【Java基础整理】java基本定义与概念

乌日尼乐
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Java基本定义与概念

摘要

本文档详细介绍Java编程语言的基本概念，包括关键字、标识符、运算符、常量、变量、函数和类对象等核心知识点，为Java学习者提供全面的基础知识参考。

目录

  1. 关键字
  2. 标识符
  3. 运算符
  4. 常量
  5. 变量
  6. 函数
  7. 类与对象

关键字

关键字是被Java语言赋予了特殊含义的单词，所有关键字的字母都是小写。

按功能分类的关键字

1. 用于定义数据类型的关键字
class、interface、byte、short、int、long、float、double、char、boolean、void
2. 用于定义数据类型值的关键字
true、false、null
3. 用于定义流程控制的关键字
if、else、switch、case、default、while、do、for、break、continue、return
4. 用于定义访问权限修饰符的关键字
private、protected、public
5. 用于定义类、函数、变量修饰符的关键字
abstract、final、static、synchronized
6. 用于定义类与类之间关系的关键字
extends、implements
7. 用于定义建立实例及引用实例，判断实例的关键字
new、this、super、instanceof
8. 用于异常处理的关键字
try、catch、finally、throw、throws
9. 用于包的关键字
package、import
10. 其他修饰符及关键字
native、strictfp、transient、volatile、assert

标识符

标识符是在程序中自定义的一些名称。

组成规则

  • 字母
  • 数字
  • 符号 _ 和 $

定义规则

  • 开头不能是数字
  • 不能使用关键字

Java命名规范

类型命名规范示例
包名多个单词组成时所有字母都小写com.example.util
类和接口名多个单词组成时，所有单词的首字母大写StudentManager
变量和函数名多个单词组成时，第一个单词首字母小写，其他单词首字母大写getUserName()
常量名所有字母都大写，多个单词用下划线连接MAX_VALUE

运算符

1. 算术运算符

运算符说明示例
+加法a + b
-减法a - b
*乘法a * b
/除法a / b
%取余a % b
++自增a++ 或 ++a
--自减a-- 或 --a
转义字符
  • \n - 换行
  • \b - 退格
  • \r - 回车（Windows系统中回车符是 \r\n）
  • \t - 制表符（Tab）

2. 赋值运算符

运算符说明等价形式
=赋值a = b
+=加等a += b ≡ a = a + b
-=减等a -= b ≡ a = a - b
*=乘等a *= b ≡ a = a * b
/=除等a /= b ≡ a = a / b
%=取余等a %= b ≡ a = a % b

3. 比较运算符

运算符说明返回值
==等于boolean
!=不等于boolean
>大于boolean
<小于boolean
>=大于等于boolean
<=小于等于boolean

4. 逻辑运算符

运算符说明特点
&逻辑与（并且）两边都会执行
|逻辑或（或者）两边都会执行
^异或true ^ true = false
!逻辑非取反
&&短路与左边为false时，右边不执行
||短路或左边为true时，右边不执行

5. 位运算符

运算符说明示例
<<左移n << x ≡ n * 2^x
>>右移n >> x ≡ n / 2^x
>>>无符号右移高位总是补0
&位与按位与操作
|位或按位或操作
^位异或一个数异或同一个数两次，结果还是原数
~位取反按位取反

6. 三元运算符

格式：

(条件表达式) ? 表达式1 : 表达式2;

说明：

  • 条件表达式为 true 时，运算结果是表达式1
  • 条件表达式为 false 时，运算结果是表达式2

示例：

int max = (a > b) ? a : b;  // 取a和b中的较大值

常量

常量表示不能改变的数值。

Java中的常量类型

  1. 整数常量

    • 十进制：123
    • 八进制：0123（以0开头）
    • 十六进制：0x123（以0x开头）

  2. 小数常量

    • 3.14、2.5f、1.0d

  3. 布尔型常量

    • true、false

  4. 字符常量

    • 用单引号标识：'a'、'1'、'中'

