一、关键字与保留字

1.1 关键字与保留字

• 关键字(keyword)的定义和特点

  • 定义：被Java语言赋予了特殊含义，用做专门用途的字符串（单词）
  • 特点：关键字中所有字母都为小写
  • 官方地址：docs.oracle.com/javase/tuto…

• 保留字(reserved word)

  • Java保留字：现有Java版本尚未使用，但以后版本可能会作为关键字使 用。自己命名标识符时要避免使用这些保留字 goto 、const

1.2 标识符(Identifier)

• 标识符：
  • Java 对各种变量、方法和类等要素命名时使用的字符序列称为标识符
  • 技巧：凡是自己可以起名字的地方都叫标识符。
• 定义合法标识符规则：
  • 由26个英文字母大小写，0-9 ，_或 $ 组成
  • 数字不可以开头。
  • 不可以使用关键字和保留字，但能包含关键字和保留字。
  • Java中严格区分大小写，长度无限制。
  • 标识符不能包含空格。
• Java中的名称命名规范：
  • 包名：多单词组成时所有字母都小写：xxxyyyzzz
  • 类名、接口名：多单词组成时，所有单词的首字母大写：XxxYyyZzz
  • 变量名、方法名：多单词组成时，第一个单词首字母小写，第二个单词开始每个 单词首字母大写：xxxYyyZzz
  • 常量名：所有字母都大写。多单词时每个单词用下划线连接：XXX_YYY_ZZZ
• 注意1：在起名字时，为了提高阅读性，要尽量有意义，“见名知意”。
• 注意2：java采用unicode字符集，因此标识符也可以使用汉字声明，但是不建议使用。

1.3 变量

• 变量的概念：

  • 内存中的一个存储区域
  • 该区域的数据可以在同一类型范围内不断变化
  • 变量是程序中最基本的存储单元。包含变量类型、变量名和存储的值

• 变量的作用：

  • 用于在内存中保存数据

• 使用变量注意：

  • Java中每个变量必须先声明，后使用
  • 使用变量名来访问这块区域的数据
  • 变量的作用域：其定义所在的一对{ }内
  • 变量只有在其作用域内才有效
  • 同一个作用域内，不能定义重名的变量

• 声明变量

  • 语法：<数据类型> <变量名称>
  • 例如：int var;

• 变量的赋值

  • 语法：<变量名称> = <值>
  • 例如：var = 10;

• 声明和赋值变量

  • 语法： <数据类型> <变量名> = <初始化值>
  • 例如：int var = 10;

• 变量的分类-按数据类型

  • 对于每一种数据都定义了明确的具体数据类型（强类型语言），在内存中分 配了不同大小的内存空间。

• 补充：变量的分类-按声明的位置的不同

  • 在方法体外，类体内声明的变量称为成员变量。
  • 在方法体内部声明的变量称为局部变量。

• 注意：二者在初始化值方面的异同:

  • 同：都有生命周期
  • 异：局部变量除形参外，需显式初始化。

• 整数类型：byte、short、int、long

  • Java各整数类型有固定的表数范围和字段长度，不受具体OS的影响，以保 证java程序的可移植性。
  • java的整型常量默认为 int型，声明long型常量须后加‘l’或‘L’
  • java程序中变量通常声明为int型，除非不足以表示较大的数，才使用long 500MB 1MB = 1024KB 1KB= 1024B B= byte ? bit? bit: 计算机中的最小存储单位。byte:计算机中基本存储单元。

• 浮点类型：float、double

  • 与整数类型类似，Java 浮点类型也有固定的表数范围和字段长度，不受具体操作系统的影响。
  • 浮点型常量有两种表示形式：
    • 十进制数形式：如：5.12 512.0f .512 (必须有小数点）
    • 科学计数法形式:如：5.12e2 512E2 100E-2
  • float:单精度，尾数可以精确到7位有效数字。很多情况下，精度很难满足需求。
  • double:双精度，精度是float的两倍。通常采用此类型。
  • Java 的浮点型常量默认为double型，声明float型常量，须后加‘f’或‘F’。

