基本语法

学习目标：

1. 数据类型

2. 变量

3. 编码介绍

4. 标识符和关键字

5. 字符串类型

6. 数据类型转化

7. 进制转换

8. 运算符

一、数据类型

什么是数据类型？

在开发软件的过程中，我们需要将软件的数据按照类型划分存储到jvm中，才能保证软件的计算，运行。

例如 1是整数 2.2是小数。

1.1 数据类型的划分

数据类型可以分为基本数据类型和引用数据类型。

基本数据类型是指java语言的原始支持的数据类型，引用数据类型指的是我们按照java语法定义的数据类型。

数据类型划分如下：

综上所示，八大基本数据类型包括 byte、short 、int、 long 、float、double、char、boolean；引用类型包括数组、类、接口、枚举、注解。

1.2 数据存储单位

计算机底层采用二进制01存储数据；

计算机底层使用8位01数字作为一个整体来存储数据，这个整体被称为字节；即计算机的最小存储单位是字节byte，1字节=8位10；

八大基本数据类型的以及存储大小如下：

boolean类型占几个字节官网并没有给出明确的说明，char类型占几个字节和使用的字符编码有关后面详细说明。

字节是最小单位，除此之外还有其他存储单位：kb mb gk tb ，它们的换算关系如下：

1.3 小节

八大基本数据类型有什么？存储大小是多少？

byte 1 short 2 int 4 long 8 float 4 double 8 char 2 boolean 1

二、变量与常量

2.1 什么是变量？

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

2.2 变量声明与调用

变量的声明与调用语法如下

定义变量需要注意以下几点：

Java中每个变量必须先声明，后使用
使用变量名来访问这块区域的数据
变量的作用域：其定义所在的一对{ }内
变量只有在其作用域内才有效
同一个作用域内，不能定义重名的变量

示例1 ：分别通过声明、字面量的方式定义变量，并打印输出

/**

 * 变量的定义

 */

public class VariableDemo {

    public static void main(String[] args) {

        //声明变量

        int a;

        //赋值

        a = 1;

        System.out.println(a);

        //赋值

        a = 2;

        System.out.println(a);

        //声明变量并赋值

        int b = 1;

        System.out.println(b);

        //声明多个变量

        int c,d,e;

        c = 1;

        d = 2;

        e = 3;

        System.out.println(c);

        System.out.println(d);

        System.out.println(e);

        //声明多个字面量

        int i=1, j=2, k=3;

        System.out.println(i);

        System.out.println(j);

        System.out.println(k);

    }

}

2.3 八大基本数据类型定义

在定义八大基本数据类型之前，我们先说明一下需要注意的地方。

整数： 存储整数

JAVA的整型常量默认为 int 型，声明long类型常量须后加‘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

浮点数：计算机无法准确存储小数，数值会有上下浮点，故叫浮点数

float:单精度，尾数可以精确到7位有效数字。很多情况下，精度很难满足需求。
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’。

字符： char 类型数据表示字符。字符类型数据声明必须用'' 引用起来。由于Java中的所有字符都使用Unicode编码，字符类型可以存取一个英文字符，一个数字字符，一个汉字等。

字符常量是用单引号‘ ’括起来的单个字符。例如：char c1 = 'a'; char c2 = '中'; char c3 = '9';
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 c1 = '\n' char c2 = '\t';
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。例如:

char c = '\u0043'; 表示一个字符C
char类型是可以进行运算的。因为它都对应有Unicode码。
常见的转义字符有:
- \r 回车
- \n换行
- \t 制表位

布尔类型 : 表示真假类型，true代表真，false代表假的。一般用于程序流程控制：

if条件控制语句；
while循环控制语句；
do-while循环控制语句；
for循环控制语句；

示例：定义八大基本数据类型

/**

 * 八大基本数据类型定义

 */

public class PrimitiveType {

    public static void main(String[] args) {

        //定义整数

        byte a = 1;

        short b = 2;

        int c = 3;

        long d = 4L;

