1. 关键字
关键字是编程语言里事先定义好并赋予了特殊含义的单词，也称作保留字。和其它语言一样，Java中保留了许多关键字，例如，class、public等，下面列举的是Java中所有的关键字。
1.1 关键字概述
被Java语言赋予特定含义的单词
1.2 关键字特点
组成关键字的字母全部小写
1.3 关键字注意事项
- goto和const作为保留字存在,目前并不使用
- 类似Notepad++这样的高级记事本,针对关键字有特殊的颜色标记，非常直观
2. 标识符
2.1 标识符概述
就是给类，接口，方法，变量等起名字时使用的字符序列
2.2 组成规则
由英文大小写字母、数字字符、$（美元符号）、_（下划线）组成
2.3 注意事项
- 不能以数字开头
- 不能是Java中的关键字
- 区分大小写
2.4 标识符常见命名规则：见名知意
2.4.1 包
其实就是文件夹，用于把相同的类名进行区分，全部小写，单级：liuyi，多级：cn.itcast
为了便于对硬盘上的文件进行管理，通常都会将文件分目录进行存放。同理，在程序开发中，也需要将编写的类在项目中分目录存放，以便于文件管理。为此，Java引入了包(package)机制，程序可以通过声明包的方式对Java类定义目录。
Java中的包是专门用来存放类的，通常功能相同的类存放在相同的包中。在声明包时，使用package语句，具体示例如下：
package cn.itcast.chapter01; // 使用package关键字声明包
public class Example01{
…}
需要注意的是，包的声明只能位于Java源文件的第一行。
在实际程序开发过程中，定义的类都是含有包名的，如果没有显式地声明package语句，创建的类则处于默认包下，在实际开发中，这种情况是不应该出现的，本文的示例代码主要展现的是功能部分的代码，所以在大多数示例代码中没有为示例指定包名，但是在提供的源码中，都已使用包名。
在开发时，一个项目中可能会使用很多包，当一个包中的类需要调用另一个包中的类时，就需要使用import关键字引入需要的类。使用import可以在程序中一次导入某个指定包下的类，这样就不必在每次用到该类时都书写完整类名，简化了代码量。使用import关键字的具体格式如下所示：
import 包名.类名;
需要注意的是，import通常出现在package语句之后，类定义之前。如果有时候需要用到一个包中的许多类，则可以使用 import 包名.*; 来导入该包下所有类。
在JDK中，不同功能的类都放在不同的包中，其中Java的核心类主要放在java包及其子包下，Java扩展的大部分类都放在javax包及其子包下。为了便于后面的学习，接下来简单介绍Java语言中的常用包。
- java.util:包含Java中大量工具类、集合类等，例如Arrays、List、Set等。
- java.net:包含Java网络编程相关的类和接口。
- java.io:包含了Java输入、输出有关的类和接口。
- java.awt:包含用于构建图形界面(GUI)的相关类和接口。
除了上面提到的常用包，JDK中还有很多其它的包，比如数据库编程的java.sql包，编写GUI的javax.swing包等等，JDK中所有包中的类构成了Java类库。在以后的章节中，这些包中的类和接口将逐渐介绍，这里只需要有个大致印象即可。
2.4.2 类或者接口
一个单词：单词的首字母必须大写，举例：Student,Dog
多个单词：每个单词的首字母必须大写举例：HelloWorld，StudentName
2.4.3 方法和变量
一个单词：单词的首字母小写，举例：main,age
多个单词：从第二个单词开始，每个单词的首字母大写，举例：studentAge,showAllNames()
2.4.4 常量
一个单词：全部大写，举例：PI
多个单词：每个字母都大写，用_隔开，举例：STUDENT_MAX_AGE
3. 注释
3.1 注释概述
用于解释说明程序的文字
3.2 Java中注释分类格式
- 单行注释，格式：
//注释文字 - 多行注释，格式：
/* 注释文字 */ - 文档注释，格式：
/** 注释文字 */
/*
注释：用于解释说明程序的文字
Java中注释的分类及格式
单行注释：//
多行注释：/星 星/
注意：多行不可以嵌套使用，而单行是可以的
文档注释：被javadoc工具解析生成一个说明书，面向对象部分讲解。
*/
//这是我的注释案例
class ZhuShiDemo {
//main方法是主方法
//是程序的入口
//被jvm调用
public static void main(String[] args) {
System.out.println("好好学习,天天向上");
}
}
- 对于单行和多行注释，被注释的文字，不会被JVM（java虚拟机）解释执行
- 对于文档注释，是java特有的注释，其中注释内容可以被JDK提供的工具 javadoc 所解析，生成一套以网页文件形式体现的该程序的说明文档
- 注释是一个程序员必须要具有的良好编程习惯
- 初学者编写程序可以养成习惯：先写注释再写代码
- 将自己的思想通过注释先整理出来，在用代码去体现
- 因为代码仅仅是思想的一种体现形式而已
/*
需求：我准备写一个java程序，把"HelloWorld"这句话输出在控制台
分析：
A:要写一个Java程序，必须定义类
B:把数据能够输出，说明我们的程序是可以独立运行的，而程序要独立运行，必须定义main方法
C:把数据输出在控制台，必须使用输出语句
