本篇为Java基础语法，包含关键字、标识符、注释、原码反码补码、常量与变量、运算符这六部分内容。

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1.关键字

定义：被Java语言赋予了特殊含义的单词。
特点：关键字中所有字母都为小写。

2.标识符

定义：在程序中自定义的一些名称。由26个英文字母大小写，数组：0-9，符号：_$组成。
定义合法标识符规则：

• 数字不可以开头
• 不可以使用关键字

注意：

• Java中严格区分大小写
• 在命名时，为了提高阅读性，要尽量有意义
• main不是关键字，因为函数名称都是标识符，只是JVM识别main函数，函数头的格式必须固定

3.注释

格式：

• 单行注释 //
• 多行注释 /* */
• 文档注释 /** */

用途：

• 注解说明
• 调试程序

其中，单行注释中可以嵌套单行/多行注释，多行注释中可以嵌套单行注释，但不能嵌套多行注释；对于单行和多行注释，被注释的文字，不会被编译到字节码(.class)文件中，因此不会被JVM解释执行；文档注释为Java特有的注释，其中注释内容可以被JDK提供的工具javadoc.exe所解析，生成一套以网页文件形式体现的该程序的说明文档。

文档注释的一般写法：

/*** 用于操作数组的工具类，其中包含获取最值、排序等功能。* @author LoisHuang* @version 2019/7/9*/
public class ArrayTool
{/*** 获取整型数组的最大值* @param arr 接收一个int类型的数组* @return 该数组的最大的元素值*/public static int getMax(int[] arr){...}}

注意可以通过javadoc命令生成说明文档的类和方法必须是由public或protected修饰的，故私有的方法不用加文档注释，用多行注释写明功能即可。

tips:

• 面试：上机题，写注释
• 在看代码的时候，可以通过写注释来检验是否看懂（代码只是思想的一种表现形式）

4.原码反码补码

(毕向东的Java基础教程中没有单独讲这一节的内容，但我认为对于后面的常量/变量以及运算符的理解非常有用。)
注意：原码和反码只是为了求负数的补码，在计算机中没有原码、反码的存在，只有补码。

原码

1. 正数的原码就是它本身
   假设使用一个字节存储整数，整数10的原码是：0000 1010
2. 负数用最高位是1表示负数
   假设使用一个字节存储整数，整数-10的原码是：1000 1010

反码

1. 正数的反码和原码一样
   假设使用一个字节存储整数，整数10的反码是：0000 1010
2. 负数的反码是负数的原码按位取反（0变1,1变0），符号位不变
   假设使用一个字节存储整数，整数-10的反码是：1111 0101

补码

再次强调，整数的补码才是在计算机中的存储形式。

1. 正数的补码和原码一样
   假设使用一个字节存储整数，整数10的补码是：0000 1010（第三次强调：这一串是10这个整数在计算机中存储形式）
2. 负数的补码是负数的反码加1
   假设使用一个字节存储整数，整数-10的补码是：1111 0110（第三次强调：这一串是-10这个整数在计算机中存储形式）

在计算机中，为什么不用原码和反码，而是用补码呢？

因为在使用原码、反码计算时不准确，使用补码计算时才准确。

1. 使用原码计算10-10
   0000 1010　　（10的原码）
   +　　 1000 1010　　（-10的原码）
   ------------------------------------------------------------
   1001 0100　　（结果为：-20，很显然答案是否定的。）

2. 使用反码计算10-10
   0000 1010　　（10的反码）
   +　　 1111 0101　　（-10的反码）
   ------------------------------------------------------------
   1111 1111　　（结果为反码，转换成原码为：1000 0000，最终的结果为：-0，很显然答案是否定的。）

3. 使用补码计算10-10
   0000 1010　　（10的补码）
   +　　 1111 0110　　（-10的补码）
   ------------------------------------------------------------
   1 0000 0000　　（使用的1个字节存储，只能存储8位，第9位的1没地方存，就被丢弃了。故结果为：0。）

5.常量与变量

常量

概念：表示不能改变的值。
分类：

• 整数常量：所有整数
• 小数常量：所有小数
• 布尔(boolean)型常量：较为特有，只有true/false两个数值。
• 字符常量：将一个数字、字母或符号用单引号' '标识
• 字符串常量：将一个或者多个字符用双引号" "标识
• null常量：只有一个null数值

在Java中，整数有四种表现形式：二/八/十/十六进制。因为十进制非0开头，所以其他进制的写法，要前补0用于区分。二进制：0b 或 0B开头；八进制：0开头；十六进制：0x或0X开头；负数前面加 -。

变量

概念：内存中的一个存储区域，该区域有自己的名称（变量名）和类型（数据类型），数据可以在同一类型范围内不断变化。
变量使用的两个条件：有初始值和特定作用域。
数据类型：Java是强类型语言，对于每一种数据都定义了明确的具体数据类型，在内存中会分配不同大小的内存空间。

