第2章 Java程序設(shè)計基礎(chǔ)

2.1標識符與數(shù)據(jù)類型

2.2常量與變量

2.3語句、表達式和運算符

2.4數(shù)據(jù)類型之間的轉(zhuǎn)換

2.5注釋

2.6關(guān)鍵字

2.7Java編碼規(guī)范與編碼格式2.1標識符與數(shù)據(jù)類型2.1.1標識符在程序設(shè)計語言中存在的任何一個成分(如變量、常量、屬性、方法、類、接口等)都需要有一個名字表示，這個名字就是標識符。也可以說，程序員對程序中的每個成分命名時使用的命名符號就是標識符(identifier)。Java語言中，標識符是以字母、下劃線(_)、美元符(?$?)開始的一個字符序列，后面可以跟字母、下劃線、美元符和數(shù)字，如圖2.1所示。標識符是大小寫敏感的，即要區(qū)分大小寫，也就是說Class與class是不同的。2.1.2數(shù)據(jù)類型Java語言的數(shù)據(jù)類型有簡單類型和復(fù)合類型(用戶根據(jù)需要用基本數(shù)據(jù)類型經(jīng)過組合而形成的類型)。簡單數(shù)據(jù)類型包括以下八種：整數(shù)類型(Integer)：byte、short、int、long。浮點類型(Floating)：float、double。字符類型(Textual)：char。布爾類型(Logical)：boolean。1．整型數(shù)據(jù)(1)整型常量：十進制整數(shù)。如：123，-456，0。八進制整數(shù)。以0開頭，如0123表示十進制數(shù)83，-011表示十進制數(shù)?-9。十六進制整數(shù)。以0x或0X開頭，如0x123表示十進制數(shù)291，-0X12表示十進制數(shù)?-18。(2)整型變量如表2.1所示。2．浮點型(實型)數(shù)據(jù)(1)實型常量：十進制數(shù)形式。由數(shù)字和小數(shù)點組成，且必須有小數(shù)點，如0.123，1.23，123.0?？茖W(xué)計數(shù)法形式。如：123e3或123E3，其中e或E之前必須有數(shù)字，且e或E后面的指數(shù)必須為整數(shù)。?float型的值，必須在浮點常量后加f或F，如1.23f。浮點常量后不加任何字符或加D或加d表示雙精度數(shù)，即double型的值。(2)實型變量如表2.2所示。3．字符型數(shù)據(jù)(1)字符型常量：字符型常量是用單引號括起來的一個字符，如?'a'、'A'。(2)字符型變量：類型為char，它在機器中占16位，其范圍為0～65?535。字符型變量的定義如下：charc='a'; /*指定變量c為char型，且賦初值為?'a'*/4．布爾型數(shù)據(jù)布爾型數(shù)據(jù)只有兩個值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：booleanb=true；與C++?不同，true和false不對應(yīng)于1和0。2.2常?量?與?變?量2.2.1常量常量有字面(Literal)常量和符號常量兩種形式。1.字面常量字面常量是指其數(shù)值意義如同字面所表示的一樣，有各種數(shù)據(jù)類型的常量，還有字符串常量。其中，字符型常量是用引號括起的單個字符，字符串常量是用雙引號括起的零個或多個字符串序列。用單引號括起的還有轉(zhuǎn)義字符，如回車、換行等。Java的轉(zhuǎn)義字符用反斜杠“\”開頭，后面跟一個字母來表示某個特定的控制符。2.符號常量符號常量是用Java標識符表示的一個常量，用保留字final來實現(xiàn)，符號常量定義的一般格式如下：finaltypeSpecifiervarName=value[,varName[=value]…];<final><數(shù)據(jù)類型><符號常量標識符>=<常量值>；2.2.2變量變量是Java程序中的基本存儲單元，它包括變量名、變量類型和作用域三部分。電腦一般使用內(nèi)存來記憶計算時所使用的數(shù)據(jù)，內(nèi)存空間與變量的關(guān)系可由入住旅館的過程來說明。旅館入住時對房間的需求各不相同，應(yīng)根據(jù)需求為旅客分配房間類型，指定房間號，旅客才能順利入?。⊥瑯?