实现：
A:java语言提供了一个关键字：class用来定义类，后面跟的是类名
B:main方法的格式是固定的：
public static void main(String[] args) {
}
C:输出语句的格式是固定的：
System.out.println("HelloWorld");
"HelloWorld"这个内容是可以改变的
*/
//这是我的HelloWorld案例
class HelloWorld {
/*
为了程序能够独立运行，定义main方法
main方法是程序的入口
被jvm自动调用
*/
public static void main(String[] args) {
//为了把数据显示在控制台，我们就使用了输出语句
System.out.println("HelloWorld");
}
}
4. 常量、进制和进制转换
4.1 常量概述
在程序执行的过程中其值不可以发生改变
4.2 Java中常量分类
4.2.1 字面值常量
- 字符串常量：用双引号括起来的内容，举例：“hello”，“world”
- 整数常量：所有整数，举例：12，23
- 小数常量：所有小数，举例：12.34，56.78
- 字符常量：用单引号括起来的内容，举例：‘a’,’A’,’0’
- 布尔常量，较为特有，举例：true，false
- 空常量，举例：null
4.2.2 自定义常量
/*
常量：
在程序执行过程中，其值不发生改变的量。
分类：
A:字面值常量
B:自定义常量(后面讲)
字面值常量
A:字符串常量 用双引号括起来的内容。
举例："hello","world","HelloWorld"
B:整数常量 所有的整数
举例：100,200
C:小数常量 所有的小数
举例：10.23,110.11
D:字符常量 用单引号括起来的内容
举例：'a','A','0'
错误的：'ab'
E:布尔常量 比较特殊
举例：true,false
F:空常量 后面讲
举例：null
*/
class ConstantDemo {
public static void main(String[] args) {
//字符串常量的输出
System.out.println("hello");
//整数常量的输出
System.out.println(100);
//小数常量的输出
System.out.println(100.10);
//字符常量的输出
System.out.println('a');
System.out.println('A');
System.out.println('0');
//这个是有问题的
//System.out.println('ab');
//布尔常量的输出
System.out.println(true);
System.out.println(false);
}
}
4.3 Java针对整数常量提供了4种表现形式
二进制，八进制，十进制，十六进制
4.4 进制概述
进制：就是进位制，是人们规定的一种进位方法。 对于任何一种进制–X进制，就表示某一位置上的数运算时是逢X进一位。二进制就是逢二进一，八进制是逢八进一，十进制是逢十进一，十六进制是逢十六进一。
PS：
二进制的由来：任何数据在计算机中都是以二进制的形式存在的。二进制早期由电信号开关演变而来。
一个整数在内存中一样也是二进制的，但是使用一大串的1或者0组成的数值进行使用很麻烦。所以就想把一大串缩短点，将二进制中的三位用一位表示。这三位可以取到的最大值就是7超过7就进位了，这就是八进制。但是对于过长的二进制变成八进制还是较长，所以出现的用4个二进制位表示一位的情况，四个二进制位最大是15，这就是十六进制。
规律：进制越大，表现形式越短。
4.5 不同进制的数据组成
- 二进制，由0，1组成。以0b开头
- 八进制，由0，1，…7组成。以0开头
- 十进制，由0，1，…9组成。整数默认是十进制的
- 十六进制，由0，1，…9，a，b，c，d，e，f(大小写均可)。以0x开头
/*
不同进制的数据表现：
二进制：由0，1组成。以0b开头。
八进制：由0,1,...7组成。以0开头。
十进制：由0,1,...9组成。默认整数是十进制。
十六进制：由0,1,...9,a,b,c,d,e,f(大小写均可)组成。以0x开头。
*/
class JinZhiDemo {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(100); //十进制
System.out.println(0b100); //二进制
System.out.println(0100); //八进制
System.out.println(0x100); //十六进制
}
}
运行结果
4.6 进制转换
- 其他进制到十进制
- 十进制到其他进制
- 十进制和二进制的快速转换，8421码，也叫BCD码
- 二进制和八进制，十六进制如何转换
以十进制作为桥梁，二进制到八进制 3位组合，二进制到十六进制4位组合
PS：
1、其他进制到十进制
n转十进制公式：数值乘以进制的n-1次方，xyz=x*n^2+y*n^1+z*n^0
- 系数xyz：就是每一位上的数据
- 基数：n进制，基数就是n
- 权：在右边，从0开始编号，对应位上的编号即为该位的权
- 结果：把系数*基数的权次幂相加即可
例如八进制转十进制：0123=1*8^2 + 2*8^1 + 3*8^0
2、十进制到其他进制
除基取余，直到商为0，余数反转。
4.7 有符号数据表示法
