【Java核心技术-基础篇】基本语法（一）

在进行基本语法正式内容的介绍之前，还要讲两个东西，就是变量和常量。

变量

---

在Java中，每一个变量属于一种类型（type）。在声明变量的时候，必须指明变量所属的类型并且写在变量名之前。例如：

byte flag;
int number;
long earthPopular;
boolean isDone;

需要注意的是，Java变量的明明遵循驼峰命名法，即单个单词字母小写，多个单词组成的变量名第一个单词小写，后面其他单词首字母大写，其余字母小写

• 可以看出的是：每个声明以分号结束。由于声明是一条完整的语句，所以必须以分号结束。
• 变量名必须是一个以字母开头的由字母或数字构成的序列。变量名是由字母、数字、下划线、$等所组成，且变量名的第一个字符必须是字母，且不允许空格和符号。（变量名还可以由一些在某种语言中代表字母的任何Unicode字符组成，但不建议，个人觉得还是字母+数字的组合最优）。
• 大小写敏感且没有长度限制
• 不能将变量名命名为Java保留字

变量的声明还有一种方式——一行声明多个变量：
int i, j; // 都是int类型
但是不提倡这种风格。逐一声明每一个变量可以提高程序的可读性

变量初始化

声明一个变量之后，必须用赋值语句对变量进行显示初始化，千万不能使用未被初始化的变量。例如：

int number;
System.out.prinln(number);  // Error--variable not initialized Java编译器会提示变量未初始化

对变量赋值有两种方式，第一种，先声明，再赋值：

int number;
number = 12;

第二种，变量的声明和初始化赋值在同一行：

int number = 12;

在C语言和C++中，变量又有变量声明和定义的区分，例如int i = 10就是一个定义，且只能放在程序最开始。这不同于Java，Java中没有定义和声明的区分，且int i = 10可以放在程序任意合法的位置，不局限于程序开始部分。

常量

---

在Java中，利用关键字final指示常量。例如：

final double CONST_SIZE = 24.0;

关键字final表示这个变量只能被赋值一次，一旦被赋值后就不能再更改了。习惯上常量名使用全大写，多单词使用_分开。
在Java中，如果希望某个常量可以在一个类的多个方法中使用，通常称为类常量。使用static final关键字来设置一个类常量。例如：

public class Constants{
    public static final double CONST_SIZE = 24.0;
    public function1(){
        System.out.print(CONST_SIZE);
    }
    public function2(){
        System.out.print(CONST_SIZE);
    }
}

类常量的定义通常位于main方法外部。因此，在同一个类的其他方法中也可以使用这个常量。而当常量被声明为public，那么其他类可以通过类名+常量名来使用这个常量。如上述代码中的常量就可以通过Constants.CONST_SIZE来使用了。

虽然Java使用关键字final来设置常量，但const仍然是Java保留的关键字，只是目前没有使用。

基本运算

---

在Java中，使用算术运算符+、-、*、/表示加、减、乘、除运算。但参与/运算的两个操作数都是整数时，表示整数出发；否则表示浮点出发。整数的求余（取模）操作用%表示。来看代码：

System.out.println("3/2=" + (3 / 2 ));
System.out.println("3.0/2=" + (3.0 / 2));

输出结果：

3/2=1
3.0/2=1.5

从数学结果上看，3/2应该等于1.5，可以理解为int/int=int，而1.5是浮点数，所以小数部分丢弃，得1。注意，我说的是你可这样理解，但是实际上不是这样的。在计算机内部，除法的运算是通过移位->相加实现的，有兴趣可以拓展阅读——CSDN-计算机计算乘除法的原理

需要注意，整数除以0会产生一个·java.lang.ArithmeticException: / by zero异常，而浮点数除以0会得到无穷大或NaN结果。

赋值语句中可以采用一种简化的格式书写二元算术运算符，如：
x += 4;
等价于
x = x + 4;
-、*、/、%同理。（通常，将运算符放在赋值号的左侧，如*=或%=）

自增/自减运算符

加法和减法运算中，如果是x = x + 1这样的算式可以写成x += 1，还可以更加简化x++，同样，x = x - 1也可以简化成x--。这就是常说的自增/自减运算符。例如：

int n = 10;
System.out.println("before n:" + n);
n++;
System.out.println("after n:" + n);

