Java -- 基础语法

angus_study
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引用菜鸟课程： www.runoob.com/java/java-t…

基本语法

编写 Java 程序时，应注意以下几点：

  • 大小写敏感：Java 是大小写敏感的，这就意味着标识符 Hello 与 hello 是不同的。
  • 类名：对于所有的类来说，类名的首字母应该大写。如果类名由若干单词组成，那么每个单词的首字母应该大写，例如 MyFirstJavaClass。
  • 方法名：所有的方法名都应该以小写字母开头。如果方法名含有若干单词，则后面的每个单词首字母大写。
  • 源文件名：源文件名必须和类名相同。当保存文件的时候，你应该使用类名作为文件名保存（切记 Java 是大小写敏感的），文件名的后缀为  .java。（如果文件名和类名不相同则会导致编译错误）。
  • 主方法入口：所有的 Java 程序由 public static void main(String[] args)  方法开始执行。

Java 标识符

Java 所有的组成部分都需要名字。类名、变量名以及方法名都被称为标识符。

关于 Java 标识符，有以下几点需要注意：

  • 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
  • 关键字不能用作标识符
  • 标识符是大小写敏感的
  • 合法标识符举例：age、$salary、_value、__1_value
  • 非法标识符举例：123abc、-salary

Java修饰符

像其他语言一样，Java可以使用修饰符来修饰类中方法和属性。主要有两类修饰符：

  • 访问控制修饰符 : default, public , protected, private
  • 非访问控制修饰符 : final, abstract, static, synchronized

在后面的章节中我们会深入讨论 Java 修饰符。

Java 变量

Java 中主要有如下几种类型的变量\

  • 局部变量
  • 类变量（静态变量）
  • 成员变量（非静态变量）

Java 数组

数组是储存在堆上的对象，可以保存多个同类型变量。在后面的章节中，我们将会学到如何声明、构造以及初始化一个数组。

Java 枚举

Java 5.0引入了枚举，枚举限制变量只能是预先设定好的值。使用枚举可以减少代码中的 bug。

例如，我们为果汁店设计一个程序，它将限制果汁为小杯、中杯、大杯。这就意味着它不允许顾客点除了这三种尺寸外的果汁。

实例

class FreshJuice {
   enum FreshJuiceSize{ SMALL, MEDIUM , LARGE }
   FreshJuiceSize size;
}
 
public class FreshJuiceTest {
   public static void main(String[] args){
      FreshJuice juice = new FreshJuice();
      juice.size = FreshJuice.FreshJuiceSize.MEDIUM  ;
   }
}

注意： 枚举可以单独声明或者声明在类里面。方法、变量、构造函数也可以在枚举中定义。

Java 关键字

下面列出了 Java 关键字。这些保留字不能用于常量、变量、和任何标识符的名称。

image.png

image.png

注意： Java 的 null 不是关键字，类似于 true 和 false，它是一个字面常量，不允许作为标识符使用。 注意： Java 的 null 不是关键字，类似于 true 和 false，它是一个字面常量，不允许作为标识符使用。

Java注释

类似于 C/C++、Java 也支持单行以及多行注释。注释中的字符将被 Java 编译器忽略。

public class HelloWorld {
   /* 这是第一个Java程序
    * 它将输出 Hello World
    * 这是一个多行注释的示例
    */
    public static void main(String[] args){
       // 这是单行注释的示例
       /* 这个也是单行注释的示例 */
       System.out.println("Hello World"); 
    }
}

Java 空行

空白行或者有注释的行，Java 编译器都会忽略掉。

继承

在 Java 中，一个类可以由其他类派生。如果你要创建一个类，而且已经存在一个类具有你所需要的属性或方法，那么你可以将新创建的类继承该类。

利用继承的方法，可以重用已存在类的方法和属性，而不用重写这些代码。被继承的类称为超类（super class），派生类称为子类（subclass）。

接口

在 Java 中，接口可理解为对象间相互通信的协议。接口在继承中扮演着很重要的角色。

接口只定义派生要用到的方法，但是方法的具体实现完全取决于派生类。

Java 源程序与编译型运行区别

如下图所示：

Java 对象和类

Java作为一种面向对象语言。支持以下基本概念：

  • 多态
  • 继承
  • 封装
  • 抽象
  • 类
  • 对象
  • 实例
  • 方法
  • 重载

本节我们重点研究对象和类的概念。

  • 对象：对象是类的一个实例（对象不是找个女朋友），有状态和行为。例如，一条狗是一个对象，它的状态有：颜色、名字、品种；行为有：摇尾巴、叫、吃等。
  • 类：类是一个模板，它描述一类对象的行为和状态。

一个类可以包含以下类型变量：

  • 局部变量：在方法、构造方法或者语句块中定义的变量被称为局部变量。变量声明和初始化都是在方法中，方法结束后，变量就会自动销毁。
  • 成员变量：成员变量是定义在类中，方法体之外的变量。这种变量在创建对象的时候实例化。成员变量可以被类中方法、构造方法和特定类的语句块访问。
  • 类变量：类变量也声明在类中，方法体之外，但必须声明为 static 类型。