在计算机内，有符号数有3种表示法：原码、反码和补码。所有数据的运算都是采用补码进行的
- 原码：就是二进制定点表示法，即最高位为符号位，“0”表示正，“1”表示负，其余位表示数值的大小
- 反码：正数的反码与其原码相同；负数的反码是对其原码逐位取反，但符号位除外
- 补码：正数的补码与其原码相同；负数的补码是在其反码的末位加1
4.8 练习
4.8.1 得到下面数据的十进制值
0b10101
=1*2^4 + 1*2^2 + 1*2^0
=16 + 4 + 1
=21
0123
=1*8^2 + 2*8^1 + 3*8^0
=64 + 16 + 3
=83
0x3c
=3*16^1 + c*16^0
=48 + 12
=60
4.8.2 得到下面数据的二进制，十进制，十六进制
52分别得到二进制，十进制，十六进制
得到二进制：
52 / 2 = 26 0
26 / 2 = 13 0
13 / 2 = 6 1
6 / 2 = 3 0
3 / 2 = 1 1
1 / 2 = 0 1
0b110100
得到八进制：
52 / 8 = 6 4
6 / 8 = 0 6
064
得到十六进制：
52 / 16 = 3 4
3 / 16 = 0 3
0x34
4.8.3 有符号数据表示法的练习
A：已知某数X的原码为10110100B，试求X的补码和反码。
符号位 数值位
原码：10110100
反码：11001011
补码：11001100
B:已知某数X的补码11101110B，试求其原码
符号位 数值位
补码： 11101110
反码： 11101101
原码： 10010010
5. 变量
在程序运行期间，随时可能产生一些临时数据，应用程序会将这些数据保存在一些内存单元中，每个内存单元都用一个标识符来标识。这些内存单元我们称之为变量，定义的标识符就是变量名，内存单元中存储的数据就是变量的值。
5.1 变量概述
在程序执行的过程中，在某个范围内其值可以发生改变的量，理解：如同数学中的未知数
5.2 变量定义格式
数据类型 变量名 = 初始化值;
注意：格式是固定的，记住格式，以不变应万变
5.3 变量的组成规则
1、从本质上讲，变量其实是内存中的一小块区域，使用变量名来访问这块区域，因此，每一个变量使用前必须要先申请（声明），然后必须进行赋值（填充内容），才能使用。通过画图说明一个变量的组成部分
数据类型，变量名，变量值
2、为什么要定义变量呢?用来不断的存放同一类型的常量，并可以重复使用
6. 数据类型和类型转换
Java是一门强类型的编程语言，它对变量的数据类型有严格的限定。在定义变量时必须声明变量的类型，在为变量赋值时必须赋予和变量同一种类型的值，否则程序会报错。
6.1 数据类型
6.1.1 Java语言是强类型语言，对于每一种数据都定义了明确的具体数据类型，在内存总分配了不同大小的内存空间
6.1.2 所谓有效数字：具体地说，是指在分析工作中实际能够测量到的数字。所谓能够测量到的是包括最后一位估计的，不确定的数字。对于一个近似数，从左边第一个不是0的数字起，到精确到的位数止，所有的数字都叫做这个数的有效数字。
6.1.3 Java 各整数类型有固定的表数范围和字段长度，其不受具体操作系统的影响，以保证Java程序的可移植性。
-
Java语言的整型常量默认为int型，声明long型常量可以后加‘ l ’或‘ L ’ ，如：
int i1 = 600; //正确 long l1 = 88888888888L; //必须加l否则会出错
-
与整数类型类似，Java浮点类型有固定的表数范围和字段长度，不受平台影响。
Java浮点类型常量有两种表示形式，十进制数形式，如: 3.14 314.0
-
科学记数法形式，如 3.14e2 3.14*10^2
-
Java 浮点型常量默认为 double 型，如要声明一个常量为 float 型，则需在数字后面加 f 或 F ，如：
double d = 12345.6; //正确 float f = 12.3f; //必须加f否则会出错
-
char 型数据用来表示通常意义上的“字符”
- 字符常量为用单引号括起来的单个字符，例如：char ch1= ‘a’; char ch2=‘中’;
- Java字符采用 Unicode 编码，每个字符占两个字节，因而可用十六进制编码形式表示。
- 注：Unicode是全球语言统一编码
-
boolean 类型适于逻辑运算，一般用于程序流程控制 。
-
boolean 类型数据只允许取值 true 或 false ，不可以 0 或非 0 的整数替代 true 和 false ，这点和C语言不同。
-
数据类型
- 基本数据类型：整型byte、short、int、long，浮点型float、double，字符型char，布尔型boolean
- 引用数据类型：类class、接口interface、数组[]
/*
数据类型：Java是一种强类型的语言，针对每一种数据都定义了明确的数据类型。
数据类型分类：
A:基本数据类型
B:引用数据类型(类,接口,数值)
基本数据类型:4类8种
A:整数 占用字节数
byte 1
short 2
int 4
long 8
B:浮点数
float 4
double 8
C:字符
char 2
D:布尔
boolean 1
注意：
整数默认是int类型
浮点数默认是double类型。
长整型后缀用L或者l标记。建议使用L。
单精度浮点数用F或者f标记。建议使用F。
*/
class DataTypeDemo {
public static void main(String[] args) {
