Java基礎整理--Java標識符、數據類型與字符編碼

本文在接着上文介紹完Java簡介相關的知識點後，介紹Java基礎中的標識符、變量與數據類型等基礎內容。

前言

1. javadoc註釋
   java中的註釋有三種，分單行註釋，普通多行註釋和javadoc註釋。單行註釋和普通多行註釋不用多說，javadoc註釋是比較專業的註釋，該註釋會被javadoc.exe工具解析提取並生成幫助文檔。

    /**
     * javadoc註釋
     * javadoc註釋
     * javadoc註釋
     * @param args
     */

2. 類體和方法體
   類體爲類中的用 {} 括起來的部分，方法體爲方法中的用 {}括起來的部分
3. 程序入口
   在一個Java文件中可以定義多個Class，並且不一定非要有public class；但若定義了一個public class則該類名要和文件名相同，並且只能有一個public class；在該文件的每個class中都可以編寫main方法，都可以設定程序入口，要執行x.class中的main方法，則執行java x；在多個類中，要運行某一個類，則該類中必須有一個程序入口，即main函數

標識符

1. 什麼是標識符？
   在java源程序中，凡是程序員有權利自己命名的單詞都是標識符。
   標識符在EidtPlus編輯器當中以黑色字體高亮顯示
2. 標識符可以標識什麼元素？
   類名、方法名、變量名、接口名、常量名…
3. 標識符的命名規則
   注意：命名規則是語法，不按語法來編譯器會報錯

• 只能以“數字、字母、下劃線、美元符號”組成
• 不能數字開頭
• 嚴格區分大小寫
• 關鍵字不能做標識符
• 理論上無長度限制，但最好不要太長

4. 標識符的命名規範
   注意：規範不屬於語法，沒有遵循規範編譯器不會報錯，但在實際開發中也是必須遵循的

• 命名遵循“見名知意”的原則，如，String username, password
• 遵守駝峯命名方式，如，UserService,CustomerService
• 類名、接口名首字母大寫，後面每個單詞首字母大寫
• 變量名、方法名首字母小寫，後面每個單詞首字母大寫
• 常量名：全部大寫

字面值

1. 什麼是字面值？
   字面值就是數據，數據在顯示世界中是分門別類的，在計算機編程語言當中也是有類別的，包括整數型字面值（10,100），浮點型字面值（3.14），布爾型字面值（true, false），字符串型字面值（“abc”， “中國人”），字符型字面值（‘A’, ‘人’）
   
2. 字面值佔用的內存空間
   相同的字面值佔用不用的內存空間，因此後面引出了變量的概念，在變量中內存空間得到重複的使用。

變量

1. 分類
   成員變量：方法外、類的內部定義的變量
   局部變量：方法或語句塊內部定義的變量
2. 變量聲明和使用
   對於局部變量而言，必須先聲明，再賦值，才能訪問
   如定義int i； 程序執行到這裏，內存空間並沒有開闢出來，變量 i 並沒有初始化，所以賦值之前是無法訪問的。
   

數據類型

1. 數據類型的作用
   不同數據類型的數據佔用空間大小不同，數據類型的作用是指導JVM在運行程序的時候給該數據分配多大的內存空間。
2. 基本數據類型
   Java中的基本數據類型包括四大類八小類：
   第一類：整型
   byte, short, int, long
   第二類：浮點型
   float, double
   第三類：布爾型
   boolean
   第四類：字符型
   char
3. 基本數據類型佔用空間情況
   按上面的順序，記爲：1, 2, 4, 8, 4, 8, 1, 2 【單位：字節】
4. 取值範圍

類型	字節數	取值範圍
byte	1	[-128~127]， 2^7-1
short	2	[-32768~32767]，2^15-1
int	4	[-2147483648~2147483647]，2^31-1
long	8	~
float	4	~
double	8	~
boolean	1	[true, false]
char	2	[0, 65536]，2^16

字符編碼

1. 何爲字符編碼？

• 在八種基本數據類型當中，byte, short, int, long, float, double這七種數據類型計算機表示的比較容易，因爲底層是數字，在十進制和二進制數字之間存在一種固定的轉換規則；但char屬於現實時間中的文字，不存在任何轉換關係。
• 爲了讓計算機可以表示顯示世界當中的文字，我們需要進行人爲的干涉，需要人負責提前制定好“文字”和“二進制”之間的對照關係，這種對照轉換關係被稱爲：字符編碼。