• 字符类型：char

  • char 型数据用来表示通常意义上“字符”(2字节)
  • Java中的所有字符都使用Unicode编码，故一个字符可以存储一个字母，一个汉字，或其他书面语的一个字符。
  • 字符型变量的三种表现形式：
    • 字符常量是用单引号(‘ ’)括起来的单个字符。例如：char c1 = 'a'; char c2 = '中'; char c3 = '9';
    • Java中还允许使用转义字符‘\’来将其后的字符转变为特殊字符型常量。 例如：char c3 = ‘\n’; // '\n'表示换行符
    • 直接使用 Unicode 值来表示字符型常量：‘\uXXXX’。其中，XXXX代表 一个十六进制整数。如：\u000a表示 \n。
  • char类型是可以进行运算的。因为它都对应有Unicode码。

• 了解：ASCII 码

  • 在计算机内部，所有数据都使用二进制表示。每一个二进制位（bit）有 0 和 1 两种状态，因此 8 个二进制位就可以组合出 256种状态，这被称为一个字节（byte）。一个字节一共可以用来表示 256 种不同的状态，每一个状态对应一个符号，就是 256个符号，从0000000 到 11111111。
  • ASCII码：上个世纪60年代，美国制定了一套字符编码，对英语字符与二进制位之间的关系，做了统一规定。这被称为ASCII码。ASCII码一共规定了128个字符的编码，比如空格“SPACE”是32（二进制00100000），大写的字母A是65（二进制01000001）。这128个符号（包括32个不能打印出来的控制符号），只占用了一个字节的后面7位，最前面的1位统一规定为0。
  • 缺点： 不能表示所有字符。 相同的编码表示的字符不一样：比如，130在法语编码中代表了é，在希伯来语编码中却代表(ג) 了字

• 了解： Unicode 编码

  • 乱码：世界上存在着多种编码方式，同一个二进制数字可以被解释成不同的符号。因此，要想打开一个文本文件，就必须知道它的编码方式，否则用错误的编码方式解读， 就会出现乱码。
  • Unicode：一种编码，将世界上所有的符号都纳入其中。每一个符号都给予一个独一无二的编码，使用 Unicode 没有乱码的问题。
  • Unicode 的缺点：Unicode 只规定了符号的二进制代码，却没有规定这个二进制代码应该如何存储：无法区别 Unicode 和ASCII：计算机无法区分三个字节表示一个符号还是分别表示三个符号。另外，我们知道，英文字母只用一个字节表示就够了，如果unicode统一规定，每个符号用三个或四个字节表示，那么每个英文字母前都必然有二到三个字节是0，这对于存储空间来说是极大的浪费。

• 了解： UTF-8

  • UTF-8 是在互联网上使用最广的一种 Unicode 的实现方式。
  • UTF-8 是一种变长的编码方式。它可以使用 1-6个字节表示一个符号，根据 不同的符号而变化字节长度。
  • UTF-8的编码规则：
    • 对于单字节的UTF-8编码，该字节的最高位为0，其余7位用来对字符进行编码（等同于 ASCII码）。
    • 对于多字节的UTF-8编码，如果编码包含 n 个字节，那么第一个字节的前 n 位为1，第一 个字节的第 n+1位为0，该字节的剩余各位用来对字符进行编码。在第一个字节之后的 所有的字节，都是最高两位为"10"，其余6位用来对字符进行编码。

• 布尔类型：boolean

  • boolean 类型用来判断逻辑条件，一般用于程序流程控制：
    • if条件控制语句；
    • while循环控制语句；
    • do-while循环控制语句；
    • for循环控制语句；

• boolean类型数据只允许取值true和false，无null。

  • 不可以使用0或非 0的整数替代false和true，这点和C语言不同。
  • Java虚拟机中没有任何供boolean值专用的字节码指令，Java语言表达所操作的boolean值，在编译之后都使用java虚拟机中的int数据类型来代替：true用1表示，false 用0表示。———《java虚拟机规范 8版》

