语法基础

概要

Java 是静态类型语言，变量必须先声明类型。数据类型分基本类型和引用类型两种，本章涵盖从类型、运算符到方法和集合的核心语法。

一、数据类型

Java 中的数据类型可分为 2 种：

1. 基本数据类型

基本数据类型包括 boolean、char、byte、short、int、long、float 和 double 共 8 种。不同的数据类型有着不同的取值范围和内存占用大小。这些类型由 JVM 直接管理，存储在栈（Stack）内存中，效率极高。

整数和小数取值范围大小关系：double > float > long > int > short > byte

分类	关键字	位数 (bit)	字节 (Byte)	取值范围	默认值	快速记忆
整数	byte	8	1	-128 ~ 127	0	极小整数
	short	16	2	-32,768 ~ 32,767	0	短整数
	int	32	4	约 ±21亿 (2³¹−1)	0	默认整数类型
	long	64	8	约 ±9×10¹⁸ (2⁶³−1)	0L	大数据 / 时间戳
浮点	float	32	4	±3.4E38 (有效位数 6~7 位)	0.0f	单精度
	double	64	8	±1.7E308 (有效位数 15 位)	0.0d	默认浮点类型
字符	char	16	2	0 ~ 65,535 (Unicode)	`'�'`	单个文字 / 符号
布尔	boolean	JVM 依赖	JVM 依赖	true / false	false	逻辑判断

💡 核心要点补充

后缀要求：

long：赋值时必须加 L（如 long num = 100L;）。
float：赋值时必须加 F（如 float f = 3.14F;），否则会被当作 double 处理导致编译报错。

Boolean 占用空间：在 JVM 规范中，单个 boolean 变量在编译后使用 int 代替（4字节），而 boolean 数组则会被编译成 byte 数组（1字节）。

精度损耗

float 和 double 采用的是 IEEE 754 标准，不能用于精确的货币计算（会出现 0.1 + 0.2 != 0.3 的情况）。精确计算请使用 java.math.BigDecimal。

2. 引用数据类型

引用类型存储的是对象的地址（指向堆内存），而非值本身。常见的有 String、数组、类和接口。所有引用类型的默认值都是 null。

String 创建与判等StringBuilderStringJoiner

java

// 字面量：检查串池，存在则复用
String name = "java";
// new：在堆中创建新对象
String a = new String("java");
char[] chs = {'j', 'a', 'v', 'a'};
String b = new String(chs);

// 内容比较用 equals()，== 比较的是地址
String s1 = "abc", s2 = "Abc";
System.out.println(s1.equals(s2));             // false
System.out.println(s1.equalsIgnoreCase(s2));   // true

java

StringBuilder sb = new StringBuilder("Zm");
sb.append("zzzzz");          // 拼接
sb.reverse();                // 反转
String str = sb.toString();  // 转回 String

java

import java.util.StringJoiner;

StringJoiner sj = new StringJoiner("---");
sj.add("aa").add("bb").add("cc");
System.out.println(sj);  // aa---bb---cc

StringJoiner sj2 = new StringJoiner(", ", "[", "]");
sj2.add("x").add("y");
System.out.println(sj2); // [x, y]

判等方式： == 比较内存地址，equals() 比较字符串内容。

场景	推荐工具
固定字符串	String
循环中大量拼接或反转	StringBuilder
拼接列表并加前后缀（如 `[x, y]`）	StringJoiner

二、运算符

在 Java 中，运算不仅仅是算结果，还涉及类型转换。

隐式转换：取值范围小的和大的运算，小会自动提升为大的再计算。
特殊规则：byte、short、char 运算时，一律先提升为 int。
强制转换：大容量转小容量必须手动强转：(目标类型) 值。

类型转换

java

byte a = 10;
int b = 20;
int c = a + b;      // byte 自动提升为 int

byte x = 5, y = 10;
int z = x + y;       // byte/short/char 运算 → int
byte sum = (byte)(x + y);  // 强制转换

// int + double → 自动提升为 double
double d = 10 + 3.14;

三、判断和循环

条件判断和循环是程序的基本控制结构。判断用 if/switch 控制分支，循环用 for/while/do...while 重复执行代码块。

循环类型	最佳使用场景	核心特点
for	已知循环次数	初始化、条件、迭代集中在一起，结构紧凑
while	未知循环次数	先判断后执行，可能一次都不执行
do...while	至少执行一次	先执行一次循环体，再判断条件
增强 for	遍历集合/数组	无需索引，语法最简洁

判断for循环while 和 do...while

java

/** if语句 */
if (flag) {}

/** switch语句 */
switch (flag) {
  case 'xx':
    break;
  default:
    break;
}
// JDK 14+ 箭头语法
switch (flag) {
  case 1 -> {}
  default -> {}
}

java

/** 标准 for */
for (int i = 0; i < 5; i++) {
  if (i == 3) {
    continue; // 跳过本次循环
  }
  System.out.println(i);
}

