【Java核心技术卷I】(1):基本程序设计结构

潇雷
238 阅读10分钟

0 前言

接下来的两个月内，将会review下Java的核心技术，虽然大概的东西都已经学习过了，但是做过一遍加深下印像也是不错的，参照的书籍为《Java核心卷》

一、一个简单的Java应用程序

public class hello {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("hello lei");
    }
}

这段程序是入门java敲的第一行代码。

包括修饰符public，类型class，类名hello。

标准的类名为：以大写字母开头的名词，并且驼峰。

为什么是String数组？ String作为java中最万能的包装类具有普遍性。天地万物都可以解释成String，String也可以解析成天地万物，所以用String来存放参数自然是最优选择。

二、注释

注释信息，在编译过程中会被干掉，不会被JVM解释执行

分类：

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

三、数据类型

java 是一种强类型语言，对于每一种数据都定义了明确的具体数据类型，在内存中分配了不同大小的内存空间。一共有8中基本类型，其中4种整型、2种浮点型、1种字符类型char、1种boolean。

3.1 整型

整型用于表示没有小数部分的数值，它允许是负数。

类型存储需求取值范围
byte1字节-128~127
short2字节-2^15~2^15-1
int4字节-2^31~2^31-1
Long8字节-2^63~2^63-1

总结：

  1. 整型的范围与运行Java代码无关。，这就解决了软件的移植性问题。
  2. 整型可以用二进制、八进制、十进制、十六进制表示。

3.2 浮点类型

浮点类型用于表示有小数部分的数值。在Java中有两种浮点类型。

类型存储需求取值范围
float4字节-3.403E38~3.403E38
double8字节-1.798E308~1.798E308

总结：

  1. double的数值精度是float类型的两倍，绝大部分应用程序采用double类型。
  2. 浮点数值不适用于无法接受舍入误差的金融计算中，因此，金融中表示不允许有任何舍入误差时，就应该使用BigDeciaml类。

3.3 char类型

char 类型原本用于表示单个字符，不过，现在unicode字符可以用一个char值描述。我们强烈建议不要在程序中使用char类型。

3.4 boolean 类型

boolean 类型有两个值：false 和true，用来判定逻辑条件。

四、变量

每个变量都有一个类型，在声明变量的时候，变量类型位于变量名之前。

4.1 变量初始化

声明一个变量之后，必须用赋值语句对变量进行显示初始化，千万不要使用未初始化的变量。

规范： 变量的声明尽可能的靠近变量第一次使用的地方，这是一种良好的书写形式。

4.2 常量

  • java 中利用关键字 final 指示常量，保留字const不会使用。
  • 关键字final表示这个变量只能被赋值一次，一旦被赋值之后就不能更改了。
  • 习惯上，常量名使用全大写。

五、运算符

算数运算符 + - * % /

注意：整数除0 会产生一个异常，而浮点数除0 会得到无穷大

5.1 数学函数与常量

数学方法，使用Math类。例如Math.PI 、Math.sin

5.2 数值类型之间的转换

当两个数值进行二元操作时，先要将两个操作数转换为同一种类型，然后再进行计算。

  • 如果两个操作数中有一个double类型，另一个操作数就会转换为double类型。
  • 如果其中一个操作数是float类型，另一个操作数将会转为float类型
  • 如果其中一个操作数是long类型，另一个操作数就会转为long
  • 否则，两个操作数都会被转为int类型

image.png

面试题：

    byte b1 =3, b2=4, b;
  1.  b= b1+ b2 ;
  2.  b = 3+4;

在上个面试题中，哪个会编译错误？

解析：b=b+1 会错误，byte变量运算先变成int，再计算，因为他们最终是要转向int类型，而int类型的值不能赋值给byte类型的b。而b=3+4；3和是是常量虽然是int类型，但是java有常量类型优化机制可以直接识别为byte；两个常量相加，编译器先计算常量数值，然后判断是否满足类型范围，再赋值。

5.3 强制类型转换

java 运行数值类型进行强制转换，例如：

double x=9.9;
int nx=(int)x ;

这样，变量nx的值为9，造成了信息丢失！！！

原理：强制类型转换通过截断小数部分将浮点值转换为整型。

如果想对浮点数进行舍入运算，以便取得最接近的证书，就可以使用下面这种方式：

double x=9.9；
int nx=(int)Math.round(x);

【注意】：如果试图将一个数值从一种类型强制转换为另一种类型，而又超出了目标类型的表示范围，结果就会变成一个完全不同的值，例如 (byte) 300 的实际值为44

byte by = 300
十进制300的二进制为：1 0010 1100
300超出了byte的取值范围。
byte一个字节，占八位，取后八位 0010 1100
0010 1100符号位为0，正数。正数的原码反码补码都是它本身。
所以为 00101100=32+8+4=44

5.4 赋值与运算符

例如：

x+=4;
x*=2;

如果类型与左侧的操作数的类型不同，就会发生强制转换。

int x=3；
x+3.5;   ====  将把x设置为(int)(x+3.5)

5.5 自增与自减运算符

++ ，-- 是数值变量的操作，常量是不行的。

5.6 关系和boolean 运算符

Java 包含丰富的关系运算符。要检测相等性，可以使用两个等号== 或者 ！=

5.7 位运算符

1．与运算符

与运算符用符号“&”表示，其使用规律如下：

两个操作数中位都为1，结果才为1，否则结果为0，例如下面的程序段。

public class data13
{
public static void main(String[] args)
{
int a=129;
int b=128;
System.out.println("a 和b 与的结果是："+(a&b));
}
}

