ch2Java語言基礎(chǔ)

1、第二講 Java語言基礎(chǔ) 任何程序設(shè)計(jì)語言，都是由語言規(guī)范和一系列開發(fā)庫組成的。如標(biāo)準(zhǔn)C，除了語言規(guī)范外，還有很多函數(shù)庫；MS Visual C+更是提供了龐大的APIs和MFC。 Java語言也不例外，也是由Java語言規(guī)范和Java開發(fā)包組成的。 學(xué)習(xí)任何程序設(shè)計(jì)語言，都是要從這兩方面著手，尤其是要能夠熟練地使用后者。11、Java語言基本元素2、Java數(shù)據(jù)類型3、Java語言結(jié)構(gòu)4、Java控制語句5、Java類定義規(guī)范6、Java數(shù)組7、Java開發(fā)類庫組成主要內(nèi)容語言規(guī)范開發(fā)類包2標(biāo)識符（Identifier）保留字（Reserved Word ）1、Java語言基本元素3程序員對

2、程序中的各個(gè)元素加以命名時(shí)使用的命名記號稱為標(biāo)識符（identifier）包括：類名、變量名、常量名、方法名、Java語言中，標(biāo)識符是以字母，下劃線（_）,美元符($)開始的一個(gè)字符序列，后面可以跟字母，下劃線，美元符，數(shù)字。合法的標(biāo)識符identifier userName User_Name _sys_value $change非法的標(biāo)識符2mailroom#class1、Java語言基本元素標(biāo)識符4具有專門的意義和用途，不能當(dāng)作一般的標(biāo)識符使用，這些標(biāo)識符稱為保留字(reserved word)。abstract break byte boolean catch case class c

3、har continue default double do else extends false final float for finallyif import implements int interface instanceof long length native new null package private protected public final return switch synchronized short static super try true this throw throws threadsafe transient void while1、Java語言基本

4、元素保留字5數(shù)據(jù)和返回值類型：int, void, return包/類/成員/接口：package, class, interface訪問控制：public, private, protected循環(huán)及循環(huán)控制：if, switch, break例外處理：throw, try, finally保留詞（無含義但不能使用）：goto, const1、Java語言基本元素保留字：基本分類6在Java中，true、false和null都是小寫的。區(qū)別于C+中大寫的TRUE、FALSE和NULL。所有的數(shù)據(jù)類型所占用的字節(jié)數(shù)都是固定的，并且和實(shí)現(xiàn)無關(guān)的，因此在Java中沒有sizeof操作符。不必死記這

5、些關(guān)鍵詞，當(dāng)理解每個(gè)關(guān)鍵詞的含義后，自然就記住了所有的關(guān)鍵詞。1、Java語言基本元素保留字：注意事項(xiàng)72、Java數(shù)據(jù)類型 常量（Constant） 變量（Variable） 數(shù)據(jù)類型（Data Type） 基本數(shù)據(jù)類型（Primary Data Types） 復(fù)合數(shù)據(jù)類型（Composite Data Types）8Java中 的 常 量 值 是 用 文 字 串 表 示 的，它 區(qū) 分 為 不 同 的 類 型，如 整 型 常 量 123，實(shí) 型 常 量 1.23，字 符 常 量 a ，布 爾 常 量 true、false以 及 字 符 串 常 量 This is a constant st

6、ring.。與 C、 C+不 同，Java中 不 能 通 過 #define命 令 把 一 個(gè) 標(biāo) 識 符 定 義 為 常 量，而 是 用 關(guān) 鍵 字 final來 定義，其定義格式為：final Type varName = value , varName =value ;final int globalAccount = 100, nationalAccount = 50;final double PI=3.141592、Java數(shù)據(jù)類型常量9程序中的基本存儲單元，其定義包括變量名、變量類型和作用域幾個(gè)部分，定義格式為：Type varName = value , varName =val

