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2. java 程序的5大部分

诸小亮：“师弟，接下来我们就要聊一聊 Java 程序的构成了”

张小飞：“好啊，终于开始正题了”

“一个完整的 Java 程序由很多部分共同组成，比如：关键字、标识符、注释、常量、变量。。。”

“停停停，师兄，您的意思是，之前的程序里有这么多东西？但是看着没你说的这么复杂啊”

“之前的只是入门程序，里面包含的东西并不全，只包含的有关键字、标识符这两项”

“原来是这样”

1. Java内置的——关键字

诸小亮：“咱们首先看——关键字”

关键字：Java 定义的，一些有特殊含义的单词（都是小写）

下图中，高亮的就是关键字

“师兄，不是用 IDEA 吗，怎么又用上记事本了”

“这可不是记事本，而是 Notepad++，是一个文本编辑器，刚才的 IDEA 只是让你熟悉一下，前期我们以Notepad++ 为主来编写程序，让你练一练手速 ”

“那刚才还安装 idea 干嘛？”张小飞不满的说到

“熟悉一下嘛，idea后面会用的，另外，在命令行中执行程序是非常重要的，会让你有很大的收获，这是每个人都应该体验的一个过程，一定要相信我”诸小亮郑重的说到

“明白” 张小飞看到师兄的表情，也不由的重视起来

“不过，关键字只有上面的 4 个吗？”

“不是的，关键字有很多，不过我们现在不会一个个的介绍，之后写程序的时候遇到一个说一个”

“。。。。，好吧”

2. 自己定义的——标识符

诸小亮：“接下来，我们学习——标识符”

标识符：是自己在程序中自定义的名称

下图红框中的都是：

张小飞：“我总结一下：java定义的叫关键字，我们自己定义的叫标识符，是这个意思吧”

“没错，不过标识符不能随便定义，要遵守一些规则：”

标识符只能由 a-z，0-9， _ 和 $ 组成，还需注意：○ 数字不可以开头○ 不能使用关键字○ 在起名字的时，为了提高阅读性，要尽量有意义

“师兄，能不能列举几个例子”

“当然可以，看看这几个：”

合法标识符: age、name、$address、 _xiaofei非法标识符: 123abc、+salary、 #abc特别注意：aa、bb、cc 这样的标识符虽然合法，但是阅读性极差，在工作中是禁止使用的

“好的，我大概明白了”

3. 容易理解的——注释

张小飞：“注释是什么意思？”

诸小亮：“Java 是外国人开发的，代码一般都是英文，相对来说不容易理解”

注释：可以让我们用一些文字对程序进行说明，提高代码的阅读性

比如：

“哦，原来如此，确实容易理解多了，不过，注释都是以 ‘//’ 开头吗？”

“在 Java 中的注释有 3 种：单行注释、多行注释、文档注释”

单行注释：以“//”开头
多行注释：以 “/" 开头，"/” 结尾，比如：

文档注释："/**“开头，”*/"结尾（一般用不上，了解一下就行）

张小飞：“那，每句代码都要写注释吗？”

诸小亮：“这倒不用，给你一个建议：写代码前，先写注释，把自己的思路用文字先写下来”

“这我明白，就像写作文前，先写大纲一样，对吧”

“是这个道理，你理解的还挺快”诸小亮夸赞道

4. 了解一下的——常量

诸小亮：“来，我们接着聊常量”

常量：固定值，不能改变，比如：12345678，这些数字在现实中都是固定的，8就是8，无法改变

张小飞：“怎么就无法改变呢？看我一刀下去，不就成俩 0 了？”

“那以后就能用这俩 0 来代替 8 这个数字了吗？”诸小亮微笑的问道

“这个，嗯。。。。。”

“你这一刀只是把这张纸分成了两份，但是数字 8 仍然是 8 ，所以说它是常量”诸小亮解释道

“那，按照您在这么说，3.14 也是常量了？”张小飞问道

“是的，Java中的常量分为以下几种：”

整数常量	所有整数
小数常量	所有小数
布尔(boolean)型常量	只有两个数值：true、false，相当于我们中文：对、错
字符常量	将一个数字、字母、符号，用单引号（’ '）括起来比如：‘1’、‘a’、‘冯’、‘$’
字符串常量	将一个、多个字符用双引号（“”）括起来比如：“a”、“冯先生”、“fengxiansheng”、“12345678” 特殊的字符串：“”，表示空字符串
null常量	只有一个值 null，表示空，什么都没有的意思

