Java基础知识总结

Posted 2021-12-23 Hello Code.

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Java基础知识总结相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

由于排版问题和内容过长，本文内容后续将分为多篇文章发布，以便大家阅读。更新完后本文将作为目录索引，在分篇发布结束后本文内容也会重新更改发布~

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Java基础

Java基础语法

前期准备

环境搭建(https://www.java.com/zh-CN/)
- 了解JRE和JDK
- JDK的下载和安装
常用DOS命令

第一个Java程序

public class Hello									//定义一个名为Hello的类（
    public static void main(String[] args)			//main入口
        System.out.println("Hello World");			//打印输出Hello World

数据类型

常量：在程序的执行过程中，其值不会发生改变的量（数据）。

变量：就是内存中的存储空间，空间中存储着经常发生改变的值。

基本数据类型

引用数据类型

键盘录入

目的：为了让数据更加灵活
步骤
- 导包：import java.util.Scanner; (需要写在class上面)
- 创建对象：Scanner sc = new Scanner(System.in); (只有sc可以改变，其他属于固定格式)
- 使用变量接收数据:int i = sc.nextInt(); (只有i和sc变量可以改变，其他属于固定格式)

实例

import java.util.Scanner;	//导包
public class input		//创建input类
    public static void main(String[] args)		//主入口
        Scanner scan = new Scanner(System.in);	//创建对象
        int a = scan.nextInt();		//使用变量接收数据
        System.out.println(a);		//打印输出数据

标识符

标识符：就是给类、方法、变量等起名字的符号
定义规则
- 由数字、字母、下划线(_)和美元符($)组成。
- 不能以数字开头
- 不能是关键字
- 严格区分大小写
常见命名约定
- 小驼峰命名法：方法、变量
  
  约定1：标识符是一个单词的时候，首字母小写
  范例1：name
  约定2：标识符由多个单词组成的时候，第一个单词首字母小写，其他单词首字母大写
  范例2：firstName
- 大驼峰命名法：类
  
  约定1：标识符是一个单词的时候，首字母大写
  范例1：Student
  约定2：标识符由多个单词组成的时候，每个单词首字母都大写
  范例2：GoodStudent

类型转换

隐式转换：将数据类型中，取值范围小的数据，给取值范围大的类型赋值，可以直接赋值
```
int a = 10;		//int占4字节
double b = a;	//double占8字节
```
简单记：小的给大的，可以直接给
4升的油，倒入8升的桶，可以直接倒入
小的数据和大的数据类型运算，小的会先提升为大的数据类型再进行运算
byte short char 这三种数据在运算的时候，无论是否有更高的数据类型，都会提升为int，然后再进行运算

强制转换：把一个表示数据范围大的数值或者变量赋值给另一个表示数据范围小的变量
格式：目标数据类型变量名 = (目标数据类型)值或者变量;
```
int a = 10;		//int 4字节
byte b = (byte)a;		//byte 1字节
int c = (int)88.88;
```
强制类型转换，有可能会发生精度损失
精度损失：简单理解，将容积为8升的水倒入容积为4升的桶中，多出的水会洒掉

类型转换案例

请判断下列代码是否存在问题，如果有，请指出并改正¹²

public class Test
    public static void main(String[] args)
        byte a = 3;			//①
        byte b = 4;			//②
        byte c = a + b;		//③
        byte d = 3 + 4;		//④

运算符

运算符：对常量或者变量进行操作的符号
表达式：用运算符把常量或者变量连接起来符合Java语法的式子就可以称为表达式。
不同运算符连接的表达式体现的是不同类型的表达式。
```
int a = 10;
int b = 20;
int c = a + b; 
```
算术运算符：加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）、取余（%）
加、减、乘都和小学一样，在用除法时，两整数相除只能得到整数，想要得到小数必须有浮点数参与运算
取余即指取结果的余数