7、ue;int n = 3, n1 = 4;Java中變量的缺省初值都是確定的：布爾變量的初值為：false整數(shù)變量的初值為：0浮點(diǎn)數(shù)變量的初值為：0.0引用（復(fù)合）變量的初值為：null在方法實(shí)現(xiàn)中定義的變量必須顯式的初始化。變量的作用域 指可訪問變量的一段代碼，在程序中不同的地方聲明的變量具有不同的作用域：局部變量、類變量、方法參數(shù)、例外處理參數(shù)。在一定的作用域內(nèi)，變量名必須唯一。2、Java數(shù)據(jù)類型變量102、Java數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型11 所有基本類型所占的位數(shù)都是確定的，并不因操作系統(tǒng)的不同而不同。 所有基本類型的關(guān)鍵詞都是小寫的。數(shù)據(jù)類型所占位數(shù)數(shù)的范圍 char 160 65535

8、byte 8-2727-1 short 16-215215-1 int 32-231231-1 long 64-263263-1 f loat 32 3.4e038 3.4e038 double 64 1.7e308 1.7e3082、Java數(shù)據(jù)類型基本數(shù)據(jù)類型12布爾型數(shù)據(jù)只有兩個(gè)值true和false，且它們不對應(yīng)于任何整數(shù)值布爾型變量的定義如：boolean b = true; 布爾型數(shù)據(jù)只能參與邏輯關(guān)系運(yùn)算：& | = != ! 示例：boolean b1;boolean b2 = true;b = !b2;boolean b = (b1 & b2) != false;2、Java數(shù)

9、據(jù)類型基本數(shù)據(jù)類型：布爾類型(boolean)13字符型數(shù)據(jù)代表16位的Unicode字符字符常量是用單引號括起來的一個(gè)字符a B n u0030字符型數(shù)據(jù)的取值范圍為065535 或者說 u0000uFFFFu0000為缺省值示例char c1; 缺省值為0char c2 = 0; 賦初值為字符0char c3 = 32; 用整數(shù)賦初值為空格2、Java數(shù)據(jù)類型基本數(shù)據(jù)類型：字符類型(char)14特殊字符的常量表示法：反斜線（Backslash）退格（Backspace）b回車（Carriage return）r進(jìn)紙符（Form feed）f制表符（Form feed）t換行（New li

10、ne）n單引號（Single quote）八進(jìn)制數(shù)（ 0377 ）DDDUnicode字符uHHHH2、Java數(shù)據(jù)類型基本數(shù)據(jù)類型：字符類型(char)15整型常量1. 十進(jìn)制整數(shù)如123，456，02. 八進(jìn)制整數(shù)以0開頭，如0123表示十進(jìn)制數(shù)83，011表示十進(jìn)制數(shù)9。3. 十六進(jìn)制整數(shù)以0 x或0X開頭，如0 x123表示十進(jìn)制數(shù)291，0X12表示十進(jìn)制數(shù)18。整型變量類型為byte、short、int或long，byte在機(jī)器中占8位，short占16位，int占32位，long占64位。整型變量的定義如：int x=123; /指定變量x為int型，且賦初值為123 byte

11、b = 8; short s = 10; long y = 123L; long z = 123l; 2、Java數(shù)據(jù)類型基本數(shù)據(jù)類型：整數(shù)類型(byte, short, int, long)1664位長整數(shù)以l或L結(jié)尾： 12l, -343L, 0 xfffffffffL1L 32 等于 4294967296L1 高byte,short,char int long float double操作數(shù)1類型操作數(shù)2類型轉(zhuǎn)換后的類型byte、short、charintintbyte、short、char、intlonglongbyte、short、char、int、longfloatfloatbyt

