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1 数据类型
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 。
1.1 整型
整型用于表示没有小数部分的数值， 它允许是负数。Java 提供了 4 种整型，具体内容如下
注意
int类型声明为L时会报错，需要向下转型。long类型声明时可以加或不加L或l
int a = 10L;//报错
int b = (int)10L;//正确
long c = 10L;//正确
long d = 10;//正确,相当于向上转型
1.2 浮点类型
浮点类型用于表示有小数部分的数值。在 Java 中有两种浮点类型
double 表示这种类型的数值精度是 float 类型的两倍（有人称之为双精度数值)。绝大部分应用程序都采用 double 类型。在很多情况下，float 类型的精度很难满足需求。实际上，只有很少的情况适合使用 float 类型，例如，需要单精度数据的库， 或者需要存储大量数据。 float 类型的数值有一个后缀 F 或 f (例如，3.14F。) 没有后缀 F 的浮点数值（如 3.14 ) 默 认为 double 类型。当然，也可以在浮点数值后面添加后缀 D 或 d (例如，3.14D) 。
注意
声明float时必须要加F或f，但是如果是整数则不用
float a = 10;//正确
float b = 10.5F;//正确
float c = 10.5;//报错
double类型可加可不加D或d，因为声明为小数时，小数默认是double类型
double a = 10;//正确
double b = 10.5;//正确
double c = 10.5D;//正确,D可加可不加
1.3 char类型
char 类型原本用于表示单个字符。不过，现在情况已经有所变化。 如今，有些 Unicode 字符可以用一个 chai•值描述，另外一些 Unicode 字符则需要两个 char 值。有关的详细信息请 阅读下一节。 char 类型的字面量值要用单引号括起来。例如：W 是编码值为 65 所对应的字符常量。 它与 "A" 不同，"A" 是包含一个字符 A 的字符串, char 类型的值可以表示为十六进制值，其 范围从 \u0000 到 \Uffff。例如：W2122 表示注册符号 ( ), \u03C0 表示希腊字母 it。 除了转义序列 \u 之外， 还有一些用于表示特殊字符的转义序列， 请参看表 3-3。所有这 些转义序列都可以出现在加引号的字符字面量或字符串中。例如，’ \02丨22' 或 "1 110\11”。转 义序列 \u还可以出现在加引号的字符常量或字符串之外（而其他所有转义序列不可以）。例 如： public static void main(String\u005B\ u00SD args) 就完全符合语法规则， \u005B 和 \u005D 是 [ 和 ] 的编码
1.4 boolean类型
boolean (布尔）类型有两个值：false 和 true, 用来判定逻辑条件 整型值和布尔值之间 不能进行相互转换。
2 运算符
2.1 算术运算符
Java中，整数使用以上运算符，无论怎么计算，也不会得到小数。
++ 运算，变量自己增长1。反之， -- 运算，变量自己减少1，用法与 ++ 一致。
独立运算：
- 变量在独立运算时， 前++ 和 后++ 没有区别 。
- 变量 前++ ：例如 ++i 。
- 变量 后++ ：例如 i++ 。
混合运算：
和其他变量放在一起， 前++ 和 后++ 就产生了不同。
变量 前++ ：变量a自己加1，将加1后的结果赋值给b，也就是说a先计算。a和b的结果都是2。
在 Java 中，使用算术运算符 + 、-、 * 、/ 表示加、减、 乘、除运算。 当参与 / 运算的两个 操作数都是整数时， 表示整数除法；否则， 表示浮点除法。 整数的求余操作（有时称为取模) 用 ％ 表示。例如，15/2 等于 ，7 15%2 等于 1 , 15.0/2 等于 7.50 需要注意， 整数被 0 除将会产生一个异常， 而浮点数被 0 除将会得到无穷大或 NaN 结果。
2.2 赋值运算符
2.3 比较运算符
instanceof：比较一个对象是否为一个类的实例/或某个接口的实现类
参考
基础用法
boolean result = obj instanceof Class
其中 obj 为一个对象，Class 表示一个类或者一个接口，当 obj 为 Class 的对象，或者是其直接或间接子类，或者是其接口的实现类，结果result 都返回 true，否则返回false。
原理：
编译器会检查
obj是否能转换成右边的class类型，如果不能转换则直接报错，如果不能确定类型，则通过编译，具体看运行时定。
其他情况
obj 必须为引用类型，不能是基本类型
int i = 0; System.out.println(i instanceof Integer);//编译不通过 System.out.println(i instanceof Object);//编译不通过
obj 为 null
System.out.println(null instanceof Object);//false
obj 为 class 接口的实现类
我们可以用
instanceof运算符判断 某个对象是否是List接口的实现类，如果是返回 true，否则返回 falseArrayList arrayList = new ArrayList(); System.out.println(arrayList instanceof List);//true List list = new ArrayList(); System.out.println(list instanceof ArrayList);//true
obj 为 class 类的直接或间接子类
public class Person { } public class Man extends Person{ } Person p1 = new Person(); Person p2 = new Man(); Man m1 = new Man(); System.out.println(p1 instanceof Man);//false System.out.println(p2 instanceof Man);//true System.out.println(m1 instanceof Man);//true
原理
参考
伪代码描述
boolean result;
if (obj == null) {
result = false;
} else {
try {
T temp = (T) obj; // checkcast
result = true;
} catch (ClassCastException e) {
result = false;
}
}
所以
Person p1 = new Person();
System.out.println(p1 instanceof String);//编译报错
System.out.println(p1 instanceof List);//false
System.out.println(p1 instanceof List<?>);//false
System.out.println(p1 instanceof List<Person>);//编译报错
也就是说有表达式 obj instanceof T，instanceof 运算符的 obj 操作数的类型必须是引用类型或空类型; 否则，会发生编译时错误。
如果 obj 强制转换为 T 时发生编译错误，则关系表达式的 instanceof 同样会产生编译时错误。 在这种情况下，表达式实例的结果永远为false。
在运行时，如果 T 的值不为null，并且 obj 可以转换为 T 而不引发ClassCastException，则instanceof运算符的结果为true。 否则结果是错误的
简单来说就是：如果 obj 不为 null 并且 (T) obj 不抛 ClassCastException 异常则该表达式值为 true ，否则值为 false 。
总结
2.4 逻辑运算符
2.5 三元运算符
三元运算符格式：
数据类型 变量名 = 布尔类型表达式？结果1：结果2三元运算符计算方式：
- 布尔类型表达式结果是true，三元运算符整体结果为结果1，赋值给变量。
- 布尔类型表达式结果是false，三元运算符整体结果为结果2，赋值给变量。
2.6 位运算符
- &：按位与。当两位同时为1时才返回1。
- |：按位或。只要有一位为1即可返回1。
- ~：按位非。单目运算符，将操作数的每个位（包括符号位）全部取反。
- ^：按位异或。当两位相同时返回0，不同时返回1。
- <<：左移运算符。
- >>：右移运算符。
- >>>：无符号右移运算符。
| 符号 | |
|---|---|
| &：按位与 | 当两位同时为1时才返回1，否则返回0 |
| |：按位或 | 只要有一位为1即可返回1 |
| ~：按位非 | 单目运算符，将操作数的每个位（包括符号位）全部取反 |
| ^：按位异或 | 当两位相同时返回0，不同时返回1 |
| <<：左移运算符 | 左移运算符 |
| >>：右移运算符 | 右移运算符，例如 >> 2则代表除于2 |
| >>>：无符号右移运算符 | 无符号右移运算符 |
2.7 数学函数与常量Math
在 Math类中，包含了各种各样的数学函数。在编写不同类别的程序时，可能需要的函数也不同。
/**
*Math.sqrt()//计算平方根
*Math.cbrt()//计算立方根
*Math.pow(a, b)//计算a的b次方
*Math.max( , );//计算最大值
*Math.min( , );//计算最小值
*/
System.out.println(Math.sqrt(16)); //4.0
System.out.println(Math.cbrt(8)); //2.0
System.out.println(Math.pow(3,2)); //9.0
System.out.println(Math.max(2.3,4.5));//4.5
System.out.println(Math.min(2.3,4.5));//2.3
/**
* abs求绝对值
*/
System.out.println(Math.abs(-10.4)); //10.4
System.out.println(Math.abs(10.1)); //10.1
/**
* ceil天花板的意思，就是返回大的值
*/
System.out.println(Math.ceil(-10.1)); //-10.0
System.out.println(Math.ceil(10.7)); //11.0
System.out.println(Math.ceil(-0.7)); //-0.0
System.out.println(Math.ceil(0.0)); //0.0
System.out.println(Math.ceil(-0.0)); //-0.0
System.out.println(Math.ceil(-1.7)); //-1.0
/**
* floor地板的意思，就是返回小的值
*/
System.out.println(Math.floor(-10.1)); //-11.0
System.out.println(Math.floor(10.7)); //10.0
System.out.println(Math.floor(-0.7)); //-1.0
System.out.println(Math.floor(0.0)); //0.0
System.out.println(Math.floor(-0.0)); //-0.0
/**
* random 取得一个大于或者等于0.0小于不等于1.0的随机数
*/
System.out.println(Math.random()); //小于1大于0的double类型的数
System.out.println(Math.random()*2);//大于0小于1的double类型的数
System.out.println(Math.random()*2+1);//大于1小于2的double类型的数
/**
* rint 四舍五入，返回double值
* 注意.5的时候会取偶数 异常的尴尬=。=
*/
System.out.println(Math.rint(10.1)); //10.0
System.out.println(Math.rint(10.7)); //11.0
System.out.println(Math.rint(11.5)); //12.0
System.out.println(Math.rint(10.5)); //10.0
System.out.println(Math.rint(10.51)); //11.0
System.out.println(Math.rint(-10.5)); //-10.0
System.out.println(Math.rint(-11.5)); //-12.0
System.out.println(Math.rint(-10.51)); //-11.0
System.out.println(Math.rint(-10.6)); //-11.0
System.out.println(Math.rint(-10.2)); //-10.0
/**
* round 四舍五入，float时返回int值，double时返回long值
*/
System.out.println(Math.round(10.1)); //10
System.out.println(Math.round(10.7)); //11
System.out.println(Math.round(10.5)); //11
System.out.println(Math.round(10.51)); //11
System.out.println(Math.round(-10.5)); //-10
System.out.println(Math.round(-10.51)); //-11
System.out.println(Math.round(-10.6)); //-11
System.out.println(Math.round(-10.2)); //-10
3 数据类型转换
Java程序中要求参与的计算的数据，必须要保证数据类型的一致性，如果数据类型不一致将发生类型的转换。
- 自动（隐式）类型转换：从小类型到大类型，不需要强制转换符
- 强制类型转换：从大类型到小类型，需要强制转换符实现强制转换，强制转换符：（需要转换成的类型）变量
3.1 自动（隐式）转换
从小类型到大类型，不需要强制转换符
转换原理图解
byte 类型内存占有1个字节，在和 int 类型运算时会提升为 int 类型 ，自动补充3个字节，因此计算后的结果还是 int 类 型。
转换规则
范围小的类型向范围大的类型提升， byte、short、char 运算时直接提升为 int 。
3.2 强制（显示）转换
转换原理图解
强烈注意
关于+=运算
public static void main(String[] args){
short s = 1;
s+=1;
System.out.println(s);
}
分析： s += 1 逻辑上看作是 s = s + 1 计算结果被提升为int类型，再向short类型赋值时发生错误，因为不能将取值范围大的类型赋值到取值范围小的类型。但是， s=s+1进行两次运算 ， += 是一个运算符，只运算一次，并带有强制转换的特点， 也就是说 s += 1 就是 s = (short)(s + 1) ，因此程序没有问题编译通过，运行结果是2.
