20260713-笔记.md 17 KB
JavaSE 基础 — Day01 笔记
日期：2026-07-13
项目：javaSE-260713-FirstJava
作者：WanJL
一、Java 文件结构
一个 .java 源文件由两部分组成：
| 组成部分 | 说明 |
|---|---|
| Java 代码 | 真正参与运行的程序指令 |
| Java 注释 | 写给程序员看的说明文字，不参与编译和运行 |
二、Java 注释
Java 提供三种注释方式：
| 注释类型 | 语法 | 用途 |
|---|---|---|
| 单行注释 | // 注释内容 |
注释单行说明 |
| 多行注释 | /* 注释内容 */ |
注释多行说明文字 |
| 文档注释 | /** 注释内容 */ |
为类、方法生成 API 文档（JDK 自带 javadoc 工具） |
示例
// 这是单行注释
/*
这是
多行注释
*/
/**
* 这是文档注释
* @author WanJl
* @version 1.0
*/
三、核心概念 — 数据
Java 程序的核心是数据，数据分为不同数据类型。
1. 常量 / 字面量
直接写在代码中的具体值称为字面量（Literal）。
25 // 整数字面量
"张三" // 字符串字面量
7 // 整数字面量
2. 变量
变量是存放数据的容器，可以理解为贴了标签的盒子。
定义变量的格式
数据类型 变量名 = 变量值;
每一条 Java 语句以 分号
;结束。
示例
int age = 25;
// int → 数据类型（整数类型，integer 的缩写）
// age → 变量名
// 25 → 字面量
四、Java 数据类型
Java 中的数据类型分为两大类：
1. 基本数据类型（Primitive Type）
从 C / C++ 继承而来，共 4 类 8 种。
| 类型 | 说明 | 位数（bit） | 字节数（byte） | 表示范围 |
|---|---|---|---|---|
byte |
字节型 | 8 | 1 | -2^7 ~ 2^7-1 |
short |
短整型 | 16 | 2 | -2^15 ~ 2^15-1 |
int |
整型 | 32 | 4 | -2^31 ~ 2^31-1 |
long |
长整型 | 64 | 8 | -2^63 ~ 2^63-1 |
float |
单精度浮点型 | 32 | 4 | 约 ±3.4×10³⁸ |
double |
双精度浮点型 | 64 | 8 | 约 ±1.8×10³⁰⁸ |
char |
字符型 | 16 | 2 | 0 ~ 65535（Unicode） |
boolean |
布尔型 | 1（JVM 中占 1 字节） | 1 | true / false |
分配内存的原则：程序运行在内存中，不同大小的数据需要分配不同的内存空间。例如「一个人的年龄」和「太阳到地球的距离（米）」显然不能分配相同大小的内存。
存储单位换算
| 单位 | 换算 |
|---|---|
| 1 bit（比特位） | 1 位二进制数（0 或 1） |
| 1 B（字节） | 8 bit |
| 1 KB | 1024 B |
| 1 MB | 1024 KB |
| 1 GB | 1024 MB |
| 1 TB | 1024 GB |
⚠️ 计算机最小的存储单元是 bit，但最小的分配单元是 byte（1 字节 = 8 bit）。好比烧烤店 1 串 3 元，但至少 5 串起卖。
2. 引用数据类型（Reference Type）
面向对象语言特有的类型。Java 中除了 8 种基本数据类型，其余全部属于引用数据类型。
包括：
- Java 类（
class） - Java 接口（
interface） - Java 数组（
[]） - Java 枚举（
enum） - Java 注解（
@interface）
后续课程会详细讲解引用类型。
3. 基本数据类型注意事项（特殊规则）
// 特殊 1：long 类型赋值时，整数值末尾要加 L 或 l（推荐大写 L）
long distance = 10000000000L;
// 特殊 2：float 类型赋值时，小数值末尾要加 F 或 f
float price = 19.99F;
// 特殊 3：char 类型必须使用单引号 '' 括起来，且只能有 1 个字符
char gender = '男';
// 特殊 4：boolean 类型值只能是 true 或 false
boolean isPass = true;
4. 基本数据类型 vs 引用数据类型
Java 中除了 8 种基本数据类型，其余全部是引用数据类型。两者在底层有着本质区别：
| 维度 | 基本数据类型 | 引用数据类型 |
|---|---|---|
| 存什么 | 直接存"值" | 存的是数据在内存中分配的空间地址值 |
| 默认值 | 0 / 0.0 / false |
null（空） |
| 赋值行为 | 直接复制值，值与值之间互相独立 | 复制的是地址值，多个引用可能指向同一对象 |
| 比较方式 | 比较的是值（内容） | 比较的是地址（== 默认比较地址） |
💡 一句话总结：基本类型存的是"东西本身"，引用类型存的是"东西放在哪里的门牌号"。
典型引用类型：String（字符串）
