java基础_cnds java

第1章 Java概述

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1.1 计算机语言（了解）

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机器语言->汇编语言->高级语言

1.2 Java语言概述

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1、发展历史（了解）

Java诞生于==SUN==（Stanford University Network），09年SUN被==Oracle==（甲骨文）收购。

==Java之父是詹姆斯.高斯林(James Gosling)==。

==Java大约26岁，我们使用的版本是Java8，最新版本Java19，最新的长期支持版本（可以用于开发的版本）是Java17.==

2、Java特点（了解）

（1）优点

• 面向对象、简单熟悉：Java语言支持封装、继承、多态，面向对象编程，让程序更好达到高内聚，低耦合的标准。Java编程语言设计时保留了C++的许多面向对象特性，从而使它成为一种熟悉的语言。同时Java编程语言又删除C和C++中容易引发程序错误的复杂特性，例如：指针、运算符重载、多继承等，从而使它称为一种更简单的语言，就算没有C++编程经验的初学者也能很快学会Java。

• 健壮型：Java的强类型机制、异常处理、垃圾的自动收集等是Java程序健壮性的重要保证。对指针的丢弃是Java的明智选择。

• 安全性高：Java通常被用在网络环境中，为此，Java提供了一个安全机制以防恶意代码的攻击。如：安全防范机制（类ClassLoader），如分配不同的名字空间以防替代本地的同名类、字节代码检查。

• 跨平台、可移植：Java程序（后缀为java的文件）在Java平台上被编译为体系结构中立的字节码格式（后缀为class的文件），然后可以在实现这个Java平台的任何系统中运行。

• 支持分布式、多线程、动态性：Java语言支持编写网络应用程序，支持编程多线程程序，支持反射等动态机制。

（2）缺点

• 语法过于复杂，严谨，对程序员的约束比较多，与python和php等相比入门相对较难。但是一旦学会了，就业岗位需求量大，而且薪资待遇节节攀升。

• 一般适用于大型网站开发，整个架构会比较重，对于初创公司开发和维护人员的成本比较高（即薪资高），选择用Java语言开发网站或应用系统的需要一定的经济实力。

3、Java技术体系平台（了解）

• JavaSE（Java Platform, Standard Edition标准版）：允许您在桌面和服务器上开发和部署Java应用程序。Java提供了丰富的用户界面、性能、多功能性、可移植性和当今应用程序所需的安全性。

• JavaEE（Java Platform, Enterprise Edition企业版）：是为开发企业环境下的应用程序提供的一套解决方案，主要针对于Web应用程序开发。

• JavaME（Java Platform, Micro Edition 小型版）：为互联网上的嵌入式和移动设备上运行的应用提供了一个健壮、灵活的环境：微控制器、传感器、网关、移动电话、个人数字助理（PDA）、电视机顶盒、打印机等等。JavaME包括灵活的用户界面、健壮的安全性、内置的网络协议，以及支持动态下载的网络和离线应用程序。基于JavaME的应用程序在许多设备上都是可移植的，但是利用了每个设备的本机功能。

1.3 Java跨平台原理（了解）

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1、Java语言跨平台原理

下载和安装不同平台对应的JVM

2、JVM、JRE、JDK的关系

• JVM（Java Virtual Machine ）：Java虚拟机，是运行所有Java程序的假想计算机，是Java程序的运行环境之一，也是Java 最具吸引力的特性之一。我们编写的Java代码，都运行在JVM 之上。

