前言
做了這么久的Java開發(fā)坎炼，也非常喜歡這門語言，卻對它本身了解不多焚刚。而我又報名參加了2020年的藍橋杯Java組点弯，并且打算參加軟件杯和C4，為了能把這些比賽打好矿咕，在下學(xué)期的Java程序設(shè)計課里拿個高分（雖然能不能選上這門課還不一定）抢肛，也為了能對Java語言有一個更深入狼钮、系統(tǒng)的了解，不在以后的開發(fā)中對語言本身感到困惑捡絮，所以打算寫這個系列熬芜，從零開始重新學(xué)習(xí)Java基礎(chǔ)知識，并對第一次學(xué)習(xí)掌握得不好的部分重新記錄福稳。
參考資料
javac和java命令做了什么涎拉？
我們在安裝好JDK之后開始寫HelloWorld程序時，都會用到javac和java兩條命令的圆。那么這兩條命令為我們做了些什么呢鼓拧？
javac命令啟動了一個Java編譯器，它把后綴名為.java的Java源碼文件編譯成了后綴名為.class的字節(jié)碼文件越妈。java命令則啟動了JRE——Java運行時環(huán)境（Java Runtime Environment）和JVM——Java虛擬機（Java Virtual Machine）季俩，裝載剛才編譯好的.class文件并以解釋的方式執(zhí)行其中的字節(jié)碼。
（圖片來自Java300集）
所以梅掠，我們可以很清楚地看出為什么Java是半編譯半解釋的語言——因為源碼需要先編譯成字節(jié)碼酌住，字節(jié)碼在JVM中又是解釋執(zhí)行的。
這里如果展開了說還會涉及到Java語言阎抒、JVM的底層原理酪我，比如JVM是怎么加載這個類，怎么執(zhí)行其中的字節(jié)碼且叁，還有JIT即時編譯都哭、雙委派模型之類的，這里先不考慮這些細節(jié)谴古，在后面學(xué)習(xí)JVM基礎(chǔ)知識的部分再去詳細展開质涛。
JDK、JRE和JVM的關(guān)系
JRE并不等于JVM掰担。
除了JVM之外汇陆，JRE其實還包含一些庫函數(shù)和必須的文件，所以JRE其實是包含JVM的带饱。
JDK則在JRE的基礎(chǔ)上又增加了編譯器毡代、調(diào)試器等開發(fā)需要的東西。
JDK的目錄結(jié)構(gòu)
- bin：二進制文件勺疼，比如
java教寂、javac之類的，也就是我們用到的命令 - db：存放一些數(shù)據(jù)
- include：一些需要包含的頭文件
- jre：就是JRE
- lib：庫目錄执庐，存放了一些jar包
- src.zip：JDK源碼酪耕，不過為啥我macOS版的Java11沒這個呢？
標(biāo)識符
標(biāo)識符其實就是一個名字轨淌，用來給變量迂烁、包看尼、類等命名。
標(biāo)識符有一定的規(guī)則——
- 所有的標(biāo)識符都應(yīng)該以字母（A-Z 或者 a-z）,美元符（$）盟步、或者下劃線（_）開始
- 首字符之后可以是字母（A-Z 或者 a-z）,美元符（$）藏斩、下劃線（_）或數(shù)字的任何字符組合
-
class等Java關(guān)鍵字不能用作標(biāo)識符
注意：Java使用的是Unicode標(biāo)準(zhǔn)字符集，所以可以用中文命名變量却盘。
數(shù)據(jù)類型
在Java中狰域，一共有8種基本類型(primitive type)，其中有4種整型黄橘、2種浮點類型兆览、1種用于表示Unicode 編碼的字符單元的字符類型char和1種用于表示真值的boolean類型。
除此之外塞关，都是引用數(shù)據(jù)類型拓颓。它們占四個字節(jié)，用來表示一個對象的地址（類似于C++的指針）描孟。
注意：Java有一個能夠表示任意精度的算術(shù)包，通常被稱為大數(shù)值（BigDecimal）砰左，但它并不是一種新的Java類型匿醒，而是一個Java對象。
變量的類型缠导、長度與范圍
整數(shù)類型
| 類型 | 長度 | 取值范圍 |
|---|---|---|
| int | 4字節(jié) | -2147483648~2147483647 |
| short | 2字節(jié) | -32768~32767 |
| long | 8字節(jié) | -9223372036854775808~9223372036854775807(-264~264-1) |
| byte | 1字節(jié) | -128~127 |
注意：
