Java程序编写（上）

news2024/11/18 3:37:08

HelloWorld

1 创建一个以java为后缀名的文件
编写代码

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

其中，psvm是下述代码的缩写：

public static void main(String[] args)

sout是下述代码的缩写：

System.out.println();

2 然后在终端运行Hello.java文件，进行Java源代码到Java字节码文件的编译过程：

javac Hello.java

这个过程包括词法分析、语法分析、语义分析和最终的字节码生成。
如果编译成功，将会生成与每个类对应的.class文件，这些文件包含了Java程序的字节码表示。

3 最后在终端运行生成的Hello程序：

java Hello

当运行java Hello时，实际上在启动Java虚拟机（JVM），并告诉它要运行名为Hello的Java程序。

具体来说，java命令用于启动Java应用程序。当你提供类名（不包括.class扩展名）作为参数时，Java虚拟机会尝试加载这个类，并执行它的main方法。在这种情况下，假设Hello是一个包含main方法的类，JVM将加载这个类并执行main方法。

注意，Hello.java文件里的类名要和文件名称保持一致（都是Hello）。

Java程序的运行机制

编译型程序在运行前需要将源代码一次性翻译成机器语言（C、C++），而解释型程序在运行时逐行或逐段地翻译并执行源代码（Python）。

Java通常被描述为一种同时具备编译型和解释型特性的语言。

这是因为Java源代码首先被编译成中间代码（字节码 .class文件）——编译型
但是，.class文件并不能直接运行在操作系统上，需要在Java虚拟机（JVM）上解释为二进制代码执行——解释型

Java程序的运行机制

  • 编写程序：首先，程序员使用文本编辑器编写Java源代码文件，通常以.java为扩展名。

  • 编译：使用javac命令对Java源代码进行编译，将其转换为字节码文件（.class文件），这个阶段会进行词法分析、语法分析、语义分析和最终的字节码生成。

  • 解释与执行：Java程序的字节码文件被Java虚拟机（JVM）解释执行。JVM将字节码文件加载到内存中，逐行或逐段地解释执行，并在特定平台上运行程序。

这个过程使得Java具有跨平台的特性，因为字节码文件可以在任何安装了Java虚拟机的平台上运行。

在这里插入图片描述
当然，这并不是Java程序运行机制的全部，还有类加载、垃圾回收等诸多细节，但总的来说，这三个阶段构成了Java程序的运行机制。

注释

Java的三种注释：

  • 单行注释
  • 多行注释
  • 文档注释
    在这里插入图片描述

标识符

  • 组成：标识符可以由字母、数字、下划线（_）和美元符号（$）组成。
  • 首字符：标识符的首字符必须是字母、下划线（_）或美元符号（$）。
  • 大小写敏感：Java是大小写敏感的语言，因此大写字母和小写字母被视为不同的字符。
  • 长度：标识符的长度没有限制，但只有前面的字符会被编译器处理，后面的字符会被忽略。
  • 关键字：不能使用Java的关键字作为标识符。例如，int、class等都是Java的关键字，不能用作标识符。

合法示例：myVariable、MAX_VALUE、_count、$value 都是合法的标识符。

Java关键字

在这里插入图片描述
48个关键字：abstract、assert、boolean、break、byte、case、catch、char、class、continue、default、do、double、else、enum、extends、final、finally、float、for、if、implements、import、int、interface、instanceof、long、native、new、package、private、protected、public、return、short、static、strictfp、super、switch、synchronized、this、throw、throws、transient、try、void、volatile、while。

3个特殊直接量：true、false、null。

2个保留字：goto、const。

数据类型

在计算机编程中，"强类型"和"弱类型"是描述编程语言类型系统的术语。

强类型语言：
在强类型语言中，变量必须严格符合其声明的类型，不允许隐式类型转换。这意味着在使用变量之前，必须明确地定义其类型，并且在不同类型之间的转换通常需要显式的转换操作。强类型语言可以更早地发现一些潜在的类型错误，从而提高了程序的安全性和可靠性。Java和C#是典型的强类型语言。

弱类型语言：
在弱类型语言中，变量可以被隐式地转换为其他类型，甚至在不同类型之间进行混合运算，而不需要显式的类型转换。这种灵活性可能会导致一些意外的行为，因为编译器或解释器会尝试隐式地转换变量的类型以适应上下文。弱类型语言通常更灵活，但也更容易出现类型相关的错误。JavaScript和PHP是典型的弱类型语言。

Java数据类型分类

  • 基本类型（primitive type）
    • 数值类型
      • 整数类型 byte（1个字节）、short（2个字节）、int（4个字节）、long（8个字节）
      • 浮点类型 float（4个字节）、double（8个字节）
      • 字符类型 char（2个字节）
    • boolean类型
  • 引用类型
    • 类
    • 接口
    • 数组

