一、变量

变量的概念：

变量指的是程序运行时可变的量，在内存中开辟内存用来保存数据

变量的命名规则：

1. 一个变量名只能包含数字, 字母, 下划线 和＄符；
2. 数字和下划线不能开头；
3. 变量名是大小写敏感的，即 num 和 Num 是两个不同的变量；
4. 变量的命名遵循小驼峰命名法，即当一个变量名由多个单词构成的时候，除了第一个单词之外，其他单词首字母都大写。
   示例：

String studentName = "张三"；

变量的作用域：

也就是该变量能生效的范围, 一般是变量定义所在的代码块 (大括号)

class Test {     public static void main(String[] args) {         {             int x = 10;             System.out.println(x);   // 编译通过;         }         System.out.println(x);  // 编译失败, 找不到变量 x.      } 
}

二、常量

常量的概念：

常量指的是程序运行时不能发生改变

常量的两种表现形式

1、字面值常量

10     // int 字面值常量(十进制) 
010    // int 字面值常量(八进制) 由数字 0 开头. 010 也就是十进制的 8 
0x10   // int 字面值常量(十六进制) 由数字 0x 开头. 0x10 也就是十进制的16
10L    // long 字面值常量. 也可以写作 10l (小写的L) 
1.0    // double 字面值常量. 也可以写作 1.0d 或者 1.0D 
1.5e2  // double 字面值常量. 科学计数法表示. 相当于 1.5 * 10^2 
1.0f   // float 字面值常量, 也可以写作 1.0F 
true   // boolen 字面值常量, 同样的还有 false
'a'    // char 字面值常量, 单引号中只能有一个字符 
"abc"  // String 字面值常量, 双引号中可以有多个字符. 

2、final关键字修饰的常量

示例：

final int a = 10;

三、数据类型

数据类型的概念：

数据类型则是对这些变量的种类进行了划分，分为基本数据类型和引用数据类

基本数据类型有八种分别是：

1. byte：字节类型

//byte 变量名 = 初始值;
byte value = 0; 
System.out.println(value);

2. int：整型

//int 变量名 = 初始值;
int num = 10; // 定义一个整型变量 
System.out.println(num) ; 
`

3. short：短整型

//short 变量名 = 初始值;
short value = 0; 
System.out.println(value);

4. long：长整型

//long 变量名 = 初始值;
long num = 10L; // 定义一个长整型变量, 初始值写作10l也可以 
System.out.println(num) ; 

5. float：单精度浮点型

//float 变量名 = 初始值;
float num = 1.0f;    // 写作 1.0F 也可以 
System.out.println(num);

6. double：双精度浮点型

//double 变量名 = 初始值;
double num = 1.0; 
System.out.println(num);

7. char：字符类型

//char 变量名 = 初始值;
char ch = 'A'; 

8. boolean：布尔类型

//boolean 变量名 = 初始值;
boolean value = true; 
System.out.println(value);

基本数据类型的转换：

1、int与long和double的相互赋值

int a = 10; 
long b = 20; 
a = b;         // 编译出错, 提示可能会损失精度.  
b = a;         // 编译通过.  
int a = 10; 
double b = 1.0; 
a = b;             // 编译出错, 提示可能会损失精度. 
b = a;      // 编译通过.

解释：	long 表示的范围更大, 可以将 int 赋值给 long, 但是不能将 long 赋值给 int. double 表示的范围更大, 可以将 int 赋值给 double, 但是不能将 double 赋值给 int.
总结：不同数字类型的变量之间赋值, 表示范围更小的类型能隐式转换成范围较大的类型, 反之则不行.

2、 int和boolean的相互赋值

int a = 10;
boolean b = true;
b = a;               // 编译出错, 提示不兼容的类型 
a = b;    // 编译出错, 提示不兼容的类型 

总结：int 和 boolean 是毫不相干的两种类型, 不能相互赋值.

