Java入门（超级详细）

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

  1. 新建一个 A.java 文件

2. 使用记事本打开，输入：

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

   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;5float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 是对象，不属于8大基本数据类型！！！

数据类型转换

1. 自动转换(隐式转换)：小范围 -> 大范围

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

2. 强制转换(显示转换): 大范围 -> 小范围

// 将 double 转换成 int (大范围 -> 小范围) double a = 11.11; 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 /* 第一种: 声明变量并且赋值 变量类型 变量名 = 值; */ int a = 10; /* 第二种: 先声明变量，再赋值 变量类型 变量名; 变量名 = 值; */ int b; b = 10; /* 第三种: 同一种类型的变量，一行声明多个 变量类型 变量名1,变量名2,变量名3; 变量名1 = 值; 变量名2 = 值; 变量名3 = 值; */ int c1, c2, c3; c1 = 10; c2 = 20; c3 = 30; /* 第四种: 同一种类型的变量，一行声明多个并且赋值 变量类型 变量名1 = 值1, 变量名2 = 值2, 变量名3 = 值3; */ int d1 = 1, d2 = 2, d3 = 3; 变量交换 int a = 10; int b = 20; int c = a; // 将 a 的值赋值给 c a = b; // 将 b 的值赋值给 a (原值会覆盖) b = c; // 将 c (原 a 的值) 赋值给 b 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(+) int a = 10, b = 20; System.out.println(a + b); // 10 + 20 = 30 // 如果一个数字加一个字符串,则会进行拼接 int c = 123; String d = "hello"; System.out.println(c + d); // 123 + hello = 123hello 减法(-) int a = 20, b = 10; System.out.println(a - b); // 20 - 10 = 10 乘法(*) int a = 2, b = 5; System.out.println(a * b); // 2 * 5 = 10 除法(/) int a = 10; int b = 2; System.out.println(a / b); // 5 int c = 5; int d = 2; System.out.println(c / d); // 2 取模(%) int a = 5; int b = 2; System.out.println(a % b); // 1 int c = 6; int d = 2; System.out.println(c % d); // 0 递增(++) // 第一种先加在赋值 int a = 1; System.out.println(++a); // 2; // 第二种先赋值在加 int b = 1; System.out.println(b++); // 1  递减(--) // 第一种先减在赋值 int a = 1; System.out.println(--a); // 0; // 第二种先赋值在减 int b = 1; System.out.println(b--); // 1 2. 赋值运算符 赋值(=) // 给 a 和 b 同时赋值 int a = 10, b = 20; System.out.println("a: " + a + ", b: " + b); // a: 10, b: 20 // 字符串类型也可以进行 加法赋值 String a = "hello", b = " world"; a += b; System.out.println(a); // hello world 加法赋值(+=) // 将第一个数字加与第二个数字 int a = 10, b = 20; a+=b; System.out.println(a); // 30 减法赋值(-=) // 将第一个数字减与第二个数字 int a = 10, b = 20; a-=b; System.out.println(a); // -10 乘法赋值(*=) // 将第一个数字乘与第二个数字 int a = 10, b = 20; a*=b; System.out.println(a); // 200 除法赋值(/=) // 将第一个数字除与第二个数字 int a = 100, b = 20; a/=b; System.out.println(a); // 5  取模赋值(%=) // 将第一个数字模与第二个数字 int a = 5, b = 2; a%=b; 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(==) // 比较两个数是否相等 int a = 5, b = 2; System.out.println(a==b); // false // 比较两个字符串是否相等 String a = "hello", b = "hello"; System.out.println(a==b); // true 不等于(!=) // 比较第一个数是否不等于第二个数 int a = 5, b = 2; System.out.println(a!=b); // true // 比较第一个字符串是否不等于第二个字符串 String a = "hello", b = "hello"; System.out.println(a!=b); // false 大于(>) // 比较第一个数是否大于第二个数 int a = 5, b = 2; System.out.println(a>b); // true 小于(<) // 比较第一个数是否小于第二个数 int a = 5, b = 2; System.out.println(a<b); // false 大于等于(>=) // 比较第一个数是否大于或者等于第二个数 int a = 5, b = 2; System.out.println(a>=b); // true 小于等于(<=) // 比较第一个数是否小于或者等于第二个数 int a = 5, b = 2; 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

// 判断a 等于 b 并且 c 等于 d int a = 5, b = 2; int c = 10, d = 10; 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

