Java基础语法知识总结

一、标识符和关键字 1.1 标识符

定义： 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。（凡是自己可以起名字的地方都叫标识符)
标识符命名规则：
（1）由26个英文字母大小写，0-9 ，_或 $ 组成
（2）数字不可以开头
（3）不可以使用关键字和保留字，但能包含关键字和保留字。
（4）Java中严格区分大小写，长度无限制。
（5）标识符不能包含空格。

1.2 关键字

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）被称为关键字。
特点： Java中所有关键字都是小写
官方地址： https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/nutsandbolts/_keywords.html
注： 关键字不必死记，在以后的学习中会熟悉

二、基本数据类型

基本数据类型（8个），也称原始数据类型；
引用数据类型（3种）：数组、类、接口

2.1 布尔类型

（1）布尔类型数据占一个字节。
（2）boolean类型适用于逻辑运算，一般用于程序控制语句。
（3）boolean类型数据只允许取值true和false ，无null。
（4）不可以用0或者非0整数代替false和true，这点和c语言不同。

2.2 字符类型

（1）字符常量为单引号括起来的单个字符，如：char tmp = ‘a’；
（2）Java语言中还允许使用转义字符 ‘’ 来将其后的字符转义为其它的含义；例如：char tmp = ‘\n’；//表示换行
（3）Java 字符采用 Unicode编码，每个字符占用两个字节。
（4）在Java中char本质是一个整数，在输出是，是unicode码对应的字符。
（5）可以直接给char赋值一个整数，在输出时，会按照对应的unicode字符输出；例如：97 —> a

补充： Unicode统一了全世界各个国家的文字的一种编码方式，用这样的编码可以把全世界各个国家的文字连接起来。Unicode编码分为两种：Utf-8 和 Utf-16。Java采用了Utf-8，每个字符占2个字节。

2.3 整数型

Java语言整型常量的三种表示形式：
（1）十进制整数，如：99，88…
（2）八进制整数，要求以 0 开头，如：013
（3）十六进整数，要求以0x或0X开头，如：0x18

取值范围：

1. byte的取值范围为-128~127，占用1个字节( (-2)^7 ~ 2^7 -1）
2. short的取值范围为-32768~32767，占用2个字节（(-2)^15 ~ 2^ 15 - 1）
3. int的取值范围为（-2147483648~2147483647），占用4个字节（(-2)^31 ~ 2^ 31 - 1）
4. long的取值范围为（-9223372036854774808~9223372036854774807），
   占用8个字节（(-2)^63 ~ 2^ 63 - 1）

2.4 浮点类型

（1）Java浮点类型有固定的表数范围和字段长度，不受平台影响。
（2）两种表示形式:

十进制数形式，例如：3.14， .314 等
科学计数法形式，例如：3.14e2 ，3.14E2 ，3.14E - 2

（3）Java浮点型常量默认为double型，如果要声明一个float类型的常量，需要在数字后面加 f 或 F

例如：float d = 3.1415f; //如果不加 f 或 F 会报错

2.5 基本数据类型转换 2.5.1自动类型转换

自动类型转换注意细节：

1. 有多种类型的数据混合运算时，系统首先自动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。
2. 当我们把精度达的数据类型赋值给精度小的数据类型时，会报错；反之会进行自动类型转换
3. （byte，short）和 char之间不会相互转换
4. boolean不参与转换
5. 自动提升原则：表达式的结果的类型自动提升为 *** 作数中最大的类型

2.5.2强制类型转换

自动类型转换的逆过程，将精度大的数据类型转换为精度小的数据类型。
强制转换符（），但可能造成精度降低或溢出

强制类型转换注意细节：

1. 强制转换符号只针对最近的 *** 作数有效，往往会使用小括号提升优先级
2. char类型可以保存int的常量值，但不能保存int的变量值，需要强转

char c1 = 100； //ok
int m = 100； //ok
char c2 = m；//ERROR
char c3 = (char)m；//ok --------> 得到100对应的字符