“小飞啊，这些都能看懂吧”

“可以看懂，就是不知道怎么用”

“放心，之后的代码中会经常用到，目前只是了解一下”

5. 非常重要的——变量

1. 总述

诸小亮：“师弟，下面要介绍变量了，这是非常重要的，一定要仔细听”

张小飞：“师兄放心”

“变量：顾名思义，就是可以改变的值，比如：在数学中定义 x=3，y=4，z=x+y （xyz都是变量）”

在 Java 中定义变量，格式：数据类型 变量名 = 变量值;（注意：末尾有分号）

“师兄，这个数据类型是？？？”

“就是字面上的意思，比如：3是整数类型，3.14是小数类型(也叫浮点数类型)”

“原来如此，明白”

“Java中定义了 8 种基本数据类型，比如：”

良久，“师兄，我有 3 个问题，第一：byte、short、int、long都是整数类型，为什么有4种？”

诸小亮：“之所以分成4个类型，是因为每个类型占用的内存空间不同，来先给你普及一下基础知识：”

计算机中的单位换算：1 B/byte（字节） = 8 bit（比特）（位） 1 KB（千字节） = 1024 B/byte（字节） 1 MB = 1024 KB 1 GB = 1024 MB 1 TB = 1024 GB 1 PB = 1024 TB 1 EB = 1024 PB

“编写代码时会设置大量的变量，在程序运行时每个变量都会占用一定的内存
但内存是比较珍贵的资源，如果用较小的空间就能够达到目的最好
比如：如果只做 100 以内的计算，那么使用 byte 类型就好”

“原来如此，第二个问题：浮点数和布尔类型我能理解，不过这个字符，为什么取值也是数字呢”

“这个，之后的写代码时会给你详细解释的”

“好吧，那么第三：这些类型该如何使用呢？”

“这就是我们接下来要做的事情了”

2. 整数类型

“小飞啊，整数是我们工作中做常用的，所以一定要好好听，来，我们修改这个 Demo.java 文件”

注意：我们定义 byte b = 3; 这个 b 就是标识符

“师兄，您刚才还不是说不能用 aa、bb这样的标识符吗？现在。。。。。”张小飞无语到

“这个…嗯…，其实这个 b 是 byte 的意思，师弟，这不是工作，不用这么严格”

“好吧。。。。。”

“接着，我们在命令行对它进行编译：”

“师兄，您这样做的目的是？？？”

“马上你就知道了，我们继续修改：“

“你再次编译看看”

“师兄，这是不是编译失败了？”张小飞说到

诸小亮：“是的，我给你解释一下”

在 Java 中，默认所有整数都是 int 类型，所以 300 被当成 int 类型
代码中，要把 300 赋值给一个 byte 类型的变量，而 byte 的取值范围是 -128~127 ，容不下300，所以提示：“从 int 转换到 byte 可能会有损失”
而 byte b = 3; 虽然 3 也被当作 int，但 3 在 byte 的范围内，编译时会自动转为 byte 类型

张小飞：“原来是这样，我明白了，这表示之后使用整数时要先确定它具体是哪个类型”

“没错，我们继续定义其他整数类型”诸小亮说到

“师弟，注意，上图的代码编译，还会报错：”

张小飞疑惑的问道：“这不对吧，之前说过 long 类型的最大值是 2 的63次方 - 1，而 12345678900 远远小于这个值，为什么还报错呢？”

诸小亮：“原因：在 Java 中默认认为所有整数都是 int 类型，报错是因为 12345678900 超过了 int 的最大值”

“原来是这样，那该怎么办呢？”

“很简单，只需要在12345678900后面加上一个 L 就行了，表示这个数字是 long 类型，比如：”

“你再次编译试试看”

张小飞：“确实，修改后再次编译，不报错了：“

3. 自动类型提升

“师兄，自动类型提示是什么意思？”

“用代码演示一下你就明白啦，还是修改之前的代码：”

结果：

张小飞：“3+4=7，这不是很正常嘛”

诸小亮：“你仔细看，代码中，x是 byte 类型，y是 int 类型，为什么 x+y 的值可以赋给 z 呢？”