关于常量变量的计算
public classMain {
public static void main(String[] args) {
byte a =4;
byte b =6;
byte c = a + b;
}
}
为什么byte a = 4；就不会报错？
因为byte是一个字节，八个二进制位，此时其范围为-128 ~ +127，所以4在其范围内，所以可以被赋值。一旦这个数值超过了127，那么编译就会报错了。
为什么byte c = a + b;就报错呢？
这是java的机制导致的，java在对byte这种类型进行“运算”时，会将其转换为int类型，两个int类型相加，赋值给byte类型肯定会报错的。
为什么byte = 3 + 4；又不会报错呢？
跟byte a = 4一样，3+4是常量的计算，会优先执行，执行结果再赋值给byte，此时判断数值是否满足该类型范围，满足就直接赋值了。
总结
- 两个变量相加，先对类型进行提升，然后运算，再将运算结果赋值。b1和b2是两个变量，变量存储的值是变化的，在编译的时候无法判断里面具体的值，相加有可能会超出byte的取值范围。
- 两个常量相加，先计算常量数值，然后判断是否满足类型范围，再赋值。Java编译器有常量优化机制，在编译的时候就将常量的运算值计算出来了，而且常量运算的结果值在小数据类型的取值范围内，所以通过，如果不在小数据类型的取值范围内，编译就无法通过。
3.3 ASCII编码表
public static void main(String[] args) {
//字符类型变量
char c = 'a';
int i = 1;
//字符类型和int类型计算
System.out.println(c+i);//输出结果是98
}
4 方法
JShell工具
什么时候会用到 JShell 工具呢，当我们编写的代码非常少的时候，而又不愿意编写类，main方法，也不愿意去编译和运 行，这个时候可以使用JShell工具。 启动JShell工具，在DOS命令行直接输入JShell命令。
接下来可以编写Java代码，无需写类和方法，直接写方法中的代码即可，同时无需编译和运行，直接回车即可
5 流程控制语句
5.1 判断语句
5.2 循环语句
5.2.1 for循环
for(初始化表达式①; 布尔表达式②; 步进表达式④){
循环体③
}
执行流程
执行顺序①②③④>②③④>②③④…②不满足为止。
- ①负责完成循环变量初始化
- ②负责判断是否满足循环条件，不满足则跳出循环
- ③具体执行的语句
- ④循环后，循环条件所涉及变量的变化情况
5.2.2 while循环
初始化表达式①
while(布尔表达式②){
循环体③
步进表达式④
}
执行流程 执行顺序：①②③④>②③④>②③④…②不满足为止。
- ①负责完成循环变量初始化。
- ②负责判断是否满足循环条件，不满足则跳出循环。
- ③具体执行的语句。
- ④循环后，循环变量的变化情况。
5.2.3 其它循环
for(Object x : ArrayList){
循环体
}
5.3 选择语句
switch语句
switch(表达式) {
case 常量值1:
语句体1;
break;
case 常量值2:
语句体2;
break;
...
default:
语句体n+1;
break;
}
执行流程
- 首先计算出表达式的值
- 其次，和case依次比较，一旦有对应的值，就会执行相应的语句，在执行的过程中，遇到break就会结 束。
- 最后，如果所有的case都和表达式的值不匹配，就会执行default语句体部分，然后程序结束掉。
在switch语句中，如果case的后面不写break，将出现穿透现象，也就是不会在判断下一个case的值，直接向后运 行，直到遇到break，或者整体switch结束。
public static void main(String[] args) {
int i = 5;
switch (i){
case 0:
System.out.println("执行case0");
break;
case 5:
System.out.println("执行case5");
case 10:
System.out.println("执行case10");
default:
System.out.println("执行default");
}
}
上述程序中，执行case5后，由于没有break语句，程序会一直向后走，不会在判断case，也不会理会break，直接 运行完整体switch。
5.4 跳出语句
break：终止switch或者循环
- 在选择结构switch语句中
- 在循环语句中
- 离开使用场景的存在是没有意义的