  5. 字符串常量

    • 用双引号标识："Hello"、"Java"

  6. null常量

    • null

变量

变量用于将不确定的数据进行存储，它会在栈内存中开辟空间。

定义变量

数据类型 变量名;

示例：

int x;

赋值变量

变量名 = 初始化值;

示例：

x = 5;

变量的分类

按作用域分类
变量类型作用域内存位置说明
成员变量（全局变量）整个类堆内存跟随对象的创建而产生
局部变量函数或语句块内栈内存作用范围有限

函数

函数（也叫方法）是定义在类中具有特定功能的一段独立小程序。函数可以将功能代码进行封装，便于复用，提高代码的复用性。

函数的格式

修饰符 返回值类型 函数名(参数类型 形式参数1, 参数类型 形式参数2, ...) {
    执行语句;
    return 返回值;
}

注意事项

  • 函数内不可以定义函数，只能调用函数
  • 如果函数没有返回值，返回值类型定义为 void，return 语句可以省略

函数重载（Overload）

在同一个类中，允许存在一个以上的同名函数，只要它们的参数个数或参数类型不同即可，与返回值类型无关。

示例：

public int add(int a, int b) { return a + b; }
public double add(double a, double b) { return a + b; }
public int add(int a, int b, int c) { return a + b + c; }

函数的分类

1. 主函数
  • 作用：程序的入口
  • 格式：public static void main(String[] args)
2. 构造函数
  • 特点：
    • 不需定义返回值类型
    • 函数名和类名相同
    • 不能写 return
    • 对象创建时自动调用，用于对象初始化
3. 普通函数
  • 特点：调用时才执行
构造代码块
  • 作用：给对象进行初始化
  • 特点：对象创建时运行，优先于构造函数执行

类与对象

类

类是Java程序的基本单位，是对现实生活中事物的描述，是对象的模板。

定义类
public class 类名 {
    // 类的内容
}

对象

对象是类通过 new 关键字创建出来的一个实体，是可被操作的具体实例。

创建对象
类名 对象名 = new 类名();

对象初始化过程

以 Object o = new Object(); 为例：

  1. 因为使用了 new，所以先找到 Object.class 文件并加载到内存
  2. 执行该类中的静态代码块，给 Object.class 类进行初始化
  3. 在堆内存中开辟空间，分配内存地址
  4. 在堆内存中建立对象的特有属性，并进行默认初始化
  5. 对属性进行显式初始化
  6. 对对象进行构造代码块初始化
  7. 对对象进行与之对应的构造函数初始化
  8. 将内存地址赋给栈内存中的变量 o

匿名对象

当对象的方法只调用一次时，可以使用匿名对象。

特点：

  • 没有引用变量
  • 可以作为实际参数进行传递
  • 使用完毕后立即成为垃圾

示例：

// 普通对象
Person p = new Person();
p.show();

// 匿名对象
new Person().show();

// 匿名对象作为参数
method(new Person());

总结

Java基础概念体系

Java基础
├── 语法基础
│   ├── 关键字（52个保留字）
│   ├── 标识符（命名规则和规范）
│   └── 运算符（6大类运算符）
├── 数据存储
│   ├── 常量（6种常量类型）
│   └── 变量（成员变量vs局部变量）
└── 程序结构
    ├── 函数（方法定义和重载）
    └── 类与对象（面向对象基础）

学习要点

  1. 关键字：理解各类关键字的用途和分类
  2. 命名规范：遵循Java标准命名约定
  3. 运算符优先级：掌握各种运算符的使用和优先级
  4. 内存分配：理解栈内存和堆内存的区别
  5. 对象生命周期：掌握对象的创建和初始化过程

最佳实践

  1. 代码规范：严格遵循Java命名规范
  2. 内存管理：合理使用局部变量和成员变量
  3. 方法设计：合理使用方法重载，提高代码复用性
  4. 对象使用：在适当场景下使用匿名对象

通过掌握这些Java基础概念，为深入学习Java面向对象编程和高级特性打下坚实的基础。

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