Java核心技术读书笔记----第三章：Java的基本程序设计结构

矫情吗；* 2022-09-16 08:40 182阅读 0赞

## 第三章：Java的基本程序设计结构 ##

Java语言基础知识，变量循环简单函数等…  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAemhlbmRlV0Q_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]

### 1.一个简单的Java应用程序 ###

package base;
    
    public class BaseTest { 
    
        public static void main(String[] args) { 
            System.out.println("we will not user 'Hello world'");
        }
    }

*  Java区分大小写
 *  访问修饰符public ---- 访问级别
 *  关键字class — 类：将类作为一个加载程序逻辑的容器，程序逻辑定义了应用程序的行为
 *  类名 BaseTest — 大写字母开头，驼峰命名，与源代码文件名相同（.java）,编译后会得到同名class文件 java BaseTest 命令 即可运行
 *  main — java虚拟机从指定类中的main方法开始执行
 *  方法体：\{System.out.println(“we will not user ‘Hello world’”);\} - 每个句子以分号结束

### 2.注释 ###

方式一：   //注释
    方式二： /* 注释 */
    方式三： /** 注释 */

### 3.数据类型 ###

八种基本类型：4种整型，2种浮点，1种char ， 1种布尔

一种能够表示任意精度的算数包 — 大数值（big number） — Java对象

#### 3.1 整型 ####

int short long byte

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAemhlbmRlV0Q_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 1]

#### 3.2 浮点类型 ####

float、 double

![在这里插入图片描述][459cec99563845ee9834c5f9fbf5d7ed.png]

double表示这种数值类型的精度是float的两倍（双精度数值）

很少情况适合使用float类型，eg：单精度的数据库， 需要存储大量数据

所有浮点数值计算都遵循IEEE 754规范，即下面是用于表示溢出和出错的情况的三个特殊的浮点数值

*  正无穷大 Double.POSITIVE\_INFINITY
 *  负无穷大 Double.NEGATIVE\_INFINITY
 *  NaN（不是一个数字） DOUBLE.NaN ----if(x == Double.NaN) //is never true 所有非数值的值都认为是不同的

浮点数值不适用于无法接受舍入误差的金融计算中，例如与

System.out.println( 2.0 - 1.1); //0.8999999999999999

误差原因：浮点数值采用二进制系统表示，而在二进制系统中无法精确地表示分数1/10.就像十进制无法精确的表示分数1/3一样。

如果在数值计算中不允许有任何舍入误差，应该用BigDecimal 类

#### 3.3 char类型 ####

原本用于表示单个字符，现在有些Unicode字符可以用一个char值描述，另外一些Unicode字符则需要两个char值。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAemhlbmRlV0Q_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 2]

#### 3.4 Unicode和char类型 ####

码点：一个编码表中的某个字符对应的代码值，十六进制书写，并加上前缀U+

Unicode码点可以有17个代码级别，

第一个代码级别：基本的多语言级别，码点从U+0000 到U+FFFF

其余的16个代码级别从U+10000到U10FFFF，包括一些辅助字符

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，除非确实需要处理UTF-16代码单元，最好将字符串作为抽象数据类型处理。

#### 3.5 boolean类型 ####

false true 判定逻辑条件，整型值和布尔值之间不能进行相互转换。

### 4.变量 ###

每个变量都有一个类型，声明变量时，变量类型位于变量名之前。

#### 4.1 变量初始化 ####

声明一个变量后，必须用赋值语句对变量进行显示初始化，千万不要使用未初始化的变量。

int vacationDays = 12；

变量的声明尽可能靠近变量第一次使用的地方

Java中不区分变量的声明与定义

#### 4.2 常量 ####

用关键字final指示常量

关键字final表示这个变量只能被赋值一次，一旦被赋值之后，就不能够再更改，习惯上，常量名使用全大写

可以使用static final 设置一个类常量

### 5.运算符 ###

算数运算符 + - \* / 表示加减乘除

/ 两个操作数都是整数时， 表示整数除法，否则表示浮点除法

% 整数求余操作

#### 5.1 数学函数与常量 ####

平方根：Math.sqrt(x)

幂运算：Math.pow(x, a) — x的a次幂

例如时钟问题：

（position + adjustment） % 12 可能为负 要引入分支

或使用（（position + adjustment） % 12）% 12

floorMod（position + adjustment, 12）总会得到 0 - 11 之间的数（对于负除数，floorMod会得到负数结果，实际很少出现）

