day2 2 java基础中的一些重要归纳

2.1 标识符与关键字

任何一种计算机语言都离不开标识符和关键字，因此下面将详细介绍 Java 的标识符、关键字和保留字。

Java 中标识符是为方法、变量或其他用户定义项所定义的名称。标识符可以有一个或多个字符。在 Java 语言中，标识符的构成规则如下。

1. 标识符由数字（0~9）和字母（A~Z 和 a~z）、美元符号（$）、下划线（_）以及 Unicode 字符集中符号大于 0xC0 的所有符号组合构成（各符号之间没有空格）。

2. 标识符的第一个符号为字母、下划线和美元符号，后面可以是任何字母、数字、美元符号或下划线。

3. 另外，Java 区分大小写，因此 myvar 和 MyVar 是两个不同的标识符。

4. 标识符命名时，切记不能以数字开头，也不能使用任何 Java 关键字作为标识符，而且不能赋予标识符任何标准的方法名。

标识符分为两类，分别为关键字和用户自定义标识符。
关键字是有特殊含义的标识符，如 true、false 表示逻辑的真假。不能与1，0比较及转化。
用户自定义标识符是由用户按标识符构成规则生成的非保留字的标识符，如 abc 就是一个标识符。

提示：使用标识符时一定要注意，或者使用关键字，或者使用自定义的非关键字标识符。此外，标识符可以包含关键字，但不能与关键字重名。

例如以下合法与不合法标识符：

合法标识符：date、$2011、_date、D_$date 等。
不合法的标识符：123.com、2com、for、if 等。

标识符用来命名常量、变量、类和类的对象等。因此，一个良好的编程习惯要求命名标识符时，应赋予它一个有意义或有用途的名字。
关键字
关键字（或者保留字）是对编译器有特殊意义的固定单词，不能在程序中做其他目的使用。关键字具有专门的意义和用途，和自定义的标识符不同，不能当作一般的标识符来使用。public 是关键字，它用来表示公共类。另外，static 和 void 也是关键字。

Java 的关键字对 Java 编译器有特殊的意义，它们用来表示一种数据类型，或者表示程序的结构等。保留字是为 Java 预留的关键字，它们虽然现在没有作为关键字，但在以后的升级版本中有可能作为关键字。

Java 语言目前定义了 51 个关键字，这些关键字不能作为变量名、类名和方法名来使用。以下对这些关键字进行了分类。

数据类型：boolean、int、long、short、byte、float、double、char、class、interface。
流程控制：if、else、do、while、for、switch、case、default、break、continue、return、try、catch、finally。
修饰符：public、protected、private、final、void、static、strict、abstract、transient、synchronized、volatile、native。
动作：package、import、throw、throws、extends、implements、this、supper、instanceof、new。
保留字：true、false、null、goto、const。

提示：由于 Java 区分大小写，因此 public 是关键字，而 Public 则不是关键字。但是为了程序的清晰及可读性，要尽量避免使用关键字的其他形式来命名。

2.2 文档注释及javadoc标签

Java 支持 3 种注释，分别是单行注释、多行注释和文档注释。文档注释以/**开头，并以*/结束，可以通过 Javadoc 生成 API 帮助文档，Java 帮助文档主要用来说明类、成员变量和方法的功能。

文档注释只放在类、接口、成员变量、方法之前，因为 Javadoc 只处理这些地方的文档注释，而忽略其它地方的文档注释。

Javadoc 是 Sun 公司提供的一种工具，它可以从程序源代码中抽取类、方法、成员等注释，然后形成一个和源代码配套的 API 帮助文档。也就是说，只要在编写程序时以一套特定的标签注释，在程序编写完成后，通过 Javadoc 就形成了程序的 API 帮助文档。
API 帮助文档相当于产品说明书，而说明书只需要介绍那些供用户使用的部分，所以 Javadoc 默认只提取 public、protected 修饰的部分。如果要提取 private 修饰的部分，需要使用 -private。

