java核心基础第二章怎么写java程序

内容概述

java程序员写程序就干三件事，定义类、在类里面定义数据、在类里面定义方法。本章的核心目标是探讨java语言的语法、程序结构、流程控制。本章与第三章面向对象有一些互相关联的穿插，当你遇到一些面向对象的概念的时候，如果不理解可以先放一放。等阅读完了第三章你就明白了。

前置阅读

本章需要提前简单了解的概念

1.类

什么是类？在本章里，你可以把类理解为包含数据和方法的载体，java程序的一切代码都在类里面书写，当然也仅在本章你可以这么理解，目的是为了让本章的内容能进展下去，关于类的正式定义，我们将在第三章深入探讨。

2.方法

方法是执行逻辑的载体，也可以理解为它包含了一批指令。方法必须要在类中定义。在本章中，我们对方法的了解到此也足够了。方法的正式讨论也将在第三章深入探讨。

3.数据

数据是被指令操作的，可以这样理解，我们写程序就是为了加工数据。

术语说明

1. 关键字

关键字本质上就是一个字符串，比如class、public、void、static等等都是关键字，他们被java语言的规范所定义，每个关键字都被赋予的特定的功能，我们在写程序时必须按照java语言对他们的定义去使用他们，并且这些关键字不能作为变量的名称、类的名称、方法的名称等任何可以被程序员自定义的内容出现。

2. 标识符

本质上它也是一个字符串，他的作用是在java程序中唯一标识某一个元素用的，就像我们每个人都有一个身份证号一样，一个类的名字、一个方法的名字都是一个标识符。

3. 位(bit)

是数据的不可分割的最小单位，所有的数据都是由众多的bit组成。一个bit只有两种状态，0和1。

4. 字节(byte)

也是数据的单位，8个bit为一个byte。

核心概念

1.语句

语句是程序执行的基本单位，表示一条完整的指令。Java 中的语句以分号 (;) 结束，通常包括以下几类：

1.1表达式语句

由表达式组成并以分号结束的语句，执行某种操作。例如：

java 复制代码

int x = 5;  // 赋值语句
x++;        // 自增语句
System.out.println(x);  // 方法调用语句

1.2声明语句

用于声明变量或对象。

java 复制代码

int num;                // 声明变量
String message = "Hi";  // 声明并初始化

2.表达式

表达式是一个由变量、常量、运算符和方法调用组成的计算式，可以计算出一个值。表达式可以作为更复杂语句的一部分。常见的表达式如下：

2.1 常见表达式

算术表达式：进行数学运算。

java 复制代码

a + b * c;

布尔表达式：产生一个布尔值。

java 复制代码

x > 0

方法调用表达式：调用方法。

java 复制代码

"Hello".length();

每个表达式都会有一个运算结果，这个运算结果可以赋值给一个变量，如下：

java 复制代码

int num = a + b * c;  //将表达式 a + b * c  的运算结果赋值给变量num

boolean isPositive = (x > 0);  //将表达式 x > 0 的运算结果 赋值给变量 isPositive

int length = "Hello".length(); //将表达式 "Hello".length() 的运算结果 赋值给变量 length

2.2 表达式的作用

表达式可以作为语句的一部分或用于复杂逻辑中。例如：

java 复制代码

if ((a + b) > c) {  // 表达式 (a + b) > c
    System.out.println("Valid");
}

3.运算符

运算符是用来对变量和值执行操作的符号，Java 支持以下几类运算符：

3.1算术运算符

用于数学运算：

+（加），-（减），*（乘），/（除），%（取模）。

例子：

java 复制代码

int sum = 10 + 5;  // sum 为 15
int mod = 10 % 3;  // mod 为 1

3.2 赋值运算符

用于给变量赋值：

=（赋值），+=，-=，*=，/=，%= 等。

前面带数学运算符的赋值，表示的是与变量自己进行相应的数学运算，然后把运算结果赋值给自己。

例子：

java 复制代码

int x = 10;
x += 5;  // x 现在是 15

3.3 比较运算符

用于比较两个值，结果为布尔值：

==（等于），!=（不等于），>（大于），<（小于），>=（大于等于），<=（小于等于）。

例子：

java 复制代码

boolean isEqual = (x == 10);  // true

3.4 逻辑运算符

用于布尔逻辑运算：

&&（逻辑与），||（逻辑或），!（逻辑非）。

例子：

java 复制代码

boolean result = (x > 5) && (x < 20);  // true

3.5 位运算符

用于二进制运算：

&（按位与），|（按位或），^（按位异或），~（按位取反）。

位移运算符：<<（左移），>>（右移），>>>（无符号右移）。

例子：

java 复制代码

int result = 5 & 3;  // result 为 1（0101 & 0011 = 0001）

3.6 条件运算符

三目运算符：condition ? value1 : value2。

java 复制代码

int max = (a > b) ? a : b;  // 如果 a > b，max 是 a，否则是 b

4.代码块

在 Java 中，代码块 是用一对大括号 {} 括起来的一段代码。

普通代码块是最基本的代码块，直接出现在方法或逻辑中，用于划分逻辑范围。它可以嵌套使用。

java 复制代码

{
    int x = 5;
    System.out.println("Value of x: " + x);
}

5.包(package)