“是啊，为什么？”张小飞恍然大悟道

“这就是自动类型提升”

不同类型数据计算时，小类型会自动转换为大类型

“你的意思是，x +y 时，自动把 x 从 byte 升级到了 int 类型？”

“是的，你理解的完全正确，不过要注意一点：同类型计算也可能出问题，比如：”

public  static void main (String  []  args)  {short a=1;short b=2;short c= a + b;
}

结果：

张小飞：“这是为什么呢？a 、b 、c 都是 short 类型啊”

诸小亮：“因为：int 是 java 中整数的默认类型，小类型(byte、short)的计算同样会自动类型提升”

“那，两个 int 类型做计算时，会自动提升为 long 类型？”

“这个倒是不会，记住：int 是 java 中整数的默认类型”

“好吧，**int 是 java 中整数的默认类型，**这个你说了很多遍了，我记住了”

“很好，孺子可教也”

4. 强制类型转换

1. 演示

诸小亮：“师弟，你能参考自动类型提升，来解释一下什么是强制类型转换吗？”

张小飞思索了一下：“自动类型提升是小类型升级为大类型，强制类型转换是大类型转为小类型？”

“没错，是这个意思，我们先看一段代码：”

public static void main(String[] args){//计算 x + y，并输出结果byte x = 3;int y = 4;byte z = x + y;System.out.println(z);
}

“师兄，这段代码有问题吧”

“哦？你来说说看是什么问题”诸小亮好奇的问道

“x 是 byte 类型，y 是 int 类型，按照刚才的说法： x+y 时 x 会自动提升为 int 类型，所以 x+y 的结果是
int 类型，把一个 int 类型的值赋给 byte 类型的 z 不是有问题吗？如果我记得没错的话，编译的时候应该会提示：从 int 转换到 byte 可能会有损失”张小飞回答到

“厉害，你说的一点儿都不错，这是编译的结果：”

“但是，如果告诉你有一种方法可以让上面的代码赋值成功呢？你想不想知道？”

“师兄，你就别卖关子了，直接说吧”

“我们继续修改代码：”

“这样编译就不会报错，程序也正常运行：”

张小飞：“原来这就是强制类型转换啊，很简单嘛”

诸小亮：“是的，确实很简单，但是如果使用不当，也会造成一些问题的”

“什么问题？”

“来，我们再次修改代码，这次修改 y = 400”

“你看看最终输出的结果是多少”

“这个。。。，怎么会是一个负数？”

“因为：x + y =403，这是一个 int 类型的数值，强制转换为 byte 后，精度缺失造成的”

“精度缺失？？？”张小飞疑惑的问道

“是的，想要彻底明白这个问题，我们需要先聊一聊二进制”

“。。。。。。二进制又是什么鬼”

2. 神奇的—二进制

诸小亮：“二进制：本质是一种计数方式，也是计算机语言”

计数方式：十进制(满10进1)，60进制(60s=1m)，7进制(7天=1周)，这些都是计数方式二进制比较特殊，是满 2 进 1，比如：1+1=10，10+1=11，11+1=100注意：二进制都由 0 和 1 组成

张小飞：“这个计数方式我能理解，不过它也是计算机语言？”

“是的，在计算机中，一切都是以二进制形式存在的，不同的 01 组合代表不同的含义，使用不同的 01 组合代表世间万物，所以就有虚拟世界这一说法”

比如：01010代表：我，01011代表：你，0000000111111代表：他
注意：这里只是举个例子，并不是说 ‘我’ 在计算机中对应的就是：'01010'

张小飞：“有点儿意思，按照您的说法，数字在计算机中也是用二进制表示”

诸小亮：“没错”

“师兄，可否让我见识一下，一个十进制数字用二进制怎么表示？”

“当然可以，网上有很多进制转换的工具，比如：https://tool.oschina.net/hexconvert/”

“这个，10 具体是怎么变为 1010 的呢？”张小飞问道

“转换的方法不是重点，重点是：int a = 10;，那它的二进制实际是：00000000 00000000 00000000 00001010”

良久，张小飞：“我明白了，因为 a 是 int 类型，占 4 字节，也就是占 32 个位对吧”

“是的，其实把一个数字换位二进制分两步：”