Javadoc标签
Javadoc 工具可以识别文档注释中的一些特殊标签，这些标签一般以@开头，后跟一个指定的名字，有的也以{@开头，以}结束。Javadoc 可以识别的标签如下表所示：

标签	描述	示例
@author	标识一个类的作者，一般用于类注释	@author description
@deprecated	指名一个过期的类或成员，表明该类或方法不建议使用	@deprecated description
{@docRoot}	指明当前文档根目录的路径	Directory Path
@exception	可能抛出异常的说明，一般用于方法注释	@exception exception-name explanation
{@inheritDoc}	从直接父类继承的注释	Inherits a comment from the immediate surperclass.
{@link}	插入一个到另一个主题的链接	{@link name text}
{@linkplain}	插入一个到另一个主题的链接，但是该链接显示纯文本字体	Inserts an in-line link to another topic.
@param	说明一个方法的参数，一般用于方法注释	@param parameter-name explanation
@return	说明返回值类型，一般用于方法注释，不能出现再构造方法中	@return explanation
@see	指定一个到另一个主题的链接	@see anchor
@serial	说明一个序列化属性	@serial description
@serialData	说明通过	writeObject() 和 writeExternal() 方法写的数据 @serialData description
@serialField	说明一个 ObjectStreamField 组件	@serialField name type description
@since	说明从哪个版本起开始有了这个函数	@since release
@throws	和 @exception 标签一样.	The @throws tag has the same meaning as the @exception tag.
{@value}	显示常量的值，该常量必须是 static 属性。	Displays the value of a constant, which must be a static field.
@version	指定类的版本，一般用于类注释	@version info

对两种标签格式的说明：
@tag 格式的标签（不被{ }包围的标签）为块标签，只能在主要描述（类注释中对该类的详细说明为主要描述）后面的标签部分（如果块标签放在主要描述的前面，则生成 API 帮助文档时会检测不到主要描述）。
{@tag} 格式的标签（由{ }包围的标签）为内联标签，可以放在主要描述中的任何位置或块标签的注释中。

Javadoc 标签注意事项：

1. Javadoc 标签必须从一行的开头开始，否则将被视为普通文本。
2. 一般具有相同名称的标签放在一起。
3. Javadoc 标签区分大小写，代码中对于大小写错误的标签不会发生编译错误，但是在生成 API 帮助文档时会检测不到该注释内容。

Javadoc命令
Javadoc 用法格式如下：

javadoc [options] [packagenames] [sourcefiles]

对格式的说明：
options 表示 Javadoc 命令的选项；
packagenames 表示包名；
sourcefiles 表示源文件名。

在 cmd（命令提示符）中输入javadoc -help就可以看到 Javadoc 的用法和选项（前提是安装配置了JDK），下面列举 Javadoc 命令的常用选项：

名称	说明
-public	仅显示 public 类和成员
-protected	显示 protected/public 类和成员（默认值）
-package	显示 package/protected/public 类和成员
-private	显示所有类和成员
-d	输出文件的目标目录
-version	包含 @version 段
-author	包含 @author 段
-splitindex	将索引分为每个字母对应一个文件
-windowtitle	文档的浏览器窗口标题

例子演示：
新建文本文件为:

/**
* @author LH_*
* @version jdk1.11.0
*/
public class Demo_javadoc{
    /**
     * 求输入两个参数范围以内整数的和
     * @param n 接收的第一个参数，范围起点
     * @param m 接收的第二个参数，范围终点
     * @return 两个参数范围以内整数的和
     */
    public int add(int n, int m) {
        int sum = 0;
        for (int i = n; i <= m; i++) {
            sum = sum + i;
        }
        return sum;
    }
} 

保存为文件Demo_javadoc.java。在dos命令行中打开，使用javadoc命令生成文档说明。

发现对应目录下生成一堆html文档。

点击打开index.html文档，显示如下：

2.3 java数据类型转换

数据类型的转换是在所赋值的数值类型和被变量接收的数据类型不一致时发生的，它需要从一种数据类型转换成另一种数据类型。数据类型的转换可以分为隐式转换（自动类型转换）和显式转换（强制类型转换）两种。

