Java語言程序設(shè)計基礎(chǔ) 文檔全文預覽

Java語言程序設(shè)計基礎(chǔ)點擊此處結(jié)束Java語言程序的基本構(gòu)成要素數(shù)據(jù)類型運算符常用Java數(shù)值計算方法表達式包裝類輸入輸出初步流程控制數(shù)組和字符串3.1

Java語言程序的基本構(gòu)成要素點擊此處結(jié)束3.1.1

標識符程序中使用的各種數(shù)據(jù)對象，如符號常量、變量、方法和類等，都需要一定的名稱，這種

名稱叫做標識符（Identifier）。Java的標識符由字母、數(shù)字、下劃線（_）或美元符（＄）組成，但必須以字母、下劃線或美元符開始。

Java標識符是大小寫敏感的，也就是要嚴格地

區(qū)分大小寫，否則會出錯。這點是初學者學習

Java語言時要特別注意的。另外，Java標識符

沒有字符數(shù)的限制。Java要求表示類、接口名的標識符用大寫字母開頭，表示變量、方法名的標識符用小寫字母開頭，表示常量名的標識符中全部使用大寫的字母。點擊此處結(jié)束3.1.2保留字保留字（Reserved

Word）又稱為關(guān)鍵字，是Java語言本身使用的標識符，它有其特定的語法含義。所有的Java保留字將不能被用做標識符，如for、while、boolean等都是Java語言的保留字。點擊此處結(jié)束abstractbooleanbreakbytecasecatchcharclassconst*continuedefaultdodoubleelseextendsfalsefinalfinallyfloatforgoto*Ifimplementsimportinstanceofintinterfacelongnativenewnullpackageprivateprotectedpublicreturn點擊此處結(jié)束表3-1Java保留字表abstractbooleanbreakbytecasecatchshortstaticstrictpsuperswitchsynchronizedthisthrowthrowstransient*truetryvoidvolatilewhile點擊此處結(jié)束續(xù)表注：加*號的保留字是Java目前還未用的3.1.3分隔符分隔符用來分隔開Java程序中的基本語法元素，可分為注釋、空白符和普通分隔符3種。點擊此處結(jié)束1．注釋點擊此處結(jié)束在程序中加適當?shù)淖⑨尶商岣叱绦虻目勺x性。注釋有如下3種形式。行注釋符

“∥注釋內(nèi)容”多行注釋符

“／*注釋內(nèi)容*／”Java文檔注釋符“／**注釋內(nèi)容*／”2．空白符空白符包括空格符、回車符、換行符和制表符等。在使用中，多個空白符與一個空白符的作用相同。點擊此處結(jié)束3．普通分隔符點擊此處結(jié)束普通分隔符具有確定的語法含義，要按照語法規(guī)定去使用。有如下4種分隔符。①大括號（{}）②分號（；）③逗號（，）④冒號（：）3.2

數(shù)據(jù)類型點擊此處結(jié)束計算機程序處理的對象是各種數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)類型是指數(shù)據(jù)的內(nèi)在表現(xiàn)形式。根據(jù)

現(xiàn)實世界數(shù)據(jù)的不同形式，數(shù)據(jù)就劃分為

多種不同的類型。數(shù)據(jù)類型不同，能進行

的運算不同，取值范圍也不同，在計算機

語言中還反映為數(shù)據(jù)的存儲形式不同。

Java的每種數(shù)據(jù)類型占用固定的內(nèi)存長度，與軟硬件平臺無關(guān)；每種數(shù)據(jù)類型均有一

個缺省的數(shù)值。基本類型數(shù)值類型整型（byte、short、int、long）實型（float

double）字符型（char）布爾型（boolean）復合類型數(shù)組類（class）接口（interface）點擊此處結(jié)束表3-2Java語言的數(shù)據(jù)類型3.2.1常量與變量點擊此處結(jié)束程序中所處理的數(shù)據(jù)表現(xiàn)為兩種形式：常量和變量。1．常量常量是在程序執(zhí)行中不能變化的量。