//定义变量的格式：
//数据类型 变量名 = 初始化值;
//定义一个字节变量
byte b = 10;
System.out.println(10);
System.out.println(b);
//定义一个短整型变量
short s = 100;
System.out.println(s);
//定义一个整型变量
int i = 1000;
System.out.println(i);
//超过了int的范围
//int j = 1000000000000;
long j = 1000000000000L;
//long j = 100L;
System.out.println(j);
//定义浮点数据变量
float f = 12.345F;
System.out.println(f);
double d = 12.345;
System.out.println(d);
//定义字符变量
char ch = 'a';
System.out.println(ch);
//定义布尔变量
boolean flag = true;
System.out.println(flag);
}
}
运行结果:
6.1.4 使用变量的时候要注意的问题：
-
A：作用域
变量定义在哪个大括号内，它就在这个大括号内有效。
并且，在同一个大括号内不能同时定义同名的变量。 -
B：初始化值
没有初始化值的变量不能直接使用。
你只要在使用前给值就行，不一定非要在定义的时候立即给值。
推荐在定义的时候给值。定义变量的格式：
a：数据类型 变量名 = 初始化值;
b：数据类型 变量名;
变量名 = 初始化值; -
C：在一行上建议只定义一个变量
可以定义多个，但是不建议
6.2 类型转换
当把一种数据类型的值赋给另一种数据类型的变量时，需要进行数据类型转换。
根据转换方式的不同，数据类型转换可分为两种：自动类型转换和强制类型转换。
6.2.1 默认转换(从小到大的转换)
自动类型转换也叫隐式类型转换，指的是两种数据类型在转换的过程中不需要显式地进行声明。
要实现自动类型转换，必须同时满足两个条件
- 第一是两种数据类型彼此兼容，
- 第二是目标类型的取值范围大于源类型的取值范围。
（1）整数类型之间可以实现转换，如byte类型的数据可以赋值给short、int、long类型的变量，short、char类型的数据可以赋值给int、long类型的变量，int类型的数据可以赋值给long类型的变量
（2）整数类型转换为float类型，如byte、char、short、int类型的数据可以赋值给float类型的变量。
（3）其它类型转换为double类型，如byte、char、short、int、long、float类型的数据可以赋值给double类型的变量。
A：byte，short，char—int—long—float—double
B：byte，short，char相互之间不转换，他们参与运算首先转换为int类型
6.2.2 强制转换
强制类型转换也叫显式类型转换，指的是两种数据类型之间的转换需要进行显式地声明。
当两种类型彼此不兼容，或者目标类型取值范围小于源类型时，自动类型转换无法进行，这时就需要进行强制类型转换。
从大的数据类型到小的数据类型
格式：目标数据类型 变量 = (目标数据类型) (被转换的数据);
注意：不要随意的去使用强制转换，因为它隐含了精度损失问题
/*
面试题：
byte b1=3,b2=4,b;
b=b1+b2;
b=3+4;
哪句是编译失败的呢？为什么呢？
b = b1 + b2;是有问题的。
因为变量相加，会首先看类型问题，最终把结果赋值的也会考虑类型问题。
常量相加，首先做加法，然后看结果是否在赋值的数据类型范围内，如果不是，才报错。
*/
class DataTypeDemo6 {
public static void main(String[] args) {
//定义了三个byte类型的变量，b1，b2，b3
//b1的值是3，b2的值是4，b没有值
byte b1 = 3,b2 = 4,b;
//b = b1 + b2; //这个是类型提升，所有有问题
b = 3 + 4; //常量，先把结果计算出来，然后看是否在byte的范围内，如果在就不报错。
}
}
1、在定义Long或者Float类型变量的时候，要加L或者f。
- 整数默认是int类型，浮点数默认是double。
- byte，short在定义的时候，他们接收的其实是一个int类型的值。
- 这个是自己做了一个数据检测的，如果不再它们的范围内，就报错。
2、byte值的问题
byte b1 = 127;
byte b2 = (byte)128; //-128
byte b3 = (byte)129; //-127
byte b4 = (byte)130; //-126
byte的范围：-128 ~ 127
128：10000000
-128：10000000 (这里的1即是符号位，也是数值位)
3、数据类型转换之默认转换
byte，short，char – int – long – float – double
long：8个字节
float：4个字节
A：它们底层的存储结构不同
B：float表示的数据范围比long的范围要大
long：2^63-1
float：3.4*10^38 > 2*10^38 > 2*8^38 = 2*2338 = 2*2^114 > 2^63-1
4、Java语言中的字符char可以存储一个中文汉字吗?为什么呢?