字符之间相加时，字符会根据ASCII码值提升为int类型进行运算（0–48 a–97 A–65）

int a = 1;
char b = 'a';
System.out.println(a + b);		//输出98

字符串之间相加时，可以使用+和（任意数据类型）拼接
当‘+’操作中出现字符串时，这个‘+’是字符串连接符，而不是算术运算符
在‘+’操作中，如果出现了字符串，就是连接运算符，否则就是算术运算符，当连续进行‘+’操作时，从左到右逐个执行

System.out.println("java" + 666);		//java666
System.out.println(1 + 99 +"java");		//100java
System.out.println("5+5=" + 5 + 5);		//5+5=55
System.out.println("5+5=" + (5 + 5));	//5+5=10

自增自减运算符：自增（++）、自减（–）
- 单独使用时，++和–在前或者在后时结果都一样
- 当参与其他操作时，在前则先自增（自减）后进行操作；在后则表示先进行相应操作后进行自增（自减）
- 只能操作变量，不能操作常量
赋值运算符：赋值(=)、加后赋值(+=)、减后赋值(-=)、乘后赋值(*=)、除后赋值(/=)、取余后赋值(%=)
```
int a = 10;
a += 20;	//a = a + 20
System.out.println(a);		//30
```
注意：扩展运算符底层会自带强制类型转换的功能
关系（比较）运算符：等于(==)、不等(!=)、大于(>)、大于等于(>=)、小于(<)、小于等于(<=)
注意：返回结果只有true或者false
逻辑运算符
- &（与）：并且，全真则真，一假则假
- |（或）：或者，全假则假，一真则真
- !（非）：取反，真假假真
- ^（异或）：两同为假，不同为真
- 短路逻辑运算符
  
  &&(短路与)：作用和&相同，但有短路效果
  
  ||(短路与)：作用和|相同，但有短路效果
  
  逻辑短路：&&遇到false直接为false,不执行后面代码;||遇到true则直接为true，不执行后续代码
三元运算符
- 格式：关系表达式 ? 表达式1 : 表达式2;
- 执行流程
  
  首先计算关系表达式的值
  若为true则取表达式1的值
  若为false则取表达式2的值

流程控制

流程控制语句：通过一些语句，来控制程序的执行流程
顺序结构语句：程序中最简单最基本的流程控制，没有特定的语法结构，按照代码的先后顺序依次执行，程序中大多数代码都是这样的

if语句

格式1：

if(关系表达式)
    语句体1；
else
    语句体2;

执行流程：
首先计算关系表达式的值
如果关系表达式的值为true则执行语句体1
如果关系表达式为false就执行语句体2
继续执行后续代码

import java.util.Scanner;
public class a
	public static void main(String[] args)
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		System.out.println("请输入您的年龄：");
		int age = sc.nextInt();
		if(age >= 18)
			System.out.println("您已成年，可以进入");
		else
			System.out.println("对不起，您未成年，不能进入");

如果if语句中的语句体只有一条，那么大括号可以省略不写，但是不建议，容易混淆
if语句小括号后面不要写分号;

格式2(多条件判断)：

if(判断条件)
    语句体1;
else if(判断条件2)
    语句体2;

...
else
    语句体n+1;

import java.util.Scanner;

public class a
	public static void main(String[] args)
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		System.out.println("请输入您的成绩：");
		int score = sc.nextInt();
		if(score >= 90 && score <= 100)
			System.out.println("优秀");
		else if(score >= 80 && score < 90)
			System.out.println("良好");
		else if(score >=60 && score < 80)
			System.out.println("及格");
		else if(score <60 && score >= 0)
			System.out.println("不及格");
		else
			System.out.println("请输入正确的成绩！");

switch语句
- 格式：
```
switch(表达式)
    case 值1:
        语句体1；
        break;
    case 值2;
        语句体2;
        break;
    ....
    default:
        语句体n+1;
        break;
```
- 格式说明:
  