// 判断 a 等于 b 或者 c 等于 d int a = 5, b = 2; int c = 10, d = 10; System.out.println(a == b || c == d); // true 非(!) // 取反 boolean b = true; System.out.println(!b); // false // 结合表达式使用 int a = 10, b = 10; 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。

int a = 5; // 二进制表示为 0101 int b = 3; // 二进制表示为 0011 int result = a & b; // 二进制结果为 0001，即 1 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。

int a = 5; // 二进制表示为 0101 int b = 3; // 二进制表示为 0011 int result = a | b; // 二进制结果为 0111，即 7 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。

int a = 5; // 二进制表示为 0101 int b = 3; // 二进制表示为 0011 int result = a ^ b; // 二进制结果为 0110，即 6 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。

int a = 5; // 二进制表示为 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 int result = ~a; // 二进制结果为 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010，即 -6 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。

int a = 5; // 二进制表示为 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 int result = a << 2; // 二进制结果为 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0100，即 20 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）。

int a = -10; // 二进制表示为 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110 int result = a >> 2; // 二进制结果为 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101，即 -3 System.out.println(result); // -3 6. 三元运算符

根据条件选择不同类型的值相当于if-else，形式为：条件 ? 值1 : 值2

int a = 10, b = 5; String result = a > b ? "a 大于 b":"a 小于 b"; 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

// 动物类 class Animal{ } // 狗类 继承 动物类 class Dog extends Animal{ } public class Test { public static void main(String[] args) { // Dog 是 Animal 的子类，所以返回 true System.out.println(new Dog() instanceof Animal); // true // Animal 不是 Dog 的子类，所以返回 false System.out.println(new Animal() instanceof Dog); // false } } 8. 运算符优先级

从高到低

1. 一元运算符（如 ++、--、+、-、!）

2. 乘法和除法（*、/、%）

3. 加法和减法（+、-）

4. 移位运算符（<<、>>、>>>）

5. 比较运算符（<、<=、>、>=、instanceof）

6. 相等运算符（==、!=）

7. 位与（&）

8. 位异或（^）

9. 位或（|）

10. 逻辑与（&&）

11. 逻辑或（||）

12. 条件运算符（? :）

13. 赋值运算符（=、+=、-=、*=、/= 等）

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。

/* 第一种 if 单独使用 if(条件){ 条件满足执行 } */ if (i > 100) { System.out.println("i 大于 100 时执行"); } /* 第二种 if else 结合使用 if(条件){ 条件满足执行 }else{ 条件不满足执行 } */ if (i > 100) { System.out.println("i 大于 100 时执行"); } else { System.out.println("i 小于 100 时执行"); } // 简写 省略大括号 if (i > 100) System.out.println("i 大于 100 时执行"); else System.out.println("i 小于 100 时执行"); // 简写 使用三元运算符 String str = (i > 100) ? "i 大于 100 时执行":"i 小于 100 时执行"; System.out.println(str); /* 第三种 多重if if(条件1){ 满足条件1执行 } else if(条件2){ 满足条件2执行 } else if(条件3){ 满足条件3执行 }else{ 都不满足执行 } */ if (i > 10) { System.out.println("i 大于 10"); } else if (i < 10) { System.out.println("i 小于 10"); } else { System.out.println("i 等于 10"); } /* 第四种 嵌套if if(条件1){ if(条件2){ 满足条件1，满足条件2执行 }else{ 满足条件1，不满足条件2执行 } } else { if(条件3){ 不满足条件1，满足条件3执行 }else{ 不满足条件1，不满足条件3执行 } } */ if (i >= 100) { if (i >= 120) { System.out.println("i 大于等于 120 执行"); } else { System.out.println("i 大于等于 100 小于 120 执行"); } } else { if (i >= 80) { System.out.println("i 在执行"); } else { System.out.println("i 小于 80 执行"); } } 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。

// 猜拳游戏: 1-石头，2-剪刀，3-布 int i = 1; String str; switch (i) { case 1: str = "石头"; break; case 2: str = "剪刀"; break; case 3: str = "布"; break; default: str = "其他"; break; } System.out.println("你出的是：" + str); // 简写 String str = switch (i) { case 1 -> "石头"; case 2 -> "剪刀"; case 3 -> "布"; default -> "其他"; }; 九、Scanner 和 Random 的使用 1. 扫描器 scanner // 创建一个 Scanner 对象 Scanner scanner = new Scanner(System.in); // 接受用户输入的整数 System.out.println("输入一个整数"); int i = scanner.nextInt(); System.out.println("输入的整数为：" + i); // 接受用户输入的字符 System.out.println("输入一个字符串"); String str = scanner.next(); System.out.println("输入的字符串为："+str);

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

生成指定范围的随机数

// 创建一个 Random 对象 Random random = new Random(); // 生成 25-55之间的随机数，公式：(最大值-最小值+1) + 最小值 int i = random.nextInt(31) + 25; 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：

变量初始化 while(循环的条件){ 循环体(变量改变) }

 示例：

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

2. do...while 循环

语法：

变量初始化 do{ 循环体(变量改变) }while(循环的条件);

 示例：

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

3. for 循环

语法：

for(变量初始化; 循环条件; 变量改变){ 循环体 }

 示例：

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

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

终止当前循环

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

 

7. 继续 continue

终止当次循环，进入下一次循环

// 跳过 4 for (int i = 0; i < 10; i++) { if(i == 4){ continue; } System.out.println(i); }

 

8. 返回 return

终止所有循环，直接返回

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