在这里插入图片描述

整数拓展：
不同进制表示

在这里插入图片描述

浮点数拓展：

在这里插入图片描述

这里判断的是类型，因此返回false。
因此最好完全避免使用浮点数进行比较！最好完全避免使用浮点数进行比较！最好完全避免使用浮点数进行比较！

银行业务可以使用BigDecimal数学工具类。

字符拓展：
所有字符的本质还是数字
Unicode编码占2个字节，0-65536，用十六进制表示。

在这里插入图片描述
字符串：
在这里插入图片描述
对于s1和s2，由于它们都使用字符串字面值创建，因此它们指向的是相同的字符串对象，所以s1 == s2的结果是true。

而对于s3和s4，虽然它们的内容相同，但是使用new String()创建的对象会在堆内存中每次都创建一个新的对象，所以s3 == s4的结果是false。

第一种方式使用字符串字面值创建字符串对象，它会利用Java的字符串池来重用字符串对象，从而节省内存并提高性能，因此推荐第一种方式，而第二种方式会创建一个新的字符串对象，即使字符串池中已经存在相同内容的字符串。

类型转换

Java是强类型语言，因此不同类型的数据需要转换至同一类型再进行运算。

  • 强制转换 （类型）变量名 转换等级是从高等级转换为低等级
    需要注意的是，强制类型转换可能会导致数据丢失或溢出（精度问题和内存溢出），因此在进行强制类型转换时应格外小心。
int a = 1000;  
byte b = (byte) a;  
System.out.println(b);
  • 自动转换 转换等级是从低等级转换为高等级

在操作比较大的数的时候，注意溢出问题。

JDK7新特性：数字之间可以使用下划线进行分割。

在这里插入图片描述

变量

Java是一种强类型语言，每个变量都必须先声明其类型

type varName [= value];

可以使用逗号隔开声明多个同类型的变量。

变量作用域

  • 类变量
    需要使用static声明，可以在类中使用。
  • 实例变量
    从属于对象，如果不自行初始化，默认值为0 0.0 false null
    在使用new实例化一个对象之后才能调用（实例方法也是需要通过对象来调用）。
  • 局部变量
    必须声明和初始化

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

常量

final name = value;
final double PI = 3.14;

常量名通常使用大写字母。

在这里插入图片描述

变量命名规范

  1. 使用有意义的名称
  2. 类成员变量：驼峰命名法，例如monthSalary
  3. 局部变量：小写字母和驼峰原则
  4. 常量：大写字母和下划线，例如MAX_VALUE
  5. 类名：首字母大写和驼峰原则，例如DemoRun()

运算符

算数运算符

+ - * / % ++ --

赋值运算符

= += -= *= /=

关系运算符

> < >= <= == != instanceof

逻辑运算符

&& || !

位运算符

& | ^（异或） ~ <<（*2） >>（/2） >>>

条件运算符

? :

优先级

  1. 一元运算符（例如取反运算符 -、逻辑非 !）
  2. 乘法和除法运算符（*、/、%）
  3. 加法和减法运算符（+、-）
  4. 移位运算符（<<、>>、>>>）
  5. 关系运算符（<、<=、>、>=、instanceof）
  6. 相等运算符（==、!=）
  7. 位与运算符 &
  8. 位异或运算符 ^
  9. 位或运算符 |
  10. 逻辑与运算符 &&
  11. 逻辑或运算符 ||
  12. 条件运算符 ? :
  13. 赋值运算符（例如赋值 =、复合赋值 +=、-=等）
  14. 逗号运算符 ,

包机制

在Java中，包（Package）是用来组织类和接口的命名空间的机制。它们被用来避免命名冲突，并且可以在逻辑上组织类和接口。

包的声明

在Java源文件的开头，可以使用 package 声明来指定该文件中的类所属的包。

package com.example.myapp;

一般使用公司域名倒置作为包名。

包的作用

  • 命名空间管理：包可以防止类名冲突，因为不同的包可以包含同名的类。
  • 访问控制：可以使用包来限制对类的访问，通过使用访问修饰符（public、protected、private）。
  • 组织管理：包可以帮助组织类和接口，使得项目更易于维护和管理。

包的导入

在Java中，使用 import 语句可以导入其他包中的类，以便在当前类中使用。

import java.util.ArrayList;

在这里插入图片描述

package语句放在import语句前面。

Java Doc

  1. 使用IDEA自动生成帮助文档
    https://blog.csdn.net/Sunny_tx/article/details/129971282
    在这里插入图片描述

  2. 终端命令生成

    javadoc -encoding UTF-8 -charset UTF-8 Doc.java

补充材料：
JDK8帮助文档
阿里巴巴开发手册博客

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