Java学习笔记-基本程序设计结构

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3. 点击Finish

Virtual Studio Code

1. 安装扩展包Java Extension Pack
2. Ctrl-Shift-D 根据提示生成launch.json配置文件
3. F5运行程序

第一段Java程序

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// Welcome/Welcome.java
public class Welcome{
    public static void main(String [] args){
        String greeting = "Welcome to Spaceack's blog";
        System.out.println(greeting);
        for(int i=0; i<greeting.length(); i++)
            System.out.print("=");
        System.out.println();
    } 
}

程序解读

1. 关键字public称为访问修饰符（access modifier）用于控制程序其它部分对这段代码的访问级别。

2. 关键字class表明Java程序中的全部内容都包含在类中。

3. class后面是类名，命名规范类名首字母大写，建议使用骆驼命名法。

4. 源代码的文件名需与公共类名相同，并用.java作为扩展名。

5. main方法必须声明为public

6. Java中所有的函数都属于某个类的方法，因此main方法必须有一个外壳类。每个Java应用程序都必须有一个main方法, 声明格式：

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   public class ClassName{ public static void main(String[] args){ program statements } }

7. void表示这个方法没有返回值。如果main方法正常退出，Java应用程序退出代码为0。若想终止程序时返回其他代码，需要调用System.exit方法。

8. 每个程序块使用{}括号包裹，每条语句使用;分号结束。

9. 输出语句使用了System.out对象，并调用了println方法。

10. .点号用于调用方法，通用语法为object.method(parameters)

易错点

1. 需要注意大小写， 类名首字母大写 Welcome
2. 编译时只需指定类名javac Welcome,不要带扩展名.java或.javac

注释

1. 单行注释//
2. 多行注释/* */
3. 文档注释/** */ 可以生成文档

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   /** * This is the first sample program * @version 1.0 2016-09-03 * @author Spaceack * /

数据类型

Java中规定8种基本类型（primitive type）4种整型，2种浮点型，1种表示Unicode编码的字符型，和一种表示真值的boolean类型。

Java整型

1. 长整型数值有一个后缀L或l(4000000000L)
2. 十六进制数值有一个前缀0x或0X(0xCAFE)
3. 八进制有个前缀0（010 表示对应八进制中的8）
4. 二进制数值前缀0b或0B（0b1001就是9）
5. 数字字面量加入下划线使之更易读：1_000_000（0b1111_0100_0010_0100_0000）表示一百万。

浮点类型

1. float类型的数值有一个后缀f或F。没有后缀的浮点数默认为double类型
2. 表示溢出和出错情况的三个特殊的浮点数值

• 正无穷大，对应常量Double.POSITIVE_INFINITY

• 负无穷大,Double.NEGATIVE_INFINITY

• NaN, Double.NaN

  eg: 一个正整数除0的结果为正无穷大。计算0/0或者负数平方根的结果为NaN。

3. 使用Double.isNaN()方法判断是否等于Double.NaN。
4. 浮点数值表示使用二进制系统表示，会有误差。金融计算应使用BigDecimal类。

char类型

1. 使用单引号''包裹,例如'A'是编码值为65所对应的字符常量。与被双引号包裹的"A"不同，它是包含一个字符A的字符串。

2. char类型可以表示十六进制值，范围从\u0000到\Uffff。例如\u2122表示注册符号™,\u03C0表示希腊字母π。

3. 转义序列\u可以出现在加引号的字符常量或字符串之外（其他转义序列不可以）例如 \u005B\u005D是[]的编码。

   1	public static void main(String \u005B\u005D args)

4. 其它特殊字符转义序列

   转义序列	名称	Unicode值
   \b	退格	\u0008
   \t	制表	\u0009
   \n	换行	\u000a
   \r	回车	\u000d
   \"	双引号	\u0022
   \'	单引号	\u0027
   //	反斜杠	\u005c

5. System.out.println("\u0022+\u0022");的输出会是""吗？不是的， 会输出一个空字符串 。

6. 需要小心注释中的\u, // Look inside c:\users 会产生语法错误，因为\u后面并未跟着4个十六进制数。

Unicode

码点（code point）: 指与一个编码表中的某个字符对应的代码值。

在Unicode标准中，码点采用16进制书写，并加上前缀U+,egU+0041是A的码点。

Unicode码点可以分成17个代码级别（code plane）。第一个代码级别称为基本的多语言级别(basic multilingual plane)， 码点从U+0000到U+FFFF,包括经典的Unicode代码。其余的16个级别码点从U+10000到U+10FFFF，包括一些辅助字符（supplementary character）

UTF-16编码采用不同长度的编码表示所有的Unicode码点。在基本的多语言级别中每个字符用16位表示，通常被称为代码单元（code unit）。辅助字符采用一对连续的代码单元进行编码。这样构成的编码值落入基本的多语言级别中空闲的2048字节内，通常被称为替代区域（surrogate area）。

