Java 基本语法详解（一）
Java 是一种面向对象的编程语言，其语法具有严谨性、跨平台性和易读性的特点。掌握基本语法是编写 Java 程序的基础，以下将从程序结构、核心语法要素到常见语法规则，进行系统梳理。
一、Java 程序的基本结构
一个完整的 Java 程序需遵循固定结构，以最简单的 “Hello World” 程序为例，可清晰理解其组成部分：
// 1. 包声明（可选，用于组织代码，避免类名冲突）
package com.example.basic;
// 2. 导入其他包的类（可选，使用非当前包的类时需导入）
import java.util.Scanner;
// 3. 类定义（Java 程序的最小单位，每个 .java 文件最多 1 个 public 类，且类名与文件名一致）
public class HelloWorld {
// 4. 主方法（程序入口，固定格式：public static void main(String[] args)）
public static void main(String[] args) {
// 5. 语句（执行具体逻辑，需以分号 ; 结尾）
System.out.println("Hello, Java!"); // 输出语句，打印内容到控制台
}
}
核心结构说明：
-
包声明（package）：通过 package 关键字指定类所属的包，格式为 “包名。子包名”（如 com.example.basic），包名通常采用 “倒置域名” 规则（如公司域名 baidu.com 对应包名 com.baidu）。
-
导入语句（import）：通过 import 关键字引入其他包中的类（如 java.util.Scanner 是用于输入的类），若使用 java.lang 包下的类（如 String、System），可无需导入（JVM 自动加载）。
-
类定义（class）：Java 是 “类级语言”，所有代码必须放在类中。public 修饰的类为 “公共类”，要求文件名与类名完全一致（包括大小写）；非 public 类可多个存在于一个 .java 文件中。
-
主方法（main）：程序的 “入口点”，JVM 运行程序时会首先执行 main 方法，其格式固定：
-
public：公开访问权限，确保 JVM 可调用；
-
static：静态方法，无需创建类的对象即可调用；
-
void：无返回值；
-
String[] args：参数数组，用于接收命令行传入的参数（如运行 java HelloWorld 123，args[0] 即为 “123”）。
二、变量与数据类型
变量是存储数据的容器，Java 是 “强类型语言”，声明变量时必须指定数据类型，且赋值需与类型匹配。
1. 基本数据类型（8 种，存储原始值）
Java 提供 8 种基本数据类型，分为 “数值型”“字符型”“布尔型” 三类，具体如下：
| 类型分类 | 数据类型 | 占用内存 | 取值范围 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| 整数型 | byte | 1 字节 | -128 ~ 127 | 最小整数类型，适合存储小范围整数 |
| 整数型 | short | 2 字节 | -32768 ~ 32767 | 短整数类型 |
| 整数型 | int | 4 字节 | -2³¹ ~ 2³¹-1 | 默认整数类型（如 123 默认为 int） |
| 整数型 | long | 8 字节 | -2⁶³ ~ 2⁶³-1 | 长整数类型，赋值时需加后缀 L（如 123L） |
| 浮点型 | float | 4 字节 | ±3.4×10³⁸ | 单精度浮点数，赋值时需加后缀 F（如 3.14F） |
| 浮点型 | double | 8 字节 | ±1.8×10³⁰⁸ | 默认浮点类型（如 3.14 默认为 double） |
| 字符型 | char | 2 字节 | 0 ~ 65535 | 存储单个字符，用单引号包裹（如 ‘A’、‘中’），本质是 Unicode 编码值 |
| 布尔型 | boolean | 1 字节 | true / false | 存储逻辑值，用于条件判断（如 boolean isSuccess = true） |
示例：基本数据类型的声明与赋值
public class PrimitiveTypeDemo {
public static void main(String[] args) {
byte age = 25; // 整数型（byte）
int score = 98; // 整数型（int，默认）
long distance = 1000000000L; // 整数型（long，加 L 后缀）
float pi1 = 3.14F; // 浮点型（float，加 F 后缀）
double pi2 = 3.1415926; // 浮点型（double，默认）
char ch = 'J'; // 字符型（单引号）
boolean isPass = true; // 布尔型
// 输出变量值
System.out.println("年龄：" + age);
System.out.println("圆周率（double）：" + pi2);
}
}
2. 引用数据类型（存储内存地址，指向对象）
引用数据类型基于基本类型扩展，包括 “类（Class）”“接口（Interface）”“数组（Array）” 等，常见示例：
-
字符串类型：String（特殊的类，用于存储字符串，用双引号包裹，如 “Java”）；
