44.java教程

一、Java 教程。

（1）我的第一个 JAVA 程序。

（2）Java 简介。

（2.1）java简介。

（2.2）主要特性。

（2.3）发展历史。

（2.4）Java 开发工具。

（2.5）在Java中，单引号（'）和双引号（"）具有不同的用途。

（2.6）驼峰命名法。

（3）Java 开发环境配置。

（3.1）window系统安装java。

（3.2）Linux，UNIX，Solaris，FreeBSD环境变量设置。

（3.3）流行 Java 开发工具。

（4）Java 基础语法。

（4.1）第一个Java程序。

（4.2）基本语法。

（4.3）Java 标识符。

（4.4）Java修饰符。

（4.5）Java 变量。

（4.6）Java 数组。

（4.7）Java 枚举。

（4.8）Java 关键字。

（4.9）Java注释。

（4.10）Java 空行。

（4.11）继承（private修饰的不能继承）。

（4.12）接口。

（4.13）Java 源程序与编译型运行区别。

（5）Java 对象和类。

（5.1）Java中的对象。

（5.2）Java 中的类。

（5.3）构造方法。

（5.4）创建对象。

（5.5）访问实例变量和方法。

（5.6）源文件声明规则。

（5.7）内部类、匿名类。

（5.8）Java 包。

（5.9）import 语句。

（6）Java 基本数据类型。

（6.1）内置数据类型。

（6.2）类型默认值。

（6.3）引用类型。

（6.4）Java 常量。

（6.5）Java语言支持一些特殊的转义字符序列。

（6.6）自动类型转换。

（6.7）强制类型转换。

（6.8）隐含强制类型转换。

（7）Java 变量类型。

（7.1）Java 参数变量。

（7.2）Java 局部变量（声明的局部变量没有默认值）。

（7.3）成员变量（实例变量）。

（7.4）类变量（静态变量）。

（8）Java 修饰符。

（8.1）访问控制修饰符（类只有default、public两种）。

（8.1.1）默认访问修饰符-不使用任何关键字。

（8.1.2）私有访问修饰符-private。

（8.1.3）公有访问修饰符-public。

（8.1.4）受保护的访问修饰符-protected。

（8.1.5）访问控制和继承。

（8.2）非访问修饰符。

（8.2.1）static 修饰符。

（8.2.2）final 修饰符。

（8.2.3）abstract 修饰符。

（8.2.4）synchronized 修饰符。

（8.2.5）transient 修饰符。

（8.2.6）volatile 修饰符。

（9）Java 运算符。

（9.1）算术运算符。

（9.2）关系运算符。

（9.3）位运算符。

（9.4）逻辑运算符。

（9.5）赋值运算符。

（9.6）条件运算符（?:）。

（9.7）instanceof 运算符。

（9.8）Java运算符优先级。

（10）Java 循环结构 - for, while 及 do...while。

（10.1）while 循环。

（10.2）do…while 循环。

（10.3）for循环。

（10.4）Java 增强 for 循环。

（10.5）break 关键字。

（10.6）continue 关键字。

（11）Java 条件语句 - if...else。

（11.1）if语句。

（11.2）if...else语句。

（11.3）if...else if...else 语句。

（11.4）嵌套的 if…else 语句。

（12）Java switch case 语句。

（13）Java Number & Math 类。

（13.1） Number类。

（13.2）Java Math 类。

（13.3）Number & Math 类方法。

（13.4）Math 的 floor,round 和 ceil 方法实例比较。

（14）Java Character 类。

（14.1）自动装箱、自动拆箱。

（14.2）转义序列。

（14.3）Character 方法。

（15）Java String 类。

（15.1）创建字符串。

（15.2）字符串长度。

（15.3）连接字符串。

（15.4）创建格式化字符串。

（15.5）String 方法。

（16）Java StringBuffer 和 StringBuilder 类。

（16.1） StringBuilder 类（无线程安全）和 StringBuffer（有线程安全）。

（16.2）StringBuffer 方法。

一、Java 教程。

Java 是由 Sun Microsystems 公司于 1995 年 5 月推出的高级程序设计语言。

Java 可运行于多个平台，如 Windows, Mac OS 及其他多种 UNIX 版本的系统。

本教程通过简单的实例将让大家更好的了解 Java 编程语言。

移动操作系统 Android 大部分的代码采用 Java 编程语言编程。

Java 在线工具

JDK 11 在线中文手册

（1）我的第一个 JAVA 程序。

以下我们通过一个简单的实例来展示 Java 编程，创建文件 HelloWorld.java(文件名需与类名一致), 代码如下：

实例

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello World");
    }
}

注：String args[] 与 String[] args 都可以执行，但推荐使用 String[] args，这样可以避免歧义和误读。

运行以上实例，输出结果如下：

$ javac HelloWorld.java
$ java HelloWorld
Hello World

执行命令解析：

以上我们使用了两个命令 javac 和 java。

javac 后面跟着的是java文件的文件名，例如 HelloWorld.java。该命令用于将 java 源文件编译为 class 字节码文件，如： javac HelloWorld.java。

运行javac命令后，如果成功编译没有错误的话，会出现一个 HelloWorld.class 的文件。

java 后面跟着的是java文件中的类名（文件名与类名是一样的）,例如 HelloWorld 就是类名，如: java HelloWorld。

注意：java命令后面不要加.class。

Gif 图演示：

（2）Java 简介。

（2.1）java简介。

Java 是由 Sun Microsystems 公司于 1995 年 5 月推出的 Java 面向对象程序设计语言和 Java 平台的总称。由 James Gosling和同事们共同研发，并在 1995 年正式推出。

后来 Sun 公司被 Oracle （甲骨文）公司收购，Java 也随之成为 Oracle 公司的产品。

Java分为三个体系：

JavaSE（J2SE）（Java2 Platform Standard Edition，java平台标准版）
JavaEE(J2EE)(Java 2 Platform,Enterprise Edition，java平台企业版)
JavaME(J2ME)(Java 2 Platform Micro Edition，java平台微型版)。

2005 年 6 月，JavaOne 大会召开，SUN 公司公开 Java SE 6。此时，Java 的各种版本已经更名，以取消其中的数字 "2"：J2EE 更名为 Java EE，J2SE 更名为Java SE，J2ME 更名为 Java ME。

（2.2）主要特性。

Java 语言是简单的：

Java 语言的语法与 C 语言和 C++ 语言很接近，使得大多数程序员很容易学习和使用。另一方面，Java 丢弃了 C++ 中很少使用的、很难理解的、令人迷惑的那些特性，如操作符重载、多继承、自动的强制类型转换。特别地，Java 语言不使用指针，而是引用。并提供了自动分配和回收内存空间，使得程序员不必为内存管理而担忧。
Java 语言是面向对象的：

Java 语言提供类、接口和继承等面向对象的特性，为了简单起见，只支持类之间的单继承，但支持接口之间的多继承，并支持类与接口之间的实现机制（关键字为 implements）。Java 语言全面支持动态绑定，而 C++语言只对虚函数使用动态绑定。总之，Java语言是一个纯的面向对象程序设计语言。
Java语言是分布式的：

Java 语言支持 Internet 应用的开发，在基本的 Java 应用编程接口中有一个网络应用编程接口（java net），它提供了用于网络应用编程的类库，包括 URL、URLConnection、Socket、ServerSocket 等。Java 的 RMI（远程方法激活）机制也是开发分布式应用的重要手段。
Java 语言是健壮的：
Java 的强类型机制、异常处理、垃圾的自动收集等是 Java 程序健壮性的重要保证。对指针的丢弃是 Java 的明智选择。Java 的安全检查机制使得 Java 更具健壮性。
Java语言是安全的：

Java通常被用在网络环境中，为此，Java 提供了一个安全机制以防恶意代码的攻击。除了Java 语言具有的许多安全特性以外，Java 对通过网络下载的类具有一个安全防范机制（类 ClassLoader），如分配不同的名字空间以防替代本地的同名类、字节代码检查，并提供安全管理机制（类 SecurityManager）让 Java 应用设置安全哨兵。
Java 语言是体系结构中立的：

Java 程序（后缀为 java 的文件）在 Java 平台上被编译为体系结构中立的字节码格式（后缀为 class 的文件），然后可以在实现这个 Java 平台的任何系统中运行。这种途径适合于异构的网络环境和软件的分发。
Java 语言是可移植的：

这种可移植性来源于体系结构中立性，另外，Java 还严格规定了各个基本数据类型的长度。Java 系统本身也具有很强的可移植性，Java 编译器是用 Java 实现的，Java 的运行环境是用 ANSI C 实现的。
Java 语言是解释型的：

如前所述，Java 程序在 Java 平台上被编译为字节码格式，然后可以在实现这个 Java 平台的任何系统中运行。在运行时，Java 平台中的 Java 解释器对这些字节码进行解释执行，执行过程中需要的类在联接阶段被载入到运行环境中。
Java 是高性能的：

与那些解释型的高级脚本语言相比，Java 的确是高性能的。事实上，Java 的运行速度随着 JIT(Just-In-Time）编译器技术的发展越来越接近于 C++。
Java 语言是多线程的：

在 Java 语言中，线程是一种特殊的对象，它必须由 Thread 类或其子（孙）类来创建。通常有两种方法来创建线程：其一，使用型构为 Thread(Runnable) 的构造子类将一个实现了 Runnable 接口的对象包装成一个线程，其二，从 Thread 类派生出子类并重写 run 方法，使用该子类创建的对象即为线程。值得注意的是 Thread 类已经实现了 Runnable 接口，因此，任何一个线程均有它的 run 方法，而 run 方法中包含了线程所要运行的代码。线程的活动由一组方法来控制。Java 语言支持多个线程的同时执行，并提供多线程之间的同步机制（关键字为 synchronized）。
Java 语言是动态的：

Java 语言的设计目标之一是适应于动态变化的环境。Java 程序需要的类能够动态地被载入到运行环境，也可以通过网络来载入所需要的类。这也有利于软件的升级。另外，Java 中的类有一个运行时刻的表示，能进行运行时刻的类型检查。

（2.3）发展历史。

1995 年 5 月 23 日，Java 语言诞生
1996 年 1 月，第一个 JDK-JDK1.0 诞生
1996 年 4 月，10 个最主要的操作系统供应商申明将在其产品中嵌入 JAVA 技术
1996 年 9 月，约 8.3 万个网页应用了 JAVA 技术来制作
1997 年 2 月 18 日，JDK1.1 发布
1997 年 4 月 2 日，JavaOne 会议召开，参与者逾一万人，创当时全球同类会议规模之纪录
1997 年 9 月，JavaDeveloperConnection 社区成员超过十万
1998 年 2 月，JDK1.1 被下载超过 2,000,000次
1998 年 12 月 8 日，JAVA2 企业平台 J2EE 发布
1999 年 6月，SUN 公司发布 Java 的三个版本：标准版（JavaSE, 以前是 J2SE）、企业版（JavaEE 以前是 J2EE）和微型版（JavaME，以前是 J2ME）
2000 年 5 月 8 日，JDK1.3 发布
2000 年 5 月 29 日，JDK1.4 发布
2001 年 6 月 5 日，NOKIA 宣布，到 2003 年将出售 1 亿部支持 Java 的手机
2001 年 9 月 24 日，J2EE1.3 发布
2002 年 2 月 26 日，J2SE1.4 发布，自此 Java 的计算能力有了大幅提升
2004 年 9 月 30 日 18:00PM，J2SE1.5 发布，成为 Java 语言发展史上的又一里程碑。为了表示该版本的重要性，J2SE1.5 更名为 Java SE 5.0
2005 年 6 月，JavaOne 大会召开，SUN 公司公开 Java SE 6。此时，Java 的各种版本已经更名，以取消其中的数字 "2"：J2EE 更名为 Java EE，J2SE 更名为 Java SE，J2ME 更名为 Java ME
2006 年 12 月，SUN 公司发布 JRE6.0
2009 年 04 月 20 日，甲骨文 74 亿美元收购 Sun，取得 Java 的版权。
2010 年 11 月，由于甲骨文对于 Java 社区的不友善，因此 Apache 扬言将退出 JCP。
2011 年 7 月 28 日，甲骨文发布 Java7.0 的正式版。
2014 年 3 月 18 日，Oracle 公司发表 Java SE 8。
2017 年 9 月 21 日，Oracle 公司发表 Java SE 9
2018 年 3 月 21 日，Oracle 公司发表 Java SE 10
2018 年 9 月 25 日，Java SE 11 发布
2019 年 3 月 20 日，Java SE 12 发布

（2.4）Java 开发工具。

Java 语言尽量保证系统内存在 1G 以上，其他工具如下所示：

Linux 系统、Mac OS 系统、Windows 95/98/2000/XP，WIN 7/8系统。
Java JDK 7、8……
vscode 编辑器或者其他编辑器。
IDE：Eclipse、 IntelliJ IDEA、NetBeans 等。

安装好以上的工具后，我们就可以输出Java的第一个程序 "Hello World！"

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello World");
    }
}

（2.5）在Java中，单引号（'）和双引号（"）具有不同的用途。

单引号一般用于字符（char），双引号一般用于字符串（string）。

（2.6）驼峰命名法。

驼峰命名法是一种常用的命名约定，它在编程中经常被使用。驼峰命名法有两种形式：大驼峰命名法（Upper Camel Case）和小驼峰命名法（Lower Camel Case）。

大驼峰命名法（Upper Camel Case）：每个单词的首字母都大写，单词之间没有分隔符。例如：MyVariableName。
小驼峰命名法（Lower Camel Case）：第一个单词的首字母小写，后续单词的首字母大写，单词之间没有分隔符。例如：myVariableName。

驼峰命名法通常用于命名类、对象、方法、变量等标识符。它使得标识符更易读，并且提供了一致性和可读性，便于他人阅读和理解你的代码。

以下是一些示例：

public class MyClass {
    private int myVariable;
    
    public void doSomething() {
        int anotherVariable = 10;
        // ...
    }
}

在上述示例中，使用了驼峰命名法来命名类 MyClass、成员变量 myVariable、方法 doSomething() 和局部变量 anotherVariable。

需要注意的是，在Java编程中，按照惯例，类名通常使用大驼峰命名法，而变量和方法名通常使用小驼峰命名法。这只是一种约定，并非强制规定，你可以根据团队或个人的喜好选择适合的命名方式。

（3）Java 开发环境配置。

在本章节中我们将为大家介绍如何搭建Java开发环境。

Windows 上安装开发环境
Linux 上安装开发环境
安装 Eclipse 运行 Java

（3.1）window系统安装java。

下载JDK

首先我们需要下载 java 开发工具包 JDK，下载地址：Java Downloads | Oracle，在下载页面中根据自己的系统选择对应的版本，本文以 Window 64位系统为例：

下载后 JDK 的安装根据提示进行，还有安装 JDK 的时候也会安装 JRE，一并安装就可以了。

安装JDK，安装过程中可以自定义安装目录等信息，例如我们选择安装目录为 C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_91。

配置环境变量

1.安装完成后，右击"我的电脑"，点击"属性"，选择"高级系统设置"；

2.选择"高级"选项卡，点击"环境变量"；

然后就会出现如下图所示的画面：

在 "系统变量" 中设置 3 项属性，JAVA_HOME、PATH、CLASSPATH(大小写无所谓),若已存在则点击"编辑"，不存在则点击"新建"。

注意：如果使用 1.5 以上版本的 JDK，不用设置 CLASSPATH 环境变量，也可以正常编译和运行 Java 程序。

变量设置参数如下：

变量名：JAVA_HOME
变量值：C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_91 // 要根据自己的实际路径配置

变量名：CLASSPATH
变量值：.;%JAVA_HOME%\lib\dt.jar;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar; //记得前面有个"."