• JRE (Java Runtime Environment) ：是Java程序的运行时环境，包含JVM 和运行时所需要的核心类库。

• JDK (Java Development's Kit)：是Java程序开发工具包，包含JRE 和开发人员使用的工具。

我们想要运行一个已有的Java程序，那么只需安装JRE 即可。

我们想要开发一个全新的Java程序，那么必须安装JDK ，其内部包含JRE。

1.4 开发环境搭建（掌握）

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1.4.1 JDK的下载

官网网址：www.oracle.com，JDK下载地址：https://www.oracle.com/java/technologies/downloads/

• 找到安装包，例如：安装环境是Windows系统基于x64处理器

• 选择同意协议

• 注册或登录后下载

1.4.2 JDK的安装

• 安装步骤：

• 双击jdk-8u202-windows-x64.exe文件，并单击下一步，如图所示：

• 取消独立JRE的安装，单击公共JRE前的下拉列表，选择此功能将不可用如图所示：

• ==重新选择开发工具，==修改安装路径，单击更改，如图所示：

• 将安装路径修改为D:\ProgramFiles\Java\jdk1.8.0_271\，并单击确定，如图所示：

• 单击下一步，如图所示：

• 稍后几秒，安装完成，如图所示：

• 目录结构，如图所示：

1.4.3 配置环境变量

1、为什么配置path？

希望在命令行使用javac.exe等工具时，任意目录下都可以找到这个工具所在的目录。

例如：我们在C:\Users\Irene目录下使用java命令，结果如下：

我们在JDK的安装目录的bin目录下使用java命令，结果如下：

我们不可能每次使用java.exe，javac.exe等工具的时候都进入到JDK的安装目录下，太麻烦了。我们希望在任意目录下都可以使用JDK的bin目录的开发工具，因此我们需要告诉操作系统去哪里找这些开发工具，这就需要配置path环境变量。

2、设置JDK环境变量的步骤

• 打开桌面上的计算机，进入后在左侧找到计算机，单击鼠标右键，选择属性，如图所示：

• 选择高级系统设置，如图所示：

• 在高级选项卡，单击环境变量，如图所示：

• 在系统变量中，单击新建 ，创建新的环境变量，如图所示：

• 变量名输入JAVA_HOME，变量值输入 D:\ProgramFiles\Java\jdk1.8.0_271 ，并单击确定，如图所示：

• 选中Path 环境变量，双击或者点击编辑 ,如图所示：

• 在变量值的最前面，键入%JAVA_HOME%\bin; 分号必须要写，而且还要是英文符号。如图所示：

• 环境变量配置完成，重新开启DOS命令行，在任意目录下输入javac 命令，运行成功。

1.5 入门程序HelloWorld（掌握）

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1.5.1 HelloWorld案例

1、程序开发步骤说明

JDK安装完毕，可以开发我们第一个Java程序了。

Java程序开发三步骤：编写、编译、运行。

2、编写Java源程序保存.java源文件

1. 在D:\atguigu\javaee\JavaSE20190624\code\day01_code 目录下新建文本文件，完整的文件名修改为HelloWorld.java，其中文件名为HelloWorld，后缀名必须为==.java==。

2. 用notepad++等文本编辑器打开（虽然是系统自带的记事本也可以，但是记事本没有关键字颜色标识，不利于初学者学习）

3. 在文件中输入如下代码，并且==保存==：

classHelloWorld {

publicstaticvoidmain(String[] args) {

System.out.println("HelloWorld");

}

}

友情提示：
每个字母和符号必须与示例代码一模一样。

第一个HelloWord 源程序就编写完成了，但是这个文件是程序员编写的，JVM是看不懂的，也就不能运行，因此我们必须将编写好的Java源文件 编译成JVM可以看懂的字节码文件 ，也就是==.class==文件。

3、编译Java源文件生成.class字节码文件

在DOS命令行中，进入D:\atguigu\javaee\JavaSE20190624\code\day01_code目录，使用javac 命令进行编译。

方式一：使用文件资源管理器打开D:\atguigu\javaee\JavaSE20190624\code\day01_code目录，然后在地址栏输入cmd。

方式二：在notepad++软件的文件菜单-->打开所在文件夹-->命令行（要求notepad++软件必须是用管理员权限启动的，否则会出现已经正确配置了环境变量，却仍然找不到javac命令的问题）

命令：

javacJava源文件名.后缀名

举例：

javac HelloWorld.java

编译成功后，命令行没有任何提示。打开D:\atguigu\javaee\JavaSE20190624\code\day01_code目录，发现产生了一个新的文件 HelloWorld.class，该文件就是编译后的文件，是Java的可运行文件，称为字节码文件，有了字节码文件，就可以运行程序了。

