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Java 入门 （超级详细）

作者：2023面试高手 | 2024-04-04 18:35:45

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java

目录

一、什么是Java

二、Java的优点

三、第一个Java程序

四、Java 中的注释

五、数据类型

Java 基本数据类型

数据类型转换

五、变量

为什么要使用变量？

什么是变量？

声明变量的三要素

声明变量的四种方式

变量交换

变量命名规则

六、运算符

1. 算术运算符

加法(+)

减法(-)

乘法(*)

除法(/)

取模(%)

递增(++)

 递减(--)

2. 赋值运算符

赋值(=)

加法赋值(+=)

减法赋值(-=)

乘法赋值(*=)

除法赋值(/=)

 取模赋值(%=)

3. 比较运算符

等于(==)

不等于(!=)

大于(>)

小于(<)

大于等于(>=)

小于等于(<=)

4. 逻辑运算符

与(&&)  

或(||)

非(!)

5. 位运算符

按位与(&)

按位或(|)

按位异(^)

取反(~)

左移(<<)

右移(>>)

6. 三元运算符

7. instanceof 运算符

七、条件判断 if-else

八、switch

九、Scanner 和 Random 的使用

1. 扫描器 scanner

2. 随机数  random

十、循环

1. while 循环

2. do...while 循环

3. for 循环

 4. 循环使用场景

5. 循环嵌套

6. 跳出 break

7. 继续 continue

8. 返回 return

一、什么是Java

Java是一种高级编程语言，由Sun Microsystems公司于1995年推出。Java具有跨平台性、面向对象、健壮性、安全性、可移植性等特点，被广泛应用于企业级应用开发、移动应用开发、大数据处理、云计算等领域。Java程序可以在不同的操作系统上运行，只需编译一次，就可以在任何支持Java虚拟机（JVM）的平台上运行。Java还提供了丰富的库和框架，可以加快开发过程，提高开发效率。

二、Java的优点

1. 面向对象：Java是一种面向对象的编程语言，支持封装、继承和多态等面向对象的特性，使得代码更易于理解、维护和重用。 
2. 跨平台性：Java应用程序可以在不同的操作系统上运行，只需编译一次，就可以在任何支持Java虚拟机（JVM）的平台上运行。 
3. 强大的生态系统：Java拥有庞大而活跃的开源社区，提供了丰富的库和框架，可以加快开发过程，提高开发效率。 
4. 内存管理：Java提供了自动的垃圾回收机制，开发者不需要手动管理内存，减少了内存泄漏和野指针等问题。 
5. 安全性：Java具有强大的安全性特性，包括沙箱安全模型、字节码验证和安全类加载等机制，可以防止恶意代码的执行。 
6. 多线程支持：Java内置了对多线程的支持，可以方便地创建和管理多线程应用程序，提高程序的并发性能。 
7. 广泛应用：Java广泛应用于企业级应用开发、移动应用开发、大数据处理、云计算等领域，具有良好的可扩展性和稳定性。 

三、第一个Java程序

首先安装好 JDK

Java 开发工具 JDK8 和 JDK17 介绍及安装 (超级详细)_#看心情的博客-CSDN博客

Java开发工具IDEA安装（2023）-CSDN博客 

  1. 新建一个 A.java 文件

2. 使用记事本打开，输入：

  1. public class A{
  2.     public static void main(String[] args){
  3.          System.out.println("Hello World");
  4.     }
  5. }

   注意：java中的代码是严格区分大小写
              java中的标点符号必须是英文状态下输入，不能是中文状态
              java中的路径，文件名都不要使用中文

3. 在文件夹上目录上输入 cmd 回车


 4. 输入  javac A.java 编译Java文件

5. 编译完后会产生一个A.class 文件

5. 输入 java A 运行Java文件

编译：A.java -> jdk -> A.class

运行：A.class

Java开发工具IDEA安装（2023）-CSDN博客CSDN

四、Java 中的注释

1. 单行注释：//

2. 多行注释：/* */

3. 文档注释:：/** **/

五、数据类型

Java 基本数据类型

序号数据类型解释位数默认值举例说明
1byte位80byte b = 10;
2short短整型160short s = 10;
3int整数320int i = 10;
4long长整型640long l = 10l;
5folat单精度320.0float f = 10.0f;
6double双精度640.0double d = 10.0d;
7char字符16空char c = 'c';
8boolean布尔8flaseboolean b = true;

注意：String 字符串不是 8 中基本类型！！！

数据类型转换

1. 自动转换(隐式转换)：小范围 -> 大范围

  1. // 将 int 转换成 double (小范围 -> 大范围)
  2. int a = 10;
  3. double b = a;  // 10.00

