一、什么是Java
Java是一种高级编程语言，由Sun Microsystems公司于1995年推出。Java具有跨平台性、面向对象、健壮性、安全性、可移植性等特点，被广泛应用于企业级应用开发、移动应用开发、大数据处理、云计算等领域。Java程序可以在不同的操作系统上运行，只需编译一次，就可以在任何支持Java虚拟机（JVM）的平台上运行。Java还提供了丰富的库和框架，可以加快开发过程，提高开发效率。
二、Java的优点
1. 面向对象：Java是一种面向对象的编程语言，支持封装、继承和多态等面向对象的特性，使得代码更易于理解、维护和重用。
2. 跨平台性：Java应用程序可以在不同的操作系统上运行，只需编译一次，就可以在任何支持Java虚拟机（JVM）的平台上运行。
3. 强大的生态系统：Java拥有庞大而活跃的开源社区，提供了丰富的库和框架，可以加快开发过程，提高开发效率。
4. 内存管理：Java提供了自动的垃圾回收机制，开发者不需要手动管理内存，减少了内存泄漏和野指针等问题。
5. 安全性：Java具有强大的安全性特性，包括沙箱安全模型、字节码验证和安全类加载等机制，可以防止恶意代码的执行。
6. 多线程支持：Java内置了对多线程的支持，可以方便地创建和管理多线程应用程序，提高程序的并发性能。
7. 广泛应用：Java广泛应用于企业级应用开发、移动应用开发、大数据处理、云计算等领域，具有良好的可扩展性和稳定性。
三、第一个Java程序
首先安装好 JDK
Java 开发工具 JDK8 和 JDK17 介绍及安装 (超级详细)_#看心情的博客-CSDN博客
1. 新建一个 A.java 文件
2. 使用记事本打开，输入：
public class A{ public static void main(String[] args){ System.out.println("Hello World"); }} 注意：java中的代码是严格区分大小写
java中的标点符号必须是英文状态下输入，不能是中文状态
java中的路径，文件名都不要使用中文
3. 在文件夹上目录上输入 cmd 回车
4. 输入 javac A.java 编译Java文件
5. 编译完后会产生一个A.class 文件
5. 输入 java A 运行Java文件
编译：A.java -> jdk -> A.class
运行：A.class
Java开发工具IDEA安装（2023）-CSDN博客CSDN
四、Java 中的注释
1. 单行注释：//
2. 多行注释：/* */
3. 文档注释:：/** **/
五、数据类型
Java 基本数据类型
| 序号 | 数据类型 | 解释 | 位数 | 默认值 | 举例说明 |
| 1 | byte | 位 | 8 | 0 | byte b = 10; |
| 2 | short | 短整型 | 16 | 0 | short s = 10; |
| 3 | int | 整数 | 32 | 0 | int i = 10; |
| 4 | long | 长整型 | 64 | 0 | long l = 10l; |
| 5 | float | 单精度 | 32 | 0.0 | float f = 10.0f; |
| 6 | double | 双精度 | 64 | 0.0 | double d = 10.0d; |
| 7 | char | 字符 | 16 | 空 | char c = 'c'; |
| 8 | boolean | 布尔 | 8 | flase | boolean b = true; |
注意：String 是对象，不属于8大基本数据类型！！！
数据类型转换
1. 自动转换(隐式转换)：小范围 -> 大范围
// 将 int 转换成 double (小范围 -> 大范围)int a = 10;double b = a; // 10.002. 强制转换(显示转换): 大范围 -> 小范围
// 将 double 转换成 int (大范围 -> 小范围)double a = 11.11;int b = (int) a; // 11五、变量
为什么要使用变量？
1. 存储数据：变量用于存储数据，可以是数字、文本、布尔值等。通过给变量赋值，我们可以在程序中保存和操作数据。
2. 数据共享：变量允许我们在程序中共享数据。通过将数据存储在变量中，我们可以在不同的代码块中访问和使用相同的数据。
3. 数据处理：变量使得数据处理更加灵活和方便。我们可以对变量进行计算、操作和转换，从而实现各种功能和逻辑。
4. 代码可读性：使用变量可以增加代码的可读性和可维护性。通过给变量取一个有意义的名称，可以更清晰地表达代码的意图，使代码更易于理解和修改。
5. 代码重用：通过使用变量，我们可以在不同的地方重复使用相同的数据。这样可以减少代码的冗余，提高代码的复用性和效率。
什么是变量？
变量是计算机程序中用于存储数据的一种数据类型。它是一个名称，代表了一个值或一个对象，可以在程序中多次使用。在程序中，我们可以给变量赋值，修改变量的值，以及使用变量来进行各种计算和操作。
声明变量的三要素
1. 变量名：用于标识变量的名称，必须符合一定的命名规则。
2. 变量类型：用于指定变量的数据类型，例如整数、浮点数、布尔值、字符串等。
3. 变量值：存储在变量中的具体数值或对象。
声明变量的四种方式
/* 第一种: 声明变量并且赋值 变量类型 变量名 = 值;*/int a = 10;/* 第二种: 先声明变量，再赋值 变量类型 变量名; 变量名 = 值;*/int b;b = 10;/* 第三种: 同一种类型的变量，一行声明多个 变量类型 变量名1,变量名2,变量名3; 变量名1 = 值; 变量名2 = 值; 变量名3 = 值; */int c1, c2, c3;c1 = 10;c2 = 20;c3 = 30;/* 第四种: 同一种类型的变量，一行声明多个并且赋值 变量类型 变量名1 = 值1, 变量名2 = 值2, 变量名3 = 值3;*/int d1 = 1, d2 = 2, d3 = 3;变量交换
