学习Java第二天--语言基础概念

2.语言基础

1.前置知识

1. 什么是内存？
   内存即是一块瞬时状态的存储空间，由一定的容量。

2. 内存与硬盘的区别？
   内存的造价比较高，整个的计算机硬件资源是比较稀缺的。（内存得省着点用）
   工业上的瓶颈，多数大容量的内存都是由多个内存条组成的。

3. 计算机给Java程序多大的内存空间？
   Java虚拟机（Java程序），默认分配的物理内存容量是计算机的1/8.

4. 计算机存储容量的基本单位/
   bit（位 - 8位等于1个字节） - Byte(1字节) - KB - MB - GB - TB - PB - EB - ZB - YB - BB - NB - DB - CB - XB（都是1024的进制关系）

2.1 变量

2.1.1 变量的概念

计算机内存中的一块存储空间，是存储数据的基本单元。

• 整个内存就好像是酒店，当中包含了多个房间；
• 房间的类型有所不同（单人间，双人间…）；
• 每个房间都有一个唯一的门牌号；
• 每个房间的住客也不相同；

2.1.2 变量的组成

酒店的房间——变量

• 房间的类型——数据类型
• 房间门牌号——变量名
• 房间的住客——值

2.1.3 变量的定义流程

2.1.3.1 声明

数据类型 变量名；
int money;    //开辟整数变量空间

2.1.3.2 赋值

变量名 = 值；
money = 100;  //将整数赋值给变量

注意：Java是强类型语言，变量的类型必须与数据的类型一致。

2.1.4 变量的定义方式

2.1.4.1 声明变量的三种方式：

• 先声明，再赋值：【常用】
  数据类型 变量名；
  变量名 = 值；

• 声明并赋值：【常用】
  数据类型 变量名 = 值；

• 多个同类型变量的声明与赋值：【了解】
  数据类型 变量1,变量2,变量3 = 值3,变量4,变量5 = 值5；

2.2 数据类型

• Java中的变量具有严格的数据类型区分；（强类型语言）
• 在Java语言中，任何一个值，都有其对应类型的变量。

2.2.1 基本数据类型（整数）

类型	字节	取值范围（二进制）	取值范围（十进制）
byte	1字节	-27~27-1	-128~127
short	2字节	-215~215-1	-32768~32767
int	4字节	-231~231-1	-2147483648~2147483647
long	8字节	-263~263-1	-9223372036854775808~9223372036854775807

注：

• int为整数的默认类型，如需为long类型赋值，需要在值的后面追加"L"
• 若未加"L"，则会报错"过大的整数"
• 若在算术运算中出现超出上下限的情况，则会出现溢出的情况，如：强制byte类型下，127+1，会得到-128。127+2，会得到-127。-128-1，会得到127。

2.2.2 基本数据类型（小数/浮点数）

类型	字节	负数取值范围	正数取值范围
float	4字节	-3.4E+38~-1.4E-45	1.4E-45~3.4E+38
double	8字节	-1.7E+308~-4.9E-324	4.9E-324~1.7E+308

• 浮点型数值采用科学计数法表示：
• 2E3等价于2*10^3（结果：2000.0）
• 3E5等价于3*10^5（结果：300000.0）

注：double为浮点数的默认类型，如需为float类型赋值，需要在值的后面追加"F"。

2.2.3 基本数据类型（布尔）

类型	字节	取值范围	描述
boolean	1字节	true/false	仅可描述“真”或“假”

• 可直接赋值true/false
• 也可以赋值一个结果为true/false的表达式
• 注意：Java中的boolean不能参与算术运算

2.2.4 基本数据类型（字符）

类型	字节	取值范围 （无符号数）	字符编码
char	2字节	0~65535	Unicode字符集（万国码）

char 每一个字符背后，都有一个二进制数字代表

• Unicode字符集支持ASCII编码（美国标准信息交换码）；
• Unicode中每个字符都对应一个十进制整数，从而可以使用多种方式赋值；
  字符赋值：char c1 = ‘A’;（通过’'描述为字符赋值）
  整数赋值：char c2 = 65;（通过十进制数65在字符集中对应的字符赋值）
  进制赋值：char c3 = ‘\u0041’;（通过十六进制数41在字符集中对应的字符赋值）

2.2.5 转义字符

• 如果需要在程序中输出一个单引号字符，该如何完成？
  为了解决这一问题，Java采用了转义字符来表示单引号和一些特殊符号。
  \n -> 换行符
  \t -> 缩进（制表位）
  \\ -> 反斜线
  \’ -> 单引号
  \" -> 双引号

