1、Java程序设计教材：教材：Java程序设计简明教程程序设计简明教程中国水利水电出版社2023年1月17日星期二13时59分19秒Java 程序设计2第第2章章 Java语言基础语言基础 2.1 Java语言的基本组成语言的基本组成 Java语言主要由标识符、关键字、直接量、语言主要由标识符、关键字、直接量、运符符和分隔符运符符和分隔符6种元素线成。这种元素线成。这6种元素有种元素有着不同的语法含义和组成规则，它们互相配合，着不同的语法含义和组成规则，它们互相配合，共同完成共同完成Java的语义表达。的语义表达。2.1.1 标识符标识符 在对程序中的各个元素（如变量、方法、在对程序中的各个元素
2、（如变量、方法、类等）加以命名时使用的命名记号称为标识符。类等）加以命名时使用的命名记号称为标识符。2023年1月17日星期二13时59分20秒Java 程序设计3 Java语言中，标识符是一个字符序列，它语言中，标识符是一个字符序列，它分为两类：一类是用户自己定义使用的，其作分为两类：一类是用户自己定义使用的，其作用是用于标识常量、变量、文件、类和方法等用是用于标识常量、变量、文件、类和方法等的名字；另一类是关键字，也叫保留字的名字；另一类是关键字，也叫保留字。在在Java中，所有的标识符都必须以字母中，所有的标识符都必须以字母（AZ、az）、下划线）、下划线“_”或美元符号或美元符号“$”
3、开头，后面可以包含字母、数字、下划开头，后面可以包含字母、数字、下划线和美元符号。线和美元符号。Java对标识符的有效字符个对标识符的有效字符个数没有限定。数没有限定。2023年1月17日星期二13时59分20秒Java 程序设计42.1.2 关键字关键字 关键字是关键字是Java语言本身使用的标识符，它语言本身使用的标识符，它有特定的语法含义。所有的有特定的语法含义。所有的Java关键字将不关键字将不能被用作用户使用的标识符，如能被用作用户使用的标识符，如for、while、boolean等都是等都是Java语言的关键字。语言的关键字。2.1.3 分隔符分隔符 分隔符是用来区分源程序中的基本
4、成分，分隔符是用来区分源程序中的基本成分，可使编译器确认代码在何处分隔。分隔符有可使编译器确认代码在何处分隔。分隔符有注释、空白符和普通分隔符三种。注释、空白符和普通分隔符三种。2023年1月17日星期二13时59分20秒Java 程序设计51注释注释（1）单行注释，以）单行注释，以“/”开头到本行末的所有开头到本行末的所有字符被系统理解为注释，不予编译。字符被系统理解为注释，不予编译。（2）块注释，以）块注释，以“/*”开始，最后以开始，最后以“*/”结束，中间可写多行。结束，中间可写多行。2空白符空白符 3普通分隔符普通分隔符 普通分隔符和空白符的作用相同，用来区普通分隔符和空白符的作用相
5、同，用来区分程序中的各种基本成分，但它在程序中有确分程序中的各种基本成分，但它在程序中有确定的含义，不能忽略。定的含义，不能忽略。2023年1月17日星期二13时59分20秒Java 程序设计62.2 数据类型数据类型 Java是一种强类型语言。每个变量、每个表是一种强类型语言。每个变量、每个表达式都有一个类型，每个类型都被严格定义。达式都有一个类型，每个类型都被严格定义。所有的赋值，无论是显式的还是通过参数进行所有的赋值，无论是显式的还是通过参数进行传递，都要进行类型的一致性检查。在其他一传递，都要进行类型的一致性检查。在其他一些语言中，对不一致的数据类型没有自动进行些语言中，对不一致的数据
6、类型没有自动进行强制转换的功能。强制转换的功能。Java编译器检查所有的表编译器检查所有的表达式和参数以确保其类型的一致性。在编译器达式和参数以确保其类型的一致性。在编译器对类完成编译之前，任何错误的匹配都必须纠对类完成编译之前，任何错误的匹配都必须纠正过来。正过来。Java中的数据类型（中的数据类型（data types）可分为）可分为两大类，一类称为基本数据类型，另一类称为两大类，一类称为基本数据类型，另一类称为构造数据类型。构造数据类型。2023年1月17日星期二13时59分20秒Java 程序设计72.2.1 基本数据类型基本数据类型数据类型决定了程序处理和存储数据的方式。数据类型决定
