1. 关键字和保留字
关键字(keyword)：
- 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
- 用于定义数据类型的关键字：class、interface、enum、byte、short、int、float、double、char、boolean、void
- 用于定义流程控制的关键字：if、else、switch、case、default、while、do、for、break、continue、return
- 用于定义访问权限修饰符的关键字：private、protected、public
- 用于定义类、函数、变量修饰符的关键字：abstract、final、static、synchronized
- 用于定义类与类之间关系的关键字：extends、implements
- 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
- 用于异常处理的关键字：try、catch、finally、throw、throws
- 用于包的关键字：package、import
- 其他修饰符关键字：native、strictfp、transient、volatile、assert
- 用于定义数据类型值的字面值：true、false、null
保留字（reserved word）：
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：goto、const
2. 标识符（Identifier）
- 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
- 技巧：凡是自己可以起名字的地方都叫标识符
定义合法标识符规则：
- 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
3. 变量
3.1 变量的概念：
- 变量是内存中的一个存储区域，包含变量类型、变量名、存储的值
- Java中的每个变量必须先声明后使用
- 变量的作用于在其定义所在的一对“{ }”内
- Java定义变量的格式：数据类型 变量名 = 变量值；or 数据类型 变量名；变量名 = 变量值；（定义后必须赋值）
3.2 变量的分类：
3.2.1 按数据类型分类
每一种数据都定义了明确的具体数据类型，在内存中分配了不同大小的内存空间。
- Java的整型常量默认为int型，声明long型常量须后加“l”或“L”
| 类型 | 占用存储空间 | 范围 |
|---|---|---|
| byte | 1字节 | − 128 ∼ 127 -128\sim127 −128∼127 |
| short | 2字节 | − 2 15 ∼ 2 15 − 1 -2^{15}\sim 2^{15}-1 −215∼215−1 |
| int | 4字节 | − 2 31 ∼ 2 31 − 1 -2^{31}\sim 2^{31}-1 −231∼231−1 |
| long | 8字节 | − 2 63 ∼ 2 63 − 1 -2^{63}\sim 2^{63}-1 −263∼263−1 |
- Java的浮点型默认为double型，声明float型常量须后加“f”或“F”
| 类型 | 占用存储空间 | 范围 |
|---|---|---|
| 单精度float | 4字节 | − 3.403 E 38 ∼ 3.403 E 38 -3.403E38\sim3.403E38 −3.403E38∼3.403E38 |
| 双精度double | 8字节 | − 1.798 E 308 ∼ 1.798 E 308 -1.798E308\sim 1.798E308 −1.798E308∼1.798E308 |
- char型数据表示字符，一个字符占2个字节。Java中所有字符都用Unicode编码，故一个字符可以存储一个字母，一个汉字，或其他书面语的一个字符。字符型变量有三种表现形式：
- 字符常量是用单引号括起来的单个字符，如：char c1 = ‘a’;（单引号中只能有一个字符）
- 使用转义字符“\”将其后的字符转变为字符型常量，如：char c2 = ‘\n’;
- 直接使用Unicode值“\uXXXX”来表示字符型常量，其中XXXX代表一个十六进制整数，如：char c3 = ‘\u000a’; （char类型是可以进行运算的，因为对应Unicode码）
- boolean类型只能取true和false，不能用0和1来代替。
- String类型变量使用一对双引号声明。
3.2.2 按变量在类中声明的位置分类
- 在方法体外，类体内声明的变量称为成员变量
- 在方法体内声明的变量称为局部变量
- 同：两者都有生命周期
- 异：局部变量除形参外，需显式初始化（指在使用前需要显示赋值）
3.3 基本数据类型转换
3.3.1 自动类型提升：容量小的类型自动转换为容量大的数据类型。排序如下：
有多种类型的数据混合运算时，系统先自动将所有数据转换成容量最大的那种数据类型，再进行计算。
- byte、short、char之间不会相互转换，它们三者计算时会先转为int类型
- boolean类型不能与其他数据类型运算
- 当把任何基本数据类型的值和字符串（String）进行连接运算（+）时，基本数据类型的值会自动转为String类型（基本数据类型与String之间只能进行“+”运算）
3.3.2 强制类型转换：使用强转符“( )”，可能导致精度损失
long l = 123; //本身123为int型，相当于自动类型提升把int变为long
long l1 = 123123123123123; //赋值整数超出int范围时报错，此时必须在后面加l或L
3.4 进制
二进制以0b或0B开头，八进制以0开头，十六进制以0x或0X开头。
4. 运算符
运算符的分类：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。
short s = 10;
s = s + 1; //编译不通过，转为int型后不能赋值给s
s += 1; //可以实现运算，且不改变s的数据类型
s++; //自增不会改变变量本身的数据类型
- 赋值运算符支持连续赋值
- 逻辑运算符共有6个：&逻辑与、&&短路与、|逻辑或、||短路或、!逻辑非、^逻辑异或。逻辑运算无论左边是true还是false右边都会进行运算，短路与运算若左边为false右边不会进行运算。
//手动将60转化为十六进制
int i = 60;
int j = i & 15; //获得低四位的值
i = i >> 4;
int k = i & 15; //获得高四位的值
//将第四位与高四位都转为十六进制的字符串并相加
- 位运算符共有7个：<<左移、>>右移、>>>无符号右移、&与运算、|或运算、^异或运算、~取反运算。位运算符是直接对整数的二进制进行的运算。
//使用异或运算交换两个数值变量的值
n = n ^ m;
m = n ^ m;
n = n ^ m;
- 三元运算符：（条件表达式）？表达式1：表达式2；
- instanceof：用于检查目标是否是类的对象
5. 程序流程控制
顺序结构、分支结构、循环结构
5.1 Scanner类
要想从键盘获取不同类型的变量，需要使用Scanner类。Scanner类中没有获取char型数据的方法，只能获取一个字符串。
import java.util.Scanner;
public class ScannerTest {
public static void main(String[] args) {
Scanner s = new Scanner(System.in);
String str = s.next();
int age = s.nextInt();
System.out.println(str);
System.out.println(age);
}
}
5.2 分支结构switch-case
- 若case后没有接break，则会继续执行其后的语句（后面的case不匹配也会执行）
- switch结构中的表达式，只能是如下6种数据类型之一：byte、short、char、int、枚举、String
- case之后只能声明常量，不能声明一个范围
- default是可选的，而且位置是灵活的，无论放在哪都在最后执行
- 当多个case语句处理的语句块一致时，可统一书写（没写break顺序执行的结果）
public class SwitchCaseTest {
public static void main(String[] args) {
int number = 1;
switch (number) {
case 0:
System.out.println("zero");
break;
case 1:
System.out.println("one");
break;
default:
System.out.println("other");
}
}
}
5.3 循环结构
- 循环结构的分类：for、while、do-while
- 循环语句的4个要素：初始化条件、循环条件（boolean类型）、循环体、迭代条件
- 无限循环：for(;;)或while(true)
- 带标签的break和continue的使用：结束指定标签层的循环结构
public class PrimeNumberTest {
//计算100000以内质数的个数，使用带标签的continue后不用定义flag
public static void main(String[] args) {
int cnt = 0;
label: for (int i = 2; i <= 100000; i++) {
for (int j = 2; j <= Math.sqrt(i); j++) {
if (i % j == 0) {
continue label;
}
}
cnt++;
}
System.out.println("质数的个数为" + cnt);
}
}