• 基本数据类型转换

  • 自动类型转换：容量小的类型自动转换为容量大的数据类型。数据类型按容量大小排序为：

  • 有多种类型的数据混合运算时，系统首先自动将所有数据转换成容量最大的 那种数据类型，然后再进行计算。

  • byte,short,char之间不会相互转换，他们三者在计算时首先转换为int类型。

  • boolean类型不能与其它数据类型运算。

  • 当把任何基本数据类型的值和字符串(String)进行连接运算时(+)，基本数据类 型的值将自动转化为字符串(String)类型。

  • 字符串类型：String

  • String不是基本数据类型，属于引用数据类型 使用方式与基本数据类型一致。例如：String str = “abcd”;

  • 一个字符串可以串接另一个字符串，也可以直接串接其他类型的数据。例如：

     str = str + “xyz” ; 
     int n = 100;
     str = str + n;
    

• 强制类型转换

  • 自动类型转换的逆过程，将容量大的数据类型转换为容量小的数据类型。使用时要加上强制转换符：()，但可能造成精度降低或溢出,格外要注意。

  • 通常，字符串不能直接转换为基本类型，但通过基本类型对应的包装类则可以实现把字符串转换成基本类型。

    • 如： String a = “43”; int i = Integer.parseInt(a);
    • boolean类型不可以转换为其它的数据类型。

• 进 制

  • 所有数字在计算机底层都以二进制形式存在。

  • 对于整数，有四种表示方式：

    • 二进制(binary)：0,1 ，满2进1.以0b或0B开头。
    • 十进制(decimal)：0-9 ，满10进1。
    • 八进制(octal)：0-7 ，满8进1. 以数字0开头表示。
    • 十六进制(hex)：0-9及A-F，满16进1.以0x或0X开头表示。此处的A-F不区分大小写。
      • 如：0x21AF +1= 0X21B0

• 二进制

  • Java整数常量默认是int类型，当用二进制定义整数时，其第32位是符号位；当是long类型时，二进制默认占64位，第64位是符号位

  • 二进制的整数有如下三种形式：

    • 原码：直接将一个数值换成二进制数。最高位是符号位
    • 负数的反码：是对原码按位取反，只是最高位（符号位）确定为1。
    • 负数的补码：其反码加1。

  • 计算机以二进制补码的形式保存所有的整数。

    • 正数的原码、反码、补码都相同
    • 负数的补码是其反码+1

• 为什么要使用原码、反码、补码表示形式呢？

  • 计算机辨别“符号位”显然会让计算机的基础电路设计变得十分复杂! 于是 人们想出了将符号位也参与运算的方法. 我们知道,根据运算法则减去一个正 数等于加上一个负数, 即: 1-1 = 1 + (-1) = 0 , 所以机器可以只有加法而没有 减法, 这样计算机运算的设计就更简单了。

• 进制间转化

  • 进制的基本转换

    • 十进制 二进制互转
      • 二进制转成十进制 乘以2的幂数
      • 十进制转成二进制 除以2取余数

  • 二进制 八进制互转

  • 二进制 十六进制互转

  • 十进制 八进制互转

  • 十进制 十六进制互转

1.4 运算符

运算符是一种特殊的符号，用以表示数据的运算、赋值和比较等。

• 算术运算符
• 赋值运算符
• 比较运算符（关系运算符）
• 逻辑运算符
• 位运算符
• 三元运算符
• 算术运算符的注意问题
  • 如果对负数取模，可以把模数负号忽略不记，如：5%-2=1。 但被模数是 负数则不可忽略。此外，取模运算的结果不一定总是整数。
  • 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。 例如：int x=3510;x=x/1000*1000; x的 结果是？
  • “+”除字符串相加功能外，还能把非字符串转换成字符串.例如： System.out.println(“5+5=”+5+5); //打印结果是？ 5+5=55 ?
• 符号：=
  • 当“=”两侧数据类型不一致时，可以使用自动类型转换或使用强制类型转换原则进行处理。
  • 支持连续赋值。
• 扩展赋值运算符： +=, -=, *=, /=, %=
• 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“=” 。
• 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，||表示：当左边为真，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。
• 位运算是直接对整数的二进制进行的运算
• 三元运算符
  • 格式: