前言
做了这么久的Java开发，也非常喜欢这门语言，却对它本身了解不多。而我又报名参加了2020年的蓝桥杯Java组，并且打算参加软件杯和C4，为了能把这些比赛打好，在下学期的Java程序设计课里拿个高分（虽然能不能选上这门课还不一定），也为了能对Java语言有一个更深入、系统的了解，不在以后的开发中对语言本身感到困惑，所以打算写这个系列，从零开始重新学习Java基础知识，并对第一次学习掌握得不好的部分重新记录。
参考资料
javac和java命令做了什么？
我们在安装好JDK之后开始写HelloWorld程序时，都会用到javac和java两条命令。那么这两条命令为我们做了些什么呢？
javac命令启动了一个Java编译器，它把后缀名为.java的Java源码文件编译成了后缀名为.class的字节码文件。java命令则启动了JRE——Java运行时环境（Java Runtime Environment）和JVM——Java虚拟机（Java Virtual Machine），装载刚才编译好的.class文件并以解释的方式执行其中的字节码。
（图片来自Java300集）
所以，我们可以很清楚地看出为什么Java是半编译半解释的语言——因为源码需要先编译成字节码，字节码在JVM中又是解释执行的。
这里如果展开了说还会涉及到Java语言、JVM的底层原理，比如JVM是怎么加载这个类，怎么执行其中的字节码，还有JIT即时编译、双委派模型之类的，这里先不考虑这些细节，在后面学习JVM基础知识的部分再去详细展开。
JDK、JRE和JVM的关系
JRE并不等于JVM。
除了JVM之外，JRE其实还包含一些库函数和必须的文件，所以JRE其实是包含JVM的。
JDK则在JRE的基础上又增加了编译器、调试器等开发需要的东西。
JDK的目录结构
- bin：二进制文件，比如
java、javac之类的，也就是我们用到的命令 - db：存放一些数据
- include：一些需要包含的头文件
- jre：就是JRE
- lib：库目录，存放了一些jar包
- src.zip：JDK源码，不过为啥我macOS版的Java11没这个呢？
标识符
标识符其实就是一个名字，用来给变量、包、类等命名。
标识符有一定的规则——
- 所有的标识符都应该以字母（A-Z 或者 a-z）,美元符（$）、或者下划线（_）开始
- 首字符之后可以是字母（A-Z 或者 a-z）,美元符（$）、下划线（_）或数字的任何字符组合
-
class等Java关键字不能用作标识符
注意：Java使用的是Unicode标准字符集，所以可以用中文命名变量。
数据类型
在Java中，一共有8种基本类型(primitive type)，其中有4种整型、2种浮点类型、1种用于表示Unicode 编码的字符单元的字符类型char和1种用于表示真值的boolean类型。
除此之外，都是引用数据类型。它们占四个字节，用来表示一个对象的地址（类似于C++的指针）。
注意：Java有一个能够表示任意精度的算术包，通常被称为大数值（BigDecimal），但它并不是一种新的Java类型，而是一个Java对象。
变量的类型、长度与范围
整数类型
| 类型 | 长度 | 取值范围 |
|---|---|---|
| int | 4字节 | -2147483648~2147483647 |
| short | 2字节 | -32768~32767 |
| long | 8字节 | -9223372036854775808~9223372036854775807(-264~264-1) |
| byte | 1字节 | -128~127 |
注意：
长整型数值有一个后缀 L 或 l (如 4000000000L) 十六进制数值有一个前缀 0x 或 0X ( 如 0xCAFEL 八进制有一个前缀0，例如，010 对应八进制中的 8。 很显然， 八进制表示法比较容易混淆， 所以建议最好不要使用八进制常数。并且，由于l容易和数字1、大写的I混淆，所以一般都使用大写的L表示长整型数。
从 Java 7 开始， 加上前缀 0b 或 0B 就可以写二进制数。 例如， 0b1001就是 9。 另外， 同样是 从Java7开始，还可以为数字字面量加下划线，如用1_000_000表示一百万，不会影响到编译结果。
关于boolean的长度问题
Java规范中并没有明确地指出boolean类型的长度。但是，并不能说boolean的长度就不确定了：
在《Java虚拟机规范》一书中的描述：“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虚拟机中没有任何供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”。也就是说JVM规范指出boolean当做int处理，也就是4字节，boolean数组当做byte数组处理，这样我们可以得出boolean类型占了单独使用是4个字节，在数组中是确定的1个字节。
from: https://blog.csdn.net/YuanMxy/article/details/74170745
虽说单独使用的boolean是跟int一样占用四个字节，但是boolean和int不能相互转换。
浮点类型
| 类型 | 长度 | 取值范围 |
|---|---|---|
| float | 4字节 | 大约 ± 3.402 823 47E+38F (有效位数为 6 ~ 7 位) |