运行结果 a 和b 与的结果是：128

下面分析这个程序：

“a”的值是129，转换成二进制就是10000001，而“b”的值是128，转换成二进制就是10000000。根据与运算符的运算规律，只有两个位都是1，结果才是1，可以知道结果就是10000000，即128。

2．或运算符

或运算符用符号“|”表示，其运算规律如下：

两个位只要有一个为1，那么结果就是1，否则就为0，下面看一个简单的例子。

public class data14
{
public static void main(String[] args)
{
int a=129;
int b=128;
System.out.println("a 和b 或的结果是："+(a|b));
}
}

运行结果 a 和b 或的结果是：129

下面分析这个程序段：

a 的值是129，转换成二进制就是10000001，而b 的值是128，转换成二进制就是10000000，根据或运算符的运算规律，只有两个位有一个是1，结果才是1，可以知道结果就是10000001，即129。

3．非运算符

非运算符用符号“~”表示，其运算规律如下：

如果位为0，结果是1，如果位为1，结果是0，下面看一个简单例子。

public class data15
{
public static void main(String[] args)
{
int a=2;
System.out.println("a 非的结果是："+(~a));
}
}

4．异或运算符

异或运算符是用符号“^”表示的，其运算规律是：

两个操作数的位中，相同则结果为0，不同则结果为1。下面看一个简单的例子。

public class data16
{
public static void main(String[] args)
{
int a=15;
int b=2;
System.out.println("a 与 b 异或的结果是："+(a^b));
}
}

运行结果 a 与 b 异或的结果是：13

分析上面的程序段：a 的值是15，转换成二进制为1111，而b 的值是2，转换成二进制为0010，根据异或的运算规律，可以得出其结果为1101 即13。

六、字符串

Java 字符串就是Unicode字符序列

6.1 子串

String 类的substring 方法可以从一个和较大的字符串提取一个子串。

String greeting = “hello”;
String s =greeting.substring(0,3);

6.2 拼接

拼接可以通过 + 号了暗藏，对于多个字符串，用定界符分割：

String all = String.join("/","s","M","L");
all is "s/m/l"

6.3 不可变字符串

String类 没有提供用于修改字符串的方法。

6.4 检测字符串是否相等

可以使用equals 方法检测两个字符串是否相等。

一定不要使用== 运算符检测两个字符串是否相等。这个字符串只能够确定两个字符串是否放置在同一个位置上，当然，如果字符串防止在同一个位置上，它们必然相等，但是完全有可能将内容相同的多个字符串拷贝到不同的位置上。

6.5 空串和NUll 串

空串是“” 长度为0的字符串。可以调用以下代码检查一个字符串是否为空：

if(str.length()==0)
或
if(str.equals(""))

空串是一个Java对象，有自己的串长度 和内容。

要检查一个字符串是否为null，则

if(str==null)

要检查一个字符串既不是null也不是空串

if(str!=null && str.length()!=0)

6.6 构建字符串

有些时候，需要由较短的字符串构建字符串，采用字符串连接的方式达到此目的的效率比较低。都会构建一个String对象，即耗时又浪费时间。使用StringBuilder就可以避免这个问题。StringBuilder是线程安全的，效率低；StringBuffer是线程不安全的，效率高点。

7、输入输出

7.1 读取输入

通过控制台输入，首先要创建一个Scanner对象，并与“biaozhun ”

Scanner in = new Scanner（System.in）;
String name = in.nextLine();

7.2 格式化输出

与c一样，有专门的格式化输出。

7.3 文件的输入与输出

Scanner in = new Scanner(Paths.get("myfile.txt"),"utf-8");

8、控制流程

控制语句，常见的有条件、循环、多重选择switch和中断。

switch 语句将从与选项值相匹配的case标签除开始执行直到遇到break语句，或者执行switch语句的结束处为止。如果没有匹配的case标签，而有default子句，就执行这个子句。

case 标签为char、byte、short、或int的常量表达式、枚举变量、字符串常量。

九、大数值

java.math 包中的两个很有用的类：BigInteger 和BigDecimal。 这两个类可以处理包含任意长度数字序列的数值，BigInteger 类实现了任意精度的整数运算、BigDecimal实现了任意精度的浮点数运算。

使用静态的valueof 方法可以将普通的数值转换为大数值：

BigInteger a = BigInteger.valueOF(100);

//使用加减
BigInteger c =a.add(b);
BigInteger d =c.multiply(b.add(BigInteger.valueOf(2)))  d=c*(b+2)

十、数组

数组是一种数据结构，用来存储同一类型值的集合。声明数组格式：

int [] a;

声明之后，还需要初始化才可以使用。

int a=new int[100];

10.1 forEach 循环

也就是增强for循环，能够遍历数组的每个元素，而不需要下标值

for(int element:a){
 
}

10.2 数组初始化以及匿名数组

在java中，提供了一种创建数组对象并同时赋予初始值的简化书写形式

int [] a={1,2,3,4,5,6}

new int[] {1,2,3,4}

10.3 数组拷贝

java 允许将一个数组变量拷贝给另一个数组变量。也就两个变量将引用同一个数组：

int [] a=b;

如果希望所有值拷贝到一个新的数组中去，就要使用Arrays类的copyOf方法

int copya =Arrays.copyOf(a,a.length)
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