输出结果：

before n:10
after n:11

关系运算符和boolean运算符

Java包含各种各种关系运算符：

• == 检测是否相等
• != 检测是否不相等，与==相对
• >、<、<=、>= 分别是大于、小于、小于等于、大于等于

在这里，一定一定要注意==和=的区别。在几乎所有编程语言中，=的意义不是数学中的“相等”而是“赋值”，而==才是数学上“相等”的判断。后续if~else语句中使用的较多。

• && 逻辑“与”
• || 逻辑“或”
• ! 逻辑“非”，常见与!=一起用表示“不等于”

逻辑与：expression1 && expression2
逻辑或：expression1 || expression2
&&和||是按照短路方式求值的。&&：如果第一个表达式为False，结果不可能为真，则不必计算第二个表达式，结果自动为False。||：如果第一个表达式为True，结果必为真，则不必计算第二个表达式，结果自动为True。

Java支持三元操作符?:。表达式：
condition ? expression1 : expression2
当条件conditon为真时计算第一个表达式，否则计算第二个表达式。

位运算符

在处理整型数值时，可以直接对组成整型数值的各个位进行操作。这意味着可以使用屏蔽技术获得整数中的各个位。位运算符包括

• & 与
• | 或
• ^ 异或
• ~ 非

关于位运算暂时就介绍这一点内容，知道位运算是对数的二进制形式进行操作的，在算法设计中以及加密运用广泛。有兴趣的自行了解，或者之后我通过专题的形式再做介绍。

基本语句/流程控制

---

基本语句，又称为流程控制。对Java而言，一个;表示一条语句结束，而Java也和其他程序设计语言一样，使用条件语句和循环结构控制流程。Java没有goto语句。

是时候祭出我最爱的“Hello world”了，不过这次换成了“Helo AZSG”：

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

有过C语言编程经验的应该可以很快地知道这个main是什么了。public class BasicStatement{}是一个类，暂时不需要知道它有什么作用，注意大括号里面包含的public static void main(String[] args){}，它是一个方法，方法名为main，你应该知道的是，对Java而言，main方法就是打开它的“钥匙”，也称作“程序入口”，也就是说，Java的代码首先从这个方法里面开始执行的。而执行的语句就是大括号里面包含的System.out.println("Hello AZSG!!!!");，这条代码的意思是在控制台打印Hello AZSG!!!!这几个字符。

块作用域

在学习控制结构之前，先了解一下块（block）的概念。
块，也就是通常说的“复合语句”，是由一对大括号（或者说花括号）{}括起来的若干条简单的Java语句。块确定了变量的作用域。一个块可以嵌套在另一个块中。例如：

public class BasicStatement {
    public static void main(String[] args){
        int n;
        {
            int k;
        }
    }
}

但是不能在嵌套的两个块中声明同名的变量。例如以下代码就有错误，无法编译：

public class BasicStatement {
    public static void main(String[] args){
        int n;
        {
            int k;
            int n;  // ERROR--Variable 'n' is alread defined in the scope
        }
    }
}

再看看这段代码

public class BasicStatement {
    public static void main(String[] args){
        int n = 10;
        {
            int k = 12;
        }
        k = 12;  // can't resolve symbol 'k'
    }
}

编译器会提示can't resolve symbol 'k'，也就是提示我们说'k'这个变量不存在！因为'k'变量声明的时候外面套了一层{}，而k=12对'k'重新赋值的这条语句又在'k'声明的块外部，所以编译器就找不到'k'咯。再回头看看我前面说的——块确定了变量的作用域。能理解吗？能理解就太好了，要是不能理解的话，我会在后面梳理对象和类的部分再进行详细讲解，当然你也可以随时在QQ群内提问会给你一一解答的。

条件语句

在Java中，条件语句的格式为
if (condition) statement
条件statement需要用括号{}括起来
例如：

public class BasicStatement {
    public static void main(String[] args) {
        int n = 10;
        if (n != 0){
            System.out.println("n的值不为0");
        }
    }
}