7、了程序处理和存储数据的方式。Java有有8种基本数据类型。它们被分为种基本数据类型。它们被分为4组：组：整型：整型：byte，short，int和和long；浮点型：浮点型：float和和double；字符型：字符型：char；布尔型：布尔型：boolean。可以直接使用这些类型本身或用它们构造可以直接使用这些类型本身或用它们构造自己的数组或类类型。自己的数组或类类型。2023年1月17日星期二13时59分20秒Java 程序设计82.2.2 直接量直接量 在在Java中，程序中使用的常量称为一个直中，程序中使用的常量称为一个直接量。所谓常量是在程序运行期间不可改变的接量。所谓常量是在程序运行
8、期间不可改变的量，又称为最终量（量，又称为最终量（final）。）。Java的每种基的每种基本数据类型都有直接量。本数据类型都有直接量。2.2.3 变量变量 变量是内存中的一块空间，提供可以存放变量是内存中的一块空间，提供可以存放信息和数据的地方，具有记忆数据的功能。变信息和数据的地方，具有记忆数据的功能。变量的值在程序运行过程中是可变的。变量是由量的值在程序运行过程中是可变的。变量是由标识符、类型和可选的初始值组合定义。标识符、类型和可选的初始值组合定义。2023年1月17日星期二13时59分20秒Java 程序设计91声明变量声明变量Java是强类型语言，所有变量在使用之前必须是强类型语言
9、，所有变量在使用之前必须声明。变量声明的基本形式如下所示：声明。变量声明的基本形式如下所示：type identifier=value，identifier=value；2.变量的作用域或生命周期变量的作用域或生命周期变量在程序中声明的位置隐含地指出了该变量变量在程序中声明的位置隐含地指出了该变量的作用域。按作用域划分，的作用域。按作用域划分，Java中变量可以中变量可以归纳为以下归纳为以下3种类型：种类型：成员变量；成员变量；局部变量；局部变量；方法参数。方法参数。2023年1月17日星期二13时59分20秒Java 程序设计10 成员变量是类或对象的成员，它是在类中，成员变量是类或对象的成
10、员，它是在类中，但不是在类的某个方法中声明的变量。成员变但不是在类的某个方法中声明的变量。成员变量的作用域是整个类，在类的方法中也可以使量的作用域是整个类，在类的方法中也可以使用它们。另外，类的成员变量有静态变量和实用它们。另外，类的成员变量有静态变量和实例变量之分。当类的成员变量被例变量之分。当类的成员变量被static修饰时，修饰时，它就是静态变量，否则是实例变量。实例变量它就是静态变量，否则是实例变量。实例变量在定义时是不能够赋初值的，它只能够在该类在定义时是不能够赋初值的，它只能够在该类被实例化为对象时利用构造方法进行赋值。而被实例化为对象时利用构造方法进行赋值。而静态成员变量可以在类
11、定义时进行赋值。静态成员变量可以在类定义时进行赋值。2023年1月17日星期二13时59分20秒Java 程序设计11 局部变量是在一个语句块（一对花括号）中局部变量是在一个语句块（一对花括号）中声明的，并且不能被该块以外的代码使用。例声明的，并且不能被该块以外的代码使用。例如，任何在方法中定义的变量就是一个局部变如，任何在方法中定义的变量就是一个局部变量，它只能在声明它的方法中使用。量，它只能在声明它的方法中使用。方法参数是方法（或构造方法）的变元，方法参数是方法（或构造方法）的变元，用于将相应的数据传递给方法（或构造方法）。用于将相应的数据传递给方法（或构造方法）。方法参数的作用域是它作为
12、参数的整个方法方法参数的作用域是它作为参数的整个方法（或构造方法）。（或构造方法）。2023年1月17日星期二13时59分20秒Java 程序设计123.最终变量最终变量最终变量是指在程序运行过程中其值不变的量，它类最终变量是指在程序运行过程中其值不变的量，它类似于一些程序设计语言中的似于一些程序设计语言中的“常量常量”。定义最终变。定义最终变量的方式有两种：量的方式有两种：（1）在声明变量的类型前面加）在声明变量的类型前面加final关键字，并同时关键字，并同时进行初始化，如下所示：进行初始化，如下所示：final double PI=3.14159;（2）在声明变量的类型前面加）在声明变量
13、的类型前面加final关键字，在必要关键字，在必要时再进行初始化，例如：时再进行初始化，例如：final double PI;PI=3.14159；2023年1月17日星期二13时59分20秒Java 程序设计134.变量类型的转换变量类型的转换 （1）自动转换）自动转换 如果两个类型兼容，如果两个类型兼容，Java将自动完成转换。将自动完成转换。（2）强制转换不兼容类型）强制转换不兼容类型 在在Java不能进行自动转换的情况下，需要不能进行自动转换的情况下，需要使用直接的强制转换。例如，当把一个使用直接的强制转换。例如，当把一个int值值赋给一个赋给一个byte变量时，由于变量时，由于byt