2. 强制转换(显示转换): 大范围 -> 小范围

  1. // 将 double 转换成 int (大范围 -> 小范围)
  2. double a = 11.11;
  3. int b = (int) a;    // 11

五、变量

为什么要使用变量？

1. 存储数据：变量用于存储数据，可以是数字、文本、布尔值等。通过给变量赋值，我们可以在程序中保存和操作数据。 
2. 数据共享：变量允许我们在程序中共享数据。通过将数据存储在变量中，我们可以在不同的代码块中访问和使用相同的数据。 
3. 数据处理：变量使得数据处理更加灵活和方便。我们可以对变量进行计算、操作和转换，从而实现各种功能和逻辑。 
4. 代码可读性：使用变量可以增加代码的可读性和可维护性。通过给变量取一个有意义的名称，可以更清晰地表达代码的意图，使代码更易于理解和修改。 
5. 代码重用：通过使用变量，我们可以在不同的地方重复使用相同的数据。这样可以减少代码的冗余，提高代码的复用性和效率。 

什么是变量？

变量是计算机程序中用于存储数据的一种数据类型。它是一个名称，代表了一个值或一个对象，可以在程序中多次使用。在程序中，我们可以给变量赋值，修改变量的值，以及使用变量来进行各种计算和操作。

声明变量的三要素

1. 变量名：用于标识变量的名称，必须符合一定的命名规则。

2. 变量类型：用于指定变量的数据类型，例如整数、浮点数、布尔值、字符串等。

3. 变量值：存储在变量中的具体数值或对象。

声明变量的四种方式

  1. /*
  2.   第一种: 声明变量并且赋值
  3.          变量类型 变量名 = 值;
  4. */
  5. int a = 10;
  6.  
  7. /*
  8.   第二种: 先声明变量，再赋值
  9.          变量类型 变量名;
  10.          变量名 = 值;
  11. */
  12. int b;
  13. b = 10;
  14.  
  15. /*
  16.   第三种: 同一种类型的变量，一行声明多个
  17.          变量类型 变量名1,变量名2,变量名3;
  18.          变量名1 = 值;
  19.          变量名2 = 值;
  20.          变量名3 = 值; 
  21. */
  22. int c1, c2, c3;
  23. c1 = 10;
  24. c2 = 20;
  25. c3 = 30;
  26.  
  27. /*
  28.   第四种: 同一种类型的变量，一行声明多个并且赋值
  29.           变量类型 变量名1 = 值1, 变量名2 = 值2, 变量名3 = 值3;
  30. */
  31. int d1 = 1, d2 = 2, d3 = 3;

变量交换

  1. int a = 10;
  2. int b = 20;
  3. int c = a;  // 将 a 的值赋值给 c
  4. a = b; // 将 b 的值赋值给 a (原值会覆盖)
  5. b = c; // 将 c (原 a 的值) 赋值给 b
  6.  
  7. System.out.println("a: " + a + ", b: " + b);  // a: 20, b: 10

变量命名规则

1. 首字母:  字母, _, $, 中文(不推荐使用)
2. 首字母后面:  首字母, 数字, 也可以没有
注意:  不能是java中的关键字

六、运算符

1. 算术运算符

加法(+)

  1. int a = 10, b = 20;
  2. System.out.println(a + b);  // 10 + 20 = 30
  3.  
  4. // 如果一个数字加一个字符串,则会进行拼接
  5. int c = 123;
  6. String d = "hello";
  7. System.out.println(c + d);  // 123 + hello = 123hello

减法(-)

  1. int a = 20, b = 10;
  2. System.out.println(a - b); // 20 - 10 = 10

乘法(*)

  1. int a = 2, b = 5;
  2. System.out.println(a * b); // 2 * 5 = 10

除法(/)

  1. int a = 10;
  2. int b = 2;
  3. System.out.println(a / b); // 5
  4.  
  5. int c = 5;
  6. int d = 2;
  7. System.out.println(c / d); // 2

取模(%)

  1. int a = 5;
  2. int b = 2;
  3. System.out.println(a % b); // 1
  4.  
  5. int c = 6;
  6. int d = 2;
  7. System.out.println(c % d); // 0

递增(++)

  1. // 第一种先加在赋值
  2. int a = 1;
  3. System.out.println(++a); // 2;
  4.  
  5. // 第二种先赋值在加
  6. int b = 1;
  7. System.out.println(b++); // 1

 递减(--)

