面向对象java程序设计

第2章Java的基本语法2023/1/14Java面向对象程序设计教程2主要内容2.1类型、值与基本变量2.1.1基本概念2.1.2基本类型2.1.3引用类型2.1.4类型转换2.1.5简化操作的一些辅助手段2.2运算符与表达式2.2.1算术运算符与表达式2.2.2关系运算符与表达式2.2.3逻辑运算符与表达式2.2.4位运算符与表达式2.2.5条件运算符与表达式2.2.6赋值运算符与表达式2.2.7instanceof运算符2.2.8运算符优先级与赋值顺序的理解2.2.9基本类型所支持的操作运算2.3语句2.3.1编组语句2.3.2表达式语句2.3.3选择语句2.3.4循环语句2.3.5迭代与递归2.3.6控制转移语句2.3.7注释语2.1类型、值与基本变量2023/1/14Java面向对象程序设计教程4基本概念：字符集

ASCII（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）字符集：使用7位代码表示大小写字母、数字0~9以及若干控制字符，如NUL和EOT。ISO8859-1Latin-1字符集：在西欧，用户希望字符集能够表示他们本国字符集的所有字符，ASCII字符集因而被扩展到8位，即增加了128个字符，用于表示英文中不存在的各种西欧语言的字符。Unicode字符集：是ISO标准16位字符集，支持65536个不同的字符。其中大约有21000个字符专门用于中文、日文和韩文的表意文字。ASCII、ISOLatin-1都是Unicode的子集。Java内部使用2个字节表示每个字符，采用Unicode编码。2023/1/14Java面向对象程序设计教程5基本概念：关键字、值、标识符关键字（Keyword）：也称保留字（Reservedword），全部由小写的英文字母所组成。关键字总共有50多个，其中一些留作将来供语言设计者扩充语言功能时使用。值（Literal）：是指不能由程序员规定的代表某一特定常量或数字的可知的或未知的字母或符号，一般译作“直接量”或“字面值”，实际上泛指赋给各种不同类型（常指基本类型、字符串类型、空类型等）的有效值。本书将它简称为“值”，而另一个单词“Value”则称为“数值”。标识符（Identifier）：是程序员提供的名字，在Java中，标识符的长度不受限制，但必须以字母、下划线或$符号开始，随后位置也可以包含数字。Java标识符支持几万个Unicode字母中所包含的世界上任何重要语言中的任何字母。举例：IdentifierTest.java

2023/1/14Java面向对象程序设计教程6Java关键字const和goto是保留字true,false和null为相应类型的值，不属于关键字主要用途关

键

字用于内置类型booleanbytechardoublefloatintlongshortstrictfpvoid用于对象newsuperthis用于选择语句casedefaultelseifswitch用于循环语句doforwhile用于控制转移breakcontinuereturn用于异常处理catchfinallythrowthrowstryassert用于线程synchronized用于修饰说明abstractfinalprivateprotectedpublicstatic用于其他方法或相关类classinstanceofnativetransientvolatile用于类的扩展和接口的继承extendsimplementsimportinterfaceenumpackage留作将来使用constgoto2023/1/14Java面向对象程序设计教程7强类型语言

（Stronglytypedlanguage）Java属于强类型的程序设计语言。所有变量和表达式在编译时都有明确的类型，它有助于编译时的错误检测：类型限制了一个变量能够拥有的或者一个表达式能够生成的值；类型还限制了各种操作对这些值的支持程度以及决定操作的含义。2023/1/14Java面向对象程序设计教程8Java语言的类型结构2023/1/14Java面向对象程序设计教程9基本类型

（PrimitiveType）boolean用于逻辑运算。int、long、byte和short用于整数算术运算。char主要用于输入输出。double和float用于实数（即浮点数）的算术运算。整型数值缺省为int型，long型在数值之后加l或L浮点型数值缺省为double型，float型在数值之后加f或F2023/1/14Java面向对象程序设计教程10基本类型的特点基本类型在所有的平台和实现中的定义相同，类型名称属于Java保留的关键字。基本类型的值不允许共享，任何一个基本类型的变量都会独自拥有一份相同类型的值。基本类型的变量的值只能通过赋值操作才能被改变。2023/1/14Java面向对象程序设计教程11基本类型的值（1）类

