# Java常量与变量
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## 导学
要想要编写规范、可读性高的 Java 程序，就必须对 Java 基本语法有所了解。基本语法是所有编程语言都必须掌握的基础知识，也是整个程序代码不可缺少的重要部分。
一个 Java 程序通常由数据类型、变量、运算符和流程控制语句4部分组成。其中数据类型和运算符不仅定义了语言的规范，还决定了可以执行什么样的操作，变量是用来存储指定类型的数据，其值在程序运行期间是可变的；与变量对应的是常量，其值是固定的。
在之前的课程中，我们提到Java的学习，其实和英语等外语的学习并没有什么差别。那么我们今天就要来学习一下Java中特殊字符及其作用。
## 标识符
Java 中标识符是为方法、变量或者其他用户定义项定义的名称。**标识符用来对变量、常量、类和方法等进行命名。因此，一个良好的编程习惯要求命名标识符时，应赋予它一个有意义或有用途的名字。** 标识符可以有一个或多个字符。在 Java 语言中，标识符的构成规则如下：
* **标识符由数字（0～9）、美元符号（$）、下划线（\_）以及Unicode字符集组合构成。**
* **标识符各符号之间没有空格。**
* **标识符第一个字符不能为数字。**
* **标识符不能为关键字和保留字。**
* **标识符的命名最好能反映其作用**
例如以下为合法与不合法标识符：
* 合法标识符：hello、Hello、$hello2019、\_hello 等。
* 不合法标识符：123c、2com、for、if。
>[danger] 注意：Java 区分大小写，因此 hello 和 Hello 是两个不同的标识符。
> 注意：Java中的标识符也包括关键字
## 关键字
Java 的关键字对 Java 编译器有特殊的意义，它们用来表示一种数据类型，或者表示程序的结构等。保留字是为 Java 预留的关键字，它们虽然现在没有作为关键字，但在以后的升级版本中有可能作为关键字。
Java 语言目前定义了 51 个关键字，这些关键字不能作为变量名、类名和方法名来使用。
>[info] 数据类型：boolean、int、long、short、byte、float、double、char、class、interface
>[warning] 流程控制：if、else、do、while、for、switch、case、default、break、continue、return、try、catch、finally
>[info] 修饰符：public、protected、private、final、void、static、strict、abstract、transient、synchronized、volatile、native
>[warning] 动作：package、import、throw、throws、extends、implments、this、super、instanceof、new
>[info] 保留字：true、false、null、goto、const
**对于关键字的记忆，大家没有必要死记硬背，而是靠大家在日常的学习中不断的积累**
## 注释
注释是对程序语言的说明，有助于开发者和用户之间的交流，方便理解程序。**注释不是编程语句**，因此编译器忽略。
Java 支持以下三种注释方式：
* 单行注释：以双斜杠“//”标识，只能注释一行内容，用在注释信息内容少的地方。
~~~
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 这是单行注释
System.out.println("单行注释");
}
}
~~~
* 多行注释：包含在“/\*”和“\*/”之间，能注释很多行的内容。
~~~
public class Test {
public static void main(String[] args) {
/*
* 这是第一行注释
* 这是第二行注释
*/
System.out.println("多行注释");
}
}
~~~
* 文档注释：包含在“/\*\*”和“\*/”之间，也能注释多行内容，一般用在类、方法和变量上面，用来描述其作用。
~~~
/**
* 这里是文档注释
* @auther dodoke
*/
public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("文档注释");
}
}
~~~
## 变量
在之前的学习中，我们学习过JavaScript的变量。但是要**注意区分Java中变量和js中变量的区别**。
### 什么是变量
在程序的开发过程中，我们经常要对一些数据进行处理，比如一些数学运算，我们要对一些中间的结果进行存储，就需要设置一个新的数来存储该结果。比如例如一个简单的方程，x，y 都是变量，他们的值都是1，求x+y，那么我们就需要一个新的代表来表示最终的结果，比如z=x+y。z就是我们新设置的变量。