String name = "张三";
⚠️ 重要：
String不是 Java 关键字（keyword），它是 Java 官方提供的类，属于引用数据类型。所有引用数据类型的命名都遵循大驼峰命名法（PascalCase）：每个单词的首字母都大写。
例如：
StringBuffer、MyClass、StudentName
课堂练习：个人简历变量定义
根据注释中的要求，为以下个人信息选择合适的数据类型并定义变量：
| 信息 | 推荐数据类型 | 说明 |
|---|---|---|
| 姓名 | String |
字符串 |
| 年龄 | int |
整数 |
| 学号 | String 或 long |
学号可能含前导零，推荐 String |
| 性别 | char 或 String |
单字符可用 char |
| 身高（cm） | double 或 int |
小数用 double |
| 体重（kg） | double |
小数用 double |
| 学校 | String |
字符串 |
| 专业 | String |
字符串 |
| 班级 | String |
字符串 |
| 爱好 | String |
字符串 |
// 示例：
String name = "张三";
System.out.println("我叫：" + name);
5. 基本数据类型转换
数值类型（除
boolean外）之间可以相互转换，分为自动转换和强制转换两种。
自动转换（隐式转换 / Widening）
把表示范围小的类型的变量，直接赋值给表示范围大的类型的变量，可以自动完成。
转换方向（箭头方向为自动转换方向）：
byte → short → int → long → float → double
就像把一瓶 500ml 的水倒进一个 1L 的瓶子里，完全装得下。
byte a = 120;
short b = a; // byte → short（自动）
int c = b; // short → int（自动）
long d = c; // int → long（自动）
float f = d; // long → float（自动）
double dd = f; // float → double（自动）
强制转换（显式转换 / Narrowing）
把表示范围大的类型的值，赋值给表示范围小的类型的变量，需要使用强制转换运算符。
语法格式：
目标类型 变量名2 = (目标类型) 变量1;
强制转换可能丢失精度，分两种情况：
- 能装得下：1L 瓶里有 300ml 水 → 倒进 500ml 的瓶子 ✅
- 装不下：1L 瓶里有 600ml 水 → 倒进 500ml 的瓶子 ❌（数据溢出）
// 示例 1：double → int（小数截断，不是四舍五入）
double pi = 3.94;
int n = (int) pi; // n 的值是 3，丢失了小数部分
System.out.println(n);
// 示例 2：int → byte（数据溢出）
int n2 = 128;
byte b2 = (byte) n2; // byte 最大值是 127，128 会溢出
System.out.println(b2); // 输出 -128
int 128 → byte 的转换过程：
1. int 的 128（十进制）→ 32 位二进制：
0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0000
2. 转换为 byte（8 位），直接砍掉高位（左边 24 位）：
1000 0000
3. 二进制中，最左边是符号位：
0 → 正数，1 → 负数
所以 1000 0000 对应十进制 -128
6. 表达式提升与编码表
表达式提升
byte、short、char 参与算术运算时，会自动提升为 int 类型。
byte a = 15;
short b = 20;
// byte c1 = a + b; // ❌ 编译错误：a + b 结果是 int
// short c2 = a + b; // ❌ 编译错误：a + b 结果是 int
int c3 = a + b; // ✅ 正确
整数除法截断
两个整数相除，结果直接截断小数部分，不会四舍五入。
System.out.println(10 / 3); // 输出 3（截断小数）
System.out.println(10 / 3.0); // 输出 3.3333333333333335（浮点数除法）
char 与 int 的关系
char 本质上是数值类型，可以与 int 相互转换：
char cc = 'A';
int d1 = cc + 6; // 'A' 的 ASCII 码是 65，65 + 6 = 71
System.out.println(d1); // 输出 71
char c6 = 97; // 直接为 char 赋整数值
System.out.println(c6); // 输出 'a'（97 对应 ASCII 表的 'a'）
Java 中 8 种基本数据类型除了
boolean，其余 7 种都属于数值类型，都可以转换为数字。
编码与解码
| 概念 | 方向 | 说明 |
|---|---|---|
| 编码 | 字符 → 二进制数 | 把人类可读的字符转换为计算机能识别的二进制 |