| double | 8字节 | 大约 ± 1.797 693 134 862 315 70E+308 (有效位数为 15 位） |
浮点数不仅可以用小数点表示，也可以用科学计数法来表示，例如314e2、314E2。
注意：float类型的数值有一个后缀F或f (例如，3.14F) 没有后缀F的浮点数值(如3.14) 默 认为 double 类型。当然， 也可以在浮点数值后面添加后缀 D 或 d ( 例如，3.14D)。
注意2：Java中有三个特殊的浮点数值，它们可以用一些特殊的常量来表示：
- 正无穷大——
Double.POSITIVE_INFINITY - 负无穷大——
Double.NEGATIVE_INFINIT - NaN（不是一个数字）——
Double.NaN
可以用Double.isXxx方法，例如Double.isNaN来检测需要检测的数是不是这三个常数。
注意3:与C/C++一样，浮点数类型在计算时可能会产生误差，因为浮点数并不是精确存储的，可能产生舍入误差，所以也最好不要比较两个浮点数。如果业务要求不能产生误差或者必须要比较两个浮点数，需要使用BigInteger（整数）或者BigDecimal（浮点数）类。
注意4:Java提供了PI与E的近似值常量——Math.PI、Math.E。
字符类型
char类型可以表示的字符范围为\u0000到\uffff。
注意：Unicode转义序列会在解析代码之前被处理，所以必须小心注释中的\u，它们可能会引起一些意想不到的错误。
自动类型转换
下图为Java不同数值类型之间的合法转换（实线代表不会损失精度，虚线代表会损失精度。图片来自《Java核心技术》）：
强制类型转换
Java的强制类型转换与C/C++基本相同，但是在面向对象部分，有些情况下不可以使用强制类型转换，这一点在后面复习面向对象时再详细总结。
变量
变量的本质
变量的本质其实就是内存中的一个可操作、固定长度的存储空间（不过据说boolean的长度是不确定的），在内存中的地址是确定的，但是里面放置什么值是由程序运行决定的。我们可通过变量名来访问对应的存储空间，从而操纵这个存储空间里存储的值。
Java是一种强类型语言，声明变量必须在变量名前先声明其类型，但是在Java11中，能自动推断出类型的可以不显示指定类型而使用var关键字指定，非常方便。
变量在使用前必须声明, 只有在变量声明以后，才能为其分配相应长度的存储空间，所以在使用变量之前必须声明。
注意：使用没有初始化局部的变量会报错，但是声明了变量不使用则不会报错（这跟Go语言不一样）。
变量的分类
Java的变量与C++一样，分为三种：
- 局部变量
- 静态变量
- 成员变量/实例变量
成员变量的初值
成员变量从属于对象，生命周期伴随对象始终。
成员变量如果没有初始化，会有一个默认值：
| 类型 | 默认值 |
|---|---|
| byte | 0 |
| short | 0 |
| int | 0 |
| long | 0 |
| float | 0.0 |
| double | 0.0 |
| char | '\u0000' |
| boolean | false |
| String等引用类型 | null |
静态变量
静态变量（使用static声明的变量）从属于类，是生命周期最长的，生命周期为从类的加载到类的卸载。
常量
与C/C++不同，常量使用final关键字声明，一旦有值，其值就不能发生变化。
final关键字除了用于常量（不能修改的变量）之外，还有以下作用：
- 使用
final修饰的类不能被继承 - 使用
final修饰的方法不能被重写
这在后面复习面向对象的时候再详细学习。
虽然Java不使用const修饰常量，但是const是Java的一个保留关键字，不能使用。
运算符
Java中有以下运算符（图片来自Java300集）：
算术运算符
除了++和--以外都属于二元运算符，二元运算符运算时遵守以下规则：
- 如果两个操作数有一个为Long, 则结果也为long。
- 没有long时，结果为int。即使操作数全为short，byte，结果也是int。
- 如果两个操作数有一个为double，则结果为double。
- 只有两个操作数都是float，则结果才为float。
- 取模操作其操作数可以为浮点数，但是一般使用整数。结果是“余数”，“余数”符号和左边操作数相同，如：7%3=1，-7%3=-1，7%-3=1。
++与--的运算规则与C/C++等语言相同。
赋值运算与结合赋值运算
Java一共有以下几种结合赋值运算符：
+=-=*=\=%=
用法与C/C++相同。
注意：如果整数除以0会抛出一个异常，而浮点数除以0则会得到无穷大或者是NaN。
关系运算符
Java的关系运算符一共有以下几种：
==!=><>=<=
用法同样与C/C++相同。
逻辑运算符
Java 沿用了 C++ 的做法，使用&&表示逻辑“与”运算符，使用||表示逻辑“或”运算符。从 != 运算符可以想到，感叹号!就是逻辑非运算符。&&和||运算符是按照“短路”方式来求值的： 如果第一个操作数已经能够确定表达式的值，第二个操作数就不必计算了。
位运算符
Java中的位运算符与C/C++的基本相同，个人感觉这些东西在实际开发中很难用到，除非是在性能要求非常高的地方。
（图片来自Java300集）
运算符的优先级
Java运算符的优先级也与C/C++基本相同。在实际使用中一般很少会遇到需要考虑优先级的问题，一般都使用小括号来解决运算符的优先级带来的问题，因为小括号的优先级最高。
（图片来自Java300集）
