Java变量与数据类型
一、变量
1、变量的引出
例1：编写一个程序，计算半径为5的圆面积。
问题：
- 圆面积求法，Area = Π * r2 （Π取3.14）
- 程序写法
//文件名： CicleArea.java （下同）
public class CicleArea{
public static void main(String[] args){
System.out.println(3.14 * 5 * 5);
}
}
执行结果：
注释
观察代码发现运行没问题，但是代码不具有可读性，作为一名合格的程序员写代码必不可少的就是注释。
注释：就是对代码的解释和说明。其目的是让人们能够更加轻松地了解代码。为代码添加注释，是十分必须要的，它不影响程序的编译和运行。也就是说注释是不会参与运行的。
程序员圈有一个笑话
最讨厌在写代码的时候写注释, 最讨厌别人的代码里面不写注释代码注释是架起程序设计者与程序阅读者之间的通信桥梁，最大限度的提高团队开发合作效率。也是程序代码可维护性的重要环节之一。
原则： 1、注释形式统一 在整个应用程序中，使用具有一致的标点和结构的样式来构造注释。如果在其它项目中发现它们的注释规范与这份文档不同，按照这份规范写代码，不要试图在既成的规范系统中引入新的规范。 2、注释内容准确简洁 内容要简单、明了、含义准确，防止注释的多义性，错误的注释不但无益反而有害。
注释条件：
1、基本注释（必须加） (a) 类（接口）的注释 (b) 构造函数的注释 (c) 方法的注释 (d) 全局变量的注释 (e) 字段/属性的注释 备注：简单的代码做简单注释，注释内容不大于10个字即可，另外，持久化对象或VO对象的getter、setter方法不需加注释。具体的注释格式请参考下面举例。
2、特殊必加注释（必须加） (a) 典型算法必须有注释。 (b) 在代码不明晰处必须有注释。 (c) 在代码修改处加上修改标识的注释。 (d) 在循环和逻辑分支组成的代码中加注释。 (e) 为他人提供的接口必须加详细注释。 备注：此类注释格式暂无举例。具体的注释格式自行定义，要求注释内容准确简洁。
注释格式： 1、单行(single-line)注释：//……2、块(block)注释：/*……*/3、文档注释：/**……*/4、javadoc 注释标签语法 @author 对类的说明标明开发该类模块的作者 @version 对类的说明标明该类模块的版本 @see 对类、属性、方法的说明参考转向，也就是相关主题 @param 对方法的说明对方法中某参数的说明 @return 对方法的说明对方法返回值的说明 @exception 对方法的说明对方法可能抛出的异常进行说明
注：以上对注释的解释来自 https:// zhidao.baidu.com/questi on/226829285.html
问题：
- 如果此时又需要求半径为10的圆面积呢？
答：我们需要将 5 改为10，对吧，还挺简单的，只需要改两下，是吧？？ - 那么如果是一个底面半径为10，高为5的圆柱体的体积呢？（V = Π * r2 * h），代码如下：
// CylindricalVolume.java
//圆柱体体积类
public class CylindricalVolume{
public static void main(String[] args){
//打印圆柱体体积
System.out.println(3.14 * 10 * 10 * 5);
}
}
- 现在需要打印圆柱体体积、圆柱体的底面积？？怎么做？要如下写吗？
// Cylindrical.java
//圆柱体类
public class Cylindrical{
public static void main(String[] args){
//打印圆柱体底面积
System.out.println(3.14 * 10 * 10);
//打印圆柱体体积
System.out.println(3.14 * 10 * 10 * 5);
}
}
显然这样是不行的，这时我们需要一个用一个东西来存储圆的面积。这就是变量。
2、变量的定义
结论：变量是内存中装载数据的小盒子，你只能用它来存数据和取数据。
变量定义的格式包括三个要素：数据类型 、 变量名 、 数据值 。 格式：
数据类型 变量名 = 数据值;
3、变量名与标识符
变量名：变量的名字。
标识符：是指在程序中，我们自己定义内容。比如类的名字、方法的名字和变量的名字等等，都是标识符。
java中变量的命名需要满足标识符的规则与规范。
- 标识符的规则
- 变量名首字母必须为字母(a-z A-Z)，下划线(_)，或者美元符号($)开始；
- 变量名只能是字母(a-z A-Z)，数字(0-9)，下划线(_)的组合，并且之间不能包含空格，数字不能放在变量名首位；
- 变量名不能使用编程语言的关键字或保留字；
- 标识符是严格区分大小写的。
标识符的规范
- 类名规范：首字母大写，后面每个单词首字母大写（大驼峰式）。如：HelloWorld
- 方法名规范：首字母小写，后面每个单词首字母大写（小驼峰式）。如：stuNum
- 变量名规范：首字母小写，后面每个单词首字母大写（小驼峰式）。
- 常量名规范：全部大写，单词之间用下划线（_）。如：MAX_SIZE
- 所有命名最后可以见名知意。如：用age 表示年龄
4、数据类型
数据类型分类
Java的数据类型分为两大类：
- 基本数据类型：包括
整数、浮点数、字符、布尔。 - 引用数据类型：包括
类、数组、接口、Lambda。
基本数据类型
四类八种基本数据类型：
注意事项:
1.字符串类型是引用数据类型,不是基本数据类型 2.Java中的默认类型：整数类型是int、浮点类型是double。 3.小数是一个无限趋近的数,并非精确值 4.数据范围不一定是字节越大范围越大
5、变量的分类
局部变量、成员变量、静态变量的区别：
6、使用变量
练习
定义所有基本数据类型的变量，代码如下：
public class Variable {
public static void main(String[] args){
// 定义字节型变量
byte b = 127;
System.out.println(b);
// 定义短整型变量
short s = 100;
System.out.println(s);
// 定义整型变量
int i = 123456;
System.out.println(i);
// 定义长整型变量
long l = 1234567890L;
System.out.println(l);
// 定义单精度浮点型变量
float f = 5.5F;
System.out.println(f);
// 定义双精度浮点型变量
double d = 10.5;
System.out.println(d);
// 定义布尔型变量
boolean bool = true;
System.out.println(bool);
// 定义字符型变量
char c = 'A';