12、e、short、char、int、long、floatdoubledouble2、Java數(shù)據(jù)類型基本數(shù)據(jù)類型：數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換22 數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換必須滿足如下規(guī)則：不能對boolean類型進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換。不能把對象類型轉(zhuǎn)換成不相關(guān)類的對象。 在把容量大的類型轉(zhuǎn)換為容量小的類型時(shí)必須使用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。 轉(zhuǎn)換過程中可能導(dǎo)致溢出或損失精度 int i = 8; byte b=(byte)i; (byte)255 = -1(byte)0 x5634 = 0 x34 浮點(diǎn)數(shù)到整數(shù)的轉(zhuǎn)換是通過舍棄小數(shù)得到，而不是四舍五入 (int)23.7 = 23(int)-45.89f = -452、Java數(shù)據(jù)類型基本數(shù)

13、據(jù)類型：數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換23在Java中，引用（reference）指向一個(gè)對象在內(nèi)存中的位置，本質(zhì)上它是一種帶有很強(qiáng)的完整性和安全性限制的指針。當(dāng)你聲明某個(gè)類、接口或數(shù)組類型的變量時(shí)，那個(gè)變量的值總是某個(gè)對象的引用或者是null。指針就是簡單的地址而已，引用除了表示地址而外，還象被引用的數(shù)據(jù)對象的縮影，還提供其他信息。指針可以有+、-運(yùn)算，引用不可以運(yùn)算。引用型變量只支持有限的邏輯判斷：相等判斷（是否同一個(gè)對象的引用）：= != theObject = nullotherObject != theObject類型判斷（是否是每個(gè)類的實(shí)例）： instanceoftheObject instanc

14、eof Object“” instanceof String2、Java數(shù)據(jù)類型復(fù)合（引用）數(shù)據(jù)類型24運(yùn)算符（Operator）和表達(dá)式（Expression）注釋（Comment）語句（Statement）代碼段（Code Block）作用域（Scope）3、Java語言的結(jié)構(gòu)25（1）運(yùn)算符算術(shù)運(yùn)算符： +，*，/，%，+，關(guān)系運(yùn)算符： ，=，&，|，賦值運(yùn)算符： =，及其擴(kuò)展賦值運(yùn)算符如+=，=，*=，/=等。條件運(yùn)算符： ? ：3、Java語言的結(jié)構(gòu)運(yùn)算符和表達(dá)式26 其它分量運(yùn)算符 ，下標(biāo)運(yùn)算符 ，實(shí)例運(yùn)算符 instanceof，內(nèi)存分配運(yùn)算符 new，強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符 (類型

15、)，方法調(diào)用運(yùn)算符 () 由于數(shù)據(jù)類型的長度是確定的，所以沒有長度運(yùn)算符sizeof。3、Java語言的結(jié)構(gòu)運(yùn)算符和表達(dá)式27（2）表達(dá)式表達(dá)式是由操作數(shù)和運(yùn)算符按一定的語法形式組成的符號序列。一個(gè)常量或一個(gè)變量名字是最簡單的表達(dá)式，其值即該常量或變量的值；表達(dá)式的值還可以用作其他運(yùn)算的操作數(shù)，形成更復(fù)雜的表達(dá)式。例：xnum1+num2a*(b+c)+d3.14x , , , = , = 15）= , += , -= , *= , /= , %= , =8）= , != 16）&= , |= , = , = 3、Java語言的結(jié)構(gòu)運(yùn)算符和表達(dá)式29舉例：/ 單行注釋，簡單的解釋語句含義./*

16、 多行注釋，用來說明更多的內(nèi)容，包括算法等.*/* Java文檔注釋，可以通過javadoc生 * 成類和接口的HTML格式的幫助文檔. * 這種注釋有其特殊的格式（參見相關(guān)文檔） */3、Java語言的結(jié)構(gòu)注釋30一個(gè)由分號（;）結(jié)尾的單一命令是一條語句（Statement），一條語句一般是一行代碼，但也可以占多行代碼。int a = 1; / 變量定義及初始化語句用大括號（ ）圍起來的多條語句構(gòu)成一個(gè)代碼段（Code block）；同時(shí)代碼段也大括號前的一些修飾性描述：class Aclass for (int i=0; ii2 ) System.out.println(“The bigg