1. 利用上面的网址转换为二进制
2. 在左侧补0，具体补多少个0，就看它是那种类型的

张小飞：“我来试一下，如果 byte b = 3 ，那么它的二进制是：00000011”

“完全正确”

“师兄，如果是一个负数呢？您提供的网站工具是这样显示的：”

“上面给的不对，负数的二进制稍微麻烦一些，以 byte b = -10 为例，分为 3 步：”

1. 先获取它的正数的二进制，是：00001010，这称之为：-10 的原码
2. 将原码的每一位做取反，得到反码：11110101
3. 将反码+1：11110110，这就是 -10 的二进制

“师弟，其实这个负数的转换，了解一下就行了，实际时候用的并不是很多”

“好的，不过到现在我也不明白，这个跟 **精度缺失 **有什么关系呢？”

3. 最终解惑

诸小亮：“我们回忆一下：x + y = 403，是 int 类型，占 4 字节（32位），那么它的二进制。。。”

“403 的二进制是：00000000 00000000 00000001 10010011”张小飞抢着说到

“没错，而我们的代码是把 int 类型转为 byte 类型”

byte 类型，占 1 个字节，int 类型 转换为 byte，就是要丢掉3个字节，这就是精度缺失

“丢掉 3 个字节，那不是变成 00000000 了吗？这应该是 10 进制中的 0 啊”张小飞说到

“错了，应该是丢掉左侧的3个字节，那么剩下：10010011，而它的十进制就是 -109 ”诸小亮回复道

“原来如此”

“师弟，在告诉你一个结论：计算机中，二进制最左侧以 1 开头的都是负数”

“明白！！！”

5. 小数类型

诸小亮：“我们接着看小数类型，也就是浮点数类型，这个就比较简单了”

float 和 double，double的精度更高一些精度：精确程度，小数越多，精确成度就越高

“但是，实际开发中一般不用 float ，为了数据的准确性，都使用double，比如：”

编译会报错：

张小飞：“让我猜一猜，报错的原因是：** Java 中默认认为所有小数都是 double 类型**”

“是的，如果要用 float 类型，需要在末尾加上一个 f，比如：”

6. 布尔和字符类型

诸小亮：“布尔类型很简单，定义一个boolean类型的变量如下：”

张小飞：“这个很容易理解，我疑惑的是 char 类型为什么是数字？”

“先看一段代码，然后再给你解释”

结果：

“师兄，说实话，这个代码和输出结果，让我更加的迷糊了”

“来，我给你解释一下：”

计算机能理解的语言是：二进制，而人类的语言是：abc、你我他、0-9、!@#$%等，
为了方便的跟计算机沟通，先辈们使用二进制跟人类语言做了个映射
- 比如：01100001---->a，01100010---->b
- 这种映射关系称为：ASCII编码表

“就是用二进制来表示世间万物嘛，这个我懂，但是没想到前辈们竟让做了一张表出来，这个表是什么样子的？”

“来看下面的这张图：”

“从图中可以看出，01100001转换为 10 进制就是 97，也就是字母 a，正因为这样，所以 char 类型的值可以是数字也可以是字符”

“那为什么代码中两个输出，一个是数字，一个是字符呢？”张小飞接着问

“上面代码的执行过程是这样的：”

计算机先把 97 转换为二进制：01100001
执行 println 时，因为 c 是 char 类型，所以就通过ASCII编码表找到了a，并输出
执行：c2 + 2 时，因为类型不同，c2先做类型提升（转换成97），所以最终结果是 int 类型的 99

张小飞：“原来如此，这下我就明白了”

诸小亮：“那么我们接着说，接下来是。。。。”

“停停停，师兄，这都中午了，该歇一歇了吧，肚子都饿扁了”

“哦？没想到时间过的这么快，那好吧，走吃饭去，回来后你好好练一练”

“啊？不会吧，正所‘食饱思眠欲’，吃过饭后不应该睡一觉吗？”

“大白天睡什么觉，浪费生命”

“这你就不懂了，睡觉是一种艺术，睡不好是你糟塌了，没听过吗？‘少睡一分钟，就缺少60秒的幸福’”

“行行行，我说不过你，不过下午可不会再给你时间练习的”

“放心吧，这也没多少东西，早就记牢了”

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