，數(shù)據(jù)各式各樣，要先根據(jù)數(shù)據(jù)的需求(即類型)為它申請一塊合適的內(nèi)存空間，再給這塊內(nèi)存空間指定一個變量名，這樣才能正常訪問數(shù)據(jù)存儲的位置，兩個過程的對應(yīng)如圖2.3所示。使用變量的步驟如下：第一步：聲明變量，即“根據(jù)數(shù)據(jù)類型在內(nèi)存申請空間”。第二步：賦值，即“將數(shù)據(jù)存儲至對應(yīng)的內(nèi)存空間”。說明：第一步和第二步可以合并。第三步：使用變量，即“取出數(shù)據(jù)使用”。使用變量時，可能會出現(xiàn)以下常見錯誤：(1)變量未賦值，如圖2.4所示的運行代碼及結(jié)果。(2)變量名命名不符合要求，如圖2.5所示的運行代碼及結(jié)果。(3)變量名重名，如圖2.6所示的運行代碼及結(jié)果。2.2.3變量的作用域Java語言所處理的任何對象(變量、標識符常量、類、實例等)都遵從先聲明后使用的原則。聲明的作用有兩點：一是確認對象的標識符，以便系統(tǒng)為它指定存儲地址和識別它，這是“按名訪問”的原則；二是為該對象指定數(shù)據(jù)類型，以便系統(tǒng)為它分配足夠的存儲單元。變量經(jīng)聲明后，便可以對它進行賦值和使用，若使用前沒有賦值，則在編譯時會指出語法錯誤。這也是Java語言安全性的體現(xiàn)。變量的作用域指明可訪問該變量的一段代碼，聲明一個變量的同時也就指明了變量的作用域。按作用域來分，變量可以有：局部變量、類變量(也稱成員變量)、方法參數(shù)和異常處理參數(shù)。在一個確定的域中，變量名應(yīng)該是唯一的。局部變量在方法或方法的一個塊代碼中聲明，則它的作用域為它所在的代碼塊(整個方法或方法中的某塊代碼)。類變量在類中聲明，而不是在類的某個方法中聲明，則它的作用域是整個類。方法參數(shù)傳遞給方法，它的作用域就是這個方法。異常處理參數(shù)傳遞給異常處理代碼，它的作用域就是異常處理部分。2.2.4變量的默認值若不給變量賦初值，則變量默認值如表2.3所示。2.3語句、表達式和運算符2.3.1賦值運算符與賦值表達式Java語言中，賦值運算符是“=”，左邊必須是變量。在賦值運算符“=”之前加上其他運算符，則構(gòu)成復(fù)合賦值運算符，如“=”、“+=”、“-=”、“*=”、“/=”都是賦值運算符。復(fù)合賦值運算符如表2.4所示。2.3.2語句語句是程序的基本執(zhí)行單位，一個程序由若干條語句組成。Java語言的語句，在其末尾有一個分號“；”作為標記，其語法和語義與C和C++?中的很相似，但有一個例外，goto語句被取消了。Java語言的語句可分為四大類：聲明語句、表達式語句、流程控制語句和異常處理語句。也有文獻或教材將Java語言的語句分為簡單語句和復(fù)合語句。簡單語句是語句的基本構(gòu)建塊；復(fù)合語句是那些包含其他語句的語句。簡單語句包括表達式語句、局部變量聲明、break語句、continue語句和return語句。復(fù)合語句包括語句塊、選擇語句、循環(huán)語句以及執(zhí)行語句。2.3.3算術(shù)運算符算術(shù)運算符是指能夠進行算術(shù)運算的符號，它有：+、-、*、/、%?(取余數(shù))、++?(自增1)、--?(自減1)、-?(取反)。2.3.4關(guān)系運算符關(guān)系運算符是指能夠?qū)\算數(shù)進行關(guān)系運算的符號，共有6個，即?>、<、>=、<=、==、!=。利用關(guān)系運算符連接的式子稱為關(guān)系表達式。關(guān)系運算實際上就是常說的比較運算，結(jié)果是邏輯值(true或false)。2.3.5邏輯運算符邏輯運算符是指能夠進行邏輯運算的符號，即邏輯非(!)、邏輯與(&&)、邏輯或(||)。它與關(guān)系運算符的不同之處是關(guān)系運算符的運算結(jié)果是布爾值，而邏輯運算的運算數(shù)和運算結(jié)果都是布爾值。2.3.6位運算符位運算是對整數(shù)的二進制表示的每一位進行操作，位運算的操作數(shù)和結(jié)果都是整型量。位運算符包括右移(>>)、左移(<<)、不帶符號的右移(>>>)、位與(&)、位或(?|?)、位異或(?^?)、位反(?~?)。2.3.7其他運算符其他運算符包括條件運算符(?