int a = 10;int b = 20;int c = a; // 将 a 的值赋值给 ca = b; // 将 b 的值赋值给 a (原值会覆盖)b = c; // 将 c (原 a 的值) 赋值给 bSystem.out.println("a: " + a + ", b: " + b); // a: 20, b: 10变量命名规则
1. 首字母: 字母, _, $, 中文(不推荐使用)
2. 首字母后面: 首字母, 数字, 也可以没有
注意: 不能是java中的关键字
六、运算符
1. 算术运算符
加法(+)
int a = 10, b = 20;System.out.println(a + b); // 10 + 20 = 30// 如果一个数字加一个字符串,则会进行拼接int c = 123;String d = "hello";System.out.println(c + d); // 123 + hello = 123hello减法(-)
int a = 20, b = 10;System.out.println(a - b); // 20 - 10 = 10乘法(*)
int a = 2, b = 5;System.out.println(a * b); // 2 * 5 = 10除法(/)
int a = 10;int b = 2;System.out.println(a / b); // 5int c = 5;int d = 2;System.out.println(c / d); // 2取模(%)
int a = 5;int b = 2;System.out.println(a % b); // 1int c = 6;int d = 2;System.out.println(c % d); // 0递增(++)
// 第一种先加在赋值int a = 1;System.out.println(++a); // 2;// 第二种先赋值在加int b = 1;System.out.println(b++); // 1递减(--)
// 第一种先减在赋值int a = 1;System.out.println(--a); // 0;// 第二种先赋值在减int b = 1;System.out.println(b--); // 12. 赋值运算符
赋值(=)
// 给 a 和 b 同时赋值int a = 10, b = 20;System.out.println("a: " + a + ", b: " + b); // a: 10, b: 20// 字符串类型也可以进行 加法赋值String a = "hello", b = " world";a += b;System.out.println(a); // hello world加法赋值(+=)
// 将第一个数字加与第二个数字int a = 10, b = 20;a+=b;System.out.println(a); // 30减法赋值(-=)
// 将第一个数字减与第二个数字int a = 10, b = 20;a-=b;System.out.println(a); // -10乘法赋值(*=)
// 将第一个数字乘与第二个数字int a = 10, b = 20;a*=b;System.out.println(a); // 200除法赋值(/=)
// 将第一个数字除与第二个数字int a = 100, b = 20;a/=b;System.out.println(a); // 5取模赋值(%=)
// 将第一个数字模与第二个数字int a = 5, b = 2;a%=b;System.out.println(a); // 13. 比较运算符
比较运算返回的结果是一个boolean值不是true就是false;
等于(==)
// 比较两个数是否相等int a = 5, b = 2;System.out.println(a==b); // false// 比较两个字符串是否相等String a = "hello", b = "hello";System.out.println(a==b); // true不等于(!=)
// 比较第一个数是否不等于第二个数int a = 5, b = 2;System.out.println(a!=b); // true// 比较第一个字符串是否不等于第二个字符串String a = "hello", b = "hello";System.out.println(a!=b); // false大于(>)
// 比较第一个数是否大于第二个数int a = 5, b = 2;System.out.println(a>b); // true小于(<)
// 比较第一个数是否小于第二个数int a = 5, b = 2;System.out.println(a<b); // false大于等于(>=)
// 比较第一个数是否大于或者等于第二个数int a = 5, b = 2;System.out.println(a>=b); // true小于等于(<=)
// 比较第一个数是否小于或者等于第二个数int a = 5, b = 2;System.out.println(a<=b); // false4. 逻辑运算符
逻辑运算的前提是需要两个表达式，返回的是boolean值。
与(&&)
两个表达式同时为true时返回true，否则返回false
// 判断a 等于 b 并且 c 等于 dint a = 5, b = 2;int c = 10, d = 10;System.out.println(a == b && c == d); // false或(||)
有一个表达式为true时返回true，两个表达式都为false返回false
// 判断 a 等于 b 或者 c 等于 dint a = 5, b = 2;int c = 10, d = 10;System.out.println(a == b || c == d); // true非(!)