由此可知，变量就是初中数学的代数的概念，用来代表一个数据。
>[warning]变量的三个元素：变量类型 变量名 = 变量值
### 变量的命名规则
需要注意的是，刚刚我们提到标识符可以用来对变量进行命名，所以变量名也是一个标识符。
所以变量名需要进行满足如下的命名规则：
1. 满足标识符的命名规则
2. 符合驼峰法命名规范
3. 尽量简单，做到见名如意
4. 变量名的长度没有限制，但尽量做到第三条
### 变量的声明与赋值
在 Java 中，变量分为两种：基本类型变量和引用类型变量。本节课，我们以讨论基本类型的变量为主。变量必须**先声明后使用**，在声明变量的时候，可以给它一个初始值。例如：
~~~
int x = 1;
~~~
上述语句声明了一个整型 int 类型的变量，名称为 x，初始值为 1。
变量的一个重要特点是可以重新赋值。例如：对变量 x，先赋值100，在赋值200：
~~~
public class Test {
public static void main(String[] args) {
int x = 100; // 定义int类型变量x，并赋予初始值100（变量的初始化）
System.out.println(x); // 打印该变量的值，观察是否为100
x = 200; // 重新赋值为200
System.out.println(x); // 打印该变量的值，观察是否为200
}
}
~~~
注意到第一次定义变量 x 的时候，需要指定变量类型 int，因此使用语句 int x = 100;。而第二次重新赋值的时候，变量 x 已经存在了，不能再重复定义，因此不能指定变量类型 int，必须使用语句 x = 200;。
## 数据类型
基本数据类型是CPU可以直接进行运算的类型。Java 定义了以下几种基本数据类型：
* 整数类型：byte、short、int、long
* 浮点数类型：float、double
* 字符类型：char
* 布尔类型：boolean
### 整型
对于整型类型，Java 只定义了带符号的整型，各种整型能表示的最大范围如下：
* byte：-128～127
* short：-32768～32767
* int：-2147483648～2147483647
* long：-9223372036854775808～9223372036854775807
>[info] Java 默认的整数类型是 int，例如，128，11 都是 int 型数值。如果要说明一个 long 类型数值，就需要在其后追加字母 l 或者 L，一般使用 F，如 11L 和 128L 都是 long 类型的数值。
### 浮点数
浮点类型是带有小数部分的数据类型，也叫实型。浮点型数据包括单精度浮点型（float）和双精度浮点型（double），代表有小数精度要求的数字。
>[info] Java 默认的浮点型为 double，例如，11.11 和 1.2345 都是 double 型数值。如果要说明一个 float 类型数值，就需要在其后追加字母 f 或 F，如 11.11f 和 1.2345F 都是 float 类型的常数。
### 布尔型
布尔类型（boolean）用于对两个数值通过逻辑运算，判断结果是“真”还是“假”。Java 中用保留字 true 和 false 来代表逻辑运算中的“真”和“假”。因此，一个 boolean 类型的变量或表达式只能是取 true 和 false 这两个值中的一个。
### 字符型
Java 语言中的字符类型（char）使用两个字节的 Unicode 编码表示，它支持世界上所有语言，可以使用**单引号字符**或者**整数**对 char 型赋值。
一般计算机语言使用 ASCII 编码，用一个字节表示一个字符。ASCII 码是 Unicode 码的一个子集，用 Unicode 表示 ASCII 码时，其高字节为 0，它是其前 255 个字符。
Unicode 字符通常用十六进制表示。例如“\\u0000”~“\\u00ff”表示 ASCII 码集。“\\u”表示转义字符，它用来表示其后 4 个十六进制数字是 Unicode 码。
~~~
public static void main(String[] args) {
char a = 'a';
char b = 98;
char c = '\u0063';
}
~~~
### 基本数据类型变量在内存中的存储
变量按照数据类型可以分为基本数据类型和引用数据类型，引用数据类型的包括数组和类等，类定义的变量又称之为对象。
如果按照作用范围来分，则可以分为类级，对象实例级，方法级，块级。本节课程重点介绍方法级的变量如何在内存中进行存储，方法级变量又称之为局部变量。
通常我们可以把内存分为三个区域：
当前我们在主方法中存储的局部变量是存储在内存的栈区的。
