本篇为Java基础语法【上】，包含关键字、标识符、注释、原码反码补码、常量与变量、运算符这六部分内容。
关键字
定义：被Java语言赋予了特殊含义的单词。
特点：关键字中所有字母都为小写。
标识符
定义：在程序中自定义的一些名称。由26个英文字母大小写，数组：0-9，符号：_$组成。
定义合法标识符规则：
- 数字不可以开头
- 不可以使用关键字
注意：
- Java中严格区分大小写
- 在命名时，为了提高阅读性，要尽量有意义
-
main不是关键字，因为函数名称都是标识符，只是JVM识别main函数，函数头的格式必须固定
注释
格式：
- 单行注释
// - 多行注释
/* */ - 文档注释
/** */
用途：
- 注解说明
- 调试程序
其中，单行注释中可以嵌套单行/多行注释，多行注释中可以嵌套单行注释，但不能嵌套多行注释；对于单行和多行注释，被注释的文字，不会被编译到字节码(.class)文件中，因此不会被JVM解释执行；文档注释为Java特有的注释，其中注释内容可以被JDK提供的工具javadoc.exe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。
文档注释的一般写法：
/**
* 用于操作数组的工具类，其中包含获取最值、排序等功能。
* @author LoisHuang
* @version 2019/7/9
*/
public class ArrayTool
{
/**
* 获取整型数组的最大值
* @param arr 接收一个int类型的数组
* @return 该数组的最大的元素值
*/
public static int getMax(int[] arr)
{
...
}
}
注意可以通过javadoc命令生成说明文档的类和方法必须是由public或protected修饰的，故私有的方法不用加文档注释，用多行注释写明功能即可。
tips:
- 面试：上机题，写注释
- 在看代码的时候，可以通过写注释来检验是否看懂（代码只是思想的一种表现形式）
原码反码补码
(毕向东的Java基础教程中没有单独讲这一节的内容，但我认为对于后面的常量/变量以及运算符的理解非常有用。)
注意：原码和反码只是为了求负数的补码，在计算机中没有原码、反码的存在，只有补码。
原码
- 正数的原码就是它本身
假设使用一个字节存储整数，整数10的原码是：0000 1010 - 负数用最高位是1表示负数
假设使用一个字节存储整数，整数-10的原码是：1000 1010
反码
- 正数的反码和原码一样
假设使用一个字节存储整数，整数10的反码是：0000 1010 - 负数的反码是负数的原码按位取反（0变1,1变0），符号位不变
假设使用一个字节存储整数，整数-10的反码是：1111 0101
补码
再次强调，整数的补码才是在计算机中的存储形式。
- 正数的补码和原码一样
假设使用一个字节存储整数，整数10的补码是：0000 1010（第三次强调：这一串是10这个整数在计算机中存储形式） - 负数的补码是负数的反码加1
假设使用一个字节存储整数，整数-10的补码是：1111 0110（第三次强调：这一串是-10这个整数在计算机中存储形式）
在计算机中，为什么不用原码和反码，而是用补码呢？
因为在使用原码、反码计算时不准确，使用补码计算时才准确。
使用原码计算10-10
0000 1010 （10的原码）
+ 1000 1010 （-10的原码）
------------------------------------------------------------
1001 0100 （结果为：-20，很显然答案是否定的。）使用反码计算10-10
0000 1010 （10的反码）
+ 1111 0101 （-10的反码）
------------------------------------------------------------
1111 1111 （结果为反码，转换成原码为：1000 0000，最终的结果为：-0，很显然答案是否定的。）使用补码计算10-10
0000 1010 （10的补码）
+ 1111 0110 （-10的补码）
------------------------------------------------------------
1 0000 0000 （使用的1个字节存储，只能存储8位，第9位的1没地方存，就被丢弃了。故结果为：0。）
常量与变量
常量
概念：表示不能改变的值。
分类：
- 整数常量：所有整数
- 小数常量：所有小数
- 布尔(
boolean)型常量：较为特有，只有true/false两个数值。 - 字符常量：将一个数字、字母或符号用单引号
' '标识 - 字符串常量：将一个或者多个字符用双引号
" "标识 - null常量：只有一个
null数值
在Java中，整数有四种表现形式：二/八/十/十六进制。因为十进制非0开头，所以其他进制的写法，要前补0用于区分。二进制：0b 或 0B开头；八进制：0开头；十六进制：0x或0X开头；负数前面加 -。
变量
概念：内存中的一个存储区域，该区域有自己的名称（变量名）和类型（数据类型），数据可以在同一类型范围内不断变化。
变量使用的两个条件：有初始值和特定作用域。
数据类型：Java是强类型语言，对于每一种数据都定义了明确的具体数据类型，在内存中会分配不同大小的内存空间。
- 整数类型的存储空间大小分别为1, 2, 4, 8byte，最常用的类型是