// 取反boolean b = true;System.out.println(!b); // false// 结合表达式使用int a = 10, b = 10;System.out.println(!(a == b)); // false5. 位运算符
按位与(&)
将两个操作数的对应位进行按位与操作，只有在对应位都为 1 时，结果位才为 1。
int a = 5; // 二进制表示为 0101int b = 3; // 二进制表示为 0011int result = a & b; // 二进制结果为 0001，即 1System.out.println(result); // 1按位或(|)
将两个操作数的对应位进行按位或操作，只要对应位中有一个为 1，结果位就为 1。
int a = 5; // 二进制表示为 0101int b = 3; // 二进制表示为 0011int result = a | b; // 二进制结果为 0111，即 7System.out.println(result); // 7按位异(^)
将两个操作数的对应位进行按位异或操作，当对应位不同时，结果位为 1；当对应位相同时，结果位为 0。
int a = 5; // 二进制表示为 0101int b = 3; // 二进制表示为 0011int result = a ^ b; // 二进制结果为 0110，即 6System.out.println(result); // 6取反(~)
对操作数进行按位取反操作，将 0 变为 1，将 1 变为 0。取反操作是针对二进制补码表示的。
int a = 5; // 二进制表示为 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101int result = ~a; // 二进制结果为 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010，即 -6System.out.println(result); // -6左移(<<)
将操作数的所有位向左移动指定的位数，右侧用 0 填充。
int a = 5; // 二进制表示为 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101int result = a << 2; // 二进制结果为 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0100，即 20System.out.println(result); // 20右移(>>)
将操作数的所有位向右移动指定的位数，左侧用原有的最高位填充（保持符号位不变）。
int a = -10; // 二进制表示为 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110int result = a >> 2; // 二进制结果为 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101，即 -3System.out.println(result); // -36. 三元运算符
根据条件选择不同类型的值相当于if-else，形式为：条件 ? 值1 : 值2
int a = 10, b = 5;String result = a > b ? "a 大于 b":"a 小于 b";System.out.println(result); // a 大于 b7. instanceof 运算符
instanceof 运算符用于检查一个对象是否属于某个类或其子类的实例
// 动物类class Animal{}// 狗类 继承 动物类class Dog extends Animal{}public class Test { public static void main(String[] args) { // Dog 是 Animal 的子类，所以返回 true System.out.println(new Dog() instanceof Animal); // true // Animal 不是 Dog 的子类，所以返回 false System.out.println(new Animal() instanceof Dog); // false }}8. 运算符优先级
从高到低
1. 一元运算符（如 ++、--、+、-、!）
2. 乘法和除法（*、/、%）
3. 加法和减法（+、-）
4. 移位运算符（<<、>>、>>>）
5. 比较运算符（<、<=、>、>=、instanceof）
6. 相等运算符（==、!=）
7. 位与（&）
8. 位异或（^）
9. 位或（|）
10. 逻辑与（&&）
11. 逻辑或（||）
12. 条件运算符（? :）
13. 赋值运算符（=、+=、-=、*=、/= 等）
七、条件判断 if-else
If-else 语句是 Java 中用于根据条件执行代码的一种结构。它由一个条件、一个 then 子句和一个 else 子句组成。条件是一个布尔表达式，它可以是 true 或 false。如果条件为 true，则执行 then 子句。如果条件为 false，则执行 else 子句。
/* 第一种 if 单独使用 if(条件){ 条件满足执行 } */if (i > 100) { System.out.println("i 大于 100 时执行");}/* 第二种 if else 结合使用 if(条件){ 条件满足执行 }else{ 条件不满足执行 } */if (i > 100) { System.out.println("i 大于 100 时执行");} else { System.out.println("i 小于 100 时执行");}// 简写 省略大括号if (i > 100) System.out.println("i 大于 100 时执行"); else System.out.println("i 小于 100 时执行"); // 简写 使用三元运算符String str = (i > 100) ? "i 大于 100 时执行":"i 小于 100 时执行";System.out.println(str);/* 第三种 