三角函数：

*  Math.sin
 *  Math.cos
 *  Math.tan
 *  …

常量

*  Math.PI
 *  Math.E

#### 5.2 数值类型之间的转换 ####

6个实心箭头表示无信息丢失的转换

3个虚箭头，表示可能有精度损失的转换

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAemhlbmRlV0Q_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 3]

#### 5.3 强制类型转换 ####

double x = 9.997;
    int nx = (int)x;  //9 强制类型转换通过截断小数部分将浮点值转换成整型

如果想对浮点数进行舍入运算，使用Math.round(x)

double x = 9.997;
    int nx = (int)Math.round(x); //10

#### 5.4 结合赋值和运算符 ####

eg: x += 4;

#### 5.5 自增与自减运算符 ####

int m = 7;
    int n = 7;
    int a = 2 * ++m; //now a is 16 m is 8
    int b = 2 * n++;// now b is 14 n is 8

#### 5.6 关系和boolean运算符 ####

大小相等： == != < > <= >=

逻辑运算：|| &&

三元运算符： condition ？ expression1：expression2

#### 5.7 位运算符 ####

处理整型类型时，可以直接对组成整型数值的各个位完成操作，意味着可以使用掩码技术得到整数中的各个位

位运算符

*  & — and
 *  | — or
 *  ^ — xor
 *  ~ — not
 *  << 右移
 *  ‘>>’ 左移

这些运算符按位模式处理

#### 5.8 括号与运算符级别 ####

eg：

a && b || c   // (a && b) || c ----- && 优先级高于 ||
    a += b += c   // a += (b += c) ----- += 为右结合运算符

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAemhlbmRlV0Q_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 4]

![watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAemhlbmRlV0Q_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 5][]

#### 5.9 枚举类型 ####

enum Size\{SMALL, MEDIUM, LARGE, EXTRA\_LARGE\}

Size s = Size.MEDIUM

### 6.字符串 ###

Java字符串就是Unicode字符序列，eg： Java\\u2122 是由5个Unicode字符J，a, v, a 和TM

#### 6.1 子串 ####

String的子类substring方法获取一个子串

#### 6.2 拼接 ####

*  \+号连接
 *  多个字符串放在一起，用一个定界符分隔，可以用静态join方法

String info = "Li" + '13';
    String all = String.join("/", "S", "M", "L", "XL"); //S/M/L/XL
    //join 方法
    public static String join(CharSequence delimiter, CharSequence... elements)

#### 6.3 不可变字符串 ####

#### 6.4 检测字符串是否相等 ####

s.equals(t)

不区分大小写：“Hello”.equalsIgnoreCase(“hello”)

#### 6.5 空串和null串 ####

空串“”是长度为0的字符串

null：表示目前没有任何对象与该变量关联

检查一个字符串既不是null 也不是空串

if(str != null && str.length != 0)

#### 6.6 码点和代码单元 ####

char数据类型是一个采用UTF-16编码表示Unicode码点的代码单元。

大多数常用的Unicode字符使用一个代码单元就可以表示，辅助字符需要一对代码单元表示

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

“hello”.length();

*  实际长度–码点数量

“hello”.codePointCount(0, “hello”.length);

*  返回位置n的代码单元

s.charAt(n)

得到第i个码点

int index = “hello”.offsetByCodePoints(0, i);

int cp = “hello”.codePointAt(index)

#### 6.7 String API ####

#### 6.8 阅读联机API文档 ####

#### 6.9 构建字符串 ####

使用较短的字符串构建字符串效率比较低，每次连接字符串都会构建一个新的String对象，耗时，浪费空间，使用StringBuilder避免问题发生。

### 7.输入输出 ###

#### 7.1 读取输入 ####

首先构造一个Scanner对象，并与标准输入流Ssystem.in关联

Scanner in = Scanner(System.in);

可以通过Scanner类的各种方法实现输入操作

String name = in.nextLine();
    String firstname = in.next();
    int age = in.nextInt();

因为输入是可见的，所以不适合从控制台读取密码，引入Console实现这个目的

Console cons = System.console();
    String username = cons.readLine("User name:");
    char[] passwd = cons.readPassword("Password:");

#### 7.2 格式化输出 ####

eg：

System.out.prinf("Hello, %s. Next year, you'll be %d", name, age);

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAemhlbmRlV0Q_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 6]

还可以给出控制格式化输出的各种标志

System.out.printf("%,.2f", 10000.0 / 3.0);