2. ASCII碼
   計算機最初只支持英文，最先出現的字符編碼是ASCII碼
   ‘a’ - - -> 97 【0110 0001】
   ‘A’ - - -> 65
   ‘0’ - - -> 48

按照ASCII編碼：‘a’ - - -> 0110 0001
按照ASCII解碼：‘0110 0001’ - - -> ‘a’

3. 爲什麼會出現亂碼
   當解碼和編碼採用不是同一套對照表（字符編碼），則出現了亂碼問題
4. ISO-8859-1
   隨着計算機的發展，後來出現的一種編碼方式，是國際化標準組織ISO制定的，這種編碼方式支持西歐語言（德語、法語、西班牙語、葡萄牙語等），向上兼容ASCII碼，仍然不支持中文，這種編碼方式是ISO-8859-1，又被稱爲latin-1
5. GBK
   隨着計算機向亞洲發展，計算機開始支持中文、日文、韓文等國家文字，其中支持簡體中文的編碼方式：
   GB2312 < GBK < GB18030（字典厚度）
   支持繁體中文的編碼：大五碼 < big5 >
6. unicode編碼
   後來出現的一種編碼方式，統一了全球所有的文字，容量較大，這種編碼方式叫做：unicode編碼
   unicode編碼方式有很多具體的實現：
   UTF-8（較多使用）、UTF-16、UTF-32
   java語言源代碼採用的是unicode編碼方式，所以“標識符”可以用中文
   nativie2ascii
   JDK中自帶的native2ascii.exe程序能夠將文字轉換爲unicode編碼，運行該程序輸入要轉換的文字，即可得到unicode編碼，如‘中’對應的編碼爲\u4e2d
   char c = ‘\u4e2d’; System.out.println( c ); //打印輸出漢字 ‘中’

轉義字符

1. 轉義字符含義
   反斜槓在java語言中具有轉義的作用。在轉義字符中，並非定義一個字符串而是定義的一個字符。
   char c = ‘\n’; 相當於換行符（回車鍵）
   char c = ‘\t’; 相當於製表符（tab鍵）
   char c = ‘\’’; 相當於單引號
   char c = ‘\u4e2d’; 表示轉換爲unicode編碼
   char c= ‘\\’; 相當於反斜槓（將具有特殊意義的 \ 轉爲普通含義的 \，若只寫一個反斜槓會報未結束的字符錯誤，因爲 \’ 會把斜槓後面的單引號轉義爲不具有特殊含義的普通單引號，從而左邊的單引號缺少了結束的單引號字符，編譯報錯）

整數類型

1. Java語言中的“整數型字面值”被默認當做 int類型來處理，要讓這個整數型字面值被當做long類型來處理的話，需要在“整數型字面值”後面添加 l/L,建議使用大寫的L。
2. Java語言中的整數型字面值有三種表示方式：
   第一種方式：十進制【默認的方式】常用
   第二種方式：八進制【在編寫八進制整數型字面值的時候需要以0開始】
   第三種方式：十六進制【在編寫十六進制整數型字面值的時候需要以0x開始】
3. 類型轉換
   小容量轉大容量爲自動類型轉換，大容量轉小容量爲強制類型轉換
自動類型轉換：如，long x = 456; //因爲456整數型字面值被當做int型，佔4個字節，而x爲long類型，佔8個字節，會發生自動類型轉換；
   強制類型轉換：如，int y = (int) 445L; //因爲445L爲long類型，y爲int類型，將大容量轉換爲小容量的處理方式是將左邊的二進制砍掉【所有的數據強轉都是這樣完成的】

強制類型轉換原理：
以int x = (int)128L;爲例，因爲128L爲long類型，佔8個字節
所以原始數據表示爲00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 10000000
砍掉左邊四字節：00000000 00000000 00000000 10000000

4. 當一個整數字面值沒有超出byte, short, char的取值範圍，這個字面值可以直接賦值給byte，short，char類型的變量。這種機制SUN是允許的，目的是爲了方便程序員的編程。