-
数组：如 int[] arr（存储多个同类型数据）；
-
自定义类：如前面的 HelloWorld 类，需通过 new 关键字创建对象（如 HelloWorld demo = new HelloWorld()）。
示例：引用数据类型的使用
public class ReferenceTypeDemo {
public static void main(String[] args) {
// String 类型（引用类型）
String name = "Alice";
System.out.println("姓名：" + name);
// 数组（引用类型）
int[] scores = {90, 85, 95}; // 初始化一个 int 数组
System.out.println("数组长度：" + scores.length); // 数组的 length 属性（获取长度）
System.out.println("第二个元素：" + scores[1]); // 数组下标从 0 开始
// 自定义类（引用类型，需先创建对象）
Student student = new Student(); // new 关键字创建 Student 对象
student.name = "Bob"; // 给对象的属性赋值
student.age = 20;
student.study(); // 调用对象的方法
}
}
// 自定义类（引用类型的定义）
class Student {
// 类的属性（成员变量）
String name;
int age;
// 类的方法（成员方法）
void study() {
System.out.println(name + "正在学习 Java！");
}
}
3. 变量的作用域
变量的作用域指其可被访问的范围，由声明位置决定，主要分为：
-
局部变量：在方法、代码块（如 if、for）内部声明，作用域仅限于当前方法 / 代码块，必须手动初始化后才能使用（否则编译报错）；
-
成员变量：在类内部、方法外部声明（如 Student 类的 name、age），作用域覆盖整个类，默认有初始值（如 int 默认为 0，String 默认为 null）。
示例：变量作用域
public class VariableScopeDemo {
// 成员变量（类内部，方法外部）
int memberVar = 100; // 默认初始化
public void test() {
// 局部变量（方法内部）
int localVar;
// System.out.println(localVar); // 编译报错：局部变量未初始化
localVar = 200; // 手动初始化后可使用
System.out.println("局部变量：" + localVar);
System.out.println("成员变量：" + memberVar); // 可访问成员变量
}
public static void main(String[] args) {
VariableScopeDemo demo = new VariableScopeDemo();
demo.test();
// System.out.println(localVar); // 编译报错：局部变量作用域不包含 main 方法
}
}
三、运算符
运算符用于对数据进行运算，Java 提供丰富的运算符，按功能可分为以下几类：
1. 算术运算符（用于数值计算）
| 运算符 | 功能 | 示例 | 结果 |
|---|---|---|---|
| + | 加法 / 字符串拼接 | 3 + 5 / “Hello” + “Java” | 8 / “HelloJava” |
| - | 减法 | 10 - 4 | 6 |
| * | 乘法 | 2 * 6 | 12 |
| / | 除法（整数除法取商，浮点数除法取精确值） | 10 / 3 / 10.0 / 3 | 3 / 3.333… |
| % | 取模（求余数，符号与被除数一致） | 10 % 3 / -10 % 3 | 1 / -1 |
| ++ | 自增（前置：先增后用；后置：先用后增） | int a=5; System.out.println(++a); / int b=5; System.out.println(b++); | 6 / 5（a 最终为 6，b 最终为 6） |
| – | 自减（规则同自增） | int c=5; System.out.println(–c); | 4（c 最终为 4） |
注意：
-
字符串与其他类型拼接时，其他类型会自动转为字符串（如 “年龄：” + 25 结果为 “年龄：25”）；
-
整数除法中，若除数为 0，会抛出 ArithmeticException（算术异常）。
2. 赋值运算符（用于给变量赋值）
-
基本赋值：=（如 int a = 5）；
-
复合赋值：+=、-=、*=、/=、%=（简化代码，且隐含自动类型转换），示例：
int x = 10;
x += 5; // 等价于 x = x + 5 → 结果 15
x *= 2; // 等价于 x = x * 2 → 结果 30
3. 比较运算符（用于判断条件，返回 boolean 类型）
| 运算符 | 功能 | 示例 | 结果 |
|---|---|---|---|
| == | 判断是否相等（基本类型比值，引用类型比地址） | 3 == 5 / “a” == “a” | false / true |
| != | 判断是否不相等 | 3 != 5 | true |