Java源文件的编译工具javac.exe

4、运行Java程序

在DOS命令行中，在字节码文件目录下，使用java 命令进行运行。

命令：

java主类名字

主类是指包含main方法的类，main方法是Java程序的入口，没有main方法，Java类无法独立运行：

publicstaticvoidmain(String[] args){

}

举例：

java HelloWorld

友情提示：
java HelloWord 不要写 不要写 不要写 .class，也不要写.java

Java字节码文件的运行工具：java.exe

1.5.2 练习案例

案例：新建类AtGuiGuDemo，输出atguigu。

classAtGuiGuDemo {

publicstaticvoidmain(String[] args) {

System.out.println("atguigu");

}

}

1.5.3 初学者常见错误

1、单词拼写问题

• 正确：class 错误：Class

• 正确：String 错误：string

• 正确：System 错误：system

• 正确：main 错误：mian

• Java语言是一门严格区分大小写的语言

例如：

2、标点符号使用问题

• 不能用中文标点符号，要使用英文半角的标点符号

• 括号和引号等成对出现

例如：

3、源文件名、类名、字节码文件名的区别和联系？

（1）源文件名、类名、字节码文件名的认识

（2）源文件名是否必须与类名一致？

如果这个类不是public，那么源文件名可以和类名不一致。但是不便于代码维护。不推荐这么干。

我们建议大家，不管是否是public，都与源文件名保持一致，而且一个源文件尽量只写一个类，目的是为了好维护。

（3）类名和字节码文件名一致？

字节码文件名就是类名

（4）一个源文件中是否可以有多个类？

一个源文件中可以有多个类，编译后会生成多个.class字节码文件。

4、public的类

（1）class前面可以加public

如果这个类是public，那么要求源文件名必须与类名一致。否则编译报错。

因此一个源文件只能有一个public的类。

（2）main方法必须在public的类中吗？

不是。

​

但是后面写代码时，基本上main方法（主方法）习惯上都在public类中。

5、文件名大小写问题

（1）程序代码中代码、类名等

严格区分大小写

（2）字节码文件名

因为字节码文件名就是类名，所以严格区分大小写

java命令 主类名/字节码文件名

（3）源文件名

在Windows操作系统中.java的源文件名不区分大小写，但是考虑到需要培养程序员严谨的工作态度，我们建议大家养成区分大小写的习惯。

javac命令 源文件名.java

6、字符编码问题

当cmd命令行窗口的字符编码与.java源文件的字符编码不一致，如何解决？

解决方案一：

在Notepad++等编辑器中，修改源文件的字符编码

解决方案二：

在使用javac命令式，可以指定源文件的字符编码

javac-encodingutf-8Review01.java

7、Java程序的结构与格式

类{

方法{

语句;

}

}

格式：

（1）每一级{}缩进一个Tab键

（2）习惯{}的左半部分在行尾，右半部分单独一行，与和它成对的"{"的行首对齐

1.5.4 Notepad++使用问题（附加）

/*

问题4：Notepad++默认设置问题

（1）Notepad++默认新建文件是UTF-8，希望Notepad++新建文件是GBK/ANSI。

设置菜单->首选项->新建->编码选ANSI

​

已有的文件编码设置：

编码菜单->转为ANSI编码

​

问题5：Notepad++默认保存类型类型是.txt，希望默认保存文件是.java

设置菜单->首选项->新建->默认语言选择Java（大多数版本设置这个就够了）

设置菜单->首选项->默认目录->去掉对勾（使用新样式...）

*/

classProblem4{

publicstaticvoidmain(String[] args){

}

}

Day1-第2章 Java基础语法（下午）

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2.1 注释（comment）（掌握）

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注释：就是对代码的解释和说明。其目的是让人们能够更加轻松地了解代码。为代码添加注释，是十分必须要的，它不影响程序的编译和运行。

Java中有单行注释、多行注释和文档注释

1、单行注释

单行注释以 //开头，以换行结束，格式如下：

// 单行注释内容

2、多行注释

多行注释以 /*开头，以*/结束，格式如下：

/*

多行注释内容

*/

3、文档注释（也可以放到面向对象部分讲）

文档注释以/**开头，以*/结束。

辅助最终会借助javadoc工具生成API文档，所以文档注释内容会借助一下特有的标记帮助，还会。

/**

文档注释内容

*/

文档注释的作用有两个：一个是辅助阅读源码的人员（包括代码的设计者、使用代码的开发人员、后期代码的维护人员等）快速地理解代码，另一个是使用javadoc工具生成API文档，这就使得开发人员在不打开源代码的情况下也能快速地了解源码。为了javadoc工具能正确解析文档注释，更好地生成API文档，文档注释必须按照规范的格式进行编写，通常还会借助一些特殊的标记来进行说明。例如：

• @author 标明开发该类模块的作者，多个作者之间使用,分割

• @version 标明该类模块的版本

• @see 参考转向，也就是相关主题

• @since 从哪个版本开始增加的

• @param 只能用于方法，对方法的形参进行说明，如果方法没有参数就不能写，有几个参数写几个@param，每个参数注释格式要求：@param 形参名 形参类型 形参说明

• @return 只能用于方法，对方法的返回值进行说明，每个方法最多只能有一个@return说明，如果方法的返回值类型是void就不能写@return，如果方法的返回值类型不是void就必须写@return，格式要求：@return 返回值类型 返回值说明

• @throws/@exception 只能用于方法，对方法可能抛出的异常进行说明 ，如果方法没有用throws显式抛出的异常就不能写@throws，如果方法可能发生异常就要进行说明，每一个可能发生的异常说明格式要求：@exception 异常类型 异常说明

例如：

/**

文档注释演示

@author chai

*/

publicclassComments{

/**

Java程序的入口

@param String[] args main方法的命令参数

*/

publicstaticvoidmain(String[] args){

System.out.println("hello");

}

}

javadoc工具的使用格式：

javadoc[options][packagenames][sourcefiles][@files]

例如：

javadoc-author-ddocComments.java

2.2 关键字（keyword）（掌握）

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关键字：是指在程序中，Java已经定义好的单词，具有特殊含义。

关键字的特点：全部都是小写字母。

HelloWorld案例中，出现的关键字有public、class、static、void等，这些单词已经被Java定义好。

关键字比较多，不需要今天一口气全记住，学到哪里记到哪里即可。

Java8关键字一共50个，其中const和goto是保留字。

true,false,null看起来像关键字，但从技术角度，它们是特殊的布尔值和空值。

Java17关键字有51个，其中const和goto、_是保留字。

strictfp是已经废弃的关键字。

true,false,null是字面常量值。

另外有16个上下文关键字，它们只在特定的位置才是关键字，否则它们就是标识符。例如：

exports，opens，requires，uses

module，permits，sealed，var

non-sealed，provides，to，with

open，record，transitive，yield

2.3 标识符( identifier)（掌握）

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简单的说，凡是程序员自己命名的部分都可以称为标识符。

即给类、变量、方法、包等命名的字符序列，称为标识符。

更多细节详见《代码整洁之道.pdf》《阿里的Java开发手册》

2.3.1 标识符的命名规则

标识符的命名规则：必须遵守的硬性规则

（1）Java的标识符只能使用26个英文字母大小写，0-9的数字，下划线_，美元符号$

（2）不能使用Java的关键字（包含保留字）和特殊值

（3）数字不能开头

（4）不能包含空格

（5）严格区分大小写

2.3.2 标识符的命名规范

标识符的命名规范：建议遵守的软性规则，否则容易被鄙视和淘汰

（1）见名知意

（2）类名、接口名等：每个单词的首字母都大写，形式：XxxYyyZzz，

例如：HelloWorld，String，System等

（3）变量、方法名等：从第二个单词开始首字母大写，其余字母小写，形式：xxxYyyZzz，

例如：age,name,bookName,main

（4）包名等：每一个单词都小写，单词之间使用点.分割，形式：xxx.yyy.zzz，

例如：java.lang;

自己命名的包不能以java开头，习惯上以公司域名倒置的写法，例如：com.atguigu.bean;