变量名：Path
变量值：%JAVA_HOME%\bin;%JAVA_HOME%\jre\bin;

JAVA_HOME 设置

PATH设置

注意：在 Windows10 中，Path 变量里是分条显示的，我们需要将 %JAVA_HOME%\bin;%JAVA_HOME%\jre\bin; 分开添加，否则无法识别：
%JAVA_HOME%\bin;
%JAVA_HOME%\jre\bin;
更多内容可参考：Windows 10 配置Java 环境变量

CLASSPATH 设置

这是 Java 的环境配置，配置完成后，你可以启动 Eclipse 来编写代码，它会自动完成java环境的配置。

测试JDK是否安装成功

1、"开始"->"运行"，键入"cmd"；

2、键入命令: java -version、java、javac 几个命令，出现以下信息，说明环境变量配置成功；

（3.2）Linux，UNIX，Solaris，FreeBSD环境变量设置。

环境变量PATH应该设定为指向Java二进制文件安装的位置。如果设置遇到困难，请参考shell文档。

例如，假设你使用bash作为shell，你可以把下面的内容添加到你的 .bashrc文件结尾: export PATH=/path/to/java:$PATH

（3.3）流行 Java 开发工具。

正所谓工欲善其事必先利其器，我们在开发 Java 语言过程中同样需要一款不错的开发工具，目前市场上的 IDE 很多，本文为大家推荐以下下几款 Java 开发工具：

Eclipse（推荐）:另一个免费开源的 Java IDE，下载地址： Eclipse Packages | The Eclipse Foundation - home to a global community, the Eclipse IDE, Jakarta EE and over 350 open source projects...

选择 Eclipse IDE for Java Developers：
JetBrains 的 IDEA，现在很多人开始使用了，功能很强大，下载地址：Download IntelliJ IDEA – The Leading Java and Kotlin IDE
VSCode : VSCode（全称：Visual Studio Code）是一款由微软开发且跨平台的免费源代码编辑器。安装教程： https://www.runoob.com/w3cnote/vscode-tutorial.html
Netbeans:开源免费的 Java IDE，下载地址： https://www.netbeans.org/index.html

（4）Java 基础语法。

一个 Java 程序可以认为是一系列对象的集合，而这些对象通过调用彼此的方法来协同工作。下面简要介绍下类、对象、方法和实例变量的概念。

对象：对象是类的一个实例，有状态和行为。例如，一条狗是一个对象，它的状态有：颜色、名字、品种；行为有：摇尾巴、叫、吃等。
类：类是一个模板，它描述一类对象的行为和状态。
方法：方法就是行为，一个类可以有很多方法。逻辑运算、数据修改以及所有动作都是在方法中完成的。
实例变量：每个对象都有独特的实例变量，对象的状态由这些实例变量的值决定。

（4.1）第一个Java程序。

下面看一个简单的 Java 程序，它将输出字符串 Hello World

实例

public class HelloWorld {
    /* 第一个Java程序
     * 它将输出字符串 Hello World
     */
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello World"); // 输出 Hello World
    }
}

下面将逐步介绍如何保存、编译以及运行这个程序：

打开代码编辑器，把上面的代码添加进去；
把文件名保存为：HelloWorld.java；
打开 cmd 命令窗口，进入目标文件所在的位置，假设是 C:\
在命令行窗口输入 javac HelloWorld.java 按下回车键编译代码。如果代码没有错误，cmd 命令提示符会进入下一行（假设环境变量都设置好了）。
再键输入 java HelloWorld 按下回车键就可以运行程序了

你将会在窗口看到 Hello World

$ javac HelloWorld.java
$ java HelloWorld 
Hello World

如果遇到编码问题，我们可以使用 -encoding 选项设置 utf-8 来编译：

javac -encoding UTF-8 HelloWorld.java 
java HelloWorld

（4.2）基本语法。

编写 Java 程序时，应注意以下几点：

大小写敏感：Java 是大小写敏感的，这就意味着标识符 Hello 与 hello 是不同的。
类名：对于所有的类来说，类名的首字母应该大写。如果类名由若干单词组成，那么每个单词的首字母应该大写，例如 MyFirstJavaClass 。
方法名：所有的方法名都应该以小写字母开头。如果方法名含有若干单词，则后面的每个单词首字母大写。
源文件名：源文件名必须和类名相同。当保存文件的时候，你应该使用类名作为文件名保存（切记 Java 是大小写敏感的），文件名的后缀为 .java。（如果文件名和类名不相同则会导致编译错误）。
主方法入口：所有的 Java 程序由 public static void main(String[] args) 方法开始执行。

（4.3）Java 标识符。

Java 所有的组成部分都需要名字。类名、变量名以及方法名都被称为标识符。

关于 Java 标识符，有以下几点需要注意：

所有的标识符都应该以字母（A-Z 或者 a-z）,美元符（$）、或者下划线（_）开始
首字符之后可以是字母（A-Z 或者 a-z）,美元符（$）、下划线（_）或数字的任何字符组合
关键字不能用作标识符
标识符是大小写敏感的
合法标识符举例：age、$salary、_value、__1_value
非法标识符举例：123abc、-salary

（4.4）Java修饰符。

像其他语言一样，Java可以使用修饰符来修饰类中方法和属性。主要有两类修饰符：

访问控制修饰符 : default, public , protected, private
非访问控制修饰符 : final, abstract, static, synchronized

在后面的章节中我们会深入讨论 Java 修饰符。

（4.5）Java 变量。

Java 中主要有如下几种类型的变量

局部变量
类变量（静态变量）
成员变量（非静态变量）

（4.6）Java 数组。

数组是储存在堆上的对象，可以保存多个同类型变量。在后面的章节中，我们将会学到如何声明、构造以及初始化一个数组。

（4.7）Java 枚举。

Java 5.0引入了枚举，枚举限制变量只能是预先设定好的值。使用枚举可以减少代码中的 bug。

例如，我们为果汁店设计一个程序，它将限制果汁为小杯、中杯、大杯。这就意味着它不允许顾客点除了这三种尺寸外的果汁。

实例

class FreshJuice {
   enum FreshJuiceSize{ SMALL, MEDIUM , LARGE }
   FreshJuiceSize size;
}
 
public class FreshJuiceTest {
   public static void main(String[] args){
      FreshJuice juice = new FreshJuice();
      juice.size = FreshJuice.FreshJuiceSize.MEDIUM  ;
   }
}

注意：枚举可以单独声明或者声明在类里面。方法、变量、构造函数也可以在枚举中定义。

（4.8）Java 关键字。

下面列出了 Java 关键字。这些保留字不能用于常量、变量、和任何标识符的名称。

类别	关键字	说明
访问控制	private	私有的
	protected	受保护的
	public	公共的
	default	默认
类、方法和变量修饰符	abstract	声明抽象
	class	类
	extends	扩充、继承
	final	最终值、不可改变的
	implements	实现（接口）
	interface	接口
	native	本地、原生方法（非 Java 实现）
	new	创建
	static	静态
	strictfp	严格浮点、精准浮点
	synchronized	线程、同步
	transient	短暂
	volatile	易失
程序控制语句	break	跳出循环
	case	定义一个值以供 switch 选择
	continue	继续
	do	运行
	else	否则
	for	循环
	if	如果
	instanceof	实例
	return	返回
	switch	根据值选择执行
	while	循环
错误处理	assert	断言表达式是否为真
	catch	捕捉异常
	finally	有没有异常都执行
	throw	抛出一个异常对象
	throws	声明一个异常可能被抛出
	try	捕获异常
包相关	import	引入
包相关	package	包
基本类型	boolean	布尔型
	byte	字节型
	char	字符型
	double	双精度浮点
	float	单精度浮点
	int	整型
	long	长整型
	short	短整型
变量引用	super	父类、超类
	this	本类
	void	无返回值
保留关键字	goto	是关键字，但不能使用
	const	是关键字，但不能使用

注意：Java 的 null 不是关键字，类似于 true 和 false，它是一个字面常量，不允许作为标识符使用。

（4.9）Java注释。

类似于 C/C++、Java 也支持单行以及多行注释。注释中的字符将被 Java 编译器忽略。

public class HelloWorld {
   /* 这是第一个Java程序
    * 它将输出 Hello World
    * 这是一个多行注释的示例
    */
    public static void main(String[] args){
       // 这是单行注释的示例
       /* 这个也是单行注释的示例 */
       System.out.println("Hello World"); 
    }
}

（4.10）Java 空行。

空白行或者有注释的行，Java 编译器都会忽略掉。

（4.11）继承（private修饰的不能继承）。

在 Java 中，一个类可以由其他类派生。如果你要创建一个类，而且已经存在一个类具有你所需要的属性或方法，那么你可以将新创建的类继承该类。

利用继承的方法，可以重用已存在类的方法和属性，而不用重写这些代码。被继承的类称为超类（super class），派生类称为子类（sub class）。

（4.12）接口。

在 Java 中，接口可理解为对象间相互通信的协议。接口在继承中扮演着很重要的角色。

接口只定义派生要用到的方法，但是方法的具体实现完全取决于派生类。

（4.13）Java 源程序与编译型运行区别。

java既是编译型语言，也是解释型语言。

你可以说它是编译型的。因为所有的Java代码都需要经过javac编译为.class文件，但主要是由于java现在拥有了jit，会将热点代码的.class文件直接编译为二进制本地代码。
你可以说它是解释型的。因为java代码编译后.class文件还是不能直接运行在操作系统上，还需要经过jvm解释为二进制代码。

如下图所示：

（5）Java 对象和类。

Java作为一种面向对象语言。支持以下基本概念：

多态
继承
封装
抽象
类
对象
实例
方法
重载

本节我们重点研究对象和类的概念。

对象：对象是类的一个实例（对象不是找个女朋友），有状态和行为。例如，一条狗是一个对象，它的状态有：颜色、名字、品种；行为有：摇尾巴、叫、吃等。
类：类是一个模板，它描述一类对象的行为和状态。

比如男孩（boy）、女孩（girl）为类（class），而具体的每个人为该类的对象（object）：

下图中汽车为类（class），而具体的每辆车为该汽车类的对象（object），对象包含了汽车的颜色、品牌、名称等。

（5.1）Java中的对象。

现在让我们深入了解什么是对象。看看周围真实的世界，会发现身边有很多对象，车，狗，人等等。所有这些对象都有自己的状态和行为。

拿一条狗来举例，它的状态有：名字、品种、颜色，行为有：叫、摇尾巴和跑。

对比现实对象和软件对象，它们之间十分相似。

软件对象也有状态和行为。软件对象的状态就是属性，行为通过方法体现。

在软件开发中，方法操作对象内部状态的改变，对象的相互调用也是通过方法来完成。

（5.2）Java 中的类。

类可以看成是创建 Java 对象的模板。

通过上图创建一个简单的类来理解下 Java 中类的定义：

public class Dog {
    String breed;
    int size;
    String colour;
    int age;
 
    void eat() {
    }
    void run() {
    }
    void sleep(){
    }
    void name(){
    }
}

一个类可以包含以下类型变量：

局部变量：在方法、构造方法或者语句块中定义的变量被称为局部变量。变量声明和初始化都是在方法中，方法结束后，变量就会自动销毁。
成员变量：成员变量是定义在类中，方法体之外的变量。这种变量在创建对象的时候实例化。成员变量可以被类中方法、构造方法和特定类的语句块访问。
类变量：类变量也声明在类中，方法体之外，但必须声明为 static 类型。

一个类可以拥有多个方法，在上面的例子中：eat()、run()、sleep() 和 name() 都是 Dog 类的方法。

（5.3）构造方法。

每个类都有构造方法。如果没有显式地为类定义构造方法，Java 编译器将会为该类提供一个默认构造方法。

在创建一个对象的时候，至少要调用一个构造方法。构造方法的名称必须与类同名，一个类可以有多个构造方法。

下面是一个构造方法示例：

public class Puppy{
    public Puppy(){
    }
 
    public Puppy(String name){
        // 这个构造器仅有一个参数：name
    }
}

（5.4）创建对象。

对象是根据类创建的。在Java中，使用关键字 new 来创建一个新的对象。创建对象需要以下三步：

声明：声明一个对象，包括对象名称和对象类型。
实例化：使用关键字 new 来创建一个对象。
初始化：使用 new 创建对象时，会调用构造方法初始化对象。

下面是一个创建对象的例子：

public class Puppy{
   public Puppy(String name){
      //这个构造器仅有一个参数：name
      System.out.println("小狗的名字是 : " + name ); 
   }
   public static void main(String[] args){
      // 下面的语句将创建一个Puppy对象
      Puppy myPuppy = new Puppy( "tommy" );
   }
}

编译并运行上面的程序，会打印出下面的结果：

小狗的名字是 : tommy

（5.5）访问实例变量和方法。

通过已创建的对象来访问成员变量和成员方法，如下所示：

/* 实例化对象 */
Object referenceVariable = new Constructor();
/* 访问类中的变量 */
referenceVariable.variableName;
/* 访问类中的方法 */
referenceVariable.methodName();

实例

下面的例子展示如何访问实例变量和调用成员方法：

public class Puppy{
   int puppyAge;
   public Puppy(String name){
      // 这个构造器仅有一个参数：name
      System.out.println("小狗的名字是 : " + name ); 
   }
 
   public void setAge( int age ){
       puppyAge = age;
   }
 
   public int getAge( ){
       System.out.println("小狗的年龄为 : " + puppyAge ); 
       return puppyAge;
   }
 
   public static void main(String[] args){
      /* 创建对象 */
      Puppy myPuppy = new Puppy( "tommy" );
      /* 通过方法来设定age */
      myPuppy.setAge( 2 );
      /* 调用另一个方法获取age */
      myPuppy.getAge( );
      /*你也可以像下面这样访问成员变量 */
      System.out.println("变量值 : " + myPuppy.puppyAge ); 
   }
}