可以。因为java语言中的字符占用两个字节。Java语言采用的是Unicode编码。
7. 运算符
7.1 运算符
- 运算：对常量和变量进行操作的过程称为运算。
- 运算符：对常量和变量进行操作的符号称为运算符
- 操作数：参与运算的数据称为操作数
- 用运算符把常量或者变量连接起来符号java语法的式子就可以称为表达式。
不同运算符连接的式子体现的是不同类型的表达式。
举例：int a = 3 + 4;
这是做了一个加法运算，+就是运算符，是算术运算符，我们还有其他很多的运算符，3和4就是参与运算的操作数据，3 + 4整体其实就是一个算数表达式
7.2 算术运算符
除法的时候要注意一个问题，整数相除，只能得到整数，要想得到小数，可以*1.0
- ++和–的应用
单独使用：放在操作数的前面和后面效果一样。(这种用法是我们比较常见的)
参与运算使用：放在操作数的前面，先自增或者自减，然后再参与运算；放在操作数的后面，先参与运算，再自增或者自减。
作用：就是对变量进行自增1或者自减1。 - +的用法：加法，正号，字符串连接符
- 运算符的优先级（由高到低）
7.3 赋值运算符
基本的赋值运算符：=，把=右边的数据赋值给左边。
扩展的赋值运算符：+=、-=，*=，/=，%=，+= 把左边和右边做加法，然后赋值给左边。
7.4 关系运算符
- 比较运算符的结果都是boolean型，也就是要么是true，要么是false。
- 比较运算符“==”不能误写成“=”
7.5 逻辑运算符
- 逻辑运算符用于连接布尔型表达式，在Java中不可以写成
3<x<6，应该写成x>3 & x<6 。 - “&”和“&&”的区别
- 单&时，左边无论真假，右边都进行运算
- 双&时，如果左边为真，右边参与运算，如果左边为假，那么右边不参与运算
- “|”和“||”的区别同理，双或时，左边为真，右边不参与运算
- 异或( ^ )与或( | )的不同之处是：当左右都为true时，结果为false
7.6 位运算符
位运算是直接对二进制进行运算
/*
位运算符：
&,|,^,~
<<,>>,>>>
注意：
要做位运算，首先要把数据转换为二进制。
*/
class OperatorDemo {
public static void main(String[] args) {
//&,|,^,~
int a = 3;
int b = 4;
System.out.println(3 & 4);
System.out.println(3 | 4);
System.out.println(3 ^ 4);
System.out.println(~3);
}
}
/*
分析：因为是位运算，所以我们必须先把数据换算成二进制。
3的二进制：11
00000000 00000000 00000000 00000011
4的二进制：100
00000000 00000000 00000000 00000100
&位与运算：有0则0。
00000000 00000000 00000000 00000011
&00000000 00000000 00000000 00000100
-----------------------------------
00000000 00000000 00000000 00000000
结果是：0
|位或运算：有1则1。
00000000 00000000 00000000 00000011
|00000000 00000000 00000000 00000100
-----------------------------------
00000000 00000000 00000000 00000111
结果是：7
^位异或运算：相同则0，不同则1。
00000000 00000000 00000000 00000011
&00000000 00000000 00000000 00000100
-----------------------------------
00000000 00000000 00000000 00000111
结果是：7
~按位取反运算符：0变1，1变0
00000000 00000000 00000000 00000011
~11111111 11111111 11111111 11111100 (补码)
补码：11111111 11111111 11111111 11111100
反码：11111111 11111111 11111111 11111011
原码：10000000 00000000 00000000 00000100
结果是：-4
*/
7.7 三目运算符
- 格式：(关系表达式)?表达式1：表达式2；
- 如果条件为true，运算后的结果是表达式1；
- 如果条件为false，运算后的结果是表达式2；
- 示例：获取两个数中大数。