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAemhlbmRlV0Q_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 7]

format 方法

String message = String.format("Hello, %s. Next year, you'll be %d", name, age);

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAemhlbmRlV0Q_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 8]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAemhlbmRlV0Q_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 9]

一个格式化的字符串指出要被格式化的参数索引， 索引必须紧跟在%后面，并以$终止

System.out.printf("%1$s %2$tB %2$te, %2$tY", "Due date:", new Date());

可以选择使用<标志。指示前面格式说明中的参数将被再次使用

System.out.printf("%s %tB %<te, %<tY", "Due date:", new Date());

#### 7.3 文件输入和输出 ####

想对文件进行读取，需要一个用File对象构造一个Scanner对象，如下所示

Scanner in = new Scanner(Paths.get("myfile.txt"), "UTF-8");

写入文件，构造一个PrintWriter对象

PrintWriter out = new PrintWriter("myfile.txt", "UTF-8");

### 8.控制流程 ###

#### 8.1 块作用域 ####

块是指由一对大括号括起来的若干条简单的java语句。块确定了变量的作用域。

一个块可以嵌套在另一个块中，不能在嵌套的两个块中声明同名变量

#### 8.2 条件语句 ####

if (condition) statement

#### 8.3 循环 ####

当条件为true， while循环执行一条语句（也可以是一个语句块）

while（condition） statement ------while循环语句首先检测循环条件

do statement while （condition） ------ 循环至少执行一次，检测条件放在最后

#### 8.4 确定循环 ####

for 循环是支持迭代的一种通用结构，利用每次迭代之后更新的计数器或类似的变量来控制迭代次数。

for(i = 0; i < 10; i++)\{\}

#### 8.5 多重选择：switch语句 ####

在处理多个选项时，使用if else 会显得有些笨拙。

switch（choice）{ 
    	case 1：
            ...
            break;
        case 2:
        	...
            break;
        default:
         	...
            break;
    
    }

case 的标签可以是

*  类型为char、byte、short 或 int 的常量表达式
 *  枚举常量
 *  从Java SE 7 开始，case标签还可以是字符串字面

#### 8.6 中断控制流程语句 ####

##### break #####

break 退出循环语句

while(years <= 100){ 
        balance += payment;
        double interest = balance * interestRate/100;
        balance += interest;
        if(balance >= goal)break;
        years++;
    }

除了正常使用break 还提供了带标签的break

label:
    { 
        ...
        if(condition) break label;//exists block
    }

##### continue #####

中断正常的控制流程，将控制转移到最内层循环的首部

### 9.大数值 ###

java.math 包中的 BigInteger 和 BigDecimal 可以处理包含任意长度数字序列的数值。

使用静态的valueOf 方法可以将普通的数值转换为大数值

BigInteger a = BigInteger.valueOf(100);

使用大数值类中的方法进行运算add, multiply等

eg：lotteryOdds = lotteryOdds * （n - i + 1）/ i；
    
    转换为：
    
    lotteryOdds = lotteryOdds.multiply（BigInteger.valueOf（n - i + 1））.divide(BigInteger.valueOf(i));

要想计算商，必须给出舍入方式，RoudingMode.HALF\_UP 四舍五入

### 10.数组 ###

声明

int\[\] a； 或 int a\[\]

一旦创建数组，不能改变他的大小。

#### 10.1 for each 循环 ####

for(variable : collection) statement

定义一个变量用于暂存集合中的每一个元素，并执行相应的语句

#### 10.2 数组初始化以及匿名数组 ####

创建数组

int[] smallPrimes = { 2,3,5,7,11,13};

匿名数组

new int[]{ 17,19,23,29,31,37};

数组长度为0 和 null 不同

#### 10.3 数组拷贝 ####

Arrays类的copyOf方法, 第二个参数用来增加数组的大小

int[] copiedLuckyNumbers = ArraysOf(luckyNumbers, luckyNumbers.length);

#### 10.4 命令行参数 ####

类名为Message

运行程序

java Message -g cruel world

#### 10.5 数组排序 ####

Arrays.sort 排序 — 使用了优化的快速排序算法，

#### 10.6 多维数组 ####

二维数组：double\[\]\[\] balances;

访问二维数组

for（double[] row : a）
        for(double value : row)
            do something with value

快速打印二维数组

System.out.println(Arrays.deepToString(a));

#### 10.7 不规则数组 ####

java实际上没有多维数组，只有一维数组，多维数组被解释为数组的数组。

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