一、Java 程序的基本单位：方法
在 Java 中，方法是实现功能的最小单元，就像一个个独立的 "工具"，每个工具负责完成特定的任务。比如打印信息、计算数值、判断逻辑等，都需要通过方法来实现。
1. 什么是方法？
方法是一段封装好的代码块，它可以：
- 接收外部传入的数据（参数）
- 对数据进行处理（方法体）
- 返回处理后的结果（返回值）
生活 analogy：就像一台咖啡机，接收咖啡豆（参数），经过研磨冲泡（方法体），最终产出咖啡（返回值）。
2. 方法的完整定义格式
修饰符 返回值类型 方法名(形参列表) {
// 方法体：具体功能代码
return 返回值; // 返回处理结果（无返回值时可省略）
}
各部分详解：
- 修饰符：控制方法的访问权限，初学者常用public static（公共静态方法）
- 返回值类型：方法执行后返回结果的数据类型。如果没有返回值，必须用void声明
- 方法名：遵循 "小驼峰命名法"（首字母小写，后续单词首字母大写），如calculateBMI
- 形参列表：接收外部数据的变量列表，格式为数据类型 变量名，多个参数用逗号分隔
- 方法体：实现功能的核心代码
- return：将结果返回给调用者，无返回值时可单独用return;结束方法
3. 方法的常见形式
根据是否需要参数和返回值，方法可分为 4 种形式：
（1）无参数无返回值
// 打印3行Hello World
public static void printHello() {
System.out.println("Hello World");
System.out.println("Hello World");
System.out.println("Hello World");
}
（2）有参数无返回值
// 根据温度推荐穿衣
public static void suggestClothes(int temperature) {
if (temperature < 0) {
System.out.println("穿羽绒服");
} else if (temperature < 15) {
System.out.println("穿毛衣");
} else {
System.out.println("穿T恤");
}
}
（3）无参数有返回值
// 获取当前系统时间（简化示例）
public static String getCurrentTime() {
return "2024-08-05"; // 实际开发中会用系统API获取
}
（4）有参数有返回值
// 计算两个数的和
public static int add(int a, int b) {
int sum = a + b;
return sum; // 返回计算结果
}
4. 方法的调用
方法定义后不会自动执行，必须通过调用才能运行，调用格式：方法名(实际参数)。
示例：调用上述方法
public static void main(String[] args) {
// 调用无参无返回值方法
printHello();
// 调用有参无返回值方法
suggestClothes(26); // 传入实际温度
// 调用无参有返回值方法
String time = getCurrentTime();
System.out.println("当前时间：" + time);
// 调用有参有返回值方法
int result = add(10, 20);
System.out.println("10+20=" + result);
}
注意：main方法是程序的入口，所有程序都从main方法开始执行
5. 方法重载：同名不同参
方法重载是指在同一个类中，方法名相同但形参列表不同的情况（形参类型、个数、顺序不同均可）。
为什么需要重载？
比如我们需要打印不同类型的数据，不需要定义printInt、printString等多个方法，直接用print即可：
// 打印整数
public static void print(int num) {
System.out.println(num);
}
// 打印字符串（形参类型不同）
public static void print(String str) {
System.out.println(str);
}
// 打印整数和字符串（形参个数不同）
public static void print(int num, String str) {
System.out.println(num + ":" + str);
}
调用时 Java 会根据参数自动匹配对应的方法：
print(100); // 调用print(int)
print("Hello"); // 调用print(String)
print(2024, "年"); // 调用print(int, String)
二、数据类型转换：不同类型的 "沟通技巧"
Java 是强类型语言，不同数据类型之间不能直接赋值，需要通过类型转换实现。就像不同国家的人交流需要翻译，不同数据类型也要通过转换才能 "沟通"。
1. 数据类型范围
首先要明确各种基本数据类型的范围（从小到大）：
byte(1字节) < short(2字节) < int(4字节) < long(8字节) < float(4字节) < double(8字节)
⚠️ 注意：float虽然占用 4 字节，但范围比long大（因为存储方式不同）
2. 自动类型转换（隐式转换）
当把范围小的类型赋值给范围大的类型时，Java 会自动完成转换，无需额外操作。
byte b = 127; // byte范围：-128~127
int i = b; // 自动转换：byte -> int
long l = i; // 自动转换：int -> long
float f = l; // 自动转换：long -> float
double d = f; // 自动转换：float -> double
表达式中的自动提升
在表达式中，小范围类型会自动转换为大范围类型后再运算，最终结果类型由表达式中最大范围的类型决定。
特殊规则：byte、short、char参与运算时，会先自动转换为int：
byte a = 10;
short b = 20;
// a和b先转为int，结果也是int
int c = a + b;
char ch = 'A'; // 'A'的ASCII值是65
int num = ch + 1; // char自动转int，结果为66（'B'）
3. 强制类型转换（显式转换）
当需要把范围大的类型赋值给范围小的类型时，必须手动进行强制转换，格式：
目标类型 变量名 = (目标类型) 源数据;
int a = 100;
byte b = (byte) a; // 强制转换：int -> byte
System.out.println(b); // 输出100（转换成功）
注意事项：
-
可能导致数据溢出：当源数据超出目标类型范围时，结果会出错
int bigNum = 300;
byte smallNum = (byte) bigNum;
System.out.println(smallNum); // 输出-56（溢出结果）