14、e小于小于int，因，因此需要使用强制转换。因为目标类型小于源类此需要使用强制转换。因为目标类型小于源类型，有时把这种强制类型转换叫做变窄转换。型，有时把这种强制类型转换叫做变窄转换。2023年1月17日星期二13时59分20秒Java 程序设计142.3 运算符与表达式运算符与表达式 对于数据进行的操作称为运算；表示各种对于数据进行的操作称为运算；表示各种不同运算的符号称为运算符；参与运算的数不同运算的符号称为运算符；参与运算的数据称为操作数。据称为操作数。2.3.1 赋值运算符赋值运算符 赋值运算符对应了赋值运算，即赋予程序里赋值运算符对应了赋值运算，即赋予程序里的变量或对象一定的内容。简
15、单的赋值运算的变量或对象一定的内容。简单的赋值运算是把一个表达式的值直接赋给一个变量或对是把一个表达式的值直接赋给一个变量或对象，使用的赋值运算符是象，使用的赋值运算符是“=”，其格式如下：，其格式如下：变量或对象变量或对象=表达式；表达式；2023年1月17日星期二13时59分20秒Java 程序设计152.3.2 算术运算符算术运算符 Java语言的算术运算符有一元算术运算符和语言的算术运算符有一元算术运算符和二元算术运算符两种。二元算术运算符两种。1.一元算术运算符一元算术运算符 Java的一元算术运算符包括以负运算（的一元算术运算符包括以负运算（-）、）、增量（增量（+）和减量（）和减
16、量（-）三种。取负运算是）三种。取负运算是改变某个数的正负符号，如原来是正数，则取改变某个数的正负符号，如原来是正数，则取负运算后的结果为负数；如原来是负数，则取负运算后的结果为负数；如原来是负数，则取负运算后的结果为正数。增量是操作数加负运算后的结果为正数。增量是操作数加1（当操作数为浮点数时加（当操作数为浮点数时加1.0），减量是操作），减量是操作数减数减1（当操作数为浮点数时减（当操作数为浮点数时减1.0）2023年1月17日星期二13时59分20秒Java 程序设计162.二元算术运算符二元算术运算符 Java的二元算术运算符有加（的二元算术运算符有加（+）、减（）、减（-）、乘（）、
17、乘（*）、除（）、除（/）、求模运算符（）、求模运算符（%）。）。前面前面4个运算符是做一般的加、减、乘、除四个运算符是做一般的加、减、乘、除四则运算，求模运算符（则运算，求模运算符（%）也叫取余运算符）也叫取余运算符。对于两个都是整数类型的操作数，对于两个都是整数类型的操作数，“/”表表示整除，即结果舍弃小数部分，只保留整数部示整除，即结果舍弃小数部分，只保留整数部分；否则做实数除法运算。分；否则做实数除法运算。2023年1月17日星期二13时59分20秒Java 程序设计17需要注意的问题：需要注意的问题：（1）两个二元运算符不能放在一起。例如，）两个二元运算符不能放在一起。例如，5*%6
18、就是一个无效的表达式。就是一个无效的表达式。（2）括号可用来改变运算顺序。例如表达式）括号可用来改变运算顺序。例如表达式（6+4）/（2+3），首先是计算），首先是计算6+4和和2+3，得得10/5，最后求得结果为，最后求得结果为2。（3）括号中也可以包含括号。当括号中嵌套括）括号中也可以包含括号。当括号中嵌套括号时，首先计算最内层括号中的表达式。从内号时，首先计算最内层括号中的表达式。从内向外依次进行求值。向外依次进行求值。（4）乘号）乘号*不能省略。例如，表达式（不能省略。例如，表达式（3+2）（3+4）是无效的，正确形式应为（）是无效的，正确形式应为（3+2）*（3+4）。）。2023年
19、1月17日星期二13时59分20秒Java 程序设计182.3.3 关系运算符关系运算符 关系运算实际上就是比较运算，运算结果关系运算实际上就是比较运算，运算结果是布尔值。如果两个运算对象符合关系运算是布尔值。如果两个运算对象符合关系运算符所要示的比较关系，则关系运算结果为符所要示的比较关系，则关系运算结果为true，否则为，否则为false。2.3.4 逻辑运算符逻辑运算符 逻辑运算符用来表示操作数的逻辑关系，逻辑运算符用来表示操作数的逻辑关系，其运算结果也是用布尔值表示的。当逻辑关其运算结果也是用布尔值表示的。当逻辑关系成立时，其运算结果为系成立时，其运算结果为true；反之为；反之为fa
