Java学习

Java介绍

简单地说，Java 是由 Sun Microsystems 公司于 1995 年推出的一门面向对象程序设计语言。2010 年 Oracle 公司收购 Sun Microsystems，之后由 Oracle 公司负责 Java 的维护和版本升级。

其实，Java 还是一个平台。Java 平台由 Java 虚拟机（Java Virtual Machine，JVM）和 Java 应用编程接口（Application Programming Interface，API）构成。Java 应用编程接口为此提供了一个独立于操作系统的标准接口，可分为基本部分和扩展部分。在硬件或操作系统平台上安装一个 Java 平台之后，Java 应用程序就可运行。

Java 平台已经嵌入了几乎所有的操作系统。这样 Java 程序只编译一次，就可以在各种系统中运行。Java 应用编程接口已经从 1.1x 版本发展到 1.2 版本。常用的 Java 平台基于 Java 1.6，最新版本为 Java 1.8。

Java 发展至今，就力图使之无所不能。在世界编程语言排行榜中，近年来 Java 一直稳居第一名，比第二名的C语言高出几个百分点。

Java标识符和关键字

数据类型：boolean、int、long、short、byte、float、double、char、class、interface。
流程控制：if、else、do、while、for、switch、case、default、break、continue、return、try、catch、finally。
修饰符：public、protected、private、final、void、static、strict、abstract、transient、synchronized、volatile、native。
动作：package、import、throw、throws、extends、implements、this、supper、instanceof、new。
保留字：true、false、null、goto、const。

基本数据类型又可分为 4 大类，即整数类型（包括 byte、short，int 和 long）、浮点类型（包括 float 和 double）、布尔类型和字符类型（char），
Java 定义了 4 种整数类型变量：字节型（byte）、短整型（short）、整型（int）和长整型（long）。这些都是有符号的值，正数或负数。

变量

字节型（byte） byte 类型是最小的整数类型。当用户从网络或文件中处理数据流时，或者处理可能与 Java 的其他内置类型不直接兼容的未加工的二进制数据时，该类型非常有用。
短整型（short） short 类型限制数据的存储为先高字节，后低字节，这样在某些机器中会出错，因此该类型很少被使用。
整型（int） int 类型是最常使用的一种整数类型。
长整型（long）对于大型程序常会遇到很大的整数，当超出 int 类型所表示的范围时就要使用 long 类型。

声明变量

 char usersex='女';    // 直接赋值
 -----------------------
 String username;    // 先声明
 username ="琪琪";    // 后赋值
--------------------------
 String username,address,phone,tel;    // 声明多个变量
int num1=12,num2=23,result=35;    // 声明并初始化多个变量

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。
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被销毁
变量声明代码如下所示：

public class DataClass {
    String name; // 成员变量、实例变量
    int age; // 成员变量、实例变量

    static final String website = "web周的博客"; // 成员变量、静态变量(类变量)
    static String URL = "http://www.hetao.asia"; // 成员变量、静态变量(类变量)
}

局部变量

局部变量是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被程序员主动初始化值。

方法局部变量

 public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 7;
        if (5 > 3) {
            int s = 3; // 声明一个 int 类型的局部变量
            System.out.println("s=" + s);
            System.out.println("a=" + a);
        }
        System.out.println("a=" + a);
    }
}

方法参数变量

 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

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("Hello!Exception!");
        } catch (Exception e) { // 异常处理块，参数为 Exception 类型
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        test();
    }
}

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。
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所有的基本数据类型的大小（所占用的字节数）都已明确规定，在各种不同的平台上保持不变，这一特性有助于提高 Java 程序的可移植性。

Java 数据类型的结构如图 1 所示。
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基本数据类型又可分为 4 大类，即整数类型（包括 byte、short，int 和 long）、浮点类型（包括 float 和 double）、布尔类型和字符类型（char），下面分别介绍这 4 大类数据类型。

整数类型

浮点类型

浮点类型是带有小数部分的数据类型，也叫实型。浮点型数据包括单精度浮点型（float）和双精度浮点型（double），代表有小数精度要求的数字。

单精度浮点型（float）和双精度浮点型（double）之间的区别主要是所占用的内存大小不同，float 类型占用 4 字节的内存空间，double 类型占用 8 字节的内存空间。双精度类型 double 比单精度类型 float 具有更高的精度和更大的表示范围。

Java 默认的浮点型为 double，例如，11.11 和 1.2345 都是 double 型数值。如果要说明一个 float 类型数值，就需要在其后追加字母 f 或 F，如 11.11f 和 1.2345F 都是 float 类型的常数。

布尔类型

布尔类型（boolean）用于对两个数值通过逻辑运算，判断结果是“真”还是“假”。Java 中用保留字 true 和 false 来代表逻辑运算中的“真”和“假”。因此，一个 boolean 类型的变量或表达式只能是取 true 和 false 这两个值中的一个。

在 Java 语言中，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。

字符类型

Java 语言中的字符类型（char）使用两个字节的 Unicode 编码表示，它支持世界上所有语言，可以使用单引号字符或者整数对 char 型赋值。

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。

Unicode 字符通常用十六进制表示。例如“\u0000”~“\u00ff”表示 ASCII 码集。“\u”表示转义字符，它用来表示其后 4 个十六进制数字是 Unicode 码。

引用数据类型

引用数据类型建立在基本数据类型的基础上，包括数组、类和接口。引用数据类型是由用户自定义，用来限制其他数据的类型
引用类型还有一种特殊的 null 类型。所谓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。

在实际开发中，程序员可以忽略 null 类型，假定 null 只是引用类型的一个特殊直接量。

注意：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。

数据类型转换

隐式转换（自动类型转换）

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。

以上数据类型的转换遵循从左到右的转换顺序，最终转换成表达式中表示范围最大的变量的数据类型。

显式转换（强制类型转换）

这种转换不会自动进行，因为 double 型的变化范围比 int 型的要小。这种转换有使成为“缩小转换”，因为你肯定要将源数据类型的值变小才能适合目标数据类型。

所以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