：)、分量運算符(·)、下標運算符([])、實例運算符(instanceof)、內(nèi)存分配運算符(new)、強制類型轉(zhuǎn)換運算符(類型)、方法調(diào)用運算符(())等。條件運算符是Java中唯一的一個三元運算符，其使用格式如下：布爾表達式？結(jié)果表達式1：結(jié)果表達式2；在實際應(yīng)用中，常常將條件運算符與賦值運算符結(jié)合起來構(gòu)成賦值表達式。2.3.8運算符的優(yōu)先級(1)不同類型數(shù)據(jù)間的優(yōu)先關(guān)系如下：低------------------------------------------->高byte、short、char→int→long→float→double(2)運算符的優(yōu)先次序。表達式的運算按照運算符的優(yōu)先順序從高到低進行，同級運算符從左到右進行，如表2.5所示。2.4數(shù)據(jù)類型之間的轉(zhuǎn)換2.4.1自動類型轉(zhuǎn)換整型、實型、字符型數(shù)據(jù)可以混合運算。運算中，不同類型的數(shù)據(jù)先轉(zhuǎn)化為同一類型，即把精度較低的類型轉(zhuǎn)換為精度較高的類型，然后進行運算，這種轉(zhuǎn)換稱為自動類型轉(zhuǎn)換，如表2.6所示。int類型的常量可以直接賦值給byte、short、char類型的變量。2.4.2強制類型轉(zhuǎn)換高級數(shù)據(jù)要轉(zhuǎn)換成低級數(shù)據(jù)，需要用到強制類型轉(zhuǎn)換，如下：inti;byteb=(byte)i; /*把int型變量i強制轉(zhuǎn)換為byte型*/轉(zhuǎn)換格式：(類型名)表達式強制類型轉(zhuǎn)換只是得到一個所需類型的中間變量，原來變量的類型并不發(fā)生變化。boolean類型的數(shù)據(jù)不能進行自動和強制類型轉(zhuǎn)換。2.4.3表達式的類型轉(zhuǎn)換如果要進行強制類型轉(zhuǎn)換的對象不是單個數(shù)據(jù)或變量，而是一個包含多項的表達式，則表達式必須用括號括起來，否則結(jié)果有誤。轉(zhuǎn)換格式：(類型名)(表達式)2.5注釋Java程序里主要有兩種類型的注釋。第一種是傳統(tǒng)的、C語言風(fēng)格的注釋，是從C++繼承而來的。這些注釋用一個“/*”起頭，隨后是注釋內(nèi)容，并可跨越多行，最后用一個“*/”結(jié)束，這種注釋方法叫做“多行注釋”。注意：許多程序員為閱讀方便，在連續(xù)注釋內(nèi)容的每一行都用一個“*”開頭，所以經(jīng)常能看到像下面這樣的注釋：/*這是*一段注釋，*它跨越了多個行*/但請記住，進行編譯時，“/*”和“*/”之間的內(nèi)容都會被忽略，所以上述注釋與下面這段注釋并沒有什么不同：/*這是一段注釋，它跨越了多個行*/第二種類型的注釋也起源于C++。這種注釋叫做“單行注釋”，以一個“//”起頭，表示這一行的所有內(nèi)容都是注釋。這種類型的注釋更常用，因為它書寫時更方便。沒有必要在鍵盤上尋找“/”，再尋找“*”(只需按兩次同樣的鍵)，而且不必在注釋結(jié)尾時加一個結(jié)束標記。下面便是這類注釋的一個例子：//這是一條單行注釋運行代碼如圖2.10所示。還有一種注釋是多行注釋的變形，叫做“文檔注釋”，格式如下：/***/運行代碼如圖2.11所示?？捎胘avadoc.exe提取程序文件中的文檔注釋來制作HTML幫助文件。2.6關(guān)鍵字關(guān)鍵字又稱為保留字，它具有專門的意義和用途，不能當作一般的標識符使用。下面這些標識符是Java語言中的所有保留字：abstractbreakbytebooleancatchcaseclasscharcontinuedefaultdoubledoelseextendsfalsefinalfloatforfinallyifimportimplementsintinterfaceinstanceoflonglengthnativenewnullpackageprivateprotectedpublicreturnswitchsynchronizedshortstaticsupertrytruethisthrowthrowsthreadsafetransientvoidwhileJava語言中的保留字均用小寫字母表示。