~~~
int n = 100;
//该语句执行的时候，会先在栈区开辟int类型大小的空间（占用4字节，32位二进制的空间）
//在开辟完成后，通过赋值等于号，将100存储到开辟的空间中去
//所以此处可以将n，看做100所在的内存空间的别名
~~~
### 补充：Unicode编码
在之前的字符型变量的学习中，我们了解到了ASCII码，他也称之为美国标准信息交换代码，用于规定拉丁字母的标准计算机编码，主要用于显示现代英语和其它西欧语言，但是对于中文和其他一些语言是不支持的。为了支持其他语言，所以出现了Unicode编码。
Unicode编码又称为统一码，万国码。其目标是支持世界上所有的字符集。
## 字符串的简单介绍
字符串比较特殊，**它不属于基本数据类型，它是类！** 但是字符串又比较特殊，它有一些和基本数据类型比较类似的地方，比如它变量的定义形式。
~~~
String str = "Hello,World!";
~~~
字符串是由双引号引起来的0个或多个字符，**注意：字符串允许是空字符串！**
## 类型转换
### 类型装换
类型转换分为自动类型转换和强制类型转换。
* **自动类型转换**
把某种基本数据类型的值，直接赋值给其他基本数据类型的值
> 如果把范围小的数据，赋值给范围大的数据时，不会出现精度的缺失；反之，则可能会出现精度的缺失。
~~~Java
//示例
class Client1 {
public static void main(String[] args) {
int i = 100;
double di = i;
//int a = di;
System.out.println(di);
}
}
~~~
注意：
>[danger] 1.上方代码左边转为右边的数据类型是没有问题的；
> 2.当把任何基本数据和字符串，进行连接运算的时候，基本数据类型将自动转换为字符串类型。
* **强制数据类型转换**
如果需要把上方代码中的右边，转换为左边时，则成为强制类型转换。
语法:`(targetType)value`
强制类型转换时，需加上（）运算符。
**强制类型转换也许会出现精度的缺失或溢出的情况。**
~~~
示例：
int i = 150;
byte b = (byte)i;
System.out.println(b);
int i2 = 100;
byte b2 = (byte)i2;
System.out.println(b2);
String s = "56";
int si = Integer.parseInt(s);
System.out.println(si);
~~~
**如果希望把String类型的数据，强制转为基本数据类型，可以使用基本数据对应的包装类实现。**
### 表达式的自动提升
当一个表达式中包含多个基本数据类型的值时，整个算术表达式的数据类型将发生自动提升。
提升规则：
所有的byte/short/char类型将被提升到int;
整个算术表达式的数据类型，将被提升到与表达中最高等级操作数相同的类型。
~~~
示例：
char t1 = 'a';
short t2 = 100;
int t3 = 45;
double t4 = 10.5;
System.out.println(t1 + t2 + t3 + t4);
~~~
**如果表达式包含字符串，应当把+号，当做字符串连接运算符，而不是加法运算符。**
## 常量
常量是指在程序的整个运行过程中值保持不变的量。在这里要注意常量和常量值是不同的概念，常量值是常量的具体和直观的表现形式，常量是形式化的表现。
* 常量值：常量值又称为字面常量，它是通过数据直接表示的。
* 整型常量值
* 十进制数：如 11、45等；
* 二进制数：二进制常数的表示以 0b 开头，如 0b00001010 表示十进制 10。
* 八进制数：八进制常数的表示以 0 开头，如 0125 表示十进制数 85。
* 十六进制数：十六进制常数的表示以 0x 或者 0X 开头，如0x100 表示十进制数 256。
* 浮点型常量值
* 十进制数：由数字和小数点组成，且必须有小数点，如 12.34、98.0。
* 科学计数法：如 1.75e5、32E3，其中 e 或者 E 之前必须有数字，且 e 或 E 之后的数字必须为整数。
* 布尔型常量值：布尔型常量只有两个值，即 false（假）和 true（真）。
* 字符型常量
* 单引号字符：使用单引号引起来的一个字符或者一串转义字符，如 'a'，'\\u62' 都表示字符a。
* 数值：使用数值来表示，如 65 表示字符 A，97 表示字符 a。
* 常量：常量不同于常量值，它可以在程序中用标识符来代替常量值使用，因此使用前必须先定义。
* 使用 final 关键字来定义常量。
* 声明常量的同时要赋予一个初始值。
* 常量一旦初始化就不可以被修改。
* 为了与变量区别，常量声明一般都用大写字符。