在Java中，char类型描述了UTF-16编码中的一个代码单元。

强烈建议不要在程序中使用char类型。建议使用字符串作为抽象数据类型处理。

boolean类型

1. boolean类型有两个值：false和true,用来判定逻辑条件。
2. 整型和布尔值之间不能相互转换。

变量

1. Java中每个变量都有1个类型（type）,在声明变量时，变量的类型位于变量之前。以分号结束。
2. 可以使用任何有意义的Unicode字符组成变量名。若想知道该Unicode字符是否可以用作变量名，可以使用Character类的isJavaIdentifierStart和isJavaIdentifierPart方法来检查。
3. 不要使用$字符，它只用在Java编译器或其它工具生成的名字中。
4. 建议逐一声明（各一行）可以提高程序的可读性。
5. 变量名建议小写字母，多个单词组成的变量名从第二个单词开始首字母大写。

变量初始化

1. 声明变量后，必须使用赋值语句对变量显式初始化。
2. 变量的声明尽可能地靠近变量第一次使用的地方。

常量

1. 利用关键字final指示常量。eg:

   1	final int MAX_SIZE = 25;

2. 关键字static final可以设置一个类常量，允许一个类中的多个方法使用,常量还被声明为public， 其它的类也可以使用这个类常量：

   1	public static final int MAX_SIZE = 25;

3. 被赋值后不能再更改。
4. 建议常量名使用全大写。

运算符

算术运算符

数学函数

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double x = 4;
// sqrt方法 求平方根 
double y = Math.sqrt(x); // 2.0
// pow方法 指数运算 y的x次方
double p = Math.pow(y, x) //16.0
// foorMod方法 取模运算
double m = Math.floorMod(4, 3) //1.0

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// 使用静态导入，调用时省略Math
import static java.lang.Math;
System.out.println(PI);
double s = sin(toRadians(30));
System.out.println(PI);

类型转换

• 虚箭头转换可能会有精度损失
• 两个操作数，需要转换为同一类型才能运算。

强制类型转换

• 使用圆括号()包裹要转换的目标类型，后面紧跟需要变换的变量名。

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double x = 6.66; 
int nv = (int) x; // 6 截断小数部分变为整型。
int rv = (int) Math.round(x); // 7 使用round 进行舍入运算，round返回类型为long

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int x = 0;
x += 3.5;  // 3 
// 会执行强制转换，实际为(int)（x + 3.5）

自增运算符

• “后缀”形式

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int n = 2;
int b = 2 * m++; // n is 3, b is 4; 

• “前缀”形式, 先加1。

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int m = 2;
int a = 2 * ++m; // m is 3, a is 6

• 建议不在表达式中使用++，会让人迷惑。

关系和布尔运算符

• &&与|| 按照短路方式来求值

位运算符

• &与| 不按照短路方式来求值

• 使用掩码技术可以得到整数中的各个位。

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	int n = 0b10000;
	int fourthBitFromRight = (n & 0b1000) / 0b1000;  // 0

    int n = 0b11000;
	int fourthBitFromRight = (n & 0b1000) / 0b1000;  // 1

    int n = 0b10000;
	int fourthBitFromRight = (n & (1<<3)) >>3;  // 0

    int n = 0b11000;
	int fourthBitFromRight = (n & (1<<3)) >>3;  // 1

括号与运算符级别

枚举类型

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enum Size {SMALL, MEDIUM, LARGE, EXTRA_LARGE};
Size s = Size.MEIUM;

字符串

• Java字符串就是Unicode字符序列。
• JAVA没有内置的字符串类型，而是使用标准库中的一个预定义类。
• 每个由双引号括起来的字符串都是String类的一个序列。

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String name = "Spaceack";

子串

• 使用substring方法提取子串

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String name = "Spaceack";
String subs = name.substring(0,5);  //"Space"

- 子串长度 即 5-0 = 5

拼接

• 使用+号 拼接两个字符串
• 多个字符串使用某个定界符连接，可以使用join静态方法

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String all = String.join("-", "2016", "10", "01"); //2016-10-01

不可变字符串

检测字符串相等

不要使用== 检测字符串相等。

使用equals方法s.equals(t), 相等返回true, 否则返回false

equalsIgnoreCase方法，不区分大小写。

空串与Null串

空串是长度为0的字符串。 使用 if (str.length() == 0) 或 str.equals("")检测。

使用if (str == null)检测Null串

使用if (str != null && str.length() != 0 ) 检测字符串既不是null, 也不为空串。

码点与代码单元

• length方法返回采用UTF-16编码表示的给定字符串所需要的代码单元数量

  1 2	String name = "Spaceack👽"; int n = name.length();// 10

• 获取实际长度，即码点数量，可调用：

  1	int cpCount = name.codePointCount(0, name.length()); // 9

• s.charAt(n) 返回位置n的代码单元，n介于0~s.length() - 1 之间

  1 2	char first = name.charAt(0); // S char last = name.charAt(9); // ?

• 得到第i个码点，可调用：

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  int i = 8; int index = name.offsetByCodePoints(0, i); int cp = name.codePointAt(index); // 8128125

输入输出

控制流程

大数值

数组

术语

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码点（code point）: 指与一个编码表中的某个字符对应的代码值。

面向对象程序设计（Object-Oriented Programming, OOP）
lambda表达式（lambda expression）
异常处理（excepion handling）
抽象窗口工具包（abstract window toolkit, AWT）