/** 循环标号——跳出外层循环 */
outer:
for (int i = 0; i < 5; i++) {
  for (int j = 0; j < 5; j++) {
    if (j == 2) break outer;
  }
}

/** 增强 for——遍历集合 */
for (String s : List.of("A", "B", "C")) {
  System.out.println(s);
}

java

/** while——先判断后执行 */
int i = 0;
while (i < 3) {
  System.out.println(i);
  i++;
}

/** do...while——先执行一次再判断 */
int j = 0;
do {
  System.out.println(j);
  j++;
} while (j < 3);

四、数组

数组是存储同种数据类型、固定长度的连续空间。存储时需考虑隐式转换：小类型可存入大类型数组，反之不行（如 int 数组可存 byte/short/int，不能存 double/boolean）。

方式	语法示例	适用场景
静态初始化	`int[] arr = {1, 2, 3};`	已知具体数据内容
动态初始化	`int[] arr = new int[5];`	只知长度，数据后续动态存入

静态初始化动态初始化

java

import java.util.Arrays;

int[] arr1 = {11, 12, 13};
String[] arr2 = {"张三", "李斯"};
double[] arr3 = {1.93, 1.78};

System.out.println(arr1[2]);
System.out.println(Arrays.toString(arr1));

// 标准 for：需要索引时使用
for (int i = 0; i < arr1.length; i++) {
  System.out.println("索引 " + i + ": " + arr1[i]);
}
// 增强 for：仅需取值时更简洁
for (int val : arr1) {
  System.out.println(val);
}

java

String[] arr = new String[10];

arr[0] = "张三";

// 数组默认初始化值规律
// 整数类型：默认初始化值 0
// 小数类型：默认初始化值 0.0
// 字符类型：默认初始化值 '�' 空格
// 布尔类型：默认初始化值 false
// 引用数据类型：默认初始化值 null

五、集合

ArrayList 是 Java 最常用的动态集合，长度可变。集合只能存储引用类型——基本类型需用包装类（int → Integer，char → Character）。

java

import java.util.ArrayList;

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    ArrayList<String> list = new ArrayList<>();

    // 增
    list.add("zeming");
    list.add("bbb");
    // 删
    list.remove(1);
    // 改
    list.set(0, "哥哥");
    // 查
    String item = list.get(0);
    int size = list.size();

    System.out.println(list);
  }
}

操作	方法	说明
增	`add(E e)` / `add(int i, E e)`	末尾追加 / 指定位置插入
删	`remove(int i)` / `remove(Object o)`	按索引删除 / 按元素删除
改	`set(int i, E e)`	替换指定位置元素
查	`get(int i)`	按索引获取
长度	`size()`	返回元素个数

六、方法

方法（Method）是组织可复用代码的基本单元，定义一次，多处调用。基本类型传值，引用类型传地址——在方法内修改引用类型（如数组）会影响原对象。

无参方法带参方法返回值方法

java

public static void playGame() {
  System.out.println("开始游戏");
}
// 调用
playGame();

java

public static void playGame(String name, int age) {
  System.out.println(name + "，年龄：" + age);
}
// 调用
playGame("张三", 25);

java

public static int getSum(int a, int b, int c) {
  return a + b + c;
}
// 调用
int sum = getSum(1, 2, 3);

// 返回数组
public static int[] copy(int[] arr, int from, int to) {
  int[] temp = new int[to - from];
  return temp;
}

小结

知识点	重点强调	容易忽视的 Bug
数据类型	long 加 L，float 加 F；String 用 `equals()` 比较内容	丢失后缀编译报错；用 `==` 比较字符串
判断和循环	switch 每个 case 必须 `break`（或使用箭头语法）；`continue` 跳过当次、`break` 终止循环	`continue` 后写 `break`（永远不会执行）
数组	长度固定，索引从 0 开始	ArrayIndexOutOfBoundsException 越界
集合	ArrayList 长度可变；基本类型需用包装类（`int` → `Integer`）	取元素时忘记类型转换
方法	基本类型传值，引用类型传地址	方法内改数组/对象会影响外部原值

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Java 教程 - Java 基础语法教程

语法基础 ​

概要 ​

一、数据类型 ​

1. 基本数据类型 ​

2. 引用数据类型 ​

二、运算符 ​

三、判断和循环 ​

四、数组 ​

五、集合 ​

六、方法 ​

小结 ​

语法基础

概要

一、数据类型

1. 基本数据类型

2. 引用数据类型

二、运算符

三、判断和循环

四、数组

五、集合

六、方法

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