型位

数取值范围有符号类型byte8bits–128~127（-27~27-1）short16bits–32768~32767（-215~215-1）int32bits–2147483648~2147483647（-231~231-1）long64bits–9223372036854775808~9223372036854775807（-263~263-1）无符号类型char16bits'\u0000'~'\uffff'（0~65535，即0~216-1）2023/1/14Java面向对象程序设计教程12基本类型的值（2）类型位数取值范围float32bits–3.40282347e+38f～–1.40239846e-45f0.0f1.40239846e-45f～3.40282347e+38fdouble64bits–1.79769313486231570e+308～–4.94065645841246544e-3240.04.94065645841246544e-324～1.79769313486231570e+3082023/1/14Java面向对象程序设计教程13基本类型的值（3）类型位数取值范围boolean1bittrue/false转义字符Unicode字符含义\b\u0008backspaceBS（退格）\t\u0009horizontaltabHT（Tab键）\n\u000alinefeedLF（换行）\f\u000cformfeedFF（换页）\r\u000dcarriagereturnCR（回车）\"\u0022"（doublequote，双引号）\'\u0027'（singlequote，单引号）\\\u005c\（backslash，反斜杠）2023/1/14Java面向对象程序设计教程14举例整数值的不同进制表示：NumeralExpression.java字符的表达方式：CharacterExpression.java浮点数NaN结果及浮点计算的非精确性演示：FloatingTest.java数值类型的取值范围：ValueScope.java2023/1/14Java面向对象程序设计教程15引用类型类类型（Classtype）接口类型（Interfacetype）数组类型（Arraytype）枚举类型（Enumeratetype）2023/1/14Java面向对象程序设计教程16类类型使用关键字“class”，它定义了一个新的引用类型，并描述这一类型的具体实现。Java语言定义的根类（Rootclass）是Object类，也就是说除了Object类以外，其它类都是Object类的直接或间接子类（Subclass），这些类只能扩展（使用关键字“extends”

）自唯一一个业已存在的类。Object类是缺省的继承父类，如果有一个类直接继承自Object类，“extendsObject”可以省略不写。2023/1/14Java面向对象程序设计教程17类体的结构组成类的成员类型：类成员（使用关键字static）和实例成员（无关键字static）形式：域（Field；也习惯地叫属性，Attribute）、方法（Method）、内嵌类（Nestedclass）和内嵌接口（Nestedinterface）实例初始化或者类初始化的语句块（Block）实例对象构造器（Constructor，也称构造方法）举例：ClassExample.java2023/1/14Java面向对象程序设计教程18接口类型使用关键字“interface”，定义一套必须由类或组件实现的操作特征标记。一般有一个或多个操作特征标记以及零个或多个属性集合的定义。标识接口（Taginterface）：不包含任何成员的接口类型，如java.io.Serializable、java.lang.Cloneable通过类来实现，使用关键字“implements”，多个接口类型之间用“,”隔开。类必须包括接口中定义的方法。接口可以进行多继承，也使用关键字“extends”

。接口类型中不存在被其它所有接口类型继承的根接口类型。2023/1/14Java面向对象程序设计教程19接口体的结构与特点包含与该接口有关的成员，这些成员可以是内嵌类、内嵌接口、常量或抽象方法。所有接口的成员都被隐式声明为“public”；所有的内嵌类或接口都被隐式声明为“static”；所有的成员属性都被隐式声明为“static”和“final”，亦即所有的成员属性都是常量；所有的成员方法都被隐式声明为“abstract”，亦即所有的成员方法都不包含任何具体的实现，但成员方法不能被声明为“static”，因为静态方法不能是抽象的。举例：InterfaceExample.java