编译并运行上面的程序，产生如下结果：

小狗的名字是 : tommy
小狗的年龄为 : 2
变量值 : 2

（5.6）源文件声明规则。

在本节的最后部分，我们将学习源文件的声明规则。当在一个源文件中定义多个类，并且还有import语句和package语句时，要特别注意这些规则。

一个源文件中只能有一个 public 类
一个源文件可以有多个非 public 类
源文件的名称应该和 public 类的类名保持一致。例如：源文件中 public 类的类名是 Employee，那么源文件应该命名为Employee.java。
如果一个类定义在某个包中，那么 package 语句应该在源文件的首行。
如果源文件包含 import 语句，那么应该放在 package 语句和类定义之间。如果没有 package 语句，那么 import 语句应该在源文件中最前面。
import 语句和 package 语句对源文件中定义的所有类都有效。在同一源文件中，不能给不同的类不同的包声明。

类有若干种访问级别，并且类也分不同的类型：抽象类和 final 类等。这些将在访问控制章节介绍。

除了上面提到的几种类型，Java 还有一些特殊的类，如：内部类、匿名类。

（5.7）内部类、匿名类。

public class OuterClass {
    private int outerData;

    public void outerMethod() {
        InnerClass innerObj = new InnerClass();
        innerObj.innerMethod();
    }

    public class InnerClass {
        private int innerData;

        public void innerMethod() {
            outerData = 10;
            innerData = 20;
            System.out.println("访问外部类数据: " + outerData);
            System.out.println("访问内部类数据: " + innerData);
        }
    }
}

// 使用内部类
OuterClass outerObj = new OuterClass();
outerObj.outerMethod();

public interface Greeting {
    void greet();
}

// 使用匿名类实现接口
Greeting greetingObj = new Greeting() {
    @Override
    public void greet() {
        System.out.println("Hello, world!");
    }
};

// 调用匿名类的方法
greetingObj.greet();

（5.8）Java 包。

包主要用来对类和接口进行分类。当开发 Java 程序时，可能编写成百上千的类，因此很有必要对类和接口进行分类。

（5.9）import 语句。

在 Java 中，如果给出一个完整的限定名，包括包名、类名，那么 Java 编译器就可以很容易地定位到源代码或者类。import 语句就是用来提供一个合理的路径，使得编译器可以找到某个类。

例如，下面的命令行将会命令编译器载入 java_installation/java/io 路径下的所有类

import java.io.*;

（6）Java 基本数据类型。

变量就是申请内存来存储值。也就是说，当创建变量的时候，需要在内存中申请空间。

内存管理系统根据变量的类型为变量分配存储空间，分配的空间只能用来储存该类型数据。

因此，通过定义不同类型的变量，可以在内存中储存整数、小数或者字符。

Java 的两大数据类型:

内置数据类型
引用数据类型

（6.1）内置数据类型。

Java语言提供了八种基本类型。六种数字类型（四个整数型，两个浮点型），一种字符类型，还有一种布尔型。

byte：

byte 数据类型是8位、有符号的，以二进制补码表示的整数；
最小值是 -128（-2^7）；
最大值是 127（2^7-1）；
默认值是 0；
byte 类型用在大型数组中节约空间，主要代替整数，因为 byte 变量占用的空间只有 int 类型的四分之一；
例子：byte a = 100，byte b = -50。

short：

short 数据类型是 16 位、有符号的以二进制补码表示的整数
最小值是 -32768（-2^15）；
最大值是 32767（2^15 - 1）；
Short 数据类型也可以像 byte 那样节省空间。一个short变量是int型变量所占空间的二分之一；
默认值是 0；
例子：short s = 1000，short r = -20000。

int：

int 数据类型是32位、有符号的以二进制补码表示的整数；
最小值是 -2,147,483,648（-2^31）；
最大值是 2,147,483,647（2^31 - 1）；
一般地整型变量默认为 int 类型；
默认值是 0 ；
例子：int a = 100000, int b = -200000。

long：

long 数据类型是 64 位、有符号的以二进制补码表示的整数；
最小值是 -9,223,372,036,854,775,808（-2^63）；
最大值是 9,223,372,036,854,775,807（2^63 -1）；
这种类型主要使用在需要比较大整数的系统上；
默认值是 0L；
例子： long a = 100000L，long b = -200000L。
"L"理论上不分大小写，但是若写成"l"容易与数字"1"混淆，不容易分辩。所以最好大写。

float：

float 数据类型是单精度、32位、符合IEEE 754标准的浮点数；
float 在储存大型浮点数组的时候可节省内存空间；
默认值是 0.0f；
浮点数不能用来表示精确的值，如货币；
例子：float f1 = 234.5f。

double：

double 数据类型是双精度、64 位、符合 IEEE 754 标准的浮点数；
浮点数的默认类型为 double 类型；
double类型同样不能表示精确的值，如货币；
默认值是 0.0d；

例子：

double   d1  = 7D ;
double   d2  = 7.; 
double   d3  =  8.0; 
double   d4  =  8.D; 
double   d5  =  12.9867;

7 是一个 int 字面量，而 7D，7. 和 8.0 是 double 字面量。

boolean：

boolean数据类型表示一位的信息；
只有两个取值：true 和 false；
这种类型只作为一种标志来记录 true/false 情况；
默认值是 false；
例子：boolean one = true。

char：

char 类型是一个单一的 16 位 Unicode 字符；
最小值是 \u0000（十进制等效值为 0）；
最大值是 \uffff（即为 65535）；
char 数据类型可以储存任何字符；
例子：char letter = 'A';。

实例

对于数值类型的基本类型的取值范围，我们无需强制去记忆，因为它们的值都已经以常量的形式定义在对应的包装类中了。请看下面的例子：

public class PrimitiveTypeTest {  
    public static void main(String[] args) {  
        // byte  
        System.out.println("基本类型：byte 二进制位数：" + Byte.SIZE);  
        System.out.println("包装类：java.lang.Byte");  
        System.out.println("最小值：Byte.MIN_VALUE=" + Byte.MIN_VALUE);  
        System.out.println("最大值：Byte.MAX_VALUE=" + Byte.MAX_VALUE);  
        System.out.println();  
  
        // short  
        System.out.println("基本类型：short 二进制位数：" + Short.SIZE);  
        System.out.println("包装类：java.lang.Short");  
        System.out.println("最小值：Short.MIN_VALUE=" + Short.MIN_VALUE);  
        System.out.println("最大值：Short.MAX_VALUE=" + Short.MAX_VALUE);  
        System.out.println();  
  
        // int  
        System.out.println("基本类型：int 二进制位数：" + Integer.SIZE);  
        System.out.println("包装类：java.lang.Integer");  
        System.out.println("最小值：Integer.MIN_VALUE=" + Integer.MIN_VALUE);  
        System.out.println("最大值：Integer.MAX_VALUE=" + Integer.MAX_VALUE);  
        System.out.println();  
  
        // long  
        System.out.println("基本类型：long 二进制位数：" + Long.SIZE);  
        System.out.println("包装类：java.lang.Long");  
        System.out.println("最小值：Long.MIN_VALUE=" + Long.MIN_VALUE);  
        System.out.println("最大值：Long.MAX_VALUE=" + Long.MAX_VALUE);  
        System.out.println();  
  
        // float  
        System.out.println("基本类型：float 二进制位数：" + Float.SIZE);  
        System.out.println("包装类：java.lang.Float");  
        System.out.println("最小值：Float.MIN_VALUE=" + Float.MIN_VALUE);  
        System.out.println("最大值：Float.MAX_VALUE=" + Float.MAX_VALUE);  
        System.out.println();  
  
        // double  
        System.out.println("基本类型：double 二进制位数：" + Double.SIZE);  
        System.out.println("包装类：java.lang.Double");  
        System.out.println("最小值：Double.MIN_VALUE=" + Double.MIN_VALUE);  
        System.out.println("最大值：Double.MAX_VALUE=" + Double.MAX_VALUE);  
        System.out.println();  
  
        // char  
        System.out.println("基本类型：char 二进制位数：" + Character.SIZE);  
        System.out.println("包装类：java.lang.Character");  
        // 以数值形式而不是字符形式将Character.MIN_VALUE输出到控制台  
        System.out.println("最小值：Character.MIN_VALUE="  
                + (int) Character.MIN_VALUE);  
        // 以数值形式而不是字符形式将Character.MAX_VALUE输出到控制台  
        System.out.println("最大值：Character.MAX_VALUE="  
                + (int) Character.MAX_VALUE);  
    }  
}

运行实例 »

编译以上代码输出结果如下所示：

基本类型：byte 二进制位数：8
包装类：java.lang.Byte
最小值：Byte.MIN_VALUE=-128
最大值：Byte.MAX_VALUE=127

基本类型：short 二进制位数：16
包装类：java.lang.Short
最小值：Short.MIN_VALUE=-32768
最大值：Short.MAX_VALUE=32767

基本类型：int 二进制位数：32
包装类：java.lang.Integer
最小值：Integer.MIN_VALUE=-2147483648
最大值：Integer.MAX_VALUE=2147483647

基本类型：long 二进制位数：64
包装类：java.lang.Long
最小值：Long.MIN_VALUE=-9223372036854775808
最大值：Long.MAX_VALUE=9223372036854775807

基本类型：float 二进制位数：32
包装类：java.lang.Float
最小值：Float.MIN_VALUE=1.4E-45
最大值：Float.MAX_VALUE=3.4028235E38

基本类型：double 二进制位数：64
包装类：java.lang.Double
最小值：Double.MIN_VALUE=4.9E-324
最大值：Double.MAX_VALUE=1.7976931348623157E308

基本类型：char 二进制位数：16
包装类：java.lang.Character
最小值：Character.MIN_VALUE=0
最大值：Character.MAX_VALUE=65535

Float和Double的最小值和最大值都是以科学记数法的形式输出的，结尾的"E+数字"表示E之前的数字要乘以10的多少次方。比如3.14E3就是3.14 × 103 =3140，3.14E-3 就是 3.14 x 10-3 =0.00314。

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。

（6.2）类型默认值。

下表列出了 Java 各个类型的默认值：

数据类型	默认值
byte	0
short	0
int	0
long	0L
float	0.0f
double	0.0d
char	'u0000'
String (or any object)	null
boolean	false

实例

public class Test {
    static boolean bool;
    static byte by;
    static char ch;
    static double d;
    static float f;
    static int i;
    static long l;
    static short sh;
    static String str;
 
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Bool :" + bool);
        System.out.println("Byte :" + by);
        System.out.println("Character:" + ch);
        System.out.println("Double :" + d);
        System.out.println("Float :" + f);
        System.out.println("Integer :" + i);
        System.out.println("Long :" + l);
        System.out.println("Short :" + sh);
        System.out.println("String :" + str);
    }
}

实例输出结果为：

Bool     :false
Byte     :0
Character:
Double   :0.0
Float    :0.0
Integer  :0
Long     :0
Short    :0
String   :null

（6.3）引用类型。

在Java中，引用类型的变量非常类似于C/C++的指针。引用类型指向一个对象，指向对象的变量是引用变量。这些变量在声明时被指定为一个特定的类型，比如 Employee、Puppy 等。变量一旦声明后，类型就不能被改变了。
对象、数组都是引用数据类型。
所有引用类型的默认值都是null。
一个引用变量可以用来引用任何与之兼容的类型。
例子：Site site = new Site("Runoob")。

（6.4）Java 常量。

常量在程序运行时是不能被修改的。

在 Java 中使用 final 关键字来修饰常量，声明方式和变量类似：

final double PI = 3.1415927;

虽然常量名也可以用小写，但为了便于识别，通常使用大写字母表示常量。

字面量可以赋给任何内置类型的变量。例如：

byte a = 68;
char a = 'A'

byte、int、long、和short都可以用十进制、16进制以及8进制的方式来表示。

当使用字面量的时候，前缀 0 表示 8 进制，而前缀 0x 代表 16 进制, 例如：

int decimal = 100;
int octal = 0144;
int hexa =  0x64;

和其他语言一样，Java的字符串常量也是包含在两个引号之间的字符序列。下面是字符串型字面量的例子：

"Hello World"
"two\nlines"
"\"This is in quotes\""

字符串常量和字符变量都可以包含任何 Unicode 字符。例如：

在Java中，\u 是一个转义序列，用于表示一个 Unicode 字符。它后面跟着四个十六进制数字（0-9，A-F或a-f）

char a = '\u0001';
String a = "\u0001";
String str = "\u0041pple"; // 输出为 "Apple"

（6.5）Java语言支持一些特殊的转义字符序列。

符号	字符含义
\n	换行 (0x0a)
\r	回车 (0x0d)
\f	换页符(0x0c)
\b	退格 (0x08)
\0	空字符 (0x0)
\s	空格 (0x20)
\t	制表符
\"	双引号
\'	单引号
\\	反斜杠
\ddd	八进制字符 (ddd)
\uxxxx	16进制Unicode字符 (xxxx)

（6.6）自动类型转换。

整型、实型（常量）、字符型数据可以混合运算。运算中，不同类型的数据先转化为同一类型，然后进行运算。

转换从低级到高级。

低  ------------------------------------>  高

byte,short,char—> int —> long—> float —> double

数据类型转换必须满足如下规则：

1. 不能对boolean类型进行类型转换。
2. 不能把对象类型转换成不相关类的对象。
3. 在把容量大的类型转换为容量小的类型时必须使用强制类型转换。
4. 转换过程中可能导致溢出或损失精度，例如：
```
int i =128;   
byte b = (byte)i;
```
因为 byte 类型是 8 位，最大值为127，所以当 int 强制转换为 byte 类型时，值 128 时候就会导致溢出。
5. 浮点数到整数的转换是通过舍弃小数得到，而不是四舍五入，例如：
```
(int)23.7 == 23;        
(int)-45.89f == -45
```

自动类型转换

必须满足转换前的数据类型的位数要低于转换后的数据类型，例如: short数据类型的位数为16位，就可以自动转换位数为32的int类型，同样float数据类型的位数为32，可以自动转换为64位的double类型。

实例

public class ZiDongLeiZhuan{
        public static void main(String[] args){
            char c1='a';//定义一个char类型
            int i1 = c1;//char自动类型转换为int
            System.out.println("char自动类型转换为int后的值等于"+i1);
            char c2 = 'A';//定义一个char类型
            int i2 = c2+1;//char 类型和 int 类型计算
            System.out.println("char类型和int计算后的值等于"+i2);
        }
}