20、lse。在在Java中，逻辑运算符有三种中，逻辑运算符有三种。2023年1月17日星期二13时59分20秒Java 程序设计19 逻辑运算符逻辑运算符“&”和和“|”有时也被称为捷有时也被称为捷径运算符或短路运算符。对径运算符或短路运算符。对“|”运算，如果运算，如果左边的表达式值为左边的表达式值为true，则不必对运算符右，则不必对运算符右边的表达式再进行运算，整个表达式的结果边的表达式再进行运算，整个表达式的结果就为就为true；对；对“&”运算，如果左边的表达运算，如果左边的表达式的值为式的值为false，则不必对运算符右边的表达，则不必对运算符右边的表达式再进行运算，整个表达式的结果就
21、为式再进行运算，整个表达式的结果就为false。逻辑运算符的优先级比算术运算符低。逻辑运算符的优先级比算术运算符低。2023年1月17日星期二13时59分20秒Java 程序设计202.3.5 条件运算符条件运算符 Java语言与语言与C语言一样提供了高效简便的三语言一样提供了高效简便的三元条件运算符元条件运算符“？：？：”。该运算符的一般形式为：该运算符的一般形式为：exp1?exp2:exp3;其中，其中，exp1、exp2、exp3是表达式。要是表达式。要注意冒号的用法和位置。表示在计算注意冒号的用法和位置。表示在计算exp1后，后，如果结果为真，则计算如果结果为真，则计算exp2并将结
22、果作为整并将结果作为整个表达式的值；如果个表达式的值；如果exp1的计算结果为假，的计算结果为假，则计算则计算exp3并以它的结果作为整个表达式的并以它的结果作为整个表达式的值。值。2023年1月17日星期二13时59分20秒Java 程序设计212.3.6 位运算符位运算符1.按位运算按位运算 位运算符用来对二进制位进行操作，其操位运算符用来对二进制位进行操作，其操作数只能为整型或字符型。作数只能为整型或字符型。（1）“”是按位取反运算符是按位取反运算符（2）“&”是按位与运算符是按位与运算符（3 3）“|”是按位或运算符是按位或运算符（4）“”是按位异或运算符是按位异或运算符 2023年1
23、月17日星期二13时59分20秒Java 程序设计222.移位运算移位运算 “移位移位”，就是将操作数以二进制比特位，就是将操作数以二进制比特位为单位，一起向某个方向移动。位运算的操为单位，一起向某个方向移动。位运算的操作数和结果都是整型量。在进行移位操作时，作数和结果都是整型量。在进行移位操作时，左移位运算符左移位运算符“”，左边的空，左边的空位一律填位一律填0，低位舍弃。，低位舍弃。2023年1月17日星期二13时59分20秒Java 程序设计232.3.7 其他运算符其他运算符 除上述运算符外，除上述运算符外，Java语言中还有一些其语言中还有一些其他的运算符，如他的运算符，如“.”、“
24、new”、“（）”、“”2.3.8 运算符的优先级运算符的优先级 当表达式里有很多种运算符号的时候，运当表达式里有很多种运算符号的时候，运算的次序算的次序 2023年1月17日星期二13时59分20秒Java 程序设计242.4 Math类的常用操作类的常用操作 Java的E和圆周率PI表示如下：Math.E=2.718281828459045Math.PI=3.141592635897931.min、max取最小、最大值操作 System.out.println(“Math.max(4,6)”=”+Math.max(4,6);结果：Math.max(4,6)=6 2023年1月17日星期二1
25、3时59分20秒Java 程序设计252.绝对值操作绝对值操作 System.out.println(“Math.abs(6.8)=”+Math.abs(6.8);3.四舍五入操作四舍五入操作语法形式语法形式 Math.round()Math.rint()Math.ceil()Math.floor()round()方法与方法与rint()都是四舍五入操作；都是四舍五入操作；ceil()方法是向上取数；方法是向上取数；floor()方法是向下取数。方法是向下取数。2023年1月17日星期二13时59分20秒Java 程序设计264.幂与对数操作幂与对数操作语法形式语法形式 Math.exp(va