2023/1/14Java面向对象程序设计教程20数组类型一个数组对象包含一定数量的数组变量，称为数组的组件或元素。数组元素通过一个非负的整型索引数值被引用。如果数组中包含有n个元素，则数组元素的索引值分别为0～(n-1)。数组元素的个数可以为零，这时该数组被称为empty（空）数组。数组元素的类型可以是基本类型，也可以是其它的引用类型，一个数组中的所有元素的类型都是一样的。2023/1/14Java面向对象程序设计教程21数组表示法Java语言中正式使用的表示法是，假如数组元素的类型表示为Type，则数组表示为Type[]x。如int[]x，读作int数组x。另一种表示法是提供给那些有C/C++编程经验的人们使用的，将方括号移到变量名称的后面，即Typex[]，如intx[]。2023/1/14Java面向对象程序设计教程22数组的一些特点Java语言中没有直接的多维数组定义，而是把多维数组的实现理解为数组的数组。Java语言中，多维数组中每维数组的长度可以不同，数组空间也不一定是连续分配的。数组的直接超类是Object类，因此可以调用Object类中的所有方法。每个数组类型都已经实现了java.io.Serializable和java.lang.Cloneable接口，也就是可以对数组对象直接进行串行化处理和对象复制，但对于多维数组也是只能实现单层复制。数组中元素的个数可通过数组属性length进行访问。举例：ArrayExample.java枚举类型枚举类型使用关键字“enum”，它允许用常量来表示特定的数据片断，这些数据片断只接受预先定义的值集合。2023/1/14Java面向对象程序设计教程23“enum”和采用“class”或“interface”

的“final”型属性表达的区别枚举类型看起来更加简洁最关键的是枚举表示的这组常量值是类型安全的，如果调用这个枚举类型的值超出集合的范围，将引发编译错误用类或接口中的常量表示，通常会借助基本类型的值来描述常量，这个数值的取值范围是我们主观赋予的，如果在调用过程中赋值超出此范围，从语法上看并没有问题，编译时就无法检查出来。例如：enumSeason{SPRING,SUMMER,AUTUMN,WINTER}classSeason{

finalintSPRING=1;

finalintSUMMER=2;

finalintAUTUMN=3;

finalintWINTER=4;

}2023/1/14Java面向对象程序设计教程24枚举类型本质也是类类型使用enum关键字创建一个新的枚举类型时，实际上是在扩展java.lang.Enum类。Java语言中定义了“abstractclassEnum<EextendsEnum<E>>”作为所有枚举类型的通用基类，其中

E表示枚举类型的名称。枚举类型中的每一个枚举值就是通过构造方法“protectedEnum(Stringname,intordinal)”创建出来的一个实例，其中字符串

name记录每个枚举值的名称，ordinal设置了该枚举值在值集合中所在位置的序数。这些枚举值成为该枚举类型的“publicstaticfinal”成员。举例：EnumSample.java2023/1/14Java面向对象程序设计教程252023/1/14Java面向对象程序设计教程26类型转换类型转换方式分为窄化（Narrowing）和拓宽（Widening）转换。编译时可以自动执行拓宽转换（称为Promotion，提升）。而窄化转换则总是要求显式执行强制转换（称为Cast，转型）。2023/1/14Java面向对象程序设计教程27基本类型的拓宽转换原则如果存在一个double型，则按double型执行运算。否则，如果存在一个float型，则按float型执行运算。否则，如果存在一个long型，则按long型执行运算。否则，按照32位的int型计算精度执行运算。当在整型与浮点型之间进行转换时，计算精度不仅仅是数据类型的取值范围问题，它还包括浮点能够存储的十进制数的位数。举例：PrimitiveWidening.java2023/1/14Java面向对象程序设计教程28基本类型的窄化转换窄化转换意味着余数转换，这种从一个大容量的数据类型到另一个小容量的数据类型的赋值只会取其较小的数值范围，这可能造成数量级的损失。如果需要把一个范围较大的整型数值赋给一个范围较小的数据类型的变量，原则上都需要对数值执行强制转换。对于byte、short、char类型的变量，在相应类型的取值范围内时，允许不需要显式强制类型转换而直接赋给int型数值，因为这样做并不会引起数据丢失；当所赋数值不在其取值范围内时，则必须显式进行类型强制转换，否则将出现错误而不是警告。如果把浮点型数值转换成整型数值，小数点后面的数值将被圆整去掉。举例：PrimitiveNarrowing.java