2.3.1 隐式转换（自动类型转换）

如果以下 2 个条件都满足，那么将一种类型的数据赋给另外一种类型变量的时，将执行自动类型转换（automatic type conversion）。

1. 两种数据类型彼此兼容
2. 目标类型的取值范围大于源数据类型（低级类型数据转换成高级类型数据）

当以上 2 个条件都满足时，拓宽转换（widening conversion）发生。例如 byte 类型向 short 类型转换时，由于 short 类型的取值范围较大，会自动将 byte 转换为 short 类型。

在运算过程中，由于不同的数据类型会转换成同一种数据类型，所以整型、浮点型以及字符型都可以参与混合运算。自动转换的规则是从低级类型数据转换成高级类型数据。转换规则如下：
数值型数据的转换：byte→short→int→long→float→double。
字符型转换为整型：char→int。

以上数据类型的转换遵循从左到右的转换顺序，最终转换成表达式中表示范围最大的变量的数据类型。
例 1
顾客到超市购物，购买牙膏 2 盒，面巾纸 4 盒。其中牙膏的价格是 10.9 元，面巾纸的价格是 5.8 元，求商品总价格。实现代码如下：

public static void main(String[] args) {
    float price1 = 10.9f; // 定义牙膏的价格
    double price2 = 5.8; // 定义面巾纸的价格
    int num1 = 2; // 定义牙膏的数量
    int num2 = 4; // 定义面巾纸的数量
    double res = price1 * num1 + price2 * num2; // 计算总价
    System.out.println("一共付给收银员" + res + "元"); // 输出总价
}

上述代码中首先定义了一个 float 类型的变量存储牙膏的价格，然后定义了一个 double 类型的变量存储面巾纸的价格，再定义两个 int 类型的变量存储物品的数量，最后进行了乘运算以及和运算之后，将结果储存在一个 double 类型的变量中进行输出。

运行结果：
一共付给收银员44.999999923705元

从执行结果看出，float、int 和 double 三种数据类型参与运算，最后输出的结果为 double 类型的数据。这种转换一般称为“表达式中类型的自动提升”。

自动类型提升有好处，但它也会引起令人疑惑的编译错误。例如，下面看起来正确的程序却会引起问题：

byte b = 50;
b = b * 2;    // Type mismatch: cannot convert from int to byte

如上所示，第二行会报“类型不匹配：无法从int转换为byte”错误。

该程序试图将一个完全合法的 byte 型的值 50*2 再存储给一个 byte 型的变量。但是当表达式求值的时候，操作数被自动的提升为 int 型，计算结果也被提升为 int 型。这样表达式的结果现在是 int 型，不强制转换它就不能被赋为 byte 型。确实如此，在这个特别的情况下，被赋的值将仍然适合目标类型。

所以应该使用一个显示的强制类型转换，例如：

byte b = 50;
b = (byte)(b*2);

这样就能产生正确的值 100。

注意：char 类型比较特殊，char 自动转换成 int、long、float 和 double，但 byte 和 short 不能自动转换为 char，而且 char 也不能自动转换为 byte 或 short。

2.3.2 显式转换（强制类型转换）

尽管自动类型转换是很有帮助的，但并不能满足所有的编程需要。例如，如果你需要将 double 型的值赋给一个 int 型的变量，你将怎么办？

这种转换不会自动进行，因为 double 型的变化范围比 int 型的要小。这种转换有使成为“缩小转换”，因为你肯定要将源数据类型的值变小才能适合目标数据类型。

所以当两种数据类型不兼容，或目标类型的取值范围小于源类型时，自动转换将无法进行，这时就需要进行强制类型转换。其语法格式如下：

(type)variableName

其中，type 为 variableName 要转换成的数据类型，而 variableName 是指要进行类型转换的变量名称，强制转换的实例如下：

int a = 3;
double b = 5.0;
a = (int)b;

