Core Java Chapter 3

作者: akak18183 | 来源:发表于2016-10-17 04:27 被阅读0次

3.1 A simple java program

最简单的Hello world程序：

public class FirstSample
{  
    public static void main(String[] args)
    {
        System.out.println("We will not use 'Hello, World!'");
     }
}

Java对大小写敏感(case sensitive)。public是访问控制描述符(access modifier)。class当然是Java的灵魂。这些东西之后都会再详细地解释。class的命名规则就是字母开头，由字母和数字组成，但是不能和保留名重名。
然后提到了CamelCase的命名规则，这本书认为是大写字母开头的。其实小写开头的貌似也行。
另外程序运行的时候就是运行那个main函数，必须要是public类型的。

3.2 Comments

双斜杠进行单行注释，/* */进行多行注释。还有一种文档式的注释，/** */。

3.3 Data Types

Java是一个strongly typed language，也就是说每一个变量必须有类型，与之形成鲜明对比的是Python。
Java有八种基础数据类型(primitive types)，4种是整数类型，2种浮点类型，还有字符类型和布尔类型。

3.3.1 Integer Types

4种整数类型：
int 4 bytes –2,147,483,648 to 2,147,483, 647 (just over 2 billion)
short 2 bytes –32,768 to 32,767
long 8 bytes –9,223,372,036,854,775,808 to 9,223,372,036,854,775,807
byte 1 byte –128 to 127
常规来说，int类型是最常用的，short和byte都是为了特殊的场合准备的，而long适用于数据值非常大的时候。
long型数据必须以L或者l结尾。
十六进制数必须以0x或者0X开头。
八进制必须以0开头。当然书上也说了这个有点容易搞混，因此一般不用。
从Java SE 7 开始，可以写二进制，以0b或者0B开始。可以插入下划线来帮助阅读，不会影响实际的值。例如0b1010_1100.

3.3.2 Floating-Point Types

2种浮点型：
float 4 bytes Approximately ±3.40282347E+38F (6–7 significant decimal digits)
double 8 bytes Approximately ±1.79769313486231570E+308 (15 significant decimal digits)
double的意思就是两倍于float的精度。很多时候float的精度都不够，因此除非必须，否则一般用double。
float类型的数后缀应该是f或者F，假如没有会被认为是double类型的。double可以不加后缀，当然也可加上d或者D作为后缀。
有三种特殊的float类型：正无穷Positive infinity，负无穷Negative infinity还有not a number NaN，比如某个数被0除的时候。

3.3.3 The char Type

这个类型开始是想用来表示单个字符的，但现在并不是这样。如今有些Unicode字符可以用一个char来表示，而有些需要两个。
char字符以单引号来表示单个字符，'A'就是一个char，而"A"则是字符串string，它并不在八大基础数据类型里面。
当然char类型也可以用十六进制来表示，从\u0000到\uffff。这四位其实是Unicode编码值。这种值会在编译的时候首先替换成为其符号，即使在comment里面，因此要小心处理。例如// \u00A0 is a newline这个就会报错，因为\u00A0会变成new line。

3.3.4 Unicode and the char Type

Unicode是用来统一符号界的，从其名字上面其实就可以看出这一点。
Unicode本来是16位，后来发现不够。总之除非确实是在UTF-16的环境里面，否则不要使用char。

3.3.5 The boolean Type

布尔值，false和true。在Java里面并不能和int直接转换。Python可以。

3.4 Variables

定义一个变量：类型在前，变量名在后，然后是值，如果有的话。
变量名必须以字母开头。这里的字母的意思就是Unicode里面的字符。还是不能和保留名重合。

3.4.1 Initializing Variables

在使用变量之前应该要初始化。

3.4.2 Constants

用final来表示常量。一般多用大写字母作为变量名。

3.5 Operators

算术符号+-*/。

3.5.1 Mathematical Functions and Constants

介绍了Math库。还有谈到跨平台保证高精度数据一致的问题。

3.5.2 Conversions between Numeric Types

数据可以自动转换，看下图：
[数据转换图]:http://a1.qpic.cn/psb?/V10nQaA30D4ggF/qFBxMq91S4werHvUKbSCK37SM9M6kYb0xQ223piXw!/m/dMgAAAAAAAAAnull&bo=KAJMAQAAAAABB0c!&rf=photolist&t=5
不知道为什么显示不出来，只能贴个链接。

实线表示没有信息损失，虚线表示有。可以发现，只能从位数较多的整型数据传到位数相等或者较少的浮点数，而且因为小数部分丢失，会有信息损失。
假如两个数直接相加减的话，会有以下规则：

• If either of the operands is of type double, the other one will be converted to a double.
• Otherwise, if either of the operands is of type float, the other one will be converted to a float.
• Otherwise, if either of the operands is of type long, the other one will be converted to a long.
• Otherwise, both operands will be converted to an int.