2023/1/14Java面向对象程序设计教程29引用类型的转换从子类型转换为父类型即属于引用类型的拓宽转换，特别是从任何引用类型（包括类、接口、数组）转换成Java的根类Object都属于此种转换形式。引用类型的拓宽转换可以自动进行，不会引发任何异常。引用类型的窄化转换指的是从父类型转换为子类型，特别是从Object类转换成其它任何引用类型都属于这种转换形式。引用类型的窄化转换同样需要强制进行，即所谓的转型，这种转换的使用十分广泛，它体现了面向对象的多态性。转型将在运行时进行类型匹配检查，如果类型不匹配将引发异常ClassCastException。举例：ReferenceConversion.java2023/1/14Java面向对象程序设计教程30类型转换讨论自动转换——

不要以为扩大取值范围就万无一失浮点型的有效位问题引用型的属性问题强制转换2023/1/14Java面向对象程序设计教程31基本类型的包装类包装类对应的基本类型字符串转换成数值数值转换成字符串包装类中定义的常量Bytebyteb=Byte.parseByte(s)b=newByte(s).byteValue()s=String.valueOf(b)TYPE，MAX_VALUE，MIN_VALUEShortshortsh=Short.parseShort(s)sh=newShort(s).shortValue()s=String.valueOf(sh)TYPE，MAX_VALUE，MIN_VALUECharacterchars=String.valueOf(c)TYPE，MAX_VALUE，MIN_VALUEIntegerintn=Interger.parseInt(s)n=newInteger(s).intValue()s=String.valueOf(n)TYPE，MAX_VALUE，MIN_VALUELonglongg=Long.parseLong(s)g=newLong(s).longValue()s=String.valueOf(g)TYPE，MAX_VALUE，MIN_VALUEFloatfloatf=Float.parseFloat(s)f=newFloat(s).floatValue()s=String.valueOf(f)TYPE，MAX_VALUE，MIN_VALUE，NaN，NEGATIVE_INFINITY，POSITIVE_INFINITYDoubledoubled=Double.parseDouble(s)d=newDouble(s).doubleValue()s=String.valueOf(d)TYPE，MAX_VALUE，MIN_VALUE，NaN，NEGATIVE_INFINITY，POSITIVE_INFINITYBooleanbooleanb=newBoolean(s).booleanValue()s=String.valueOf(b)TYPE，FALSE，TRUE自动装箱与自动拆箱自动装箱和自动拆箱（AutoBoxing/Unboxing），是指当我们想创建一个包装类对象时，可以直接赋予一个对应基本类型数值，或者当我们想为基本类型变量赋值时，可以直接赋予一个对应包装类对象，而编译器在编译时会自动帮我们做相应的转换工作。自动装箱时对于值从-128到127之间的值，它们被装箱为Integer对象后，该对象就保存在内存中被重用。自动装箱时只允许采用相同类型的数值，如果类型不匹配则会引发编译错误，如“Longobj=127;”或“Floatobj=127.0;”都是错的，需写成“Longobj=127L;”或“Floatobj=127.0f;”。举例：

AutoBoxing.java2023/1/14Java面向对象程序设计教程322023/1/14Java面向对象程序设计教程33与字符串相关的封装类字符串在Java语言中并不定义为基本类型，而是一个类类型。Java中封装了3个与字符串相关的最终类，即String、StringBuffer和StringBuilder类，并提供了一系列的方法对整个字符串进行操作，使得字符串的处理更加容易，也符合面向对象编程规范。String用于处理不变字符串（常量），StringBuffer和StringBuilder用于处理可变字符串。StringBuffer是线程安全的，而StringBuilder不是线程安全的，但它的执行速度比较快。字符串常量的类型StringJava语言中还提供了一种快速创建String对象的方式，非常像基本类型的赋值方式：

Stringstr=”Iamastringconstant.”