常量區(qū)分為不同的類型，如整型常量123，實型常量4.56，字符常量"a"，布爾常量true和false以及字符串常量“Javaprogramming”。2．變量點擊此處結(jié)束為了在Java中存儲一個數(shù)據(jù)，必須申請存儲空間變量就是這個存儲空間的名字，在變量中可根據(jù)需要存入不同的數(shù)據(jù)。尤其要指出的是，Java是屬于強類型的編程語言，這意味著對每一個變量都必須作類型聲明。變量具有名稱、類型、值和作用域等特性，在使用一個變量前必須先定義。變量定義是用標識符為變量命名，確定其數(shù)據(jù)類型，還可以根據(jù)需要為它賦初值（變量初始化）。定義了變量即為變量指定了存儲方式。若是基本類型的變量，因為它們的存儲長度是固定的，如何分配存儲單元就確定了。若是復合類型的變量，定義后還需要用new運算符為用戶數(shù)據(jù)分配存儲單元，復合類型變量中存儲用戶數(shù)據(jù)存儲單元的引用（指針）。3.2.2基本類型點擊此處結(jié)束整型常量Java的整型常量有3種形式：十進制、十六進制和八進制。整型變量整型變量按所占內(nèi)存大小的不同有

byte、short、int、long4種。Java的整數(shù)都是有符號數(shù)。類型所占字節(jié)默認值值范圍byteshortintlong12480000L?128～127?32768～32767?2147483648～2147483647?9223372036854775808～9223372036854775807點擊此處結(jié)束表3-3整型數(shù)據(jù)類型3．實型常量Java的實型常量有標準和科學計數(shù)法兩種表現(xiàn)形式。點擊此處結(jié)束①標準形式。②科學計數(shù)法形式。4．實型變量點擊此處結(jié)束類型所占字節(jié)默認值值范圍floatdouble480.0f0.0d1.40129846432481707E-45～3.0282346638528864E384.94065645841246544E-324～l.7976931348623157E308表3-4實型數(shù)據(jù)類型5．字符型數(shù)據(jù)字符型char數(shù)據(jù)是由一對單引號括起來的單個字符。點擊此處結(jié)束轉(zhuǎn)義字符點擊此處結(jié)束\ddd描

述l到3位8進制數(shù)據(jù)所表示的字符（ddd）\uxxxxl到4位16進制數(shù)所表示的字符（xxxx）\"單引號字符（\u0027）\"雙引號字符（\u0022）\\反斜杠字符（\u005C）\r回車（\u000D）\n換行（\u000A）\f走紙換頁（\u000C）\t橫向跳格（\n0009）\b退格（\u0008）表3-5轉(zhuǎn)義字符表6．布爾型數(shù)據(jù)點擊此處結(jié)束布爾boolean類型是最簡單的一種數(shù)據(jù)類型，布爾數(shù)據(jù)只有兩個值：true和false，且都是保留字，分別表示“真”和“假”兩種狀態(tài)。關(guān)系運算和邏輯運算返回布爾類型的值。布爾型是一個獨立的類型，它不像C語言中的布爾型代表0和1兩個整數(shù)，由于這個原因，Java中的布爾類型不能轉(zhuǎn)換成數(shù)字。7．字符串數(shù)據(jù)字符串常量是用雙引號括起來的零個或多個字符（包括轉(zhuǎn)義字符）。點擊此處結(jié)束3.3

運

算

符點擊此處結(jié)束運算符的作用是與一定的運算數(shù)據(jù)組成表達式來完成相應的運算。對不同的數(shù)據(jù)類型，有著不同的運算符。對運算符，有運算對象（操作數(shù)）個數(shù)及類型、運算優(yōu)先級、結(jié)合性等特性。Java語言對運算符的優(yōu)先級、結(jié)合性和求值順序有明確的規(guī)定，從根本上消除了運算符運算過程的二義性以及結(jié)果不統(tǒng)一的弊端。運算符的優(yōu)先級是指不同運算符在運算中執(zhí)行的先后順序。在Java語言中共有

17種優(yōu)先級，每個運算符分屬確定的一個優(yōu)先級別。Java語言嚴格按照運算符的優(yōu)先級由高到低地順序執(zhí)行各種運算。運算符的結(jié)合性確定同級運算符的運算順序。左結(jié)合性規(guī)定，運算數(shù)據(jù)先與左邊的運算符結(jié)合，然后與右邊的運算符結(jié)合。右結(jié)合性正好相反。點擊此處結(jié)束3.3.1算術(shù)運算符點擊此處結(jié)束算術(shù)運算符按操作數(shù)的多少可分為一元（或稱單目）和二元（或稱雙目）兩類，一元運算符一次對一個操作數(shù)進行操作，