        //定义小数

        float e = 5.1F;

        double f = 5.5;

        //定义字符

        char g = 'a';

        g = '\r';

        g = '\u0043';

        //定义布尔

        boolean h = true;

        h = false;

    }

}

2.4 定义常量

什么是常量？

被final修饰的变量就是常量，常量的值不能改变。

示例:

/**

 * 常量的定义

 */

public class ConstantDemo {

    public static void main(String[] args) {

        //定义整数常量

        final byte b1 = 1;

        final short b2 = 2;

        final int b3 = 3;

        final long b4 = 4L;

        //定义浮点数常量

        final float b5 = 5.1F;

        final double b6 = 6.6;

        //定义字符常量

        final char b7 = 'a';

        //定义布尔常量

        final boolean b8 = true;

    }

}

2.5 标识符与关键字

刚才定义的变量名的时候没有强调，实际上名字的定义是有着严格的规则和规范的；如下详细讲解

什么是标识符?

Java 对各种变量、方法和类等要素命名时定义的名字就是标识符

定义变量名要遵循的规则：

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。

标识符命名规范：

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

示例：

/**

 * 标识符

 */

public class IdentifierDemo {

    public static void main(String[] args) {

        //数字不能开头

        //int 1a = 2;

        //数字字母_$组成

        int a1_$ = 3;

        //驼峰式

        int userAge = 12;

        final char USER_SEX = '女';

    }

}

什么是关键字？

被Java语言赋予了特殊含义，用做专门用途的字符串（单词）

常见关键字如下

2.6 小节

java的八大基本数据类型有什么？
java的引用数据类型有什么？
如何定义八大基本数据类型变量、常量？
标识符规则与规范是什么？
什么是关键字？列举一二？

三、字符串类型与转义字符

String不是基本数据类型，属于引用数据类型 ,属于类。

使用方式与基本数据类型一致。例如：String str = “abcd”; 注意:字符串类型必须用“” 引起来。

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。例如：

/**

 * 字符串使用

 */

public class StringDemo {

    public static void main(String[] args) {

        //字符串可以和字符串拼接+

        String str = "hello";

        String str2 = "world";

        System.out.println(str+str2);

        //字符串和任何数据类型拼接的结果都是字符串

        int a = 12;

        boolean b = true;

        String str3 = "hello";

        System.out.println(str3+a+b);

    }

}

字符串中应用转义字符

\r\n回车换行一般连用
\t代表一个制表位

示例：

public class StringDemo2 {

    public static void main(String[] args) {

        System.out.println("胖叔讲\tjava\r\n胖叔讲\tjava");

    }

}

四、数据类型转换

4.1自动转换

小容量的数据类型转大容量的数据类型可以自动转换。

4.2 强制转换

大容量的数据转小容量的数据类型为强制转换。

例如 int类型强制转换为btey类型：int a = 4; byte b = (byte)a; 强制类型转换可能出现精度降低或溢出。

示例 1：

/**

 * 基本数据类型转换演示

 */

public class TypeConversionDemo {

    public static void main(String[] args) {

        //自动转换

        byte a = 1;

        long b = a;

        System.out.println(b);

        // 'a' 和97的底层unicode码一样所以‘a’自动转为97

        char c = 'a';

        int d = c;

        System.out.println(d);

        //强制转换(注意越界问题)

        int e = 128;

        byte j = (byte)e;

        System.out.println(j);

    }

}

示例 2：

/**

 * 强制转换精度溢出问题

 */

public class TypeConversionDemo2 {

    public static void main(String[] args) {

        int i = 128;

        byte j = (byte)i;

        System.out.println(j);//结果-128

    }

}

4.3 小结

自动转换？
强制转换？

五、进制转换

计算机底层是通过二进制存储数据的，二进制数据是用0和1两个数码来表示的数；进位规则是“逢二进一”，借位规则是“借一当二”。

java语言中支持四种进制存储整数：二进制、十进制、八进制、十六进制。

5.1 四种进制整数

在java语言中，支持四种进制表示整数：二进制、十进制、八进制、十六进制；表示方式如下所示：

示例代码如下：

/**

 * 二进制、十进制、八进制、十六进制演示

 */

public class SystemDemo {

    public static void main(String[] args) {

        //二进制0b开头

        int a = 0b110;