String被设计为存储字符串常量的类，这种实例化形式在大多数情况下是更好的String构造技术，这与所创建的字符串存储在字符串常量池使其可被共享有关。字符串常量池的工作机制是，当需要某一个字符串时，先到池里查找，如果已经存在，则直接引用；如果还没有就在池中创建一个新的字符串对象。也可以说，字符串常量池中内容相同的String对象只有一个，该对象直到JVM退出时才被清除。举例：StringExample.java2023/1/14Java面向对象程序设计教程34泛型泛型通常也称为参数类型（ParameterizedType），它增加了集合框架（CollectionsFramework）编译时类型安全，并减少原先读取集合中元素时必须进行的转型操作。泛型带来的好处至少有：保留类型动态绑定的同时，增加静态类型检查，使得编译时能发现更多的错误。减少容器之间的类型模糊性，使代码更容易阅读。减少使用转型，使代码看起来更加简洁。举例：GenericsSample.java2023/1/14Java面向对象程序设计教程352.2运算符和表达式2023/1/14Java面向对象程序设计教程37Java语言中的算术运算符与表达式操作数数目运算符表达式描述一元++op正值--op负值++++op,op++自增1----op,op--自减1二元+op1+op2加-op1-op2减*op1*op2乘/op1/op2除%op1%op2取模（求余）2023/1/14Java面向对象程序设计教程38Java语言中的关系运算符与表达式运算符表达式返回true的情况＞op1＞op2op1大于op2＞=op1＞=op2op1大于或等于op2＜op1＜op2op1小于op2＜=op1＜=op2op1小于或等于op2==op1==op2op1与op2相等!=op1!=op2op1与op2不等2023/1/14Java面向对象程序设计教程39Java语言中的逻辑运算符与表达式操作数取值表达式运算结果op1op2op1&&op2op1||op2!op1falsefalsefalsefalsetruefalsetruefalsetruetruetruefalsefalsetruefalsetruetruetruetruefalse2023/1/14Java面向对象程序设计教程40Java语言中的位运算符与表达式运算符表达式描述&op1&op2二元运算，逻辑与，参与运算的两个操作数，如果两个相应位都为1（或true），则该位的结果为1（或true），否则为0（false）。|op1|op2二元运算，逻辑或，参与运算的两个操作数，如果两个相应位有一个为1（或true），则该位的结果为1（或true），否则为0（false）。^op1^op2二元运算，逻辑异或，参与运算的两个操作数，如果两个相应位值相反，则该位的结果为1（或true），否则为0（false）。~~op1一元运算，对数据的每个二进制位按位取反。<<op1<<op2二元运算，操作数op1按位左移op2位，每左移一位，其数值加倍。>>op1>>op2二元运算，操作数op1按位右移op2位，左边补齐的数值和最高位相同（正数补0，负数补1），即每右移一位，其数值减半。>>>op1>>>op2二元运算，操作数op1按位右移op2位，左边补齐的数值总是为0，即正整数运算与>>同，负整数则求该数的反码，但符号位不变。关于>>>运算op1>>>op2

二元运算，操作数op1按位右移op2位，左边补齐的数值总是为0，即正整数运算与>>同，负整数则求该数的反码，但符号位不变。对于短整数和字节来讲，因为在>>>运算之前，首先需要把它们提升到整数，当操作数为负数时，第7或15~31位将会变为1。执行>>>运算后，第31位将会变为0，最终会把负数变为正数。例如，int数值“-22>>>3”：“-22”的原码： 10000000000000000000000000010110符号位不变的反码：11111111111111111111111111101001右移3位： 00011111111111111111111111111101其结果为： 536870909建议：不要以数学意义上的数值来分析移位举例：BitOperand.java2023/1/14Java面向对象程序设计教程412023/1/14Java面向对象程序设计教程42其它运算符条件运算符：三元运算符，其表达式为

someCondition？tureExpression:falseExpression赋值运算符与表达式：=、+=、-=、*=、/=、%=、<<=、>>=、>>>=、&=、|=、^=

