注释

注释就是程序中对代码进行解释说明的文字

生效范围: 注释不影响程序执行, 因为运行的字节码文件中不保留注释

字面量

数据在程序中的书写格式称为字面量

变量

在内存中开辟一块区域, 用来存储数据, 这块空间称为变量

定义变量

使用变量

变量的优势

• 便于数据的扩展和维护
• 一次定义,多处使用,统一操作

变量的特点

• 变量的数据可以被替换

注意事项

1. 先声明再使用
2. 变量定义的类型要和数据的类型一致
3. 变量的有效范围是从定义开始到 "}" 结束
4. 定义变量的时候可以不赋值, 但是使用的时候必须有值, 不然报错

原理补充

1.整数存储

2.文本存储

3.图片储存

4.音频存储

5.视频存储

关键字/标志符

关键字: java官方定义的一些有特殊作用的名字, 如public class int ...... 官方已经占用, 我们就不能使用了

标志符: 我们给变量/函数的命名, 就是标志符

基本要求

• 由数组,字母,下划线和$符号组成
• 不能以数字开头, 不能使用关键字, 区分大小写

建议规范

• 变量名称: 建议英文, 有意义, 首字母小写, 小驼峰
• 类名称: 建议英文, 有意义, 首字母大写, 大驼峰

进制转换

数据单位

计算机最小组成单元是: 字节, 在B的基础上, 发展出了KM, MB, GB, TB等单位

数据单位转换:

• 1B = 8b
• 1MB = 1024KB
• 1GB = 1024MB
• 1TB = 1024GB
• 1KB= 1024B

数据类型

作用: 数据类型就是约束变量存储数据的形式 (4大类8小种)

• long num = 44444444L
• 默认是int类型的数据, 加上L/l 就是long类型的数据
• float f = 3.14F
• 默认是double类型的数据, 加上F/f 就是float类型的数据

数据类型转换

1.自动类型转换

定义: 类型范围小的变量, 可以直接赋值给类型范围大的变量

规则: byte -> short / char -> int -> long -> float -> double

byte a =12;
int b = a;

2.表达式的自动类型转换

定义: 在表达式中, 小范围类型的变量, 会自动转换成表达式中较大范围的类型, 再参与运算

规则

1. byte / short / char -> int -> long -> float -> double
2. 表达式的最终结果类型是由表达式中的最高类型决定
3. 在表达式中, byte / short / char 是直接转成int类型参与运算的
4. byte等类型的范围太小, 很容易出现运算结果超出范围的情况, 所以官方决定在运算时直接转换成int

3.强制类型转换

定义: 强行将类型范围大的变量赋值给类型范围小的变量, 就是强制类型转换

原理

执行原理: 截取大范围类型的一部分赋值给小范围类型

示例

// 语法:
// 数据类型 变量2 = (数据类型)变量1

int a = 20;
byte b = (byte)a;

• 快捷键: ALT + Enter => 快速类型强制转换
• 注副作用: 可能会造成数据丢失 / 小数强转整数会截断小数, 保留整数

运算符

算数运算符

// 除了求和也可以用来拼接, 规则是: 能算则算, 不能算就拼接
// b的结果是 102heima, 因为字符a会被转成97
int a = 5;
int b = a + 'a' + "heima"

// 两个变量运算: 先乘 1.0, 再运算
int a =  1;
int b = 2;
double c = 1.0 * a / b


// 两个字面量运算
// 改成小数, 再运算
double a = 5.0 / 2  

// 数值拆分
// 个位 ：数值 % 10
// 十位 ：数值 / 10 % 10
// 百位 ：数值 / 10 / 10 % 10
// 千位 ：数值 / 10 / 10 / 10 % 10;

int num = 1234;
int g = num % 10; // 1
int g = num / 10 % 10; // 2
int g = num / 100 % 10; // 3
int g = num / 1000 % 10; // 4