3、int字面值常量 给 byte 赋值

byte a = 100;     // 编译通过 
byte b = 256;     // 编译报错, 提示 从int转换到byte可能会有损失

解释： byte 表示的数据范围是 -128 -> +127, 256 已经超过范围, 而 100 还在范围内
总结：使用字面值常量赋值的时候, Java 会自动进行一些检查校验, 判定赋值是否合理

4、使用强制类型转换

int a = 0; 
double b = 10.5; 
a = (int)b; 
int a = 10; 
boolean b = false; 
b = (boolean)a;          // 编译出错, 提示不兼容的类型

总结：使用 (类型) 的方式可以将 double 类型强制转成 int. 
但是 	1. 强制类型转换可能会导致精度丢失. 如刚才的例子中, 赋值之后, 10.5 就变成 10 了, 小数点后面的部分被忽略. 2. 强制类型转换不是一定能成功, 互不相干的类型之间无法强转

类型转换小结：

1. 不同数字类型的变量之间赋值, 表示范围更小的类型能隐式转换成范围较大的类型. 
2. 如果需要把范围大的类型赋值给范围小的, 需要强制类型转换, 但是可能精度丢失. 
3. 将一个字面值常量进行赋值的时候, Java 会自动针对数字范围进行检查.

数值升值：

1、 int 和 long 混合运算

int a = 10;
long b = 20; 
int c = a + b;   // 编译出错, 提示将 long 转成 int 会丢失精度 
long d = a + b;   // 编译通过.

结论: 当 int 和 long 混合运算的时候, int 会提升成 long, 得到的结果仍然是 long 类型, 需要使用 long 类型的变量来 接收结果. 如果非要用 int 来接收结果, 就需要使用强制类型转换.

2、byte 和 byte 的运算

byte a = 10; 
byte b = 20; 
byte c = a + b; 
System.out.println(c); 
// 编译报错 Test.java:5: 错误: 不兼容的类型: 从int转换到byte可能会有损失                 
//byte c = a + b;                            ^ 

结论：   byte 和 byte 都是相同类型, 但是出现编译报错. 原因是, 虽然 a 和 b 都是 byte, 但是计算 a + b 会先将 a 和 b 都 提升成 int, 再进行计算, 得到的结果也是 int, 这是赋给 c, 就会出现上述错误. 由于计算机的 CPU 通常是按照 4 个字节为单位从内存中读写数据. 为了硬件上实现方便, 诸如 byte 和 short 这种低于 4 个字节的类型, 会先提升成 int, 再参与计算.

正确写法：

byte a = 10; 
byte b = 20; 
byte c = (byte)(a + b); 
System.out.println(c);

3、 int 和 String 之间的相互转换

//int转String
int num = 10; // 方法1 
String str1 = num + "";   // 方法2 
String str2 = String.valueOf(num);

//String转int
String str = "100"; 
int num = Integer.parseInt(str);

引用数据类型包括：

数组、类和接口（默认值是null）

四、运算符

1、算数运算符：

基本四则运算符 + - * / %

int / int 结果还是 int, 需要使用 double 来计算

int a = 1; 
int b = 2; 
System.out.println(a / b); 

0 不能作为除数

int a = 1; 
int b = 0; 
System.out.println(a / b)      
// 运行结果 Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero at Test.main(Test.java:5)

% 表示取余, 不仅仅可以对 int 求模, 也能对 double 来求模

System.out.println(11.5 % 2.0); 
// 运行结果 1.5 

增量赋值运算符 += -= *= /= %=

int a = 10; 
a += 1;    // 等价于 a = a + 1 
System.out.println(a);

自增/自减运算符 ++ -

int a = 10; 
int b = ++a; 
System.out.println(b); 
int c = a++; 
System.out.println(c); 

结论: 	 1. 如果不取自增运算的表达式的返回值, 则前置自增和后置自增没有区别.2. 如果取表达式的返回值, 则前置自增的返回值是自增之后的值, 后置自增的返回值是自增之前的值. 

2、关系运算符：

关系运算符主要有六个: == != < > <= >=

int a = 10; 
int b = 20; 
System.out.println(a == b); 
System.out.println(a != b); 
System.out.println(a < b); 
System.out.println(a > b); 
System.out.println(a <= b); 
System.out.println(a >= b);

注意: 关系运算符的表达式返回值都是 boolean 类型.

3、逻辑运算符：

逻辑运算符主要有三个: && || !

①、逻辑与 &&

规则: 两个操作数都为 true, 结果为 true, 否则结果为 false.

int a = 10; 
int b = 20; 
int c = 30; 
System.out.println(a < b && b < c);

②、逻辑或 ||

规则: 两个操作数都为 false, 结果为 false, 否则结果为 true

int a = 10; 
int b = 20; 
int c = 30; 
System.out.println(a < b || b < c);

③、逻辑非 !