| 解码 | 二进制数 → 字符 | 把二进制转换回人类可读的字符 |
常见编码表（字符集）
| 编码表 | 说明 |
|---|---|
| ASCII | 美国标准信息交换码，使用 1 字节（7 位实际有效），共 128 个字符 |
| GB-2312 / GBK | 中国国家标准简体中文字符集 |
| Unicode | 通用字符编码标准，使用 2 字节，可表示 65536 个字符 |
| UTF-8 | Unicode 的一种变长编码实现，互联网最常用的字符集（中国大陆常用编码） |
五、输出语句
System.out.println(输出的内容);
| 关键字 | 含义 |
|---|---|
System |
系统 |
out |
输出 |
print |
打印 |
ln |
换行（等价于 \n） |
快捷输入：在 IntelliJ IDEA 中输入
sout+Tab可直接生成。
六、程序入口 — main 方法
public static void main(String[] args) {
// 代码写在这里才能执行
}
main方法是 Java 程序的运行入口- 所有可执行的代码必须放在
main方法内部 - 快捷输入：在 IntelliJ IDEA 中输入
psvm+Tab
七、变量命名规则
| 规则 | 说明 |
|---|---|
| ① 允许的字符 | 字母（a~z、A~Z）、数字（0~9）、美元符号 $、下划线 _ |
| ② 大小写敏感 | age 和 Age 是两个不同的变量 |
| ③ 禁止关键字 | 不能使用 Java 关键字/保留字（如 public、static、void、class 等） |
| ④ 驼峰命名法 | 小驼峰：第一个单词首字母小写，后续单词首字母大写（如 myName） |
八、完整代码示例
Demo01.java — 概念总览
public class Demo01 {
// 单行注释
/*
多行注释
*/
/**
* 文档注释
*/
// 此处仅为概念说明，无 main 方法，不能独立运行
}
Demo02.java — 变量与输出实战
/**
* @author WanJl
* @version 1.0
* @title Demo02
* @create 2026/7/13
*/
public class Demo02 {
public static void main(String[] args) {
// 1. 定义变量
int age = 24;
// 2. 输出变量
System.out.println(age);
}
}
Main.java — 默认入口模板
public class Main {
public static void main(String[] args) {
System.out.printf("Hello and welcome!");
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
System.out.println("i = " + i);
}
}
}
Demo03.java — 数据类型实战
/**
* @author WanJl
* @version 1.0
* @title Demo03
* @create 2026/7/13
*/
public class Demo03 {
public static void main(String[] args) {
// 创建各种基本数据类型的变量并输出
int a = 15;
System.out.println(a);
// 特殊 1：long 类型要在整数值后面加 L 或 l
// 特殊 2：float 类型要在小数后面加 F 或 f
// 特殊 3：char 类型的值必须使用单引号，且只能是 1 个字符
// 特殊 4：boolean 类型的值只能是 true 或 false
}
}
Demo04.java — 基本类型 vs 引用类型 & String
/**
* @author WanJl
* @version 1.0
* @title Demo04
* @create 2026/7/13
*/
public class Demo04 {
public static void main(String[] args) {
/*
引用数据类型
基本数据类型 引用数据类型
存什么 直接存"值" 存的数据在内存中分配的空间的地址值
默认值 0/0.0/false null
赋值 直接复制值，值跟值之间是独立的 复制的是地址值
比较 比较的是值 比较的是地址
非常典型的引用数据类型
字符串 String 类型
注意：String类型不是关键字，String的首字母大写
（所有的引用数据类型都采用大驼峰命名）
StringBuffer MyClass StudentName
*/
/*
练习：定义变量，输出一份个人简历，包含：
姓名、年龄、学号、性别、身高、体重、学校、专业、班级、爱好
为这些变量设置符合实际情况的数据类型
*/
String name = "张三";
System.out.println("我叫：" + name);
}
}
Demo05.java — 基本数据类型转换
/**
* @author WanJl