一个类可以拥有多个方法，在上面的例子中：eat()、run()、sleep() 和 name() 都是 Dog 类的方法。

构造方法

每个类都有构造方法。如果没有显式地为类定义构造方法，Java 编译器将会为该类提供一个默认构造方法。

在创建一个对象的时候，至少要调用一个构造方法。构造方法的名称必须与类同名，一个类可以有多个构造方法。

下面是一个构造方法示例：


public class Puppy{
    public Puppy(){
    }
 
    public Puppy(String name){
        // 这个构造器仅有一个参数：name
    }
}

创建对象

对象是根据类创建的。在Java中，使用关键字 new 来创建一个新的对象。创建对象需要以下三步：

  • 声明：声明一个对象，包括对象名称和对象类型。
  • 实例化：使用关键字 new 来创建一个对象。
  • 初始化：使用 new 创建对象时，会调用构造方法初始化对象。

当在一个源文件中定义多个类，并且还有import语句和package语句时，要特别注意这些规则。

  • 一个源文件中只能有一个 public 类
  • 一个源文件可以有多个非 public 类
  • 源文件的名称应该和 public 类的类名保持一致。例如：源文件中 public 类的类名是 Employee，那么源文件应该命名为Employee.java。
  • 如果一个类定义在某个包中，那么 package 语句应该在源文件的首行。
  • 如果源文件包含 import 语句，那么应该放在 package 语句和类定义之间。如果没有 package 语句，那么 import 语句应该在源文件中最前面。
  • import 语句和 package 语句对源文件中定义的所有类都有效。在同一源文件中，不能给不同的类不同的包声明。

类有若干种访问级别，并且类也分不同的类型：抽象类和 final 类等。这些将在访问控制章节介绍。

除了上面提到的几种类型，Java 还有一些特殊的类，如：内部类、匿名类。

Java 包

包主要用来对类和接口进行分类。当开发 Java 程序时，可能编写成百上千的类，因此很有必要对类和接口进行分类。

import 语句

在 Java 中，如果给出一个完整的限定名，包括包名、类名，那么 Java 编译器就可以很容易地定位到源代码或者类。import 语句就是用来提供一个合理的路径，使得编译器可以找到某个类。

Java 基本数据类型

变量就是申请内存来存储值。也就是说，当创建变量的时候，需要在内存中申请空间。

内存管理系统根据变量的类型为变量分配存储空间，分配的空间只能用来储存该类型数据。

因此，通过定义不同类型的变量，可以在内存中储存整数、小数或者字符。

Java 的两大数据类型:

  • 内置数据类型
  • 引用数据类型

内置数据类型

Java语言提供了八种基本类型。六种数字类型（四个整数型，两个浮点型），一种字符类型，还有一种布尔型。

byte：

  • byte 数据类型是8位、有符号的，以二进制补码表示的整数；
  • 最小值是 -128（-2^7）；
  • 最大值是 127（2^7-1）；
  • 默认值是 0；
  • byte 类型用在大型数组中节约空间，主要代替整数，因为 byte 变量占用的空间只有 int 类型的四分之一；
  • 例子：byte a = 100，byte b = -50。

short：

  • short 数据类型是 16 位、有符号的以二进制补码表示的整数
  • 最小值是 -32768（-2^15）；
  • 最大值是 32767（2^15 - 1）；
  • Short 数据类型也可以像 byte 那样节省空间。一个short变量是int型变量所占空间的二分之一；
  • 默认值是 0；
  • 例子：short s = 1000，short r = -20000。

int：

  • int 数据类型是32位、有符号的以二进制补码表示的整数；
  • 最小值是 -2,147,483,648（-2^31）；
  • 最大值是 2,147,483,647（2^31 - 1）；
  • 一般地整型变量默认为 int 类型；
  • 默认值是 0 ；
  • 例子：int a = 100000, int b = -200000。

long：

  • long 数据类型是 64 位、有符号的以二进制补码表示的整数；
  • 最小值是 -9,223,372,036,854,775,808（-2^63）；
  • 最大值是 9,223,372,036,854,775,807（2^63 -1）；
  • 这种类型主要使用在需要比较大整数的系统上；
  • 默认值是 0L；
  • 例子： long a = 100000L，Long b = -200000L。
    "L"理论上不分大小写，但是若写成"l"容易与数字"1"混淆，不容易分辩。所以最好大写。

float：

  • float 数据类型是单精度、32位、符合IEEE 754标准的浮点数；
  • float 在储存大型浮点数组的时候可节省内存空间；
  • 默认值是 0.0f；
  • 浮点数不能用来表示精确的值，如货币；
  • 例子：float f1 = 234.5f。

double：

  • double 数据类型是双精度、64 位、符合 IEEE 754 标准的浮点数；

  • 浮点数的默认类型为 double 类型；

  • double类型同样不能表示精确的值，如货币；

  • 默认值是 0.0d；

  • 例子：

    double   d1  = 7D ;
double   d2  = 7.; 
double   d3  =  8.0; 
double   d4  =  8.D; 
double   d5  =  12.9867;

