Java——基础语法（一）

一只

发布于 2024-07-05 15:16:08

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#Java——基础语法（一）

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1. 变量：

在Java中，变量需要先声明再使用，声明方式为"数据类型变量名"。Java有八种基本数据类型：byte、short、int、long、float、double、char、boolean。除了基本类型，Java还支持引用类型，如字符串和数组。 下面我将更详细地介绍Java中的变量。

变量的声明和初始化

在Java中，变量需要先声明再使用。变量的声明包括数据类型和变量名两部分，如下所示：

int age;
double salary;
String name;

这里的 int、double 和 String 分别是Java中的基本数据类型。除了基本类型，Java还支持引用类型，包括类类型、接口类型、数组类型等。

变量声明后可以进行初始化，即给变量赋一个初始值。变量的初始化方式有以下几种：

直接赋值：例如 int a = 10;。- 通过表达式赋值：例如 int b = a + 5;。- 通过方法返回值赋值：例如 String s = "Hello".toLowerCase();。

变量的作用域

Java中的变量有作用域的概念，即变量在程序中有效的范围。变量的作用域由它的声明位置决定，通常来说，在声明变量时就应该尽可能明确其作用域。

Java中有四个作用域：类级别、实例级别、局部块级别和形参级别。

类级别的变量（也称为类变量或静态变量）是在类中使用 `static` 关键字声明的变量，其作用域为整个类。在类被加载时就会被创建，且只有一个实例。例如：

public class MyClass {
    static int count = 0;
    // ...
}

实例级别的变量（也称为成员变量）是在类中声明的变量，其作用域为整个实例。每个对象都有一份独立的实例变量，可以通过对象访问。例如：

public class Person {
    String name;
    int age;
    // ...
}

局部块级别的变量是在代码块中声明的变量，其作用域为该代码块内部。例如：

public void myMethod() {
    int x = 10;
    if (x > 5) {
        int y = 20;
        // ...
    }
    // ...
}

形参级别的变量是在方法参数中声明的变量，其作用域为方法内部。例如：

public void myMethod(int a, String b) {
    // ...
}

### 变量的命名规则

Java中的变量名要求必须遵循以下规则：

变量名必须以字母、下划线或美元符号开头。- 变量名不能使用Java保留关键字。- 变量名区分大小写。- 变量名应该具有描述性，以便于阅读和理解。- 变量名不应该使用缩写。

常量

常量是指在程序运行期间值不能被改变的量。在Java中，可以使用 final 关键字来声明常量。例如：

final double PI = 3.1415926;
final String NAME = "John";

在声明常量时，必须同时进行赋值操作，并且一旦赋值后就不能再次修改。

总之，Java中的变量是一个非常基础和重要的概念，在编程过程中需要反复使用。因此，理解并熟练掌握Java中的变量是非常必要的。

2. 运算符：

Java支持多种运算符，包括算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符等。其中算术运算符包括"+、-、*、/、%、++、–“；关系运算符包括”==、!=、>、<、>=、<=“；逻辑运算符包括”&&、||、!“；位运算符包括”&、|、^、~、<<、>>、>>>等。

好的，下面我将详细介绍Java中的运算符。

算术运算符

Java中的算术运算符包括加、减、乘、除、模和自增自减运算符。

|运算符|描述 |------ |+|加 |-|减 |*|乘 |/|除 |%|取模（取余） |++|自增 |–|自减

其中，自增自减运算符只能用于操作变量。例如：

int a = 10, b = 5;
int c = a + b;      // c = 15
int d = a - b;      // d = 5
int e = a * b;      // e = 50
int f = a / b;      // f = 2
int g = a % b;      // g = 0
a++;                // a = 11
b--;                // b = 4

关系运算符

Java中的关系运算符用于比较两个值的大小或相等关系，其结果为布尔类型（true/false）。

|运算符|描述 |------ |==|相等 |!=|不相等 |>|大于 |<|小于 |>=|大于等于 |<=|小于等于

例如：

int a = 10, b = 5;
boolean c = (a == b);   // c = false
boolean d = (a != b);   // d = true
boolean e = (a &gt; b);    // e = true
boolean f = (a &lt; b);    // f = false
boolean g = (a &gt;= b);   // g = true
boolean h = (a &lt;= b);   // h = false

逻辑运算符

Java中的逻辑运算符用于将多个条件联合起来进行判断，其结果为布尔类型。

|运算符|描述 |------ |&&|与 ||||或 |!|非（取反）

例如：

int a = 10, b = 5;
boolean c = (a &gt; 5) &amp;&amp; (b &lt; 10);  // c = true
boolean d = (a &lt; 5) || (b &gt; 10);  // d = false
boolean e = !(a == 10);           // e = false

