Java基础语法

• Java基础语法
  • 1.关键字和保留字
    • 关键字（Keywords）
    • 保留字（Reserved Words）
  • 2.标识符
    • 2.1.命名规则
      • 1. 标识符的组成
      • 2. 标识符的首字符
      • 3. 标识符的命名限制
      • 4. 命名风格
      • 5. 其他建议
    • 6. 示例
    • 2.2.驼峰命名法
      • 大驼峰命名法（UpperCamelCase）
      • 小驼峰命名法（lowerCamelCase）
      • 注意事项
    • 2.3.变量
      • 声明变量
      • 初始化变量
      • 示例
      • 变量作用域
      • 变量类型
    • 2.4.数据类型
      • 一、基本类型
      • 二、引用类型
      • 三、基本类型与引用类型的区别
    • 2.5.数据类型的转换
      • 1. 自动类型转换（隐式类型转换）
      • 2. 强制类型转换（显式类型转换）
      • 注意事项
    • 2.6.运算符

1.关键字和保留字

Java中的关键字（Keywords）和保留字（Reserved Words）是Java编程语言中具有特殊含义的标识符，它们在Java编译器中有特定的作用。以下是对Java中的关键字与保留字的详细解释：

关键字（Keywords）

Java中的关键字是对Java编译器有特殊意义的字符串，它们用来表示一种数据类型、程序的结构或控制流程等。Java关键字不能用作变量名、方法名、类名、包名和参数等。Java的关键字数量可能会随着版本的更新而有所变化，但截至当前时间（2024年），Java中常用的关键字包括但不限于：

保留字（Reserved Words）

Java中的保留字是那些在当前Java版本中尚未使用，但在未来版本中可能会作为关键字使用的字符串。在编写Java程序时，应避免使用这些保留字作为变量名、方法名、类名等。Java中的保留字包括：

• goto：在其他编程语言中常用作跳转语句，但在Java中未被使用，保留为未来可能的功能。
• const：在其他编程语言中用于声明

2.标识符

2.1.命名规则

1. 标识符的组成

• 标识符可以由字母（A-Z，a-z）、数字（0-9）、美元符号（$）和下划线（_）组成。
• 标识符不能包含其他特殊字符或空格。

2. 标识符的首字符

• 标识符的第一个字符必须是字母、美元符号（$）或下划线（_）。
• 标识符不能以数字开头。

3. 标识符的命名限制

• 标识符不能是Java的关键字和保留字。例如，不能将标识符命名为if、for、while、class等。
• 标识符是大小写敏感的。例如，myVariable和myvariable是两个不同的标识符。

4. 命名风格

• 类名：建议使用大驼峰命名法（UpperCamelCase），即每个单词的首字母都大写。例如，MyClass。
• 方法名和变量名：建议使用小驼峰命名法（lowerCamelCase），即第一个单词的首字母小写，后续每个单词的首字母大写。例如，myMethodName、localValue。
• 常量名：建议使用全大写字母和下划线分隔单词。例如，MY_CONSTANT、MAX_STOCK_COUNT。

5. 其他建议

• 标识符应具有描述性，以便其他开发人员能够理解其用途。
• 对于包名，建议使用小写字母和反向域名来命名包。例如，com.example.mypackage。
• 对于枚举常量名，也建议使用全大写字母和下划线分隔单词。
• 避免使用单个字符作为变量名或方法名，除非在某些特殊情况下。
• 尽量不要在标识符中使用中文或其他非ASCII字符，以避免潜在的编码问题。
• 避免与Java类库的类名或接口名重名，以减少混淆。

6. 示例

遵循这些命名规则和建议，可以使Java代码更加清晰、易于理解和维护。

2.2.驼峰命名法

驼峰命名法（CamelCase）是编程中常用的一种命名约定，特别是在使用英文单词为变量、函数、方法、类、接口等命名时。它通过在单词之间不使用空格或任何其他分隔符，而将每个单词的首字母大写（在某些情况下，第一个单词的首字母小写）来区分单词。根据首字母是否大写，驼峰命名法可以进一步细分为大驼峰命名法（UpperCamelCase）和小驼峰命名法（lowerCamelCase）。

大驼峰命名法（UpperCamelCase）

• 也称为帕斯卡命名法（PascalCase）。
• 第一个单词的首字母大写，后续每个单词的首字母也大写。
• 常用于类名、接口名、枚举类型名等。
• 示例：MyClass、UserDetails、HttpResponse。

小驼峰命名法（lowerCamelCase）

• 第一个单词的首字母小写，后续每个单词的首字母大写。
• 常用于变量名、方法名、属性名等。
• 示例：myVariable、getUserDetails、httpResponseCode。