17、er one is: ”+i1);else System.out.println(“The bigger one is: ”+i2);4、Java控制語句條件語句 if-else36switch (expression)case value1 : statements1; break;case valueN : statementsN; break;default : defaultStatements;4、Java控制語句多分支語句 switch37 表達(dá)式expression的返回值類型必須是這幾種類型之一：int、byte、char、short。 case子句中的值valueI必須是常量

18、，而且所有case子句中的值應(yīng)是不同的。 default子句是任選的。 break語句用來在執(zhí)行完一個(gè)case分支后，使程序跳出switch語句，即終止switch語句的執(zhí)行。（如果某個(gè)case分支后沒有break語句，程序?qū)⒉辉僮霰容^而執(zhí)行下一個(gè)分支。） switch語句的功能可以用if-else語句來實(shí)現(xiàn)，但某些情況下，使用switch語句更簡煉。4、Java控制語句多分支語句 switch38int a = 100;int b = 20;int c; char oper = +;switch(oper)case +: c = a b; break;case -: c = a - b; b

19、reak;default : c = a * b; break;4、Java控制語句多分支語句 switch39 循環(huán)語句 while（當(dāng)型循環(huán)） initialization /初始化條件 while (termination) /循環(huán)條件body; /循環(huán)體iteration; /迭代，變更循環(huán)條件 當(dāng)表達(dá)式termination為true時(shí)，執(zhí)行中的語句，否則終止循環(huán)。tbfalsetrue4、Java控制語句循環(huán)語句 while（當(dāng)型循環(huán)）40 循環(huán)語句 do-while（直到型循環(huán)） initialization /初始化條件 do body; /循環(huán)體iteration; /迭代，

20、變更循環(huán)條件 while (termination) ; /循環(huán)條件首先執(zhí)行一遍中的語句，當(dāng)表達(dá)式termination為true時(shí)，繼續(xù)執(zhí)行中的語句，否則終止循環(huán)。tbfalsetrue4、Java控制語句循環(huán)語句 do-while（直到型循環(huán)）41 循環(huán)語句 for（另一種當(dāng)型循環(huán)）for (initialization; termination; iteration)body; /循環(huán)體 initialization /初始化條件 termination /循環(huán)條件 iteration /迭代，變更循環(huán)條件tbodyfalsetrueiterainit4、Java控制語句循環(huán)語句 for

21、（另一種當(dāng)型循環(huán)）42 for語句執(zhí)行時(shí)，首先執(zhí)行初始化操作，然后判斷終止條件是否滿足，如果滿足，則執(zhí)行循環(huán)體中的語句，最后執(zhí)行迭代部分。完成一次循環(huán)后，重新判斷終止條件。 初始化、終止以及迭代部分都可以為空語句(但分號不能省)，三者均為空的時(shí)候，相當(dāng)于一個(gè)無限循環(huán)。 在初始化部分和迭代部分可以使用逗號語句，來進(jìn)行多個(gè)操作。逗號語句是用逗號分隔的語句序列。for( int i=0, int j=10; ij; i+, j-)4、Java控制語句循環(huán)語句 for（另一種當(dāng)型循環(huán)）43int n = 1, sum = 0;while ( n0);int sum =0;for( int i=1; i

22、=10; i+ ) sum += i;while循環(huán)do-while循環(huán)for循環(huán)4、Java控制語句循環(huán)語句44在switch語中，break語句用來終止switch語句的執(zhí)行，使程序從整個(gè)switch語句后的第一條語句開始執(zhí)行。在循環(huán)語句中，break用于終止并跳出循環(huán)，從緊跟著循環(huán)體代碼段后的語句執(zhí)行。在Java中，可以為每個(gè)代碼塊加一個(gè)標(biāo)號，一個(gè)代碼塊通常是用大括號括起來的一段代碼。加標(biāo)號的格式為：BlockLabel: codeBlock; break語句的第二種使用情況就是跳出它所指定的塊，并從緊跟該塊后的第一條語句處執(zhí)行。BlockLabel: codeBlock; break

