前言

Java 語言的主要特性：

• Java 語言是簡單的：

Java 語言的語法與 C 語言和 C++ 語言很接近，使得大多數程式員很容易學習和使用，另一方面，Java 丟棄了 C++ 中很少使用的、很難理解的、令人迷惑的那些特性，如運算子多載、多繼承、自動的強制型別轉換，特別地，Java 語言不使用指標，而是參考，并提供了自動分配和回收記憶體空間，使得程式員不必為記憶體管理而擔憂，

• Java 語言是面向物件的：

Java 語言提供類、介面和繼承等面向物件的特性，為了簡單起見，只支持類之間的單繼承，但支持介面之間的多繼承，并支持類與介面之間的實作機制（關鍵字為 implements），Java 語言全面支持動態系結，而 C++語言只對虛函式使用動態系結，總之，Java語言是一個純的面向物件程式設計語言，

• Java 語言是分布式的：

Java 語言支持 Internet 應用的開發，在基本的 Java 應用編程介面中有一個網路應用編程介面（java net），它提供了用于網路應用編程的類別庫，包括 URL、URLConnection、Socket、ServerSocket 等，Java 的 RMI（遠程方法激活）機制也是開發分布式應用的重要手段，

• Java 語言是健壯的：

Java 的強型別機制、例外處理、垃圾的自動收集等是 Java 程式健壯性的重要保證，對指標的丟棄是 Java 的明智選擇，Java 的安全檢查機制使得 Java 更具健壯性，

• Java 語言是安全的：

Java通常被用在網路環境中，為此，Java 提供了一個安全機制以防惡意代碼的攻擊，除了Java 語言具有的許多安全特性以外，Java 對通過網路下載的類具有一個安全防范機制（類 ClassLoader），如分配不同的名字空間以防替代本地的同名類、位元組代碼檢查，并提供安全管理機制（類 SecurityManager）讓 Java 應用設定安全哨兵，

• Java 語言是體系結構中立的：

Java 程式（后綴為 java 的檔案）在 Java 平臺上被編譯為體系結構中立的位元組碼格式（后綴為 class 的檔案），然后可以在實作這個 Java 平臺的任何系統中運行，這種途徑適合于異構的網路環境和軟體的分發，

• Java 語言是可移植的：

這種可移植性來源于體系結構中立性，另外，Java 還嚴格規定了各個基本資料型別的長度，Java 系統本身也具有很強的可移植性，Java 編譯器是用 Java 實作的，Java 的運行環境是用 ANSI C 實作的，

• Java 語言是解釋型的：

如前所述，Java 程式在 Java 平臺上被編譯為位元組碼格式，然后可以在實作這個 Java 平臺的任何系統中運行，在運行時，Java 平臺中的 Java 解釋器對這些位元組碼進行解釋執行，執行程序中需要的類在聯接階段被載入到運行環境中，

• Java 語言是高性能的：

與那些解釋型的高級腳本語言相比，Java 的確是高性能的，事實上，Java 的運行速度隨著 JIT(Just-In-Time）編譯器技術的發展越來越接近于 C++，

• Java 語言是多執行緒的：

在 Java 語言中，執行緒是一種特殊的物件，它必須由 Thread 類或其子（孫）類來創建，通常有兩種方法來創建執行緒：其一，使用型構為 Thread(Runnable) 的構造子類將一個實作了 Runnable 介面的物件包裝成一個執行緒，其二，從 Thread 類派生出子類并重寫 run 方法，使用該子類創建的物件即為執行緒，值得注意的是 Thread 類已經實作了 Runnable 介面，因此，任何一個執行緒均有它的 run 方法，而 run 方法中包含了執行緒所要運行的代碼，執行緒的活動由一組方法來控制，Java 語言支持多個執行緒的同時執行，并提供多執行緒之間的同步機制（關鍵字為 synchronized），

• Java 語言是動態的：

Java 語言的設計目標之一是適應于動態變化的環境，Java 程式需要的類能夠動態地被載入到運行環境，也可以通過網路來載入所需要的類，這也有利于軟體的升級，另外，Java 中的類有一個運行時刻的表示，能進行運行時刻的型別檢查，