byte和int，默认类型为int； - 浮点型的存储空间大小分别为4, 8byte，默认类型为
double； - 字符型(
char)的存储空间大小为2byte。
注意：由于整数类型默认为int，因此若一个大于int类型范围的整数常量赋值给long类型的变量时，结尾应该加上l，同理浮点型常量赋值给float类型的变量时，结尾加上f。
Example1
long a = 1234567891234l;
float b = 2.3f;
类型转换&类型提升
针对于Java基础数据类型。
- 自动类型转换（隐式类型转换）
两种类型是彼此兼容的
-
转换的目的类型占得空间范围一定要大于转化的源类型
正向过程：由低字节向高字节自动转换，byte->short->int->long->float->double。
Example1-1short i = 5; int j = i;Example1-2
byte b = 4; //注意4为int类型（任何整数都为int）编译器会判断4是否在byte范围内，如果在，则会做自动强转。
-
强制类型转换（显示类型转换）
格式：目标类型 变量 =（目标类型）源类型变量/常量
逆向过程：使用强制转换，可能丢失精度，如int a=(int)3.14;。
Example2-1int i = 5; byte j = (int)i;Example2-2
byte b; b = 3; b = (byte)b*3 //编译出错，因为(byte)的运算级别比*高,所以会先转换b后再*3 b = (byte)(b*3) //正确 -
数据类型自动提升（注意以下讨论的是二元操作符）
Java定义了若干使用于表达式的类型提升规则：
a. 如果两个操作数其中有一个是double类型，另一个操作就会转换为double类型；
b. 否则，如果其中一个操作数是float类型，另一个将会转换为float类型；
c. 否则，如果其中一个操作数是long类型，另一个会转换为long类型；
d. 否则，两个操作数都转换为int类型。
(例外：final修饰的byte、short、char变量相加后不会被自动提升)
Example3-1System.out.println('a'); //输出字母a System.out.println('a' + 1); //输出98char型自动提升为int型。
Example3-2byte a = 1; byte b = 2; a = a + b; //自动类型提升成int,编译出错 a += b; //自加没有自动类型提升问题把高字节转成低字节，需要作强制类型转换：
a=(byte)(a+b);
Example3-3byte b1 = 1, b2 = 2, b3, b6; final byte b4 = 4,b5 = 6; b6 = b4 + b5; b3 = b1 + b2; //会发生编译错误 System.out.println(b3 + b6);没有
final修饰的变量相加后会被自动提升为int型，与目标类型byte不相容，需要强制转换（向下转型）。
Example3-4int x; int x1 = Integer.MAX_VALUE; int x2 = 2; x = x1 + x2; System.out.println(x); //输出结果为-2147483647（其中Integer.MAX_VALUE为2147483647）默认
int类型，运算一旦超出范围，会自动舍弃，保留原有位数。
注：Java内置Unicode国际标准码表，ASCII为美国标准码表，GBK为中国标准码表，任何国家的码表都兼容ASCII码表。
运算符
注意：运算符都是有结果的。
算术运算符
-
+正号，-负号 -
+，-，*，/，%，加减乘除取模 -
++自增（前），++自增（后），--自减（前），--自减（后） -
+字符串相加，连接符
Example1：整数除法运算
int x = 6370;
x = x / 1000; //x的结果为？
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。Java为强类型语言，因此x/1000，两个int类型运算的值仍然为int类型。
Example2：负数取模运算
System.out.println(-5 % 2); //输出-1
System.out.println(5 % -2); //输出1
涉及到负数的模运算，只参考被模数（第一个数）。
Example3-1：自增运算
int a = 3, b;
b = a++;
实际上运算过程为：由于a本身涉及到与b的运算，因此会先开辟一个临时变量，存储a当前的值（怕a的值改变），如temp=3；而赋值运算需要等右边的运算先计算完成，于是现在计算右边的a++，计算完a+1后赋值给a，于是a=4；最后再将temp赋值给b，如下图所示：
Example3-2：自增运算
int i = 3;
i = i++;
System.out.println("i=" + i); //输出i=3；
i = i++实际运算过程可理解为：
temp = i;
i = i + 1;
i = temp;
Example4-1：字符串相加
System.out.println(3 +"2");//输出32
System.out.println("5+5=" + 5 + 5);//输出5+5=55
+除字符串相加功能外，还能把非字符串转换成字符串。