-
浮点转整型会截断小数：直接丢弃小数部分，不是四舍五入
double pi = 3.1415;
int piInt = (int) pi;
System.out.println(piInt); // 输出3（不是4）
三、输入输出：程序与外界的交互
程序需要与用户交互：接收用户输入的数据（输入），展示计算结果（输出）。
1. 输出操作：打印数据
使用System.out相关方法实现输出：
-
println()：打印并换行
-
print()：打印不换行
-
printf()：格式化输出（类似 C 语言）
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello World"); // 打印后换行
System.out.print("Java");
System.out.print(" Programming"); // 连续打印不换行
System.out.printf("\n年龄：%d，身高：%.2f", 20, 1.75); // 格式化输出
}
输出结果：
Hello World
Java Programming
年龄：20，身高：1.75
2. 输入操作：使用 Scanner
通过 Java 提供的Scanner类可以接收键盘输入，步骤如下：
（1）导包：引入 Scanner 类
在类定义前添加：import java.util.Scanner;
（2）创建 Scanner 对象
Scanner sc = new Scanner(System.in);
（3）接收不同类型的数据
方法
功能
nextInt()
接收整数
nextDouble()
接收小数
next()
接收字符串（不含空格）
nextLine()
接收一行字符串（含空格）
完整示例：
import java.util.Scanner; // 导包
public class InputDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建Scanner对象
Scanner sc = new Scanner(System.in);
// 接收输入
System.out.print("请输入姓名：");
String name = sc.next(); // 接收字符串
System.out.print("请输入年龄：");
int age = sc.nextInt(); // 接收整数
System.out.print("请输入身高（米）：");
double height = sc.nextDouble(); // 接收小数
// 输出结果
System.out.println("姓名：" + name);
System.out.println("年龄：" + age + "岁");
System.out.println("身高：" + height + "米");
}
}
小贴士：java.lang包下的类（如System、String）无需手动导包，Java 会自动导入
四、运算符：数据处理的 "工具箱"
运算符是处理数据的工具，Java 提供了丰富的运算符来满足不同的计算需求。
1. 算术运算符
最基础的数学运算工具：
符号
作用
示例
结果
加法
5+3
8
-
减法
5-3
2
*
乘法
5*3
15
/
除法
5/2
2（整数除法取整）
%
取余（模运算）
5%2
1（5 除以 2 的余数）
特殊用法：+ 作为字符串连接符
当+两边有一个是字符串时，会把另一个也转换成字符串并拼接：
int a = 10;
String b = "20";
System.out.println(a + b); // 输出"1020"（拼接结果）
System.out.println(a + 5 + b); // 输出"1520"（先算10+5=15，再拼接）
System.out.println(b + a + 5); // 输出"20105"（先拼接20和10，再拼接5）
记忆技巧：能算则算，不能算就拼接
2. 自增自减运算符（++、--）
专门用于变量的加 1 和减 1 操作：
符号
作用
++
变量值 + 1
--
变量值 - 1
使用规则：
-
单独使用时，++a和a++效果相同：
int a = 5;
a++; // a变为6
++a; // a变为7
-
非单独使用时（如赋值、运算）：
int a = 5;
int b = ++a; // a先+1变为6，再赋值给b → b=6
int c = 5;
int d = c++; // 先把c=5赋值给d，c再+1变为6 → d=5
-
- ++a：先自增，再使用变量值
- a++：先使用变量值，再自增
注意：自增自减运算符只能操作变量，不能操作字面量（如5++是错误的）
3. 赋值运算符
用于给变量赋值，分为基本赋值和扩展赋值：
（1）基本赋值运算符：=
int a = 10; // 把10赋值给变量a
（2）扩展赋值运算符
在赋值的同时完成运算，包含：+=、-=、*=、/=、%=
表达式
等价于
a += b
a = (a 的类型)(a + b)
a -= b
a = (a 的类型)(a - b)
a *= b
a = (a 的类型)(a * b)
示例：
int a = 10;
a += 5; // 等价于 a = a + 5 → a=15
byte b = 20;
b += 30; // 等价于 b = (byte)(b + 30) → 自动强制转换
扩展赋值运算符会自动进行强制类型转换，这是它的重要特点
4. 关系运算符
用于判断条件，结果是boolean类型（true或false）：
符号
作用
示例
结果
>
大于
5>3
true
>=
大于等于
5>=5
true
<
小于
5<3
false
<=
小于等于
5<=3
false
==
等于
5==3
false
!=
不等于
5!=3
true
注意：判断相等用==，不要写成赋值的=！
5. 三元运算符（三目运算符）
简化的条件判断，格式：
条件表达式 ? 结果1 : 结果2
执行逻辑：
- 如果条件表达式为true，返回结果 1
- 如果条件表达式为false，返回结果 2
示例：
// 判断成绩是否及格
int score = 75;
String result = score >= 60 ? "及格" : "不及格";
System.out.println(result); // 输出"及格"
// 求两个数的最大值
int a = 10, b = 20;
int max = a > b ? a : b;
System.out.println(max); // 输出20
6. 逻辑运算符
用于连接多个条件，进行逻辑判断，结果是boolean类型：
符号
名称
逻辑规则
特点
&
逻辑与
两边都为 true，结果才为 true
两边都会执行
&&
短路与
同 &
左边为 false 时，右边不执行（效率高）
|
逻辑或
至少一边为 true，结果就为 true
两边都会执行
||
短路或
同 |
左边为 true 时，右边不执行（效率高）
!
