第二章 数据类型转换、运算符、方法入门
2.1 数据类型转换
Java程序中要求参与的计算的数据，必须要保证数据类型的一致性，如果数据类型不一致将发生类型的转换。
2.1.1 自动转换
一个 int 类型变量和一个 byte类型变量进行加法运算， 结果会是什么数据类型？
int i = 1;
byte b = 2;
运算结果，变量的类型将是 int 类型，这就是出现了数据类型的自动类型转换现象。
- 自动转换： 将 取值范围小的类型 自动提升为取值范围大的类型 。
public static void main(String[] args) {
int i = 1;
byte b = 2;
// byte x = b + i; // 报错
//int类型和byte类型运算，结果是int类型
int j = b + i;
System.out.println(j);
}
1.转换原理图解
byte 类型内存占有1个字节，在和 int 类型运算时会提升为 int 类型 ，自动补充3个字节，因此计算后的结果还是 int 类型。
在这里插入图片描述
同样道理，当一个<kbd> int </kbd>类型变量和一个<kbd> double </kbd>变量运算时，<kbd> int </kbd>类型将会自动提升为<kbd> double </kbd>类型进行运算。
public static void main(String[] args) {
int i = 1;
double d = 2.5;
//int类型和double类型运算，结果是double类型
//int类型会提升为double类型
double e = d+i;
System.out.println(e);
}
2.转换规则
范围小的类型向范围大的类型提升，<kbd> byte、short、char </kbd>运算时直接提升为<kbd> int </kbd>。
byte、short、char‐‐>int‐‐>long‐‐>float‐‐>double
2.1.2 强制转换
将 1.5 赋值到 int 类型变量会发生什么？产生编译失败，肯定无法赋值。
int i = 1.5; // 错误
double类型内存8个字节， int 类型内存4个字节。 1.5 是 double 类型，取值范围大于int 。可以理解为double 是8升的水壶， int 是4升的水壶，不能把大水壶中的水直接放进小水壶去。
想要赋值成功，只有通过强制类型转换，将 double 类型强制转换成 int类型才能赋值。
- 强制类型转换： 将取值范围大的类型强制转换成取值范围小的类型 。
比较而言，自动转换是Java自动执行的，而强制转换需要我们自己手动执行。
转换格式：
数据类型 变量名 = （数据类型）被转数据值；
将 1.5赋值到int类型，代码修改为：
// double类型数据强制转成int类型，直接去掉小数点。
int i = (int)1.5;
同样道理，当一个 short 类型与 1 相加，我们知道会类型提升，但是还想给结果赋值给short类型变量，就需要强制转换。
public static void main(String[] args) {
//short类型变量，内存中2个字节
short s = 1;
/*
出现编译失败
s和1做运算的时候，1是int类型，s会被提升为int类型
s+1后的结果是int类型，将结果在赋值会short类型时发生错误
short内存2个字节，int类型4个字节
必须将int强制转成short才能完成赋值
*/
s = s + 1；//编译失败
s = (short)(s+1);//编译成功
}
1.转换原理图解
在这里插入图片描述
2.强烈注意
- 浮点转成整数，直接取消小数点，可能造成数据损失精度。
- int 强制转成 short 砍掉2个字节，可能造成数据丢失。
// 定义s为short范围内最大值
short s = 32767;
// 运算后，强制转换，砍掉2个字节后会出现不确定的结果
s = (short)(s + 10);
2.1.3 ASCII编码表
public static void main(String[] args) {
//字符类型变量
char c = 'a';
int i = 1;
//字符类型和int类型计算
System.out.println(c+i);//输出结果是98
}
在计算机的内部都是二进制的0、1数据，如何让计算机可以直接识别人类文字的问题呢？就产生出了编码表的概念。
-
编码表 ： 就是将人类的文字和一个十进制数进行对应起来组成一张表格。
人们就规定：
| 字符 | 数值 |
|---|---|
| 0 | 48 |
| 9 | 57 |
| A | 65 |
| Z | 90 |
| a | 97 |
| z | 122 |
- 将所有的英文字母，数字，符号都和十进制进行了对应，因此产生了世界上第一张编码表ASCII（American Standard Code for Information Interchange 美国标准信息交换码）。
小贴士：
在char类型和int类型计算的过程中，char类型的字符先查询编码表，得到97，再和1求和，结果为98。char类型提升为了int类型。char类型内存2个字节，int类型内存4个字节。
2.2 运算符
2.2.1 算数运算符
| 算数运算符包括： | |
|---|---|
| + | 加法运算，字符串连接运算 |
| - | 减法运算 |
| * | 乘法运算 |
| / | 除法运算 |
| % | 取模运算，两个数字相除取余数 |
| ++、 -- | 自增自减运算 |
Java中，整数使用以上运算符，无论怎么计算，也不会得到小数。
public static void main(String[] args) {
int i = 1234;
System.out.println(i/1000*1000);//计算结果是1000
}
- ++ 运算，变量自己增长1。反之， -- 运算，变量自己减少1，用法与 ++ 一致。
- 独立运算：
