我们先剖析一个完整的Java程序,它的基本结构是什么:
/**
* 可以用来自动创建文档的注释
*/
public class Hello {
public static void main(String[] args) {
// 向屏幕输出文本:
System.out.println("Hello, world!");
/* 多行注释开始
注释内容
注释结束 */
}
} // class定义结束
因为Java是面向对象的语言,一个程序的基本单位就是class
,class
是关键字,这里定义的class
名字就是Hello
:
public class Hello { // 类名是Hello
// ...
} // class定义结束
类名要求:
- 类名必须以英文字母开头,后接字母,数字和下划线的组合
- 习惯以大写字母开头
要注意遵守命名习惯,好的类命名:
- Hello
- NoteBook
- VRPlayer
不好的类命名:
- hello
- Good123
- Note_Book
- _World
注意到public
是访问修饰符,表示该class
是公开的。
不写public
,也能正确编译,但是这个类将无法从命令行执行。
在class
内部,可以定义若干方法(method):
public class Hello {
public static void main(String[] args) { // 方法名是main
// 方法代码...
} // 方法定义结束
}
方法定义了一组执行语句,方法内部的代码将会被依次顺序执行。
这里的方法名是main
,返回值是void
,表示没有任何返回值。
我们注意到public
除了可以修饰class
外,也可以修饰方法。而关键字static
是另一个修饰符,它表示静态方法,后面我们会讲解方法的类型,目前,我们只需要知道,Java入口程序规定的方法必须是静态方法,方法名必须为main
,括号内的参数必须是String数组。
方法名也有命名规则,命名和class
一样,但是首字母小写:
好的方法命名:
- main
- goodMorning
- playVR
不好的方法命名:
- Main
- good123
- good_morning
- _playVR
在方法内部,语句才是真正的执行代码。Java的每一行语句必须以分号结束:
public class Hello {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello, world!"); // 语句
}
}
在Java程序中,注释是一种给人阅读的文本,不是程序的一部分,所以编译器会自动忽略注释。
Java有3种注释,第一种是单行注释,以双斜线开头,直到这一行的结尾结束:
// 这是注释...
而多行注释以/*
星号开头,以*/
结束,可以有多行:
/*
这是注释
blablabla...
这也是注释
*/
还有一种特殊的多行注释,以/**
开头,以*/
结束,如果有多行,每行通常以星号开头:
/**
* 可以用来自动创建文档的注释
*
* @auther liaoxuefeng
*/
public class Hello {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello, world!");
}
}
变量
什么是变量?
变量就是初中数学的代数的概念,例如一个简单的方程,x,y都是变量:
�=�2+1y=x2+1
在Java中,变量分为两种:基本类型的变量和引用类型的变量。
我们先讨论基本类型的变量。
在Java中,变量必须先定义后使用,在定义变量的时候,可以给它一个初始值。例如:
int x = 1;
上述语句定义了一个整型int
类型的变量,名称为x
,初始值为1
。
不写初始值,就相当于给它指定了默认值。默认值总是0
。
来看一个完整的定义变量,然后打印变量值的例子:
变量的一个重要特点是可以重新赋值。例如,对变量x
,先赋值100
,再赋值200
,观察两次打印的结果:
注意到第一次定义变量x
的时候,需要指定变量类型int
,因此使用语句int x = 100;
。而第二次重新赋值的时候,变量x
已经存在了,不能再重复定义,因此不能指定变量类型int
,必须使用语句x = 200;
。
变量不但可以重新赋值,还可以赋值给其他变量。让我们来看一个例子:
我们一行一行地分析代码执行流程:
执行int n = 100;
,该语句定义了变量n
,同时赋值为100
,因此,JVM在内存中为变量n
分配一个“存储单元”,填入值100
:
n
│
▼
┌───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┐
│ │100│ │ │ │ │ │
└───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘
执行n = 200;
时,JVM把200
写入变量n
的存储单元,因此,原有的值被覆盖,现在n
的值为200
:
n
│
▼
┌───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┐
│ │200│ │ │ │ │ │
└───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘
执行int x = n;
时,定义了一个新的变量x
,同时对x
赋值,因此,JVM需要新分配一个存储单元给变量x
,并写入和变量n
一样的值,结果是变量x
的值也变为200
:
n x
│ │
▼ ▼
┌───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┐
│ │200│ │ │200│ │ │
└───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘
执行x = x + 100;
时,JVM首先计算等式右边的值x + 100
,结果为300
(因为此刻x
的值为200
),然后,将结果300
写入x
的存储单元,因此,变量x
最终的值变为300
:
n x
│ │
▼ ▼
┌───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┐
│ │200│ │ │300│ │ │
└───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘
可见,变量可以反复赋值。注意,等号=
是赋值语句,不是数学意义上的相等,否则无法解释x = x + 100
。
基本数据类型
基本数据类型是CPU可以直接进行运算的类型。Java定义了以下几种基本数据类型:
-
整数类型:byte,short,int,long
-
浮点数类型:float,double
-
字符类型:char
-
布尔类型:boolean
Java定义的这些基本数据类型有什么区别呢?要了解这些区别,我们就必须简单了解一下计算机内存的基本结构。
计算机内存的最小存储单元是字节(byte),一个字节就是一个8位二进制数,即8个bit。它的二进制表示范围从00000000
~11111111
,换算成十进制是0~255,换算成十六进制是00
~ff
。
内存单元从0开始编号,称为内存地址。每个内存单元可以看作一间房间,内存地址就是门牌号。
0 1 2 3 4 5 6 ...
┌───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┐
│ │ │ │ │ │ │ │...
