Java基础知识
一、基础知识
1.java命名规则
- 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。
2.常量与变量
- 常量：一个数字就表示常量、常量内容是不会改变的。常量可以描述为内容不可变的规定内容标识，在java中也可意思static final修饰的静态内容指向不可变的常量空间。
- 变量：将内存中的某个内存块保留下来以供程序使用，里面的内容是可变的。一片内存区域，其内容指向可以改变即可定义为变量。
①变量的分类(按照类型划分)
对于每一种数据都定义了明确的具体数据类型，在内存中分配了不同大小的内存空间。
②两者都有生命周期，但局部变量除形参外，需显式初始化。
二、基本数据类型
Java基本类型共有八种，基本类型可以分为三类，字符类型char，布尔类型boolean以及数值类型byte、short、int、long、float、double。数值类型又可以分为整数类型byte、short、int、long和浮点数类型float、double。JAVA中的数值类型不存在无符号的，它们的取值范围是固定的，不会随着机器硬件环境或者操作系统的改变而改变。实际上，JAVA中还存在另外一种基本类型void，它也有对应的包装类 java.lang.Void，不过我们无法直接对它们进行操作。8 中类型表示范围如下：
- byte：8位，最大存储数据量是255，存放的数据范围是-128~127之间。
- short：16位，最大数据存储量是65536，数据范围是-32768~32767之间。
- int：32位，最大数据存储容量是2的32次方减1，数据范围是负的2的31次方到正的2的31次方减1。
▶int类型只保留整数位不保留小数位，总共32位，第1位为符号位，则数据位有31位，2的31次方等于214748365E9，则int的范围在负的2的31次方到正的2的31次方减1之间(为什么要减一？因为有0存在)。
- long：64位，最大数据存储容量是2的64次方减1，数据范围为负的2的63次方到正的2的63次方减1。
- float：32位，数据范围在3.4e-45~1.4e38，直接赋值时必须在数字后加上f或F。
▶float在内存中的存储遵循IEEE 754标准。在C/C++中，float类型占4个字节即32位 ，这32位分成了3部分：
- 符号位：转化成二进制后，第31位。 0代表正数，1代表负数
- 阶码：30-23位，转化成规格化的二进制之后与127之和
- 尾数：22-0位
▶float的有效位为7位，小数位在计算机中可以显示7位，但只有前6位是准确的，整数加小数最多显示8位，其中从整数部分开始算起，这样一来，当整数位较长时会影响小数位的精度。float和double在内存中的格式为：
上面的存储结构，由于字节太多，所以后面使用的十六进制表示，7代表3位，f代表4位
▶从存储结构和算法上来讲，double和float是一样的，不一样的地方仅仅是float是32位的，double是64位的，所以double能存储更高的精度以及更大的数值。
- float的正数范围：3.40282346638528859811704183484516925440e+38~1.401298464324817070923729583289916131280e-45
- double的正数范围：1.797693134862315708145274237317043567981e+308~4.940656458412465441765687928682213723651e-324
可以看出来double的表示的范围比float大，而且由于尾数增加，实际上，精确度也比float高，但这样的优势带来的就是更低的计算效率，虽然个人觉得不论是float还是double计算效率都被整形完爆，所以能够用整型操作，就尽量不要用浮点型。
另外一个主要注意的则是，我们可以看到这里该数的表示范围并不像整形那样，直接可以表示0，而是是一个很大到一个很接近0的数值，所以很多情况下浮点数判断是否为0，不是直接跟0比较是不是相等，而是约定一个很小的数，如果小于这个数，就等于0
- double：64位，数据范围在4.9e-324~1.8e308，赋值时可以加d或D也可以不加。
double的有效位为16位，小数位在计算机中可以显示16位，但只有前15位是准确的，整数加小数最多显示17位，其中从整数部分开始算起，这样一来，当整数位较长时会影响小数位的精度
- boolean：只有true和false两个取值。
- char：16位，存储Unicode码，用单引号赋值。
1.数据类型之间的转换
数据类型的转换方式可分为“自动类型转换”及“强制类型转换”两种。
- 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：
- 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。
- 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。
- 当把任何基本类型的值和字符串值进行连接运算时(+)，基本类型的值将自动转化为字符串类型。
- 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。
三、运算符与表达式
计算机的最基本用途之一就是执行数学运算，作为一门计算机语言，Java也提供了一套丰富的运算符来操纵变量。我们可以把运算符分成以下几组：算术运算符、关系运算符、位运算符、逻辑运算符、赋值运算符、其他运算符
1.算术运算符
算术运算符用在数学表达式中，它们的作用和在数学中的作用一样。下表列出了所有的算术运算符：
2.关系运算符
3.位运算符
Java定义了位运算符，应用于整数类型(int)，长整型(long)，短整型(short)，字符型(char)，和字节型(byte)等类型。 位运算符作用在所有的位上，并且按位运算。
4.逻辑运算符
5.赋值运算符
- 注意事项：
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。