長整型數(shù)值有一個后綴 L 或 l (如 4000000000L) 十六進制數(shù)值有一個前綴 0x 或 0X ( 如 0xCAFEL 八進制有一個前綴0廉羔，例如，010 對應(yīng)八進制中的 8僻造。 很顯然憋他， 八進制表示法比較容易混淆， 所以建議最好不要使用八進制常數(shù)髓削。并且竹挡，由于l容易和數(shù)字1、大寫的I混淆立膛，所以一般都使用大寫的L表示長整型數(shù)揪罕。
從 Java 7 開始， 加上前綴 0b 或 0B 就可以寫二進制數(shù)宝泵。 例如好啰， 0b1001就是 9。 另外儿奶， 同樣是 從Java7開始框往，還可以為數(shù)字字面量加下劃線，如用1_000_000表示一百萬闯捎，不會影響到編譯結(jié)果椰弊。
關(guān)于boolean的長度問題
Java規(guī)范中并沒有明確地指出boolean類型的長度许溅。但是，并不能說boolean的長度就不確定了：
在《Java虛擬機規(guī)范》一書中的描述：“雖然定義了boolean這種數(shù)據(jù)類型男应，但是只對它提供了非常有限的支持闹司。在Java虛擬機中沒有任何供boolean值專用的字節(jié)碼指令，Java語言表達式所操作的boolean值沐飘，在編譯之后都使用Java虛擬機中的int數(shù)據(jù)類型來代替游桩，而boolean數(shù)組將會被編碼成Java虛擬機的byte數(shù)組，每個元素boolean元素占8位”耐朴。也就是說JVM規(guī)范指出boolean當(dāng)做int處理借卧，也就是4字節(jié)，boolean數(shù)組當(dāng)做byte數(shù)組處理筛峭，這樣我們可以得出boolean類型占了單獨使用是4個字節(jié)铐刘，在數(shù)組中是確定的1個字節(jié)。
from: https://blog.csdn.net/YuanMxy/article/details/74170745
雖說單獨使用的boolean是跟int一樣占用四個字節(jié)影晓，但是boolean和int不能相互轉(zhuǎn)換镰吵。
浮點類型
| 類型 | 長度 | 取值范圍 |
|---|---|---|
| float | 4字節(jié) | 大約 ± 3.402 823 47E+38F (有效位數(shù)為 6 ~ 7 位) |
| double | 8字節(jié) | 大約 ± 1.797 693 134 862 315 70E+308 (有效位數(shù)為 15 位） |
浮點數(shù)不僅可以用小數(shù)點表示，也可以用科學(xué)計數(shù)法來表示挂签，例如314e2疤祭、314E2。
注意：float類型的數(shù)值有一個后綴F或f (例如饵婆，3.14F) 沒有后綴F的浮點數(shù)值(如3.14) 默 認(rèn)為 double 類型勺馆。當(dāng)然， 也可以在浮點數(shù)值后面添加后綴 D 或 d ( 例如侨核，3.14D)草穆。
注意2：Java中有三個特殊的浮點數(shù)值，它們可以用一些特殊的常量來表示：
- 正無窮大——
Double.POSITIVE_INFINITY - 負無窮大——
Double.NEGATIVE_INFINIT - NaN（不是一個數(shù)字）——
Double.NaN
可以用Double.isXxx方法搓译，例如Double.isNaN來檢測需要檢測的數(shù)是不是這三個常數(shù)悲柱。
注意3:與C/C++一樣，浮點數(shù)類型在計算時可能會產(chǎn)生誤差侥衬，因為浮點數(shù)并不是精確存儲的诗祸，可能產(chǎn)生舍入誤差，所以也最好不要比較兩個浮點數(shù)轴总。如果業(yè)務(wù)要求不能產(chǎn)生誤差或者必須要比較兩個浮點數(shù)直颅，需要使用BigInteger（整數(shù)）或者BigDecimal（浮點數(shù)）類。
注意4:Java提供了PI與E的近似值常量——Math.PI怀樟、Math.E功偿。
字符類型
char類型可以表示的字符范圍為\u0000到\uffff。
注意：Unicode轉(zhuǎn)義序列會在解析代碼之前被處理，所以必須小心注釋中的\u械荷，它們可能會引起一些意想不到的錯誤共耍。
自動類型轉(zhuǎn)換
下圖為Java不同數(shù)值類型之間的合法轉(zhuǎn)換（實線代表不會損失精度，虛線代表會損失精度吨瞎。圖片來自《Java核心技術(shù)》）：
強制類型轉(zhuǎn)換
Java的強制類型轉(zhuǎn)換與C/C++基本相同痹兜，但是在面向?qū)ο蟛糠郑行┣闆r下不可以使用強制類型轉(zhuǎn)換颤诀，這一點在后面復(fù)習(xí)面向?qū)ο髸r再詳細總結(jié)字旭。