~~~
final double PI = 3.14159265；
~~~
## 练习
一、选择
1. 下列属于合法的 Java 标识符是？（多选）
~~~
A. $value B. Void C. class D. 1abc E. my value F.void_class
~~~
2. 下列哪一个选项不是Java的关键字？
~~~
A. class B. package C. Void D. static
~~~
3. 下列可以表示数值型数据的数据类型是？（多选）
~~~
A. byte B. float C. boolean D. long
~~~
4. 关于数据类型的说法错误的是？
~~~
A. 数据类型分为基本数据类型和引用数据类型
B. 数组属于基本数据类型
C. 类属于引用数据类型
D. int和double属于基本数据类型
~~~
5. 下列关于赋值运算符的说法正确的是？(多选)
~~~
A. 使用“=”给变量进行赋值
B. 使用“==”给变量进行赋值
C. "="叫作赋值运算符，将运算符右边的值赋给左边的变量
D. "="叫作赋值运算符，将运算符左边的值赋给右边的变量
~~~
6. 以下对double类型字面值的表示错误的是？
~~~
A. 1.23 B. 1.23d C. 1.23D D.1.23f
~~~
7. 以下语句哪个是错误的？
~~~
A. double d=12.3d; B. double d=12.3D; C. float f=1.23f; D.float f=1.23;
~~~
8. 下面代码运行后的结果为?
~~~
A. A B. 65 C. A 65 D.A A
~~~
9. 以下字符型字面值中，不合法的是?
~~~
A. '@' B. '&' C. "M" D.'课'
~~~
10. 以下哪两个是合法的字符串字面值？（多选）
~~~
A. "" B. 'ab' C. 'a' D."\u0067"
~~~
11. 以下哪两条语句是正确的？（多选）
~~~
A. char ch=65539; B. int n=5.6f; C. double d=1.2f; D. double d=1.23;float f=(float)d；
~~~
二、编程
1. 分别定义float、double、int类型的数据，并打印输出。
~~~
public class FloatDemo {
public static void main(String[] args) {
// 定义一个float类型的变量f1，值为98.4
//定义一个float类型的变量f2，将f1的值赋值给f2
//定义一个整型变量n，值为55
//定义一个double类型的变量d1，值为555.3
//将n的值赋值给d1
}
}
~~~
2. 定义字符型变量，赋值后输出。
~~~
public class CharTest {
public static void main(String[] args) {
// 定义字符变量c，并赋值为'S'
//输出c的值
//定义字符变量c1，并赋值为78
//输出c1的值
}
}
~~~
3. 定义布尔类型和字符串类型的变量，为它们赋值，并打印输出。
~~~
public class StringDemo {
public static void main(String[] args) {
// 定义一个布尔类型的变量flag，赋值为true，并输出
//定义一个字符串类型的变量str，值为"hello world"，并输出
//定义一个字符串类型的变量str1，值为空串
//将str的值赋值给str1，并输出
}
}
~~~
4. 定义各种数据类型的变量，为它们赋值，并打印输出。
~~~
public class TypeExchange {
public static void main(String[] args) {
// 定义一个整型变量n，值为98
//定义一个char类型的变量ch，将变量n赋值给ch，然后输出ch的值
//定义一个长整型变量var，值为190000000，并输出
//定义一个double类型的变量d，将变量var的值赋值给d
}
}
~~~
5. 定义各种数据类型的变量，按要求为它们赋值，并打印输出。
~~~
public class TypeExchange {
public static void main(String[] args) {
// 将一个整型字面值67832赋值给char类型变量c
//并将c的值输出
//定义一个整型变量n，值为65
//定义一个字符型变量c1，赋值为n，并输出c1的值
//定义一个长整型变量l，值为987654321
//定义一个整型变量i，赋值为l，并输出i的值
//定义一个float类型变量f，将变量l的值赋值给f，并输出f的值
//将float的值f，重新赋值给变量l，并输出l的值
}
}
~~~
