Java 的基本程序设计结构
从hello word入手
public class helloworld {
/* 第一个java程序 */
public static void main(string[] args) {
system.out.println("hello world"); // 打印 hello world
}
}
public class helloworld 一个文件中只能有一个 public 修饰类(class)。
public static void main(string[] args) main：程序的入口 string[] args ：要传递的参数列表。
system.out.println("hello world"); system.out system类中的 "标准" 输出流。
注意：类名要与文件名相同。
java区分大小写。
知识点：
public：访问权限修饰符。
class：类修饰符。
helloworld：自定义类名。
访问修饰符：
1. private ：（私有的）只能在所修饰的类中访问。
2.（默认的）：能在本包中访问。
3. protect ：（受保护的）本包和外包子类中都可以直接访问。
4.public ：（公共的）项目下所有包都可以访问。。
标识（zhi）符：
java中所有要求自己命名的都是标识符
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。
规范：
1.见名知意即可，不要过长；2.驼峰原则
3.包的命名 : 全部小写 ，多级包用 . 隔开 例如:com.java
4.类 或者 接口 : （大驼峰原则）每个单词的首字母大写 例如:myjava
5.方法 或者 变量 :（小驼峰原则） 首字母小写，第二个单词开始，每个单词首字母大写 例如：myjava
6.常量 : 全部大写， 每个单词之间使用 _ 进行分割 。例如：my_java
关键字与保留字
关键字
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）
特点：关键字中所有字母都为小写
static 关键字：
1）表示static修饰的成员，属于静态成员，所有对象共享一份，它存放在方法区里；
2）用static声明的方法是静态方法，在调用该方法时，不会将对象的引用传递给它，所以在static 方法中不可访问非static的成员；（静态方法不再是针对于某个对象调用，所以不能访问非静态成员）
静态方法在类加载时就被初始化了；
在没有任何对象产生下，静态方法不能调用非静态成员；
静态方法可以调用静态成员；
3）static修饰的成员，属于类级别的，可以用类名直接调用；
4）也可以用对象名调用，但建议用类名调用；
5）如果某个对象修改了static静态变量的值，其他对象共享改变；
6）static的作用：
1、在堆里，每个对象都会有一个相同的空间，浪费内存；
2、如果修改值，需要每一个对象一个个的改；
this 关键字：
1）在普通方法中，this指向调用该方法的对象；
2）在构造方法中，this指向正要初始化的对象；
3）this不能用于static方法中；
4）区别成员变量和局部变量；当在一个方法内时，局部变量与成员变量重名时，为了区分，成员变量要加this ; 如果没有重名的情况，this可以省略（加上也可以）；
5）使用this来调用方法；方法没有重名时，this可以省略；
6）this可以调用构造方法：（语法要求：必须是第一句， this()）
7）this在内存中的表示：
this是一个引用变量，指向的是当前对象自身；
每个对象都有一个this变量，this成员变量；
super关键字 ：
1）作用：
执行当前对象的父类对象，每一对象都有一个supser属性，创建对象时分配空间；
2）使用：
1、修饰父类的成员变量：super.属性名；
2、修饰父类的成员方法：super.方法名；
3、修饰父类的构造方法：super.构造器；<在子类的构造器中，调用父类的构造器，要求：必须是第一句>
3）注意：
this和super不能同时出现在子类的构造器中；
1、this和super都必须是构造方法中的第一条语句，如果存在，谁是第二条语句都是错误；
2、继承条件下，对象的构建顺序：子类会调用父类的构造器；
a ) 子类构造方法，默认会调用父类无参构造方法；
b）如果在子类构造方法中，显示指定了父类的构造方法时，就调用指定的父类构造方法；
3、父类使用private修饰的成员，子类可以继承，但是无法访问；如果访问，在父类中设置set方法，在子类中通过super.set方法来调用；
4）构建子类对象时的内存图：
dog dog = new dog();
创建一个dog子类对象，会自上而下分别创建object、animal、dog三个对象，每个对象除了具有自身的成员变量外，还分配this和super两个属性空间，this指向当前对象自身，super指向当前对象的直接父类对象；
object、animal、dog三个对象是依赖于super关键词联系起来的，最后，将dog子类的内存起始位置赋给dog引用变量；
注意：分配内存时，父类对象animal的color, age属性并不会在dog子类中分配空间。
子类对象要比父类对象大，因为子类对象包含了父类对象；
保留字(reserved word)
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。自己命名标记符时要避免使用这些保留字 byvalue、cast、future、 generic、 inner、 operator、 outer、 rest、 var 、 goto 、const；
注释：
1. 单行注释 ： // ...（java特有）
格式：/**
* @author 指定java程序的作者
*@version 指定源文件的版本
*@param 方法的参数说明信息
*/
1）正确的注释和注释风格：