当n的值不等于0，那么执行System.out.println("n的值不为0");。
但是一般情况下常见的条件语句格式是这样的：
if (condition) statement1 else statement2
例如：

public class BasicStatement {
    public static void main(String[] args) {
        int x = 20;
        if (x >= 10) {
            x--;
        } else {
            x++;
        }
    }
}

当x的值大于或等于10的时候，执行x--，否则执行x++。其中else部分是可选的。
那么问题来了，以上案例都是针对单条件的判断语句， 针对对多条件进行判断操作当然也有方法，也就是完整的条件语句格式：
if (condition1) statement1 else if (condition2) statement2 esle statement3
给出完整的条件语句实例：

public class BasicStatement {
    public static void main(String[] args) {
        int x = 20;
        if (x == 1) {
            System.out.println("x==1");
        } else if (x == 2) {
            System.out.println("x==2");
        } else if (x == 3) {
            System.out.println("x==3");
        } else {
            System.out.println("x不为1、2、3");
        }
    }
}

可知else if与if用法相同，后面一定要跟条件，而语句是顺序执行下来的，当满足某个条件后，后续条件判断将不再执行，如果所有条件都未满足，则执行else后的语句。如上面代码，输出：x不为1、2、3。

循环语句

• while循环
  当条件为true时，while循环执行一条语句（也可以是一个语句块）。常用格式为
  while (condition) statement
  如果开始循环条件值就为false，则while循环体一次也不执行。
  实例，有一个进度条，最大值是100，从0开始每次加1，当进度条满，则不再继续往上加：

public class BasicStatement {
    public static void main(String[] args) {
        int progress = 0;
        while (progress < 100) {
            progress += 1;
        }
        System.out.println("Progress的值为：" + progress);
    }
}

输出结果：Progress的值为:100

• do-while循环
  while循环首先检测循环条件，因此循环体中的代码可能不被执行。如果要循环体至少执行一遍，就应该把检测条件放在最后使用do/while循环语句实现。语法格式：
  do statement while (condition);
  末尾的;千万不能省略，因为这代表了一条语句的终止。
  这种循环语句限制性语句块，再检测循环条件，然后重复执行语句，再检测循环条件，以此类推，知道不满足循环条件退出循环。以上述进度条实现为实例：

public class BasicStatement {
    public static void main(String[] args) {
        int progress2 = 0;
        do {
            progress2 += 1;
        } while (progress2 < 100);  // 切记分号不能省略
        System.out.println("Progress2的值为：" + progress2);
    }
}

输出结果：Progress2的值为:100，以上代码就不做过多解释了。下面解释一种特殊的循环结构——for循环

• for循环
  又称确定循环，是支持迭代的一种通用结构，与while循环和do while循环不一样的时，for循环能够通过类似计数器的变量来控制迭代次数。例如，下面代码打印从0~9的数字：

public class BasicStatement {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println(i);
        }
    }
}

for语句的三部分应该对同一个计数器i变量进行初始化int i = 0、检测i < 10和更新i++。

• foreach循环
  foreach实际上是一种“通用for循环”，格式简化了很多，没有对计数器的操作。foreach循环的格式为for(datatype value : data)，data是遍历对象，应该是继承了itreable接口的的数据类型，如数组、字符串、集合等。基本用法如下：

public class BasicStatement {
    public static void main(String[] args) {
        int[] numbs = {1, 2, 3, 4, 5};
        for (int j : numbs) {
            System.out.println(j);
        }
    }
}

switch多重选择

在处理多重选择的时候，使用if-else会显得比较笨拙，于是switch应运而生。以上述if-else的例子为例，使用switch来写：

public class BasicStatement {
    public static void main(String[] args) {
        int x = 20;
        switch (x) {
            case 1:
                System.out.println("x==1");
                break;
            case 2:
                System.out.println("x==2");
                break;
            case 3:
                System.out.println("x==3");
                break;
            default:
                System.out.println("x不为1、2、3");
                break;
        }
    }
}

switch语句比起if-else简化了很多，括号中不必写整条语句，只需要写需要选择的那个数，而在case后面直接填写值，就不用像if-else那样name==value类似这样去判断了。

特别需要注意的是，case后面的break;千万不能省略，否则它会继续进行下面的case继续判断下去，直到遇到break;或者switch语句结束。

本节内容我已上传github，点击跳转