    7 是一个 int 字面量，而 7D，7. 和 8.0 是 double 字面量。

boolean：

  • boolean数据类型表示一位的信息；
  • 只有两个取值：true 和 false；
  • 这种类型只作为一种标志来记录 true/false 情况；
  • 默认值是 false；
  • 例子：boolean one = true。

char：

  • char 类型是一个单一的 16 位 Unicode 字符；
  • 最小值是 \u0000（十进制等效值为 0）；
  • 最大值是 \uffff（即为 65535）；
  • char 数据类型可以储存任何字符；
  • 例子：char letter = 'A';。

实例

对于数值类型的基本类型的取值范围，我们无需强制去记忆，因为它们的值都已经以常量的形式定义在对应的包装类中了。请看下面的例子：

实例

public class PrimitiveTypeTest {  
    public static void main(String[] args) {  
        // byte  
        System.out.println("基本类型：byte 二进制位数：" + Byte.SIZE);  
        System.out.println("包装类：java.lang.Byte");  
        System.out.println("最小值：Byte.MIN_VALUE=" + Byte.MIN_VALUE);  
        System.out.println("最大值：Byte.MAX_VALUE=" + Byte.MAX_VALUE);  
        System.out.println();  
  
        // short  
        System.out.println("基本类型：short 二进制位数：" + Short.SIZE);  
        System.out.println("包装类：java.lang.Short");  
        System.out.println("最小值：Short.MIN_VALUE=" + Short.MIN_VALUE);  
        System.out.println("最大值：Short.MAX_VALUE=" + Short.MAX_VALUE);  
        System.out.println();  
  
        // int  
        System.out.println("基本类型：int 二进制位数：" + Integer.SIZE);  
        System.out.println("包装类：java.lang.Integer");  
        System.out.println("最小值：Integer.MIN_VALUE=" + Integer.MIN_VALUE);  
        System.out.println("最大值：Integer.MAX_VALUE=" + Integer.MAX_VALUE);  
        System.out.println();  
  
        // long  
        System.out.println("基本类型：long 二进制位数：" + Long.SIZE);  
        System.out.println("包装类：java.lang.Long");  
        System.out.println("最小值：Long.MIN_VALUE=" + Long.MIN_VALUE);  
        System.out.println("最大值：Long.MAX_VALUE=" + Long.MAX_VALUE);  
        System.out.println();  
  
        // float  
        System.out.println("基本类型：float 二进制位数：" + Float.SIZE);  
        System.out.println("包装类：java.lang.Float");  
        System.out.println("最小值：Float.MIN_VALUE=" + Float.MIN_VALUE);  
        System.out.println("最大值：Float.MAX_VALUE=" + Float.MAX_VALUE);  
        System.out.println();  
  
        // double  
        System.out.println("基本类型：double 二进制位数：" + Double.SIZE);  
        System.out.println("包装类：java.lang.Double");  
        System.out.println("最小值：Double.MIN_VALUE=" + Double.MIN_VALUE);  
        System.out.println("最大值：Double.MAX_VALUE=" + Double.MAX_VALUE);  
        System.out.println();  
  
        // char  
        System.out.println("基本类型：char 二进制位数：" + Character.SIZE);  
        System.out.println("包装类：java.lang.Character");  
        // 以数值形式而不是字符形式将Character.MIN_VALUE输出到控制台  
        System.out.println("最小值：Character.MIN_VALUE="  
                + (int) Character.MIN_VALUE);  
        // 以数值形式而不是字符形式将Character.MAX_VALUE输出到控制台  
        System.out.println("最大值：Character.MAX_VALUE="  
                + (int) Character.MAX_VALUE);  
    }  
}

编译以上代码输出结果如下所示：

基本类型：byte 二进制位数：8
包装类：java.lang.Byte
最小值：Byte.MIN_VALUE=-128
最大值：Byte.MAX_VALUE=127

基本类型：short 二进制位数：16
包装类：java.lang.Short
最小值：Short.MIN_VALUE=-32768
最大值：Short.MAX_VALUE=32767

基本类型：int 二进制位数：32
包装类：java.lang.Integer
最小值：Integer.MIN_VALUE=-2147483648
最大值：Integer.MAX_VALUE=2147483647

基本类型：long 二进制位数：64
包装类：java.lang.Long
最小值：Long.MIN_VALUE=-9223372036854775808
最大值：Long.MAX_VALUE=9223372036854775807

基本类型：float 二进制位数：32
包装类：java.lang.Float
最小值：Float.MIN_VALUE=1.4E-45
最大值：Float.MAX_VALUE=3.4028235E38

基本类型：double 二进制位数：64
包装类：java.lang.Double
最小值：Double.MIN_VALUE=4.9E-324
最大值：Double.MAX_VALUE=1.7976931348623157E308