2.2.6 引用数据类型（字符串）

类型	取值范围	字符编码
Sting	任何""之间的字面值	Unicode字符序列

• String类型的字面取值：
  String str1 = “你好”;
  String str2 = “Hello”;
  String str3 = “分布式架构师”;
  String str4 = “Java Engineer”;

2.3 类型转换

2.3.1 自动类型转换

• 两种类型相互兼容；
• 目标类型大于原类型；

2.3 类型转换

2.3.1 自动类型转换

• 两种类型相互兼容；
• 目标类型大于原类型；
  

2.3.2 强制类型转换

• 两种类型相互兼容；
• 目标类型小于源类型；
  

2.3.3 强制类型转换规则

• 整数长度足够，数据完整；
  例：int i =100; byte b = (byte)i; //b=100

• 整数长度不够，数据截断；
  例：int i = 1000; byte b = (byte)i; //b=16（符号位变化，可能变为负数）
  

• 小数强转整数，数据截断；
  例：double d = 2.5; int i = (int)d; //i=2（小数位舍掉）

• 字符整数互转，数据完整；
  例：char c = 65; int i = (int)c; //i=65
  boolean的取值为true/false，不可与其它类型转换。

2.3.4 表达式

• 使用运算符连接的变量或字面值，并可以得到一个最终结果；

• 例如：
  1+2;
  int a = 3; a-2;
  int b = 10; int c = 20; b*c; c/b;
  short s = 100; int e = 200; d>e; d<=e;

2.3.5 运算符

• 算术运算符：两个操作数进行计算

操作符	描述
+	加、求和
-	减、求差
*	乘、求积
/	除、求商
%	模、求余

• 算术运算符：一元运算符（只有一个操作数）

操作符	描述
++	递增，变量值+1
- -	递减，变量值-1

• 赋值运算符：等号右边赋值给等号左边

操作符	描述
=	直接赋值
+=	求和后赋值
-=	求差后赋值
*=	求积后赋值
/=	求商后赋值
%=	求余后赋值

• 关系运算符：两个操作数进行比较

操作符	描述
>	大于
<	小于
>=	大于等于
<=	小于等于
==	等于
!=	不等于

• 逻辑运算符：两个boolean类型的操作数或表达式进行逻辑比较；

操作符	语义	描述
&&	与（并且）	两个操作数，同时为真，结果为真
||	或（或者）	两个操作数，有一个为真，结果为真
！	非（取反）	意为“不是”，真即是假，假即是真

• 三元运算符：将判断后的结果赋值给变量

操作符	语义	描述
?:	布尔表达式?结果1:结果2	当表达式结果为真，获得结果1；当表达式结果为加，获得结果2

2.3.6 自动类型提升

• 进行算术运算时：
  两个操作数有一个为double，计算结果提升为double；
  如果操作数中没有double，有一个为float，计算结果提升为float；
  如果操作数中没有float，有一个为long，计算结果提升为long；
  如果操作数中没有long，有一个为int，计算结果提升为int；
  如果操作数中没有int，均为short或byte，计算结果仍旧提升为int。
• 特殊：任何类型与String相加（+）时，实为拼接，其结果自动提升为String。

2.3.7 控制台输入

• 程序运行中，可以在控制台（终端）手动录入数据，再让程序继续运行；
• 导包语法：import 包名.类名; //将外部class文件功能引入到自生文件中；
• 使用顺序：
  导入 java.util.Scanner;
  声明Scanner类型变量；
  使用Scanner类中对应的函数（区分类型）：
  .nextInt(); //获得整数
  .nextDouble(); //获得小数
  .next(); //获得字符串
  .next().charAt(0); //获得单个字符
• 注：如果输入了不匹配的数据，则会产生 java.util.InputMismatchException

2.4 总结

• 变量
  计算机内存中的一块存储空间，是存储数据的基本单元；

• 数据类型
  基本数据类型（8种）、引用数据类型（String、数组、对象）；

• 运算符
  算术运算符、赋值运算符、关系运算符、逻辑运算符；

• 类型转换
  自动类型转换、强制类型转换；

• 类型提升
  数字间的常规类型提升，字符串的特殊类型提升；

• 控制台录入
  引入工具包、声明Scanner、调用对应函数接受控制台录入数据。