使用文档注释来注释整个类或整个方法。
如果注释方法中的某一个步骤，使用单行或多行注释。
正确的缩进和空白
使用一次tab操作，实现缩进
运算符两边习惯性各加一个空格。比如：2 + 4 * 5。
变量：
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；
- 该区域有自己的名称（变量名）和类型（数据类型）；
变量的作用：
用于在内存中保存数据；
使用变量注意：
java中每个变量必须先声明，后使用
变量的作用域：一对{ }之间有效
初始化值
使用变量名来访问这块区域的数据
声明变量：
语法：<数据类型> <变量名称>
例如：int var;
变量的赋值：
语法：<变量名称> = <值>
例如：var = 10;
声明和赋值变量：
语法： <数据类型> <变量名> = <初始化值>
例如：int var = 10;
常量：
数据类型：
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的整型常量默认为 int 型，声明long型常量须后加‘l’或‘l’
java程序中变量常声明为int型，除非不足以表示大数，才使用long
bit: 计算机中的最小存储单位。byte:计算机中基本存储单元。
java 的浮点型常量默认为double型，声明float型常量，须后加‘f’或‘f’。
char 型数据用来表示通常意义上“字符”(2字节)；
注意：为了将字符存储到计算机中，需要引入一个字符编码集，将字符先通过字符编码集解析成对应的二进制，然后进行存储；
字符型常量的三种表现形式：
1）字符常量是用单引号(‘ ’)括起来的单个字符，涵盖世界上所有书面语的字符。例如：char c1 = 'a'; char c2 = '中'; char c3 = '9';
2）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；
3）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。
char类型是可以进行运算的。因为它都对应有unicode码。
布尔类型：boolean：
boolean 类型适于逻辑运算，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；
boolean类型数据只允许取值true和false，无null。
不可以0或非 0 的整数替代false和true，这点和c语言不同。
类型转换：
1）自动类型转换：
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：
（1）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，然后再进行计算。
（2）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。
（3）当把任何基本类型的值和字符串(string)进行连接运算时(+)，基本类型的值将自动转化为字符串类型。
2）强制类型转换：
自动类型转换的逆过程，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。
如： string a = “43”;
int i = integer.parseint(a);
boolean类型不可以转换为其它的数据类型。
3）隐式类型转换：
在三元运算符中。
运算符：
运算符是一种特殊的符号，用以表示数据的运算、赋值和比较等。包含有：
1）算术运算符
算术运算符的注意问题：
如果对负数取模，可以把模数负号忽略不记，如：5%-2=1。 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。 例如：int x=3510;x=x/1000*1000; x的结果是？
“+”除字符串相加功能外，还能把非字符串转换成字符串.例如：system.out.println("5+5="+5+5); //打印结果是？
2）赋值运算符
1）符号：=
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。
2）扩展赋值运算符(复合运算符)： +=, -=, *=, /=, %=
注意：运算的结果不会改变原变量的数据类型（在复合运算符中，隐藏了强制转换，会自动转换成前面的操作数的类型）；
3）比较运算符（关系运算符）
1）关系运算符用来进行比较运算，操作数与关系运算符组成关系运算表达式；
2）关系运算符的结果时布尔值；
3）> < >= <= ：操作数数值类型，包含整型，浮点型，字符型；
4）== != ：基本类型和引用类型都可以；
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“=” 。
4）逻辑运算符
1）逻辑运算符与布尔操作数一起使用，组成逻辑表达式，所以，操作数要求是boolean值，运算结果也是boolean值；逻辑运算符用于连接布尔型表达式,例：a>90&&b<100&&c>80;
注意：在java中不可以写成3<x<6，应该写成x>3 & x<6 。
& ：逻辑与，作为逻辑运算符时，两个操作数都是真时，为真，任意一个为假，则为假
| ：逻辑或，有一个为真，就为真；
^ ：逻辑异或，相同为假，不同为真；
！ ：逻辑反/逻辑非，非真即假；
&& ：短路与；
|| ：短路或；
2） & | 与 && || 的区别：
（1）运算规则相同；
（2） && || 只判断第一个操作数；
& 无论任务情况，它的两边的表达式都会参与计算；
&& 当它的左边为false时，则将不会计算其右边的表达式；即左false则false;
| 与 || 类似；
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。
理解：异或，追求的是“异”!
