1. 关键字

1.1 关键字概述

被Java语言赋予特定含义的单词

1.2 关键字特点

组成关键字的字母全部小写

1.3 关键字注意事项

• goto和const作为保留字存在,目前并不使用
• 类似Notepad++这样的高级记事本,针对关键字有特殊的颜色标记，非常直观

用于定义数据类型的关键字

用于定义访问权限修饰符的关键字

2. 标识符

2.1 标识符概述

就是给类，接口，方法，变量等起名字时使用的字符序列

2.2 组成规则

由英文大小写字母、数字字符、$（美元符号）、_（下划线）组成

2.3 注意事项

• 不能以数字开头
• 不能是Java中的关键字
• 区分大小写

2.4 标识符常见命名规则：见名知意

2.4.1 包

其实就是文件夹，用于把相同的类名进行区分，全部小写，单级：liuyi，多级：cn.itcast

2.4.2 类或者接口

一个单词：单词的首字母必须大写，举例：Student,Dog
多个单词：每个单词的首字母必须大写举例：HelloWorld，StudentName

2.4.3 方法和变量

一个单词：单词的首字母小写，举例：main,age
多个单词：从第二个单词开始，每个单词的首字母大写，举例：studentAge,showAllNames()

2.4.4 常量

一个单词：全部大写，举例：PI
多个单词：每个字母都大写，用_隔开，举例：STUDENT_MAX_AGE

3. 注释

3.1 注释概述

用于解释说明程序的文字

3.2 Java中注释分类格式

• 单行注释，格式： //注释文字
• 多行注释，格式： /* 注释文字 */
• 文档注释，格式：/** 注释文字 */

/*
    注释：用于解释说明程序的文字

    Java中注释的分类及格式
        单行注释：//
        多行注释：/星 星/
            注意：多行不可以嵌套使用，而单行是可以的
        文档注释：被javadoc工具解析生成一个说明书，面向对象部分讲解。
*/

//这是我的注释案例
class ZhuShiDemo {
    //main方法是主方法
    //是程序的入口
    //被jvm调用
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("好好学习,天天向上");
    }
}

• 对于单行和多行注释，被注释的文字，不会被JVM（java虚拟机）解释执行
• 对于文档注释，是java特有的注释，其中注释内容可以被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
• 注释是一个程序员必须要具有的良好编程习惯
• 初学者编写程序可以养成习惯：先写注释再写代码
• 将自己的思想通过注释先整理出来，在用代码去体现
• 因为代码仅仅是思想的一种体现形式而已

/*
    需求：我准备写一个java程序，把"HelloWorld"这句话输出在控制台

    分析：
        A:要写一个Java程序，必须定义类
        B:把数据能够输出，说明我们的程序是可以独立运行的，而程序要独立运行，必须定义main方法
        C:把数据输出在控制台，必须使用输出语句

    实现：
        A:java语言提供了一个关键字：class用来定义类，后面跟的是类名
        B:main方法的格式是固定的：
            public static void main(String[] args) {

            }
        C:输出语句的格式是固定的：
            System.out.println("HelloWorld");
            "HelloWorld"这个内容是可以改变的
*/

//这是我的HelloWorld案例
class HelloWorld {
    /*
        为了程序能够独立运行，定义main方法
        main方法是程序的入口
        被jvm自动调用
    */
    public static void main(String[] args) {
        //为了把数据显示在控制台，我们就使用了输出语句
        System.out.println("HelloWorld");
    }
}

4. 常量、进制和进制转换

4.1 常量概述

在程序执行的过程中其值不可以发生改变

4.2 Java中常量分类

4.2.1 字面值常量

• 字符串常量：用双引号括起来的内容，举例：“hello”，“world”
• 整数常量：所有整数，举例：12，23
• 小数常量：所有小数，举例：12.34，56.78
• 字符常量：用单引号括起来的内容，举例：‘a’,’A’,’0’
• 布尔常量，较为特有，举例：true，false
• 空常量，举例：null

4.2.2 自定义常量

/*
    常量：
        在程序执行过程中，其值不发生改变的量。

    分类：
        A:字面值常量
        B:自定义常量(后面讲)

    字面值常量
        A:字符串常量 用双引号括起来的内容。
            举例："hello","world","HelloWorld"
        B:整数常量  所有的整数
            举例：100,200
        C:小数常量  所有的小数
            举例：10.23,110.11
        D:字符常量  用单引号括起来的内容
            举例：'a','A','0'
            错误的：'ab'
        E:布尔常量  比较特殊
            举例：true,false
        F:空常量   后面讲
            举例：null
*/
class ConstantDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //字符串常量的输出
        System.out.println("hello");

        //整数常量的输出
        System.out.println(100);

        //小数常量的输出
        System.out.println(100.10);