（5）常量名等：每一个单词都大写，单词之间使用下划线_分割，形式：XXX_YYY_ZZZ，

例如：MAX_VALUE,PI

2.4 初识数据类型(data type)（掌握）

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Java的数据类型分为两大类：

• 基本数据类型：包括 整数、浮点数、字符、布尔。

• 引用数据类型：包括数组、 类、接口、枚举、注解、记录。

2.5 常量值（literal value）（掌握）

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常量值：用于表示在编译时就可以确定的数据值，并且在程序执行的过程中其值不可以发生改变

例如：整数最大值：9223372036854775807，

圆周率pi的值：3.14159265358979323846，

自然底数e的值：2.7182818284590452354，

《三国演义》的作者：罗贯中

李清照的性别：女

常量值的分类和表示：

• 整数常量值，超过int范围的必须加L或l（小写L）

• 小数常量值，无论多少，不加F，就是double类型，也可以在数字后面加D或d表示double类型。要表示float类型，必须加F或f

• char常量值，必须使用单引号

• String字符串常量值，必须使用双引号

publicclassConstantDemo {

publicstaticvoidmain(String[] args) {

//输出整数常量值

System.out.println(12);

System.out.println(-23);

System.out.println(235265954566L);

//输出小数常量值

System.out.println(12.34F);

System.out.println(12.34);

System.out.println(12D);

//输出字符常量值

System.out.println('a');

System.out.println('0');

System.out.println('尚');

//输出布尔常量值

System.out.println(true);

System.out.println(false);

//输出字符串常量值

System.out.println("HelloWorld");

System.out.println("");

//输出空值常量值

System.out.println(null);

}

}

2.6 变量（variable）（掌握）

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2.6.1 变量的概念

变量：用来表示可以在程序执行的过程中才能确定的数据值，或者在程序执行期间可以修改的数据值

变量的作用：用来存储数据，代表内存的一块存储区域，这块内存中的值是可以改变的。

2.6.2 变量的声明

数据类型 变量名;

例如：

//存储一个整数类型的年龄

intage;

​

//存储一个小数类型的体重

doubleweight;

​

//存储一个单字符类型的性别

chargender;

​

//存储一个布尔类型的婚姻状态

booleanmarry;

​

//存储一个字符串类型的姓名

Stringname;

​

//声明多个同类型的变量

inta,b,c; //表示a,b,c三个变量都是int类型。

注意：变量的数据类型可以是基本数据类型，也可以是引用数据类型。

2.6.3 变量的赋值

给变量赋值，就是把“值”存到该变量代表的内存空间中。

1、变量赋值的语法格式

变量名=值;

• 给变量赋值，变量名必须在=左边，值必须在=右边

• 给变量赋的值类型必须与变量声明的类型一致或兼容（<=）

2、可以使用合适类型的常量值给变量赋值

intage=18;

doubleweight=44.4;

chargender='女';

booleanmarry=true;

Stringname="柴林燕";

long类型：如果赋值的常量整数超过int范围，那么需要在数字后面加L。

float类型：如果赋值为常量小数，那么需要在小数后面加F。

char类型：使用单引号''

String类型：使用双引号""

3、可以使用其他变量或者表达式给变量赋值

intm=1;

intn=m;

intx=1;

inty=2;

intz=2*x+y;

2.6.4 变量值的输出

//输出变量的值

System.out.println(age);

​

//输出变量的值

System.out.println("年龄："+age);

System.out.println("age："+age);

System.out.println("name"+name+",age = "+age+"，gender = "+gender+",weight = "+weight+",marry = "+marry);

()中填写的是要输出的某个值。
如果某些内容想要原样输出，就用""引起来，而要输出变量中的内容，则不要把变量名用""引起来
+的左右两边有""表示的字符串的话，意义是拼接多项内容为一个值。

2.6.5 变量可以反复赋值

• 变量的第一次赋值称为初始化；

• 变量的再赋值称为修改变量的值；

• 上一行变量值的修改对下一行的计算会产生影响；

//先声明，后初始化

chargender;

gender='女';

​

//声明的同时初始化

intage=18;

System.out.println("age = "+age);///age = 18

​

//给变量重新赋值，修改age变量的值

age=19;