在java中包由两层意义。

第一个意义它是命名空间，什么是命名空间呢？举个例子，假设我在一个java程序中写了两个名为HelloWorld的类，这样是不行的，因为这产生了二意性问题，那怎么办呢？我可以给他们分别加上不同的前缀以表示他们是两个不同的类，比如com.a.HelloWorld，com.b.HelloWorld。前面的com.a和com.b就是所谓的命名空间。

第二个意义他是一个目录，目录的结构就是用 . 分命名空间组织的，比如com.b,那这个包的目录结构就是com/b。这个目录干什么用呢？是用来存放class文件用的，比如上面说的com.a.HelloWorld这个类的class文件必须存放在以classpath为根路径下的com/a这个目录下。

package 是java中的一个关键字，在一个java源文件的最上方书写，他的作用是声明这个源文件里定义的类的命名空间。如下：

java 复制代码

package com.a;
public class HelloWorld{
    public static void main(String[] args){
        System.out.println("HelloWorld!");
    }
}

它定义了HelloWorld这个类的命名空间是com.a

6.修饰符

在 Java 中，修饰符用于定义类、方法、变量或构造器的行为和访问权限。修饰符可以分为两大类：访问控制修饰符 和非访问控制修饰符。

6.1访问控制修饰符

这些修饰符用于控制类、方法或成员的访问范围。

修饰符	描述
`public`	表示可以从任何地方访问。
`protected`	表示只能在同一个包中访问，或者通过继承在其他包中访问。
默认（无修饰符）	表示只能在同一个包中访问，称为"包访问权限"或"默认访问权限"。
`private`	表示只能在所属类内部访问。

使用示例：

java 复制代码

public class Example {
    public int publicVar = 1;      // 任何地方都可访问
    protected int protectedVar = 2; // 包内或子类可访问
    int defaultVar = 3;            // 同包可访问
    private int privateVar = 4;    // 仅类内部可访问
}

6.2 非访问控制修饰符

这些修饰符用于提供特定的属性或行为，如静态、抽象或同步等。

6.3 类的非访问控制修饰符

修饰符	描述
`final`	表示类不能被继承。
`abstract`	表示类是抽象类，不能实例化，通常包含一个或多个抽象方法。

6.4 方法的非访问控制修饰符

修饰符	描述
`final`	方法不能被子类重写（override）。
`abstract`	方法没有实现，必须由子类实现。
`static`	方法属于类本身，而不是实例。可以通过类名直接调用。
`synchronized`	方法只能被一个线程同时访问，用于线程同步。
`native`	方法是本地方法，用其他语言（如 C 或 C++）实现。

6.5 变量的非访问控制修饰符

修饰符	描述
`final`	变量是常量，值初始化后不可更改。
`static`	变量属于类本身，而不是实例。
`transient`	变量在序列化时会被忽略，不会保存到序列化对象中。
`volatile`	变量在多线程中是可见的，不会被线程缓存。

6.6 组合使用

修饰符可以组合使用，但需要遵循一定规则。例如：

类不能同时声明为 final 和 abstract，因为 final 表示不可继承，而 abstract 需要子类继承。
方法不能同时声明为 abstract 和 static，因为静态方法不能被重写，而抽象方法要求子类实现。

示例：

java 复制代码

public abstract class AbstractClass {
    // 常量（static + final）
    public static final String CONSTANT = "常量值";

    // 抽象方法（子类必须实现）
    public abstract void abstractMethod();

    // 静态方法（类直接调用）
    public static void staticMethod() {
        System.out.println("静态方法");
    }
}

final class FinalClass {
    // 变量（final）
    public final int finalVar = 10;

    // 方法（不能被重写）
    public final void finalMethod() {
        System.out.println("最终方法");
    }
}

7.数据类型

Java 中的基本数据类型分为四类，共八种。这些类型是 Java 的内置数据类型，能够高效地表示数值、字符和布尔值。以下是详细介绍：

7.1 整型

数据类型	大小（位）	默认值	取值范围	示例
`byte`	8	0	-128 到 127	`byte b = 100;`
`short`	16	0	-32,768 到 32,767	`short s = 3000;`
`int`	32	0	-2³¹ 到 2³¹-1	`int i = 100000;`
`long`	64	0L	-2⁶³ 到 2⁶³-1	`long l = 10000000000L;`

