一、变量和数据类型
1.1 变量
变量指的是程序运行时可变的量，相当于开辟一块内存空间来保存一些数据，只有在程序运行时才能知道变量的值.
1.2 整型
基本语法格式：
int 变量名 = 初始值; //例： int num = 10;//定义一个名为num的整型变量，num的值初始化为10
Java中int类型占4个字节，即32个比特位，与操作系统无关
Q:什么是字节？
A:字节是计算机中表示空间大小的基本单位。我们都知道，计算机通过二进制来存储数据，一个二进制数称为一个比特位(bit)，我们认为8个bit为一个字节(Byte)，即一个八位的二进制数就是一个字节。
字节的单位:
1Byte = 8bit
1KB=1024Byte
1MB=1024KB
1GB=1024MB
Q:既然一个int占用32个比特位，那32个比特位能表示的取值范围是多大呢？
A:Java中二进制最高位为符号位，其余位为数值位(在Java中不存在无符号类型的变量)，则int类型1位符号位和31位数值位共同决定了整型变量的取值范围，如下图：
使用如下代码来查看Java中整型变量的表示范围:
System.out.println(Integer.MAX_VALUE); //int类型的最大值 System.out.println(Integer.MIN_VALUE); //int类型的最小值 //结果： 2147483647 -2147483648
1.3 长整型
基本语法格式：
long 变量名 = 初始值; //例： long num = 10L;
注意：定义long类型变量时如果省略后面的L，变量将被定义为int类型。
在Java中，long类型占用8个字节，与int 类型同理，long类型的范围为：
-2^63到 2^63-1.
使用如下代码查看long类型的取值范围：
System.out.println(Long.MAX_VALUE); System.out.println(Long.MIN_VALUE); //结果： 9223372036854775807 -9223372036854775808
很显然，这个结果比int类型变量的范围大得多
1.4 短整型
基本语法格式：
short 变量名 = 初始值; //例： short num = 10;
短整型变量在Java中占用两个字节，表示范围为-32768~+32767,这个范围相对较小，一般不推荐使用.
查看short类型表示范围的代码：
System.out.println(Short.MAX_VALUE); System.out.println(Short.MIN_VALUE); //结果： 32767 -32768
1.5 双精度浮点型
基本格式：
double 变量名 = 初始值; //例： double num = 1.0;
在Java中，两个整型变量相除得到的结果会舍弃掉小数点后的值，如：
int a = 1; int b = 2; System.out.println(a/b); //结果： 0
如果想要得到小数，需要定义浮点型变量：
double a = 1.0; double b = 2.0; System.out.println(a/b); //结果： 0.5
Java中的double虽然也是8个字节，但是浮点数的内存布局和整数差别很大，不能单纯用2^n来表示范围.
Java中double类型内存布局遵守IEEE754标准，尝试用有限的内存空间表示可能无限的小数，势必会存在一定的精度误差，如：
double num = 1.1; System.out.println(num * num); //结果： 1.2100000000000002
1.6 单精度浮点型
基本语法格式：
float 变量名 = 初始值; //例： float num = 1.0f;
定义float类型时，初始值后的f也可以写作F，如果省略f，变量将被定义为默认的double类型.
float类型在Java中占4个字节，同样遵守IEEE标准，由于表示的精度范围较小，一般在工程中不推荐使用，一般优先考虑double类型.
1.7 字符类型
基本语法格式：
char 变量名 = 初始值; //例： char ch = 'A';
Java 中使用 单引号 + 单个字母 的形式表示字符字面值.
计算机中的字符本质上是一个整数. 在 C 语言中使用 ASCII 表示字符, 而 Java 中使用 Unicode 表示字符. 因此一
个字符占用两个字节, 表示的字符种类更多, 包括中文.
关于字符编码方式的讨论, 参见
https://zhuanlan.zhihu.com/p/35172335
1.8 字节类型
基本语法格式：
byte 变量名 = 初始值; //例： byte value = 0;
字节类型表示的也是整数. 只占一个字节, 表示范围较小 ( -128 ~ +127 )
字节类型是Java中可用的最小整数数据类型.
当程序使用其值在-128到127范围内的大量变量或在文件或网络中处理二进制数据时，使用字节变量.
1.9 布尔类型
基本语法格式：
boolean 变量名 = 初始值; 例： boolean value = true;
boolean 类型的变量只有两种取值, true 表示真, false 表示假.
Java 的 boolean 类型和 int 不能相互转换, 不存在 1 表示 true, 0 表示 false 这样的用法.
boolean 类型有些 JVM 的实现是占 1 个字节, 有些是占 1 个比特位, 这个没有明确规定.
1.10 字符串类型
基本语法格式：
String 变量名 = "初始值"; //例： String name = "zhangsan";
Java 使用 双引号 + 若干字符 的方式表示字符串字面值.
上面八种统称为Java中的基本数据类型，String 不是基本类型, 而是引用类型
字符串中的一些特定的不太方便直接表示的字符需要进行转义.
常见的转义字符有：
| 转义字符 | 解释 |
|---|---|
| n | 换行 |
| t | 水平制表符 |
| ’ | 单引号 |
| " | 双引号 |
| \ | 反斜杠 |
字符串的+操作用来拼接两个字符串：
String a = "hello "; String b = "world!"; String c = a + b; System.out.println(c);
结果:
hello world!
还可以用字符串和整数进行拼接:
String str = "result = "; int a = 10; int b = 20; String result = str + a + b; System.out.println(result); //结果： result = 1020
以上代码说明, 当一个 表达式中存在字符串的时候, 加号始终执行字符串拼接行为.