浮點類型

1. 在Java語言中的“浮點型字面值”被默認當做double類型來處理，要想該字面值被當做float類型來處理，需要在字面值後面添加f/F。
2. double和float在計算機內部二進制存儲的時候存儲的都是近似值。計算機的資源是有限的，要用優先的資源存儲無限的數據（如無限循環的小數）只能存儲近似值。

布爾類型

1. 在Java語言中boolean類型只有兩個值，true、false，沒有其他值。不像C語言當中，0和1可以表示假和真。
2. 在底層存儲的時候boolean類型佔用1個字節，因爲實際存儲的時候false底層是0，true底層是1。

基本數據類型的轉換規則

1. 八種基本數據類型當中除布爾類型之外剩下的7種類型之間都可以相互轉換
2. 小容量向大容量轉換，稱爲自動類型轉換，容量從小到大排序：
   byte < short < int < long < float < double
              char <
   注：任何浮點型不管佔用多少字節，都比整數型容量大
   char和short可表示的種類數量相同，但是char可以取更大的正整數
3. 大容量轉換成小容量，叫做強制類型轉換，需要加強制類型轉換符，程序才能編譯通過，但是在運行階段可能會損失精度，所以謹慎使用。
4. 當整數字面值沒有超出byte，short，char的取值範圍，可以直接賦值給byte，short，char類型的變量。
5. byte，short，char混合運算的時候，各自轉換成int類型再做運算。
6. 多種數據類型混合運算，先轉換成容量最大的那種類型再做運算。

運算符

運算符類型	取值
算數運算符	+，-，*，/，++，- -，%
關係運算符	<，<=，>，>=，==，!=
布爾運算符	&&，||，&, |， !，^
位運算符	&, |， ~，^，>>，>>>，<<
賦值類運算符	=，+=，-=，*=，/=，%=
字符串連接運算符	+
條件運算符	? :
其他運算符	instanceof ，new

邏輯運算符：
& 邏輯與， | 邏輯或，&& 短路與，|| 短路或
位運算符：
& 按位與（真真爲真，真假爲假）
| 按位或（假假爲假，其餘全真）
^ 按位異或（不同爲真，相同爲假）
~ 按位非 （真則假，假則真）
>> 右移
>>> 右移，左邊空出的位以0填充
<< 左移

        //邏輯與和短路與
        //邏輯與
        int x = 10;
        int y = 8;
        System.out.println( x < y & ++x < y);// false
        System.out.println(x);// 11

        //短路與
        int a = 10;
        int b = 8;
        System.out.println( a < b && ++x < y); //false
        System.out.println(a);// 10

• 從某種角度來看，短路與更智能。由於後面的表達式可能不執行，所以執行效率較高。這種方式在實際的開發中使用較多。短路與比邏輯與使用的多。短路與更常用。
• 但是，在某些特殊的業務邏輯中，要求運算符兩邊的算子必須全部執行，此時必須使用邏輯與，不能使用短路與，使用短路與可能導致右邊的表達式不執行。
• 短路與：第一個表達式爲false，發生短路與；短路或：第一個表達式爲true，發生短路或。

運算符優先級列表

賦值運算符

1. 擴展的賦值運算符能夠進行強制類型轉換

byte b = 10; //沒有超出byte類型可以直接賦值
b = b + 5; //混合運算時各自轉成int再做運算，b+5爲int型，b爲byte型，編譯報錯，需要進行強制類型轉換

//擴展的賦值運算符
byte x = 10;
x += 5;//編譯正確，等同於x = (byte)(x+5)，不等於x = x + 5;

連接運算符

1. +運算符在java語言中有兩個作用：加法運算求和，字符串的連接運算
2. 當“+”運算符兩邊的數據都是數字的話，一定是進行加法運算
3. 當“+”兩邊的數據只要有一個數據是字符串，一定會進行字符串連接運算，並且連接運算之後的結果還是一個字符串類型
4. 在一個表達式當中可以出現多個“+”，在沒有添加小括號的前提下，遵循自左向右的順序依次運算（可以做加法運算，也可以做字符串連接運算）