char 和 byte

位运算符主要用来对操作数二进制的位进行运算。按位运算表示按每个二进制位（bit）进行计算，其操作数和运算结果都是整型值。Java 语言中的位运算符分为位逻辑运算符和位移运算符两类。位逻辑运算符包含 4 个：&（与）、|（或）、~（非）和 ^（异或）。除了 ~（即位取反）为单目运算符外，其余都为双目运算符。

运算符	含义	实例	结果
&	按位进行与运算（AND）	4 & 5	4
|	按位进行或运算（OR）	4 | 5	5
^	按位进行异或运算（XOR）	4 ^ 5	1
~	按位进行取反运算（NOT）	~ 4	-5

位与运算符

位与运算符为&，其运算规则是：参与运算的数字，低位对齐，高位不足的补零，如果对应的二进制位同时为 1，那么计算结果才为 1，否则为 0。因此，任何数与 0 进行按位与运算，其结果都为 0。

位或运算符

位或运算符为|，其运算规则是：参与运算的数字，低位对齐，高位不足的补零。如果对应的二进制位只要有一个为 1，那么结果就为 1；如果对应的二进制位都为 0，结果才为 0。

位异或运算符

位异或运算符为^，其运算规则是：参与运算的数字，低位对齐，高位不足的补零，如果对应的二进制位相同（同时为 0 或同时为 1）时，结果为 0；如果对应的二进制位不相同，结果则为 1。

位移运算符

位移运算符用来将操作数向某个方向（向左或者右）移动指定的二进制位数。

左位移运算符

左移位运算符为«，其运算规则是：按二进制形式把所有的数字向左移动对应的位数，高位移出（舍弃），低位的空位补零。

右位移运算符

右位移运算符为»，其运算规则是：按二进制形式把所有的数字向右移动对应的位数，低位移出（舍弃），高位的空位补零。

复合位赋值运算符

所有的二进制位运算符都有一种将赋值与位运算组合在一起的简写形式。复合位赋值运算符由赋值运算符与位逻辑运算符和位移运算符组合而成。表 3 列出了组合后的复合位赋值运算符。

运算符	含义	实例	结果
&=	按位与赋值	num1 &= num2	等价于 num 1=num 1 & num2
|=	按位或赋值	num1 |= num2	等价于 num 1=num 1 | num2
^=	按位异或赋值	num1 ^= num2	等价于 num 1=num 1 ^ num2
-=	按位取反赋值	num1 -= num2	等价于 num 1=num 1 - num2
«=	按位左移赋值	num1 «= num2	等价于 num 1=num 1 « num2
»=	按位右移赋值	num1 »= num2	等价于 num 1=num 1 » num2

条件运算符

Java 提供了一个特别的三元运算符（也叫三目运算符）经常用于取代某个类型的 if-then-else 语句。条件运算符的符号表示为“?:”，使用该运算符时需要有三个操作数，因此称其为三目运算符。使用条件运算符的一般语法结构为：

result = <expression> ? <statement1> : <statement3>;

其中，expression 是一个布尔表达式。当 expression 为真时，执行 statement1， 否则就执行 statement3。此三元运算符要求返回一个结果，因此要实现简单的二分支程序，即可使用该条件运算符。
运算符的优先级：

优先级	运算符	结合性
1	()、[]、{}	从左向右
2	!、+、-、~、++、--	从右向左
3	*、/、%	从左向右
4	+、-	从左向右
5	«、»、>>>	从左向右
6	<、<=、>、>=、instanceof	从左向右
7	==、!=	从左向右
8	&	从左向右
9	^	从左向右
10	|	从左向右
11	&&	从左向右
12	||	从左向右
13	?:	从右向左
14	=、+=、-=、*=、/=、&=、|=、^=、~=、«=、»=、>>>=	从右向左