int x=3，y=4，z;
z = (x>y)?x：y；//z变量存储的就是两个数的大数。
7.8 运算符的优先级
在对一些比较复杂的表达式进行运算时，要明确表达式中所有运算符参与运算的先后顺序，把这种顺序称作运算符的优先级。
7.9 Math
Math类提供了常用的一些数学函数，如：三角函数、对数、指数等。一个数学公式如果想用代码表示，则可以将其拆分然后套用Math类下的方法即可。
Math.abs(12.3); //12.3 返回这个数的绝对值
Math.abs(-12.3); //12.3
Math.copySign(1.23, -12.3); //-1.23,返回第一个参数的量值和第二个参数的符号
Math.copySign(-12.3, 1.23); //12.3
Math.signum(x); //如果x大于0则返回1.0，小于0则返回-1.0，等于0则返回0
Math.signum(12.3); //1.0
Math.signum(-12.3); //-1.0
Math.signum(0); //0.0
//指数
Math.exp(x); //e的x次幂
Math.expm1(x); //e的x次幂 - 1
Math.scalb(x, y); //x*(2的y次幂）
Math.scalb(12.3, 3); //12.3*2³
//取整
Math.ceil(12.3); //返回最近的且大于这个数的整数13.0
Math.ceil(-12.3); //-12.0
Math.floor(12.3); //返回最近的且小于这个数的整数12.0
Math.floor(-12.3); //-13.0
//x和y平方和的二次方根
Math.hypot(x, y); //√（x²+y²）
//返回概述的二次方根
Math.sqrt(x); //√(x) x的二次方根
Math.sqrt(9); //3.0
Math.sqrt(16); //4.0
//返回该数的立方根
Math.cbrt(27.0); //3
Math.cbrt(-125.0); //-5
//对数函数
Math.log(e); //1 以e为底的对数
Math.log10(100); //10 以10为底的对数
Math.log1p(x); //Ln（x+ 1）
//返回较大值和较小值
Math.max(x, y); //返回x、y中较大的那个数
Math.min(x, y); //返回x、y中较小的那个数
//返回 x的y次幂
Math.pow(x, y);
Math.pow(2, 3); //即2³ 即返回：8
//随机返回[0,1)之间的无符号double值
Math.random();
//返回最接近这个数的整数,如果刚好居中，则取偶数
Math.rint(12.3); //12.0
Math.rint(-12.3); //-12.0
Math.rint(78.9); //79.0
Math.rint(-78.9); //-79.0
Math.rint(34.5); //34.0
Math.rint(35.5); //36.0
Math.round(12.3); //与rint相似，返回值为long
//三角函数
Math.sin(α); //sin（α）的值
Math.cos(α); //cos（α）的值
Math.tan(α); //tan（α）的值
//求角
Math.asin(x/z); //返回角度值[-π/2，π/2] arc sin（x/z）
Math.acos(y/z); //返回角度值[0~π] arc cos（y/z）
Math.atan(y/x); //返回角度值[-π/2，π/2]
Math.atan2(y-y0, x-x0); //同上，返回经过点（x，y）与原点的的直线和经过点（x0，y0）与原点的直线之间所成的夹角
Math.sinh(x); //双曲正弦函数sinh(x)=(exp(x) - exp(-x)) / 2.0;
Math.cosh(x); //双曲余弦函数cosh(x)=(exp(x) + exp(-x)) / 2.0;
Math.tanh(x); //tanh(x) = sinh(x) / cosh(x);
//角度弧度互换 360°角=2π弧度
Math.toDegrees(angrad); //角度转换成弧度，返回：angrad * 180d / PI
Math.toRadians(angdeg); //弧度转换成角度，返回：angdeg / 180d * PI
Math.PI
8. 修饰符
Java语言提供了很多修饰符，主要分为以下两类：
- 访问修饰符
- 非访问修饰符
修饰符用来定义类、方法或者变量，通常放在语句的最前端。我们通过下面的例子来说明：
public class ClassName {
// ...
