02. Java 中的关键字、标识符、运算符、分隔符和注释

关键字

Java 的关键字(keyword、保留字)是 Java 语言中具有特殊含义的单词，它们被保留供 Java 自身使用，不能被用作标识符。例如 public、class、void、int 等都是关键字。

关键字在 Java 语法中起着重要的作用，它们定义了编程的结构、控制流程、数据类型等。了解和正确使用关键字是学习 Java 的基础。

特点：

  • 被 Java 赋予特殊意义的单词, 所有关键字都是小写
  • Java 语言中的保留字只有两个 goto 和 const, 既不能当作标识符使用，也不是关键字，也不能在程序中使用，这些字符序列称为保留字。
  • main 不是关键字，但是被虚拟机识别的一个名称

常用关键字

Java 所有关键字

关键字 final 的用法

  1. final 作为类修饰符: 这种类成为最终类,特点是不允许继承。例如 API 中的 Math, String, Integer 类都是 final 类。
  2. final 修饰方法: 是功能和内部语句不能被更改的最终方法,在子类中不能再对父类的 final 方法重定义。所有 private 修饰的为私有方法和 final 类中的方法都默认为是 final。
  3. final 定义常量:只能被赋值一次 例如 final double PI = 3.14159;
  4. 内部类只能访问被 final 修饰的局部变量。

有关访问控制修饰符的关键字

访问控制修饰符也是属于关键字的一类。后续在学习类和对象中可能会用到。

1. 公共访问控制符 public

  • 作为类的修饰符，将类声明为公共类, 表明它可以被所有的其它类所访问和引用
  • 作为类的成员的访问修饰符，表明在其他类中可以无限制地访问该成员。

2. 默认访问控制符(默认)
没有给出访问控制符情形,该类只能被同一个包中的类访问和引用,不能被其他包中的类使用。

3. 保护访问控制符 protected

4. 私有访问控制符 private
用来声明类的私有成员,它提供了最高级的保护。用 private 修饰的域和方法只能被该类自身访问和修改,不能被任何其他类(包括该类的子类)来获取和引用。
通常,出于系统设计的安全考虑,将类的成员属性定义为 private 保护起来,而类的成员方法 public 对外公开, 这是类封装特性的一个体现.

标识符

标识符是 Java 中用来给变量、方法、类等元素命名的字符序列 它就像我们给人起名字一样，是为了在代码中唯一地标识某个元素。

标识符有一些规则需要遵守：

  • 包含字母、数字（但注意不能数字开头）、下划线和美元符号；
  • 不能是 Java 中的关键字。

例如，myVariable、myMethod、MyClass 都是合法的标识符。而 123variable 或者 if 就不是合法的，因为它们不符合标识符的规则。

标识符的命名规范

标识符的命名要有意义，这样可以提高代码的可读性和可维护性。Java 编码规范命名方法一般采用大写驼峰和小写驼峰法。

  • 包名是全小写字母，中间可以由点分隔开。作为命名空间，包名应该具有唯一性，推荐采用公司或组织域名的倒置，如 com.apple.quicktime.v2。但 Java 核心库包名不采用域名的倒置命名，如 java.awt.event。
  • 类和接口名：采用大驼峰法，如 ViewController。
  • 文件名：采用大驼峰法，如 BlockOperation.java。
  • 变量名：采用小驼峰法，如 studentName。
  • 方法名：采用小驼峰法，如 balanceAccount、isButtonPressed 等。
  • 常量名：全大写，如果是由多个单词构成，可以用下划线隔开，如 YEAR 和 WEEK_OF_MONTH。

运算符

Java 语言中的运算符（也称操作符）在风格和功能上都与 C 和 C++ 极为相似。

  • 按操作数分为一元,二元和三元
  • 按照功能: 包含算术,关系,逻辑,位,赋值组合等几种运算符
  • 运算符需要注意优先级和结合性(左结合还是右结合)

运算符优先级顺序由于高到低分别是：算术运算符 → 位运算符 → 关系运算符 → 逻辑运算符 → 赋值运算符。

运算符优先级从高到低

算数运算符

  • 加 +，举例 2 + 3 的结果为 5
  • 减 -，举例 2 - 3 的结果为 -1
  • 乘 *，举例 2 * 3 的结果为 6
  • 除 /，举例 2 / 3 的结果为 0
  • 取余 %，举例 2 % 3 的结果为 2