* @version 1.0
* @title Demo05
* @description 基本数据类型的转换
* @create 2026/7/13
*/
public class Demo05 {
public static void main(String[] args) {
// ========== 自动转换 ==========
// 小范围 → 大范围，自动完成
byte a = 120;
short b = a; // byte → short
int c = b; // short → int
long d = c; // int → long
float f = d; // long → float
double dd = f; // float → double
// ========== 强制转换 ==========
// 大范围 → 小范围，需要强制转换运算符，可能丢失精度
// 示例 1：double → int（小数截断）
double pi = 3.94;
int n = (int) pi; // double → int
System.out.println(n); // 3（直接截断小数，不是四舍五入）
// 示例 2：int → byte（数据溢出）
int n2 = 128;
byte b2 = (byte) n2; // int → byte，byte 最大值 127
System.out.println(b2); // -128（溢出导致）
/*
转换过程：
1. int 128 → 32位二进制：
0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0000
2. 截取低8位 → byte：
1000 0000（最左边是符号位，1 表示负数）
3. 1000 0000 二进制 → 十进制 -128
*/
}
}
Demo06.java — 表达式提升与编码表
/**
* @author WanJl
* @version 1.0
* @title Demo06
* @description 表达式提升
* @create 2026/7/13
*/
public class Demo06 {
public static void main(String[] args) {
// ========== 表达式提升 ==========
// byte/short/char 参与运算时自动提升为 int
byte a = 15;
short b = 20;
// byte c1 = a + b; // ❌ 编译错误
// short c2 = a + b; // ❌ 编译错误
int c3 = a + b; // ✅ 正确
// ========== 整数除法截断 ==========
System.out.println(10 / 3); // 3（截断）
System.out.println(10 / 3.0); // 3.3333...
// ========== char 与 int 转换 ==========
char cc = 'A';
int d1 = cc + 6; // 'A'的ASCII码65 + 6 = 71
System.out.println(d1); // 71
// 直接为 char 赋整数值
char c6 = 97;
System.out.println(c6); // 'a'
}
}
九、随堂练习要点
- 使用
psvm快速生成main方法 - 使用
sout快速生成System.out.println() - 理解
//注释的内容不会被执行 - 变量的定义必须遵循命名规则
- 每条 Java 语句以
;结尾 - 牢记 4 类 8 种基本数据类型：
byte、short、int、long、float、double、char、boolean - 区分基本数据类型与引用数据类型的 4 大区别（存什么、默认值、赋值、比较）
- 掌握基本数据类型的 4 条特殊赋值规则（
L、F、单引号、true/false） - 理解 bit（位）与 byte（字节）的关系及存储单位换算
- 记住
String是引用数据类型，不是关键字，采用大驼峰命名 - 个人简历练习：为姓名、年龄、学号、性别、身高、体重、学校、专业、班级、爱好选择合适的数据类型并输出
- 掌握自动转换方向：
byte → short → int → long → float → double - 掌握强制转换语法：
(目标类型) 变量，理解精度丢失和溢出 byte、short、char参与运算自动提升为int- 整数除法结果直接截断小数，不是四舍五入
char本质是数值类型，可查询 ASCII 码表 与int相互转换- 区分编码（字符→二进制）与解码（二进制→字符），了解常见字符集（ASCII、GBK、Unicode、UTF-8）
十、拓展阅读
| 概念 | 说明 |
|---|---|
| 关键字（Keyword） | Java 预留的具有特殊含义的单词（如 public、class、static、void、int） |
| 保留字（Reserved Word） | 暂未使用但预留的单词（如 goto、const） |
| 标识符（Identifier） | 程序员自定义的名称（类名、方法名、变量名等） |