Java的基本程序设计结构

[yankewei]

1. 第一个简单的Java应用程序

创建一个文件HelloWorld.java

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

然后在命令窗口执行：

• 先执行javac Welcome.java会生成一个同名的以.class文件结尾的文件Welcome.class。
• 再执行java Welcome，就会看到输出Hello World。

这个程序虽然简单，但也可以看到其中的一些规范。

• Java语言是一个区分大小写的语言，如果我们把main改为Main，那么就会运行错误。这里说的的运行错误，不是编译错误。
• public是这个类的修饰符，每个类都应该又一个修饰符。
• 类名应该于文件名保持一致。
• 遵循规范，类名的首字母必须为大写。

2. 注释

就没什么好说的了，单行注释用//，多行注释用/*,*/将其包裹。

3. 数据类型

Java是强类型语言，意味着每个变量必须有一个确定的类型。
Java一共有8中基本类型，其中有4种整型，2种浮点类型，1种用于表示Unicode编码的字符单元的字符类型char，1种用于表示真值的boolean的类型。

3.1 整型

类型	存储需求	取值范围
int	4字节	-2 147 483 648 ~ 2 147 483 647
short	2字节	-32 768 ~ 32767
long	8字节	-9 223 372 036 854 775 808 ~ 9 223 372 036 854 775 807
byte	1字节	-128 ~ 127

java没有无符号类型？？？
长整型long有一个后缀L或l(如4000000000L)。十六进制数值有一个前缀0x或0X(如0xCAFE)。
从Java7开始，加上前缀0b或0B就可以写二进制数。例如。0b1001就是9。另外，从Java7开始，还可以位数字字面量加下划线，如用1_999_999表示，更加的易读，编译器会自动去除这些下划线。

3.2 浮点类型

浮点类型用于表示有小数部分的数值。有两种类型，float和double:
float类型的数值有一个后缀F或f(例如3.14F)。没有后缀F的浮点数值(如3.14)默认为double类型。当然也可以在浮点数值后面添加后缀D或d(如3.14D)。
double的数值精度是float的两倍，绝大部分应用程序都采用double类型。
很多语言的浮点类型都以一定的误差，比如System.out.println(0.3-0.2);将输出0.09999999999999998，而不是我们想象的0.9，这种舍入误差的主要原因是浮点数值采用二进制系统表示。如果我们的系统不允许有任何的误差，就应该使用BigDecimal类，以后会介绍。

3.3 char类型

char类型用来表示一个字符，例如'A'，'a'。还有一个特殊符号，比如

转义序列	名称	Unicode值
\b	退格	\u0008
\t	制表	\u0009
\n	换行	\u000a
\r	回车	\u000d

所以在写注释或者编码的时候注意\有可能有转义字符，如"\users",会认为不是一个合法的Unicode转义。
char类型和字符串类型不一样，char类型是用单引号包括的，"A"是一个包含一个字符A的字符串，而'A'是一个char类型的字符。

3.4 boolean类型

boolean类型有两个值：false和true，用于逻辑条件的判断，整型值和布尔值之间不能进行相互转换。

4. 变量

在Java种，每个变量都有一个类型，在声明变量时，类型位于变量之前：

double salary;
int counts;
long earthPeople;

4.1 变量的初始化

声明一个变量之后，必须用赋值语句对变量进行显式初始化，不要使用未初始化的变量，如：

int counts;
System.out.println(counts); // Error--variable not initialized

要对一个变量进行赋值，也很简单，把值放在=的右侧即可：

int counts;
counts = 100;

也可以在声明变量的时候直接赋值：

int counts = 100;

4.2 常量

在Java种，利用关键字final指示常量，例如：

public class Welcome
{
    public static void main(String[] args) {
        final int ONE_MINUTE_SECONDS = 60;
        System.out.println(ONE_MINUTE_SECONDS); // output: 60
    }
}

关键字final表示的常量只能被赋值一次，不可改变的，习惯上，常量名使用全大写。
如果一个常量会在一个类的多个方法种使用，可以称为类常量，可以使用关键字static final设置一个类常量，这样就可以在所有方法种调用：

public class Welcome
{
    public static final int ONE_MINUTE_SECONDS = 60;
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("one hour equal " + 60 * ONE_MINUTE_SECONDS + " seconds");
        // output: one hour equal 3600 seconds
    }
}

很多其它的语言定义常量使用const关键字，而在Java中const是保留的关键字，必须使用final来定义常量。

5 运算符

使用算术运算符+、-、*、/、%表示加、减、乘、除、取模运算。除法运算的两个操作数都是整数是，结果也是整数，否则就是浮点数。有个细节需要注意的就是，整数被0除会产生一个异常，而浮点数被0除会得到一个无穷大的结果

5.1 数值类型之间的转换

经常需要将一种数值类型转换为另一种数值类型。

图中有6个实心箭头，表示无信息丢失的转换，3个虚箭头，表示可有会有精度损失的转换。

• 如果两个操作数中有一个是double类型，另一个操作数就会转换为double类型。
• 否则，如果其中一个操作数是float类型，另一个操作数将会转换为float类型。
• 否则，如果其中一个操作数是long类型，另一个操作数将会转换为long类型。
• 否则，两个操作数都将被转换为int类型。

5.2 强制类型转换

前面说到，在必要的时候，int类型的值将会自动地转换为double类型，但另一方面，有时也需要将double转换为int，当然，有可能会丢失一些信息。在这种情况下，我们需要通过强制转换实现这个操作，语法：

double x = 9.997;
int nx = (int) x;
System.out.println(nx); // output: 9

如果想对浮点数进行舍入运算，那就需要使用Math.round方法：

double x = 8.1241D;
int nx = (int) Math.round(x);
System.out.println(nx); // output: 8

这里仍需要强制转换，因为Math.round()的返回值是long类型的，转换为int会存在信息丢失的可能型，所以需要强制转换。
如果试图将一个数值转换为另一个类型，但是数值又超出了这个类型的范围，结果就会返回一个完全不同的值：

int x = 257;
byte y = (byte) x;
System.out.println(y); // output: 1

5.3 结合赋值和运算符

可以在赋值中使用二元运算符，这是一种很方便的简写方式。如：

x += 4
// 等价于 x = x + 4

如果运算符右侧的类型和左侧的不一致，会发生类型转换。如：

int x = 4;
x += 3.5;
System.out.println(x); // 7
// 等价于 (int)(x + 3.5)

5.4 自增与自减符号

和其它语言一样，自增和自减有两种方式，前缀和后缀。区别就是改变变量的时机不同，如：

int x = 1;
y = ++x; //  y 是2
z = y++; // z 是2

5.4 关系和boolean运算符

要检测相等性，使用两个等号==;
要检测不想等，使用!=;
还有其它的>、<、>=、<=。
逻辑运算符&&表示‘与’运算，||表示‘或’运算，!表示‘非’运算符。都遵循短路方式。
另外java也支持三元运算符condition ? expression : expression。