        System.out.println(a);

        //十进制

        int b = 12;

        System.out.println(b);

        //八进制 0开头

        int c = 010;

        System.out.println(c);

        //十六进制 0x开头

        int d = 0x1A;

        System.out.println(d);

    }

}

5.2 二进制

5.2.1 什么是原码、反码、补码

计算机底层是采用二进制存储数据的，这里我们详细讲解二进制存储数据。

java整数默认是int类型，用二进制表示整数时，其第32位是符号位；当是long类型时，二进制默认是64位，第64位是符号位；符号位0代表正数，1代表负数。

二进制的整数有三种表示形式：

原码：直接将一个数值转换成二进制数。最高位是符号位。
反码：正数的反码就是原码，负数的反码是对原码取反只是最高位（符号位）确定是1。
补码：正数的补码就是原码，负数的补码就是反码加1。

示例：为了大家更好的理解原码、反码、补码、我们用byte类型表示整数

5.2.2 原码、反码、补码的作用

但是为什么要有反码和补码呢？

计算机辨别“符号位”显然会让计算机的基础电路设计变得十分复杂! 于是人们想出了将符号位也参与运算的方法。我们知道, 根据运算法则减去一个正数等于加上一个负数, 即: 1-1 = 1 + (-1) = 0 , 所以机器可以只有加法而没有减法, 这样计算机运算的设计就更简单了。

计算机以二进制补码的形式 存储数据，就可以通过加法完成负数的加法运算了。

示例：

结论：原码-原码等于补码+补码

5.2.3 进制转换

进制转换的过程是一样的，这里我们以二进制与十进制转换为例。

二进制转十进制过程如下：

练习：

二进制1000 转为十进制是多少？二进制1100转十进制是多少？

十进制转二进制过程如下

练习：

十进制8，9转为二进制是多少？

5.3 小结

如何表示二进制、八进制、十进制、十六进制数据
进制转换
原码、反码、补码的概念

六、运算符

运算符是一种特殊的符号，用来表示数据的运算、赋值、比较等操作；运算符包括以下几种：

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

6.1 算术运算符

算术运算符语法如下：

注意：

% 取模运算，结果的符号只和被取模数有关，被取模数是正数，结果就是正数；被取模数是负数，结果就是负数；例如 -3%2 = -1 3%-2=1 -3%-2 = -1;

/除法运算，整数除以整数只保留整数部分，舍弃小数部分，结果一定是整数；如7/3 = 2 ;

"+"除字符串相加外，还能把非字符串转换成字符串。例如"胖叔"+"讲java"+5+5 结果为"胖叔讲java55"

示例1：

/**

 * 算术运算符

 */

public class ArithmeticOperator {

    public static void main(String[] args) {

        int i = -3;

        int j = 5;

        System.out.println(i+j);

        System.out.println(i-j);

        System.out.println(i*j);

        System.out.println(i/j);

        System.out.println(i%j);

    }

}

示例2：

/**

 * 算术运算符:自增

 */

public class ArithmeticOperator2 {

    public static void main(String[] args) {

        int i = 1;

        int j = 1;

        int k = i++;

        int m = ++j;

        System.out.println(i);

        System.out.println(j);

        System.out.println(k);

        System.out.println(m);

    }

}

示例3：

/**

 * 算术运算符:自增、自减运算

 */

public class ArithmeticOperator3 {

    public static void main(String[] args) {

        int i = 1;

        int j = 1;

        System.out.println(i++ + ++i + i-- + --i + j++);