运行结果为:

char自动类型转换为int后的值等于97
char类型和int计算后的值等于66

解析：c1 的值为字符 a ,查 ASCII 码表可知对应的 int 类型值为 97， A 对应值为 65，所以 i2=65+1=66。

（6.7）强制类型转换。

1. 条件是转换的数据类型必须是兼容的。

2. 格式：(type)value type是要强制类型转换后的数据类型实例：

实例

public class QiangZhiZhuanHuan{
    public static void main(String[] args){
        int i1 = 123;
        byte b = (byte)i1;//强制类型转换为byte
        System.out.println("int强制类型转换为byte后的值等于"+b);
    }
}

运行结果：

int强制类型转换为byte后的值等于123

（6.8）隐含强制类型转换。

1、整数的默认类型是 int。
2. 小数默认是 double 类型浮点型，在定义 float 类型时必须在数字后面跟上 F 或者 f。

（7）Java 变量类型。

在Java语言中，所有的变量在使用前必须声明。声明变量的基本格式如下：

type identifier [ = value][, identifier [= value] ...] ;

格式说明：

type -- 数据类型。
identifier -- 是变量名，可以使用逗号 , 隔开来声明多个同类型变量。

以下列出了一些变量的声明实例。注意有些包含了初始化过程。

int a, b, c;         // 声明三个int型整数：a、 b、c
int d = 3, e = 4, f = 5; // 声明三个整数并赋予初值
byte z = 22;         // 声明并初始化 z
String s = "runoob";  // 声明并初始化字符串 s
double pi = 3.14159; // 声明了双精度浮点型变量 pi
char x = 'x';        // 声明变量 x 的值是字符 'x'。

Java 语言支持的变量类型有：

局部变量（Local Variables）：定义在方法、构造方法或语句块中的变量，作用域只限于当前方法、构造方法或语句块中。局部变量必须在使用前声明，并且不能被访问修饰符修饰。
成员变量（Instance Variables）：定义在类中、方法之外的变量，作用域为整个类，可以被类中的任何方法、构造方法和语句块访问。成员变量可以被访问修饰符修饰。
静态变量（Class Variables）：定义在类中、方法之外的变量，并且使用 static 关键字修饰，作用域为整个类，可以被类中的任何方法、构造方法和语句块访问，静态变量的值在程序运行期间只有一个副本。静态变量可以被访问修饰符修饰。
参数变量（Parameters）：方法定义时声明的变量，作为调用该方法时传递给方法的值。参数变量的作用域只限于方法内部。

以下实例中定义了一个 RunoobTest 类，其中包含了一个成员变量 instanceVar 和一个静态变量 staticVar。

method() 方法中定义了一个参数变量 paramVar 和一个局部变量 localVar。在方法内部，我们将局部变量的值赋给成员变量，将参数变量的值赋给静态变量，然后打印出这些变量的值。

在 main() 方法中，我们创建了一个 RunoobTest 对象，并调用了它的 method() 方法。

实例

public class RunoobTest {
    // 成员变量
    private int instanceVar;
    // 静态变量
    private static int staticVar;
    
    public void method(int paramVar) {
        // 局部变量
        int localVar = 10;
        
        // 使用变量
        instanceVar = localVar;
        staticVar = paramVar;
        
        System.out.println("成员变量: " + instanceVar);
        System.out.println("静态变量: " + staticVar);
        System.out.println("参数变量: " + paramVar);
        System.out.println("局部变量: " + localVar);
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        RunoobTest v = new RunoobTest();
        v.method(20);
    }
}

运行以上代码，输出如下：

成员变量: 10
静态变量: 20
参数变量: 20
局部变量: 10

（7.1）Java 参数变量。

Java 中的参数变量是指在方法或构造函数中声明的变量，用于接收传递给方法或构造函数的值。参数变量与局部变量类似，但它们只在方法或构造函数被调用时存在，并且只能在方法或构造函数内部使用。

Java 方法的声明语法如下：

accessModifier returnType methodName(parameterType parameterName1, parameterType parameterName2, ...) {
    // 方法体
}

parameterType -- 表示参数变量的类型。
parameterName -- 表示参数变量的名称。

在调用方法时，我们必须为参数变量传递值，这些值可以是常量、变量或表达式。

方法参数变量的值传递方式有两种：值传递和引用传递。

值传递：在方法调用时，传递的是实际参数的值的副本。当参数变量被赋予新的值时，只会修改副本的值，不会影响原始值。Java 中的基本数据类型都采用值传递方式传递参数变量的值。
引用传递：在方法调用时，传递的是实际参数的引用（即内存地址）。当参数变量被赋予新的值时，会修改原始值的内容。Java 中的对象类型采用引用传递方式传递参数变量的值。

以下是一个简单的例子，展示了方法参数变量的使用：

实例

public class RunoobTest {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10, b = 20;
        swap(a, b); // 调用swap方法
        System.out.println("a = " + a + ", b = " + b); // 输出a和b的值
    }
   
    public static void swap(int x, int y) {
        int temp = x;
        x = y;
        y = temp;
    }
}

运行以上代码，输出如下：

a = 10, b = 20

（7.2）Java 局部变量（声明的局部变量没有默认值）。

局部变量声明在方法、构造方法或者语句块中。
局部变量在方法、构造方法、或者语句块被执行的时候创建，当它们执行完成后，变量将会被销毁。
局部变量必须在使用前声明，并且不能被访问修饰符修饰，因为它们的作用域已经被限制在了声明它们的方法、代码块或构造函数中。
局部变量只在声明它的方法、构造方法或者语句块中可见，不能被其他方法或代码块访问。
局部变量是在栈上分配的。
局部变量没有默认值，所以局部变量被声明后，必须经过初始化，才可以使用。

局部变量的声明语法为：

type variableName;

type -- 表示变量的类型。
variableName -- 表示变量的名称。

局部变量必须在使用之前进行初始化，否则编译器会报错。初始化可以在声明时或后面的代码中进行。如果在声明时未初始化，变量将被赋予默认值，如 int 类型的变量默认为 0，boolean 类型的变量默认为 false，引用类型的变量默认为 null。

局部变量只在声明它的方法、构造方法或语句块内可见，其他方法、构造方法或语句块不能访问该局部变量。当方法、构造方法或语句块执行完毕后，局部变量将被销毁，其占用的内存也会被释放。

实例

以下是一个简单的例子，展示了局部变量的使用：

public class LocalVariablesExample {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10; // 局部变量a的声明和初始化
        int b;     // 局部变量b的声明
        b = 20;    // 局部变量b的初始化
       
        System.out.println("a = " + a);
        System.out.println("b = " + b);
       
        // 如果在使用之前不初始化局部变量，编译器会报错
        // int c;
        // System.out.println("c = " + c);
    }
}

以上实例中我们声明并初始化了两个局部变量 a 和 b，然后打印出它们的值。注意，如果在使用局部变量之前不初始化它，编译器会报错。

在以下实例中 age 是一个局部变量，定义在 pupAge()方法中，它的作用域就限制在这个方法中：

package com.runoob.test;
 
public class Test{ 
   public void pupAge(){
      int age = 0;
      age = age + 7;
      System.out.println("小狗的年龄是: " + age);
   }
   
   public static void main(String[] args){
      Test test = new Test();
      test.pupAge();
   }
}

以上实例编译运行结果如下:

小狗的年龄是: 7

在下面的例子中 age 变量没有初始化，所以在编译时会出错：

package com.runoob.test;
 
public class Test{ 
   public void pupAge(){
      int age;
      age = age + 7;
      System.out.println("小狗的年龄是 : " + age);
   }
   
   public static void main(String[] args){
      Test test = new Test();
      test.pupAge();
   }
}

以上实例编译运行结果如下:

Test.java:4:variable number might not have been initialized
age = age + 7;
         ^
1 error

（7.3）成员变量（实例变量）。

成员变量声明在一个类中，但在方法、构造方法和语句块之外。
当一个对象被实例化之后，每个成员变量的值就跟着确定。
成员变量在对象创建的时候创建，在对象被销毁的时候销毁。
成员变量的值应该至少被一个方法、构造方法或者语句块引用，使得外部能够通过这些方式获取实例变量信息。
成员变量可以声明在使用前或者使用后。
访问修饰符可以修饰成员变量。
成员变量对于类中的方法、构造方法或者语句块是可见的。一般情况下应该把成员变量设为私有。通过使用访问修饰符可以使成员变量对子类可见。
成员变量具有默认值。数值型变量的默认值是0，布尔型变量的默认值是 false，引用类型变量的默认值是 null。变量的值可以在声明时指定，也可以在构造方法中指定；
成员变量可以直接通过变量名访问。但在静态方法以及其他类中，就应该使用完全限定名：ObjectReference.VariableName。

成员变量的声明语法为：

accessModifier type variableName;

accessModifier --表示访问修饰符，可以是 public、protected、private 或默认访问级别（即没有显式指定访问修饰符）。
type -- 表示变量的类型。
variableName -- 表示变量的名称。

与局部变量不同，成员变量的值在创建对象时被分配，即使未对其初始化，它们也会被赋予默认值，例如 int 类型的变量默认值为 0，boolean 类型的变量默认值为 false。

成员变量可以通过对象访问，也可以通过类名访问（如果它们是静态成员变量）。如果没有显式初始化成员变量，则它们将被赋予默认值。可以在构造函数或其他方法中初始化成员变量，或者通过对象或类名访问它们并设置它们的值。

实例

以下实例我们声明了两个成员变量 a 和 b，并对其进行了访问和设置。注意，我们可以通过对象访问成员变量，也可以通过类名访问静态成员变量。

public class RunoobTest {
      private int a; // 私有成员变量a
      public String b = "Hello"; // 公有成员变量b
     
      public static void main(String[] args) {
         RunoobTest obj = new RunoobTest(); // 创建对象
         
          obj.a = 10; // 访问成员变量a，并设置其值为10
          System.out.println("a = " + obj.a);
         
          obj.b = "World"; // 访问成员变量b，并设置其值为"World"
          System.out.println("b = " + obj.b);
      }
  }

以上实例编译运行结果如下:

a = 10
b = World

以下实例我们声明了两个成员变量 name 和 salary，并对其进行了访问和设置。

Employee.java 文件代码：

import java.io.*;
public class Employee{
   // 这个成员变量对子类可见
   public String name;
   // 私有变量，仅在该类可见
   private double salary;
   //在构造器中对name赋值
   public Employee (String empName){
      name = empName;
   }
   //设定salary的值
   public void setSalary(double empSal){
      salary = empSal;
   }  
   // 打印信息
   public void printEmp(){
      System.out.println("名字 : " + name );
      System.out.println("薪水 : " + salary);
   }
 
   public static void main(String[] args){
      Employee empOne = new Employee("RUNOOB");
      empOne.setSalary(1000.0);
      empOne.printEmp();
   }
}

以上实例编译运行结果如下:

$ javac Employee.java 
$ java Employee
名字 : RUNOOB
薪水 : 1000.0

（7.4）类变量（静态变量）。

Java 中的静态变量是指在类中定义的一个变量，它与类相关而不是与实例相关，即无论创建多少个类实例，静态变量在内存中只有一份拷贝，被所有实例共享。

静态变量在类加载时被创建，在整个程序运行期间都存在。

定义方式

静态变量的定义方式是在类中使用 static 关键字修饰变量，通常也称为类变量。

以下实例中我们定义一个静态变量 count ，其初始值为 0：

实例

public class MyClass {
    public static int count = 0;
    // 其他成员变量和方法
}

访问方式

由于静态变量是与类相关的，因此可以通过类名来访问静态变量，也可以通过实例名来访问静态变量。

实例

MyClass.count = 10; // 通过类名访问
MyClass obj = new MyClass();
obj.count = 20; // 通过实例名访问

生命周期

静态变量的生命周期与程序的生命周期一样长，即它们在类加载时被创建，在整个程序运行期间都存在，直到程序结束才会被销毁。因此，静态变量可以用来存储整个程序都需要使用的数据，如配置信息、全局变量等。

初始化时机

静态变量在类加载时被初始化，其初始化顺序与定义顺序有关。

如果一个静态变量依赖于另一个静态变量，那么它必须在后面定义。

实例

public class MyClass {
    public static int count1 = 0;
    public static int count2 = count1 + 1;
    // 其他成员变量和方法
}

上面的例子中，count1 要先于 count2 初始化，否则编译时会报错。

常量和静态变量的区别

常量也是与类相关的，但它是用 final 关键字修饰的变量，一旦被赋值就不能再修改。与静态变量不同的是，常量在编译时就已经确定了它的值，而静态变量的值可以在运行时改变。另外，常量通常用于存储一些固定的值，如数学常数、配置信息等，而静态变量通常用于存储可变的数据，如计数器、全局状态等。

总之，静态变量是与类相关的变量，具有唯一性和共享性，可以用于存储整个程序都需要使用的数据，但需要注意初始化时机和与常量的区别。

静态变量的访问修饰符

静态变量的访问修饰符可以是 public、protected、private 或者默认的访问修饰符（即不写访问修饰符）。

需要注意的是，静态变量的访问权限与实例变量不同，因为静态变量是与类相关的，不依赖于任何实例。

静态变量的线程安全性

Java 中的静态变量是属于类的，而不是对象的实例。因此，当多个线程同时访问一个包含静态变量的类时，需要考虑其线程安全性。

静态变量在内存中只有一份拷贝，被所有实例共享。因此，如果一个线程修改了静态变量的值，那么其他线程在访问该静态变量时也会看到修改后的值。这可能会导致并发访问的问题，因为多个线程可能同时修改静态变量，导致不确定的结果或数据一致性问题。

为了确保静态变量的线程安全性，需要采取适当的同步措施，如同步机制、原子类或 volatile 关键字，以便在多线程环境中正确地读取和修改静态变量的值。

静态变量的命名规范

静态变量的命名规范与实例变量相同，一般采用驼峰命名法，并且要用 static 关键字明确标识。例如：

实例

public class MyClass {
    public static int MAX_COUNT = 100;
    // 其他成员变量和方法
}

静态变量的使用场景

静态变量通常用于以下场景：

存储全局状态或配置信息
计数器或统计信息
缓存数据或共享资源
工具类的常量或方法
单例模式中的实例变量

实例

以下实例定义了一个 AppConfig 类，其中包含了三个静态变量 APP_NAME、APP_VERSION 和 DATABASE_URL，用于存储应用程序的名称、版本和数据库连接URL。这些变量都被声明为 final，表示它们是不可修改的常量。

