Java基础之变量

Java基础之变量
- 1.变量概述

1.变量概述

1.1 为什么需要变量

不论是使用哪种高级语言编写程序，变量都是其程序的基本组成单位。变量有三个基本要素：类型、名称、值。

class Test{

  public static void main(String []args){

      int a = 1;//定义一个变量，类型是int类型，名称为a，值1

      int b = 5;//定义一个变量，类型是int类型，名称为b，值5

      b = 44;//把44赋值给变量b

      System.out.println(a);//输出变量a的值

      System.out.println(a);//输出变量b的值

  }

}

1.2 简单理解

变量相当于内存中一个数据存储空间的表示，把变量看成是一个门牌号，通过门牌号就可以找到变量里面存放的值，通过变量名就可以访问到变量值

1.3 变量使用注意事项

变量表示内存中的一个存储区域（不同的变量，类型不同，占用的空间大小不同，例如：int占4字节，double占8字节）
声明一个变量必须有变量名和数据类型
变量必须先声明，后使用
如果定义一个变量为什么类型，该变量的值只能在这个类型的范围内变化
变量在同一个作用域内不能重名
变量三要素：变量名 + 值 + 数据类型

1.4 程序中+号的使用

当左右两边都是数值类型时，做加法运算
当左右两边有一方为字符串类型时，做拼接运算

下面是个小测试，看看做对了没

  System.out.println(100 + 98); //输出198

  System.out.println("100" + 98); //输出10098

  System.out.println(100 + 3 + “hello"); //103hello

  System.out.println("hello" + 100 + 3); //hello1003

1.5 Java数据类型

1）Java数据类型分为两大类，基本数据类型和引用数据类型

2）有8中基本数据类型：byte, short, int, long, float, double, boolean, char

3）有3种引用数据类型：类，接口，数组

4）String类型不是基本数据类型，String属于音乐数据类型里面的类

1.6 整数类型

1.6.1 基本介绍

Java的整数类型就是用于存放整数值的，例如：10，20，30

1.6.2 存储大小及范围

1.6.3 整型的使用细节

Java各整数类型有固定的范围和字段长度，不受具体操作系统的影响，保证了Java的可移植性
Java的整型常量默认为int类型，声明long类型需要在其后面加'l'或'L'
Java程序中常量常声明为int类型，除非这个数很大才使用long类型
bit：计算机中最小的存储单位，byte:计算机中基本存储单元，1byte = 8bit

思考题：long类型有几个bit ----- 8 byte * 8 bit = 64
byte = 3,short = 3 在内存中的存在形式

1.7 浮点类型

1.7.1 基本介绍

Java的浮点类型可以表示一个小数，比如12.6， 7.9等

1.7.2 存储大小及范围

1.7.3 浮点型的使用细节

与整数类型相似，浮点型也有固定的范围和字段长度，不受具体操作系统影响
Java的浮点型常量默认值为double类型，声明float类型常量，须后加'f'或'F'
浮点型常量有两种表现形式

1）十进制数形式：如：5.12 512.0f .512（0.512 其中0可以省略）

2）科学计数法形式：如：5.12e2（5.12*10的2次方）5.12E-2（5.12、10的2次方）
通常情况使用double类型，因为它比flaot类型更精准

浮点数使用陷阱：2.7 和 8.1/3 比较

 double num1 = 2.7;

 double num2 = 8.1/3;

 System.out.println(num1);//2.7

 System.out.println(num2);//接近2.7的小数，不是2.7

 //采用两数的差值的绝对值来判断，是否在某个精度范围内

 if(Math.abs(num1 - num2) < 0.000001 ) {

    System.out.println("差值非常小，到我的规定精度，认为相等...");

 }

 System.out.println(Math.abs(num1 - num2));

当运算结果为小数时，我们要对它进行判断需要小心；如果直接查询得到的小数或直接赋值，是可以判断是否相等

1.8 Java API文档

1）API(Application Programming Interface，应用程序接口)是Java提供的基本编程接口（java提供的类还有相关的方法）。正文在线文档 https://www.matools.com