- 变量在独立运算时， 前++ 和 后++ 没有区别 。
- 变量 前++ ：例如++i 。
- 变量 后++ ：例如 i++ 。
- 混合运算：
- 和其他变量放在一起， 前++ 和 后++就产生了不同。
- 变量前++ ：变量a自己加1，将加1后的结果赋值给b，也就是说a先计算。a和b的结果都是2。
public static void main(String[] args) { int a = 1; int b = ++a; System.out.println(a);//计算结果是2 System.out.println(b);//计算结果是2 }- 变量后++ ：变量a先把自己的值1，赋值给变量b，此时变量b的值就是1，变量a自己再加1。a的结果是2，b的结果是1。
public static void main(String[] args) { int a = 1; int b = a++; System.out.println(a);//计算结果是2 System.out.println(b);//计算结果是1 }
- 独立运算：
- +符号在字符串中的操作：
- +符号在遇到字符串的时候，表示连接、拼接的含义。
- "a"+"b"的结果是“ab”，连接含义
public static void main(String[] args){
System.out.println("5+5="+5+5);//输出5+5=55
}
2.2.2 赋值运算符
| 赋值运算符包括： | |
|---|---|
| = | 等于号 |
| += | 加等于 |
| -= | 减等于 |
| *= | 乘等于 |
| /= | 除等于 |
| %= | 取模等 |
- 赋值运算符，就是将符号右边的值，赋给左边的变量。
public static void main(String[] args){
int i = 5;
i+=5;//计算方式 i=i+5 变量i先加5，再赋值变量i
System.out.println(i); //输出结果是10
}
2.2.3 比较运算符
| 比较运算符包括： | |
|---|---|
| == | 比较符号两边数据是否相等，相等结果是true。 |
| < | 比较符号左边的数据是否小于右边的数据，如果小于结果是true。 |
| > | 比较符号左边的数据是否大于右边的数据，如果大于结果是true。 |
| <= | 比较符号左边的数据是否小于或者等于右边的数据，如果小于结果是true。 |
| >= | 比较符号左边的数据是否大于或者等于右边的数据，如果小于结果是true。 |
| ！= | 不等于符号 ，如果符号两边的数据不相等，结果是true。 |
- 比较运算符，是两个数据之间进行比较的运算，运算结果都是布尔值 true 或者 false 。
public static void main(String[] args) {
System.out.println(1==1);//true
System.out.println(1<2);//true
System.out.println(3>4);//false
System.out.println(3<=4);//true
System.out.println(3>=4);//false
System.out.println(3!=4);//true
}
2.2.4 逻辑运算符
| 逻辑运算符包括： | |
|---|---|
| && 短路与 | 1. 两边都是true，结果是true; 2. 一边是false，结果是false短路特点：符号左边是false，右边不再运算 |
| II 短路或 | 1. 两边都是false，结果是false; 2. 一边是true，结果是true短路特点： 符号左边是true，右边不再运算 |
| ！ 取反 | 1. ! true 结果是false; 2. ! false结果是true |
逻辑运算符，是用来连接两个布尔类型结果的运算符，运算结果都是布尔值 true 或者 false 。
public static void main(String[] args) {
System.out.println(true && true);//true
System.out.println(true && false);//false
System.out.println(false && true);//false，右边不计算
System.out.println(false || false);//falase
System.out.println(false || true);//true
System.out.println(true || false);//true，右边不计算
System.out.println(!false);//true
}
2.2.5 三元运算符
- 三元运算符格式：
数据类型 变量名 = 布尔类型表达式？结果1：结果2
-
三元运算符计算方式：
- 布尔类型表达式结果是true，三元运算符整体结果为结果1，赋值给变量。
- 布尔类型表达式结果是false，三元运算符整体结果为结果2，赋值给变量。
public static void main(String[] args) {
int i = (1==2 ? 100 : 200);
System.out.println(i);//200
int j = (3<=4 ? 500 : 600);
System.out.println(j);//500
}
2.3 方法入门
2.3.1 概述
我们在学习运算符的时候，都为每个运算符单独的创建一个新的类和main方法，我们会发现这样编写代码非常的繁琐，而且重复的代码过多。能否避免这些重复的代码呢，就需要使用方法来实现。
- 方法： 就是将一个功能抽取出来，把代码单独定义在一个大括号内，形成一个单独的功能。
当我们需要这个功能的时候，就可以去调用。这样即实现了代码的复用性，也解决了代码冗余的现象。
2.3.2 方法的定义
- 定义格式：
修饰符 返回值类型 方法名 （参数列表）｛
代码...