上述代码中首先将 double 类型变量 b 的值强制转换成 int 类型，然后将值赋给 a，但是变量 b 本身的值是没有发生变化的。

在强制类型转换中，如果是将浮点类型的值转换为整数，直接去掉小数点后边的所有数字；而如果是整数类型强制转换为浮点类型时，将在小数点后面补零。

2.4数据类型及写法注意

2.4.1 数据类型

Java 语言支持的数据类型分为两种：基本数据类型（Primitive Type）和引用数据类型（Reference Type）。


Java与c++不同，所有的基本数据类型的大小（所占用的字节数）都已明确规定，在各种不同的平台上保持不变，这一特性有助于提高 Java 程序的可移植性。

2.4.2 一些关键注意事项：

1）Java 默认的浮点型为 double，例如，11.11 和 1.2345 都是 double 型数值。如果要说明一个 float 类型数值，就需要在其后追加字母 f 或 F，如 11.11f 和 1.2345F 都是 float 类型的常数。

例如，可以使用如下方式声明 float 类型的变量并赋予初值。

float price = 12.2f; // 定义float类型并赋予初值

也可以使用如下的任意一种方式声明 double 类型的变量并赋予初值。

double price = 12.254d; // 定义double类型的变量并赋予初值

或

double price = 12.254; // 定义double类型的变量并赋予初值

注意：一个值要能被真正看作 float，它必须以 f（或 F）后缓结束；否则，会被当作 double 值。对 double 值来说，d（或 D）后缓是可选的。

2）在 Java 语言中，布尔类型的值不能转换成任何数据类型，true 常量不等于 1，而 false 常量也不等于 0。这两个值只能赋给声明为 boolean 类型的变量，或者用于布尔运算表达式中。

3）Java 语言中的字符类型（char）使用两个字节的 Unicode 编码表示，它支持世界上所有语言，可以使用单引号字符或者整数对 char 型赋值。
一般计算机语言使用 ASCII 编码，用一个字节表示一个字符。ASCII 码是 Unicode 码的一个子集，用 Unicode 表示 ASCII 码时，其高字节为 0，它是其前 255 个字符。
Unicode 字符通常用十六进制表示。例如“\u0000”~“\u00ff”表示 ASCII 码集。“\u”表示转义字符，它用来表示其后 4 个十六进制数字是 Unicode 码。

4）引用数据类型建立在基本数据类型的基础上，包括数组、类和接口。引用数据类型是由用户自定义，用来限制其他数据的类型。另外，Java 语言中不支持 C++ 中的指针类型、结构类型、联合类型和枚举类型。

引用类型还有一种特殊的 null 类型。所谓引用数据类型就是对一个对象的引用，对象包括实例和数组两种。实际上，引用类型变量就是一个指针，只是 Java 语言里不再使用指针这个说法。

空类型（null type）就是 null 值的类型，这种类型没有名称。因为 null 类型没有名称，所以不可能声明一个 null 类型的变量或者转换到 null 类型。

空引用（null）是 null 类型变量唯一的值。空引用（null）可以转换为任何引用类型。

在实际开发中，程序员可以忽略 null 类型，假定 null 只是引用类型的一个特殊直接量。

注意：空引用（null）只能被转换成引用类型，不能转换成基本类型，因此不要把一个 null 值赋给基本数据类型的变量。

5）在通常情况下，如果JAVA中出现了一个整数数字比如35，那么这个数字就是int型的，如果我们希望它是byte型的，可以在数据后加上大写的 B：35B，表示它是byte型的，同样的35S表示short型，35L表示long型的，表示int我们可以什么都不用加，但是如果要表示long型 的，就一定要在数据后面加“L”。

2.5运算符中的注意事项

2.5.1 &&与&、||与| 的区别

2.5.2 异或的一个性质

一个数异或同一个数两次，得到其本身。常用来考面试交换两个数，不用第三方变量。

int a = 3,b = 4;
a = a^b;
b = a^b;
a = a^b;
//a = 4,b = 3;