基本类型：char 二进制位数：16
包装类：java.lang.Character
最小值：Character.MIN_VALUE=0
最大值：Character.MAX_VALUE=65535

Float和Double的最小值和最大值都是以科学记数法的形式输出的，结尾的"E+数字"表示E之前的数字要乘以10的多少次方。比如3.14E3就是3.14 × 103 =3140，3.14E-3 就是 3.14 x 10-3 =0.00314。

实际上，JAVA中还存在另外一种基本类型 void，它也有对应的包装类 java.lang.Void，不过我们无法直接对它们进行操作。

类型默认值

下表列出了 Java 各个类型的默认值：

数据类型默认值
byte0
short0
int0
long0L
float0.0f
double0.0d
char'u0000'
String (or any object)null
booleanfalse

实例

public class Test {
    static boolean bool;
    static byte by;
    static char ch;
    static double d;
    static float f;
    static int i;
    static long l;
    static short sh;
    static String str;
 
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Bool :" + bool);
        System.out.println("Byte :" + by);
        System.out.println("Character:" + ch);
        System.out.println("Double :" + d);
        System.out.println("Float :" + f);
        System.out.println("Integer :" + i);
        System.out.println("Long :" + l);
        System.out.println("Short :" + sh);
        System.out.println("String :" + str);
    }
}

实例输出结果为：

Bool     :false
Byte     :0
Character:
Double   :0.0
Float    :0.0
Integer  :0
Long     :0
Short    :0
String   :null

引用类型

  • 在Java中，引用类型的变量非常类似于C/C++的指针。引用类型指向一个对象，指向对象的变量是引用变量。这些变量在声明时被指定为一个特定的类型，比如 Employee、Puppy 等。变量一旦声明后，类型就不能被改变了。
  • 对象、数组都是引用数据类型。
  • 所有引用类型的默认值都是null。
  • 一个引用变量可以用来引用任何与之兼容的类型。
  • 例子：Site site = new Site("Runoob")。

Java 常量

常量在程序运行时是不能被修改的。

在 Java 中使用 final 关键字来修饰常量，声明方式和变量类似：

final double PI = 3.1415927;

虽然常量名也可以用小写，但为了便于识别，通常使用大写字母表示常量。

字面量可以赋给任何内置类型的变量。例如：

byte a = 68;
char a = 'A'

byte、int、long、和short都可以用十进制、16进制以及8进制的方式来表示。

当使用字面量的时候，前缀 0 表示 8 进制，而前缀 0x 代表 16 进制, 例如：

int decimal = 100;
int octal = 0144;
int hexa =  0x64;

和其他语言一样，Java的字符串常量也是包含在两个引号之间的字符序列。下面是字符串型字面量的例子：

"Hello World"
"two\nlines"
""This is in quotes""

字符串常量和字符常量都可以包含任何Unicode字符。例如：

char a = '\u0001';
String a = "\u0001";

Java语言支持一些特殊的转义字符序列。

符号字符含义
\n换行 (0x0a)
\r回车 (0x0d)
\f换页符(0x0c)
\b退格 (0x08)
\0空字符 (0x0)
\s空格 (0x20)
\t制表符
"双引号
'单引号
\反斜杠
\ddd八进制字符 (ddd)
\uxxxx16进制Unicode字符 (xxxx)

自动类型转换

整型、实型（常量）、字符型数据可以混合运算。运算中，不同类型的数据先转化为同一类型，然后进行运算。

转换从低级到高级。

低  ------------------------------------>  高

byte,short,char—> int —> long—> float —> double

数据类型转换必须满足如下规则：

    1. 不能对boolean类型进行类型转换。
    1. 不能把对象类型转换成不相关类的对象。
    1. 在把容量大的类型转换为容量小的类型时必须使用强制类型转换。
    1. 转换过程中可能导致溢出或损失精度，例如：
    int i =128;   
byte b = (byte)i;

    因为 byte 类型是 8 位，最大值为127，所以当 int 强制转换为 byte 类型时，值 128 时候就会导致溢出。

    1. 浮点数到整数的转换是通过舍弃小数得到，而不是四舍五入，例如：
    (int)23.7 == 23;        
(int)-45.89f == -45

自动类型转换

必须满足转换前的数据类型的位数要低于转换后的数据类型，例如: short数据类型的位数为16位，就可以自动转换位数为32的int类型，同样float数据类型的位数为32，可以自动转换为64位的double类型。

实例

public class ZiDongLeiZhuan{
        public static void main(String[] args){
            char c1='a';//定义一个char类型
            int i1 = c1;//char自动类型转换为int
            System.out.println("char自动类型转换为int后的值等于"+i1);
            char c2 = 'A';//定义一个char类型
            int i2 = c2+1;//char 类型和 int 类型计算
            System.out.println("char类型和int计算后的值等于"+i2);
        }
}