  1. // 第一种先减在赋值
  2. int a = 1;
  3. System.out.println(--a); // 0;
  4.  
  5. // 第二种先赋值在减
  6. int b = 1;
  7. System.out.println(b--); // 1

2. 赋值运算符

赋值(=)

  1. // 给 a 和 b 同时赋值
  2. int a = 10, b = 20;
  3. System.out.println("a: " + a + ", b: " + b);  // a: 10, b: 20
  4.  
  5. // 字符串类型也可以进行 加法赋值
  6. String a = "hello", b = " world";
  7. a += b;
  8. System.out.println(a);  // hello world

加法赋值(+=)

  1. // 将第一个数字加与第二个数字
  2. int a = 10, b = 20;
  3. a+=b;
  4. System.out.println(a); // 30

减法赋值(-=)

  1. // 将第一个数字减与第二个数字
  2. int a = 10, b = 20;
  3. a-=b;
  4. System.out.println(a); // -10

乘法赋值(*=)

  1. // 将第一个数字乘与第二个数字
  2. int a = 10, b = 20;
  3. a*=b;
  4. System.out.println(a); // 200

除法赋值(/=)

  1. // 将第一个数字除与第二个数字
  2. int a = 100, b = 20;
  3. a/=b;
  4. System.out.println(a); // 5

 取模赋值(%=)

  1. // 将第一个数字模与第二个数字
  2. int a = 5, b = 2;
  3. a%=b;
  4. System.out.println(a); // 1

3. 比较运算符

比较运算返回的结果是一个boolean值不是true就是false;

等于(==)

  1. // 比较两个数是否相等
  2. int a = 5, b = 2;
  3. System.out.println(a==b); // false
  4.  
  5. // 比较两个字符串是否相等
  6. String a = "hello", b = "hello";
  7. System.out.println(a==b); // true

不等于(!=)

  1. // 比较第一个数是否不等于第二个数
  2. int a = 5, b = 2;
  3. System.out.println(a!=b); // true
  4.  
  5. // 比较第一个字符串是否不等于第二个字符串
  6. String a = "hello", b = "hello";
  7. System.out.println(a!=b); // false

大于(>)

  1. // 比较第一个数是否大于第二个数
  2. int a = 5, b = 2;
  3. System.out.println(a>b); // true

小于(<)

  1. // 比较第一个数是否小于第二个数
  2. int a = 5, b = 2;
  3. System.out.println(a<b); // false

大于等于(>=)

  1. // 比较第一个数是否大于或者等于第二个数
  2. int a = 5, b = 2;
  3. System.out.println(a>=b); // true

小于等于(<=)

  1. // 比较第一个数是否小于或者等于第二个数
  2. int a = 5, b = 2;
  3. System.out.println(a<=b); // false

4. 逻辑运算符

逻辑运算的前提是需要两个表达式，返回的是boolean值。

与(&&)  

两个表达式同时为true时返回true，否则返回false

  1. // 判断a 等于 b 与 c 等于 d
  2. int a = 5, b = 2;
  3. int c = 10, d = 10;
  4. System.out.println(a == b && c == d); // false

或(||)

有一个表达式为true时返回true，两个表达式都为false返回false

  1. int a = 5, b = 2;
  2. int c = 10, d = 10;
  3. System.out.println(a == b || c == d); // true

非(!)

  1. // 取反
  2. boolean b = true;
  3. System.out.println(!b); // false
  4.  
  5. // 结合表达式使用
  6. int a = 10, b = 10;
  7. System.out.println(!(a == b)); // false

5. 位运算符

按位与(&)

将两个操作数的对应位进行按位与操作，只有在对应位都为 1 时，结果位才为 1。

  1. int a = 5; // 二进制表示为 0101
  2. int b = 3; // 二进制表示为 0011
  3. int result = a & b; // 二进制结果为 0001，即 1
  4. System.out.println(result);  // 1

按位或(|)

将两个操作数的对应位进行按位或操作，只要对应位中有一个为 1，结果位就为 1。

  1. int a = 5; // 二进制表示为 0101
  2. int b = 3; // 二进制表示为 0011
  3. int result = a | b; // 二进制结果为 0111，即 7
  4. System.out.println(result);   // 7

按位异(^)

将两个操作数的对应位进行按位异或操作，当对应位不同时，结果位为 1；当对应位相同时，结果位为 0。

  1. int a = 5; // 二进制表示为 0101
  2. int b = 3; // 二进制表示为 0011
  3. int result = a ^ b; // 二进制结果为 0110，即 6
  4. System.out.println(result);  // 6

取反(~)