注意事项

• 驼峰命名法使得代码更易于阅读，尤其是在不使用分隔符的情况下，它能够通过单词的大小写变化来区分不同的单词。
• 在使用驼峰命名法时，应该避免使用缩写，除非该缩写是广泛认可的。如果必须使用缩写，并且缩写可能产生歧义，则应该考虑使用更明确的命名方式。
• 驼峰命名法在不同的编程语言中有不同的应用方式和约定。例如，JavaScript中通常使用小驼峰命名法来命名变量和函数，而Java中则更倾向于使用大驼峰命名法来命名类名。
• 除了驼峰命名法外，还有其他命名约定，如蛇形命名法（snake_case，使用下划线分隔单词）和凯鲍命名法（kebab-case，使用短横线分隔单词），它们在不同的编程语言或社区中有不同的应用。

2.3.变量

在Java中，变量是存储数据值的基本单元。每个变量都有一个类型，该类型决定了变量可以存储什么类型的数据，以及可以对这些数据进行哪些操作。变量还必须有一个名称（即标识符），通过这个名称可以访问变量中的数据。

声明变量

在Java中，声明变量的一般语法是：

java复制代码

type variableName;

其中，type 是变量的数据类型（如 int、double、String 等），variableName 是变量的名称。

初始化变量

声明变量后，通常会在声明时或之后不久对其进行初始化，即给它分配一个初始值。初始化变量的语法是：

java复制代码

type variableName = value;

或者，如果已经声明了变量，可以单独进行初始化：

java复制代码

variableName = value;

示例

public class Main {  
    public static void main(String[] args) {  
        // 声明并初始化变量  
        int age = 30;  
        double salary = 5000.50;  
        String name = "John Doe";  
  
        // 声明变量后初始化  
        boolean isEmployed;  
        isEmployed = true;  
  
        // 使用变量  
        System.out.println("Age: " + age);  
        System.out.println("Salary: $" + salary);  
        System.out.println("Name: " + name);  
        System.out.println("Is Employed? " + isEmployed);  
    }  
}

变量作用域

变量的作用域指的是变量在程序中可以被访问的范围。根据声明的位置，变量可以是局部变量、实例变量（成员变量）、类变量（静态变量）等。

• 局部变量：在方法或代码块中声明的变量，其作用域仅限于声明它的方法或代码块。
• 实例变量：在类中但在任何方法之外声明的变量，其作用域是整个类。每个类的实例（对象）都会有自己的实例变量副本。
• 类变量：使用 static 关键字声明的变量，其作用域是整个类。所有类的实例共享同一个类变量。

变量类型

Java是一种静态类型语言，意味着每个变量在声明时都必须指定其类型。Java中的数据类型可以分为两大类：基本数据类型和引用数据类型。

• 基本数据类型：包括整数类型（byte、short、int、long）、浮点类型（float、double）、字符类型（char）和布尔类型（boolean）。
• 引用数据类型：不是基本数据类型的数据类型都是引用数据类型，如类（class）、接口（interface）、数组等。引用数据类型变量存储的是对象的引用（即对象的内存地址），而不是对象本身。

2.4.数据类型

Java中的数据类型分为两大类：基本类型（Primitive Types）和引用类型（Reference Types）。以下是这两大类数据类型的详细解释：

一、基本类型

基本类型又称为简单数据类型，是不能简化的、内置的数据类型，由编程语言本身定义，表示了真实的数字、字符和整数。Java中共有八种基本数据类型，它们分别是：

1. 整数类型

   ：

   • byte：占用1个字节，取值范围为-128到127。
   • short：占用2个字节，取值范围为-32768到32767。
   • int：占用4个字节，取值范围为-2,147,483,648到2,147,483,647。
   • long：占用8个字节，取值范围为-263到263-1。注意，在声明long类型变量时，如果字面量是整数，则需要在数字后面加上L或l（通常使用大写L以避免与数字1混淆）。

2. 浮点类型

   ：

   • float：占用4个字节，单精度浮点数，有效位数大约为6~7位。在声明float类型变量时，如果字面量是浮点数，则需要在数字后面加上F或f。
   • double：占用8个字节，双精度浮点数，有效位数大约为15~16位。

3. 字符类型

   ：

   • char：占用2个字节，用于存储单个字符，取值范围为0到65535。

4. 布尔类型

   ：

   • boolean：用于表示逻辑上的真或假，只有两个值：true和false。虽然boolean类型在JVM中可能不直接占用一个字节，但从概念上讲，可以认为它占用一个字节的存储空间。