运行结果为:

char自动类型转换为int后的值等于97
char类型和int计算后的值等于66

解析： c1 的值为字符 a ,查 ASCII 码表可知对应的 int 类型值为 97， A 对应值为 65，所以 i2=65+1=66。

强制类型转换

    1. 条件是转换的数据类型必须是兼容的。
    1. 格式：(type)value type是要强制类型转换后的数据类型 实例：

    实例

public class QiangZhiZhuanHuan{
    public static void main(String[] args){
        int i1 = 123;
        byte b = (byte)i1;//强制类型转换为byte
        System.out.println("int强制类型转换为byte后的值等于"+b);
    }
}

运行结果：

   int强制类型转换为byte后的值等于123

隐含强制类型转换

  • 1、 整数的默认类型是 int。
  • 2、 小数默认是 double 类型浮点型，在定义 float 类型时必须在数字后面跟上 F 或者 f。

Java 变量类型

在Java语言中，所有的变量在使用前必须声明。声明变量的基本格式如下：

type identifier [ = value][, identifier [= value] ...] ;

格式说明：type为Java数据类型。identifier是变量名。可以使用逗号隔开来声明多个同类型变量。

以下列出了一些变量的声明实例。注意有些包含了初始化过程。

int a, b, c;         // 声明三个int型整数：a、 b、c 
int d = 3, e = 4, f = 5; // 声明三个整数并赋予初值 
byte z = 22;         // 声明并初始化 z 
String s = "runoob"; // 声明并初始化字符串 s 
double pi = 3.14159; // 声明了双精度浮点型变量 pi 
char x = 'x';        // 声明变量 x 的值是字符 'x'。

Java语言支持的变量类型有：

  • 类变量：独立于方法之外的变量，用 static 修饰。
  • 实例变量：独立于方法之外的变量，不过没有 static 修饰。
  • 局部变量：类的方法中的变量。

Java 局部变量

  • 局部变量声明在方法、构造方法或者语句块中；
  • 局部变量在方法、构造方法、或者语句块被执行的时候创建，当它们执行完成后，变量将会被销毁；
  • 访问修饰符不能用于局部变量；
  • 局部变量只在声明它的方法、构造方法或者语句块中可见；
  • 局部变量是在栈上分配的。
  • 局部变量没有默认值，所以局部变量被声明后，必须经过初始化，才可以使用。

实例变量

  • 实例变量声明在一个类中，但在方法、构造方法和语句块之外；
  • 当一个对象被实例化之后，每个实例变量的值就跟着确定；
  • 实例变量在对象创建的时候创建，在对象被销毁的时候销毁；
  • 实例变量的值应该至少被一个方法、构造方法或者语句块引用，使得外部能够通过这些方式获取实例变量信息；
  • 实例变量可以声明在使用前或者使用后；
  • 访问修饰符可以修饰实例变量；
  • 实例变量对于类中的方法、构造方法或者语句块是可见的。一般情况下应该把实例变量设为私有。通过使用访问修饰符可以使实例变量对子类可见；
  • 实例变量具有默认值。数值型变量的默认值是0，布尔型变量的默认值是false，引用类型变量的默认值是null。变量的值可以在声明时指定，也可以在构造方法中指定；
  • 实例变量可以直接通过变量名访问。但在静态方法以及其他类中，就应该使用完全限定名：ObejectReference.VariableName。

类变量（静态变量）

  • 类变量也称为静态变量，在类中以 static 关键字声明，但必须在方法之外。
  • 无论一个类创建了多少个对象，类只拥有类变量的一份拷贝。
  • 静态变量除了被声明为常量外很少使用，静态变量是指声明为 public/private，final 和 static 类型的变量。静态变量初始化后不可改变。
  • 静态变量储存在静态存储区。经常被声明为常量，很少单独使用 static 声明变量。
  • 静态变量在第一次被访问时创建，在程序结束时销毁。
  • 与实例变量具有相似的可见性。但为了对类的使用者可见，大多数静态变量声明为 public 类型。
  • 默认值和实例变量相似。数值型变量默认值是 0，布尔型默认值是 false，引用类型默认值是 null。变量的值可以在声明的时候指定，也可以在构造方法中指定。此外，静态变量还可以在静态语句块中初始化。
  • 静态变量可以通过：ClassName.VariableName的方式访问。
  • 类变量被声明为 public static final 类型时，类变量名称一般建议使用大写字母。如果静态变量不是 public 和 final 类型，其命名方式与实例变量以及局部变量的命名方式一致。

Java 修饰符

Java语言提供了很多修饰符，主要分为以下两类：

  • 访问修饰符
  • 非访问修饰符

修饰符用来定义类、方法或者变量，通常放在语句的最前端。我们通过下面的例子来说明：

public class ClassName {
   // ...
}
private boolean myFlag;
static final double weeks = 9.5;
protected static final int BOXWIDTH = 42;
public static void main(String[] arguments) {
   // 方法体
}