在 main() 方法中，我们打印出了这些静态变量的值。

AppConfig.java 文件代码：

public class AppConfig {
    public static final String APP_NAME = "MyApp";
    public static final String APP_VERSION = "1.0.0";
    public static final String DATABASE_URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydb";
    
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Application name: " + AppConfig.APP_NAME);
        System.out.println("Application version: " + AppConfig.APP_VERSION);
        System.out.println("Database URL: " + AppConfig.DATABASE_URL);
    }
}

以上实例编译运行结果如下:

Application name: MyApp
Application version: 1.0.0
Database URL: jdbc:mysql://localhost:3306/mydb

可以看到，这些静态变量存储的全局配置信息可以在整个程序中使用，并且不会被修改。这个例子展示了静态变量的另一个常见应用，通过它我们可以很方便地存储全局配置信息，或者实现其他需要全局共享的数据。

以下实例定义了一个 Counter 类，其中包含了一个静态变量 count，用于记录创建了多少个 Counter 对象。

每当创建一个新的对象时，构造方法会将计数器加一。静态方法 getCount() 用于获取当前计数器的值。

在 main() 方法中，我们创建了三个 Counter 对象，并打印出了计数器的值。

Counter.java 文件代码：

public class Counter {
    private static int count = 0;
    
    public Counter() {
        count++;
    }
    
    public static int getCount() {
        return count;
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        Counter c1 = new Counter();
        Counter c2 = new Counter();
        Counter c3 = new Counter();
        System.out.println("目前为止创建的对象数: " + Counter.getCount());
    }
}

以上实例编译运行结果如下:

目前为止创建的对象数: 3

可以看到，计数器记录了创建了三个对象。这个例子展示了静态变量的一个简单应用，通过它我们可以很方便地统计对象的创建次数，或者记录其他需要全局共享的数据。

（8）Java 修饰符。

Java语言提供了很多修饰符，主要分为以下两类：

访问修饰符
非访问修饰符

修饰符用来定义类、方法或者变量，通常放在语句的最前端。我们通过下面的例子来说明：

public class ClassName {
   // ...
}
private boolean myFlag;
static final double weeks = 9.5;
protected static final int BOXWIDTH = 42;
public static void main(String[] arguments) {
   // 方法体
}

（8.1）访问控制修饰符（类只有default、public两种）。

Java中，可以使用访问控制符来保护对类、变量、方法和构造方法的访问。Java 支持 4 种不同的访问权限。

default (即默认，什么也不写）: 在同一包内可见，不使用任何修饰符。使用对象：类、接口、变量、方法。
private : 在同一类内可见。使用对象：变量、方法。 注意：不能修饰类（外部类）
public : 对所有类可见。使用对象：类、接口、变量、方法
protected : 对同一包内的类和所有子类可见。使用对象：变量、方法。 注意：不能修饰类（外部类）。

我们可以通过以下表来说明访问权限：

访问控制
修饰符	当前类	同一包内	子孙类(同一包)	子孙类(不同包)	其他包
`public`	Y	Y	Y	Y	Y
`protected`	Y	Y	Y	Y/N（说明）	N
`default`	Y	Y	Y	N	N
`private`	Y	N	N	N	N

（8.1.1）默认访问修饰符-不使用任何关键字。

如果在类、变量、方法或构造函数的定义中没有指定任何访问修饰符，那么它们就默认具有默认访问修饰符。

默认访问修饰符的访问级别是包级别（package-level），即只能被同一包中的其他类访问。

如下例所示，变量和方法的声明可以不使用任何修饰符。

实例

// MyClass.java
class MyClass {  // 默认访问修饰符
    int x = 10;  // 默认访问修饰符
    void display() {  // 默认访问修饰符
        System.out.println("Value of x is: " + x);
    }
}
// MyOtherClass.java
class MyOtherClass {
    public static void main(String[] args) {
        MyClass obj = new MyClass();
        obj.display();  // 访问 MyClass 中的默认访问修饰符变量和方法
    }
}

以上实例中，MyClass 类和它的成员变量 x 和方法 display() 都使用默认访问修饰符进行了定义。MyOtherClass 类在同一包中，因此可以访问 MyClass 类和它的成员变量和方法。

（8.1.2）私有访问修饰符-private。

私有访问修饰符是最严格的访问级别，所以被声明为 private 的方法、变量和构造方法只能被所属类访问，并且类和接口不能声明为 private。

声明为私有访问类型的变量只能通过类中公共的 getter 方法被外部类访问。

Private 访问修饰符的使用主要用来隐藏类的实现细节和保护类的数据。

下面的类使用了私有访问修饰符：

public class Logger {
   private String format;
   public String getFormat() {
      return this.format;
   }
   public void setFormat(String format) {
      this.format = format;
   }
}

实例中，Logger 类中的 format 变量为私有变量，所以其他类不能直接得到和设置该变量的值。为了使其他类能够操作该变量，定义了两个 public 方法：getFormat() （返回 format的值）和 setFormat(String)（设置 format 的值）

（8.1.3）公有访问修饰符-public。

被声明为 public 的类、方法、构造方法和接口能够被任何其他类访问。

如果几个相互访问的 public 类分布在不同的包中，则需要导入相应 public 类所在的包。由于类的继承性，类所有的公有方法和变量都能被其子类继承。

以下函数使用了公有访问控制：

public static void main(String[] arguments) {
   // ...
}

Java 程序的 main() 方法必须设置成公有的，否则，Java 解释器将不能运行该类。

（8.1.4）受保护的访问修饰符-protected。

protected 需要从以下两个点来分析说明：

子类与基类在同一包中：被声明为 protected 的变量、方法和构造器能被同一个包中的任何其他类访问；
子类与基类不在同一包中：那么在子类中，子类实例可以访问其从基类继承而来的 protected 方法，而不能访问基类实例的protected方法。

protected 可以修饰数据成员，构造方法，方法成员，不能修饰类（内部类除外）。

接口及接口的成员变量和成员方法不能声明为 protected。可以看看下图演示：

子类能访问 protected 修饰符声明的方法和变量，这样就能保护不相关的类使用这些方法和变量。

下面的父类使用了 protected 访问修饰符，子类重写了父类的 openSpeaker() 方法。

class AudioPlayer {
   protected boolean openSpeaker(Speaker sp) {
      // 实现细节
   }
}
 
class StreamingAudioPlayer extends AudioPlayer {
   protected boolean openSpeaker(Speaker sp) {
      // 实现细节
   }
}

如果把 openSpeaker() 方法声明为 private，那么除了 AudioPlayer 外，其他类将不能访问该方法。

如果把 openSpeaker() 声明为 public，那么所有的类都能够访问该方法。

如果我们只想让该方法对其所在类的子类可见，则将该方法声明为 protected。

protected 是最难理解的一种 Java 类成员访问权限修饰词，更多详细内容请查看 Java protected 关键字详解。

（8.1.5）访问控制和继承。

请注意以下方法继承的规则：

父类中声明为 public 的方法在子类中也必须为 public。
父类中声明为 protected 的方法在子类中要么声明为 protected，要么声明为 public，不能声明为 private。
父类中声明为 private 的方法，不能够被子类继承。

（8.2）非访问修饰符。

为了实现一些其他的功能，Java 也提供了许多非访问修饰符。

static 修饰符，用来修饰类方法和类变量。

final 修饰符，用来修饰类、方法和变量，final 修饰的类不能够被继承，修饰的方法不能被继承类重新定义，修饰的变量为常量，是不可修改的。

abstract 修饰符，用来创建抽象类和抽象方法。

synchronized 和 volatile 修饰符，主要用于线程的编程。

（8.2.1）static 修饰符。

静态变量：

static 关键字用来声明独立于对象的静态变量，无论一个类实例化多少对象，它的静态变量只有一份拷贝。静态变量也被称为类变量。局部变量不能被声明为 static 变量。
静态方法：

static 关键字用来声明独立于对象的静态方法。静态方法不能使用类的非静态变量。静态方法从参数列表得到数据，然后计算这些数据。

对类变量和方法的访问可以直接使用 classname.variablename 和 classname.methodname 的方式访问。

如下例所示，static 修饰符用来创建类方法和类变量。

public class InstanceCounter {
   private static int numInstances = 0;
   protected static int getCount() {
      return numInstances;
   }
   private static void addInstance() {
      numInstances++;
   }
   InstanceCounter() {
      InstanceCounter.addInstance();
   }
   public static void main(String[] arguments) {
      System.out.println("Starting with " +
      InstanceCounter.getCount() + " instances");
      for (int i = 0; i < 500; ++i){
         new InstanceCounter();
          }
      System.out.println("Created " +
      InstanceCounter.getCount() + " instances");
   }
}

以上实例运行编辑结果如下:

Starting with 0 instances
Created 500 instances

（8.2.2）final 修饰符。

final 变量：

final 表示"最后的、最终的"含义，变量一旦赋值后，不能被重新赋值。被 final 修饰的实例变量必须显式指定初始值。

final 修饰符通常和 static 修饰符一起使用来创建类常量。

实例

public class Test{
  final int value = 10;
  // 下面是声明常量的实例
  public static final int BOXWIDTH = 6;
  static final String TITLE = "Manager";
 
  public void changeValue(){
     value = 12; //将输出一个错误
  }
}

final 方法

父类中的 final 方法可以被子类继承，但是不能被子类重写。

声明 final 方法的主要目的是防止该方法的内容被修改。

如下所示，使用 final 修饰符声明方法。

public class Test{
    public final void changeName(){
       // 方法体
    }
}

final 类

final 类不能被继承，没有类能够继承 final 类的任何特性。

实例

public final class Test { 
    // 类体 
}

（8.2.3）abstract 修饰符。

抽象类：

抽象类不能用来实例化对象，声明抽象类的唯一目的是为了将来对该类进行扩充。

一个类不能同时被 abstract 和 final 修饰。如果一个类包含抽象方法，那么该类一定要声明为抽象类，否则将出现编译错误。

抽象类可以包含抽象方法和非抽象方法。

实例

abstract class Caravan{
   private double price;
   private String model;
   private String year;
   public abstract void goFast(); //抽象方法
   public abstract void changeColor();
}

抽象方法

抽象方法是一种没有任何实现的方法，该方法的具体实现由子类提供。

抽象方法不能被声明成 final 和 static。

任何继承抽象类的子类必须实现父类的所有抽象方法，除非该子类也是抽象类。

如果一个类包含若干个抽象方法，那么该类必须声明为抽象类。抽象类可以不包含抽象方法。

抽象方法的声明以分号结尾，例如：public abstract sample();。

实例

public abstract class SuperClass{
    abstract void m(); //抽象方法
}
 
class SubClass extends SuperClass{
     //实现抽象方法
      void m(){
          .........
      }
}

（8.2.4）synchronized 修饰符。

synchronized 关键字声明的方法同一时间只能被一个线程访问。synchronized 修饰符可以应用于四个访问修饰符。

实例

public synchronized void showDetails(){
.......
}

（8.2.5）transient 修饰符。

序列化的对象包含被 transient 修饰的实例变量时，java 虚拟机(JVM)跳过该特定的变量。

该修饰符包含在定义变量的语句中，用来预处理类和变量的数据类型。

实例

public transient int limit = 55;   // 不会持久化
public int b; // 持久化

（8.2.6）volatile 修饰符。

volatile 修饰的成员变量在每次被线程访问时，都强制从共享内存中重新读取该成员变量的值。而且，当成员变量发生变化时，会强制线程将变化值回写到共享内存。这样在任何时刻，两个不同的线程总是看到某个成员变量的同一个值。

一个 volatile 对象引用可能是 null。

实例

public class MyRunnable implements Runnable
{
    private volatile boolean active;
    public void run()
    {
        active = true;
        while (active) // 第一行
        {
            // 代码
        }
    }
    public void stop()
    {
        active = false; // 第二行
    }
}

通常情况下，在一个线程调用 run() 方法（在 Runnable 开启的线程），在另一个线程调用 stop() 方法。如果 第一行 中缓冲区的 active 值被使用，那么在 第二行 的 active 值为 false 时循环不会停止。

但是以上代码中我们使用了 volatile 修饰 active，所以该循环会停止。

（9）Java 运算符。

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

（9.1）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。

表格中的实例假设整数变量A的值为10，变量B的值为20：

操作符	描述	例子
+	加法 - 相加运算符两侧的值	A + B 等于 30
-	减法 - 左操作数减去右操作数	A – B 等于 -10
*	乘法 - 相乘操作符两侧的值	A * B等于200
/	除法 - 左操作数除以右操作数	B / A等于2
％	取余 - 左操作数除以右操作数的余数	B%A等于0
++	自增: 操作数的值增加1	B++ 或 ++B 等于 21（区别详见下文）
--	自减: 操作数的值减少1	B-- 或 --B 等于 19（区别详见下文）

实例

下面的简单示例程序演示了算术运算符。复制并粘贴下面的 Java 程序并保存为 Test.java 文件，然后编译并运行这个程序：

public class Test {
 
  public static void main(String[] args) {
     int a = 10;
     int b = 20;
     int c = 25;
     int d = 25;
     System.out.println("a + b = " + (a + b) );
     System.out.println("a - b = " + (a - b) );
     System.out.println("a * b = " + (a * b) );
     System.out.println("b / a = " + (b / a) );
     System.out.println("b % a = " + (b % a) );
     System.out.println("c % a = " + (c % a) );
     System.out.println("a++   = " +  (a++) );
     System.out.println("a--   = " +  (a--) );
     // 查看  d++ 与 ++d 的不同
     System.out.println("d++   = " +  (d++) );
     System.out.println("++d   = " +  (++d) );
  }
}

运行实例 »

以上实例编译运行结果如下：

a + b = 30
a - b = -10
a * b = 200
b / a = 2
b % a = 0
c % a = 5
a++   = 10
a--   = 11
d++   = 25
++d   = 27

自增自减运算符

1、自增（++）自减（--）运算符是一种特殊的算术运算符，在算术运算符中需要两个操作数来进行运算，而自增自减运算符是一个操作数。

实例

public class selfAddMinus{
    public static void main(String[] args){
        int a = 3;//定义一个变量；
        int b = ++a;//自增运算
        int c = 3;
        int d = --c;//自减运算
        System.out.println("进行自增运算后的值等于"+b);
        System.out.println("进行自减运算后的值等于"+d);
    }
}

运行结果为：

进行自增运算后的值等于4
进行自减运算后的值等于2

解析：

int b = ++a; 拆分运算过程为: a=a+1=4; b=a=4, 最后结果为b=4,a=4
int d = --c; 拆分运算过程为: c=c-1=2; d=c=2, 最后结果为d=2,c=2

