1. java 程序的5大部分

諸小亮：“師弟，接下來我們就要聊一聊 Java 程序的構(gòu)成了”

張小飛：“好啊，終于開始正題了”

“一個完整的 Java 程序由很多部分共同組成，比如：關(guān)鍵字、標(biāo)識符、注釋、常量、變量。。。”

“停停停，師兄，您的意思是，之前的程序里有這么多東西？但是看著沒你說的這么復(fù)雜啊”

“之前的只是入門程序，里面包含的東西并不全，只包含的有關(guān)鍵字、標(biāo)識符這兩項”

“原來是這樣”

1. Java內(nèi)置的——關(guān)鍵字

諸小亮：“咱們首先看——關(guān)鍵字”

• 關(guān)鍵字：Java 定義的，一些有特殊含義的單詞（都是小寫）

下圖中，高亮的就是關(guān)鍵字

“師兄，不是用 IDEA 嗎，怎么又用上記事本了”

“這可不是記事本，而是 Notepad++，是一個文本編輯器，剛才的 IDEA 只是讓你熟悉一下，前期我們以Notepad++ 為主來編寫程序，讓你練一練手速 ”

“那剛才還安裝 idea 干嘛？”張小飛不滿的說到

“熟悉一下嘛，idea后面會用的，另外，在命令行中執(zhí)行程序是非常重要的，會讓你有很大的收獲，這是每個人都應(yīng)該體驗的一個過程，一定要相信我”諸小亮鄭重的說到

“明白”張小飛看到師兄的表情，也不由的重視起來

“不過，關(guān)鍵字只有上面的 4 個嗎？”

“不是的，關(guān)鍵字有很多，不過我們現(xiàn)在不會一個個的介紹，之后寫程序的時候遇到一個說一個”

“。。。。，好吧”

2. 自己定義的——標(biāo)識符

諸小亮：“接下來，我們學(xué)習(xí)——標(biāo)識符”

• 標(biāo)識符：是自己在程序中自定義的名稱

下圖紅框中的都是：

張小飛：“我總結(jié)一下：java定義的叫關(guān)鍵字，我們自己定義的叫標(biāo)識符，是這個意思吧”

“沒錯，不過標(biāo)識符不能隨便定義，要遵守一些規(guī)則：”

● 標(biāo)識符只能由 a-z，0-9， _ 和 $ 組成，還需注意： ? ?○ 數(shù)字不可以開頭 ? ?○ 不能使用關(guān)鍵字 ? ?○ 在起名字的時，為了提高閱讀性，要盡量有意義

“師兄，能不能列舉幾個例子”

“當(dāng)然可以，看看這幾個：”

“好的，我大概明白了”

3. 容易理解的——注釋

張小飛：“注釋是什么意思？”

諸小亮：“Java 是外國人開發(fā)的，代碼一般都是英文，相對來說不容易理解”

• 注釋：可以讓我們用一些文字對程序進行說明，提高代碼的閱讀性

比如：

“哦，原來如此，確實容易理解多了，不過，注釋都是以 ‘//’ 開頭嗎？”

“在 Java 中的注釋有 3 種：單行注釋、多行注釋、文檔注釋”

• 單行注釋：以“//”開頭

• 多行注釋：以 "/*" 開頭 ，"*/" 結(jié)尾，比如：

• 文檔注釋："/**"開頭，"*/"結(jié)尾（一般用不上，了解一下就行）

張小飛：“那，每句代碼都要寫注釋嗎？”

諸小亮：“這倒不用，給你一個建議：寫代碼前，先寫注釋，把自己的思路用文字先寫下來”

“這我明白，就像寫作文前，先寫大綱一樣，對吧”

“是這個道理，你理解的還挺快”諸小亮夸贊道

4. 了解一下的——常量

諸小亮：“來，我們接著聊常量”

• 常量：固定值，不能改變，比如：12345678，這些數(shù)字在現(xiàn)實中都是固定的，8就是8，無法改變

張小飛：“怎么就無法改變呢？看我一刀下去，不就成倆 0 了？”

“那以后就能用這倆 0 來代替 8 這個數(shù)字了嗎？”諸小亮微笑的問道

“這個，嗯。。。。?！?/span>

“你這一刀只是把這張紙分成了兩份，但是數(shù)字 8 仍然是 8 ，所以說它是常量”諸小亮解釋道

“那，按照您在這么說，3.14 也是常量了？”張小飛問道

“是的，Java中的常量分為以下幾種：”

“小飛啊，這些都能看懂吧”

“可以看懂，就是不知道怎么用”

“放心，之后的代碼中會經(jīng)常用到，目前只是了解一下”

5. 非常重要的——變量

1. 總述

諸小亮：“師弟，下面要介紹變量了，這是非常重要的，一定要仔細聽”

張小飛：“師兄放心”

“變量：顧名思義，就是可以改變的值，比如：在數(shù)學(xué)中定義 x=3，y=4，z=x+y （xyz都是變量）”

• 再 Java 中定義變量，格式：數(shù)據(jù)類型 變量名 = 變量值;（注意：末尾有分號）

“師兄，這個數(shù)據(jù)類型是？？？？”

“就是字面上的意思，比如：3是整數(shù)類型，3.14是小數(shù)類型(也叫浮點數(shù)類型)”

“原來如此，明白”

“Java中定義了 8 種基本數(shù)據(jù)類型，比如：”

良久，“師兄，我有 3 個問題，第一：byte、short、int、long都是整數(shù)類型，為什么有4種？”

諸小亮：“之所以分成4個類型，是因為每個類型占用的內(nèi)存空間不同，來先給你普及一下基礎(chǔ)知識：”

? ?

?

“編寫代碼時會設(shè)置大量的變量，在程序運行時每個變量都會占用一定的內(nèi)存，但是內(nèi)存是比較珍貴的資源，如果用較小的空間就能夠達到目的最好，比如：如果只做 100 以內(nèi)的計算，那么使用 byte 類型就好”

“原來如此，第二個問題：浮點數(shù) 和 布爾類型我能理解，不過這個字符，為什么取值也是數(shù)字呢”

“這個，之后的寫代碼時會給你詳細解釋的”

“好吧，那么第三：這些類型該如何使用呢？”

“這就是我們接下來要做的事情了”

2. 整數(shù)類型

“小飛啊，整數(shù)是我們工作中做常用的，所以一定要好好聽，來，我們修改這個 Demo.java 文件”

注意：我們定義 byte b = 3; 這個 b 就是標(biāo)識符

“師兄，您剛才還不是說不能用 aa、bb這樣的標(biāo)識符嗎？現(xiàn)在。。。。?！睆埿★w無語到

“這個......嗯.....，其實這個 b 是 byte 的意思，師弟，這不是工作，不用這么嚴格”

“好吧。。。。?！?/span>

“接著，我們在命令行對它進行編譯：”

“師兄，您這樣做的目的是？？？”

“馬上你就知道了，我們繼續(xù)修改：“

“你再次編譯看看”

“師兄，這是不是編譯失敗了？”張小飛說到

諸小亮：“是的，我給你解釋一下”

• 在 Java 中，默認所有整數(shù)都是 int 類型，所以 300 被當(dāng)成 int 類型

• 代碼中，要把 300 賦值給一個 byte 類型的變量，而 byte 的取值范圍是 -128~127 ，根本容不下300，所以提示：“從 int 轉(zhuǎn)換到 byte 可能會有損失”

• 而 byte b = 3; 雖然 3 也被當(dāng)作 int，但 3 在 byte 的范圍內(nèi)，編譯時會自動轉(zhuǎn)為 byte 類型

張小飛：“原來是這樣，我明白了，這表示之后使用整數(shù)時要先確定它具體是哪個類型”

“沒錯，我們繼續(xù)定義其他整數(shù)類型”諸小亮說到

“師弟，注意，上圖的代碼編譯，還會報錯：”

張小飛疑惑的問道：“這不對吧， 之前說過 long 類型的最大值是 2 的63次方 - 1，而 12345678900 遠遠小于這個值，為什么還報錯呢？”

諸小亮：“原因：在 Java 中默認認為所有整數(shù)都是 int 類型，報錯是因為 12345678900 超過了 int 的最大值”

“原來是這樣，那該怎么辦呢？”

“很簡單，只需要在12345678900后面加上一個 L 就行了，表示這個數(shù)字是 long 類型，比如：”

“你再次編譯試試看”

張小飛：“確實，修改后再次編譯，不報錯了：“

3. 自動類型提升

“師兄，自動類型提示是什么意思？”

“用代碼演示一下你就明白啦，還是修改之前的代碼：”

結(jié)果：

張小飛：“3+4=7，這不是很正常嘛”

諸小亮：“你仔細看，代碼中，x是 byte 類型，y是 int 類型，為什么 x+y 的值 可以賦給 z 呢？”

“是啊，為什么？”張小飛恍然大悟道

“這就是自動類型提升：不同類型數(shù)據(jù)計算時，小類型會自動轉(zhuǎn)換為大類型”

“你的意思是，x +y 時，自動把 x 從 byte 升級到了 int 類型？”

“是的，你理解的完全正確，不過要注意一點：同類型計算也可能出問題，比如：”

結(jié)果：

張小飛：“這是為什么呢？a 、b 、c 都是 short 類型啊”

諸小亮：“因為：int 是 java 中整數(shù)的默認類型，小類型(byte、short)的計算同樣會自動類型提升”

“那，兩個 int 類型做計算時，會自動提升為 long 類型？”

“這個倒是不會，記?。?/span>int 是 java 中整數(shù)的默認類型”

“好吧，int 是 java 中整數(shù)的默認類型，這個你說了很多遍了，我記住了”

“很好，孺子可教也”

4. 強制類型轉(zhuǎn)換

1. 演示

諸小亮：“師弟，你能參考自動類型提升，來解釋一下什么是 強制類型轉(zhuǎn)換 嗎？”

張小飛思索了一下，說到：“自動類型提升是小類型升級為大類型，強制類型轉(zhuǎn)換是大類型轉(zhuǎn)為小類型？”

“沒錯，是這個意思，我們先看一段代碼：”

“師兄，這段代碼有問題吧”

“哦？你來說說看是什么問題”諸小亮好奇的問道

“x 是 byte 類型，y 是 int 類型，按照剛才的說法： x+y 時 x 會自動提升為 int 類型，所以 x+y 的結(jié)果是 int 類型 ，把一個 int 類型的值賦給 byte 類型的 z 不是有問題嗎？如果我記得沒錯的話，編譯的時候應(yīng)該會提示：從 int 轉(zhuǎn)換到 byte 可能會有損失”張小飛回答到

“厲害，你說的一點兒都不錯，這是編譯的結(jié)果：”

“但是，如果告訴你有一種方法可以讓上面的代碼賦值成功呢？你想不想知道？”

“師兄，你就別賣關(guān)子了，直接說吧”

“我們繼續(xù)修改代碼：”

“這樣編譯就不會報錯，程序也正常運行：”

張小飛：“原來這就是強制類型轉(zhuǎn)換啊，很簡單嘛”

諸小亮：“是的，確實很簡單，但是如果使用不當(dāng)，也會造成一些問題的”

“什么問題？”

“來，我們再次修改代碼，這次修改 y = 400”

“你看看最終輸出的結(jié)果是多少”

“這個。。。，怎么會是一個負數(shù)？”

“因為：x + y =403，這是一個 int 類型的數(shù)值，強制轉(zhuǎn)換為 byte 后，精度缺失造成的”

“精度缺失？？？”張小飛疑惑的問道

“是的，想要徹底明白這個問題，我們需要先聊一聊二進制”

“。。。。。。二進制又是什么鬼”

2. 神奇的—二進制

諸小亮：“二進制：本質(zhì)是一種計數(shù)方式，也是計算機語言”

• 計數(shù)方式：十進制(滿10進1)，60進制(60s=1m)，7進制(7天=1周)

• 二進制比較特殊，是滿 2 進 1，比如：1+1=10，10+1=11，11+1=100

• 注意：二進制都由 0 和 1 組成

張小飛：“這個計數(shù)方式我能理解，不過它也是計算機語言？”

“是的，在計算機中，一切都是以二進制形式存在的，不同的 01 組合代表不同的含義，使用不同的 01 組合代表世間萬物，所以就有虛擬世界這一說法”

• 比如：01010代表：我，01011代表：你，0000000111111代表：他

• 注意：這里只是舉個例子，并不是說 ‘我’ 在計算機中對應(yīng)的就是：'01010'

張小飛：“有點兒意思，按照您的說法，數(shù)字在計算機中也是用二進制表示”

諸小亮：“沒錯”

“師兄，可否讓我見識一下，一個十進制數(shù)字用二進制怎么表示？”

“當(dāng)然可以，網(wǎng)上有很多進制轉(zhuǎn)換的工具，比如：https://tool.oschina.net/hexconvert/”

“這個，10 具體是怎么變?yōu)?1010 的呢？”張小飛問道

“轉(zhuǎn)換的方法不是重點，重點是：int a = 10;，那它的二進制實際是：00000000 00000000 00000000 00001010”

良久，張小飛：“我明白了，因為 a 是 int 類型，占 4 字節(jié) ，也就是占 32 個位對吧”

“是的，其實把一個數(shù)字換位二進制分兩步：”

• 1. 利用上面的網(wǎng)址轉(zhuǎn)換為二進制

• 2. 在左側(cè)補0，具體補多少個0，就看它是那種類型的

張小飛：“我來試一下，如果 byte b = 3 ，那么它的二進制是：00000011”

“完全正確”

“師兄，如果是一個負數(shù)呢？您提供的網(wǎng)站工具是這樣顯示的：”

“上面給的不對，負數(shù)的二進制稍微麻煩一些，以 byte b = -10 為例，分為 3 步：”

• 1. 先獲取它的正數(shù)的二進制，是：00001010，這稱之為：-10 的原碼

• 2. 將原碼的每一位做取反，得到反碼：11110101

• 3. 將反碼+1：11110110，這就是 -10 的二進制

“師弟，其實這個負數(shù)的轉(zhuǎn)換，了解一下就行了，實際時候用的并不是很多”

“好的，不過到現(xiàn)在我也不明白，這個跟 精度缺失 有什么關(guān)系呢？”

3. 最終解惑

諸小亮：“我們回憶一下：x + y = 403，是 int 類型，占 4 字節(jié)（32位），那么它的二進制。。。”

“403 的二進制是：00000000 00000000 00000001 10010011” 張小飛搶著說到

“沒錯，而我們的代碼是把 int 類型轉(zhuǎn)為 byte 類型”

byte 類型占 1 個字節(jié)，int 類型 轉(zhuǎn)換為 byte，就要丟掉3個字節(jié)，這就是精度缺失

“丟掉 3 個字節(jié)，那不是變成 00000000 了嗎？這應(yīng)該是 10 進制中的 0 啊”張小飛說到

“錯了，應(yīng)該是丟掉左側(cè)的3個字節(jié)，那么剩下：10010011，而它的十進制就是 -109 ”諸小亮回復(fù)道

“原來如此”

“師弟，在告訴你一個結(jié)論：計算機中，二進制最左側(cè)以 1 開頭的都是負數(shù)”

“明白?。?！”

5. 小數(shù)類型

諸小亮：“我們接著看小數(shù)類型，也就是浮點數(shù)類型，這個就比較簡單了”

• float 和 double，double的精度更高一些

• 精度：精確程度，小數(shù)越多，精確成度就越高

“但是，實際開發(fā)中一般不用 float ，為了數(shù)據(jù)的準確性，都使用double，比如：”

編譯會報錯：

張小飛：“讓我猜一猜，報錯的原因是： Java 中默認認為所有小數(shù)都是 double 類型”

“是的，如果要用 float 類型，需要在末尾加上一個 f，比如：”

6. 布爾和字符類型

諸小亮：“布爾類型很簡單，定義一個boolean類型的變量如下：”

張小飛：“這個很容易理解，我疑惑的是 char 類型為什么是數(shù)字？”

“先看一段代碼，然后再給你解釋”

結(jié)果：

“師兄，說實話，這個代碼和輸出結(jié)果，讓我更加的迷糊了”

“來，我給你解釋一下：”

• 計算機能理解的語言是：二進制，而人類的語言是：abc、你我他、0-9、!@#$%等，

• 為了方便的跟計算機溝通，先輩們使用二進制跟人類語言做了個映射

• 比如：01100001---->a，01100010---->b

• 這種映射關(guān)系稱為：ASCII編碼表

“就是用二進制來表示世間萬物嘛，這個我懂，但是沒想到前輩們竟讓做了一張表出來，這個表是什么樣子的？”

“來看下面的這張圖：”

“從圖中可以看出，01100001轉(zhuǎn)換為 10 進制就是 97，也就是字母 a，正因為這樣，所以 char 類型的值可以是數(shù)字也可以是字符”

“那為什么代碼中兩個輸出，一個是數(shù)字，一個是字符呢？”張小飛接著問

“上面代碼的執(zhí)行過程是這樣的：”

• 計算機先把 97 轉(zhuǎn)換為二進制：01100001

• 執(zhí)行 println 時，因為 c 是 char 類型，所以就通過ASCII編碼表找到了a，并輸出

• 執(zhí)行：c2 + 2 時，因為類型不同，c2先做類型提升（轉(zhuǎn)換成97），所以最終結(jié)果是 int 類型的 99

張小飛：“原來如此，這下我就明白了”

諸小亮：“那么我們接著說，接下來是。。。?！?/span>

“停停停，師兄，這都中午了，該歇一歇了吧，肚子都餓扁了”

“哦？沒想到時間過的這么快，那好吧，走吃飯去，回來后你好好練一練”

“??？不會吧，正所‘食飽思眠欲’，吃過飯后不應(yīng)該睡一覺嗎？”

“大白天睡什么覺，浪費生命”

“這你就不懂了，睡覺是一種藝術(shù)，睡不好是你糟塌了，沒聽過嗎？‘少睡一分鐘，就缺少60秒的幸?！?/span>

“行行行，我說不過你，不過下午可不會再給你時間練習(xí)的”

“放心吧，這也沒多少東西，早就記牢了”