└───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘
一个字节是1byte,1024字节是1K,1024K是1M,1024M是1G,1024G是1T。一个拥有4T内存的计算机的字节数量就是:
4T = 4 x 1024G
= 4 x 1024 x 1024M
= 4 x 1024 x 1024 x 1024K
= 4 x 1024 x 1024 x 1024 x 1024
= 4398046511104
不同的数据类型占用的字节数不一样。我们看一下Java基本数据类型占用的字节数:
┌───┐
byte │ │
└───┘
┌───┬───┐
short │ │ │
└───┴───┘
┌───┬───┬───┬───┐
int │ │ │ │ │
└───┴───┴───┴───┘
┌───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┐
long │ │ │ │ │ │ │ │ │
└───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘
┌───┬───┬───┬───┐
float │ │ │ │ │
└───┴───┴───┴───┘
┌───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┐
double │ │ │ │ │ │ │ │ │
└───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘
┌───┬───┐
char │ │ │
└───┴───┘
byte
恰好就是一个字节,而long
和double
需要8个字节。
整型
对于整型类型,Java只定义了带符号的整型,因此,最高位的bit表示符号位(0表示正数,1表示负数)。各种整型能表示的最大范围如下:
- byte:-128 ~ 127
- short: -32768 ~ 32767
- int: -2147483648 ~ 2147483647
- long: -9223372036854775808 ~ 9223372036854775807
我们来看定义整型的例子:
特别注意:同一个数的不同进制的表示是完全相同的,例如15
=0xf
=0b1111
。
浮点型
浮点类型的数就是小数,因为小数用科学计数法表示的时候,小数点是可以“浮动”的,如1234.5可以表示成12.345x102,也可以表示成1.2345x103,所以称为浮点数。
下面是定义浮点数的例子:
float f1 = 3.14f;
float f2 = 3.14e38f; // 科学计数法表示的3.14x10^38
float f3 = 1.0; // 错误:不带f结尾的是double类型,不能赋值给float
double d = 1.79e308;
double d2 = -1.79e308;
double d3 = 4.9e-324; // 科学计数法表示的4.9x10^-324
对于float
类型,需要加上f
后缀。
浮点数可表示的范围非常大,float
类型可最大表示3.4x1038,而double
类型可最大表示1.79x10308。
布尔类型
布尔类型boolean
只有true
和false
两个值,布尔类型总是关系运算的计算结果:
boolean b1 = true;
boolean b2 = false;
boolean isGreater = 5 > 3; // 计算结果为true
int age = 12;
boolean isAdult = age >= 18; // 计算结果为false
Java语言对布尔类型的存储并没有做规定,因为理论上存储布尔类型只需要1 bit,但是通常JVM内部会把boolean
表示为4字节整数。
字符类型
字符类型char
表示一个字符。Java的char
类型除了可表示标准的ASCII外,还可以表示一个Unicode字符:
注意char
类型使用单引号'
,且仅有一个字符,要和双引号"
的字符串类型区分开。
引用类型
除了上述基本类型的变量,剩下的都是引用类型。例如,引用类型最常用的就是String
字符串:
String s = "hello";
引用类型的变量类似于C语言的指针,它内部存储一个“地址”,指向某个对象在内存的位置,后续我们介绍类的概念时会详细讨论。
常量
定义变量的时候,如果加上final
修饰符,这个变量就变成了常量:
final double PI = 3.14; // PI是一个常量
double r = 5.0;
double area = PI * r * r;
PI = 300; // compile error!
常量在定义时进行初始化后就不可再次赋值,再次赋值会导致编译错误。
常量的作用是用有意义的变量名来避免魔术数字(Magic number),例如,不要在代码中到处写3.14
,而是定义一个常量。如果将来需要提高计算精度,我们只需要在常量的定义处修改,例如,改成3.1416
,而不必在所有地方替换3.14
。
根据习惯,常量名通常全部大写。
var关键字
有些时候,类型的名字太长,写起来比较麻烦。例如:
StringBuilder sb = new StringBuilder();
这个时候,如果想省略变量类型,可以使用var
关键字:
var sb = new StringBuilder();
编译器会根据赋值语句自动推断出变量sb
的类型是StringBuilder
。对编译器来说,语句:
var sb = new StringBuilder();
实际上会自动变成:
StringBuilder sb = new StringBuilder();
因此,使用var
定义变量,仅仅是少写了变量类型而已。
变量的作用范围
在Java中,多行语句用{ }括起来。很多控制语句,例如条件判断和循环,都以{ }作为它们自身的范围,例如:
if (...) { // if开始
...
while (...) { // while 开始
...
if (...) { // if开始
...
} // if结束
...
} // while结束
...
} // if结束
只要正确地嵌套这些{ },编译器就能识别出语句块的开始和结束。而在语句块中定义的变量,它有一个作用域,就是从定义处开始,到语句块结束。超出了作用域引用这些变量,编译器会报错。举个例子:
{
...
int i = 0; // 变量i从这里开始定义
...
{
...
int x = 1; // 变量x从这里开始定义
...
{
...
String s = "hello"; // 变量s从这里开始定义
...
} // 变量s作用域到此结束
...
// 注意,这是一个新的变量s,它和上面的变量同名,
// 但是因为作用域不同,它们是两个不同的变量:
String s = "hi";
...
} // 变量x和s作用域到此结束
...
} // 变量i作用域到此结束
定义变量时,要遵循作用域最小化原则,尽量将变量定义在尽可能小的作用域,并且,不要重复使用变量名。
标签:...,Java,变量,类型,java,class,定义
From: https://www.cnblogs.com/aoshine/p/17806415.html