  表达式==（将要被匹配的值）取值为byte、short、int、char、JDK5、以后还可以是枚举，JDK7以后可以是String
  case:后面跟的是要和表达式比较的值（被匹配的值）==
  break：表示中断，结束的意思，用来结束switch语句
  default：表示所有的情况都不匹配的时候，就执行该处的内容，和if语句的else相似
- case穿透：
  
  现象：当开始case穿透，后续的case就不会具有匹配的效果，内部的语句都会执行
  
  直到看见break，或者将整体switch语句执行完毕，才会结束
  应用场景：当多个case语句出现重复现象，就可以考虑使用case穿透来优化代码

for循环（推荐明确循环次数时使用）

格式：

for(初始化语句;条件判断语句;条件控制语句)
    循环体语句;

执行流程：
执行初始化语句
执行条件判断语句，看其结果是true还是false
如果是false，循环结束
如果是true，循环继续
执行循环体语句
执行条件控制语句
回到第2步继续循环

案例

//在控制台输出1-5
for(int i = 1;i <= 5;i++)
    System.out.println(i);

//求1-5的数据和
int sum = 0;
for(int i = 1;i <= 5;i++)
    sum += i;

System.out.println(sum);

//求1-100的偶数和
int sum = 0;
for(int i = 1;i <= 100;i++)
    if(i % 2 == 0)
        sum += i;
    

System.out.println(sum);

//输出所有的水仙花数
//水仙花数：是一个三位数，个位、十位、百位的数字立方和等于原数
for(int i = 100;i <= 999;i++)
    int sum;
    int a = i % 10;
    int b = i / 10 % 10;
    int c = i / 100;
    sum = a * a * a + b * b * b + c * c * c;
    if(sum == i)
        System.out.println(i);

System.out.print()为同行打印，不换行
System.out.println()自带换行效果，类似于html中的块级元素，独占一行。括号内无内容时可以当作换行符来使用

while循环(不明确循环次数时推荐while)

格式：

while(条件判断语句)
    循环体语句;
    条件控制语句;

int i = 1;
while(int i <= 100)
    System.out.println(i);
    i++;

do…while循环（使用较少）
- 格式：
```
do
    循环体语句;
    条件控制语句;
while(条件判断语句);
```
三种循环的区别：
for循环和while循环先判断条件是否成立，然后决定是否执行循环体（先判断后执行）
do…while循环先执行一次循环体，然后判断条件是否成立，是否继续执行循环体（先执行后判断）
条件控制语句中所控制的自增变量，因为归属于for循环的语法结构中，在for循环结束后，就不能再次被访问到了
条件控制语句所控制的自增变量，对于while循环来说不归属其语法结构中，在while循环结束后，该变量还可以继续使用

死循环

//for
for(;;)
    循环体语句;

//while
while(true)
    循环体语句;

//do...while
do
    循环体语句;
while(true);

应用场景：

例如：键盘录入一个1-100之间的整数（用户可能出现误操作现象）

while(true)
    Scanner sc = new Scanner(System.in);
    int a = sc.nextInt();
    if(a >= 1 && a <= 100)
        b

continue与break关键字

continue：跳过某次循环内容，继续开始下一层循环，只能在循环中使用
break：跳出整个循环，终止循环体内容的执行，只能在循环和switch中使用

标号：可以给语句块加标号赋予它们名称，标号位于语句之前。标号只能被continue和break引用。

public class Test
    public static void main(String[] args)
        int n = 1;
        lo:				//标号
        while(true)
            switch(n)
                case 1:
                    System.out.println("1");
                    break lo;			//通过标号，这里的break将结束外层while循环
            
        
    

// 语句前只允许加一个标号，标号后面不能跟大括号。通过用break后加标号对处于标号中的语句进行控制。往往标号后是for.while.do-while等循环。

Random

作用：用于产生一个随机数

使用步骤

导包
```
import java.util.Random;
```
创建对象
```
Random r = new Random();
```

获取随机数

int number = r.nextInt(10);		//获取数据的范围:[0,10)，包括0，不包括10
int number = r.nextInt(10) + 1;		//获取数据的范围:[1,10]，包括1，也包括10

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