    }

}

练习：

int i = 3 ; int j = -2; i/j等于多少？
int i = 3 ; int j= -2 ; i%j等于多少？

6.2 赋值运算符

赋值运算符语法如下：

示例：

/**

 * 赋值运算符

 */

public class AssignmentOperator {

    public static void main(String[] args) {

        int i = 1;

        i += 2;

        System.out.println(i);

        i -= 1;

        System.out.println(i);

        i *= 3;

        System.out.println(i);

        i /= 2;

        System.out.println(i);

        i %= 2;

        System.out.println(i);

    }

}

6.3 比较运算符

比较运算符语法如下：

示例：

/**

 * 比较运算符

 */

public class ComparisonOperator {

    public static void main(String[] args) {

        int i = 1;

        int j = 3;

        System.out.println(i==j);

        System.out.println(i!=j);

        System.out.println(i<j);

        System.out.println(i>j);

        System.out.println(i<=j);

        System.out.println(i>=j);

    }

}

6.4 逻辑运算符

逻辑运算符语法如下：

示例：

/**

 * 逻辑运算符

 */

public class LogicalOperator {

    public static void main(String[] args) {

        System.out.println("逻辑与：");

        System.out.println(true&true);

        System.out.println(false&false);

        System.out.println(true&false);

        System.out.println(false&true);

        System.out.println("短路与：");

        System.out.println(true&&true);

        System.out.println(false&&false);

        System.out.println(true&&false);

        System.out.println(false&&true);

        System.out.println("逻辑或：");

        System.out.println(true|true);

        System.out.println(false|false);

        System.out.println(true|false);

        System.out.println(false|true);

        System.out.println("短路或：");

        System.out.println(true||true);

        System.out.println(false||false);

        System.out.println(true||false);

        System.out.println(false||true);

        System.out.println("取反：");

        System.out.println(!true);

        System.out.println(!false);

        System.out.println("异或：");

        System.out.println(true^true);

        System.out.println(false^false);

        System.out.println(true^false);

        System.out.println(false^true);

    }

}

注意:

& 和 && 的区别

&：左边无论真假，右边都进行运算；
&&：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

|：左边无论真假，右边都进行运算；
||：如果左边为假，右边参与运算，如果左边为真，那么右边不参与运算。

示例：

/**

 * 逻辑运算符&和&&的区别，|和||区别

 */

public class LogicalOperator2 {

    public static void main(String[] args) {

        int i = 1;

        int j = 0;

        //System.out.println(i*j==1 & i/j==0); 报错

        System.out.println(i*j==1 && i/j==0);

        //System.out.println(i*j==0 | i/j==0); 报错

        System.out.println(i*j==0 || i/j==0);

    }

}

练习：

int i = 1; 判断如下表达式的运行结果：

i<0 & i/0==0

i<0 && i/0==0

i>0 | i/0==0

i>0 || i/0==0

6.5 位运算符

位运算是直接对整数的二进制进行的运算；具体运算符如下：

刚才讲了计算机存储的是整数的二进制的补码，所以我们在位运算之前要先把数字转成二进制补码在进行位运算

2<<3 的过程如下：

-2<<3的过程如下：

总结：不管是正数左位移还是负数左位移过程是一样的，舍弃左边移除的高位，右边空位补0。

4>>1的过程如下

-4>>1的过程如下

总结：正数右移位，左边空缺位补0，右边移除位舍弃；负数右移位，左边空缺位补1，右边移除位舍弃。

4>>>1的过程如下

-4>>>1的过程如下

总结：无符号只有右移位，没有左移位，左边空缺位始终补0，右边移除位舍弃。

6&3 的运行过程如下

6|3 的运行过程如下

6^3 的运行过程如下

~6的取反过程如下

示例：Integer.toBinaryString(int number) 将十进制整数转为二进制代码（后面详细讲，先用）

package top.psjj;

/**

 * 位移运算

 */

public class ShiftOperator {

    public static void main(String[] args) {

        //左位移

        System.out.println(2<<3);

        //查看二进制代码Integer.toBinaryString(int n)将整数转为二进制代码

        System.out.println(Integer.toBinaryString(2<<3));