23、BlockLabel； codeBlock;4、Java控制語句程序轉(zhuǎn)移相關(guān)語句 break45a: /標(biāo)記代碼塊a b:/標(biāo)記代碼塊b c: /標(biāo)記代碼塊c break b; /這段語句將不執(zhí)行 /代碼塊c結(jié)束 /這段語句也不執(zhí)行 /代碼塊b結(jié)束 /從這段語句開始執(zhí)行 /代碼塊a結(jié)束4、Java控制語句程序轉(zhuǎn)移相關(guān)語句 break46continue語句用來結(jié)束本次循環(huán)，跳過循環(huán)體中下面尚未執(zhí)行的語句，接著進(jìn)行終止條件的判斷，以決定是否繼續(xù)循環(huán)。對于for語句，在進(jìn)行終止條件的判斷前，還要先執(zhí)行迭代語句。它的格式為：continue；也可以用continue跳轉(zhuǎn)到括號指明的外層循環(huán)中，這時(shí)的

24、格式為continue outerLable;4、Java控制語句程序轉(zhuǎn)移相關(guān)語句 continue47outer: for( int i=0; i10; i+ ) /外層循環(huán) inner: for( int j=0; j10; j+ ) /內(nèi)層循環(huán) if( ij ) continue outer; /內(nèi)層循環(huán)結(jié)束 /外層循環(huán)結(jié)束for( int i= 0; i 10; i+ ) if( i = 5 ) continue; 4、Java控制語句程序轉(zhuǎn)移相關(guān)語句 continue48 return語句從當(dāng)前方法中退出，返回到調(diào)用該方法的語句處，并從緊跟該語句的下一條語句繼續(xù)程序的執(zhí)行。返回語句有

25、兩種格式：return expression; /當(dāng)方法需要返回某種類型數(shù)據(jù)時(shí)return; /當(dāng)方法的返回類型為void時(shí) 單獨(dú)一條return語句放在方法中間時(shí)，會產(chǎn)生編譯錯(cuò)誤,因?yàn)槠浜蟮恼Z句將不會執(zhí)行到。若真需要退出方法，可以通過將return語句嵌入某些語句（如if-else）來使程序在未執(zhí)行完方法中所有語句時(shí)退出。4、Java控制語句程序轉(zhuǎn)移相關(guān)語句 return49 在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)，錯(cuò)誤的產(chǎn)生是不可避免得。如何處理錯(cuò)誤？把錯(cuò)誤交給誰去處理？程序又該如何從錯(cuò)誤中恢復(fù)？這是任何程序設(shè)計(jì)語言都必須面對和解決的問題。Java語言中是通過例外（Exception）來處理錯(cuò)誤的。我們將在第六

26、講中詳細(xì)介紹例外及其處理。4、Java控制語句例外處理語句 try-catch-finally, throw505、Java類定義規(guī)范 Java是一種面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言，具備面向?qū)ο蠹夹g(shù)的基本屬性。類是Java中體現(xiàn)面相對象特征的主要內(nèi)容，它是Java中的一種重要數(shù)據(jù)類型，是組成Java程序的基本要素。我們將在下一節(jié)課中詳細(xì)介紹類的定義以及與之相關(guān)的對象、包、接口等概念。516、Java數(shù)組 在Java語言中，數(shù)組是一種最簡單的復(fù)合數(shù)據(jù)類型（引用數(shù)據(jù)類型）。數(shù)組是有序數(shù)據(jù)的集合，數(shù)組中的每個(gè)元素具有相同的數(shù)據(jù)類型，可以用一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)組名和下標(biāo)來唯一地確定數(shù)組中的元素。數(shù)組有一維數(shù)組和多維數(shù)