二、引用类型

引用类型在Java中是指向对象的变量，它们不是直接存储数据值，而是存储数据的引用地址（即对象的内存地址）。Java中的引用类型主要有三种：

1. 类（Class）

   ：

   • Java中的类是对象的模板，它定义了对象的属性和方法。类的实例（即对象）是引用类型的变量。

2. 接口（Interface）

   ：

   • 接口是一种引用类型，是一种抽象的类型，它是一种特殊的类，里面全部是由全局常量和公共的抽象方法所组成。

3. 数组（Array）

   ：

   • 数组是一种引用数据类型，可以存储相同类型的数据的集合。在Java中，数组一旦被创建，其长度就不可改变。

此外，还有一些特殊的引用类型，如枚举（Enum）和注解（Annotation），但它们在传统的Java数据类型分类中不常被提及为主要的引用类型。

三、基本类型与引用类型的区别

• 存储位置：基本类型变量存储在栈内存中，而引用类型变量（实际上是对象的引用）存储在栈内存中，对象本身存储在堆内存中。
• 初始化：基本类型变量在声明时会自动初始化为默认值（如int为0，boolean为false等），而引用类型变量在声明时默认值为null，因为它们不直接存储数据值，而是存储数据的引用地址。
• 使用方式：基本类型变量可以直接使用其值进行运算和比较等操作，而引用类型变量需要通过其引用来访问对象的方法和属性。

2.5.数据类型的转换

Java中数据类型的转换主要分为两大类：自动类型转换（也称为隐式类型转换）和强制类型转换（也称为显式类型转换）。

1. 自动类型转换（隐式类型转换）

自动类型转换发生在较小的数据类型向较大的数据类型转换时，这种转换是自动进行的，不需要程序员显式地指定。比如，byte、short、char 类型的数据可以自动转换为 int 类型的数据。在进行运算时，如果两边的数据类型不一致，会首先进行自动类型转换，使两边的数据类型一致后再进行运算。

示例：

byte a = 10;  
int b = a; // 自动将 byte 类型转换为 int 类型

2. 强制类型转换（显式类型转换）

强制类型转换发生在较大的数据类型向较小的数据类型转换时，由于这种转换可能会丢失精度，因此需要程序员显式地指定。强制类型转换的格式为 (类型名)变量名。

示例：

int a = 100;  
byte b = (byte)a; // 强制将 int 类型转换为 byte 类型，注意这里可能会有精度丢失

在上面的示例中，a 是一个 int 类型的变量，值为 100。当我们尝试将 a 的值赋给 byte 类型的变量 b 时，因为 byte 类型的取值范围是 -128 到 127，所以直接赋值会导致编译错误。通过强制类型转换 (byte)a，我们可以显式地告诉编译器我们知道这种转换可能会导致数据丢失，但仍然希望进行这种转换。

注意事项

• 强制类型转换可能会导致数据丢失，特别是当较大类型的数据超出较小类型的表示范围时。
• 在进行自动类型转换时，程序员通常不需要做任何操作，但应了解转换的规则，以避免意外的结果。
• 在进行类型转换时，应始终注意数据类型的范围，以确保转换后的数据在预期范围内。
• 布尔类型（boolean）不能与其他任何基本数据类型进行转换。
• 字符串（String）可以与基本数据类型进行转换，但这种转换不是通过类型转换操作符完成的，而是通过包装类提供的方法或字符串的构造方法完成的。例如，Integer.toString(int i) 将整数转换为字符串，Integer.parseInt(String s) 将字符串转换为整数。

2.6.运算符

Java 中的运算符用于对变量和值进行各种算术运算、逻辑运算、位运算、赋值运算等。Java 的运算符可以分为以下几类：

1. 算术运算符：用于执行基本的数学运算，如加、减、乘、除等。
   • +：加法
   • -：减法
   • *：乘法
   • /：除法
   • %：取余（模）
   • ++：自增
   • --：自减
2. 赋值运算符：用于给变量赋值。
   • =：赋值
   • +=、-=、*=、/=、%=：复合赋值运算符
3. 关系运算符（也称为比较运算符）：用于比较两个值的大小。
   • >：大于
   • <：小于
   • >=：大于等于
   • <=：小于等于
   • ==：等于（比较的是值是否相等）
   • !=：不等于
4. 逻辑运算符：用于进行逻辑判断。
   • &&：逻辑与（AND）
   • ||：逻辑或（OR）
   • !：逻辑非（NOT）
5. 位运算符：用于对二进制位进行操作。
   • &：按位与
   • |：按位或
   • ^：按位异或
   • ~：按位取反
   • <<：左移
   • >>：右移（带符号）
   • >>>：无符号右移
6. 条件运算符（三元运算符）：
   • 条件 ? 表达式1 : 表达式2：如果条件为真，则执行表达式1，否则执行表达式2。
7. 字符串连接运算符：
   • +：当用于字符串时，用作连接运算符。
8. 类型转换运算符：
   • 强制类型转换：(类型)变量，如 (int)floatVar 将 floatVar 转换为 int 类型。
9. instanceof：
   • 用于判断一个对象是否是一个类的实例。
10. 其他运算符：
    • ? : 条件运算符（已在逻辑运算符中提及）
    • :: 方法引用运算符（Java 8 引入）

这些运算符在Java编程中起着至关重要的作用，它们允许你执行复杂的数学计算、逻辑判断、位操作以及控制程序的流程。掌握这些运算符的使用对于编写有效的Java代码至关重要。