对操作数进行按位取反操作，将 0 变为 1，将 1 变为 0。取反操作是针对二进制补码表示的。

  1. int a = 5; // 二进制表示为 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
  2. int result = ~a; // 二进制结果为 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010，即 -6
  3. System.out.println(result);  // -6

左移(<<)

将操作数的所有位向左移动指定的位数，右侧用 0 填充。

  1. int a = 5; // 二进制表示为 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
  2. int result = a << 2; // 二进制结果为 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0100，即 20
  3. System.out.println(result); // 20

右移(>>)

将操作数的所有位向右移动指定的位数，左侧用原有的最高位填充（保持符号位不变）。

  1. int a = -10; // 二进制表示为 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110
  2. int result = a >> 2; // 二进制结果为 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101，即 -3
  3. System.out.println(result); // -3

6. 三元运算符

根据条件选择不同类型的值，形式为：条件 ? 值1 : 值2

  1. int a = 10, b = 5;
  2. String result = a > b ? "a 大于 b":"a 小于 b";
  3. System.out.println(result); // a 大于 b

7. instanceof 运算符

instanceof 运算符用于检查一个对象是否属于某个类或其子类的实例

  1. // 动物类
  2. class Animal{
  3.  
  4. }
  5.  
  6. // 狗类 继承 动物类
  7. class Dog extends Animal{
  8.  
  9. }
  10.  
  11. public class Test {
  12.  
  13.     public static void main(String[] args) {
  14.  
  15.         // Dog 是 Animal 的子类，所以返回 true
  16.         System.out.println(new Dog() instanceof Animal); // true
  17.  
  18.         // Animal 不是 Dog 的子类，所以返回 false
  19.         System.out.println(new Animal() instanceof Dog);  // false
  20.     }
  21.  
  22. }

七、条件判断 if-else

If-else 语句是 Java 中用于根据条件执行代码的一种结构。它由一个条件、一个 then 子句和一个 else 子句组成。条件是一个布尔表达式，它可以是 true 或 false。如果条件为 true，则执行 then 子句。如果条件为 false，则执行 else 子句。

  1. /* 第一种 if 单独使用
  2.  if(条件){
  3.     条件满足执行
  4.  }
  5.  */
  6. if (i > 100) {
  7.     System.out.println("i 大于 100 时执行");
  8. }
  9.  
  10. /* 第二种 if else 结合使用
  11.  if(条件){
  12.     条件满足执行
  13.  }else{
  14.     条件不满足执行
  15.  }
  16.  */
  17. if (i > 100) {
  18.     System.out.println("i 大于 100 时执行");
  19. } else {
  20.     System.out.println("i 小于 100 时执行");
  21. }
  22.  
  23. // 简写 省略大括号
  24. if (i > 100) 
  25.     System.out.println("i 大于 100 时执行");
  26.  else 
  27.     System.out.println("i 小于 100 时执行");
  28.  
  29.  // 简写 使用三元运算符
  30. String str = (i > 100) ? "i 大于 100 时执行":"i 小于 100 时执行";
  31. System.out.println(str);
  32.  
  33. /* 第三种 多重if
  34. if(条件1){
  35.     满足条件1执行
  36. } else if(条件2){
  37.     满足条件2执行
  38. } else if(条件3){
  39.     满足条件3执行
  40. }else{
  41.     都不满足执行
  42. }
  43.  */
  44. if (i > 100) {
  45.     System.out.println("i 大于 100 时执行");
  46. } else if (i > 80 || i <= 100) {
  47.     System.out.println("i 在 80-100 之间执行");
  48. } else if (i > 70 || i <= 80) {
  49.     System.out.println("i 在 70-80 之间执行");
  50. } else {
  51.     System.out.println("i 小于 70 执行");
  52. }
  53.  
  54. /* 第四种 嵌套if
  55. if(条件1){
  56.     if(条件2){
  57.         满足条件1，满足条件2执行
  58.     }else{
  59.        满足条件1，不满足条件2执行
  60.     }
  61. } else {
  62.     if(条件3){
  63.         不满足条件1，满足条件3执行
  64.     }else{
  65.         不满足条件1，不满足条件3执行
  66.     }
  67. }
  68.  */
  69. if(i > 100){
  70.     if(i > 120){
  71.         System.out.println("i 大于 120 执行");
  72.     }else{
  73.         System.out.println("i 大于 100 小于 120 执行");
  74.     }
  75. }else {
  76.     if(i > 80){
  77.         System.out.println("i 小于 100 大于 80 执行");
  78.     }else{
  79.         System.out.println("i 小于 80 执行");
  80.     }
  81. }