2.7Java編碼規(guī)范與編碼格式一個完整的Java源程序應(yīng)該包括下列部分：package語句； //該部分至多只有一句，必須放在源程序的第一句import語句； /*該部分可以有若干import語句或者沒有，必須放在所有的類定義之前*/publicclassDefinition； //公共類定義部分，至多只有一個公共類的定義//Java語言規(guī)定該Java源程序的文件名必須與該公共類名完全一致classDefinition; //類定義部分，可以有0個或者多個類定義interfaceDefinition; //接口定義部分，可以有0個或者多個接口定義package語句：由于Java編譯器為每個類生成一個字節(jié)碼文件，且文件名與類名相同，因此同名的類有可能發(fā)生沖突。為了解決這一問題，Java提供包來管理類名空間，包實際提供了一種命名機制和可見性限制機制。而在Java的系統(tǒng)類庫中，把功能相似的類放到一個包(Package)中。例如，所有的圖形界面的類都放在Java.awt這個包中，與網(wǎng)絡(luò)功能有關(guān)的類都放到這個包中。用戶自己編寫的類(指.class文件)也應(yīng)該按照功能放在由自己命名的相應(yīng)的包中。包在實際的實現(xiàn)過程中是與文件系統(tǒng)相對應(yīng)的，如javawork.helloworld所對應(yīng)的目錄是path\javawork\helloworld，而path是在編譯該源程序時指定的。比如在命令行中編譯上述HelloWorldApp.java文件時，可以在命令行中輸入“javac-df:\javaprojectHelloWorldApp.java”，則編譯生成的HelloWorldApp.class文件將放在目錄f:\javaproject\javawork\helloworld\目錄下面，此時f:\javaprojcet相當于path。但是如果在編譯時不指定path，則生成的?.class文件將放在編譯時命令行所在當前目錄的下面。比如在命令行目錄f:\javaproject下輸入編譯命令“javacHelloWorldApp.java”，則生成的HelloWorldApp.class文件將放在目錄f:\javaproject下面，此時的package語句沒起作用。但是，如果程序中包含了package語句，則在運行時就必須包含包名。例如，HelloWorldApp.java程序的第一行語句是packagep1.p2；編譯的時候在命令行下輸入“javac-dpathHelloWorldApp.java”，則HelloWorldApp.class將放在目錄path\p1\p2的下面，這時候運行該程序時有以下兩種方式。第一種：在命令行下的path目錄下輸入字符“javap1.p2.HelloWorldApp”。第二種：在環(huán)境變量classpath中加入目錄path，則運行時在任何目錄下輸入“javap1.p2.HelloWorldApp”即可。import語句：如果在源程序中用到了除java.lang這個包以外的類，無論是系統(tǒng)的類還是自己定義的包中的類，都必須用import語句標識，以便通知編譯器在編譯時找到相應(yīng)的類文件。例如，上例中的java.awt是系統(tǒng)的包，而javawork.newcentury是用戶自定義的包。比如程序中用到了類Button，而Button是屬于包java.awt的，在編譯時編譯器將從目錄classpath\java\awt中去尋找類Button，classpath是事先設(shè)定的環(huán)境變量，如可以設(shè)為classpath=.；d:\jdk1.3\lib\。classpath也可以稱為類路徑，需要提醒大家注意的是，在classpath中往往包含多個路徑，用分號隔開。例如，classpath=.；d:\jdk1.3\lib\中的第一個分號之前的路徑是一個點，表示當前目錄，分號后面的路徑是d:\jdk1.3\lib\，表示系統(tǒng)的標準類庫目錄。在編譯過程中尋找類時，先從環(huán)境變量classpath的第一個目錄開始往下找，如先從當前目錄往下找java.awt中的類Butto