第三章：Java基本语法
第三章：Java基本语法
3.1：关键字和保留字
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关键字(keyword)的定义和特点
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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)。
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特点：关键字中所有字母都为小写。
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关键字的种类：
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用于定义数据类型的关键字：
class、interface、enum、byte、short、int、long、float、double、char、boolean、void
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用于定义流程控制的关键字
if、else、switch、case、default、while、do、for、break、continue、return
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用于定义访问权限修饰符的关键字
private、protected、public
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用于定义类、函数、变量修饰符的关键字
abstract、final、static、synchronized
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用于定义类与类之间关系的关键字
extends、implements
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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
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用于异常处理的关键字
try、catch、finally、throw、throws
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用于包的关键字
package、import
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其他修饰符关键字
native、strictfp、transient、volatile、assert
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用于定义数据类型值的字面值
true、false、null
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保留字(reserved word)
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Java保留字：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
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3.2：标识符
- 标识符：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。
- 定义合法标识符规则：(必须遵守、否则编译不通过)
- 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中严格区分大写小，长度无限制。
- 标识符不能包含空格。
- Java中的名称命名规范：(建议遵守、否则写的代码不是很容易让别人看懂)
- 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)
3.3：变量
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变量的概念：
- 内存中的一个存储区域。
- 该区域的数据可以在同一类型范围内不断变化。
- 变量是程序中最基本的存储单元。包含变量类型、变量名和存储的值。
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变量的作用：用于在内存中保存数据
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声明变量：
// 1. 声明变量 数据类型 变量名称; // 2. 变量的赋值 变量名称 = 值; // 3. 声明和赋值变量 数据类型 变量名 = 初始化值; -
使用变量注意：
- 变量必须先声明，后使用。
- 变量都定义在其作用域内。在作用域内，它是有效的。
- 同一个作用域内，不可以声明两个同名的变量。
- 使用变量名来访问这块区域的数据。
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变量的分类
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基本数据类型
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整数类型：byte、short、int、long
- Java各整数类型有固定的表数范围和字段长度，不受具体OS的影响，以保证Java程序的可移植性。
- Java的整形常量默认为int型，声明long型常量后加"l"或"L"。
- Java程序中变量通常声明为int型，除非不足以表示较大的数，才使用long。
类型 占用存储空间 表数范围 byte 1字节 -128~127 short 2字节 − 2 15 -2^{15} −215~ 2 15 2^{15} 215-1 int 4字节 − 2 31 -2^{31} −231~ 2 31 2^{31} 231-1(约21亿) long 8字节 − 2 63 -2^{63} −263~ 2 63 2^{63} 263-1 -
浮点类型：float、double
- float：单精度，尾数可以精确到7位有效数字。很多情况下，精度很难满足需要。
- double：双精度，精度是float的两倍。通常采用此类型。
- Java的浮点型常量默认为double型，声明float型常量，须后加"f"或"F"
类型 占用存储空间 表数范围 单精度float 4字节 -3.403E38~3.403E38 双精度double 8字节 -1.798E308~1.798E308 -
字符类型：char
- char型数据用来表示通常意义上"字符"(2字节)
- Java中的所有字符都使用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。
- 字符型变量的三种表现形式：
- 字符常量是用单引号(‘ ’)括起来的单个字符。例如：