位运算符

Java中的位运算符是对二进制数按位进行运算。它们操作数的每一位都会参与运算，并按照位进行相应的运算。Java中的位运算符包括按位与、按位或、按位异或、按位取反、左移和右移。

|运算符|描述 |------ |&|按位与 |||按位或 |^|按位异或 |~|按位取反 |<<|左移 |>>|算术右移 |>>>|逻辑右移（无符号右移）

例如：

int a = 0b10101010;
int b = 0b11001100;
int c = a &amp; b;     // c = 0b10001000
int d = a \| b;     // d = 0b11101110
int e = a ^ b;     // e = 0b01100110
int f = ~a;        // f = 0b01010101
int g = a &lt;&lt; 2;    // g = 0b1010101000
int h = a &gt;&gt; 2;    // h = 0b00101010
int i = a &gt;&gt;&gt; 2;   // i = 0b00001010

其他运算符

包括条件运算符、赋值运算符、位移赋值运算符和三目运算符。

条件运算符（三元运算符）：Java中的条件运算符也称为三元运算符，它用于根据布尔表达式的结果来选择两个值中的一个。语法格式为 `boolean ? value1 : value2`。例如：

int a = 10, b = 5;
int max = (a > b) ? a : b;   // max = 10

赋值运算符：Java中的赋值运算符用于给变量赋值。常见的赋值运算符包括 `=`、`+=`、`-=`、`*=`、`/=`、`%=` 等。例如：

int a = 10, b = 5;
a += b;     // 相当于 a = a + b，a = 15
b *= 2;     // 相当于 b = b * 2，b = 10

位移赋值运算符：Java中的位移赋值运算符是对变量进行位移后再赋值。常见的位移赋值运算符包括 `<<=`、`>>=`、`>>>=` 等。例如：

int a = 0b10101010;
a <<= 2;    // 相当于 a = a << 2，a = 0b1010101000
a >>>= 2;   // 相当于 a = a >>> 2，a = 0b10101010

三目运算符：Java中的三目运算符也称条件运算符，语法格式为 `condition ? expr1 : expr2`。其中，`condition` 是一个布尔表达式，`expr1` 和 `expr2` 是两个可能返回不同类型值的表达式。例如：

int a = 10, b = 5;
String result = (a > b) ? "a > b" : "a <= b";    // result = "a > b"

总之，Java中有多种运算符可供使用，每种运算符都有其独特的用途和语法规则。在编程过程中，我们需要根据实际情况选择合适的运算符来完成相应的操作。

3. 流程控制：

Java提供了多种流程控制语句，包括if语句、switch语句、while循环、do…while循环、for循环等。if语句用于条件判断，switch语句用于多重分支，while循环和do…while循环用于循环操作，for循环则可以更加灵活地控制循环次数。

下面我将详细介绍Java中的流程控制。

分支结构

在Java中，分支结构有两种方式：if-else语句和switch语句。

if-else语句：if-else语句用于根据条件来执行不同的代码块。语法格式如下：

if (condition) {
    // 如果condition为真，则执行此处代码块
} else {
    // 如果condition为假，则执行此处代码块
}

示例代码：

int score = 80;
if (score >= 90) {
    System.out.println("优秀");
} else if (score >= 80) {
    System.out.println("良好");
} else {
    System.out.println("一般");
}

switch语句：switch语句也用于根据不同条件执行不同的代码块。与if-else语句不同的是，switch语句基于一个表达式的值来选择要执行的代码块。语法格式如下：

switch (expression) {
    case value1:
        // 如果expression的值等于value1，则执行此处代码块
        break;
    case value2:
        // 如果expression的值等于value2，则执行此处代码块
        break;
    default:
        // 如果expression的值都不满足，则执行此处代码块
}

示例代码：

int day = 3;
switch (day) {
    case 1:
        System.out.println("星期一");
        break;
    case 2:
        System.out.println("星期二");
        break;
    case 3:
        System.out.println("星期三");
        break;
    default:
        System.out.println("未知");
}

### 循环结构

在Java中，循环结构有三种方式：for循环、while循环和do-while循环。

for循环：for循环用于重复执行一段代码块，通常是在已知循环次数的情况下使用。语法格式如下：

for (initialization; condition; update) {
    // 在条件满足的情况下，重复执行此处代码块
}

示例代码：

for (int i = 1; i <= 10; i++) {
    System.out.println(i);
}

while循环：while循环用于重复执行一段代码块，直到指定的条件不再满足为止。语法格式如下：

while (condition) {
    // 在条件满足的情况下，重复执行此处代码块
}

示例代码：

int i = 1;
while (i <= 10) {
    System.out.println(i++);
}

do-while循环：do-while循环与while循环类似，只不过它先执行一次循环体，然后再判断条件是否满足。语法格式如下：

do {
    // 先执行一次此处代码块，然后在条件满足的情况下重复执行
} while (condition);

示例代码：

int i = 1;
do {
    System.out.println(i++);
} while (i <= 10);