2)Java语言提供了大量的基础类，因此Oracle也为这些基础提供了相应的API文档，用于告诉开发者如何使用这些类，以及这些类里面包含的方法

3）举例说明如何使用ArrayList类有哪些方法

a.按照包->类->方法

b.直接索引 Math

4）Java类的组织形式

1.9 字符类型

1.9.1 基本介绍

字符类型可以表示单个字符，字符类型是char，char是两个字节（可以存放汉字），多个字符我们用字符串String

  char c1 = 'a';

  char c2 = '\t';

  char c3 = '华';

  char c4 = 97;

1.9.2 字符类型使用细节

字符常量是用单引号('')括起来的单个字符。例如：char c1 = 'a'; char c2 = '中'; char c3 = '9';
Java中还允许使用转义字符' \ '来将其后的字符转变为特殊字符常量。例如：char c3 = '\n';
在Java中，char本质是一个整数，在输出时，是unicode码对应的字符。 http://tool.chinaz.com/Tools/Unicode.aspx
可以直接给char赋一个整数，然后输出时，会按照对应的unicode字符输出[97->a, 122->z]
char类型是直接可以进行运算的，相当于一个整数，因为它都对应有Unicode码
字符型存储到计算机中，需要将字符对应的码值（整数）找出来，比如'a'

存储：'a'>码值97>二进制(110 0001)==>存储

读取：二进制(110 0001)>97>'a'==>显示
字符和码值的对应关系是通过字符编码表决定的（是规定好的）

1.10 字符编码

介绍一下基本的字符编码表

1）ASCII编码：用一个字节表示表示128个字符（实际上一字节可以表示256个字符），只使用了128个

2）Unicode编码：固定大小的编码，使用两个字符来表示字符，字母和汉字统一都说占用两个字节（表示字母比较浪费空间）

3）UTF-8编码：大小可变的编码，字母使用1个字节，汉字使用3个字节

4）GBK编码：可以表示汉字，范围广，字母使用1字节，汉字使用2字节

5）GB2312编码：可以表示汉字，GB2312 > GBK

6）Big5码：繁体正文，台湾、香港使用。

1.10.1 ASCII编码

ASCII编码：上个世纪60年代，美国制定了一套字符编码（使用一个字节），对英语字符与二进制之间的关系，做了统一规定，这被称为ASCII码。ASCII码一共规定了128个字符编码，只占用了一个字节的后面7位，最前面的一位统一规定位0。一个字节可用表示256个字符，ASCII码只用了128个字符
缺点：不能表示所有字符

1.10.2 Unicode编码

Unicode编码都好处：一种编码，将世界上所有的符号都纳入其中。每一个符号都给与一个独一无二的编码，使用Unicode编码没有乱码问题。
Unicode编码的缺点：一个英文字母和一个汉字都占用2个字节，这对于存储空间来说是浪费的
2的16次方是65536，所以最多编码是65536个字符
编码0-127的字符是与ASCII的编码一样，比如'a'在ASCII码是ox61，在Unicode码是ox0061,都对应97。因此Unicode码兼容ASCII码。

1.10.3 UTF-8编码

UTF-8是在互联网上使用最广的一种Unicode的实现方式（改进）
UTF-8是一种变长的编码方式。它可以使用1-6个字节表示一个符号，根据不同的符号而变化字节长度
使用大小可变的编码字母占1字节，汉字占3字节