26、l)常数E的val次方，如EvalMath.pow(vall，val2)vall的val2次数，如valval2Math.log(val)以常数E为底求val的对数，如logEval 2023年1月17日星期二13时59分20秒Java 程序设计275三角函数操作三角函数操作 Math类提供了正弦、余弦、正切函数以及类提供了正弦、余弦、正切函数以及它们的反函数，它们不能接受角度值，只能它们的反函数，它们不能接受角度值，只能输入弧度值输入弧度值。将弧度转变为角度的方法是将弧度转变为角度的方法是toDegrees();将角将角度转变为弧度的方法度转变为弧度的方法toRadians()。l l 语法
27、形式语法形式Math.sin(double)求正弦值求正弦值Math.cos(double)求余弦值求余弦值Math.asin(double)求反正弦值求反正弦值Math.acos(double)求反余弦值求反余弦值Math.atan(double)求反正切值求反正切值2023年1月17日星期二13时59分20秒Java 程序设计28 2.5 Java的输入输出的输入输出 2.5.1 标准输入标准输入/输出方法输出方法 Java系统类系统类System是一个最终类，它的是一个最终类，它的属性和方法都是静态的，在程序中引用直接属性和方法都是静态的，在程序中引用直接以以System为前缀即可。为前
28、缀即可。System类的一个重类的一个重要功能就是提供标准输入要功能就是提供标准输入/输出。一般情况下，输出。一般情况下，数据标准输入的来源为键盘，标准输出的目数据标准输入的来源为键盘，标准输出的目的地为屏幕。的地为屏幕。2023年1月17日星期二13时59分20秒Java 程序设计291.标准输出方法标准输出方法 System类含有标准打印流类含有标准打印流PrintStream类类的成员变量的成员变量out，通过调用它的，通过调用它的print、println或或write方法来输出各种类型的数据。方法来输出各种类型的数据。标准输出方法不产生输出异常，这一点与标准标准输出方法不产生输出异常
29、，这一点与标准输入方法不同。输入方法不同。printprint和和printlnprintln方法的不同之处仅在于方法的不同之处仅在于printlnprintln输出后换行而输出后换行而printprint不换行。不换行。2023年1月17日星期二13时59分20秒Java 程序设计30class ch0207 public static void main(String args)Object o=”an example”;char c=a,b,c,d,e;byte b=f,g,h,i,j;System.out.println(true);System.out.println(C);Syst
30、em.out.println(100);System.out.println(200000L);System.out.println(13.6F);System.out.println(2346.99D);System.out.println(“a student”);System.out.println(o);System.out.println(c);System.out.println();System.out.write(b0);System.out.flush();2023年1月17日星期二13时59分20秒Java 程序设计312.标准输入方法标准输入方法 键盘是标准输入设备，用户
31、通常用键盘输键盘是标准输入设备，用户通常用键盘输入数据。入数据。System类含有标准输入流的成员变类含有标准输入流的成员变量量in，可以调用它的，可以调用它的read方法来读取键盘数方法来读取键盘数据。输入比输出更容易出错。一个错误的输据。输入比输出更容易出错。一个错误的输入将会导致程序的崩溃（程序中断或退出）。入将会导致程序的崩溃（程序中断或退出）。程序运行时发生的错误称为异常。程序运行时发生的错误称为异常。2023年1月17日星期二13时59分20秒Java 程序设计32 class ch0208 public static void main(String args)throws ja
32、va.io.IOException char c;System.out.println(“Please input a char:”);c=(char)System.in.read();/从标准输入读入一个字节的信息并返回给一个字符变量从标准输入读入一个字节的信息并返回给一个字符变量 System.out.println(“Receive char=”+c);2023年1月17日星期二13时59分21秒Java 程序设计33 2.5.2 流式交互输入输出流式交互输入输出import java.io.*;public class ch0211 public static void main(St