7.2 浮点型

数据类型	大小（位）	默认值	取值范围	示例
`float`	32	0.0f	±1.4E-45 到 ±3.4028235E38	`float f = 3.14f;`
`double`	64	0.0d	±4.9E-324 到 ±1.7976931348623157E308	`double d = 3.14;`

7.3 字符类型

数据类型	大小（位）	默认值	取值范围	示例
`char`	16	'\u0000'	0 到 65535（Unicode 编码范围）	`char c = 'A';`

说明：
- char 用于存储单个字符，使用单引号（'）包裹。
- 也可以存储 Unicode 编码值，如 char c = '\u0041'; 表示字符 'A'。

7.4 布尔类型

数据类型	大小	默认值	取值范围	示例
`boolean`	1 位	false	`true` 或 `false`	`boolean b = true;`

说明：
- boolean 只能表示逻辑值 true 和 false。
- 常用于条件判断和循环控制。

7.5 数据类型默认值

在 Java 中，基本数据类型在未显式初始化时会有默认值（仅限成员变量）。以下是默认值汇总：

数据类型	默认值
`byte`	0
`short`	0
`int`	0
`long`	0L
`float`	0.0f
`double`	0.0d
`char`	'\u0000'
`boolean`	false

程序结构

在 Java 中，程序结构遵循严格的语法规则，通常包括以下几个层次的组成部分：包声明、导入语句、类声明、方法、语句和注释。以下是详细讲解：

1. 基本结构

java 复制代码

package 包名; // 可选，声明程序所属包

import 包名.类名; // 可选，导入其他包中的类或所有类

// 主类
public class 类名 {
    // 成员变量（属性）
    数据类型 变量名;

    // 构造方法
    public 类名() {
        // 初始化代码
    }

    // 主方法（程序入口）
    public static void main(String[] args) {
        // 代码逻辑
    }

    // 普通方法
    返回类型 方法名(参数列表) {
        // 方法逻辑
    }
}

2. 主要组成部分详解

2.1 包声明 (`package`)

用于组织类和接口，将它们分组到命名空间中。
每个 Java 文件只能有一个包声明，且必须是文件中的第一行代码（注释除外）。
示例：

java 复制代码

package com.example.myapp;

2.2 导入语句 (`import`)

用于导入其他包中的类或整个包。
import 语句位于包声明之后，类定义之前。
示例：

java 复制代码

import java.util.Scanner; // 导入单个类
import java.util.*;       // 导入整个包

2.3 类声明

Java 是一种面向对象语言，代码的基本组织单元是类。
类是属性（成员变量）和行为（方法）的集合。
示例

java 复制代码

public class MyClass {
    // 属性
    int age;

    // 方法
    public void display() {
        System.out.println("Hello, World!");
    }
}

2.4 方法 (`method`)

方法是执行操作的代码块。
main 方法是 Java 应用程序的入口，其他方法可以根据需要定义。
方法定义包括返回类型、方法名、参数列表和方法体。
示例：

java 复制代码

public int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

2.5 语句 (`statements`)

Java 程序由多个语句组成，这些语句在方法或代码块中执行。
示例：

java 复制代码

int x = 10;         // 声明和赋值语句
System.out.println(x); // 输出语句

2.6 注释

Java 支持三种类型的注释：
- 单行注释 ：// 注释内容
- 多行注释 ：/* 注释内容 */
- 文档注释 ：/** 注释内容 */，通常用于生成 API 文档。

3. 程序入口 - 主方法

主方法是程序的起点，定义格式如下：

java 复制代码

public static void main(String[] args) {
    // 主程序代码
}

关键字解释：

public：方法可以被任何地方访问。
static：方法属于类，而不是某个实例。
void：方法无返回值。
String[] args：参数是一个字符串数组，用于接收命令行参数。

流程控制

Java 中的流程控制用于控制程序的执行顺序，分为 顺序控制 、选择控制 和 循环控制 三种类型。以下是详细的讲解和示例：

1. 顺序控制

默认情况下，程序按从上到下的顺序逐行执行。

示例：

java 复制代码

public class SequenceControl {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("第一步");
        System.out.println("第二步");
        System.out.println("第三步");
    }
}

2. 选择控制

选择控制用于根据条件决定程序的执行路径。主要有三种结构：if、if-else 和 switch。

2.1 if 语句

示例

java 复制代码

int num = 10;
if (num > 5) {
    System.out.println("数字大于5");
}

2.2 if-else 语句

java 复制代码

int num = 3;
if (num % 2 == 0) {
    System.out.println("偶数");
} else {
    System.out.println("奇数");
}