System.out.println("age = "+age);//age = 19

2.6.6 变量的三要素

1、数据类型

• 变量的数据类型决定了在内存中开辟多大空间

• 变量的数据类型也决定了该变量可以存什么值

2、变量名

• 见名知意非常重要

3、值

• 基本数据类型的变量：存储数据值

• 引用数据类型的变量：存储地址值，即对象的首地址。例如：String类型的变量存储的是字符串对象的首地址（关于对象后面章节再详细讲解）

2.6.7 变量的使用应该注意什么？

1、先声明后使用

如果没有声明，会报“找不到符号”错误

2、在使用之前必须初始化

如果没有初始化，会报“未初始化”错误

3、变量有作用域

如果超过作用域，也会报“找不到符号”错误

4、在同一个作用域中不能重名

5、变量值的类型必须与变量声明的类型一致或兼容（<=）

一致：一样

intage=18; 18是int类型的常量值，age也是int类型

​

兼容：可以装的下，=右边的值要小于等于=左边的变量类型

longbigNum=18; 18是int类型的常量值，bigNum是long类型

int<long

​

intage=18L; 错误 18L是long类型的常量值，age是int类型

long>int

2.6.8 变量的使用案例

案例需求：随机产生一个[0,1)的小数，用它表示某个圆的半径，然后输出圆的面积和周长的值。

开发提示：

• 通过Math.random()可以随机产生一个[0,1)的小数。

• 圆周率用3.14159265358979323846表示。

• Java中用*表示乘法。

classTestCircle {

publicstaticvoidmain(String[] args) {

doubleradius=Math.random();

doublearea=3.14159265358979323846*radius*radius;

doubleperimeter=2*3.14159265358979323846*radius;

System.out.println("本次圆半径值是："+radius);

System.out.println("面积是："+area);

System.out.println("周长是："+perimeter);

}

}

2.7 最终变量/常量（final）

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最终变量习惯上也称为常量，因为它是通过在声明变量的数据类型前面加final的方式实现的，所以叫最终变量。加final修饰后，这个变量的值就不能修改了，一开始赋值多少，就是多少，所以此时的变量名通常称为常量名。常量名通常所有字母都大写，每一个单词之间使用下划线分割，从命名上和变量名区分开来。

这样做的好处：

• 可读性更好

• 便于维护

案例需求：随机产生两个[0,1)的小数，分别用它表示两个圆的半径，然后输出对应圆的面积和周长的值。

开发提示：

• 通过Math.random()可以随机产生一个[0,1)的小数。

• 圆周率用3.14159265358979323846表示。

• Java中用*表示乘法。

classTestNoFinal {

publicstaticvoidmain(String[] args) {

doubleradius1=Math.random();

doublearea1=3.14159265358979323846*radius1*radius1;

doubleperimeter1=2*3.14159265358979323846*radius1;

System.out.println("第1个圆半径值是："+radius1);

System.out.println("第1个圆面积是："+area1);

System.out.println("第1个圆周长是："+perimeter1);

​

doubleradius2=Math.random();

doublearea2=3.14159265358979323846*radius2*radius2;

doubleperimeter2=2*3.14159265358979323846*radius2;

System.out.println("第2个圆半径值是："+radius2);

System.out.println("第2个圆面积是："+area2);

System.out.println("第2个圆周长是："+perimeter2);

}

}

publicclassTestUseFinal {

publicstaticvoidmain(String[] args) {

// final double PI = 3.14159265358979323846;

finaldoublePI=3.14;

doubleradius1=Math.random();

doublearea1= PI*radius1*radius1;

doubleperimeter1=2*PI*radius1;

System.out.println("第1个圆半径值是："+radius1);

System.out.println("第1个圆面积是："+area1);

System.out.println("第1个圆周长是："+perimeter1);

​

doubleradius2=Math.random();

doublearea2=PI*radius2*radius2;

doubleperimeter2=2*PI*radius2;

System.out.println("第2个圆半径值是："+radius2);

System.out.println("第2个圆面积是："+area2);

System.out.println("第2个圆周长是："+perimeter2);

}

}