}
private boolean myFlag;
static final double weeks = 9.5;
protected static final int BOXWIDTH = 42;
public static void main(String[] arguments) {
// 方法体
}
8.1 访问控制修饰符
Java中，可以使用访问控制符来保护对类、变量、方法和构造方法的访问。Java 支持 4 种不同的访问权限。
- default (即默认，什么也不写）: 在同一包内可见，不使用任何修饰符。使用对象：类、接口、变量、方法。
- private : 在同一类内可见。使用对象：变量、方法。 注意：不能修饰类（外部类）
- public : 对所有类可见。使用对象：类、接口、变量、方法
- protected : 对同一包内的类和所有子类可见。使用对象：变量、方法。 注意：不能修饰类（外部类）。
我们可以通过以下表来说明访问权限：
| 修饰符 | 当前类 | 同一包内 | 子孙类(同一包) | 子孙类(不同包) | 其他包 |
|---|---|---|---|---|---|
public |
Y | Y | Y | Y | Y |
protected |
Y | Y | Y | Y/N | N |
default |
Y | Y | Y | N | N |
private |
Y | N | N | N | N |
8.1.1 默认访问修饰符-不使用任何关键字
如果在类、变量、方法或构造函数的定义中没有指定任何访问修饰符，那么它们就默认具有默认访问修饰符。
默认访问修饰符的访问级别是包级别（package-level），即只能被同一包中的其他类访问。
如下例所示，变量和方法的声明可以不使用任何修饰符。
// MyClass.java
class MyClass {
// 默认访问修饰符
int x = 10; // 默认访问修饰符
void display() {
// 默认访问修饰符
System.out.println("Value of x is: " + x);
}
}
// MyOtherClass.java
class MyOtherClass {
public static void main(String[] args) {
MyClass obj = new MyClass();
obj.display(); // 访问 MyClass 中的默认访问修饰符变量和方法
}
}
8.1.2 私有访问修饰符-private
私有访问修饰符是最严格的访问级别，所以被声明为 private 的方法、变量和构造方法只能被所属类访问，并且类和接口不能声明为 private。
声明为私有访问类型的变量只能通过类中公共的 getter 方法被外部类访问。
Private 访问修饰符的使用主要用来隐藏类的实现细节和保护类的数据。
下面的类使用了私有访问修饰符：
public class Logger {
private String format;
public String getFormat() {
return this.format;
}
public void setFormat(String format) {
this.format = format;
}
}
实例中，Logger 类中的 format 变量为私有变量，所以其他类不能直接得到和设置该变量的值。为了使其他类能够操作该变量，定义了两个 public 方法：getFormat() （返回 format的值）和 setFormat(String)（设置 format 的值）
8.1.3 公有访问修饰符-public
被声明为 public 的类、方法、构造方法和接口能够被任何其他类访问。
如果几个相互访问的 public 类分布在不同的包中，则需要导入相应 public 类所在的包。由于类的继承性，类所有的公有方法和变量都能被其子类继承。
以下函数使用了公有访问控制：
public static void main(String[] arguments) {
// ...
}
Java 程序的 main() 方法必须设置成公有的，否则，Java 解释器将不能运行该类。
8.1.4 受保护的访问修饰符-protected
protected 需要从以下两个点来分析说明：
- 子类与基类在同一包中：被声明为 protected 的变量、方法和构造器能被同一个包中的任何其他类访问；
- 子类与基类不在同一包中：那么在子类中，子类实例可以访问其从基类继承而来的 protected 方法，而不能访问基类实例的protected方法。
protected 可以修饰数据成员，构造方法，方法成员，不能修饰类（内部类除外）。
接口及接口的成员变量和成员方法不能声明为 protected。
子类能访问 protected 修饰符声明的方法和变量，这样就能保护不相关的类使用这些方法和变量。
下面的父类使用了 protected 访问修饰符，子类重写了父类的 openSpeaker() 方法。
class AudioPlayer {
protected boolean openSpeaker(Speaker sp) {
// 实现细节
}
}
class StreamingAudioPlayer extends AudioPlayer {
protected boolean openSpeaker(Speaker sp) {
// 实现细节
}
}
如果把 openSpeaker() 方法声明为 private，那么除了 AudioPlayer 外，其他类将不能访问该方法。
如果把 openSpeaker() 声明为 public，那么所有的类都能够访问该方法。
如果我们只想让该方法对其所在类的子类可见，则将该方法声明为 protected。
8.1.5 访问控制和继承
请注意以下方法继承的规则：
- 父类中声明为 public 的方法在子类中也必须为 public。
- 父类中声明为 protected 的方法在子类中要么声明为 protected，要么声明为 public，不能声明为 private。
- 父类中声明为 private 的方法，不能够被子类继承。
8.2 非访问修饰符
为了实现一些其他的功能，Java 也提供了许多非访问修饰符。
static 修饰符，用来修饰类方法和类变量。
final 修饰符，用来修饰类、方法和变量，final 修饰的类不能够被继承，修饰的方法不能被继承类重新定义，修饰的变量为常量，是不可修改的。
abstract 修饰符，用来创建抽象类和抽象方法。