2、前缀自增自减法(++a,--a): 先进行自增或者自减运算，再进行表达式运算。

3、后缀自增自减法(a++,a--): 先进行表达式运算，再进行自增或者自减运算

实例

public class selfAddMinus{
    public static void main(String[] args){
        int a = 5;//定义一个变量；
        int b = 5;
        int x = 2*++a;
        int y = 2*b++;
        System.out.println("自增运算符前缀运算后a="+a+",x="+x);
        System.out.println("自增运算符后缀运算后b="+b+",y="+y);
    }
}

运行结果为：

自增运算符前缀运算后a=6，x=12
自增运算符后缀运算后b=6，y=10

（9.2）关系运算符。

下表为Java支持的关系运算符

表格中的实例整数变量A的值为10，变量B的值为20：

运算符	描述	例子
==	检查如果两个操作数的值是否相等，如果相等则条件为真。	（A == B）为假。
!=	检查如果两个操作数的值是否相等，如果值不相等则条件为真。	(A != B) 为真。
>	检查左操作数的值是否大于右操作数的值，如果是那么条件为真。	（A> B）为假。
<	检查左操作数的值是否小于右操作数的值，如果是那么条件为真。	（A <B）为真。
>=	检查左操作数的值是否大于或等于右操作数的值，如果是那么条件为真。	（A> = B）为假。
<=	检查左操作数的值是否小于或等于右操作数的值，如果是那么条件为真。	（A <= B）为真。

实例

下面的简单示例程序演示了关系运算符。复制并粘贴下面的Java程序并保存为Test.java文件，然后编译并运行这个程序：

Test.java 文件代码：

public class Test {
 
  public static void main(String[] args) {
     int a = 10;
     int b = 20;
     System.out.println("a == b = " + (a == b) );
     System.out.println("a != b = " + (a != b) );
     System.out.println("a > b = " + (a > b) );
     System.out.println("a < b = " + (a < b) );
     System.out.println("b >= a = " + (b >= a) );
     System.out.println("b <= a = " + (b <= a) );
  }
}

以上实例编译运行结果如下：

a == b = false
a != b = true
a > b = false
a < b = true
b >= a = true
b <= a = false

（9.3）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。假设a = 60，b = 13;它们的二进制格式表示将如下：

A = 0011 1100
B = 0000 1101
-----------------
A&B = 0000 1100
A | B = 0011 1101
A ^ B = 0011 0001
~A= 1100 0011

下表列出了位运算符的基本运算，假设整数变量 A 的值为 60 和变量 B 的值为 13：

操作符	描述	例子
＆	如果相对应位都是1，则结果为1，否则为0	（A＆B），得到12，即0000 1100
\|	如果相对应位都是 0，则结果为 0，否则为 1	（A \| B）得到61，即 0011 1101
^	如果相对应位值相同，则结果为0，否则为1	（A ^ B）得到49，即 0011 0001
〜	按位取反运算符翻转操作数的每一位，即0变成1，1变成0。	（〜A）得到-61，即1100 0011
<<	按位左移运算符。左操作数按位左移右操作数指定的位数。	A << 2得到240，即 1111 0000
>>	按位右移运算符。左操作数按位右移右操作数指定的位数。	A >> 2得到15即 1111
>>>	按位右移补零操作符。左操作数的值按右操作数指定的位数右移，移动得到的空位以零填充。	A>>>2得到15即0000 1111

实例

下面的简单示例程序演示了位运算符。复制并粘贴下面的Java程序并保存为Test.java文件，然后编译并运行这个程序：

Test.java 文件代码：

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
     int a = 60; /* 60 = 0011 1100 */ 
     int b = 13; /* 13 = 0000 1101 */
     int c = 0;
     c = a & b;       /* 12 = 0000 1100 */
     System.out.println("a & b = " + c );
 
     c = a | b;       /* 61 = 0011 1101 */
     System.out.println("a | b = " + c );
 
     c = a ^ b;       /* 49 = 0011 0001 */
     System.out.println("a ^ b = " + c );
 
     c = ~a;          /*-61 = 1100 0011 */
     System.out.println("~a = " + c );
 
     c = a << 2;     /* 240 = 1111 0000 */
     System.out.println("a << 2 = " + c );
 
     c = a >> 2;     /* 15 = 1111 */
     System.out.println("a >> 2  = " + c );
  
     c = a >>> 2;     /* 15 = 0000 1111 */
     System.out.println("a >>> 2 = " + c );
  }
}

以上实例编译运行结果如下：

a & b = 12
a | b = 61
a ^ b = 49
~a = -61
a << 2 = 240
a >> 2  = 15
a >>> 2 = 15

（9.4）逻辑运算符。

下表列出了逻辑运算符的基本运算，假设布尔变量A为真，变量B为假

操作符	描述	例子
&&	称为逻辑与运算符。当且仅当两个操作数都为真，条件才为真。	（A && B）为假。
\| \|	称为逻辑或操作符。如果任何两个操作数任何一个为真，条件为真。	（A \| \| B）为真。
！	称为逻辑非运算符。用来反转操作数的逻辑状态。如果条件为true，则逻辑非运算符将得到false。	！（A && B）为真。

实例

下面的简单示例程序演示了逻辑运算符。复制并粘贴下面的Java程序并保存为Test.java文件，然后编译并运行这个程序：

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
     boolean a = true;
     boolean b = false;
     System.out.println("a && b = " + (a&&b));
     System.out.println("a || b = " + (a||b) );
     System.out.println("!(a && b) = " + !(a && b));
  }
}

以上实例编译运行结果如下：

a && b = false
a || b = true
!(a && b) = true

短路逻辑运算符

当使用与逻辑运算符时，在两个操作数都为true时，结果才为true，但是当得到第一个操作为false时，其结果就必定是false，这时候就不会再判断第二个操作了。

实例

public class LuoJi{
    public static void main(String[] args){
        int a = 5;//定义一个变量；
        boolean b = (a<4)&&(a++<10);
        System.out.println("使用短路逻辑运算符的结果为"+b);
        System.out.println("a的结果为"+a);
    }
}

运行结果为：

使用短路逻辑运算符的结果为false
a的结果为5

解析： 该程序使用到了短路逻辑运算符(&&)，首先判断 a<4 的结果为 false，则 b 的结果必定是 false，所以不再执行第二个操作 a++<10 的判断，所以 a 的值为 5。

（9.5）赋值运算符。

下面是Java语言支持的赋值运算符：

操作符	描述	例子
=	简单的赋值运算符，将右操作数的值赋给左侧操作数	C = A + B将把A + B得到的值赋给C
+ =	加和赋值操作符，它把左操作数和右操作数相加赋值给左操作数	C + = A等价于C = C + A
- =	减和赋值操作符，它把左操作数和右操作数相减赋值给左操作数	C - = A等价于C = C - A
* =	乘和赋值操作符，它把左操作数和右操作数相乘赋值给左操作数	C * = A等价于C = C * A
/ =	除和赋值操作符，它把左操作数和右操作数相除赋值给左操作数	C / = A，C 与 A 同类型时等价于 C = C / A
（％）=	取模和赋值操作符，它把左操作数和右操作数取模后赋值给左操作数	C％= A等价于C = C％A
<< =	左移位赋值运算符	C << = 2等价于C = C << 2
>> =	右移位赋值运算符	C >> = 2等价于C = C >> 2
＆=	按位与赋值运算符	C＆= 2等价于C = C＆2
^ =	按位异或赋值操作符	C ^ = 2等价于C = C ^ 2
\| =	按位或赋值操作符	C \| = 2等价于C = C \| 2

实例

下面的简单示例程序演示了赋值运算符。复制并粘贴下面的Java程序并保存为Test.java文件，然后编译并运行这个程序：

Test.java 文件代码：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        int b = 20;
        int c = 0;
        c = a + b;
        System.out.println("c = a + b = " + c );
        c += a ;
        System.out.println("c += a  = " + c );
        c -= a ;
        System.out.println("c -= a = " + c );
        c *= a ;
        System.out.println("c *= a = " + c );
        a = 10;
        c = 15;
        c /= a ;
        System.out.println("c /= a = " + c );
        a = 10;
        c = 15;
        c %= a ;
        System.out.println("c %= a  = " + c );
        c <<= 2 ;
        System.out.println("c <<= 2 = " + c );
        c >>= 2 ;
        System.out.println("c >>= 2 = " + c );
        c >>= 2 ;
        System.out.println("c >>= 2 = " + c );
        c &= a ;
        System.out.println("c &= a  = " + c );
        c ^= a ;
        System.out.println("c ^= a   = " + c );
        c |= a ;
        System.out.println("c |= a   = " + c );
    }
}

以上实例编译运行结果如下：

c = a + b = 30
c += a  = 40
c -= a = 30
c *= a = 300
c /= a = 1
c %= a  = 5
c <<= 2 = 20
c >>= 2 = 5
c >>= 2 = 1
c &= a  = 0
c ^= a   = 10
c |= a   = 10

（9.6）条件运算符（?:）。

条件运算符也被称为三元运算符。该运算符有3个操作数，并且需要判断布尔表达式的值。该运算符的主要是决定哪个值应该赋值给变量。

variable x = (expression) ? value if true : value if false

实例

Test.java 文件代码：

public class Test {
   public static void main(String[] args){
      int a , b;
      a = 10;
      // 如果 a 等于 1 成立，则设置 b 为 20，否则为 30
      b = (a == 1) ? 20 : 30;
      System.out.println( "Value of b is : " +  b );
 
      // 如果 a 等于 10 成立，则设置 b 为 20，否则为 30
      b = (a == 10) ? 20 : 30;
      System.out.println( "Value of b is : " + b );
   }
}

以上实例编译运行结果如下：

Value of b is : 30
Value of b is : 20

（9.7）instanceof 运算符。

该运算符用于操作对象实例，检查该对象是否是一个特定类型（类类型或接口类型）。

instanceof运算符使用格式如下：

( Object reference variable ) instanceof  (class/interface type)

如果运算符左侧变量所指的对象，是操作符右侧类或接口(class/interface)的一个对象，那么结果为真。

下面是一个例子：

String name = "James";
boolean result = name instanceof String; // 由于 name 是 String 类型，所以返回真

如果被比较的对象兼容于右侧类型，该运算符仍然返回 true。

看下面的例子：

class Vehicle {}
 
public class Car extends Vehicle {
   public static void main(String[] args){
      Vehicle a = new Car();
      boolean result =  a instanceof Car;
      System.out.println( result);
   }
}

以上实例编译运行结果如下：

true

（9.8）Java运算符优先级。

当多个运算符出现在一个表达式中，谁先谁后呢？这就涉及到运算符的优先级别的问题。在一个多运算符的表达式中，运算符优先级不同会导致最后得出的结果差别甚大。

例如，（1+3）＋（3+2）*2，这个表达式如果按加号最优先计算，答案就是 18，如果按照乘号最优先，答案则是 14。

再如，x = 7 + 3 * 2;这里x得到13，而不是20，因为乘法运算符比加法运算符有较高的优先级，所以先计算3 * 2得到6，然后再加7。

下表中具有最高优先级的运算符在的表的最上面，最低优先级的在表的底部。

类别	操作符	关联性
后缀	() [] . (点操作符)	左到右
一元	expr++ expr--	从左到右
一元	++expr --expr + - ～！	从右到左
乘性	* /％	左到右
加性	+ -	左到右
移位	>> >>> <<	左到右
关系	> >= < <=	左到右
相等	== !=	左到右
按位与	＆	左到右
按位异或	^	左到右
按位或	\|	左到右
逻辑与	&&	左到右
逻辑或	\| \|	左到右
条件	？：	从右到左
赋值	= + = - = * = / =％= >> = << =＆= ^ = \| =	从右到左
逗号	，	左到右

（10）Java 循环结构 - for, while 及 do...while。

顺序结构的程序语句只能被执行一次。

如果您想要同样的操作执行多次，就需要使用循环结构。

Java中有三种主要的循环结构：

while 循环
do…while 循环
for 循环

在 Java5 中引入了一种主要用于数组的增强型 for 循环。

（10.1）while 循环。

while是最基本的循环，它的结构为：

while( 布尔表达式 ) {
  //循环内容
}

只要布尔表达式为 true，循环就会一直执行下去。

实例

Test.java 文件代码：

public class Test {
   public static void main(String[] args) {
      int x = 10;
      while( x < 20 ) {
         System.out.print("value of x : " + x );
         x++;
         System.out.print("\n");
      }
   }
}

以上实例编译运行结果如下：

value of x : 10
value of x : 11
value of x : 12
value of x : 13
value of x : 14
value of x : 15
value of x : 16
value of x : 17
value of x : 18
value of x : 19

（10.2）do…while 循环。

对于 while 语句而言，如果不满足条件，则不能进入循环。但有时候我们需要即使不满足条件，也至少执行一次。

do…while 循环和 while 循环相似，不同的是，do…while 循环至少会执行一次。

do {
       //代码语句
}while(布尔表达式);

注意：布尔表达式在循环体的后面，所以语句块在检测布尔表达式之前已经执行了。如果布尔表达式的值为 true，则语句块一直执行，直到布尔表达式的值为 false。

实例

Test.java 文件代码：

public class Test {
   public static void main(String[] args){
      int x = 10;
 
      do{
         System.out.print("value of x : " + x );
         x++;
         System.out.print("\n");
      }while( x < 20 );
   }
}

以上实例编译运行结果如下：

value of x : 10
value of x : 11
value of x : 12
value of x : 13
value of x : 14
value of x : 15
value of x : 16
value of x : 17
value of x : 18
value of x : 19

（10.3）for循环。

虽然所有循环结构都可以用 while 或者 do...while表示，但 Java 提供了另一种语句 —— for 循环，使一些循环结构变得更加简单。

for循环执行的次数是在执行前就确定的。语法格式如下：

for(初始化; 布尔表达式; 更新) {
    //代码语句
}

关于 for 循环有以下几点说明：

最先执行初始化步骤。可以声明一种类型，但可初始化一个或多个循环控制变量，也可以是空语句。
然后，检测布尔表达式的值。如果为 true，循环体被执行。如果为false，循环终止，开始执行循环体后面的语句。
执行一次循环后，更新循环控制变量。
再次检测布尔表达式。循环执行上面的过程。

实例

Test.java 文件代码：

public class Test {
   public static void main(String[] args) {
 
      for(int x = 10; x < 20; x = x+1) {
         System.out.print("value of x : " + x );
         System.out.print("\n");
      }
   }
}

以上实例编译运行结果如下：

value of x : 10
value of x : 11
value of x : 12
value of x : 13
value of x : 14
value of x : 15
value of x : 16
value of x : 17
value of x : 18
value of x : 19