访问控制修饰符

Java中，可以使用访问控制符来保护对类、变量、方法和构造方法的访问。Java 支持 4 种不同的访问权限。

  • default (即默认，什么也不写）: 在同一包内可见，不使用任何修饰符。使用对象：类、接口、变量、方法。
  • private : 在同一类内可见。使用对象：变量、方法。 注意：不能修饰类（外部类）
  • public : 对所有类可见。使用对象：类、接口、变量、方法
  • protected : 对同一包内的类和所有子类可见。使用对象：变量、方法。 注意：不能修饰类（外部类） 。

我们可以通过以下表来说明访问权限：

修饰符当前类同一包内子孙类(同一包)子孙类(不同包)其他包
publicYYYYY
protectedYYYY/N（说明）N
defaultYYYNN
privateYNNNN

默认访问修饰符-不使用任何关键字

使用默认访问修饰符声明的变量和方法，对同一个包内的类是可见的。接口里的变量都隐式声明为 public static final,而接口里的方法默认情况下访问权限为 public。

私有访问修饰符-private

私有访问修饰符是最严格的访问级别，所以被声明为 private 的方法、变量和构造方法只能被所属类访问，并且类和接口不能声明为 private。

声明为私有访问类型的变量只能通过类中公共的 getter 方法被外部类访问。

Private 访问修饰符的使用主要用来隐藏类的实现细节和保护类的数据。

公有访问修饰符-public

被声明为 public 的类、方法、构造方法和接口能够被任何其他类访问。

如果几个相互访问的 public 类分布在不同的包中，则需要导入相应 public 类所在的包。由于类的继承性，类所有的公有方法和变量都能被其子类继承。

Java 程序的 main() 方法必须设置成公有的，否则，Java 解释器将不能运行该类。

受保护的访问修饰符-protected

protected 需要从以下两个点来分析说明：

  • 子类与基类在同一包中：被声明为 protected 的变量、方法和构造器能被同一个包中的任何其他类访问；
  • 子类与基类不在同一包中：那么在子类中，子类实例可以访问其从基类继承而来的 protected 方法，而不能访问基类实例的protected方法。

protected 可以修饰数据成员，构造方法，方法成员，不能修饰类（内部类除外） 。

子类能访问 protected 修饰符声明的方法和变量，这样就能保护不相关的类使用这些方法和变量。

下面的父类使用了 protected 访问修饰符，子类重写了父类的 openSpeaker() 方法。

class AudioPlayer {
   protected boolean openSpeaker(Speaker sp) {
      // 实现细节
   }
}
 
class StreamingAudioPlayer extends AudioPlayer {
   protected boolean openSpeaker(Speaker sp) {
      // 实现细节
   }
}

如果把 openSpeaker() 方法声明为 private，那么除了 AudioPlayer 之外的类将不能访问该方法。

如果把 openSpeaker() 声明为 public，那么所有的类都能够访问该方法。

如果我们只想让该方法对其所在类的子类可见，则将该方法声明为 protected。

protected 是最难理解的一种 Java 类成员访问权限修饰词，更多详细内容请查看 Java protected 关键字详解。

访问控制和继承

请注意以下方法继承的规则：

  • 父类中声明为 public 的方法在子类中也必须为 public。
  • 父类中声明为 protected 的方法在子类中要么声明为 protected，要么声明为 public，不能声明为 private。
  • 父类中声明为 private 的方法，不能够被继承。

非访问修饰符

为了实现一些其他的功能，Java 也提供了许多非访问修饰符。

static 修饰符，用来修饰类方法和类变量。

final 修饰符，用来修饰类、方法和变量，final 修饰的类不能够被继承，修饰的方法不能被继承类重新定义，修饰的变量为常量，是不可修改的。

abstract 修饰符，用来创建抽象类和抽象方法。

synchronized 和 volatile 修饰符，主要用于线程的编程。

static 修饰符

  • 静态变量：

    static 关键字用来声明独立于对象的静态变量，无论一个类实例化多少对象，它的静态变量只有一份拷贝。 静态变量也被称为类变量。局部变量不能被声明为 static 变量。

  • 静态方法：

    static 关键字用来声明独立于对象的静态方法。静态方法不能使用类的非静态变量。静态方法从参数列表得到数据，然后计算这些数据。

对类变量和方法的访问可以直接使用 classname.variablename 和 classname.methodname 的方式访问。

如下例所示，static修饰符用来创建类方法和类变量。

public class InstanceCounter {
   private static int numInstances = 0;
   protected static int getCount() {
      return numInstances;
   }
 
   private static void addInstance() {
      numInstances++;
   }
 
   InstanceCounter() {
      InstanceCounter.addInstance();
   }
 
   public static void main(String[] arguments) {
      System.out.println("Starting with " +
      InstanceCounter.getCount() + " instances");
      for (int i = 0; i < 500; ++i){
         new InstanceCounter();
          }
      System.out.println("Created " +
      InstanceCounter.getCount() + " instances");
   }
}

以上实例运行编辑结果如下:

Starting with 0 instances
Created 500 instances

final 修饰符

final 变量：

final 表示"最后的、最终的"含义，变量一旦赋值后，不能被重新赋值。被 final 修饰的实例变量必须显式指定初始值。

final 修饰符通常和 static 修饰符一起使用来创建类常量。

实例

public class Test{ final int value = 10; // 下面是声明常量的实例 public static final int BOXWIDTH = 6; static final String TITLE = "Manager"; public void changeValue(){ value = 12; //将输出一个错误 } }

final 方法

父类中的 final 方法可以被子类继承，但是不能被子类重写。

声明 final 方法的主要目的是防止该方法的内容被修改。

如下所示，使用 final 修饰符声明方法。

public class Test{ 
    public final void changeName(){ 
        // 方法体 
    } 
}

final 类

final 类不能被继承，没有类能够继承 final 类的任何特性。

实例

public final class Test { // 类体 }

abstract 修饰符

抽象类：

抽象类不能用来实例化对象，声明抽象类的唯一目的是为了将来对该类进行扩充。

一个类不能同时被 abstract 和 final 修饰。如果一个类包含抽象方法，那么该类一定要声明为抽象类，否则将出现编译错误。

抽象类可以包含抽象方法和非抽象方法。

实例

abstract class Caravan{
   private double price;
   private String model;
   private String year;
   public abstract void goFast(); //抽象方法
   public abstract void changeColor();
}

抽象方法

抽象方法是一种没有任何实现的方法，该方法的的具体实现由子类提供。

抽象方法不能被声明成 final 和 static。

任何继承抽象类的子类必须实现父类的所有抽象方法，除非该子类也是抽象类。

如果一个类包含若干个抽象方法，那么该类必须声明为抽象类。抽象类可以不包含抽象方法。

抽象方法的声明以分号结尾，例如：public abstract sample(); 。

实例

public abstract class SuperClass{
    abstract void m(); //抽象方法 
} 
class SubClass extends SuperClass{//实现抽象方法 
    void m(){
    ......... 
    } 
}

synchronized 修饰符

synchronized 关键字声明的方法同一时间只能被一个线程访问。synchronized 修饰符可以应用于四个访问修饰符。

实例

public synchronized void showDetails()
{ 
    ....... 
}

transient 修饰符

序列化的对象包含被 transient 修饰的实例变量时，java 虚拟机(JVM)跳过该特定的变量。

该修饰符包含在定义变量的语句中，用来预处理类和变量的数据类型。

实例

public transient int limit = 55; // 不会持久化 
public int b; // 持久化

volatile 修饰符

volatile 修饰的成员变量在每次被线程访问时，都强制从共享内存中重新读取该成员变量的值。而且，当成员变量发生变化时，会强制线程将变化值回写到共享内存。这样在任何时刻，两个不同的线程总是看到某个成员变量的同一个值。

一个 volatile 对象引用可能是 null。

实例

public class MyRunnable implements Runnable
{
    private volatile boolean active;
    public void run()
    {
        active = true;
        while (active) // 第一行
        {
            // 代码
        }
    }
    public void stop()
    {
        active = false; // 第二行
    }
}

通常情况下，在一个线程调用 run() 方法（在 Runnable 开启的线程），在另一个线程调用 stop() 方法。 如果 第一行 中缓冲区的 active 值被使用，那么在 第二行 的 active 值为 false 时循环不会停止。

但是以上代码中我们使用了 volatile 修饰 active，所以该循环会停止。

Java 运算符

计算机的最基本用途之一就是执行数学运算，作为一门计算机语言，Java也提供了一套丰富的运算符来操纵变量。我们可以把运算符分成以下几组：

  • 算术运算符
  • 关系运算符
  • 位运算符
  • 逻辑运算符
  • 赋值运算符
  • 其他运算符

算术运算符

算术运算符用在数学表达式中，它们的作用和在数学中的作用一样。下表列出了所有的算术运算符。

表格中的实例假设整数变量A的值为10，变量B的值为20：

操作符描述例子
+加法 - 相加运算符两侧的值A + B 等于 30
-减法 - 左操作数减去右操作数A – B 等于 -10
*乘法 - 相乘操作符两侧的值A * B等于200
/除法 - 左操作数除以右操作数B / A等于2
％取余 - 左操作数除以右操作数的余数B%A等于0
++自增: 操作数的值增加1B++ 或 ++B 等于 21（区别详见下文）
--自减: 操作数的值减少1B-- 或 --B 等于 19（区别详见下文）

关系运算符

下表为Java支持的关系运算符

表格中的实例整数变量A的值为10，变量B的值为20：

运算符描述例子
==检查如果两个操作数的值是否相等，如果相等则条件为真。（A == B）为假。
!=检查如果两个操作数的值是否相等，如果值不相等则条件为真。(A != B) 为真。
> 检查左操作数的值是否大于右操作数的值，如果是那么条件为真。（A> B）为假。
< 检查左操作数的值是否小于右操作数的值，如果是那么条件为真。（A <B）为真。
>=检查左操作数的值是否大于或等于右操作数的值，如果是那么条件为真。（A> = B）为假。
<=检查左操作数的值是否小于或等于右操作数的值，如果是那么条件为真。（A <= B）为真。