第一步"5+5=5"+5，第二步"5+5=55"；若要输出10，则可改为System.out.println("5+5="+(5+5));，输出5+5=10。
任何数据只要和字符串进行+运算，都叫做相连接。用处如下：
Example4-2：同时输出a与b的值
int a = 4, b = 5;
System.out.println("a=" + a +",b=" + b);
Example5：注意
int a = 3;
a + 1; //编译错误：a+1不是语句
System.out.println("a=" + a);
赋值运算符
符号： =， +，=，-=， *=， /=， %=
Example1：+=简单示例
int a, b, c;
a = b = c = 4;
a += 2; //将左右两边的和赋给左边
Example2-1
short s = 3;
s = s + 4;//编译错误，可能损失精度
System.out.println("s=" + s);
Example2-2
short s = 3;
s += 4;
System.out.println("s=" + s); //输出s=7；
s = s + 4：编译失败，其为两次运算，s会被提升为int型，运算后的结果还是int型，无法赋值给short型。
s += 4：编译通过，其是赋值运算，为一次运算，与s = 3类似；+=运算符在给s赋值时，自动完成了强转操作，其在内存中的形式为s = (short)(s + 4)。
比较运算符
符号：==，!=，<， >，<=，>=
instanceof 检查是否是类的对象，"Hello" instanceof String 结果为true。
注意：比较运算符的结果都是boolean型。
逻辑运算符
定义：用来连接两个boolean类型的表达式，结果为boolean型。
面试题 ——&与&&的区别：
&：左边无论真假，右边都进行运算。
&&：若左边为真，右边参与运算；若左边为假，右边则不参与运算。
|与||的区别同理，||：左边为真，右边不参与运算。
位运算符
注意在计算机系统中，数值一律用补码来表示和存储。
位运算是直接对二进制进行运算。特定情况下，计算方便，速度快，支持面广；如果用算数方法，速度慢，逻辑复杂。位运算不限于一种语言，它是计算机的基本运算方法。
<<
相当于乘以2的倍数。
应用：最有效率的方式算出2乘以8的值，首选位运算（左移三位）。>>
符号位（最高位）是什么，就拿什么补空位。
正数的右移相当于除法，右移n位就除以2的n次方（n表示移动位数），如100>>4等效100/2^4
负数的右移不等于除法，即负数右移不能按除以2的n次方计算。>>>
数据右移时，高位出现的空位，无论原高位是什么，空位都用0补。&
应用：取一个数中的指定位。
例如：设X=1010 1110，取X的低四位，用X & 0000 1111=0000 1110即可得到。
方法：找一个数，对应X要取的位，该数的对应位为1，其余位为零，此数与X进行“与运算”可以得到X中的指定位。-
^
应用:
1）与1相异或，使特定位翻转
方法：找一个数，对应X要翻转的位，该数的对应为1，其余位为零，此数与X对应位异或即可。
例如：X=1010 1110，使X低四位翻转，用X^0000 1111=1010 0001即可得到。
2）与0相异或，保留原值
例如：X^0000 0000 =1010 1110
3）交换两个变量的值
int a = 3, b = 5;
a. 借助第三个变量来实现//开发时，使用第三方变量的形式，因为阅读性强 int c; c = a; a = b; b = c;b. 利用加减法实现两个变量的交换
//这种方式不要用，因为如果两个整数的数值过大，会超出int范围，数据会变化 a = a + b; // a = 3 + 5;a = 8; b = a - b; // 3+5-5 = 3;b = 3; a = a - b; // 3+5-3 = 5; a = 5;c. 用位异或运算来实现，效率最高
原理：一个数异或同一个数两次，结果还是这个数（即是一个数异或本身等于0且异或运算符合交换律）。//面试的时候用，阅读性差 a = a ^ b; // a = 3 ^ 5; b = a ^ b; // b = (3 ^ 5) ^ 5; b = 3; a = a ^ b; // a = (3 ^ 5) ^ 3; a = 5; ~
对一个二进制数按位取反，即将0变为1，1变0。
注意计算机中数值一律用补码来表示和存储，因此负数取反过程：先用原码表示，再转化为补码，补码取反，最后转化为原码，才是负数取反的值。
三元运算符
格式：(条件表达式)?表达式1:表达式2
如果条件为true，运算后的结果是表达式1；如果条件为false，运算后的结果是表达式2；
Example1：获取两个整数中的较大的整数
int a = 3, b = 4;
int max = a > b ? a : b;
Example2：获取三个整数中的较大的整数
int o = 3, p = 4, q = 5;
//易读的写法
int temp = o > p ? o : p;
int max = temp > q : temp : q;
//阅读性较差的写法
int max = (o > p ? o : p) > q : (o > p ? o : p) : q;
【参考文档】：
1、Java基础-原码反码补码
2、java 基本数据类型及自动类型提升
3、java中的二进制以及基本位运算
4、右移运算符总结