• 整数类型的存储空间大小分别为1, 2, 4, 8byte，最常用的类型是byte和int，默认类型为int；
• 浮点型的存储空间大小分别为4, 8byte，默认类型为double；
• 字符型(char)的存储空间大小为2byte。

注意：由于整数类型默认为int，因此若一个大于int类型范围的整数常量赋值给long类型的变量时，结尾应该加上l，同理浮点型常量赋值给float类型的变量时，结尾加上f。

Example1

long a = 1234567891234l;
float b = 2.3f;

类型转换&类型提升

针对于Java基础数据类型。

1. 自动类型转换（隐式类型转换）

• 两种类型是彼此兼容的

• 转换的目的类型占得空间范围一定要大于转化的源类型
  正向过程：由低字节向高字节自动转换，byte->short->int->long->float->double。
  Example1-1

  short i = 5;
  int j = i;
  

  Example1-2

   byte b = 4;   //注意4为int类型（任何整数都为int）
  

  编译器会判断4是否在byte范围内，如果在，则会做自动强转。

1. 强制类型转换（显示类型转换）
   格式：目标类型 变量 =（目标类型）源类型变量/常量
   逆向过程：使用强制转换，可能丢失精度，如int a=(int)3.14;。
   Example2-1

   int i = 5;
   byte j = (int)i;
   

   Example2-2

   byte b;
   b = 3;
   b = (byte)b*3    //编译出错，因为(byte)的运算级别比*高,所以会先转换b后再*3
   b = (byte)(b*3)  //正确
   

2. 数据类型自动提升（注意以下讨论的是二元操作符）
   Java定义了若干使用于表达式的类型提升规则：
   a. 如果两个操作数其中有一个是double类型，另一个操作就会转换为double类型；
   b. 否则，如果其中一个操作数是float类型，另一个将会转换为float类型；
   c. 否则，如果其中一个操作数是long类型，另一个会转换为long类型；
   d. 否则，两个操作数都转换为int类型。
   (例外：final修饰的byte、short、char变量相加后不会被自动提升)
   Example3-1

   System.out.println('a');      //输出字母a
   System.out.println('a' + 1);  //输出98
   

   char型自动提升为int型。
   Example3-2

   byte a = 1; 
   byte b = 2;
   a = a + b;      //自动类型提升成int,编译出错
   a += b;         //自加没有自动类型提升问题
   

   把高字节转成低字节，需要作强制类型转换： a=(byte)(a+b);
   Example3-3

   byte b1 = 1, b2 = 2, b3, b6; 
   final byte b4 = 4,b5 = 6; 
   b6 = b4 + b5; 
   b3 = b1 + b2;   //会发生编译错误
   System.out.println(b3 + b6);
   

   没有final修饰的变量相加后会被自动提升为int型，与目标类型byte不相容，需要强制转换（向下转型）。
   Example3-4

   int x;
   int x1 = Integer.MAX_VALUE;
   int x2 = 2;
   x = x1 + x2;
   System.out.println(x);  //输出结果为-2147483647（其中Integer.MAX_VALUE为2147483647）
   

   默认int类型，运算一旦超出范围，会自动舍弃，保留原有位数。

注：Java内置Unicode国际标准码表，ASCII为美国标准码表，GBK为中国标准码表，任何国家的码表都兼容ASCII码表。

6.运算符

注意：运算符都是有结果的。

算术运算符

• +正号，-负号
• +，- ，* ，/，%，加减乘除取模
• ++自增（前），++自增（后），--自减（前），--自减（后）
• +字符串相加，连接符

Example1：整数除法运算

int x = 6370;
x = x / 1000; //x的结果为？

对于除号/，它的整数除和小数除是有区别的：整数之间做除法时，只保留整数部分而舍弃小数部分。Java为强类型语言，因此x/1000，两个int类型运算的值仍然为int类型。

Example2：负数取模运算

System.out.println(-5 % 2);   //输出-1
System.out.println(5 % -2);   //输出1

涉及到负数的模运算，只参考被模数（第一个数）。

Example3-1：自增运算

int a = 3, b;
b = a++;

实际上运算过程为：由于a本身涉及到与b的运算，因此会先开辟一个临时变量，存储a当前的值（怕a的值改变），如temp=3；而赋值运算需要等右边的运算先计算完成，于是现在计算右边的a++，计算完a+1后赋值给a，于是a=4；最后再将temp赋值给b，如下图所示：

Example3-2：自增运算

int i = 3;
i = i++;
System.out.println("i=" + i); //输出i=3；

i = i++实际运算过程可理解为：

temp = i;
i = i + 1;
i = temp;