（10.4）Java 增强 for 循环。

Java5 引入了一种主要用于数组的增强型 for 循环。

Java 增强 for 循环语法格式如下:

for(声明语句 : 表达式)
{
   //代码句子
}

声明语句：声明新的局部变量，该变量的类型必须和数组元素的类型匹配。其作用域限定在循环语句块，其值与此时数组元素的值相等。

表达式：表达式是要访问的数组名，或者是返回值为数组的方法。

实例

Test.java 文件代码：

public class Test {
   public static void main(String[] args){
      int [] numbers = {10, 20, 30, 40, 50};
 
      for(int x : numbers ){
         System.out.print( x );
         System.out.print(",");
      }
      System.out.print("\n");
      String [] names ={"James", "Larry", "Tom", "Lacy"};
      for( String name : names ) {
         System.out.print( name );
         System.out.print(",");
      }
   }
}

以上实例编译运行结果如下：

10,20,30,40,50,
James,Larry,Tom,Lacy,

（10.5）break 关键字。

break 主要用在循环语句或者 switch 语句中，用来跳出整个语句块。

break 跳出最里层的循环，并且继续执行该循环下面的语句。

语法

break 的用法很简单，就是循环结构中的一条语句：

break;

实例

Test.java 文件代码：

public class Test {
   public static void main(String[] args) {
      int [] numbers = {10, 20, 30, 40, 50};
 
      for(int x : numbers ) {
         // x 等于 30 时跳出循环
         if( x == 30 ) {
            break;
         }
         System.out.print( x );
         System.out.print("\n");
      }
   }
}

以上实例编译运行结果如下：

10
20

（10.6）continue 关键字。

continue 适用于任何循环控制结构中。作用是让程序立刻跳转到下一次循环的迭代。

在 for 循环中，continue 语句使程序立即跳转到更新语句。

在 while 或者 do…while 循环中，程序立即跳转到布尔表达式的判断语句。

语法

continue 就是循环体中一条简单的语句：

continue;

实例

Test.java 文件代码：

public class Test {
   public static void main(String[] args) {
      int [] numbers = {10, 20, 30, 40, 50};
 
      for(int x : numbers ) {
         if( x == 30 ) {
        continue;
         }
         System.out.print( x );
         System.out.print("\n");
      }
   }
}

以上实例编译运行结果如下：

（11）Java 条件语句 - if...else。

Java 中的条件语句允许程序根据条件的不同执行不同的代码块。

一个 if 语句包含一个布尔表达式和一条或多条语句。

（11.1）if语句。

if 语句的语法如下：

if(布尔表达式)
{
   //如果布尔表达式为true将执行的语句
}

如果布尔表达式的值为 true，则执行 if 语句中的代码块，否则执行 else 语句块后面的代码。

Test.java 文件代码：

public class Test {
 
   public static void main(String args[]){
      int x = 10;
 
      if( x < 20 ){
         System.out.print("这是 if 语句");
      }
   }
}

以上代码编译运行结果如下：

这是 if 语句

（11.2）if...else语句。

if 语句后面可以跟 else 语句，当 if 语句的布尔表达式值为 false 时，else 语句块会被执行。

语法

if…else 的用法如下：

if(布尔表达式){
   //如果布尔表达式的值为true
}else{
   //如果布尔表达式的值为false
}

实例

Test.java 文件代码：

public class Test {
 
   public static void main(String args[]){
      int x = 30;
 
      if( x < 20 ){
         System.out.print("这是 if 语句");
      }else{
         System.out.print("这是 else 语句");
      }
   }
}

以上代码编译运行结果如下：

这是 else 语句

（11.3）if...else if...else 语句。

if 语句后面可以跟 else if…else 语句，这种语句可以检测到多种可能的情况。

使用 if，else if，else 语句的时候，需要注意下面几点：

if 语句至多有 1 个 else 语句，else 语句在所有的 else if 语句之后。
if 语句可以有若干个 else if 语句，它们必须在 else 语句之前。
一旦其中一个 else if 语句检测为 true，其他的 else if 以及 else 语句都将跳过执行。

语法

if...else 语法格式如下:

if(布尔表达式 1){
   //如果布尔表达式 1的值为true执行代码
}else if(布尔表达式 2){
   //如果布尔表达式 2的值为true执行代码
}else if(布尔表达式 3){
   //如果布尔表达式 3的值为true执行代码
}else {
   //如果以上布尔表达式都不为true执行代码
}

实例

Test.java 文件代码：

public class Test {
   public static void main(String args[]){
      int x = 30;
 
      if( x == 10 ){
         System.out.print("Value of X is 10");
      }else if( x == 20 ){
         System.out.print("Value of X is 20");
      }else if( x == 30 ){
         System.out.print("Value of X is 30");
      }else{
         System.out.print("这是 else 语句");
      }
   }
}

以上代码编译运行结果如下：

Value of X is 30

（11.4）嵌套的 if…else 语句。

使用嵌套的 if…else 语句是合法的。也就是说你可以在另一个 if 或者 else if 语句中使用 if 或者 else if 语句。

语法

嵌套的 if…else 语法格式如下：

if(布尔表达式 1){
   如果布尔表达式 1的值为true执行代码
   if(布尔表达式 2){
      如果布尔表达式 2的值为true执行代码
   }
}

你可以像 if 语句一样嵌套 else if...else。

实例

Test.java 文件代码：

public class Test {
 
   public static void main(String args[]){
      int x = 30;
      int y = 10;
 
      if( x == 30 ){
         if( y == 10 ){
             System.out.print("X = 30 and Y = 10");
          }
       }
    }
}

以上代码编译运行结果如下：

X = 30 and Y = 10

（12）Java switch case 语句。

switch case 语句判断一个变量与一系列值中某个值是否相等，每个值称为一个分支。

语法

switch case 语句语法格式如下：

switch(expression){
    case value :
       //语句
       break; //可选
    case value :
       //语句
       break; //可选
    //你可以有任意数量的case语句
    default : //可选
       //语句
}

switch case 语句有如下规则：

switch 语句中的变量类型可以是： byte、short、int 或者 char。从 Java SE 7 开始，switch 支持字符串 String 类型了，同时 case 标签必须为字符串常量或字面量。
switch 语句可以拥有多个 case 语句。每个 case 后面跟一个要比较的值和冒号。
case 语句中的值的数据类型必须与变量的数据类型相同，而且只能是常量或者字面常量。
当变量的值与 case 语句的值相等时，那么 case 语句之后的语句开始执行，直到 break 语句出现才会跳出 switch 语句。
当遇到 break 语句时，switch 语句终止。程序跳转到 switch 语句后面的语句执行。case 语句不必须要包含 break 语句。如果没有 break 语句出现，程序会继续执行下一条 case 语句，直到出现 break 语句。
switch 语句可以包含一个 default 分支，该分支一般是 switch 语句的最后一个分支（可以在任何位置，但建议在最后一个）。default 在没有 case 语句的值和变量值相等的时候执行。default 分支不需要 break 语句。

switch case 执行时，一定会先进行匹配，匹配成功返回当前 case 的值，再根据是否有 break，判断是否继续输出，或是跳出判断。

实例

Test.java 文件代码：

public class Test {
   public static void main(String args[]){
      //char grade = args[0].charAt(0);
      char grade = 'C';
 
      switch(grade)
      {
         case 'A' :
            System.out.println("优秀"); 
            break;
         case 'B' :
         case 'C' :
            System.out.println("良好");
            break;
         case 'D' :
            System.out.println("及格");
            break;
         case 'F' :
            System.out.println("你需要再努力努力");
            break;
         default :
            System.out.println("未知等级");
      }
      System.out.println("你的等级是 " + grade);
   }
}

以上代码编译运行结果如下：

良好
你的等级是 C

如果 case 语句块中没有 break 语句时，JVM 并不会顺序输出每一个 case 对应的返回值，而是继续匹配，匹配不成功则返回默认 case。

Test.java 文件代码：

public class Test {
   public static void main(String args[]){
      int i = 5;
      switch(i){
         case 0:
            System.out.println("0");
         case 1:
            System.out.println("1");
         case 2:
            System.out.println("2");
         default:
            System.out.println("default");
      }
   }
}

以上代码编译运行结果如下：

default

如果 case 语句块中没有 break 语句时，匹配成功后，从当前 case 开始，后续所有 case 的值都会输出。

Test.java 文件代码：

public class Test {
   public static void main(String args[]){
      int i = 1;
      switch(i){
         case 0:
            System.out.println("0");
         case 1:
            System.out.println("1");
         case 2:
            System.out.println("2");
         default:
            System.out.println("default");
      }
   }
}

以上代码编译运行结果如下：

1
2
default

如果当前匹配成功的 case 语句块没有 break 语句，则从当前 case 开始，后续所有 case 的值都会输出，如果后续的 case 语句块有 break 语句则会跳出判断。

Test.java 文件代码：

public class Test {
   public static void main(String args[]){
      int i = 1;
      switch(i){
         case 0:
            System.out.println("0");
         case 1:
            System.out.println("1");
         case 2:
            System.out.println("2");
         case 3:
            System.out.println("3"); break;
         default:
            System.out.println("default");
      }
   }
}

以上代码编译运行结果如下：

1
2
3

（13）Java Number & Math 类。

（13.1） Number类。

一般地，当需要使用数字的时候，我们通常使用内置数据类型，如：byte、int、long、double 等。

实例

int a = 5000;
float b = 13.65f;
byte c = 0x4a;

然而，在实际开发过程中，我们经常会遇到需要使用对象，而不是内置数据类型的情形。为了解决这个问题，Java 语言为每一个内置数据类型提供了对应的包装类。

所有的包装类（Integer、Long、Byte、Double、Float、Short）都是抽象类 Number 的子类。

包装类	基本数据类型
Boolean	boolean
Byte	byte
Short	short
Integer	int
Long	long
Character	char
Float	float
Double	double

Java Number类

这种由编译器特别支持的包装称为装箱，所以当内置数据类型被当作对象使用的时候，编译器会把内置类型装箱为包装类。相似的，编译器也可以把一个对象拆箱为内置类型。Number 类属于 java.lang 包。

下面是一个使用 Integer 对象的实例：

Test.java 文件代码：

public class Test{
 
   public static void main(String[] args){
      Integer x = 5;
      x =  x + 10;
      System.out.println(x); 
   }
}

以上实例编译运行结果如下：

当 x 被赋为整型值时，由于x是一个对象，所以编译器要对x进行装箱。然后，为了使x能进行加运算，所以要对x进行拆箱。

（13.2）Java Math 类。

Java 的 Math 包含了用于执行基本数学运算的属性和方法，如初等指数、对数、平方根和三角函数。

Math 的方法都被定义为 static 形式，通过 Math 类可以在主函数中直接调用。

Test.java 文件代码：

public class Test {  
    public static void main (String []args)  
    {  
        System.out.println("90 度的正弦值：" + Math.sin(Math.PI/2));  
        System.out.println("0度的余弦值：" + Math.cos(0));  
        System.out.println("60度的正切值：" + Math.tan(Math.PI/3));  
        System.out.println("1的反正切值： " + Math.atan(1));  
        System.out.println("π/2的角度值：" + Math.toDegrees(Math.PI/2));  
        System.out.println(Math.PI);  
    }  
}

以上实例编译运行结果如下：

90 度的正弦值：1.0
0度的余弦值：1.0
60度的正切值：1.7320508075688767
1的反正切值： 0.7853981633974483
π/2的角度值：90.0
3.141592653589793

（13.3）Number & Math 类方法。

下面的表中列出的是 Number & Math 类常用的一些方法：

序号	方法与描述
1	xxxValue() 将 Number 对象转换为xxx数据类型的值并返回。
2	compareTo() 将number对象与参数比较。
3	equals() 判断number对象是否与参数相等。
4	valueOf() 返回一个 Number 对象指定的内置数据类型
5	toString() 以字符串形式返回值。
6	parseInt() 将字符串解析为int类型。
7	abs() 返回参数的绝对值。
8	ceil() 返回大于等于( >= )给定参数的的最小整数，类型为双精度浮点型。
9	floor() 返回小于等于（<=）给定参数的最大整数。
10	rint() 返回与参数最接近的整数。返回类型为double。
11	round() 它表示四舍五入，算法为 Math.floor(x+0.5)，即将原来的数字加上 0.5 后再向下取整，所以，Math.round(11.5) 的结果为12，Math.round(-11.5) 的结果为-11。
12	min() 返回两个参数中的最小值。
13	max() 返回两个参数中的最大值。
14	exp() 返回自然数底数e的参数次方。
15	log() 返回参数的自然数底数的对数值。
16	pow() 返回第一个参数的第二个参数次方。
17	sqrt() 求参数的算术平方根。
18	sin() 求指定double类型参数的正弦值。
19	cos() 求指定double类型参数的余弦值。
20	tan() 求指定double类型参数的正切值。
21	asin() 求指定double类型参数的反正弦值。
22	acos() 求指定double类型参数的反余弦值。
23	atan() 求指定double类型参数的反正切值。
24	atan2() 将笛卡尔坐标转换为极坐标，并返回极坐标的角度值。
25	toDegrees() 将参数转化为角度。
26	toRadians() 将角度转换为弧度。
27	random() 返回一个随机数。

（13.4）Math 的 floor,round 和 ceil 方法实例比较。

参数	Math.floor	Math.round	Math.ceil
1.4	1	1	2
1.5	1	2	2
1.6	1	2	2
-1.4	-2	-1	-1
-1.5	-2	-1	-1
-1.6	-2	-2	-1

floor,round 和 ceil 实例：

public class Main {   
  public static void main(String[] args) {   
    double[] nums = { 1.4, 1.5, 1.6, -1.4, -1.5, -1.6 };   
    for (double num : nums) {   
      test(num);   
    }   
  }   
  
  private static void test(double num) {   
    System.out.println("Math.floor(" + num + ")=" + Math.floor(num));   
    System.out.println("Math.round(" + num + ")=" + Math.round(num));   
    System.out.println("Math.ceil(" + num + ")=" + Math.ceil(num));   
  }   
}

以上实例执行输出结果为：

Math.floor(1.4)=1.0
Math.round(1.4)=1
Math.ceil(1.4)=2.0
Math.floor(1.5)=1.0
Math.round(1.5)=2
Math.ceil(1.5)=2.0
Math.floor(1.6)=1.0
Math.round(1.6)=2
Math.ceil(1.6)=2.0
Math.floor(-1.4)=-2.0
Math.round(-1.4)=-1
Math.ceil(-1.4)=-1.0
Math.floor(-1.5)=-2.0
Math.round(-1.5)=-1
Math.ceil(-1.5)=-1.0
Math.floor(-1.6)=-2.0
Math.round(-1.6)=-2
Math.ceil(-1.6)=-1.0

（14）Java Character 类。

（14.1）自动装箱、自动拆箱。

Character 类用于对单个字符进行操作。

Character 类在对象中包装一个基本类型 char 的值

实例

char ch = 'a';
 
// Unicode 字符表示形式
char uniChar = '\u039A'; 
 
// 字符数组
char[] charArray ={ 'a', 'b', 'c', 'd', 'e' };

然而，在实际开发过程中，我们经常会遇到需要使用对象，而不是内置数据类型的情况。为了解决这个问题，Java语言为内置数据类型char提供了包装类Character类。

Character类提供了一系列方法来操纵字符。你可以使用Character的构造方法创建一个Character类对象，例如：

Character ch = new Character('a');

在某些情况下，Java编译器会自动创建一个Character对象。

例如，将一个char类型的参数传递给需要一个Character类型参数的方法时，那么编译器会自动地将char类型参数转换为Character对象。这种特征称为装箱，反过来称为拆箱。

实例

// 原始字符 'a' 装箱到 Character 对象 ch 中
Character ch = 'a';
 
// 原始字符 'x' 用 test 方法装箱
// 返回拆箱的值到 'c'
char c = test('x');

（14.2）转义序列。

前面有反斜杠（\）的字符代表转义字符，它对编译器来说是有特殊含义的。

下面列表展示了Java的转义序列：

转义序列	描述
\t	在文中该处插入一个tab键
\b	在文中该处插入一个后退键
\n	在文中该处换行
\r	在文中该处插入回车
\f	在文中该处插入换页符
\'	在文中该处插入单引号
\"	在文中该处插入双引号
\\	在文中该处插入反斜杠

实例

当打印语句遇到一个转义序列时，编译器可以正确地对其进行解释。

以下实例转义双引号并输出：

Test.java 文件代码：

public class Test {
 
   public static void main(String[] args) {
      System.out.println("访问\"菜鸟教程!\"");
   }
}

以上实例编译运行结果如下：

访问"菜鸟教程!"