27、組。我們將在后面的課程中介紹。52多數(shù)編程語言都有預(yù)選編譯好的類庫以支持各種特定的功能在Java中，類庫以包（package）的形式提供不同版本的Java提供不同的包，以面向特定的應(yīng)用Java2平臺包括標(biāo)準(zhǔn)版（J2SE）、企業(yè)版（J2EE）和微縮版（J2ME）三個(gè)版本7、Java開發(fā)類庫組成53Standard EditionJ2SE包含那些構(gòu)成Java語言核心 (標(biāo)準(zhǔn)版)的類。數(shù)據(jù)庫連接、接口定義、輸入/輸出、網(wǎng)絡(luò)編程Enterprise Edition J2EE 包含J2SE 中的類，并且還包 (企業(yè)版) 含用于開發(fā)企業(yè)級應(yīng)用的類。EJB、servlet、JSP、XML、事務(wù)控制Micro

28、 Edition J2ME 包含J2SE中一部分類，用于 (微縮版) 消費(fèi)類電子產(chǎn)品的軟件開發(fā)。呼機(jī)、智能卡、手機(jī)、PDA、機(jī)頂盒7、Java開發(fā)類庫組成Java2的三個(gè)版本54 Java提供了豐富的標(biāo)準(zhǔn)類來幫助程序設(shè)計(jì)者更方便快捷地編寫程序，這些標(biāo)準(zhǔn)類組成了類包，主要有：java.lang java.awtjava.applet java.awt.imagejava.awt.peer java.io java.util 除了java.lang之外，其余類包都不是java語言所必須的。7、Java開發(fā)類庫組成J2SE的類包55Languagejava.lang構(gòu)成Java語言核心的類Objec

29、t, Math, String, Number, Exception, System, Runtime Utilitiesjava.util提供實(shí)用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) Vector, Stack, Hashtable / Colloection, List, Set, Map I/Ojava.io提供多種類型的輸出/輸出InputStream, OutputStream, Reader, Writer, RandomAccessFile, FileTextjava.text文本/日期/數(shù)字/消息的本地化支持NumberFormat, DateFormat, and CollatorMathjava.m

30、ath提供任意精度的整數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算AWT java.awt用戶接口設(shè)計(jì)和事件處理Swingjavax.swing提供全Java的，在任何平臺上表現(xiàn)都相同的輕量級構(gòu)件7、Java開發(fā)類庫組成J2SE的類包56Javaxjavax 對Java語言的擴(kuò)展Appletjava.applet 用于創(chuàng)建Applet的類Beansjava.beans 用于開發(fā)JavaBeans的類Reflectionjava.lang.reflect 用于動態(tài)獲取類信息的類SQLjava.sql 提供對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的訪問和處理Connection, ResultSet, StatementRMIjava.rmi 支持分布

31、式編程N(yùn)etworking 支持開發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的類Socket, URL, URLConnectionSecurityjava.security支持訪問控制和信息安全的類用于訪問控制，防止非信任代碼執(zhí)行關(guān)鍵操作認(rèn)證相關(guān)的類，實(shí)現(xiàn)了消息摘要和數(shù)字簽名與數(shù)字認(rèn)證等7、Java開發(fā)類庫組成J2SE的類包57（1）java.lang 本類包中包含了各種定義java語言時(shí)必須的類，這些類能夠以其他類不能使用的方式訪問java的內(nèi)部。任何java程序都將自動引入這個(gè)包。其中的類包括： Object類：java中最原始、最重要的類，每個(gè)java類都是它的子類，它實(shí)現(xiàn)了每個(gè)類都必須具有的基本方法。 基本類型包裝器：Boolean, Character, Number, Double, Float, Integer, Long。 String類：字符串類。 Math類：數(shù)學(xué)函數(shù)的集合。 執(zhí)行線程：類Thread, ThreadGroup, 接口Runable。 異常和錯(cuò)誤：類Exception, Er