注意：注意 2 / 3 的结果为 0，如果想让结果得到小数，则需要至少其中一个定义为浮点类型。例如 2.0 / 3 的结果为 0.6666666666666666。

因为算术表达式中包含多个基本数据类型的值的时候，整个表达式的类型自动提升到表达式中最高等级操作数同样的类型。

等级顺序：byte, short, chars -> int -> long -> float -> double

关系运算符

关系运算符有6种关系，分别为小于、小于等于、大于、等于、大于等于、不等于。

注意事项：关系运算符的结果都是 boolean 类型，要么是 true，要么是 false。

逻辑运算符

逻辑运算符把各个运算的关系表达式连接起来组成一个复杂的逻辑表达式，中的表达式是否成立，判断的结果是 true 或 false。

短路与非短路：

逻辑与 &，无论左边真假，右边都要执行。
短路与 &&，如果左边为真，右边执行；如果左边为假，右边不执行。

逻辑或 |，无论左边真假，右边都要执行。
短路或 11，如果左边为假，右边执行．如果左边为真，右边不执行。

位运算符

位运算符

位与运算符 &: 参与运算的两个位都为 1，则结果为 1，否则为 0

位或运算符 |: 参与运算的两个位只要有一位为1，则结果为 1，否则为 0

异或运算符^:参与运算的两个位不同(0 和 1，或 1 和 0)的则结果为 1，相同位为 0。

异或不好记, 我是根据" 11 -> 0 我报警了" 才记住的

其他运算符

  • ++, -- 运算, 建议单独成行, 提高阅读性。

  • == 和 != 可以应用于基本数据类型和引用数据类型。当用于引用数据类型比较时，比较的是两个引用是否指向同一个对象，但在当时实际开发过程中多数情况下，只是比较对象的内容是否相当，不需要比较是否为同一个对象。

  • 提示　短路与（&&）和短路或（||）采用了优化的计算方式，从而提高效率。在实际编程时，应该优先考虑使用短路运算符。

  • 有符号右移 n 位，相当于操作数除以 2 的 n 次方。另外，左位移 n 位，相当于操作数乘以 2 的 n 次方。

  • 比较运算符得到的结果是布尔常量 true or false。

  • 位运算符注意 异或 ^ 是不同为真，相同为假。即 1 和 0 的结果为 1 1 和 1 的结果为 0。若一个数异或 2 次或 2 次的倍数则有还原的效果。

  • 三元运算符格式: (条件表达式) ? 表达式1 : 表达式2;, 他的结合性是从右至左 不建议嵌套使用三元运算符, 这样可读性极差。

  • 除了前面介绍的主要运算符，Java 还有一些其他运算符。
    三元运算符（? :）。例如 x ? y : z;，其中 x、y 和 z 都为表达式。

  • 小括号。起到改变表达式运算顺序的作用，它的优先级最高。
    中括号。数组下标。

  • 引用号（.）。对象调用实例变量或实例方法的操作符，也是类调用静态变量或静态方法的操作符。

  • 赋值号（=）。赋值是用等号运算符（=）进行的。

  • instanceof。判断某个对象是否为属于该类型。

  • new。对象内存分配运算符。

  • 箭头（->）。Java 8 新增，用来声明 Lambda 表达式。

  • 双冒号（::）。Java 8 新增，用于 Lambda 表达式中方法的引用。

运算符的优先级一般不需要特别地去记忆它，比较复杂的表达式建议加上圆括号 () ，能提高可读性。

关于 instanceof 的说明

  • (Integer)null 编译和运行完美通过, 结果为 null
  • null instanceof 任意类 都为 false

分隔符

分隔符： 有一些字符被用作分隔，称为分隔符。分隔符主要有分号;、左右大括号{}和空白。

注释

单行、多行、文本(共 3 种) 和 地标注释。

Java中注释的语法有三种：单行注释（//）、多行注释（/…/）和文档注释（/**…*/）。

Eclipse 等 IDE 工具都为 Java 源代码提供了一些特殊的注释，就是在代码中加一些标识，便于IDE工具快速定位代码，称为“地标注释”。这种注释虽然不是 Java 官方所提供的，但是主流语言和主流的 IDE 工具也都支持“地标注释”。