三、运算符

定义： 一种特殊符号，用以表示数据的运算、赋值和比较数与整数。
运算符分类： 算术运算符、赋值运算符、关系运算符、逻辑运算符、三元运算符

3.1 算术运算符

3.2 赋值运算符

3.3 关系运算符

关系运算符的结果都是boolean类型
关系表达式经常用在 if 结构的条件中或循环结构的条件中

3.4 逻辑运算符

逻辑运算符运算规则：
（1）a&b：& 叫逻辑与；规则：当 a 和 b 同时为true，结果为true，否则为false
（2）a&&b：&& 叫短路与；规则：当 a 和 b 同时为true，结果为true， 否则为false
（3）a | b：| 叫逻辑或；规则：当 a 和 b 中有一个为true，结果为true，否则为false
（4）a || b：|| 叫短路或；规则：当 a 和 b 中有一个为true，结果为true，否则为false
（5）！a：！叫取反；规则：当 a 为true，结果为false；当 a 为false，结果为true
（6）a ^ b：^ 叫逻辑异或，当 a 和 b 不同时，则结果为true，否则为false

注意：
短路与和逻辑与的区别：&&短路与，如果第一个条件为false，则不会判断第二个条件，最终结果为false；&逻辑与，不管第一个条件是否为false，都会判断第二个条件，效率低。
短路或和逻辑或的区别：|| 短路或，如果第一个条件为true，则不会判断第二个条件，最终结果为true；| 逻辑或，不管第一个条件是否为true，都会判断第二个条件，效率低。
在开发中基本上使用短路与和短路或

3.5 三元运算符

基本语法：条件表达式 ？表达式1：表达式2；
运算规则：
（1）如果条件表达式为true，运算后的结果是表达式1。
（2）如果条件表达式为false，运算后的结果是表达式2。

表达式1和表达式2要为可以赋给接收变量的类型（或者可以自动转换，或者强制转换）
三元运算符可以转换为 if–else 语句

3.6 运算符的优先级

（1）只有单目运算符和赋值运算符是从右向左运算
（2）上面这个表不要背，在后面的学习中会逐渐掌握

四、程序控制结构 4.1 介绍

在程序中，程序运行的流程控制决定程序是如何执行的，是我们必须掌握的，主要有三大程序控制语句：
（1）顺序控制
（2）分支控制
（3）循环控制

4.2 顺序控制

介绍： 程序从上到下逐行执行，中间没有判断和跳转

public static void main(String[] args){ 
	//顺序执行，根据编写的顺序，从上到下运行 
	System.out.println(1); 
	System.out.println(2); 
	System.out.println(3);
 }

4.3 分支控制

介绍： 让程序有选择的执行，分支控制有三种：
（1）单分支 if
（2）双分支 if - else
（3）多分支 if … else if … else

4.3.1单分支

if（条件表达式）{
	执行代码块;（可以有多条语句）
}

• 执行流程
  （1）判断条件表达式的结果是true还是false
  （2）如果是true就执行语句体
  （3）如果是false就不执行语句体

4.3.2双分支

if（条件表达式）{
	执行代码块1;（可以有多条语句）
} else {
	执行代码块2;（可以有多条语句）
}

• 执行流程
  （1）判断条件表达式的结果是true还是false
  （2）如果是true就执行语句体1
  （3）如果是false就执行语句体2

4.3.3多分支

if（条件表达式1）{
	执行代码块1;（可以有多条语句）
} else if (条件表达式2) {
	执行代码块2;（可以有多条语句）
} 
......
} else if （条件表达式n）{
	执行代码块n;（可以有多条语句）
} else {
	执行代码块n + 1;（可以有多条语句）
}

• 执行流程
  （1）判断条件表达式1的结果是true还是false
  （2）如果是true就执行语句体1
  （3）如果是false就继续判断条件表达式2看其结果是true还是false
  （4）如果是true就执行语句体2
  （5）如果是false就继续判断关系表达式……看其结果是true还是false…
  （6）如果没有任何关系表达式为true，就执行语句体n+1。

4.4 选择语句

• switch语句格式：

switch(表达式) { 
	case 常量值1: 语句体1; break; 
	case 常量值2: 语句体2; break;
	 ... 
	default: 语句体n+1; break; 
}

• 执行流程
  （1）计算表示的值
  （2）和case依次进行比较，一旦找到与之对应的值，就会执行相应的语句，遇到break就会结束
  （3）如果所有的case都不匹配，就会执行default语句体部分，然后结束

switch语句中，表达式的返回值必须是：byte，short，int，char，enum（枚举）、String
case语句中的值必须是常量，不能是变量
二者的数据类型必须相对应或者可以自动转换成相互比较的类型
default语句是可选的（可以选择写或者不写）