自增自减运算符

• 如果不是单独使用, 运算符放在变量前后会有明显区别
• 前置自增(自减) / 后置自增(自减)

赋值运算符

// 扩展运算符除了运算赋值的作用外, 还具有强制类型转换的作用
// 这个类型转换有时候能够帮助我们避免程序错误
// 正常代码
a = a + b
// 实际运行
a = (a类型)(a+b)

关系运算符

最终返回一个判断结果, true / false

逻辑运算符

作用: 可以把多个条件的布尔结果放在一起运行, 最终返回一个布尔结果

短路逻辑运算符

短路运算符的效率更高, 更加常用

三元运算符

语法: 条件表达式 ? 值1 : 值2

执行流程: 首先计算表达式的值, 如果为true, 返回值1, 如果为false, 返回值2

运算符优先级

运算符的执行顺序由运算符的优先级决定

• 乘除的优先级高于加减
• 小括号的优先级最高

流程控制

控制程序执行的顺序

分支结构

作用: 通过条件判断选择执行的代码

if分支

switch分支

• 表达式类型只支持byte, short, int, char, 枚举, String,
• 不支持double, float, long类型
• case给出的值不允许重复，且只能是字面量，不能是变量。
• 不要忘记写break，否则会出现穿透现象。

循环结构

作用: 控制代码重复执行

for循环:

while循环:

do while循环:

死循环

嵌套循环

概念: 循环中又包含循环

特点: 外部循环执行一次, 内部循环执行全部

跳出关键字

break: 跳出并结束当前所在循环

continue: 跳出当前循环, 进入下次循环

随机数

作用: 在程序中获取随机数

import java,util.Random; // 导包

Random  r = new Random(); //创建随机数对象
int number = r.nextInt(10); //生成随机数 0-9

1. 语法: nextInt(n)
2. 规则 生成0-n之间的随机数, 不包含n

生成指定区间的随机数

// 需求: 生成5-20之间的随机数
// 1: 先把起始值减到0  => 起始值和最大值同时减5 => 0-15 
// 2. 再把减去的值加回来 => (0-15) + 5 
// 3, 带入随机数 => 生成0-15的随机数, 写16

int number = r.nextInt(16) + 5

数组

数组就是用来储存一批同类型数据的容器

静态初始化数组

定义数组的时候直接给数组赋值

// 完整格式
// 数据类型[] 数组名 = new 数据类型[] {元素1, 元素2, 元素3}
int[] ages = new int[]{12, 24, 36}

// 简写格式
// 数据类型[] 数组名 = {元素1, 元素2, 元素3}
int[] ages =  {12, 24, 35}

数组的储存原理

数组属于引用数据类型, 因为数组变量名中储存的是数组在堆内存中的地址, 而不是具体的值

// 代码执行流程
// 1.先创建变量 ages, 
// 2.在创建一个数组对象, 
// 3.往数组对象中存放数组元素
// 4,把数组对象的地址赋值给变量 

// 代码
int[] ages = { 12, 13, 14 }

数组的访问

// 取值
数组名[索引]

// 赋值
数组[索引] = 100;

// 数组长度
数组.length

// 数组的最大索引
// 空数组会返回 -1
数组.length - 1

注意事项

数据类型[] 数组名 等价于 数据类型 数组名[]

数组的类型和成员的类型必须一致

数组一旦定义出来, 程序执行的过程中, 长度/类型就固定了

动态初始化数组

定义数组的时候, 只确定元素的类型和数组的长度, 需要的时候再赋值

// 定义数组
// 数据类型[] 数组名 = new 数据类型[长度]
int[] arr = new int[5]

// 数组赋值
arr[0] = 10;

元素的默认值

注意事项

1. 静态初始化数组和动态初始化数组都很常用
2. 定义时知道要存入的数据, 就静态初始化
3. 定义时不确定要存入的数据, 就动态初始化
4. 两种定义数组的方式是独立的, 不要混用