规则: 操作数为 true, 结果为 false; 操作数为 false, 结果为 true(这是个单目运算符, 只有一个操作数).

int a = 10; 
int b = 20; 
System.out.println(!a < b); 

&& 和 || 遵守短路求值的规则.

System.out.println(10 > 20 && 10 / 0 == 0);             // 打印 false
System.out.println(10 < 20 || 10 / 0 == 0);             // 打印 true 

总结：	1. 对于 && , 如果左侧表达式值为 false, 则表达式的整体的值一定是 false, 无需计算右侧表达式. 比特科技2. 对于 ||, 如果左侧表达式值为 true, 则表达式的整体的值一定是 true, 无需计算右侧表达式.

4、 位运算符 ：

位运算符主要有四个:& | ~ ^

Java 中对数据的操作的小单位不是字节, 而是二进制位

位操作表示 按二进制位运算. 计算机中都是使用二进制来表示数据的(01构成的序列), 按位运算就是在按照二进制位的 每一位依次进行计算

①、按位与 &:

如果两个二进制位都是 1, 则结果为 1, 否则结果为 0

int a = 10; 
int b = 20; 
System.out.println(a & b);

②、按位或 |:

如果两个二进制位都是 0, 则结果为 0, 否则结果为 1.

int a = 10; 
int b = 20; 
System.out.println(a | b); 

③、按位取反 ~:

如果该位为 0 则转为 1, 如果该位为 1 则转为 0

int a = 0xf; 
System.out.printf("%x\n", ~a)

注意:

1. 0x 前缀的数字为 十六进制 数字. 十六进制可以看成是二进制的简化表示方式. 一个十六进制数字对应 4 个二进 制位.
2. 0xf 表示 10 进制的 15, 也就是二进制的 1111
3. printf 能够格式化输出内容, %x 表示按照十六进制输出.
4. \n 表示换行符

④、按位异或 ^:

如果两个数字的二进制位相同, 则结果为 0, 相异则结果为 1.

int a = 0x1; 
int b = 0x2; 
System.out.printf("%x\n", a ^ b); 

5、 移位运算：

移位运算符有三个: << >> >>>

①、左移 <<:

左侧位不要了, 右侧补 0

int a = 0x10; 
System.out.printf("%x\n", a << 1); 
// 运行结果(注意, 是按十六进制打印的) 20 

②、右移 >>:

右侧位不要了, 左侧补符号位(正数补0, 负数补1) 

int a = 0x10; 
System.out.printf("%x\n", a >> 1);
// 运行结果(注意, 是按十六进制打印的) 8      
int b = 0xffff0000; 
System.out.printf("%x\n", b >> 1); 
// 运行结果(注意, 是按十六进制打印的) ffff8000 

③、无符号右移 >>>:

右侧位不要了, 左侧补 0.

int a = 0xffffffff; 
System.out.printf("%x\n", a >>> 1); // 运行结果(注意, 是按十六进制打印的) 7fffffff

注意:

1. 左移 1 位, 相当于原数字 * 2. 左移 N 位, 相当于原数字 * 2 的N次方.
2. 右移 1 位, 相当于原数字 / 2. 右移 N 位, 相当于原数字 / 2 的N次方.
3. 由于计算机计算移位效率高于计算乘除, 当某个代码正好乘除 2 的N次方的时候可以用移位运算代替.
4. 移动负数位或者移位位数过大都没有意义.

6、 条件运算符

条件运算符只有一个: 表达式1 ? 表达式2 : 表达式3

当表达式1的值为true时, 整个表达式的值为表达式2的值; 当表达式1的值为false时, 整个表达式的值为表达式3的值
也是Java中唯一的一个三目运算符, 是条件判断语句的简化写法.

// 求两个整数的大值 
int a = 10; 
int b = 20; 
int max = a > b ? a : b;

7、小结：

1. % 操作再 Java 中也能针对 double 来计算.
2. 需要区分清楚 前置自增 和 后置自增之间的区别.
3. 由于 Java 是强类型语言, 因此对于类型检查较严格, 因此像 && 之类的运算操作数必须是 boolean.
4. 要区分清楚 & 和 | 什么时候是表示按位运算, 什么时候表示逻辑运算