多重ifif(条件1){ 满足条件1执行} else if(条件2){ 满足条件2执行} else if(条件3){ 满足条件3执行}else{ 都不满足执行} */if (i > 10) { System.out.println("i 大于 10");} else if (i < 10) { System.out.println("i 小于 10");} else { System.out.println("i 等于 10");}/* 第四种 嵌套ifif(条件1){ if(条件2){ 满足条件1，满足条件2执行 }else{ 满足条件1，不满足条件2执行 }} else { if(条件3){ 不满足条件1，满足条件3执行 }else{ 不满足条件1，不满足条件3执行 }} */if (i >= 100) { if (i >= 120) { System.out.println("i 大于等于 120 执行"); } else { System.out.println("i 大于等于 100 小于 120 执行"); }} else { if (i >= 80) { System.out.println("i 在执行"); } else { System.out.println("i 小于 80 执行"); }}八、switch
switch 语句是根据一个表达式的值执行不同的代码块的一种结构。switch 语句由一个关键字 switch、一个表达式和一个或多个 case 语句组成。表达式必须是一个整数、字符或字符串。case 语句由一个关键字 case 和一个常量组成。每个 case 语句后面跟着一个冒号，然后是该 case 语句要执行的代码块。
// 猜拳游戏: 1-石头，2-剪刀，3-布int i = 1;String str;switch (i) { case 1: str = "石头"; break; case 2: str = "剪刀"; break; case 3: str = "布"; break; default: str = "其他"; break;}System.out.println("你出的是：" + str);// 简写String str = switch (i) { case 1 -> "石头"; case 2 -> "剪刀"; case 3 -> "布"; default -> "其他";};九、Scanner 和 Random 的使用
1. 扫描器 scanner
// 创建一个 Scanner 对象Scanner scanner = new Scanner(System.in);// 接受用户输入的整数System.out.println("输入一个整数");int i = scanner.nextInt();System.out.println("输入的整数为：" + i);// 接受用户输入的字符System.out.println("输入一个字符串");String str = scanner.next();System.out.println("输入的字符串为："+str);
2. 随机数 random
// 创建一个 Random 对象Random random = new Random();// 生成一个随机数int i = random.nextInt();System.out.println("生成的数为: " + i);
生成指定范围的随机数
// 创建一个 Random 对象Random random = new Random();// 生成 25-55之间的随机数，公式：(最大值-最小值+1) + 最小值int i = random.nextInt(31) + 25;System.out.println("生成数为：" + i);
十、循环
1. while 循环
循环3要素
1. 变量初始化
2. 循环的条件
3. 变量改变
语法：
变量初始化while(循环的条件){ 循环体(变量改变)}示例：
// 打印1-10int i = 0; // 变量初始化while (i < 10) { // 循环条件 i++; // 变量改变 System.out.println(i);}
2. do...while 循环
语法：
变量初始化do{ 循环体(变量改变)}while(循环的条件);示例：
// 打印1-10int i = 0; // 变量初始化do { i++; // 变量改变 System.out.println("do...while 循环打印：" + i);}while (i < 10); // 循环条件
3. for 循环
语法：
for(变量初始化; 循环条件; 变量改变){ 循环体}示例：
// 打印1-10for (int i = 1; i <= 10; i++) { System.out.println("for 循环打印：" + i);}
4. 循环使用场景
1. 知道具体的循环次数，优先使用for循环
2. while是先判断循环条件，在执行循环体
3. do...while是执行一次的循环体，在判断循环条件
4. do...while至少会执行一次
5. 循环嵌套
// 打印九九乘法表for (int i = 1; i <= 9; i++) { for (int j = 1; j <= i; j++) { System.out.print(i + "X" + j + "= " + i * j + "\t"); } System.out.println();}
6. 跳出 break
终止当前循环
// 如果输出的数为 4 则终止循环for (int i = 0; i < 10; i++) { if(i == 4){ break; } System.out.println(i);} 
7. 继续 continue
终止当次循环，进入下一次循环
// 跳过 4for (int i = 0; i < 10; i++) { if(i == 4){ continue; } System.out.println(i);} 
8. 返回 return
终止所有循环，直接返回
// 如果输出的数为4终止所有循环for (int i = 0; i < 10; i++) { if(i == 4){ return; } System.out.println(i);}