        //左位移

        System.out.println(-2<<3);

        //查看二进制代码Integer.toBinaryString(int n)将整数转为二进制代码

        System.out.println(Integer.toBinaryString(-2<<3));

        //右位移

        System.out.println(4>>1);

        System.out.println(Integer.toBinaryString(4>>1));

        System.out.println(-4>>1);

        System.out.println(Integer.toBinaryString(-4>>1));

        //无符号右位移

        System.out.println(4>>>1);

        System.out.println(Integer.toBinaryString(4>>>1));

        System.out.println(-4>>>1);

        System.out.println(Integer.toBinaryString(-4>>>1));

        //按位与

        System.out.println(6&3);

        System.out.println(Integer.toBinaryString(6&3));

        //按位或

        System.out.println(6|3);

        System.out.println(Integer.toBinaryString(6|3));

        //异或

        System.out.println(6^3);

        System.out.println(Integer.toBinaryString(6^3));

        //取反

        System.out.println(~6);

        System.out.println(Integer.toBinaryString(~6));

    }

}

6.6 三目运算符

三目运算符语法如下：

示例：

/**

 * 三目运算符

 */

public class TernaryOperator {

    public static void main(String[] args) {

        int i = 5;

        System.out.println(i>0?"大于":"小于");

    }

}

6.7 运算符优先级

运算符优先级如下表所示

6.8 小结

一共由几类运算符？
&和&&的区别？
|和||的区别？

七、编码

7.1 什么是ASCII码

在计算机内部，所有数据都使用二进制表示。每一个二进制位（bit）有 0 和 1 两种状态，因此 8 个二进制位就可以组合出 256 种状态，这被称为一个字节（byte）。一个字节一共可以用来表示 256 种不同的状态，每一个状态对应一个符号，就是 256 个符号，从0000000 到 11111111。

ASCII码：上个世纪60年代，美国制定了一套字符编码，对英语字符与二进制位之间的关系，做了统一规定。这被称为ASCII码。ASCII码一共规定了128个字符的编码，比如小写字母a是97，大写的字母A是65（二进制01000001）。这128个符号（包括32个不能打印出来的控制符号），只占用了一个字节的后面7位，最前面的1位统一规定为0。

缺点：

不能表示所有字符。
不能表示中文。

7.2 unicode编码

乱码：世界上存在着多种编码方式，同一个二进制数字可以被解释成不同的符号。因此，要想打开一个文本文件，就必须知道它的编码方式，否则用错误的编码方式解读，就会出现乱码。

Unicode：一种编码，将世界上所有的符号都纳入其中。每一个符号都给予一个独一用无二的编码，使Unicode 没有乱码的问题。

Unicode 的缺点：Unicode 只规定了符号的二进制代码，却没有规定这个二进制代码应该如何存储：无法区别 Unicode 和 ASCII：计算机无法区分三个字节表示一个符号还是分别表示三个符号。另外，我们知道，英文字母只用一个字节表示就够了，如果unicode统一规定，每个符号用三个或四个字节表示，那么每个英文字母前都必然有二到三个字节是0，这对于存储空间来说是极大的浪费。

0101010101001 A 1010010101010100101010 我 10101001 中

7.3 utf-8编码

UTF-8 是在互联网上使用最广的一种 Unicode 的实现方式。

UTF-8 是一种变长的编码方式。它可以使用 1-6 个字节表示一个符号，根据不同的符号而变化字节长度。

7.4 gbk编码

gbk 国家标准扩展码，中国人写的专门存储中文和英文字母的编码。

缺点：不能存储除中文和英文之外的字符。

扩展：ISO-8859-1编码世界国际标准编码

7.5 小结

utf-8和gbk编码的区别
unicode与utf-8的区别

八、总结

八大基本数据类型有什么？
标识符规则与规范？
final的作用？
数据类型转换？
原码、反码、补码？
运算符？
utf-8和gbk的区别？

巴特西

day02_基本语法