2. Java基本语法

2.1 关键字和保留字

关键字的定义和特点

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

保留字

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

2.2 标识符

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。

定义规则

• 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

2.3 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

使用变量的注意事项

• 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>

变量的赋值

语法：<变量名称> = <值>

声明和赋值变量

语法： <数据类型> <变量名> = <初始化值>

变量的分类

1. 按数据类型分

   • 基本数据类型

     • 数值型

       • 整数类型（byte（1字节）、short（2字节）、int（4字节）、long（8字节））

         注意事项

         • 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

       • 浮点类型（float（4字节）、double（8字节））

         注意事项

         • Java 的浮点型常量默认为double型，声明float型常量，须后加‘f’或‘F’。

     • 字符型（char）

     • 布尔型（boolean）

       注意事项

       • boolean类型数据只允许取值true和false，无null。

   • 引用数据类型

     • 类（class）
     • 接口（interface）
     • 数组（[]）

2. 按声明位置分

   • 成员变量
     • 实例变量
     • 类变量
   • 局部变量
     • 形式参数
     • 方法局部变量
     • 代码块局部变量

基本数据类型的转换

• 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。

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

• 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。

进制

整型二进制形式

• 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。

其他注意事项

• 正数的原码、反码、补码相同
• 计算机底层存储的是补码

2.4 运算符

分类

• 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

2.4.1 算术运算符

​ 注意点

• 负数取模，符号跟被模数相同。
• 整数做除法运算，会舍弃小数部分。

2.4.2 赋值运算符

• 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： +=, -=, *=, /=, %=

2.4.3 比较运算符

2.4.4 逻辑运算符

分类

• &——逻辑与：都为真，则为真，无论左边真假，右边都运算
• &&——短路与：都为真，则为真，左边为假，右边不运算
• |——逻辑或：一个为真，则为真，无论左边真假，右边都运算
• ||——短路或：一个为真，则为真，左边为真，右边不运算
• !——逻辑非：对结果取反
• ^——逻辑异或：左右相同，则为假，左右不同，则为真

2.4.5 位运算符

2.4.6 三元运算符

格式：(条件表达式) ? 表达式1 : 表达式2；

注意事项

• 条件表达式为真则结果为表达式1，条件表达式为假，则结果为表达式2
• 表达式1和表达式2为同种类型

2.5 程序流程控制

概念

流程控制语句是用来控制程序中各语句执行顺序的语句，可以把语句组合成能完成一定功能的小逻辑模块。

分类

• 顺序结构

  程序从上到下逐行地执行，中间没有任何判断和跳转。

• 分支结构

  根据条件，选择性地执行某段代码。

  有if…else和switch-case两种分支语句。

• 循环结构

  根据循环条件，重复性的执行某段代码。

  有while、do…while、for三种循环语句。

  注：JDK1.5提供了foreach循环，方便的遍历集合、数组元素。

2.5.1 顺序结构

Java中定义成员变量时采用合法的前向引用。即顺序结构是从上到下逐行地执行，不可反转。

2.5.2 分支结构

1.if-else结构

格式

1. if

   if (条件表达式) {
   	执行代码块;
   }
   

2. if-else

   if (条件表达式) {
   	执行代码块1;
   } else {
   	执行代码块2;
   }
   

3. if-else if-else

   if (条件表达式1) {
   	执行代码块1;
   } else if (条件表达式2) {
   	执行代码块2;
   } …… else {
   	执行代码块n;
   }
   

使用说明

• 条件表达式必须是布尔表达式（关系表达式或逻辑表达式）、布尔变量

• 语句块只有一条执行语句时，一对{}可以省略，但建议保留

• if-else语句结构，根据需要可以嵌套使用

• 当if-else结构是“多选一”时，最后的else是可选的，根据需要可以省略

• 当多个条件是“互斥”关系时，条件判断语句及执行语句间顺序无所谓

  当多个条件是“包含”关系时，“小上大下 / 子上父下”

补充——Scanner类的使用

具体实现步骤

1. 导包：import java.util.Scanner;
2. Scanner的实例化:Scanner scan = new Scanner(System.in);
3. 调用Scanner类的相关方法（next() / nextXxx()），来获取指定类型的变量

注意事项
需要根据相应的方法，来输入指定类型的值。如果输入的数据类型与要求的类型不匹配时，会报异常：InputMisMatchException导致程序终止。

2.switch-case结构

结构

switch (表达式) {
case 常量1:
	语句1;
	// break;
case 常量2:
	语句2;
	// break;
… …
case 常量N:
	语句N;
	// break;
default:
	语句;
	// break;
} 

相关规则

• switch(表达式)中表达式的值必须是下述几种类型之一：byte，short，char，int，枚举 (jdk 5.0)，String (jdk 7.0)；
• case子句中的值必须是常量，不能是变量名或不确定的表达式值；
• 同一个switch语句，所有case子句中的常量值互不相同；
• break语句用来在执行完一个case分支后使程序跳出switch语句块；如果没有break，程序会顺序执行到switch结尾
• default子句是可任选的。同时，位置也是灵活的。当没有匹配的case时，执行default

swithc和if语句的对比

• 如果判断的具体数值不多，而且符合byte、short 、char、int、String、枚举等几种类型。虽然两个语句都可以使用，建议使用swtich语句。因为效率稍高。
• 其他情况：对区间判断，对结果为boolean类型判断，使用if，if的使用范围更广。也就是说，使用switch-case的，都可以改写为if-else。反之不成立。

2.5.3 循环结构

在某些条件满足的情况下，反复执行特定代码的功能

循环语句分类

• for 循环
• while 循环
• do-while 循环

循环语句的四个组成部分

• 初始化部分(init_statement)
• 循环条件部分(test_exp)
• 循环体部分(body_statement)
• 迭代部分(alter_statement)

1.for循环

格式

for (①初始化部分; ②循环条件部分; ④迭代部分)｛
	③循环体部分;
｝

执行过程

①-②-③-④-②-③-④-②-③-④-…-②

说明

• ②循环条件部分为boolean类型表达式，当值为false时，退出循环
• ①初始化部分可以声明多个变量，但必须是同一个类型，用逗号分隔
• ④可以有多个变量更新，用逗号分隔

2.while循环

格式

①初始化部分
while(②循环条件部分)｛
    ③循环体部分;
    ④迭代部分;
}

执行过程

①-②-③-④-②-③-④-②-③-④-…-②

说明

• 注意不要忘记声明④迭代部分。否则，循环将不能结束，变成死循环。
• for循环和while循环可以相互转换
• 要避免出现死循环。

3.do-while循环

格式

①初始化部分;
do{
    ③循环体部分
    ④迭代部分
}while(②循环条件部分);

执行过程

①-③-④-②-③-④-②-③-④-…②

说明

do-while循环至少执行一次循环体。

4.其他说明

• 最简单“无限” 循环格式：while(true) , for(;