變量
變量的本質(zhì)
變量的本質(zhì)其實就是內(nèi)存中的一個可操作、固定長度的存儲空間（不過據(jù)說boolean的長度是不確定的）崖叫，在內(nèi)存中的地址是確定的遗淳，但是里面放置什么值是由程序運行決定的。我們可通過變量名來訪問對應(yīng)的存儲空間心傀，從而操縱這個存儲空間里存儲的值屈暗。
Java是一種強類型語言，聲明變量必須在變量名前先聲明其類型脂男，但是在Java11中养叛，能自動推斷出類型的可以不顯示指定類型而使用var關(guān)鍵字指定，非常方便宰翅。
變量在使用前必須聲明, 只有在變量聲明以后一铅，才能為其分配相應(yīng)長度的存儲空間，所以在使用變量之前必須聲明堕油。
注意：使用沒有初始化局部的變量會報錯，但是聲明了變量不使用則不會報錯（這跟Go語言不一樣）肮之。
變量的分類
Java的變量與C++一樣掉缺，分為三種：
- 局部變量
- 靜態(tài)變量
- 成員變量/實例變量
成員變量的初值
成員變量從屬于對象，生命周期伴隨對象始終戈擒。
成員變量如果沒有初始化眶明，會有一個默認(rèn)值：
| 類型 | 默認(rèn)值 |
|---|---|
| byte | 0 |
| short | 0 |
| int | 0 |
| long | 0 |
| float | 0.0 |
| double | 0.0 |
| char | '\u0000' |
| boolean | false |
| String等引用類型 | null |
靜態(tài)變量
靜態(tài)變量（使用static聲明的變量）從屬于類，是生命周期最長的筐高，生命周期為從類的加載到類的卸載搜囱。
常量
與C/C++不同，常量使用final關(guān)鍵字聲明柑土，一旦有值蜀肘，其值就不能發(fā)生變化。
final關(guān)鍵字除了用于常量（不能修改的變量）之外稽屏，還有以下作用：
- 使用
final修飾的類不能被繼承 - 使用
final修飾的方法不能被重寫
這在后面復(fù)習(xí)面向?qū)ο蟮臅r候再詳細學(xué)習(xí)扮宠。
雖然Java不使用const修飾常量，但是const是Java的一個保留關(guān)鍵字狐榔，不能使用坛增。
運算符
Java中有以下運算符（圖片來自Java300集）：
算術(shù)運算符
除了++和--以外都屬于二元運算符获雕，二元運算符運算時遵守以下規(guī)則：
- 如果兩個操作數(shù)有一個為Long, 則結(jié)果也為long。
- 沒有l(wèi)ong時收捣，結(jié)果為int届案。即使操作數(shù)全為short，byte罢艾，結(jié)果也是int楣颠。
- 如果兩個操作數(shù)有一個為double，則結(jié)果為double昆婿。
- 只有兩個操作數(shù)都是float球碉，則結(jié)果才為float。
- 取模操作其操作數(shù)可以為浮點數(shù)仓蛆，但是一般使用整數(shù)睁冬。結(jié)果是“余數(shù)”，“余數(shù)”符號和左邊操作數(shù)相同看疙，如：7%3=1豆拨，-7%3=-1，7%-3=1能庆。
++與--的運算規(guī)則與C/C++等語言相同施禾。
賦值運算與結(jié)合賦值運算
Java一共有以下幾種結(jié)合賦值運算符：
+=-=*=\=%=
用法與C/C++相同。
注意：如果整數(shù)除以0會拋出一個異常搁胆，而浮點數(shù)除以0則會得到無窮大或者是NaN弥搞。
關(guān)系運算符
Java的關(guān)系運算符一共有以下幾種：
==!=><>=<=
用法同樣與C/C++相同。
邏輯運算符
Java 沿用了 C++ 的做法渠旁，使用&&表示邏輯“與”運算符攀例，使用||表示邏輯“或”運算符。從 != 運算符可以想到顾腊，感嘆號!就是邏輯非運算符粤铭。&&和||運算符是按照“短路”方式來求值的： 如果第一個操作數(shù)已經(jīng)能夠確定表達式的值，第二個操作數(shù)就不必計算了杂靶。
位運算符
Java中的位運算符與C/C++的基本相同梆惯，個人感覺這些東西在實際開發(fā)中很難用到，除非是在性能要求非常高的地方吗垮。
（圖片來自Java300集）
運算符的優(yōu)先級
Java運算符的優(yōu)先級也與C/C++基本相同垛吗。在實際使用中一般很少會遇到需要考慮優(yōu)先級的問題，一般都使用小括號來解決運算符的優(yōu)先級帶來的問題烁登，因為小括號的優(yōu)先級最高职烧。
（圖片來自Java300集）