2.5.3 复合位赋值运算符

2.5.4 条件运算符中的优先级问题

Java 提供了一个特别的三元运算符（也叫三目运算符）经常用于取代某个类型的 if-then-else 语句。条件运算符的符号表示为“?:”，使用该运算符时需要有三个操作数，因此称其为三目运算符。使用条件运算符的一般语法结构为：

result = <expression> ? <statement1> : <statement3>;

int x,y,z;
x = 6,y = 2;
z = x>y ? x-y : x+y;

注意事项：
在使用条件运算符时，还应该注意优先级问题，例如下面的表达式：

x>y ? x-=y : x+=y;

在编译时会出现语法错误，因为条件运算符优先于赋值运算符，上面的语句实际等价于：

(x>y ? x-=y : x)+=y;

而运算符“+=”是赋值运算符，该运算符要求左操作数应该是一个变量，因此出现错误。为了避免这类错误，可以使用括号“0”来加以区分。例如，下面是正确的表达式。

(x>y) ? (x-=y): (x+=y);

2.5.5 java 里的无符号数问题

Java的原始类型里没有无符号类型，如果需要某个宽度的无符号类型，可以用>>>(将操作数作无符号另类型看)，这个是java的无符号右移操作符，或者使用下一个宽度的带符号类型来模拟，例如，需无符号的short，就用int来模拟：

 int toUnsigned(short s) { 

     return s & 0x0FFFF; 

 } 

无符号右移的规则只记住一点：忽略了符号位扩展，0补最高位 无符号右移运算符>>> 只是对32位和64位的值有意义

关于无符号类型的详细解析

2.6 java直接量（字面量）

直接量是指在程序中通过源代码直接给出的值，例如在int a = 5;代码中，为变量 a 所分配的初始值 5 就是一个直接量。
直接量的类型
并不是所有的数据类型都可以指定直接量，能指定直接量的通常只有三种类型：基本类型、字符串类型和 null 类型。具体而言，Java 支持如下 8 种类型的直接量。

1. int 类型的直接量
   在程序中直接给出的整型数值，可分为二进制、十进制、八进制和十六进制 4 种，其中二进制需要以 0B 或 0b 开头，八进制需要以 0 开头，十六进制需要以 0x 或 0X 开头。例如 123、012（对应十进制的 10）、0x12（对应十进制的 18）等。
2. long 类型的直接量
   在整型数值后添加 l 或 L 后就变成了 long 类型的直接量。例如 3L、0x12L（对应十进制的 18L）。
3. float 类型的直接量
   在一个浮点数后添加 f 或 F 就变成了 float 类型的直接量，这个浮点数可以是标准小数形式，也可以是科学计数法形式。例如 5.34F、3.14E5f。
4. double 类型的直接量
   直接给出一个标准小数形式或者科学计数法形式的浮点数就是 double 类型的直接量。例如 5.34、3.14E5。
5. boolean 类型的直接量
   这个类型的直接量只有 true 和 false。（非0，1）
6. char 类型的直接量
   char 类型的直接量有三种形式，分别是用单引号括起来的字符、转义字符和 Unicode 值表示的字符。例如‘a’，‘\n’和‘\u0061’。
7. String 类型的直接量
   一个用双引号括起来的字符序列就是 String 类型的直接量。
   在大多数其他语言中，包括 C/C++，字符串作为字符的数组被实现。然而，在 Java 中并非如此。在 Java 中，字符串实际上是对象类型。因为 Java 对字符串是作为对象实现的，因此，它有广泛的字符串处理能力，而且功能既强又好用。
8. null 类型的直接量
   这个类型的直接量只有一个值，即 null。
   在上面的 8 种类型的直接量中，null 类型是一种特殊类型，它只有一个值：null。而且这个直接量可以赋给任何引用类型的变量，用以表示这个引用类型变量中保存的地址为空，即还未指向任何有效对象。