synchronized 和 volatile 修饰符，主要用于线程的编程。
8.2.1 static 修饰符
-
静态变量：
static 关键字用来声明独立于对象的静态变量，无论一个类实例化多少对象，它的静态变量只有一份拷贝。 静态变量也被称为类变量。局部变量不能被声明为 static 变量。
-
静态方法：
static 关键字用来声明独立于对象的静态方法。静态方法不能使用类的非静态变量。静态方法从参数列表得到数据，然后计算这些数据。
对类变量和方法的访问可以直接使用 classname.variablename 和 classname.methodname 的方式访问。
如下例所示，static 修饰符用来创建类方法和类变量。
public class InstanceCounter {
private static int numInstances = 0;
protected static int getCount() {
return numInstances;
}
private static void addInstance() {
numInstances++;
}
InstanceCounter() {
InstanceCounter.addInstance();
}
public static void main(String[] arguments) {
System.out.println("Starting with " +
InstanceCounter.getCount() + " instances");
for (int i = 0; i < 500; ++i){
new InstanceCounter();
}
System.out.println("Created " +
InstanceCounter.getCount() + " instances");
}
}
以上实例运行编辑结果如下:
Starting with 0 instances
Created 500 instances
8.2.2 final 修饰符
final 变量：
final 表示"最后的、最终的"含义，变量一旦赋值后，不能被重新赋值。被 final 修饰的实例变量必须显式指定初始值。
final 修饰符通常和 static 修饰符一起使用来创建类常量。
public class Test{
final int value = 10;
// 下面是声明常量的实例
public static final int BOXWIDTH = 6;
static final String TITLE = "Manager";
public void changeValue(){
value = 12; //将输出一个错误
}
}
final 方法
父类中的 final 方法可以被子类继承，但是不能被子类重写。
声明 final 方法的主要目的是防止该方法的内容被修改。
如下所示，使用 final 修饰符声明方法。
public class Test{
public final void changeName(){
// 方法体
}
}
final 类
final 类不能被继承，没有类能够继承 final 类的任何特性。
public final class Test {
// 类体
}
8.2.3 abstract 修饰符
抽象类：
抽象类不能用来实例化对象，声明抽象类的唯一目的是为了将来对该类进行扩充。
一个类不能同时被 abstract 和 final 修饰。如果一个类包含抽象方法，那么该类一定要声明为抽象类，否则将出现编译错误。
抽象类可以包含抽象方法和非抽象方法。
abstract class Caravan{
private double price;
private String model;
private String year;
public abstract void goFast(); //抽象方法
public abstract void changeColor();
}
抽象方法
抽象方法是一种没有任何实现的方法，该方法的具体实现由子类提供。
抽象方法不能被声明成 final 和 static。
任何继承抽象类的子类必须实现父类的所有抽象方法，除非该子类也是抽象类。
如果一个类包含若干个抽象方法，那么该类必须声明为抽象类。抽象类可以不包含抽象方法。
抽象方法的声明以分号结尾，例如：public abstract sample();。
public abstract class SuperClass{
abstract void m(); //抽象方法
}
class SubClass extends SuperClass{
//实现抽象方法
void m(){
.........
}
}
8.2.4 synchronized 修饰符
synchronized 关键字声明的方法同一时间只能被一个线程访问。synchronized 修饰符可以应用于四个访问修饰符。
public synchronized void showDetails(){
.......
}
8.2.5 transient 修饰符
序列化的对象包含被 transient 修饰的实例变量时，java 虚拟机(JVM)跳过该特定的变量。
该修饰符包含在定义变量的语句中，用来预处理类和变量的数据类型。
public transient int limit = 55; // 不会持久化
public int b; // 持久化
8.2.6 volatile 修饰符
volatile 修饰的成员变量在每次被线程访问时，都强制从共享内存中重新读取该成员变量的值。而且，当成员变量发生变化时，会强制线程将变化值回写到共享内存。这样在任何时刻，两个不同的线程总是看到某个成员变量的同一个值。
一个 volatile 对象引用可能是 null。
public class MyRunnable implements Runnable
{
private volatile boolean active;
public void run()
{
active = true;
while (active) // 第一行
{
// 代码
}
}
public void stop()
{
active = false; // 第二行
}
}
通常情况下，在一个线程调用 run() 方法（在 Runnable 开启的线程），在另一个线程调用 stop() 方法。 如果 *第一行* 中缓冲区的 active 值被使用，那么在 *第二行* 的 active 值为 false 时循环不会停止。
但是以上代码中我们使用了 volatile 修饰 active，所以该循环会停止。