3.5.3 Casts

Cast即转型，手动进行数据类型的转换。在要转换的变量之前加上“(数据类型)”。例如int x = (int) y，y可以是double。在上面那个图可以看到是没有从double到int的实线的，因为那是自动转换，这里通过手动可以实现。
当然，假如要转换的数超过了目标数据类型的范围，超出的部分就会被截断，因为说到底都是以二进制的形式存在的。
并不能把布尔值cast到int。

3.5.4 Combining Assignment with Operators

提到了+=符合。x=x+y等价于x+=y.

3.5.5 Increment and Decrement Operators

用++和--来代表递增和递减，x++等价于x+=1.放前面放后面还不太一样，放前面的先加了然后参与其他运算，放后面的则是最后再加。一般不建议用在复杂表达式里面，容易造成混淆。

3.5.6 Relational and boolean Operators

关系符号，==判断是否相等，！=判断不等，>,<,>=,<=，还有与或非&&,||,!。
还有一个三元关系符：statement?trueExp:falseExp

3.5.7 Bitwise Operators

位操作符，&|~^，还有<<，>>

3.5.8 Parentheses and Operator Hierarchy

Operators Associativity
[] . () (method call) Left to right
! ~ ++ -- + (unary) - (unary) () (cast) new Right to left
* / % Left to right
+ - Left to right
<< >> >>> Left to right
< <= > >= instanceof Left to right
== != Left to right
& Left to right
^ Left to right
| Left to right
&& Left to right
|| Left to right
?: Right to left
= += -= *= /= %= &= |= ^= <<= >>= >>>= Right to left
大部分都是从左往右，少数几个是从右往左的优先度。建议还是加一些括号。

3.5.9 Enumerated Types

枚举类型。适合某个数据类型只有有限的种类，例如：

enum Size { SMALL, MEDIUM, LARGE, EXTRA_LARGE };

后面还会详细再讲。

3.6 Strings

从概念上讲，Java里面的字符串就是Unicode符号的序列。String并不是一个数据类型，而是一个类。

3.6.1 Substrings

str.substring(start,end)，包含start但不包含end。

3.6.2 Concatenation

可以用+符号来连接两个字符串。用String.join()来连接多个字符串。

3.6.3 Strings Are Immutable

和Python一样，Java里面的String也是不可改变的。所谓不可改变，就是值不可改变，实际操作时，可以通过换一个字符串来实现值的改变。这样做的好处就是，编译器能够安排共享的字符串。也就是说，不同的变量，假如值是相同的字符串，其实都是指向一个字符串。
这个设计在大部分时候是合适的，因为大部分时间字符串都不需要改变。但假如有一个个建立字符串的场景，要使用String Builder，之后会讲到。

3.6.4 Testing Strings for Equality

s1.equals(s2)，或者s1.equalsIgnoreCase(s2)忽略大小写。不要用==判断是否相等。

3.6.5 Empty and Null Strings

if (str != null && str.length() != 0)先检查null再检查是不是空。

3.6.6 Code Points and Code Units

The char data type is a code unit for representing Unicode code points in the UTF-16 encoding. The most commonly used Unicode characters can be represented with a single code unit. The supplementary characters require a pair of code units.
这一段不知道怎么翻译，code point和code unit怎么翻译？大概意思就是UTF-16编码的code points需要一个或者两个code unit。
s.length()方法就是返回字符串中code unit的个数，从上面的描述可以知道，有的符号可能有两个code unit，因此还有另外一种方法，s.codePointCount(0,,s.length())使用public int codePointCount(int beginIndex, int endIndex)。
s.charAt(idx)返回idx下的code unit。当某一个字符有两个code unit的时候，就有可能和期望的结果不一样。
总之，处理code point是很麻烦的，有办法，但除非有需要，不然没必要深究。
int[] codePoints = str.codePoints().toArray();//从str到code point array
String str = new String(codePoints, 0, codePoints.length);//从code point array到str