1.11 布尔类型

布尔类型也叫boolean类型，boolean类型数据只允许取值true和false,无null
boolean类型占1字节
boolean类型适于逻辑运算，一般用于流程控制

if条件控制语句

while循环控制语句

do-while循环控制语句

for循环控制语句
不可以用0或非0的整数替代false和true

1.12 数据类型转换

1.12.1 自动类型转换

byte和char、short和char之间不能相互转换

1.12.2 自动类型转换注意细节

有多种类型的数据混合运算时，系统首先自动将所有数据转换成容量最大的那种数据类型，然后再进行计算
当我们把精度（容量）大的数据类型赋值给精度（容量）小的数据类型时，就会报错，反之就会进行自动类型转换
(byte, short)和char之间不会相互自动转换
byte, short, char 他们三者可以计算，在参与计算时会自动转化为int类型
boolean不参与转换
自动提升原则：表达式结果的类型自动提升位操作数中最大的类型

 byte b4 = 1;

 short s3 = 100;

 int num200 = 1;

 float num300 = 1.1F;

 double num500 = b4 + s3 + num200 + num300; //float -> double

1.12.3 强制类型转化

自动类型转化的逆过程，将容量大的数据类型转换为容量小的数据类型，使用时要加上强制转换符（），但可能造成精度降低或溢出

public class ForceConvert {

   //编写一个main方法

   public static void main(string[ ] args) {

       //演示强制类型转换

       int n1 = (int)1.9;

       System.out.println( "n1=" + n1); //1，造成精度损失

       int n2 = 2000;

       byte b1 = (byte)n2;

       System.out.println( "b1=" + b1);//造成数据温出

    }

}

1.12.4 强制类型转换细节

当进行数据的大小从大-->小，就需要使用到强制类型转换

强制符号只针对于最近的操作数有效，往往会使用小括号提升优先级

  int x = (int)10*3.5 + 6*1.5;//编译会报错，只转换了10*3.5为int类型

  int y = (int)(10*3.5 + 6*1.5);

  System.out.println(y);

char类型可以保存int的·常量值,但不能保存int的变量值,需要强转

  char c1 = 100; //正确

  int m = 100; //正确

  char c2 = m; //错误

  char c3 = (char)m; //正确

  System.out.println(c3);//100对应的字符

byte和short，char类型在进行运算时，当做int类型处理

接下来是一道小练习题，来看看是否掌握了

// 基本数据类型转换-练习题

// 判断是否能够通过编译

  short s = 12; //ok

  s = s-9; //错误 int ->short

  byte b = 10; //ok

  b =b + 11; //错误 int ->byte

  b= (byte)(b+11); //正确,使用强转

  char c= 'a; //ok

  int i= 16; //ok

  float d =.314F; //ok

  double result =c+ i+ d; //ok float->double

  byte b = 16; //ok

  short s =14;//ok

  short t=s +b; //错误 int ->short

1.13 基本数据类型和String类型的转换

1.13.1 介绍

在程序开发中，我们经常需要将基本数据类型转换成String类型，或者将String类型转换成基本数据类型

基本数据类型转String类型，语法：将基本数据类型的值+""即可

  int n1 = 100;

  float f1 = 1.1F;

  double d1 = 4.5;

  boolean b1 = true;

  String s1 = n1 + "";

  String s2 = f1 + "";

  String s3 = d1 + "";

  String s4 = b1 + "";

  System.out.println(s1 + " " + s2 + " " + s3 + " " + s4);

String类型转基本数据类型，语法：通过基本类型的包装类调用parseXX方法即可

  String s5 = "123";

//会在 OOP 讲对象和方法的时候回详细

//解读 使用 基本数据类型对应的包装类，的相应方法，得到基本数据类型

  int num1 = Integer.parseInt(s5);

  double num2 = Double.parseDouble(s5);

  float num3 = Float.parseFloat(s5);

  long num4 = Long.parseLong(s5);

  byte num5 = Byte.parseByte(s5);

  boolean b = Boolean.parseBoolean("true");

  short num6 = Short.parseShort(s5);

  System.out.println("===================");

  System.out.println(num1);//123

  System.out.println(num2);//123.0

  System.out.println(num3);//123.0

  System.out.println(num4);//123

  System.out.println(num5);//123

  System.out.println(num6);//123

  System.out.println(b);//true

1.13.2 转换时注意细节

在将String类型转换成基本数据类型时，要确保String类型能够转成有效的数据。比如：我们可以把"123"转换成一个整数，但是不能把"hello"转成一个整数
如果格式不正确，就会抛出异常，程序就会终止。