二元運算符一次對兩個操作數(shù)進行操作。

算術(shù)運算符的操作數(shù)類型是數(shù)值類型。1．一元算術(shù)運算符運算符實際操作例

子功

能+–++–正值負號加1減1+x?xx++，++xx

?，

?x對x取負將x的值加1后再放回變量x將x的值減1后再放回變量x點擊此處結(jié)束表3-6一元算術(shù)運算符2．二元算術(shù)運算符算術(shù)運算符的第二種類型是二元運算符，這種運算符并不改變操作數(shù)的值，而是返回一個必須賦給變量的值。表3-7列出了二元算術(shù)運算符。二元算術(shù)運算符具有左結(jié)合性。點擊此處結(jié)束運算符實際操作例

子功

能+–*/%加運算減運算乘運算除運算取模運算a+ba?ba*ba/ba%b求a與b相加的和求a與b相減的差求a與b相乘的積求a除以b的商

求a除以b的余數(shù)點擊此處結(jié)束表3-7二元算術(shù)運算符這些都是常用的運算，對二元算術(shù)運算符，有以下兩點要注意。①兩個整數(shù)運算的結(jié)果是整數(shù)，5/2結(jié)果是2而不是2.5。②取模運算是求兩個數(shù)相除的余數(shù)，如17%3的結(jié)果是2?？梢詫崝?shù)求余數(shù)。

實數(shù)a%b的結(jié)果為a?(int)(a/b)*b，余數(shù)的符號與被除數(shù)a相同。如123.4%10的結(jié)果為

3.4。點擊此處結(jié)束3.3.2關(guān)系運算符點擊此處結(jié)束關(guān)系運算符用于確定一個數(shù)據(jù)與另一個數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，即進行關(guān)系運算。所謂關(guān)系運算是比較運算，將兩個值進行比較。關(guān)系運算的結(jié)果值為true或false（布爾型）。表3-8列出了Java語言提供的6種關(guān)系運算符，它們都是雙目運算符。在這里要指出的是，等于運算符==不要與賦值運算符=混淆，以至于關(guān)系運算變成了賦值運算。運算符實際操作例

子<小于a<b>大于a>b<=小于或等于a<=b>=大于或等于a>=b==等于a==b!=不等于a!=b點擊此處結(jié)束表3-8關(guān)系運算符3.3.3邏輯運算符點擊此處結(jié)束邏輯運算符可以對布爾類型的數(shù)據(jù)（布爾常量、布爾變量、關(guān)系表達式和邏輯表達式等）進行運算，結(jié)果也為布爾類型。表3-9列出了Java語言的邏輯運算符，邏輯運算規(guī)則如表3-10所示。運算符名

稱例

子功

能!非!a對布爾數(shù)據(jù)a取非&非簡潔與a&b對布爾數(shù)據(jù)a和b進行非簡潔與運算|非簡潔或a|b對布爾數(shù)據(jù)a和b進行非簡潔或運算^異或a^b對布爾數(shù)據(jù)a和b進行異或運算&&簡潔與a&&b對布爾數(shù)據(jù)a和b進行簡潔與運算||簡潔或a||b對布爾數(shù)據(jù)a和b進行簡潔或運算點擊此處結(jié)束表3-9布爾運算符ab！aa&&ba&ba||ba|ba^bfalsefalsetruefalseflsefalsefalsetruetruefalsetruetruetruefalsefalsefalsetruetruetruetruefalsetruetruefalse點擊此處結(jié)束表3-10邏輯運算真值表3.3.4位運算符位運算符用來對二進制位進行運算，運算操作數(shù)應是整數(shù)類型，結(jié)果也是整數(shù)類型。表3-11列出了Java的位運算符。點擊此處結(jié)束運算符實際操作例

