1、变量

1.1 变量声明

Java变量是用于存储数据的一种命名内存位置。在Java中，每个变量都有一个特定的数据类型，比如：整数、浮点数、布尔值等。

在Java中，变量的使用必须先进行声明，指定变量的名称和类型。声明变量后，可以给它赋予特定的值，并随后在程序中引用和操作该值。

变量声明时的命名规则，需要遵循一定规则：

• 变量名包含字母、数字和下划线，且以字母或下划线开头。
• 变量名区分大小写。
• 避免使用Java关键字作为变量名。
• 变量名应具有描述性，能清楚表达变量的用途。

变量声明：

// 单个变量声明
int a;

// 多个变量声明
int i,j,k;

1.2 类变量与实例变量

在Java中，变量可以根据其所属的上下文和作用域分为两种类型：静态变量（类变量）和实例变量。

静态变量（类变量）：

• 静态变量属于类本身，而不是类的任何特定实例。
• 它们在类加载时创建，存在于整个程序的生命周期中。
• 静态变量使用static关键字进行声明。
• 所有该类的实例共享相同的静态变量。
• 静态变量可以通过类名直接访问，无需创建类的实例。
• 通常用于存储与类相关的共享数据。

public class Main{
	// 静态变量声明
   private static int a; 

    public static void main(String[] args) {
     	// 直接使用静态变量
        a= 10;
        System.out.println(a);
    }
}

实例变量：

• 实例变量属于类的实例（对象），每个对象都有自己的一份。
• 它们在创建对象时分配内存，并随着对象的销毁而被销毁。
• 实例变量不使用 static 关键字进行声明。
• 每个对象都有自己的实例变量副本，彼此独立。
• 实例变量需要通过对象引用来访问。

public class Main{
	// 变量声明
   private int a; 

    public static void main(String[] args) {
		Main m = new Main();
		// 使用实例变量
        m.a= 10;
        System.out.println(m.a);
    }
}

1.3 变量初始化

在变量声明后，如果要使用该变量，必须先进行初始化操作，否则会导致运行时程序报错，比如以下错误的使用：

// 变量声明
int a;
// 直接使用未初始化的变量，会导致报错
System.out.println(a);

在进行初始化操作时，可以直接声明时初始化，也可以声明后赋值初始化。

• 直接初始化：在声明变量的同时，使用赋值操作符将初始值赋给变量。

int a = 10;
System.out.println(a);

• 赋值初始化：在使用变量前，再对变量进行初始化。

int a;
a = 10;
System.out.println(a);

2、数据运算

Java提供了多种运算符，用于执行各种操作，包括算术运算、赋值运算、比较运算、逻辑运算等。以下是Java中常见的运算符类型：算术运算符、赋值运算符、比较运算符、逻辑运算符

2.1 算术运算

• 算术运算符：用于执行基本的数学运算。
  • +：加法
  • -：减法
  • *：乘法
  • /：除法
  • %：取模（取余）

在算术运算符中，如果使用/(除法)时，两个操作数都是整数结果也是整数，比如：

int a = 10/3; // 结果为3，而不是3.33333.....

当操作数的类型不同时，那么就会进行数值类型之间的转换，比如：

double v1 = 100.22d / 100;
float v2 = 100.22f / 100;
long v3 = 100L / 100;

转换基本规则如下：

• 如果，存在一个数据类型为double类型，则结果会转换为double类型；
• 否则，存在一个数据类型为float类型，则结果会转换为float类型；
• 否则，存在一个数据类型为long类型，则结果会转换为long类型；

2.2 赋值运算

• 赋值运算符：用于将值赋给变量。
  • =：赋值
  • --：自减赋值，例如：x--; 等价于 x = x - 1;
  • ++：自增赋值，例如：x++; 等价于 x = x + 1;
  • +=：加并赋值，例如：x += 5; 等价于 x = x + 5;
  • -=：减并赋值，例如：x -= 3; 等价于 x = x - 3;
  • *=：乘并赋值，例如：x *= 2; 等价于 x = x * 2;
  • /=：除并赋值，例如：x /= 4; 等价于 x = x / 4`;
  • %=：取模并赋值，例如：x %= 3; 等价于 x = x % 3;

赋值运算是常用的一类运算符，因为可以直接对变量进行运算和赋值，比如：

int a = 10;
a+=5; // 结果为：15
a++; //结果为： 16
a--; //结果为： 15
a-=5; // 结果为：10

2.3 比较运算

• 比较运算符：用于比较两个值的关系，并返回布尔值。
  • ==：相等
  • !=：不相等
  • >：大于
  • <：小于
  • >=：大于等于
  • <=：小于等于
• 逻辑运算符：用于组合和操作布尔值。

3、条件语句

3.1 条件语句

在Java中，条件语句用于根据给定的条件来控制程序的执行流程，主要为：if、if else 、else if；

• if语句：使用 if 关键字来执行单一条件的判断，如果条件满足（即为真），则执行特定的代码块。

  int a = 1;
  if (a > 0) {
      System.out.println("this is true");
  }
  

• if-else语句：除了执行满足条件的代码块，还可以在条件不满足时执行另一组代码块，使用 else 关键字。

  int a = 1;
  if (a < 0) {
      System.out.println("this is true");
  }else{
  	System.out.println("this is false");
  }
  

• else if语句：用于在多个条件之间进行判断。如果第一个条件不满足，将依次检查后续的 else if 条件，直到找到满足的条件为止。

  int a = 1;
  if (a < 0) {
      System.out.println("this is a < 0");
  }else if(a == 0){
  	System.out.println("this is a == 0");
  }else if(a == 1){
  	System.out.println("this is a == 1");
  }else{
  	System.out.println("this is a > 1");
  }
  

需要注意的是，存在多个if else时else子语句与最近的if构成一组条件，比如：

1.	int a = 1;
2.	if (a < 0) {
3.		if(a < -10){
4.			System.out.println("this is a < -10");
5.		}else{
6.			System.out.println("this is a >= -10");
7.		}
8.	}else{
9.		System.out.println("this is a >= 0");
10.	}

在这里，出现了多个if else，并且从第3行~第7行使用了if else子语句，因此第三行的if与第五行的else为一组条件语句。

3.2 多重条件(switch)

switch语句：适用于在多个可能值之间进行选择，并根据选择执行相应的代码块。每个 case 表达式后面必须跟着一个 break 语句，以避免执行其他 case 中的代码。

通过switch语句可以解决使用过多if else if带来的代码冗余，switch语句将目标值与case值进行比较，满足条件则执行，并且使用break语句结束当前语句，如果没有匹配到case，则执行default 子句。

case 标签可以是：

• 类型为 char、byte、 short 或 int 的常量表达式。
• 枚举常量。
• 从 Java SE 7开始， case 标签还可以是字符串字面量。

if else if与switch case对比：

if else if 写法：

int a = 3;
if (a == 0) {
   System.out.println("a==0");
} else if (a == 1 || a == 2) {
   System.out.println("a==1 || a==2");
} else if (a == 3) {
   System.out.println("a==3");
} else {
   System.out.println("a > 3");
 }

switch case写法：

int a = 3;
switch (a) {
   case 0:
     System.out.println("a==0");
     break;
  case 1:
  case 2:
    System.out.println("a==1 || a==2");
    break;
 case 3:
    System.out.println("a==3");
    break;
 default:
   System.out.println("a > 3");
}

需要注意的时switch case不支持范围比较，比如a<0，无法通过switch case进行实现

4 循环语句

在Java中，循环语句用于重复执行一段代码，直到满足特定的条件。Java提供了几种类型的循环语句：for循环、while循环、do-while循环。

循环语句的使用允许我们重复执行特定的代码块，可以根据条件灵活地控制循环的次数。在循环中，通常需要使用适当的控制语句（如break和continue）来提前终止循环或跳过当前迭代。谨记在循环中更新循环变量，以避免进入无限循环。

4.1 while循环

在未知循环次数但需要先检查条件的情况下使用，只要条件为真，循环就会一直执行，在执行前就需要满足判断条件，可以使用break跳出循环。

int i = 0;
while (i < 5) {
    System.out.println(i);
    i++;
}

int i = 0;
while (true) {
	if(i>=5){
		// 结束while语句
		break;
	}
    System.out.println(i);
    i++;
}

4.2 do while循环

类似于while循环，不同之处在于先执行一次循环体，然后再检查条件，只要条件为真，循环会继续执行，会先执行一次，然后再判断是否满足条件，满足则继续循环执行，可以使用break跳出循环。

int i = 0;
do{
	System.out.println(i);
    i++;
}
while (i < 5);

int i = 0;
do{
	if(i>=5){
		// 结束while语句
		break;
	}
	System.out.println(i);
    i++;
}
while (true);

4.3 for循环

在已知循环次数的情况下使用，通过指定循环变量的初始值、循环条件和每次迭代后的更新操作来控制循环执行。

for循环由三部分组成：初始值、判断条件、迭代部分，当初始值满足判断条件时则执行一次迭代部分语句，比如：

for (int i = 0; i < 5; i++) {
    System.out.println(i);
}

在上面的循环语句中：

• ①：int i = 0为初始值；
• ②：i < 5为判断条件，如果满足则执行 System.out.println(i);
• ③：当执行代码块后，又执行i++，进行迭代
• ④：循环第 ②、③两个步骤，直到不满足判断条件后，自动退出循环

break与continue：

• break：跳出循环，结束当前的for循环语句；
• continue：满足执行条件下，不执行当前代码块的逻辑，直接执行迭代部分

比如，以下语句同时存在break与continue，并且执行结果为0、1、3

for (int i = 0; i < 5; i++) {
	if(i==2){
		// 不继续往下执行，直接执行`迭代部分`
		continue;
	}
	if(i==4){
		// 结束整个循环体，即使满足条件也不再执行for循环中的逻辑
		break;
	}
    System.out.println(i);
}

for语句无限循环写法，类似于while(true)

for(;;){
	System.out.println("无限循环");
}