char c1 = 'a' - Java中还允许使用转义字符‘\’来将其后的字符转变为特殊字符型常量。例如：
char c3 = '\n'; // \n表示换行符 - 直接使用 Unicode 值来表示字符型常量：
\uXXXX。其中，XXXX代表一个十六进制整数。如：\u000a表示\n。
- 字符常量是用单引号(‘ ’)括起来的单个字符。例如：
- char类型是可以进行运算的。因为它都对应有
Unicode码。
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布尔类型：boolean
- boolean类型用来判断逻辑条件，一般用于程序流程控制。
- boolean类型数据只允许取值true和false，无null。
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字符串类型：String
- String不是基本数据类型，属于引用数据类型。
- 使用方式与基本数据类型一致。例如：
String str = "abcd"; - 一个字符串可以串接另一个字符串，也可以直接串接其他类型的数据。
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基本数据类型转换
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自动类型转换：
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容量小的类型自动转换为容量大的数据类型。数据类型按容量大小排序为。
byte、char、short --> int --> long --> float --> double
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有多种类型的数据混合运算时，系统首先自动将所有数据转换成容量最大的那种数据类型，然后在进行计算。
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byte、short、char之间不会相互转换，他们三者在计算时首先转换为int类型。
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boolean类型不能与其它数据类型运算。
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当把任何基本数据类型的值和字符串(String)进行连接运算是(+)，基本数据类型的值将自动转化为字符串(String)类型。
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强制类型转换：
- 自动类型转换的你过程，将容量大的数据类型转换为容量小的数据类型。使用时要加上强制转换符：()，但可能会造成精度降低或溢出，格外要注意。
- 通常，字符串不能直接转换为基本类型，但通过基本类型对应的包装类则可以实现把字符串转换成基本类型。
- boolean类型不可以转换为其他的数据类型。
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3.4：运算符
运算符是一种特殊的符号，用以表示数据的运行、赋值和比较等。
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算术运算符
运算符 运算 范例 结果 + 正号 + 3 3 - 负号 b = 4; -b -4 + 加 5 + 5 10 - 减 6 - 4 2 * 乘 3 * 4 12 / 除 5 / 5 1 % 取模(取余) 7 % 5 2 ++ 自增(前)：先运算后取值 a = 2; b = ++a; a = 3; b = 3; ++ 自增(后)：先取值后运算 a = 2; b = a++; a = 3; b =2; – 自减(前)：先运算后取值 a = 2; b = --a; a = 1; b = 1; – 自减(后)：先取值后运算 a = 2; b = a–; a = 1; b = 2; + 字符串连接 “He” + “llo” “Hello” 注意：
- 如果对负数取模，可以把模数负号忽略不记。但被模数是负数则不可忽略。此外，取模运算的结果不一定总是整数。
- 对于除号"/"，它的整数除和小数除是有区别的：整数之间做除法时，只保留整数部分而舍弃小数部分。
- "+"除字符串相加功能外，还能把非字符串转换成字符串。
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赋值运算符：=
- 当"="两侧数据类型不一致时，可以使用自动类型转换或使用强制类型转换原则进行处理。
- 支持连续赋值。
- 扩展赋值运算符：
+=、-=、*=、/=、%=
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比较运算符(关系运算符)
运算符 运算 范例 结果 == 相当于 4 == 3 false != 不等于 4 != 3 true < 小于 4 < 3 false > 大于 4 > 3 true <= 小于等于 4 <= 3 false >= 大于等于 4 >= 3 true instanceof 检查是否是类的对象 “Hello” instanceof String true - 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"="。
- 比较运算符的结果都是
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逻辑运算符
&——逻辑与、|——逻辑、!——逻辑非、&&——短路与、||——短路或、^——逻辑异或
- 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，||表示：当左边为真，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"。
- 逻辑运算符用于连接布尔型表达式，在Java中不可以写成
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位运算符：位运算是直接对整数的二进制进行的运算
运算符 运算 细节 << 左移 空位补0，被移除的高位丢弃，空缺为补0。 >> 右移 被移位的二进制最高位是0，右移后，空缺位补0。最高位是1，空缺位补1。 >>> 无符号右移 被移位二进制最高位无论是0或者是1，空缺为都用0补。 & 与运算 二进制位进行&运算，只有1&1时结果是，否则是0。 | 或运算 二进制位进行|运算，只有0|0时结果是0，否则是1。 ^ 异或运算 相同二进制位进行^运算，结果是0；不相同二进制位 ^运算结果是1。 ~ 取反运算 正数取反，各二进制码按补码各位取反；负数取反，各二进制码补码各位取反。 -
三元运算符
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格式：
(条件表达式)? 表达式1: 表达式2;条件表达式为true，运算后的结果是表达式1；条件表达式为false，运算后的结果是表达式2。
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表达式1和表达式2为同种类型。