子功

能~按位取反~a對a按二進制每位取反＆|^<<>>>>>與運算

或運算

異或運算左移算術(shù)右移邏輯右移a＆ba|ha^ba<<ba>>ba>>>b對a和b按二進制位每位進行與運算

對a和b按二進制位每位進行或運算

對a和b按二進制位每位進行異或運算對a左移b位，低位用0填充對a右移b位，高位用原高位重復對a右移b位，高位用0填充點擊此處結(jié)束表3-11位運算符列表ab~aa&ba|ba^b001000011011100011110110點擊此處結(jié)束表3-12位運算真值表3.3.5賦值運算符點擊此處結(jié)束賦值運算符都是二元運算符，具有右結(jié)合性。簡單賦值運算符（=）復合賦值運算符①復合賦值運算符的右邊是一個整體。②表3-13中的等價是有條件的，即op1僅計算1次。運算符用

法等價于+=op1+=op2op1=op1+op2-=op1?=op2op1=op1?op2*=op1*=op2op1=op1*op2/=op1/=op2op1=op1/op2%=op1%=op2op1=op1%op2&=op1&=op2op1=op1&op2│=op1│=op2op1=op1│op2^=op1^=op2op1=op1^op2<<=op1<<=op2op1=op1<<op2>>=op1>>=op2op1=op1>>op2>>>=op1>>>=op2op1=op1>>>op2點擊此處結(jié)束表3-13復合賦位運算符3.3.6條件運算符點擊此處結(jié)束條件運算符是一種三元運算符，它的格式如下：Operand?

Expression1:Expression2在這個式子中，先計算Operand的真假，若為真，則計算并返回Expression1，若為假，則計算并返回Expression2。例如；(a>b)?a:b;這個表達式將返回a和b中較大的那個數(shù)值。3.3.7字符串運算符點擊此處結(jié)束運算符“+”可以實現(xiàn)兩個或多個字符串的連接，也可實現(xiàn)字符串與其他類對象的連接，在連接時，其他類對象會被轉(zhuǎn)換成字符串。另外，運算符“+=”把兩個字符串連接的結(jié)果放進第一個字符串里。在前面的例子里，當想把幾項輸出內(nèi)容輸出在同一行里時使用的就是“+”運算符。3.4 常用Java數(shù)值計算方法在Java的類Math中包含了一些數(shù)值常量，如E和PI，以及一些基本的數(shù)值計算

方法，如指數(shù)、對數(shù)、平方根和三角函數(shù)

等，為用戶程序進行數(shù)值計算帶來了方便。表3-14列出了一些常用的數(shù)值計算方法。點擊此處結(jié)束方

法功

能參數(shù)類型返回類型abs(a)求a的絕對值（l）（1）sin(a)求a(弧度)的正弦值doubledoublecos(a)求a(弧度)的余弦值doubledoubletan(a)求a(弧度)的正切值doubledoubleasin(a)求a的反正弦值doubledouble點擊此處結(jié)束表3-14類Math中常用的數(shù)值計算方法方

法功

能參數(shù)類型返回類型acos(a)求a的反余弦值doubledoubleatan(a)求a的反正切值doubledoubleceil(a)求不小于a的最小整數(shù)doubledoublerint(a)求最接近a的整數(shù)doubledoubleexp(a)求e的a冪次doubledoublefloor(a)求不大于a的最大整數(shù)doubledoublepow(a，b)求a的b次方doubledoublerandom()產(chǎn)生0.0～1.0的偽隨機數(shù)doubledoublesqrt(a)求a的平方根doubledoublelog(a)求a的自然對數(shù)doubledoublemax(a，b)求a，b中的大者（l）（1）min(a，b)求a，b中的小者（l）（1）點擊此處結(jié)束續(xù)表3.5

表

達

式點擊此處結(jié)束表達式是由操作數(shù)和運算符按一定的語法形式組成的符號序列。3.5.1類型轉(zhuǎn)換在一個表達式中可能有不同類型的數(shù)據(jù)進行混合運算，這是允許的，但在運算時，Java將不同類型的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相同類型，再進行運算。1．自動類型轉(zhuǎn)換點擊此處結(jié)束類型1類型2轉(zhuǎn)換后的類型byte或short