（14.3）Character 方法。

下面是Character类的方法：

序号	方法与描述
1	isLetter() 是否是一个字母
2	isDigit() 是否是一个数字字符
3	isWhitespace() 是否是一个空白字符
4	isUpperCase() 是否是大写字母
5	isLowerCase() 是否是小写字母
6	toUpperCase() 指定字母的大写形式
7	toLowerCase() 指定字母的小写形式
8	toString() 返回字符的字符串形式，字符串的长度仅为1

对于方法的完整列表，请参考的 java.lang.Character API 规范。

（15）Java String 类。

字符串广泛应用在 Java 编程中，在 Java 中字符串属于对象，Java 提供了 String 类来创建和操作字符串。

（15.1）创建字符串。

创建字符串最简单的方式如下:

String str = "Runoob";

在代码中遇到字符串常量时，这里的值是 "Runoob"，编译器会使用该值创建一个 String 对象。

和其它对象一样，可以使用关键字和构造方法来创建 String 对象。

用构造函数创建字符串：

String str2=new String("Runoob");

String 创建的字符串存储在公共池中，而 new 创建的字符串对象在堆上：

String s1 = "Runoob";              // String 直接创建
String s2 = "Runoob";              // String 直接创建
String s3 = s1;                    // 相同引用
String s4 = new String("Runoob");   // String 对象创建
String s5 = new String("Runoob");   // String 对象创建

String 类有 11 种构造方法，这些方法提供不同的参数来初始化字符串，比如提供一个字符数组参数:

StringDemo.java 文件代码：

public class StringDemo{
   public static void main(String args[]){
      char[] helloArray = { 'r', 'u', 'n', 'o', 'o', 'b'};
      String helloString = new String(helloArray);  
      System.out.println( helloString );
   }
}

以上实例编译运行结果如下：

runoob

注意:String 类是不可改变的，所以你一旦创建了 String 对象，那它的值就无法改变了（详看笔记部分解析）。

如果需要对字符串做很多修改，那么应该选择使用 StringBuffer & StringBuilder 类。

（15.2）字符串长度。

用于获取有关对象的信息的方法称为访问器方法。

String 类的一个访问器方法是 length() 方法，它返回字符串对象包含的字符数。

下面的代码执行后，len 变量等于 14:

StringDemo.java 文件代码：

public class StringDemo {
    public static void main(String args[]) {
        String site = "www.runoob.com";
        int len = site.length();
        System.out.println( "菜鸟教程网址长度 : " + len );
   }
}

以上实例编译运行结果如下：

菜鸟教程网址长度 : 14

（15.3）连接字符串。

String 类提供了连接两个字符串的方法：

string1.concat(string2);

返回 string2 连接 string1 的新字符串。也可以对字符串常量使用 concat() 方法，如：

"我的名字是 ".concat("Runoob");

更常用的是使用'+'操作符来连接字符串，如：

"Hello," + " runoob" + "!"

结果如下:

"Hello, runoob!"

下面是一个例子:

StringDemo.java 文件代码：

public class StringDemo {
    public static void main(String args[]) {     
        String string1 = "菜鸟教程网址：";     
        System.out.println("1、" + string1 + "www.runoob.com");  
    }
}

以上实例编译运行结果如下：

1、菜鸟教程网址：www.runoob.com

（15.4）创建格式化字符串。

我们知道输出格式化数字可以使用 printf() 和 format() 方法。

String 类使用静态方法 format() 返回一个String 对象而不是 PrintStream 对象。

String 类的静态方法 format() 能用来创建可复用的格式化字符串，而不仅仅是用于一次打印输出。

如下所示：

System.out.printf("浮点型变量的值为 " +
                  "%f, 整型变量的值为 " +
                  " %d, 字符串变量的值为 " +
                  "is %s", floatVar, intVar, stringVar);

你也可以这样写

String fs;
fs = String.format("浮点型变量的值为 " +
                   "%f, 整型变量的值为 " +
                   " %d, 字符串变量的值为 " +
                   " %s", floatVar, intVar, stringVar);

（15.5）String 方法。

下面是 String 类支持的方法，更多详细，参看 Java String API 文档:

SN(序号)	方法描述
1	char charAt(int index) 返回指定索引处的 char 值。
2	int compareTo(Object o) 把这个字符串和另一个对象比较。
3	int compareTo(String anotherString) 按字典顺序比较两个字符串。
4	int compareToIgnoreCase(String str) 按字典顺序比较两个字符串，不考虑大小写。
5	String concat(String str) 将指定字符串连接到此字符串的结尾。
6	boolean contentEquals(StringBuffer sb) 当且仅当字符串与指定的StringBuffer有相同顺序的字符时候返回真。
7	static String copyValueOf(char[] data) 返回指定数组中表示该字符序列的 String。
8	static String copyValueOf(char[] data, int offset, int count) 返回指定数组中表示该字符序列的 String。
9	boolean endsWith(String suffix) 测试此字符串是否以指定的后缀结束。
10	boolean equals(Object anObject) 将此字符串与指定的对象比较。
11	boolean equalsIgnoreCase(String anotherString) 将此 String 与另一个 String 比较，不考虑大小写。
12	byte[] getBytes() 使用平台的默认字符集将此 String 编码为 byte 序列，并将结果存储到一个新的 byte 数组中。
13	byte[] getBytes(String charsetName) 使用指定的字符集将此 String 编码为 byte 序列，并将结果存储到一个新的 byte 数组中。
14	void getChars(int srcBegin, int srcEnd, char[] dst, int dstBegin) 将字符从此字符串复制到目标字符数组。
15	int hashCode() 返回此字符串的哈希码。
16	int indexOf(int ch) 返回指定字符在此字符串中第一次出现处的索引。
17	int indexOf(int ch, int fromIndex) 返回在此字符串中第一次出现指定字符处的索引，从指定的索引开始搜索。
18	int indexOf(String str) 返回指定子字符串在此字符串中第一次出现处的索引。
19	int indexOf(String str, int fromIndex) 返回指定子字符串在此字符串中第一次出现处的索引，从指定的索引开始。
20	String intern() 返回字符串对象的规范化表示形式。
21	int lastIndexOf(int ch) 返回指定字符在此字符串中最后一次出现处的索引。
22	int lastIndexOf(int ch, int fromIndex) 返回指定字符在此字符串中最后一次出现处的索引，从指定的索引处开始进行反向搜索。
23	int lastIndexOf(String str) 返回指定子字符串在此字符串中最右边出现处的索引。
24	int lastIndexOf(String str, int fromIndex) 返回指定子字符串在此字符串中最后一次出现处的索引，从指定的索引开始反向搜索。
25	int length() 返回此字符串的长度。
26	boolean matches(String regex) 告知此字符串是否匹配给定的正则表达式。
27	boolean regionMatches(boolean ignoreCase, int toffset, String other, int ooffset, int len) 测试两个字符串区域是否相等。
28	boolean regionMatches(int toffset, String other, int ooffset, int len) 测试两个字符串区域是否相等。
29	String replace(char oldChar, char newChar) 返回一个新的字符串，它是通过用 newChar 替换此字符串中出现的所有 oldChar 得到的。
30	String replaceAll(String regex, String replacement) 使用给定的 replacement 替换此字符串所有匹配给定的正则表达式的子字符串。
31	String replaceFirst(String regex, String replacement) 使用给定的 replacement 替换此字符串匹配给定的正则表达式的第一个子字符串。
32	String[] split(String regex) 根据给定正则表达式的匹配拆分此字符串。
33	String[] split(String regex, int limit) 根据匹配给定的正则表达式来拆分此字符串。
34	boolean startsWith(String prefix) 测试此字符串是否以指定的前缀开始。
35	boolean startsWith(String prefix, int toffset) 测试此字符串从指定索引开始的子字符串是否以指定前缀开始。
36	CharSequence subSequence(int beginIndex, int endIndex) 返回一个新的字符序列，它是此序列的一个子序列。
37	String substring(int beginIndex) 返回一个新的字符串，它是此字符串的一个子字符串。
38	String substring(int beginIndex, int endIndex) 返回一个新字符串，它是此字符串的一个子字符串。
39	char[] toCharArray() 将此字符串转换为一个新的字符数组。
40	String toLowerCase() 使用默认语言环境的规则将此 String 中的所有字符都转换为小写。
41	String toLowerCase(Locale locale) 使用给定 Locale 的规则将此 String 中的所有字符都转换为小写。
42	String toString() 返回此对象本身（它已经是一个字符串！）。
43	String toUpperCase() 使用默认语言环境的规则将此 String 中的所有字符都转换为大写。
44	String toUpperCase(Locale locale) 使用给定 Locale 的规则将此 String 中的所有字符都转换为大写。
45	String trim() 返回字符串的副本，忽略前导空白和尾部空白。
46	static String valueOf(primitive data type x) 返回给定data type类型x参数的字符串表示形式。
47	contains(CharSequence chars) 判断是否包含指定的字符系列。
48	isEmpty() 判断字符串是否为空。

（16）Java StringBuffer 和 StringBuilder 类。

（16.1） StringBuilder 类（无线程安全）和 StringBuffer（有线程安全）。

当对字符串进行修改的时候，需要使用 StringBuffer 和 StringBuilder 类。

和 String 类不同的是，StringBuffer 和 StringBuilder 类的对象能够被多次的修改，并且不产生新的未使用对象。

在使用 StringBuffer 类时，每次都会对 StringBuffer 对象本身进行操作，而不是生成新的对象，所以如果需要对字符串进行修改推荐使用 StringBuffer。

StringBuilder 类在 Java 5 中被提出，它和 StringBuffer 之间的最大不同在于 StringBuilder 的方法不是线程安全的（不能同步访问）。

由于 StringBuilder 相较于 StringBuffer 有速度优势，所以多数情况下建议使用 StringBuilder 类。

实例

public class RunoobTest{
    public static void main(String args[]){
        StringBuilder sb = new StringBuilder(10);
        sb.append("Runoob..");
        System.out.println(sb);  
        sb.append("!");
        System.out.println(sb); 
        sb.insert(8, "Java");
        System.out.println(sb); 
        sb.delete(5,8);
        System.out.println(sb);  
    }
}

以上实例编译运行结果如下：

Runoob..
Runoob..!
Runoob..Java!
RunooJava!

然而在应用程序要求线程安全的情况下，则必须使用 StringBuffer 类。

Test.java 文件代码：

public class Test{
  public static void main(String args[]){
    StringBuffer sBuffer = new StringBuffer("菜鸟教程官网：");
    sBuffer.append("www");
    sBuffer.append(".runoob");
    sBuffer.append(".com");
    System.out.println(sBuffer);  
  }
}

以上实例编译运行结果如下：

菜鸟教程官网：www.runoob.com

（16.2）StringBuffer 方法。

以下是 StringBuffer 类支持的主要方法：

序号	方法描述
1	public StringBuffer append(String s) 将指定的字符串追加到此字符序列。
2	public StringBuffer reverse() 将此字符序列用其反转形式取代。
3	public delete(int start, int end) 移除此序列的子字符串中的字符。
4	public insert(int offset, int i) 将 `int` 参数的字符串表示形式插入此序列中。
5	insert(int offset, String str) 将 `str` 参数的字符串插入此序列中。
6	replace(int start, int end, String str) 使用给定 `String` 中的字符替换此序列的子字符串中的字符。

以下列表列出了 StringBuffer 类的其他常用方法：

序号	方法描述
1	int capacity() 返回当前容量。
2	char charAt(int index) 返回此序列中指定索引处的 `char` 值。
3	void ensureCapacity(int minimumCapacity) 确保容量至少等于指定的最小值。
4	void getChars(int srcBegin, int srcEnd, char[] dst, int dstBegin) 将字符从此序列复制到目标字符数组 `dst`。
5	int indexOf(String str) 返回第一次出现的指定子字符串在该字符串中的索引。
6	int indexOf(String str, int fromIndex) 从指定的索引处开始，返回第一次出现的指定子字符串在该字符串中的索引。
7	int lastIndexOf(String str) 返回最右边出现的指定子字符串在此字符串中的索引。
8	int lastIndexOf(String str, int fromIndex) 返回 String 对象中子字符串最后出现的位置。
9	int length() 返回长度（字符数）。
10	void setCharAt(int index, char ch) 将给定索引处的字符设置为 `ch`。
11	void setLength(int newLength) 设置字符序列的长度。
12	CharSequence subSequence(int start, int end) 返回一个新的字符序列，该字符序列是此序列的子序列。
13	String substring(int start) 返回一个新的 `String`，它包含此字符序列当前所包含的字符子序列。
14	String substring(int start, int end) 返回一个新的 `String`，它包含此序列当前所包含的字符子序列。
15	String toString() 返回此序列中数据的字符串表示形式。