instanceof运算符2023/1/14Java面向对象程序设计教程43Java语言运算符优先级以及

同等优先级运算符的组合顺序运算符描述优先级（数越大优先级越高）同等优先级结合顺序()圆括号15左→右new创建类实例15左→右[]数组下标运算符15左→右.成员（属性、方法）选择15左→右++、--后缀自增（自减）114左→右++、--前缀自增（自减）113右→左~按位取反13右→左!逻辑非13右→左-、+算术负（正）号13右→左(Type)强制类型转换13右→左*、/、%乘、除、取模运算12左→右+、-加、减运算11左→右<<、>>、>>>左右移位运算10左→右2023/1/14Java面向对象程序设计教程44Java语言运算符优先级以及

同等优先级运算符的组合顺序（续）运算符描述优先级（数越大优先级越高）同等优先级结合顺序instanceof、

<、<=、>、>=关系运算9左→右==、!=相等性运算8左→右&位逻辑与7左→右^位逻辑异或6左→右|位逻辑或5左→右&&条件与4左→右||条件或3左→右?:条件运算符2右→左=、*=、/=、%=、+=、-=、<<=、>>=、>>>=、&=、^=、|=赋值运算符1右→左理解Java语言中的表达式从左到右顺序解析运算符和操作数根据运算符的优先级高低确定运算顺序按运算符的结合顺序对操作数进行类型判断并赋值举例：PlusOperator.javaEvaluationOrder.java2023/1/14Java面向对象程序设计教程452023/1/14Java面向对象程序设计教程46关于断句无鸡鸭亦可无鱼肉亦可青菜一小碟足矣建议：

在编程时还应该十分注意程序的可读性，避免理解歧义。2023/1/14Java面向对象程序设计教程47整型支持的操作运算比较运算，其结果为boolean型：大小比较<、<=、>、>=相等比较==、!=数值运算，其结果为int或long型：加减运算+、-乘除运算*、/、%符号运算+、-前（后）缀自增运算++前（后）缀自减运算--位运算<<、>>、>>>按位取反运算~按位逻辑运算&、|、^条件运算?:类型转换运算(Type)字符串连接运算+Byte、Short、Integer、Long、Character等包装类中的方法Java中存在一个称为的java.math.BigInteger类，支持无限制的整数运算。2023/1/14Java面向对象程序设计教程48浮点型支持的操作运算比较运算，其结果为boolean型：大小比较<、<=、>、>=相等比较==、!=数值运算，其结果为float或double型：加减运算+、-乘除运算*、/、%符号运算+、-前（后）缀自增运算++前（后）缀自减运算--条件运算?:类型转换运算(Type)字符串连接运算+Float、Double等包装类中的方法以及java.lang.Math类，Math类中包含许多与数学运算有关的方法，如幂运算方法exp(doublea)、随机数生成方法random()、正弦函数计算方法sin(doublea)，等等。Java语言存在一个称为java.math.BigDecimal的类，支持无限制的实数运算。2023/1/14Java面向对象程序设计教程49布尔型支持的操作运算关系比较运算==、!=逻辑非运算!逻辑运算&、|、^条件与和条件或&&、||条件运算?:字符串连接运算+，布尔型的值true和false都可以转换成字符串，并作字符串连接运算。Boolean包装类中的方法。2.3语句2023/1/14Java面向对象程序设计教程51编组语句代码块由一对花括号“{}”界定，中间包含零或多个语句以及局部变量声明组成，且能够以任何顺序存在。

无论任何位置，只要允许单个语句存在，都可以放置代码块。空语句仅仅是分号“；”本身。

空语句不执行任何动作，无论何处，只要可以放置普通语句，都可以使用空语句。

空语句总是可以完全正常执行。2023/1/14Java面向对象程序设计教程52表达式语句赋值、方法调用、类的实例化、自增（减）1运算等，都是表达式语句。常用的语句格式如下：newStringBuffer(“Hello”);//创建不被引用的实例对象newJFrame().setVisibl