byte或short或intbyte或short或int或longbyte或short或int或long或floatcharintlongfloatdoubleintintlongfloatdoubleint表3-15不同類型數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換規(guī)則2．強制類型轉(zhuǎn)換點擊此處結(jié)束源類型目標類型byteshort，char，int，long，float，doubleshortint，long，float，doublecharint，long，float，doubleintlong，float，doublelongfloat，doublefloatdouble表3-16不會丟失信息的類型轉(zhuǎn)換3．表達式求值中的自動類型提升點擊此處結(jié)束Java語言對表達式求值的自動類型提升規(guī)則如下。①所有byte和short類型提升為int類型。②若一個操作數(shù)是long類型，則整個表達式提升為

long類型。③若一個操作數(shù)是float類型，則整個表達式提升為

float類型。④若有double類型，則表達式值為double類型。自動類型提升對數(shù)據(jù)的運算帶來了方便，但也容易引起編譯錯誤。3.5.2優(yōu)先級點擊此處結(jié)束優(yōu)先次序運算符1234567–

[]

（）++--!~

instanceofnew，（type）即強制類型轉(zhuǎn)換*

/

%+

?<<

>>

>>><

>

<=

>=89101112131415==

!=&按位與和非簡潔與^│按位或和非簡潔或&&?:=

+=

?=

*=

/=

%=

^=&=

│=

<<=

>>=

>>>=點擊此處結(jié)束表3-17運算符優(yōu)先級3.6

包

裝

類點擊此處結(jié)束基本類型表3-18包裝類基本類型基本類型與包裝類包裝類byteshortintlongcharByteShortIntegerLongCharacterfloatdoublebooleanvoidFloatDoubleBooleanVoid3.7

輸入輸出初步點擊此處結(jié)束3.7.1

輸出int

i=10,j=20;System.out.println("i="+i+"，j="+j);//輸出為i=10，jSystem.out.println(i+j);System.out.println("sum="+i+j);//輸出為30//輸出為sum=1020System.out.println("sum="+(i+j));//輸出為sum=303.7.2

輸入點擊此處結(jié)束在Java中，未提供與System.out.print()應的輸入方法，僅有一個System.in.read()，可用于從鍵盤輸入整數(shù)值在0～255之間的int類型數(shù)據(jù)。若程序運行時需要從鍵盤輸入其他類型

的數(shù)據(jù)，則需要使用Java提供的輸入輸出功能。不論從鍵盤輸入何種類型的數(shù)據(jù)，Java從鍵盤

接收數(shù)據(jù)都是以字符串的形式進行，再根據(jù)實

際數(shù)據(jù)的需要進行類型轉(zhuǎn)換。在Java中實現(xiàn)輸入時要使用異常處理機制，這是Java特有的部分內(nèi)容3.8

流程控制點擊此處結(jié)束3.8.1語句和塊1．語句在Java語言中，有下面幾類語句：空語句、標識語句、聲明語句、表達式語句、分支語句、循環(huán)語句、跳轉(zhuǎn)語句、同步語

句和異常語句等。有兩種基本的語句：表

達式語句和聲明語句。（1）表達式語句①賦值表達式，包含賦值運算符=或復合賦值運算符之一。點擊此處結(jié)束②

++或

?的前后綴形式。③方法調(diào)用（無論它是否有返回值）。④對象創(chuàng)建表達式，用new來創(chuàng)建一個對象的表達式。（2）聲明語句2．塊點擊此處結(jié)束用一對花括號“{}”將零個或多個語句括起來，就構(gòu)成一個塊（也稱復合語句）。在塊中允許包含另一個塊（塊嵌套）。在

Java語言中，允許一個塊出現(xiàn)在任何單一語句可以出現(xiàn)的地方。塊體現(xiàn)了Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的封裝概念，在一個塊中聲明的局部變量的作用域是該變量的聲明開始點到最小的包含其聲明的塊結(jié)束。3.8.2

if-else分支語句點擊此處結(jié)束用單個if語句實現(xiàn)單選、雙選結(jié)構(gòu)用多個if語句實現(xiàn)多選結(jié)構(gòu)if語句并列if語句嵌套①在用if嵌套方法進行多分支程序設(shè)計時，將