3.6.7 The String API

String包含超过50种方法。太长了就不在这里列出了。很多方法都很有用。

3.6.8 Reading the Online API Documentation

主要介绍怎么查在线文档。

3.6.9 Building Strings

当需要构造一个字符串的时候，假如用+符号，因为字符串不变的特性，相当于每一次都构造一个新的字符串，这样相当浪费，因为需要的只是最后那个字符串。因此用StringBuilder这个类来实现字符串的构造。

新建：
StringBuilder builder = new StringBuilder();
添加：
builder.append(ch); // appends a single character
builder.append(str); // appends a string
完成：
String completedString = builder.toString();

此外，StringBuilder很多方法和String很像。

3.7 Input and Output

3.7.1 Reading Input

用Scanner来实现读取：
Scanner in = new Scanner(System.in);
读取一行输入：
String name = in.nextLine();
读取一个词，空格处结束：
String firstName = in.next();
读取一个int：
int age = in.nextInt();
读取一个double：
double v = in.nextDouble();
假如是要输入密码的话，用Console类：
Console cons = System.console();
String username = cons.readLine("User name: ");
char[] passwd = cons.readPassword("Password: ");

3.7.2 Formatting Output

使用printf方法控制输出格式。一般分成两部分，前面用%规定格式，后面提供对应的参数。格式有两部分，一部分是转换符，例如%d表示十进制整数；另一部分是flag也就是标志符，例如0表示在开头填充0.
也可以用String.format()方法只改格式，不输出。
此外日期也还有一套输出控制符。
这部分内容太多，就不贴在这里了。

3.7.3 File Input and Output

从一个文件里面读取：
Scanner in = new Scanner(Paths.get("myfile.txt"), "UTF-8");\假如有路径存在，要使用双斜杠。
写文件：PrintWriter out = new PrintWriter("myfile.txt", "UTF-8");
然后可以使用print系列方法输出。假如没有该文件，会新建一个文件。

3.8 Control Flow

3.8.1 Block Scope

用{}来规定一个block。block里面的local变量只在该block有效。

3.8.2 Conditional Statements

就是讲if else语句。

3.8.3 Loops

循环，while语句，do...while...语句。

3.8.4 Determinate Loops

for循环。

3.8.5 Multiple Selections—The switch Statement

switch语句。

3.8.6 Statements That Break Control Flow

break和continue语句。

3.9 Big Numbers

BigInteger和BigDecimal是java.math包里面两个用来对付大数的类。
BigInteger a = BigInteger.valueOf(100);
但是不能再用常规的+-*/符号了：
BigInteger c = a.add(b); // c = a + b
BigInteger d = c.multiply(b.add(BigInteger.valueOf(2))); // d = c * (b + 2)
其他操作包括subtract，divide，mod。

3.10 Arrays

数组是一种存储同类型的数据的集合的数据结构。
定义一个数组：int[] a;
定义加规定大小：int[] a = new int[100];

3.10.1 The “for each” Loop

for (*variable *: collection) statement
类似于Python里面的for x in y语句。

3.10.2 Array Initializers and Anonymous Arrays

定义加赋值：int[] smallPrimes = { 2, 3, 5, 7, 11, 13 };
匿名数组：new int[] { 17, 19, 23, 29, 31, 37 }

3.10.3 Array Copying

int[] copiedLuckyNumbers = Arrays.copyOf(luckyNumbers, luckyNumbers.length);
常用来扩容：
luckyNumbers = Arrays.copyOf(luckyNumbers, 2 * luckyNumbers.length);
默认填充0或者false，看具体的数据类型。

3.10.4 Command-Line Parameters

之前我们看到main函数接受String[] args变量，因此可以在命令行里面给出变量：
java Message -g cruel world
这里Message是一个class，main函数接受后面三个String变量。

3.10.5 Array Sorting

Arrays.sort(a)，使用的是Quick Sort。
另外还有binarySearch(a, v)方法，和fill(a, v)方法。

3.10.6 Multidimensional Arrays

二维：double[][] balances;
balances = new double[NYEARS][NRATES];
int[][] magicSquare ={{16, 3, 2, 13},{5, 10, 11, 8},{9, 6, 7, 12},{4, 15, 14, 1}};

3.10.7 Ragged Arrays

Java其实并没有多维数组，上面的多维数组其实是用一维数组造出来的！