数组的遍历

通过循环的方式拿个数组的所有元素

int[] ages = {1,2,3,4,5,6}
  
for (int i = 0; i < ages.length; i++) {
  System.out.println(ages[i]);
}

数组的内存图

内存分配介绍

• java程序运行在虚拟机中, 虚拟机是运行在内存中
• 虚拟机把内存划分为3块区域, 分为方法区/栈内存/堆内存
• 虚拟机首先把字节码文件放在方法区里加载
• 加载到方法的时候, 把方法放到栈内存中执行, 变量也在这里
• 所有new出来的东西, 都会存放在堆内存中

了解程序执行流程

两个数组变量指向同一个数组对象

常见问题

1. 如果访问的元素位置超过最大索引, 执行时就会出现数组索引越界异常 (ArrayIndexOutOfBoundsException)

1. 如果数组变量中没有储存数组的地址, 而是null, 访问数组时会出现空指针异常(NullPointerException)

Debug工具

IDEA自带断点调试工具, 可以控制代码一行一行的执行, 帮助我们了解程序运行和排查问题

1. 在需要控制的代码左侧, 点击一下, 添加断点

1. 选择使用Debug方式启动程序, 程序启动后会在断点处暂停

1. 代码往下执行, 但是跳过方法

1. 代码往下执行,不跳过方法

1. 跳出当前方法

1. 全部放行

键盘录入

java官方开发好了一些程序, 供我们使用, 官方程序的API文档(技术使用说明书), 可以帮助我们快速上手

键盘录入功能

1. 导包

1. 创建扫描器对象

1. 等待用户输入

方法

方法是一种语法结构, 可以把一段代码封装成一个功能, 以方便重复调用

定义和调用

补充说明

1. 方法的修饰符: 暂时都使用public static修饰
2. 如果方法声明了返回值类型, 就必须通过return返回对应的数据
3. 如果方法没有返回值, 可以声明成void, 就无需使用return返回数据了
4. 形参列表可以有多个数据, 多个数据用逗号分隔, 且不能给初始化值
5. 形参列表不是必须的, 不需要就不用写, 调用时也不用传

常见问题

1. 方法的编写顺序无所谓
2. 方法和方法是平级, 不能嵌套定义
3. retuen语句后面的代码不会执行
4. 方法不调用就不会执行
5. 方法的调用有3种方式: 直接调用/输出(打印)调用/接收结果调用
6. 定义方法主要考虑 [有无返回值] 和 [是否需要参数]

执行原理

1. 虚拟机在方法区中加载class文件
2. 遇到方法调用后把方法提取到栈内存中执行
3. 栈内存的特点是先进后出

1. 方法执行完成后, 会被清理掉, 防止方法过造成多内存溢出
2. 栈内存先进后出的特点可以保证, 后一个方法完成后会返回前一个方法
3. 栈内存的方法全部执行完成后, 程序也就执行完成了

传参机制

参数传递机制都是值传递, 方法传递实参时, 传递过去的并不是变量, 而是变量中的值

• 基本数据类型的传参是传递数据的副本, 修改形参不影响原数据
• 引用数据类型的传参是传递数据地址的副本, 修改形参会影响原数据

方法重载

一个类中, 多个方法的名称相同, 但是形参列表不同, 就是方法重载

1. 可读性好, 方法名称相同表示是同一类功能, 但是参数不同, 又可以实现功能的差异化选择, 非常优雅!
2. 只有是同一个类中, 方法名称相同, 参数列表不同就是方法重载, 与修饰符, 返回值无关
3. 形参列表不同指的是: 形参的个数, 类型, 顺序不同, 与形参的名称无关

return关键字

在方法中可以使用 return 关键字结束当前方法的执行

• return: 可以结束所在方法的执行
• break: 可以结束所在循环的执行
• continue: 结束当次循环,执行下一次