if語句嵌套在else部分。②若需要在if-else語句的statement1部分嵌

if語句，則將內(nèi)層的if語句用括號括起來，指明正確的if與else的配對組合。點擊此處結(jié)束3.8.3

switch語句點擊此處結(jié)束使用switch語句時，需要注意的是：①各個case后的常量值value應各不相同。②通常在每一種case情況后都應使用break語句，否則遇到第一個相等情況后，下面break前的所有語句都會被執(zhí)行（包括default后面的語句，若有的話）。③各個分支的statement可以是一條或多條語句，不必用復合語句。④不同case后的語句statement相同時，可以合并多個

case子句。⑤switch語句在用表達式的值比較每一個case后的值

value時，是從前往后順序進行的。若各個值value互不相同，則case子句的順序可任意。3.8.4循環(huán)語句點擊此處結(jié)束一個循環(huán)一般包括4個部分：①初始化部分，用來設(shè)置循環(huán)的一些初始條件，如累加器清零等；②循環(huán)體部分，重復執(zhí)行的一段程序，可以是一條語句，也可以是一塊語句；③循環(huán)條件變更部分，在本次循環(huán)結(jié)束，下一次循環(huán)開始前執(zhí)行的語句。常用形式為一個計數(shù)器值的增減④終止部分，一般為布爾表達式，每一次循環(huán)都要對該表達式求值，以檢查是否滿足循環(huán)終止條件。1．while語句點擊此處結(jié)束Java執(zhí)行while循環(huán)語句時，可以分解為以下步驟：①計算表達式boolean-expression（循環(huán)條件）；②檢查boolean-expression的值，如果值為true，則執(zhí)③，否則執(zhí)行⑤；③執(zhí)行給定語句statement，即執(zhí)行即循環(huán)體，其中應該包含對循環(huán)條件有影響的語句，使得循環(huán)條件會發(fā)生相應變換；④轉(zhuǎn)移到①執(zhí)行；⑤循環(huán)結(jié)束。2．do-while語句點擊此處結(jié)束do循環(huán)語句的執(zhí)行過程：①執(zhí)行給定語句statement，即執(zhí)行即循環(huán)體，其中應該包含對循環(huán)條件有影響的語句，使得循環(huán)條件會發(fā)生相應變換；②計算表達式boolean-expression（循環(huán)條件）；③檢查boolean-expression的值，如果值為tr則執(zhí)行①，否則執(zhí)行④；④循環(huán)結(jié)束。3．for語句點擊此處結(jié)束for語句執(zhí)行步驟：①計算表達式expression1（只計算一次，默認時表示初始內(nèi)容）；②接著檢查表達式expression2的值，如果值為true，向④執(zhí)行，如果值為false，則轉(zhuǎn)到⑤執(zhí)行；③執(zhí)行語句statement，即執(zhí)行循環(huán)體部分，由于for語句有expression3，因此在循環(huán)體中不需要安排對循環(huán)條件有影響的語句；④執(zhí)行expression3，轉(zhuǎn)到②執(zhí)行；⑤循環(huán)結(jié)束。①省略表達式expression1②在表達式expression1中包含變量定義等更多的內(nèi)容③省略表達式expression3④在表達式expression3中包含更多內(nèi)容⑤同時省略表達式expression1和表達式

expression3⑥同時省略所有表達式expression點擊此處結(jié)束4．循環(huán)嵌套循環(huán)嵌套是指在某個循環(huán)語句的循環(huán)體中又包含另一個循環(huán)語句，也稱多重循環(huán)。外面的循環(huán)語句稱為“外層循環(huán)”，外層循環(huán)的循環(huán)體中的循環(huán)稱為“內(nèi)層循環(huán)”。點擊此處結(jié)束3.8.5標號和其他流程控制語句點擊此處結(jié)束標號標號是一個標識符，用于給某語句或程序塊的首地址取一個名字。break語句

3．continue語句3.9

數(shù)組和字符串數(shù)組是可以通過下標定位的同類型數(shù)據(jù)的集合。它是程序設(shè)計過程中常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)組中的每個數(shù)據(jù)稱為元素，相同數(shù)據(jù)類型的元素按照一定順序線性排列就構(gòu)成了數(shù)組。點擊此處結(jié)束1．數(shù)組元素類型點擊此處結(jié)束Java的引用類型可以是以下兩種數(shù)組元素類型：數(shù)組元素可以是接口類型，它的值是空引用或任何實現(xiàn)了該接口的類型的實