• case的穿透性：
  在switch语句中，如果case的后面不写break，就会出现穿透现象，也就是不会再判断下一个case的值，直接向后运行，直到遇到break，或者整体switch结束。（一定要注意这一点）

4.5 循环语句

介绍： 循环语句可以在满足循环条件的情况下，反复执行某一段代码（这段被重复执行的代码被称为循环体语句）当反复 执行这个循环体时，需要在合适的时候把循环判断条件修改为false，从而结束循环，否则循环将一直执行下去，形成死循环。

4.5.1循环语句—for

• for循环语句格式：

for(循环变量初始化1; 循环条件2; 循环变量迭代3){ 
			循环体4;（可以有多条语句）
}

• 执行流程 ：1243 —> 243 -> 243 …直到不满足条件
  （1）根据变量的初始值，进行循环条件的判断
  （2）如果不满足循环条件，就跳出循环
  （3）如果满足循环条件，就执行循环体，然后进行循环变量的迭代
  （4）在进行循环条件的判断…
  （5）直到循环变量迭代到不满足循环条件后，跳出循环
  

细节说明：
（1）循环条件是返回一个布尔值的表达式。
（2）for（；循环条件；）中的初始化和变量迭代可以写到其他地方，但是两边的分号不能省略。
（3）循环初始值可以有多条初始化语句，但要求类型一样，并且中间用逗号隔开；循环变量迭代也可以有多条语句，中间用逗号隔开。

4.5.2循环语句—while

• while循环语句格式：

循环变量初始化1;
while(循环条件2) { 
	循环体3;
	循环变量迭代4;
}

• 执行流程 ：1234 —> 234 -> 234 …直到不满足条件
  （1）根据变量的初始值，进行循环条件的判断
  （2）如果不满足循环条件，就跳出循环
  （3）如果满足循环条件，就执行循环体，然后进行循环变量的迭代
  （4）在进行循环条件的判断…
  （5）直到循环变量迭代到不满足循环条件后，退出循环
  

4.5.3循环语句—do…while

• do…while循环格式

循环变量初始化1;
do { 
	循环体2;
	循环变量迭代3;
} while(循环条件4);

• 执行流程 ：1234 —> 234 -> 234 …直到不满足条件
  （1）直接执行循环体和循环变量的迭代
  （2）根据循环变量的值，进行循环条件的判断
  （3）如果不满足循环条件，就跳出循环
  （4）如果满足循环条件，就执行循环体，然后进行循环变量的迭代
  （5）在进行循环条件的判断…
  （6）直到循环变量迭代到不满足循环条件后，退出循环

do…while循环的特点：无条件执行一次循环体，即使我们将循环条件直接写成false，也依然会循环一次。

4.6 循环语句的比较 4.6.1switch和if的比较

1. 如果判断的具体数值不多，而且符合byte，short，int，char，enum（枚举）、String这六种数据类型，建议使用switch语句。
2. 其他情况：对区间判断，结果为boolean类型判断，使用 if，if 的使用范围更加的广。

4.6.2for 和 while的区别

1. 控制条件语句所控制的那个变量，在for循环结束后，就不能再被访问到了，而while循环结束还可以继 续使用，如果你想继续使用，就用while，否则推荐使用for。原因是for循环结束，该变量就从内存中消失，能够提高内存的使用效率。
2. 在已知循环次数的时候使用推荐使用for，循环次数未知的时推荐使用while。

4.7 跳出控制语句

break
终止switch或者循环
离开使用场景的存在是没有意义的

break语句出现在多层嵌套的语句块中，可以通过标签指明要终止的是哪一层语句块。（很少会用到，在这里就不介绍了；有需要的小伙伴可以自己查询资料）

continue
continue语句用于结束本次循环，继续执行下一次循环

continue语句出现在多层嵌套的语句块中，可以通过标签指明要终止的是哪一层语句块。（和break的使用规则一样）

return
return 使用在方法，表示跳出所在的方法；在方法那章会详细说明…

4.8 嵌套循环

嵌套循环：“指一个循环的循环体是另一个循环。比如for循环里面还有一个for循环，就是嵌套循环。
总共的循环次数=外循环次数*内循环次数

for(循环变量初始化; 循环条件; 循环变量迭代){ 
	for(循环变量初始化; 循环条件; 循环变量迭代){ 
			循环体;（可以有多条语句）
	}
}