| > | 判断左 > 右 | 5 > 3 | true |
| < | 判断左 < 右 | 5 < 3 | false |
| >= | 判断左 >= 右 | 5 >= 5 | true |
| <= | 判断左 <= 右 | 5 <= 3 | false |
注意：
- 引用类型用 == 比较时，比较的是 “内存地址”（是否为同一个对象），若需比较内容，需用 equals() 方法（如 String 类的 equals()，示例：“abc”.equals(“abc”) → true）。
4. 逻辑运算符（用于组合条件，操作 boolean 类型）
| 运算符 | 功能 | 特点（短路特性） | 示例 | 结果 |
|---|---|---|---|---|
| && | 逻辑与（全 true 则 true） | 左为 false 时，右不执行 | (3>2) && (5<10) | true |
| || | 逻辑或（有 true 则 true） | 左为 true 时，右不执行 | `(3>5) | |
| ! | 逻辑非（取反） | - | !(3>5) | true |
示例：短路特性
int a = 5;
// && 短路：左 (a>10) 为 false，右 (a++) 不执行，a 仍为 5
boolean flag1 = (a > 10) && (a++ > 0);
System.out.println("flag1：" + flag1 + "，a：" + a); // false，5
// || 短路：左 (a<10) 为 true，右 (a++) 不执行，a 仍为 5
boolean flag2 = (a < 10) || (a++ > 0);
System.out.println("flag2：" + flag2 + "，a：" + a); // true，5
5. 三元运算符（三目运算符，简化条件判断）
格式：条件表达式 ? 表达式1 : 表达式2
-
若条件表达式为 true，执行表达式 1 并返回结果；
-
若条件表达式为 false，执行表达式 2 并返回结果。
示例：
int score = 85;
// 判断分数是否及格，返回对应提示
String result = (score >= 60) ? "及格" : "不及格";
System.out.println(result); // 输出：及格
四、流程控制语句
流程控制用于控制程序的执行顺序，主要分为 “顺序结构”“分支结构”“循环结构” 三类（顺序结构为默认，代码自上而下执行）。
1. 分支结构（根据条件执行不同代码）
（1）if-else 语句（单分支 / 双分支）
格式：
// 单分支（条件成立则执行）
if (条件表达式) {
// 条件为 true 时执行的代码块
}
// 双分支（条件成立/不成立分别执行）
if (条件表达式) {
// 条件为 true 时执行
} else {
// 条件为 false 时执行
}
// 多分支（多个条件判断）
if (条件1) {
// 条件1 为 true 时执行
} else if (条件2) {
// 条件1 为 false，条件2 为 true 时执行
} else {
// 所有条件都为 false 时执行
}
示例：成绩分级判断
public class IfElseDemo {
public static void main(String[] args) {
int score = 92;
if (score >= 90) {
System.out.println("成绩等级：优秀");
} else if (score >= 80) {
System.out.println("成绩等级：良好");
} else if (score >= 60) {
System.out.println("成绩等级：及格");
} else {
System.out.println("成绩等级：不及格");
}
}
}
（2）switch 语句（多值匹配，适合固定值判断）
格式：
switch (表达式) { // 表达式类型：byte、short、int、char、String、枚举
case 值1:
// 表达式 == 值1 时执行
break; // 跳出 switch（若省略，会继续执行下一个 case）
case 值2:
// 表达式 == 值2 时执行
break;
...
default:
// 表达式不匹配任何 case 时执行（可选）
break;
}
示例：根据月份判断季节
public class SwitchDemo {
public static void main(String[] args) {
int month = 3;
switch (month) {
case 3:
case 4:
case 5:
System.out.println("季节：春季");
break;
case 6:
case 7:
case 8:
System.out.println("季节：夏季");
break;
case 9:
case 10:
case 11:
System.out.println("季节：秋季");
break;
case 12:
case 1:
case 2:
System.out.println("季节：冬季");
break;
default:
System.out.println("无效月份");
break;
}
}
}
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