逻辑非
取反（!true=false, !false=true）
单目运算符
^
逻辑异或
两边结果不同为 true，相同为 false
-
示例：
int a = 10;
// 短路与：左边false，右边不执行（a不变）
boolean rs1 = (a > 20) && (++a > 0);
System.out.println(rs1); // false
System.out.println(a); // 10
// 短路或：左边true，右边不执行（a不变）
boolean rs2 = (a < 20) || (++a > 0);
System.out.println(rs2); // true
System.out.println(a); // 10
开发中推荐使用&&和||，因为短路运算能提高效率
五、综合案例：健康计算器
结合以上所有知识点，我们来实现一个实用的健康计算器，计算 BMI 指数和基础代谢率。
需求说明
- 接收用户输入：年龄、性别、体重（kg）、身高（cm）
- 计算 BMI 指数：BMI = 体重(kg) / (身高(m)的平方)
- 计算基础代谢率（BMR）：
- 男性：BMR = 88.362 + (13.397 × 体重) + (4.799 × 身高) - (5.677 × 年龄)
- 女性：BMR = 447.593 + (9.247 × 体重) + (3.098 × 身高) - (4.330 × 年龄)
完整代码实现
import java.util.Scanner;
public class HealthCalculator {
public static void main(String[] args) {
// 创建Scanner对象用于输入
Scanner sc = new Scanner(System.in);
// 接收用户输入
System.out.println("===== 健康计算器 =====");
System.out.print("请输入年龄：");
int age = sc.nextInt();
System.out.print("请输入性别（1-男，2-女）：");
int gender = sc.nextInt();
System.out.print("请输入体重（kg）：");
double weight = sc.nextDouble();
System.out.print("请输入身高（cm）：");
double height = sc.nextDouble();
// 调用方法计算BMI和BMR
double bmi = calculateBMI(weight, height);
double bmr = calculateBMR(age, gender, weight, height);
String bmiStatus = getBMIStatus(bmi);
// 输出结果
System.out.println("\n===== 计算结果 =====");
System.out.printf("BMI指数：%.2f（%s）\n", bmi, bmiStatus);
System.out.printf("基础代谢率：%.2f 卡路里/天\n", bmr);
}
// 计算BMI指数
public static double calculateBMI(double weight, double height) {
double heightM = height / 100; // 身高转换为米
return weight / (heightM * heightM);
}
// 计算基础代谢率
public static double calculateBMR(int age, int gender, double weight, double height) {
if (gender == 1) {
// 男性公式
return 88.362 + (13.397 * weight) + (4.799 * height) - (5.677 * age);
} else {
// 女性公式
return 447.593 + (9.247 * weight) + (3.098 * height) - (4.330 * age);
}
}
// 判断BMI状态
public static String getBMIStatus(double bmi) {
if (bmi < 18.5) {
return "体重过低";
} else if (bmi < 25) {
return "正常范围";
} else if (bmi < 30) {
return "超重";
} else {
return "肥胖";
}
}
}
运行结果示例
===== 健康计算器 =====
请输入年龄：25
请输入性别（1-男，2-女）：1
请输入体重（kg）：70
请输入身高（cm）：175
===== 计算结果 =====
BMI指数：22.86（正常范围）
基础代谢率：1735.96 卡路里/天
总结
本文详细讲解了 Java 基础语法中的核心知识点：
- 方法是功能的基本单元，掌握定义和调用是基础
- 类型转换分为自动转换和强制转换，注意范围差异
- 输入输出是程序交互的基础，Scanner和System.out是常用工具
- 运算符是数据处理的核心，尤其是自增自减、逻辑运算符的细节
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