return ;
｝
-
定义格式解释：
-
修饰符： 目前固定写法
public static。 -
返回值类型： 目前固定写法
void，其他返回值类型在后面的课程讲解。 - 方法名： 为我们定义的方法起名，满足标识符的规范，用来调用方法。
- 参数列表： 目前无参数， 带有参数的方法在后面的课程讲解。
-
return： 方法结束。因为返回值类型是
void，方法大括号内的return可以不写。
-
修饰符： 目前固定写法
- 举例：
public static void methodName() {
System.out.println("这是一个方法");
}
2.3.3 方法的调用
方法在定义完毕后，方法不会自己运行，必须被调用才能执行，我们可以在主方法main中来调用我们自己定义好的方法。在主方法中，直接写要调用的方法名字就可以调用了。
public static void main(String[] args) {
//调用定义的方法method
method();
}
//定义方法，被main方法调用
public static void method() {
System.out.println("自己定义的方法，需要被main调用运行");
}
2.3.4 调用练习
将三元运算符代码抽取到自定义的方法中，并调用。
public static void main(String[] args) {
//调用定义的方法operator
operator();
}
//定义方法，方法中定义三元运算符
public static void operator() {
int i = 0;
i = (1==2 ? 100:200);
System.out.println(i);
int j = 0 ;
j = (3<=4 ? 500:600);
System.out.println(j);
}
2.3.5 注意事项
-
方法定义注意事项：
- 方法必须定义在一类中方法外
- 方法不能定义在另一个方法的里面
public class Demo {
public static void main(String[] args){
}
//正确写法，类中，main方法外面可以定义方法
public static void method(){}
}
public class Demo {
public static void main(String[] args){
//错误写法，一个方法不能定义在另一方法内部
public static void method(){}
}
}
2.4 JShell脚本工具
2.4.1 JShell脚本工具是JDK9的新特性
什么时候会用到 JShell 工具呢，当我们编写的代码非常少的时候，而又不愿意编写类，main方法，也不愿意去编译和运
行，这个时候可以使用JShell工具。
启动JShell工具，在DOS命令行直接输入JShell命令。
在这里插入图片描述
接下来可以编写Java代码，无需写类和方法，直接写方法中的代码即可，同时无需编译和运行，直接回车即可。
在这里插入图片描述
小贴士:
JShell工具，只适合片段代码的测试，开发更多内容，建议编写在方法中。
2.5 扩展知识点
2.5.1 +=符号的扩展
下面的程序有问题吗？
public static void main(String[] args){
short s = 1;
s+=1;
System.out.println(s);
}
分析： s += 1 逻辑上看作是 s = s + 1 计算结果被提升为int类型，再向short类型赋值时发生错误，因为不能将取值范围大的类型赋值到取值范围小的类型。但是， s=s+1进行两次运算 ， += 是一个运算符，只运算一次，并带有强制转换的特点，也就是说 s += 1 就是 s = (short)(s + 1)，因此程序没有问题编译通过，运行结果是2.
2.5.2 常量和变量的运算
下面的程序有问题吗？
public static void main(String[] args){
byte b1=1;
byte b2=2;
byte b3=1 + 2;
byte b4=b1 + b2;
System.out.println(b3);
System.out.println(b4);
}
分析：b3 = 1 + 2，1和 2 是常量，为固定不变的数据，在编译的时候（编译器javac），已经确定了1+2 的结果并没有超过byte类型的取值范围，可以赋值给变量 b3 ，因此 b3=1 + 2是正确的。
反之， b4 = b2 + b3 ，b2和 b3 是变量，变量的值是可能变化的，在编译的时候，编译器javac不确定b2+b3的结果是什么，因此会将结果以int类型进行处理，所以int类型不能赋值给byte类型，因此编译失败。
在jshell中体现：
在这里插入图片描述
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