        //字符常量的输出
        System.out.println('a');
        System.out.println('A');
        System.out.println('0');
        //这个是有问题的
        //System.out.println('ab');

        //布尔常量的输出
        System.out.println(true);
        System.out.println(false);
    }
}

4.3 Java针对整数常量提供了4种表现形式

二进制，八进制，十进制，十六进制

4.4 进制概述

进制：就是进位制，是人们规定的一种进位方法。 对于任何一种进制--X进制，就表示某一位置上的数运算时是逢X进一位。二进制就是逢二进一，八进制是逢八进一，十进制是逢十进一，十六进制是逢十六进一。

PS：
二进制的由来：任何数据在计算机中都是以二进制的形式存在的。二进制早期由电信号开关演变而来。

一个整数在内存中一样也是二进制的，但是使用一大串的1或者0组成的数值进行使用很麻烦。所以就想把一大串缩短点，将二进制中的三位用一位表示。这三位可以取到的最大值就是7超过7就进位了，这就是八进制。但是对于过长的二进制变成八进制还是较长，所以出现的用4个二进制位表示一位的情况，四个二进制位最大是15，这就是十六进制。

规律：进制越大，表现形式越短。

4.5 不同进制的数据组成

• 二进制，由0，1组成。以0b开头
• 八进制，由0，1，…7组成。以0开头
• 十进制，由0，1，…9组成。整数默认是十进制的
• 十六进制，由0，1，…9，a，b，c，d，e，f(大小写均可)。以0x开头

/*
    不同进制的数据表现：
        二进制：由0，1组成。以0b开头。
        八进制：由0,1,...7组成。以0开头。
        十进制：由0,1,...9组成。默认整数是十进制。
        十六进制：由0,1,...9,a,b,c,d,e,f(大小写均可)组成。以0x开头。
*/
class JinZhiDemo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(100); //十进制

        System.out.println(0b100); //二进制
        System.out.println(0100); //八进制
        System.out.println(0x100); //十六进制
    }
}

运行结果

4.6 进制转换

• 其他进制到十进制

• 十进制到其他进制

• 十进制和二进制的快速转换，8421码，也叫BCD码

• 二进制和八进制，十六进制如何转换
  以十进制作为桥梁，二进制到八进制 3位组合，二进制到十六进制4位组合

PS：
1、其他进制到十进制

• 系数：就是每一位上的数据
• 基数：X进制，基数就是X
• 权：在右边，从0开始编号，对应位上的编号即为该位的权
• 结果：把系数*基数的权次幂相加即可

2、十进制到其他进制
除基取余，直到商为0，余数反转。

4.7 有符号数据表示法

在计算机内，有符号数有3种表示法：原码、反码和补码。所有数据的运算都是采用补码进行的

• 原码：就是二进制定点表示法，即最高位为符号位，“0”表示正，“1”表示负，其余位表示数值的大小
• 反码：正数的反码与其原码相同；负数的反码是对其原码逐位取反，但符号位除外
• 补码：正数的补码与其原码相同；负数的补码是在其反码的末位加1

4.8 练习

4.8.1 得到下面数据的十进制值

0b10101
   =12^4 + 12^2 + 1*2^0
   =16 + 4 + 1
   =21

0123
   =18^2 + 28^1 + 3*8^0
   =64 + 16 + 3
   =83

0x3c
   =316^1 + c16^0
   =48 + 12
   =60

4.8.2 得到下面数据的二进制，十进制，十六进制

52分别得到二进制，十进制，十六进制

得到二进制：

   52 / 2 = 26      0
   26 / 2 = 13      0
   13 / 2 = 6       1
   6  / 2 = 3       0
   3  / 2 = 1       1
   1  / 2 = 0       1
   0b110100

得到八进制：

   52 / 8 = 6     4
   6  / 8 = 0    6
   064

得到十六进制：

   52 / 16 = 3   4
   3  / 16 = 0  3
   0x34

4.8.3 有符号数据表示法的练习

A：已知某数X的原码为10110100B，试求X的补码和反码。

符号位 数值位
原码：10110100
反码：11001011
补码：11001100

B:已知某数X的补码11101110B，试求其原码

符号位 数值位
补码： 11101110
反码： 11101101
原码： 10010010

5. 变量

5.1 变量概述

在程序执行的过程中，在某个范围内其值可以发生改变的量，理解：如同数学中的未知数

5.2 变量定义格式

数据类型 变量名 = 初始化值;
注意：格式是固定的，记住格式，以不变应万变

5.3 变量的组成规则

1、从本质上讲，变量其实是内存中的一小块区域，使用变量名来访问这块区域，因此，每一个变量使用前必须要先申请（声明），然后必须进行赋值（填充内容），才能使用。通过画图说明一个变量的组成部分