八、switch

switch 语句是根据一个表达式的值执行不同的代码块的一种结构。switch 语句由一个关键字 switch、一个表达式和一个或多个 case 语句组成。表达式必须是一个整数、字符或字符串。case 语句由一个关键字 case 和一个常量组成。每个 case 语句后面跟着一个冒号，然后是该 case 语句要执行的代码块。

  1. // 猜拳游戏: 1-石头，2-剪刀，3-布
  2. int i = 1;
  3. String str;
  4. switch (i) {
  5.     case 1:
  6.         str = "石头";
  7.         break;
  8.     case 2:
  9.         str = "剪刀";
  10.         break;
  11.     case 3:
  12.         str = "布";
  13.         break;
  14.     default:
  15.         str = "其他";
  16.         break;
  17. }
  18.  
  19. System.out.println("你出的是：" + str);
  20.  
  21. // 简写
  22. String str = switch (i) {
  23.     case 1 -> "石头";
  24.     case 2 -> "剪刀";
  25.     case 3 -> "布";
  26.     default -> "其他";
  27. };

九、Scanner 和 Random 的使用

1. 扫描器 scanner

  1. // 创建一个 Scanner 对象
  2. Scanner scanner = new Scanner(System.in);
  3.  
  4. // 接受用户输入的整数
  5. System.out.println("输入一个整数");
  6. int i = scanner.nextInt();
  7. System.out.println("输入的整数为：" + i);
  8.  
  9.  
  10. // 接受用户输入的字符
  11. System.out.println("输入一个字符串");
  12. String str = scanner.next();
  13. System.out.println("输入的字符串为："+str);

2. 随机数  random

  1. // 创建一个 Random 对象
  2. Random random = new Random();
  3.  
  4. // 生成一个随机数
  5. int i = random.nextInt();
  6.  
  7. System.out.println("生成的数为: " + i);

生成指定范围的随机数

  1. // 创建一个 Random 对象
  2. Random random = new Random();
  3.  
  4. // 生成 25-55之间的随机数，公式：(最大值-最小值+1) + 最小值
  5. int i = random.nextInt(31) + 25;
  6. System.out.println("生成数为：" + i);

十、循环

1. while 循环

循环3要素
1.  变量初始化
2.  循环的条件
3.  变量改变

语法：

  1. 变量初始化
  2. while(循环的条件){
  3.     循环体(变量改变)
  4. }

 示例：

  1. // 打印1-10
  2. int i = 0;          // 变量初始化
  3. while (i < 10) {    // 循环条件
  4.     i++;            // 变量改变
  5.     System.out.println(i);
  6. }

2. do...while 循环

语法：

  1. 变量初始化
  2. do{
  3.    循环体(变量改变)
  4. }while(循环的条件);

 示例：

  1. // 打印1-10
  2. int i = 0;          // 变量初始化
  3. do {
  4.     i++;            // 变量改变
  5.     System.out.println("do...while 循环打印：" + i);
  6. }while (i < 10);    // 循环条件

3. for 循环

语法：

  1. for(变量初始化; 循环条件;  变量改变){
  2.      循环体
  3. }

 示例：

  1. // 打印1-10
  2. for (int i = 1; i <= 10; i++) {
  3.     System.out.println("for 循环打印：" + i);
  4. }

 4. 循环使用场景

       1. 知道具体的循环次数，优先使用for循环

        2. while是先判断循环条件，在执行循环体

        3. do...while是执行一次的循环体，在判断循环条件

        4. do...while至少会执行一次

5. 循环嵌套

  1. // 打印九九乘法表
  2. for (int i = 1; i <= 9; i++) {
  3.     for (int j = 1; j <= i; j++) {
  4.         System.out.print(i + "X" + j + "= " + i * j + "\t");
  5.     }
  6.     System.out.println();
  7. }

6. 跳出 break

终止当前循环

  1. // 如果输出的数为 4 则终止循环
  2. for (int i = 0; i < 10; i++) {
  3.     if(i == 4){
  4.         break;
  5.     }
  6.     System.out.println(i);
  7. }

 

7. 继续 continue

终止当次循环，进入下一次循环

  1. // 跳过 4
  2. for (int i = 0; i < 10; i++) {
  3.     if(i == 4){
  4.         continue;
  5.     }
  6.     System.out.println(i);
  7. }

 

8. 返回 return

终止所有循环，直接返回

  1. // 如果输出的数为4终止所有循环
  2. for (int i = 0; i < 10; i++) {
  3.     if(i == 4){
  4.         return;
  5.     }
  6.     System.out.println(i);
  7. }
  8. for (int i = 0; i < 5; i++) {
  9.     System.out.println(i);
  10. }

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