33、ring args)throws IOException InputStreamReader reader=new InputStreamReader(System.in);BufferedReader input=new BufferedReader(reader);/*S y s t e m.i n 代 表 系 统 缺 省 的 标 准 输 入（即 键 盘），首 先 把 它 转 换 成代 表 系 统 缺 省 的 标 准 输 入（即 键 盘），首 先 把 它 转 换 成InputStreamReader类的对象类的对象reader，然后转换成，然后转换成BufferedReader类的对象类的
34、对象input，使原来的比特输入变成缓冲字符输入使原来的比特输入变成缓冲字符输入*/System.out.print(“Enter your name:”);String name=input.readLine();/*readLine()方法读取用户从键盘输入的一方法读取用户从键盘输入的一行字符并赋值给字符串对象行字符并赋值给字符串对象name*/System.out.println(“Hello，”+name+”!”);/字符串回显示在屏幕上字符串回显示在屏幕上2023年1月17日星期二13时59分21秒Java 程序设计34 从键盘输入直到屏幕输出，涉及从键盘输入直到屏幕输出，涉及Sys
35、tem.in、reader、input、name和和System.out5个对象，其中个对象，其中System.in和和System.out在系统类在系统类System中定义。除了中定义。除了name对象，其他对象在系统中负责传递字节对象，其他对象在系统中负责传递字节的字符，这些对象被称为流对象。就像一条的字符，这些对象被称为流对象。就像一条水流，数据在它们当中按照一定的顺序流动。水流，数据在它们当中按照一定的顺序流动。2023年1月17日星期二13时59分21秒Java 程序设计352.5.3 GUI图形界面输入方法图形界面输入方法 import javax.swing.JOptionPan
36、e;/import语句用于加载类库语句用于加载类库 public class ch0212 public static void main(String args)JOptionPane.showMessageDialog(null,”Hello，Java World!”);/类类JOptionPane中的方法中的方法showMessageDialog的调用的调用 System.exit(0);/使用预定义类使用预定义类System的静态方法的静态方法exit结束程序结束程序 2023年1月17日星期二13时59分21秒Java 程序设计36程序说明：程序说明：Java的一个强大之处在于它提供
37、了一套丰的一个强大之处在于它提供了一套丰富的预定义类，程序设计人员可以使用它们而富的预定义类，程序设计人员可以使用它们而不必重新开发。不必重新开发。Java许多预定义被成组地编许多预定义被成组地编进相关类目录，称作包。这些包的全体称为进相关类目录，称作包。这些包的全体称为Java类库或类库或Java应用程序编程接口（应用程序编程接口（Java API）。所有）。所有JavaAPI中的包存储在目录中的包存储在目录java或或javax下，该目录又有许多子目录，包括下，该目录又有许多子目录，包括swing(javax的一个子目录的一个子目录)。类。类JOptionPane包含在包包含在包javax
38、.swing中。中。2023年1月17日星期二13时59分21秒Java 程序设计372.5.4 自定义输入方法自定义输入方法 import java.io.*;import mp.Op3;public class ch0215 public static void main(String args)throws IOException int f=Op3.intValue();System.out.println(2*f=+2*f);float ff=Op3.floatValue();System.out.println(2*ff=+2*ff);String s=Op3.stringValue();System.out.println(你键入的字符串是：你键入的字符串是：+s);