​ 数据类型，变量名，变量值

2、为什么要定义变量呢?用来不断的存放同一类型的常量，并可以重复使用

6. 数据类型和类型转换

6.1 数据类型

6.1.1 Java语言是强类型语言，对于每一种数据都定义了明确的具体数据类型，在内存总分配了不同大小的内存空间

6.1.2 所谓有效数字：具体地说，是指在分析工作中实际能够测量到的数字。所谓能够测量到的是包括最后一位估计的，不确定的数字。对于一个近似数，从左边第一个不是0的数字起，到精确到的位数止，所有的数字都叫做这个数的有效数字。

6.1.3 Java 各整数类型有固定的表数范围和字段长度，其不受具体操作系统的影响，以保证Java程序的可移植性。

• Java语言的整型常量默认为int型，声明long型常量可以后加‘ l ’或‘ L ’ ，如：

  int i1 = 600; //正确 long l1 = 88888888888L; //必须加l否则会出错

• 与整数类型类似，Java浮点类型有固定的表数范围和字段长度，不受平台影响。

  Java浮点类型常量有两种表示形式，十进制数形式，如: 3.14 314.0

• 科学记数法形式，如 3.14e2 3.14*10^2

• Java 浮点型常量默认为 double 型，如要声明一个常量为 float 型，则需在数字后面加 f 或 F ，如：

  double d = 12345.6; //正确 float f = 12.3f; //必须加f否则会出错

• char 型数据用来表示通常意义上的“字符”

  • 字符常量为用单引号括起来的单个字符，例如：char ch1= 'a'; char ch2='中';
  • Java字符采用 Unicode 编码，每个字符占两个字节，因而可用十六进制编码形式表示。
  • 注：Unicode是全球语言统一编码

• boolean 类型适于逻辑运算，一般用于程序流程控制 。
• boolean 类型数据只允许取值 true 或 false ，不可以 0 或非 0 的整数替代 true 和 false ，这点和C语言不同。
• 数据类型
  • 基本数据类型：整型byte、short、int、long，浮点型float、double，字符型char，布尔型boolean
  • 引用数据类型：类class、接口interface、数组[]

/*
    数据类型：Java是一种强类型的语言，针对每一种数据都定义了明确的数据类型。

    数据类型分类：
        A:基本数据类型
        B:引用数据类型(类,接口,数值)

    基本数据类型:4类8种
        A:整数            占用字节数
            byte            1
            short           2
            int             4
            long            8

        B:浮点数
            float           4
            double          8

        C:字符
            char            2
        D:布尔
            boolean         1

        注意：
            整数默认是int类型
            浮点数默认是double类型。

            长整型后缀用L或者l标记。建议使用L。
            单精度浮点数用F或者f标记。建议使用F。
*/
class DataTypeDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //定义变量的格式：
        //数据类型 变量名 = 初始化值;

        //定义一个字节变量
        byte b = 10;
        System.out.println(10);
        System.out.println(b);

        //定义一个短整型变量
        short s = 100;
        System.out.println(s);

        //定义一个整型变量
        int i = 1000;
        System.out.println(i);

        //超过了int的范围
        //int j = 1000000000000;
        long j = 1000000000000L;
        //long j = 100L;
        System.out.println(j);

        //定义浮点数据变量
        float f = 12.345F;
        System.out.println(f);

        double d = 12.345;
        System.out.println(d);

        //定义字符变量
        char ch = 'a';
        System.out.println(ch);

        //定义布尔变量
        boolean flag = true;
        System.out.println(flag);
    }
}

运行结果:

6.1.4 使用变量的时候要注意的问题：

A：作用域
变量定义在哪个大括号内，它就在这个大括号内有效。
并且，在同一个大括号内不能同时定义同名的变量。

B：初始化值
没有初始化值的变量不能直接使用。
你只要在使用前给值就行，不一定非要在定义的时候立即给值。
推荐在定义的时候给值。

定义变量的格式：
​ a：数据类型 变量名 = 初始化值;
​ b：数据类型 变量名;
变量名 = 初始化值;
C：在一行上建议只定义一个变量
​ 可以定义多个，但是不建议

6.2 类型转换

6.2.2 默认转换(从小到大的转换)

A：byte，short，char—int—long—float—double
B：byte，short，char相互之间不转换，他们参与运算首先转换为int类型

6.2.2 强制转换：

从大的数据类型到小的数据类型
格式：目标数据类型 变量 = (目标数据类型) (被转换的数据);
注意：不要随意的去使用强制转换，因为它隐含了精度损失问题

/*
    面试题：
        byte b1=3,b2=4,b;
        b=b1+b2;
        b=3+4;
        哪句是编译失败的呢？为什么呢？
        b = b1 + b2;是有问题的。
        因为变量相加，会首先看类型问题，最终把结果赋值的也会考虑类型问题。
        常量相加，首先做加法，然后看结果是否在赋值的数据类型范围内，如果不是，才报错。
*/
class DataTypeDemo6 {
    public static void main(String[] args) {
        //定义了三个byte类型的变量，b1，b2，b3
        //b1的值是3，b2的值是4，b没有值
        byte b1 = 3,b2 = 4,b;