### 跳转控制

在Java中，跳转控制有三种方式：break语句、continue语句和return语句。

break语句：break语句用于退出循环体或switch语句。当break语句被执行时，程序会跳出当前循环体或switch语句。示例代码：

for (int i = 1; i <= 10; i++) {
    if (i == 5) {
        break;
    }
    System.out.println(i);
}

continue语句：continue语句用于跳过本次循环剩余部分，进入下一次循环。当continue语句被执行时，程序会跳过本次循环的剩余代码，直接进入下一次循环。示例代码：

for (int i = 1; i <= 10; i++) {
    if (i == 5) {
        continue;
    }
    System.out.println(i);
}

return语句：return语句用于从方法中返回一个值，或者终止方法的执行。当return语句被执行时，程序会立即退出当前方法。如果在方法中返回一个值，则需要在return语句后面加上返回值。示例代码：

public int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

总之，Java中的流程控制包括分支结构、循环结构和跳转控制。不同的控制结构有着不同的特点和使用场景，开发者可以根据具体需求来选择合适的控制结构。

4. 类与对象：

Java是面向对象的编程语言，类是面向对象程序设计的基础。类定义了对象所包含的属性和方法，对象则是类的具体实例。Java中可以使用new关键字来创建对象，并且可以通过"."操作符来访问对象的属性和方法。

下面我将详细介绍Java中的类与对象。

类的概念

在Java中，类是用来描述一种具有相同属性和行为的对象集合的模板或蓝图。类可以包含数据成员（属性）和成员方法（行为），用于描述对象的状态和行为。Java中的类使用关键字class进行定义，语法格式如下：

修饰符 class 类名 {<!-- -->
    // 数据成员（属性）
    // 成员方法（行为）
}

其中，修饰符可以省略，类名是标识符，数据成员和成员方法可以有多个。

示例代码：

public class Person {<!-- -->
    // 数据成员
    private String name;
    private int age;

    // 构造方法
    public Person(String name, int age) {<!-- -->
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    // 成员方法
    public void sayHello() {<!-- -->
        System.out.println("Hello, my name is " + name + ", I'm " + age + " years old.");
    }
}

对象的概念

在Java中，对象是类的实例化结果，即某个类的具体实体。对象具有该类所定义的属性和行为，并且可以独立于其他对象存在。Java中的对象是通过new关键字创建的，语法格式如下：

类名 对象名 = new 类名();

其中，类名是要实例化的类的名称，对象名是新创建对象的引用变量。示例代码：

Person p = new Person("Tom", 20);
p.sayHello();   // 输出：Hello, my name is Tom, I'm 20 years old.

类的成员

Java中的类成员包括数据成员和成员方法。

数据成员（属性）：数据成员用于描述对象的状态，它们是类的实例变量，可以是基本数据类型或引用类型。Java中的数据成员可以使用访问修饰符来限定访问级别，包括public、protected、private和默认访问级别。 - 成员方法（行为）：成员方法用于描述对象的行为，它们是类的实例方法，可以访问和修改数据成员。成员方法也可以使用访问修饰符来限定访问级别。Java中的成员方法可以分为静态方法和非静态方法（实例方法）。

构造方法和析构方法

构造方法：构造方法用于创建对象时初始化对象的状态，它与类名相同，并且没有返回值类型。在Java中，每个类都有一个默认的无参构造方法，如果自定义了构造方法，则必须显式地定义该方法。示例代码：

public class Person {
    private String name;
    private int age;
// 带参数的构造方法
public Person(String name, int age) {<!-- -->
    this.name = name;
    this.age = age;
}

// 默认的无参构造方法
public Person() {<!-- -->
    this.name = "Unknown";
    this.age = 0;
}

// 成员方法
public void sayHello() {<!-- -->
    System.out.println("Hello, my name is " + name + ", I'm " + age + " years old.");
}

} - 析构方法：Java中没有析构方法，当一个对象不再被引用时，垃圾回收机制会自动回收该对象的内存空间。

封装、继承和多态

封装：封装是面向对象编程中的一种重要原则，它通过控制类成员的访问级别来保护数据安全性，使代码更加健壮、易于维护和拓展。在Java中，可以使用访问修饰符来限定数据成员和成员方法的访问级别，包括public、protected、private和默认访问级别。 - 继承：继承是一种面向对象编程中的机制，它允许一个类从另一个类继承属性和行为。被继承的类称为父类或基类，继承的类称为子类或派生类。在Java中，使用extends关键字来实现继承关系。子类可以继承父类的公有数据成员和成员方法，并且可以重写父类的方法以实现特定需求。 - 多态：多态是面向对象编程中的一种特性，它允许不同的对象对同一消息做出不同的响应。在Java中，多态可以通过方法重载和方法重写来实现。方法重载是指在一个类中定义多个具有相同方法名但参数列表不同的方法；方法重写是指在子类中对父类的某个方法进行重新定义。在运行时，Java虚拟机会根据实际调用的对象类型来确定调用哪个方法。总之，类与对象是面向对象编程的核心概念，它们可以帮助开发者更好地组织代码、封装数据和实现复杂功能。除此之外，封装、继承和多态也是面向对象编程的重要特性，它们促进了代码的重用和扩展，提高了代码的可读性、可维护性和可靠性。

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