2.3 if-else if-else 语句

java 复制代码

int score = 85;
if (score >= 90) {
    System.out.println("优秀");
} else if (score >= 60) {
    System.out.println("及格");
} else {
    System.out.println("不及格");
}

2.4 switch 语句

用于多分支选择，适合处理明确的值。

java 复制代码

int day = 3;
switch (day) {
    case 1:
        System.out.println("星期一");
        break;
    case 2:
        System.out.println("星期二");
        break;
    case 3:
        System.out.println("星期三");
        break;
    default:
        System.out.println("其他天");
        break;
}

3. 循环控制

循环控制用于重复执行代码块。主要有三种结构：for、while 和 do-while。

3.1 for 循环

格式：

java 复制代码

for (初始化; 条件; 更新) {
    // 循环体
}

示例

java 复制代码

for (int i = 1; i <= 5; i++) {
    System.out.println("第" + i + "次循环");
}

while 循环

格式

java 复制代码

while (条件) {
    // 循环体
}

示例

java 复制代码

int i = 1;
while (i <= 5) {
    System.out.println("第" + i + "次循环");
    i++;
}

3.2 do-while 循环

while与do-while的区别是，do-while 先执行循环体再进行条件检测，而while先进行条件检测再执行循环体。

格式：

java 复制代码

do {
    // 循环体
} while (条件);

示例

java 复制代码

int i = 1;
do {
    System.out.println("第" + i + "次循环");
    i++;
} while (i <= 5);

4. 跳转控制

用于在循环或选择控制中调整程序执行的流程，主要有三种：break、continue 和 return。

4.1 break 语句

用于终止当前循环或 switch 语句。
示例：

java 复制代码

for (int i = 1; i <= 5; i++) {
    if (i == 3) {
        break; // 跳出循环
    }
    System.out.println(i);
}

4.2 continue 语句

用于跳过当前循环的剩余部分，进入下一次循环。
示例：

java 复制代码

for (int i = 1; i <= 5; i++) {
    if (i == 3) {
        continue; // 跳过本次循环
    }
    System.out.println(i);
}

4.3 return 语句

用于结束方法的执行，并返回值（如果有）。
示例：

java 复制代码

public static int sum(int a, int b) {
    return a + b; // 返回结果
}

4.4 嵌套控制

流程控制可以嵌套使用，允许在一个结构内包含另一个结构。

示例：

java 复制代码

for (int i = 1; i <= 3; i++) {
    for (int j = 1; j <= 2; j++) {
        System.out.println("i = " + i + ", j = " + j);
    }
}

4.5 小节

选择控制 （if 和 switch）用于条件判断。
循环控制 （for、while 和 do-while）用于重复执行代码。
跳转控制 （break、continue 和 return）用于调整流程。
嵌套结构使程序逻辑更加复杂，但也要注意简洁性和可读性。

总结

回到本章开头我们说的，java程序员写程序就干三件事，定义类、在类里面定义数据、在类里面定义方法。我们使用class关键字来定义类，使用诸如int、byte、double等去定义数据，而方法本质上就是给一个代码块定义一个名字，并且给这个代码块指定一个返回类型，也就是这个代码块的执行结果，如果没有执行结果就给他指定一个void结果，表示无返回值。

java核心基础 第二章 怎么写java程序

内容概述

前置阅读

本章需要提前简单了解的概念

1.类

2.方法

3.数据

术语说明

1. 关键字

2. 标识符

3. 位(bit)

4. 字节(byte)

核心概念

1.语句

2.表达式

3.运算符

4.代码块

5.包(package)

6.修饰符

6.1访问控制修饰符

6.2 非访问控制修饰符

6.3 类的非访问控制修饰符

6.4 方法的非访问控制修饰符

6.5 变量的非访问控制修饰符

6.6 组合使用

7.数据类型

7.1 整型

7.2 浮点型

7.3 字符类型

7.4 布尔类型

7.5 数据类型默认值

程序结构

1. 基本结构

2. 主要组成部分详解

2.1 包声明 (package)

2.2 导入语句 (import)

2.3 类声明

2.4 方法 (method)

2.5 语句 (statements)

2.6 注释

3. 程序入口 - 主方法

流程控制

1. 顺序控制

2. 选择控制

2.1 if 语句

2.2 if-else 语句

2.3 if-else if-else 语句

2.4 switch 语句

3. 循环控制

3.1 for 循环

3.2 do-while 循环

4. 跳转控制

4.1 break 语句

4.2 continue 语句

4.3 return 语句

4.4 嵌套控制

4.5 小节

总结

java核心基础第二章怎么写java程序

2.1 包声明 (`package`)

2.2 导入语句 (`import`)

2.4 方法 (`method`)

2.5 语句 (`statements`)