1.11 变量的作用域
变量的作用域指的是变量能生效的范围，一般指的是变量所在的代码块
class Test {
public static void main(String[] args) {
{
int x = 10;
System.out.println(x); // 编译通过;
}
System.out.println(x); // 编译失败, 找不到变量 x.
}
}
1.12 变量的命名规则
硬性指标:
1.一个变量名只能包含数字, 字母, 下划线
2. 数字不能开头.
3. 变量名是大小写敏感的. 即 num 和 Num 是两个不同的变量.
注意: 虽然语法上也允许使用中文/美元符($)命名变量, 但是 强烈 不推荐这样做
软性指标:
1.变量命名要具有描述性, 见名知意.
2.变量名不宜使用拼音(但是不绝对).
3.变量名的词性推荐使用名词.
4.变量命名推荐 小驼峰命名法, 当一个变量名由多个单词构成的时候, 除了第一个单词之外, 其他单词首字母都大写.
二、常量
常量包括字面值常量和final修饰的变量，常量在程序运行的过程中不可以修改，在程序编译时已经确定其值.
常量主要有如下两种体现形式：
2.1 字面值常量
| 10 | int 字面值常量(十进制) |
|---|---|
| 010 | int 字面值常量(八进制) 由数字 0 开头. 010 也就是十进制的 8 |
| 0x10 | int 字面值常量(十六进制) 由数字 0x 开头. 0x10 也就是十进制的 16 |
| 10L | long 字面值常量. 也可以写作 10l (小写的L) |
| 1.0 | double 字面值常量. 也可以写作 1.0d 或者 1.0D |
| 1.5e2 | double 字面值常量. 科学计数法表示. 相当于 1.5 * 10^2 |
| 1.0f | loat 字面值常量, 也可以写作 1.0F |
| true | boolen 字面值常量, 同样的还有 false |
| ‘a’ | char 字面值常量, 单引号中只能有一个字符 |
| “abc” | String 字面值常量, 双引号中可以有多个字符. |
2.2 final关键字修饰的变量
final int a = 10;
a = 20; // 编译出错. 提示 无法为最终变量a分配值
在定义变量时，在变量类型前加上final，则该变量可看作一个常量，其值无法再改变
2.3 理解类型转换
整型和双精度浮点型的转换：
int a = 10; double b = a; //编译通过 double a = 10.0; int b = a; //编译不通过，提示从double转换到int可能会有损失
Q:上述结果出现的原因是什么？
A:由于double类型的变量占用的字节数大于int，int类型所占的空间无法存放double类型的变量，因此不能将double类型的变量赋值给int，而double类型所占空间足够存放int类型的变量，所以可以将int类型的变量存放给double.
结论：不同类型之间的变量进行赋值，表示范围小的类型可以转换成表示范围大的类型，反之则不行.
整型和布尔类型的转换：
int a = 10; boolean b = true; b = a; //编译不通过，提示不兼容的类型，int无法转换为boolean a = b; //编译不通过，提示不兼容的类型，boolean无法转换为int
int 字面值常量给byte类型赋值：
byte = 127; //编译通过 byte = 128; // 编译报错, 提示 从int转换到byte可能会有损失
由于byte类型在Java中占一个字节，范围为-128~127，127在范围内，128就超出了范围.
在使用字面值常量进行赋值时，Java会自动进行检查校验，判定赋值是否合理.
2.4 强制类型转换
int a = 0;
double b = 10.5;
a = (int)b;
int a = 10;
boolean b = false;
b = (boolean)a; // 编译出错, 提示不兼容的类型
使用 (类型) 的方式可以将 double 类型强制转成 int. 但是强制类型转换可能会导致精度丢失. 如刚才的例子中, 赋值之后, 10.5 就变成 10 了, 小数点后面的部分被忽略.
强制类型转换不一定能成功, 互不相干的类型之间无法强转.
int 和String之间的转换
int转String：
int num = 10; // 方法1 String str1 = num + ""; // 方法2 String str2 = String.valueOf(num);
String转int:
String str = "100"; int num = Integer.parseInt(str);
2.5 理解数值提升
int a = 10;
long b = 20;
int c = a + b; // 编译出错, 提示将 long 转成 int 会丢失精度
long d = a + b; // 编译通过
当 int 和 long 混合运算的时候, int 会提升成 long, 得到的结果仍然是 long 类型, 需要使用 long 类型的变量来
接收结果. 如果非要用 int 来接收结果, 就需要使用强制类型转换.
byte和byte的运算
byte a = 10; byte b = 20; byte c = a + b; System.out.println(c); // 编译报错 Test.java:5: 错误: 不兼容的类型: 从int转换到byte可能会有损失 byte c = a + b;
byte 和 byte 都是相同类型, 但是出现编译报错. 原因是, 虽然 a 和 b 都是 byte, 但是计算 a + b 会先将 a 和 b 都提升成 int, 再进行计算, 得到的结果
也是 int, 这时赋给 c, 就会出现上述错误.
由于计算机的 CPU 通常是按照 4 个字节为单位从内存中读写数据. 为了硬件上实现方便, 诸如 byte 和 short 这种低于4 个字节的类型, 会先提升成 int, 再参与计算.
正确写法：
byte a = 10; byte b = 20; byte c = (byte)(a + b); System.out.println(c);
总结：
不同类型的数据混合运算, 范围小的会提升成范围大的.
对于 short, byte 这种比 4 个字节小的类型, 会先提升成 4 个字节的 int , 再运算.
The end