System.out.println(c);
}
}
回到问题3（现在需要打印圆柱体体积、圆柱体的底面积？？怎么做？），此时可以将代码编写如下：
// Cylindrical.java
//圆柱体类
public class Cylindrical{
public static void main(String[] args){
//圆柱体底面圆的半径
double radius = 10.0;
//圆柱体的高
double height = 5.0;
//圆柱体的底面积
double area = 3.14 * radius * radius;
//圆柱体的体积
double volume = area * height;
//打印圆柱体底面积
System.out.println(area);
//打印圆柱体体积
System.out.println(volume);
}
}
观察发现，比以前还多了几条语句，可能想说，这不是变复杂了吗？？真的是这样吗？不是的，此时程序的扩展性极强，如果条件（半径、高）再发生改变，只需相应修改radius（半径）、height（高）的值即可。而不需要替换所有的数据，如果在替换所有数值时，漏改、写错都会得不到我们想要的结果。并且以后代码远远不会就这么几行解决，10处以内的修改还好，那么50处，100处呢？
此时还有一个问题：
- 如果此时要将圆周率设为
3.1415926，怎么写？同样如果Π要多次引用，每次都写这么长的值？
答：可以用变量pi表示吗？感觉是可以，实际测试后发现也可以。但是变量有什么点？变量是在程序运行过程中,其值可以发生改变的量，那么如果pi的值被改变，那么结果还有效吗？这时我们需要一个变量来存储pi，又不希望它可以被改变，那就用常量。
二、常量
常量：是指在Java程序中固定不变的数据。
1、分类
字面值常量:
自定义常量: 被final修饰的变量为常量
再次修改后的代码：
// Cylindrical.java
//圆柱体类
public class Cylindrical{
public static void main(String[] args){
//圆周率PI
final double PI = 3.1415926;
//圆柱体底面圆的半径
double radius = 10.0;
//圆柱体的高
double height = 5.0;
//圆柱体的底面积
double area = 3.14 * radius * radius;
//圆柱体的体积
double volume = area * height;
//打印圆柱体底面积
System.out.println(area);
//打印圆柱体体积
System.out.println(volume);
}
}
2、练习
需求：输出各种类型的常量。
public class ConstantDemo {
public static void main(String[] args){
// 输出整数常量
System.out.println(1);
// 输出小数常量
System.out.println(0.1);
// 输出字符常量
System.out.println('A');
// 输出布尔常量
System.out.println(false);
// 输出字符串常量
System.out.println("Hello Java!!!");
}
}
三、数据类型转换
1、定义
boolean类型不参与类型转换
2、自动转换
一个byte 类型变量赋给一个int类型变量， 结果会是什么数据类型？
byte b1=121;
//自动类型提升
int i1=b1;
运算结果，变量的类型将是int 类型，这就是出现了数据类型的自动类型转换现象。
自动转换：将取值范围小的类型自动提升为取值范围大的类型 。
- 从小到大
- byte,short,char --> int long float double
- byte,short,char之间是平级的，不相互转换，直接转成int类型参与运算。
public static void main(String[] args) {
int i = 1;
byte b = 2;
// byte x = b + i; // 报错
//int类型和byte类型运算，结果是int类型
int j = b + i;
System.out.println(j);
}
3、强制转换
将i （120） 赋值到short 类型变量会发生什么？产生编译失败，肯定无法赋值。
public static void main(String[] args) {
int i = 120;
short s = i; // 报错
System.out.println(s);
}
这是为什么？120在short的取值范围内，为什么报错？因为数据类型，i是一个整型变量（注意，变量是在程序运行过程中可以改变的，此时i = 120,后面有没有可能是1000或者10000,这时i的值远大于short的取值范围）内存4个字节，而short是短整型内存2个字节，可以理解为int 是4升的水壶，short 是2升的水壶，不能把大水壶中的水直接放进小水壶去。想要赋值成功，只有通过强制类型转换，将int 类型强制转换成short 类型才能赋值。
转换格式：
数据类型 变量名 = （数据类型）被转数据值；
public static void main(String[] args) {
int i = 120;
short s = (short)i;
System.out.println(s);
}
注意：强制转换可能会损失精度。如下：
public static void main(String[] args) {
double d=5.99;
int i=(int)d;
System.out.println(i);
}
观察结果发现，有精度的损失。但是它有一个取整的效果。
四、赋值问题
byte、short、char赋值注意事项：
只要在其范围内的常量就能成功赋值。赋值需要满足两个条件：
- 在其（byte、short、char）取值范围内
- 常量
继续研究将i （120） 赋值到short 类型变量会发生什么？产生编译失败，肯定无法赋值。
public static void main(String[] args) {
int i = 120;
short s = i; // 报错
System.out.println(s);
}
条件一：满足short的取值范围吗？满足
条件二：满足常量吗？不满足，赋值失败，报错。
将代码修改如下：
public static void main(String[] args) {
//int i = 120;
short s = 120;
System.out.println(s);
}
没有任何的问题，字面值常量可以，那么自定义常量可以吗？我们试一下。
编译运行，如图所示：
完全可以，这表示byte、short、char赋值：只要在其范围内的 常量 就能成功赋值。