Example4-1：字符串相加

System.out.println(3 +"2");//输出32
System.out.println("5+5=" + 5 + 5);//输出5+5=55

+除字符串相加功能外，还能把非字符串转换成字符串。
第一步"5+5=5"+5，第二步"5+5=55"；若要输出10，则可改为System.out.println("5+5="+(5+5));，输出5+5=10。
任何数据只要和字符串进行+运算，都叫做相连接。用处如下：
Example4-2：同时输出a与b的值

int a = 4, b = 5;
System.out.println("a=" + a +",b=" + b);

Example5：注意

int a = 3;
a + 1;   //编译错误：a+1不是语句 
System.out.println("a=" + a);

赋值运算符

符号： =， +，=，-=， *=， /=， %=

Example1：+=简单示例

int a, b, c;
a = b = c = 4;
a += 2;   //将左右两边的和赋给左边 

Example2-1

short s = 3;
s = s + 4;//编译错误，可能损失精度
System.out.println("s=" + s);

Example2-2

short s = 3;
s += 4;
System.out.println("s=" + s); //输出s=7；

s = s + 4：编译失败，其为两次运算，s会被提升为int型，运算后的结果还是int型，无法赋值给short型。
s += 4：编译通过，其是赋值运算，为一次运算，与s = 3类似；+=运算符在给s赋值时，自动完成了强转操作，其在内存中的形式为s = (short)(s + 4)。

比较运算符

符号：==，!=，<， >，<=，>=
instanceof 检查是否是类的对象，"Hello" instanceof String 结果为true。
注意：比较运算符的结果都是boolean型。

逻辑运算符

定义：用来连接两个boolean类型的表达式，结果为boolean型。

面试题 ——&与&&的区别：
&：左边无论真假，右边都进行运算。
&&：若左边为真，右边参与运算；若左边为假，右边则不参与运算。
|与||的区别同理，||：左边为真，右边不参与运算。

位运算符

注意在计算机系统中，数值一律用补码来表示和存储。

位运算是直接对二进制进行运算。特定情况下，计算方便，速度快，支持面广；如果用算数方法，速度慢，逻辑复杂。位运算不限于一种语言，它是计算机的基本运算方法。

1. <<
   相当于乘以2的倍数。
   应用：最有效率的方式算出2乘以8的值，首选位运算（左移三位）。

2. >>
   符号位（最高位）是什么，就拿什么补空位。
   正数的右移相当于除法，右移n位就除以2的n次方（n表示移动位数），如100>>4 等效 100/2^4
   负数的右移不等于除法，即负数右移不能按除以2的n次方计算。

3. >>>
   数据右移时，高位出现的空位，无论原高位是什么，空位都用0补。

4. &
   应用：取一个数中的指定位。
   例如：设X=1010 1110，取X的低四位，用X & 0000 1111=0000 1110即可得到。
   方法：找一个数，对应X要取的位，该数的对应位为1，其余位为零，此数与X进行“与运算”可以得到X中的指定位。

5. ^
   应用:
   1）与1相异或，使特定位翻转
   方法：找一个数，对应X要翻转的位，该数的对应为1，其余位为零，此数与X对应位异或即可。
   例如：X=1010 1110，使X低四位翻转，用X^0000 1111=1010 0001即可得到。
   2）与0相异或，保留原值
   例如：X^0000 0000 =1010 1110
   3）交换两个变量的值
   int a = 3, b = 5;
   a. 借助第三个变量来实现

   //开发时，使用第三方变量的形式，因为阅读性强
   int c;
   c = a;
   a = b;
   b = c;
   

   b. 利用加减法实现两个变量的交换

   //这种方式不要用，因为如果两个整数的数值过大，会超出int范围，数据会变化  
   a = a + b;     // a = 3 + 5;a = 8;
   b = a - b;     // 3+5-5 = 3;b = 3;
   a = a - b;     // 3+5-3 = 5; a = 5;
   

   c. 用位异或运算来实现，效率最高
   原理：一个数异或同一个数两次，结果还是这个数（即是一个数异或本身等于0且异或运算符合交换律）。

   //面试的时候用，阅读性差
   a = a ^ b;     // a = 3 ^ 5;
   b = a ^ b;     // b = (3 ^ 5) ^ 5; b = 3;
   a = a ^ b;     // a = (3 ^ 5) ^ 3; a = 5;
   

6. ~
   对一个二进制数按位取反，即将0变为1，1变0。
   注意计算机中数值一律用补码来表示和存储，因此负数取反过程：先用原码表示，再转化为补码，补码取反，最后转化为原码，才是负数取反的值。

三元运算符

格式：(条件表达式)?表达式1:表达式2
如果条件为true，运算后的结果是表达式1；如果条件为false，运算后的结果是表达式2；

Example1：获取两个整数中的较大的整数

int a = 3, b = 4;
int max = a > b ? a : b;

Example2：获取三个整数中的较大的整数

int o = 3, p = 4, q = 5;
//易读的写法
int temp = o > p ? o : p;
int max = temp > q : temp : q;
//阅读性较差的写法
int max = (o > p ? o : p) > q : (o > p ? o : p) : q;