        //b = b1 + b2; //这个是类型提升，所有有问题

        b = 3 + 4; //常量，先把结果计算出来，然后看是否在byte的范围内，如果在就不报错。
    }
}

1、在定义Long或者Float类型变量的时候，要加L或者f。
​ 整数默认是int类型，浮点数默认是double。
​ byte，short在定义的时候，他们接收的其实是一个int类型的值。
​ 这个是自己做了一个数据检测的，如果不再它们的范围内，就报错。

2、byte值的问题

byte b1 = 127;
byte b2 = (byte)128; //-128
byte b3 = (byte)129; //-127
byte b4 = (byte)130; //-126
byte的范围：-128 ~ 127
128：10000000
-128：10000000 (这里的1即是符号位，也是数值位)

3、数据类型转换之默认转换
byte，short，char -- int -- long -- float -- double
long：8个字节
float：4个字节
A：它们底层的存储结构不同
B：float表示的数据范围比long的范围要大
long：2^63-1
float：3.410^38 > 210^38 > 28^38 = 22³38 = 2*2^114 > 2^63-1

4、Java语言中的字符char可以存储一个中文汉字吗?为什么呢?
​ 可以。因为java语言中的字符占用两个字节。Java语言采用的是Unicode编码。

7. 运算符

7.1 运算符

• 运算：对常量和变量进行操作的过程称为运算。
• 运算符：对常量和变量进行操作的符号称为运算符
• 操作数：参与运算的数据称为操作数
• 用运算符把常量或者变量连接起来符号java语法的式子就可以称为表达式。
  不同运算符连接的式子体现的是不同类型的表达式。

举例：int a = 3 + 4;
这是做了一个加法运算，+就是运算符，是算术运算符，我们还有其他很多的运算符，3和4就是参与运算的操作数据，3 + 4整体其实就是一个算数表达式

7.2 算术运算符

算术运算符

除法的时候要注意一个问题，整数相除，只能得到整数，要想得到小数，可以*1.0

• ++和--的应用
  单独使用：放在操作数的前面和后面效果一样。(这种用法是我们比较常见的)
  参与运算使用：放在操作数的前面，先自增或者自减，然后再参与运算；放在操作数的后面，先参与运算，再自增或者自减。
  作用：就是对变量进行自增1或者自减1。
• +的用法：加法，正号，字符串连接符
• 运算符的优先级（由高到低）

运算符的优先级

7.3 赋值运算符

基本的赋值运算符：=，把=右边的数据赋值给左边。
扩展的赋值运算符：+=、-=，*=，/=，%=，+= 把左边和右边做加法，然后赋值给左边。

7.4 关系运算符

关系运算符

• 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“=”

7.5 逻辑运算符

逻辑运算符

• 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，双或时，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

7.6 位运算符

位运算是直接对二进制进行运算

位运算符

位运算符的细节

/*
    位运算符：
        &,|,^,~
        <<,>>,>>>

    注意：
        要做位运算，首先要把数据转换为二进制。
*/
class OperatorDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //&,|,^,~

        int a = 3;
        int b = 4;

        System.out.println(3 & 4);
        System.out.println(3 | 4);
        System.out.println(3 ^ 4);
        System.out.println(~3);
    }
}
/*
    分析：因为是位运算，所以我们必须先把数据换算成二进制。

    3的二进制：11
        00000000 00000000 00000000 00000011
    4的二进制：100
        00000000 00000000 00000000 00000100

    &位与运算：有0则0。
        00000000 00000000 00000000 00000011
        &00000000 00000000 00000000 00000100
        -----------------------------------
        00000000 00000000 00000000 00000000
        结果是：0

    |位或运算：有1则1。
        00000000 00000000 00000000 00000011
        |00000000 00000000 00000000 00000100
        -----------------------------------
        00000000 00000000 00000000 00000111
        结果是：7

    ^位异或运算：相同则0，不同则1。
        00000000 00000000 00000000 00000011
        &00000000 00000000 00000000 00000100
        -----------------------------------
        00000000 00000000 00000000 00000111
        结果是：7

    ~按位取反运算符：0变1，1变0
        00000000 00000000 00000000 00000011
       ~11111111 11111111 11111111 11111100 (补码)

       补码：11111111 11111111 11111111 11111100
       反码：11111111 11111111 11111111 11111011
       原码：10000000 00000000 00000000 00000100
       结果是：-4
*/

7.7 三目运算符

• 格式：(关系表达式)?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；
• 示例：获取两个数中大数。

int x=3，y=4，z;
z = (x>y)?x：y；//z变量存储的就是两个数的大数。