逻辑运算符的优先级：! > & > ^ > |
5）位运算符
位运算符先将十进制数转成对应的二进制的补码形式进行运算，并且最高位参与运算；
6）三元运算符
1）语法格式:
操作数为3个，语法格式：x ? y : z
2）执行过程：
其中x为boolean类型表达式，先计算x的值，若为true,则整个三目运算的结果为表达式y的值，否则整个运算结果为表达式z的值。
3）作用：经常用来代替简单的if else判断：
4）三元运算符与if-else的联系与区别：
1）三元运算符可简化if-else语句
2）三元运算符要求必须返回一个结果。
3）if后的代码块可有多个语句
运算符的优先级：
小括号>自增、自减>算术运算 > 位运算> 关系运算 > 逻辑运算 > 条件运算 > 赋值运算
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。如右表，上一行运算符总优先于下一行。
只有单目运算符、三元运算符、赋值运算符是从右向左运算的。
编码集介绍：
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）。
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，比如空格“space”是32（二进制00100000），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。
相同的编码表示的字符不一样：比如，130在法语编码中代表了é，在希伯来语编码中却代表了字母gimel (ג)
unicode 编码：
unicode码：可以包含世界上所有的字符，但固定的长度，有些浪费存储空间，unicode 编码表中的字符占两个字节；
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无二的编码，使用 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。
utf-8：
utf-8 ：对unicode的优化，可以包含世界上所有字符，字母占1个字节，汉字占3个字节；
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。
utf-8的编码规则：
1）对于单字节的utf-8编码，该字节的最高位为0，其余7位用来对字符进行编码（等同于ascii码）。
2）对于多字节的utf-8编码，如果编码包含 n 个字节，那么第一个字节的前 n 位为1，第一个字节的第 n+1 位为0，该字节的剩余各位用来对字符进行编码。在第一个字节之后的所有的字节，都是最高两位为"10"，其余6位用来对字符进行编码。
程序流程控制：
顺序结构：程序从上到下逐行地执行，中间没有任何判断和跳转。
分支结构：根据条件，选择性地执行某段代码。有if…else和switch-case两种分支语句。
循环结构：根据循环条件，重复性的执行某段代码。有while、do…while、for三种循环语句。
注：jdk1.5提供了foreach循环，方便的遍历集合、数组元素。
循环的好处：
1、提高代码的重用性，代码更加简洁
2、提高代码的维护性，使代码扩展性更强！
循环语句 ： 在某些条件满足的情况下，反复执行特定代码的功能；
循环四要素：
1）循环变量初始化（循环变量赋初值）；
2）循环条件：满足该条件，将进入循环体执行操作（循环终止条件）；
3）循环操作：反复执行的代码（循环语句）；
4）循环变量更新（让循环趋向终止的条件，步进、迭代）；
循环语句分类：
1）for 循环
2）while 循环
3）do/while 循环
跳转结构：
break 语句：
在任何循环语句的主体部分，均可用break控制循环的流程，break用于强行退出循环，不执行循环中剩余的语句。（break 只能与switch , 循环中使用，不能单独使用）
特点：
1）不管是单层还是多层，break是终止本层循环；
2）break后，不能加执行代码，因为程序不会往下执行；
continue 语句：
用于在循环语句体中，用于终止某次循环过程，即跳过循环体中尚未执行的语句，接着进行下一次是否执行循环的判定；
特点：
1）不管是单层或多层，continue是终止本次循环；
2）continue后，不能加执行代码，因为程序不会往下执行；
return 语句：
return：并非专门用于结束循环的，它的功能是结束一个方法。当一个方法执行到一个return语句时，这个方法将被结束。
与break和continue不同的是，return直接结束整个方法，不管这个return处于多少层循环之内；
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