位运算符

Java定义了位运算符，应用于整数类型(int)，长整型(long)，短整型(short)，字符型(char)，和字节型(byte)等类型。

位运算符作用在所有的位上，并且按位运算。假设a = 60，b = 13;它们的二进制格式表示将如下：

A = 0011 1100
B = 0000 1101
-----------------
A&B = 0000 1100
A | B = 0011 1101
A ^ B = 0011 0001
~A= 1100 0011

下表列出了位运算符的基本运算，假设整数变量 A 的值为 60 和变量 B 的值为 13： \

操作符描述例子
＆如果相对应位都是1，则结果为1，否则为0（A＆B），得到12，即0000 1100
|如果相对应位都是 0，则结果为 0，否则为 1（A | B）得到61，即 0011 1101
如果相对应位值相同，则结果为0，否则为1（A ^ B）得到49，即 0011 0001
〜按位取反运算符翻转操作数的每一位，即0变成1，1变成0。（〜A）得到-61，即1100 0011
<< 按位左移运算符。左操作数按位左移右操作数指定的位数。A << 2得到240，即 1111 0000
>> 按位右移运算符。左操作数按位右移右操作数指定的位数。A >> 2得到15即 1111
>>> 按位右移补零操作符。左操作数的值按右操作数指定的位数右移，移动得到的空位以零填充。A>>>2得到15即0000 1111

逻辑运算符

下表列出了逻辑运算符的基本运算，假设布尔变量A为真，变量B为假

操作符描述例子
&&称为逻辑与运算符。当且仅当两个操作数都为真，条件才为真。（A && B）为假。
| |称为逻辑或操作符。如果任何两个操作数任何一个为真，条件为真。（A | | B）为真。
！称为逻辑非运算符。用来反转操作数的逻辑状态。如果条件为true，则逻辑非运算符将得到false。！（A && B）为真。

短路逻辑运算符

当使用与逻辑运算符时，在两个操作数都为true时，结果才为true，但是当得到第一个操作为false时，其结果就必定是false，这时候就不会再判断第二个操作了。

赋值运算符

下面是Java语言支持的赋值运算符：

操作符描述例子
=简单的赋值运算符，将右操作数的值赋给左侧操作数C = A + B将把A + B得到的值赋给C
+ =加和赋值操作符，它把左操作数和右操作数相加赋值给左操作数C + = A等价于C = C + A
- =减和赋值操作符，它把左操作数和右操作数相减赋值给左操作数C - = A等价于C = C - A
* =乘和赋值操作符，它把左操作数和右操作数相乘赋值给左操作数C * = A等价于C = C * A
/ =除和赋值操作符，它把左操作数和右操作数相除赋值给左操作数C / = A，C 与 A 同类型时等价于 C = C / A
（％）=取模和赋值操作符，它把左操作数和右操作数取模后赋值给左操作数C％= A等价于C = C％A
<< =左移位赋值运算符C << = 2等价于C = C << 2
>> =右移位赋值运算符C >> = 2等价于C = C >> 2
＆=按位与赋值运算符C＆= 2等价于C = C＆2
^ =按位异或赋值操作符C ^ = 2等价于C = C ^ 2
| =按位或赋值操作符C | = 2等价于C = C | 2

条件运算符（?:）

条件运算符也被称为三元运算符。该运算符有3个操作数，并且需要判断布尔表达式的值。该运算符的主要是决定哪个值应该赋值给变量。

variable x = (expression) ? value if true : value if false

instanceof 运算符

该运算符用于操作对象实例，检查该对象是否是一个特定类型（类类型或接口类型）。

instanceof运算符使用格式如下：

( Object reference variable ) instanceof  (class/interface type)

如果运算符左侧变量所指的对象，是操作符右侧类或接口(class/interface)的一个对象，那么结果为真。

Java运算符优先级

当多个运算符出现在一个表达式中，谁先谁后呢？这就涉及到运算符的优先级别的问题。在一个多运算符的表达式中，运算符优先级不同会导致最后得出的结果差别甚大。

例如，（1+3）＋（3+2）*2，这个表达式如果按加号最优先计算，答案就是 18，如果按照乘号最优先，答案则是 14。

再如，x = 7 + 3 * 2;这里x得到13，而不是20，因为乘法运算符比加法运算符有较高的优先级，所以先计算3 * 2得到6，然后再加7。

下表中具有最高优先级的运算符在的表的最上面，最低优先级的在表的底部。

类别操作符关联性
后缀() [] . (点操作符)左到右
一元expr++ expr--从左到右
一元++expr --expr + - ～ ！从右到左
乘性 * /％左到右
加性 + -左到右
移位 >> >>>  << 左到右
关系 > >= < <= 左到右
相等 ==  !=左到右
按位与＆左到右
按位异或左到右
按位或|左到右
逻辑与&&左到右
逻辑或| |左到右
条件？：从右到左
赋值= 、+=、 -=、 *=、 /=、％=、 >>=、 <<=、＆=、^=、 |=从右到左
逗号，左到右
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