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三元运算符与
if-else的联系与区别。- 三元运算符可简化
if-else语句。 - 三元运算符要求必须返回一个结果。
- if后的代码块可有多个语句。
- 三元运算符可简化
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运算符的优先级
- 运算符有不同的优先级，所谓优先级就是表达式运算中的运算顺序。
- 运算符有不同的优先级，所谓优先级就是表达式运算中的运算顺序。
3.5：程序流程控制
流程控制语句时用来控制程序中各语句执行顺序的语句，可以把语句组合成能完成一定功能的小逻辑模块。
其流程控制方式采用结构化程序设计中规定的三种基本流程结构即
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顺序结构：程序从上到下逐行地执行，中间没有任何判断和条件。
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分支结构：根据条件，选择性地执行某段代码。有
if...else和switch-case两种分支结构-
if...else-
基本形式
if (条件表达式) { 执行代码块; }流程图：
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单分支形式
if (条件表达式) { 执行代码块1; } else { 执行代码块2; }流程图
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多选一形式
if (条件表达式) { 执行代码块1; } else if (条件代码块2) { 执行代码块2; } ... else { 执行代码块n; }流程图
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使用说明
- 条件表达式必须是布尔表达式(关系表达式或逻辑表达式)、布尔变量。
- 语句块只有一条执行语句时，一对{}可以省略，但建议保留。
- if-else语句结构，根据需要跨域嵌套使用。
- 当if-else结果是"多选一时"，最后的else是可选的，根据需要可以省略。
- 当多个条件是"互斥"关系时，条件判断语句及执行语句间顺序无所谓，当多个条件是"包含"关系时，“小上大下/子上父下”
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switch-caseswitch (表达式) { case 常量1: 执行语句1; break; case 常量2: 执行语句2; break; ..... case 常量N: 语句N; break; default: 执行语句; }流程图：
- 使用说明：
switch(表达式)中表达式的值必须是下述几种类型之一：byte、short、char、int、枚举(jdk 5.0)、String (jdk 7.0)- case子句中的值必须是常量，不能是变量名或不确定的表达式值。
- 同一个switch语句，所有case子句中的常量值互不相同。
- break语句用来执行完一个case分支后使用程序跳出switch语句块；如果没有break，程序会顺序执行到switch结尾。
- default子句是可任选的。同时，位置也是灵活的。当没有匹配的case时，执行default。
- 使用说明：
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if...else和switch-case的转换说明- 范式可以使用
switch-case的结构，都可以转换为if-else。反之，不成立。 - 我们写分支结构时，当发现既可以使用
switch-case，(同时，switch中表达式的取值情况不太多)，又可以使用if-else时，我们优先选择使用switch-case。原因：switch-case执行效率稍高。
- 范式可以使用
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循环结构：在某些条件满足的情况下，反复执行特定代码的功能。
循环语句的四个组成部分：
- 初始化部分(init_statement)
- 循环条件部分(test_exp)
- 循环体部分(body_statement)
- 迭代部分(alter_statement)
流程图：
循环语句分类：
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for循环：for (1初始化部分; 2循环条件部分; 4迭代部分) { 3循环体部分; }执行过程：1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 2 -> 3 -> 4 -> 2 -> 3 -> 4 -> … -> 2
说明：
- 2循环条件部分为boolean类型表达式，当值为false时，退出循环。
- 1初始化部分可以声明多个变量，但必须是同一个类型，用逗号分隔。
- 4可以有多个变量跟新，用逗号分隔。
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while循环：1 初始化部分; while (2循环条件部分) { 3 循环体部分; 4 迭代部分; }执行过程：1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 2 -> 3 -> 4 -> 2 -> 3 -> 4 -> … -> 2
说明：
- 注意不要忘记声明4迭代部分。否则，循环将不能结束，变成死循环。
for循环和while循环可以相互转换。
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do-while循环：1 初始化部分; do { 3 循环体部分; 4 迭代部分; } while (2 循环条件部分);执行过程：1 -> 3 -> 4 -> 2 -> 3 -> 4 -> 2 -> 3 -> 4 -> … -> 2
说明：
- do-while循环至少执行一次循环体。
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循环嵌套
- 将一个循环放在另一个循环体内，就形成了嵌套循环。其中，
for、while、do ... while均可以作为外层循环或内存循环。 - 实质上，嵌套循环就是把内层循环当成外层循环的循环体。当只有内层循环的循环条件为false时，才会完全跳出内层循环，才可结束外层的当次循环，开始下一次的循环。
- 设外层循环次数为m次，内层为n次，则内层循环体实际上需要执行
m * n次。
- 将一个循环放在另一个循环体内，就形成了嵌套循环。其中，
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特殊关键字的使用
break：break语句用于终止某个语句块的执行。break语句出现在多层嵌套的语句块中时，可以通过标签指明要终止的是哪一层语句块。
continue：continue只能使用在循环结构中。continue语句用于跳过其所在循环语句块的一次执行，继续下一次循环。continue语句出现在多层嵌套的循环语句体中时，可以通过标签指明要跳过的是哪一层循环。