Eclipse 支持如下三种地标注释：

  • TODO：说明此处有待处理的任务，或代码没有编写完成。
  • FIXME：说明此处代码是错误的，需要修正。
  • XXX：说明此处代码虽然实现了功能，但是实现的方法有待商榷，希望将来能改进。

IDEA 目前只支持 TODO 和 FIXME, 不支持 XXX。

我们写代码时必须添加必要的注释。

加餐

下列语句是经典写法

if (s == null || i == s.length()) {}if (s != null && i == s.length()) {}

下列语句可能会产生空指针异常

if (s ==null &&  i == s.length())if (s != null || i == s.length())

在 Java 编程中使用短路 || 和 短路 &&, 能提高效率。且 if 括号里面的语句要尽量简单些, 这样易读性会好且不容易出错。

异或运算实现两个数的交换

采用下面的方法，对于给定两个整数 a,b，下面的异或运算可以实现a,b的交换，而无需借助第 3 个临时变量：

a = a ^ b;
b = a ^ b;
a = a ^ b;

这个交换两个变量而无需借助第 3 个临时变量过程，其实现主要是基于异或运算的如下性质：

  1. 任意一个变量 X 与其自身进行异或运算，结果为 0，即 X^X = 0
  2. 任意一个变量 X 与 0 进行异或运算，结果不变，即 X^0 = X
  3. 异或运算具有可结合性，即 abc = (ab)c = a（bc）
  4. 异或运算具有可交换性，即 a^b = b^a

分析：
第一步：a = a ^ b;
完成后 a 变量的结果为 a ^ b

第二步：b = a ^ b;
得到 b = （原 a ^ 原b）^ 原b = 原a ^ (原b ^ 原b) = 原a ^0= 原a,

即经过第二步运算后 b 中的值为 a，即 b = 原 a，将 a 换到了 b 里

第二步：a = a ^ b
得到 a = （原a ^ 原b）^ b = （原a ^ 原b）^ 原a = 原a ^ 原a ^ 原b = 0 ^ 原b= 原b。即 a = 原b。

问一问

什么是变量的作用域

变量的作用域也称变量的有效范围，它是程序的一个区域，变量在其作用域内可以通过它的名字来引用。作用域也决定系统什么时候为变量创建和清除内存。根据变量在程序声明的位置。

成员变量（包含静态和非静态）可添加修饰符，包括访问权限修饰符 public、private、protected 和非访问权限修饰符 static、final、native 等。如果没有给对象属性赋初值，则对象属性的初始值由相应数据类型的默认值决定，如数值型数据的默认值为 0，boolean的默认值为 false，字符串的默认值为 null。成员变量的作用域是在类的范围。

成员变量和静态成员变量(类变量)的区别

1. 两个变量的生命周期不同。
成员变量随着对象的创建而存在，随着对象的被回收而释放。
静态变量随着类的加载而存在，随着类的消失而消失。

2. 调用方式不同。

  • 成员变量只能被对象调用。
  • 静态变量可以被对象调用，还可以被类名调用。但实际上是通过类名进行调用。

3. 数据存储位置不同。

  • 成员变量数据存储在堆内存的对象中，所以也叫对象的特有数据
  • 静态变量数据存储在方法区(共享数据区)的静态区，所以也叫对象的共享数据

考一考

考题 1: “6+6”+6+6 的输出结果
A: 是 6+666, 这是 “+” 字符连接符导致.

考题 2: -2 % 5
A: 为 -2(算术运算符中除法符号看左边就行。)

考题3: 假设有如下程序：

int num = 50;
num = num ++ * 2;
System.out.println(num) ;

注意这里的 ++ 在后, 所以 ++ 后做。结果为 100

参考

  • 丁振凡编著,《Java 语言程序设计(第 2 版)》华东交大版,2014.9
  • 免费公开课_传智播客和黑马程序员免费公开课 http://yun.itheima.com/open
  • Java 从小白到大牛-图书-图灵社区 http://www.ituring.com.cn/book/2480
  • Java 编程的逻辑-微信读书 https://weread.qq.com/web/reader/b51320f05e159eb51b29226kc81322c012c81e728d9d180

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