一、二進制

1. 計算機中的資料都以二進制數字保存，
2. 二進制：逢二進一，即只有0、1兩個值，

如：十進制的 10 在計算機內保存為二進制的 1010，

3. 計算機中資訊的存盤單位

位(Bit)：表示一個二進制數碼 0 或 1，是計算機存盤處理資訊的最基本單位，

位元組(Byte)：一個位元組由 8個位組成，它表示作為一個完整處理單位的 8 個二進制數碼，

1.1 補碼

事實上，計算機內的二進制數值是以補碼形式表示的，

補碼：

• 一個正數的補碼和其原碼的形式是相同的，
• 負數的補碼是：將該數的絕對值的二進制形式，按位取反再加1，

由此可知，二進制補碼數值的最高位（最左位）是符號位：該位為0，表示數值為正數；該位為1，表示數值為負數，

主要原因：

使用補碼，可以將符號位和其它位統一處理；同時，減法也可按加法來處理，另外，兩個用補碼表示的數相加時，如果最高位（符號位）有進位，則進位被舍棄，

1.2 二進制和十進制之間的互換

二進制數轉換成十進制數：

按權相加：把二進制數首先寫成加權系數展開式，然后按十進制加法規則求和，

例子：

原碼 101101 101101 101101 = = = 1 × 2 3 1 \times 2^3 1×23 + 0 × 2 2 +0\times2^2 +0×22 + 1 × 2 1 +1\times2^1 +1×21 + 1 × 2 0 +1\times2^0 +1×20 + 0 × 2 ? 1 +0\times2^{-1} +0×2?1 + 1 × 2 ? 2 = ? +1\times2^{-2}=\, +1×2?2= 8 + 0 + 2 + 1 + 0 + 0.25 ? 8+0+2+1+0+0.25\, 8+0+2+1+0+0.25 = 11.25 =11.25 =11.25

十進制數轉換成二進制數：

• 整數部分：“除2取余，逆序排列”法
• 小數部分：“乘2取整，順序排序”法

注意：編程時若涉及復雜的進制運算可借助計算器中的程式員模式！

二、變數與資料型別

變數就是系統為程式分配的一塊記憶體單元，用來存盤各種型別的資料，由于該存盤單元中的資料可以發送改變，因此得名為“變數”，

如下圖：

因此，通過定義不同型別的變數，可以在記憶體中儲存整數、小數或者字符，

2.1 變數分類

按所屬的資料型別劃分：

1. 基本資料型別變數
2. 參考資料型別變數

按被宣告的位置劃分：

1. 區域變數：方法或者陳述句塊內部定義的變數
2. 成員變數：方法外部、類的內部定義的變數

特別注意：類的外面不能有變數的宣告

2.2 資料型別

由于變數記錄的資料內容大小不同，導致所需的存盤單元大小不同，在 Java 語言中使用資料型別的概念加以描述，

位元組是計算機資訊技術用于計量存盤容量的一種計量單位，作為一個單位來處理的一個二進制數字串，是構成資訊的一個小單位，Java 中的位元組是八位的位元組，即它包含八位的二進制數，

2.3 型別轉換

boolean 型別不能轉換成任何其它資料型別，

自動型別轉換： 容量小的型別自動轉換成容量大的資料型別，

byte,short,int 不會互相轉換，它們三者在計算時會轉換成 int 型別，

強制型別轉換：容量大的型別轉換成容量小的資料型別時，要加上強制轉換符:

long l = 100L;
int i = (int)l;

注意：

有可能造成精度降低或資料溢位，使用時要小心，

2.4 關鍵字大全

Java 中有一些賦予特定的含義，有專門用途的字串稱為關鍵字（keyword），全部都為小寫，

三、方法的使用

3.1 概述

方法用于封裝一段特定的邏輯功能，方法的主要要素有：權限修飾符、方法名、引數串列和回傳值，

格式：

權限修飾符 回傳值型別宣告 方法名稱(引數串列){
	方法中封裝的邏輯功能;
	return 回傳值;
}

3.2 權限修飾符詳解

3.3 回傳值詳解

• 方法呼叫結束后可以回傳一個資料，稱之為回傳值，
• 方法在宣告時必須指定回傳值的型別，
• 通過 return 陳述句回傳，return 陳述句的作用在于結束方法且將資料回傳，
• 如果方法沒有回傳值（即方法不需要回傳資料），需將回傳值型別宣告為 void，

3.4 引數串列詳解

• 方法的引數串列：在呼叫時傳遞給方法，需要被方法處理的資料，
• 在方法定義時，需要宣告該方法所需要的引數變數，
• 在方法呼叫時，會將實際引數值傳遞給方法的引數變數，必須保證傳遞引數的型別和個數符合方法的宣告，

3.5 方法實體

//回傳較大的數
public static int max(int num1, int num2){
	return num1 > num2 ? num1 : num2;
}

四、運算子的使用

4.1 算術運算子

++ 運算子：

• 如果是變數前綴：先對此變數加1，再執行其他的操作，
• 如果是變數后綴：先執行當前陳述句的其他操作，再對此變數加1，

-- 運算子：

• 如果是變數前綴：先對此變數減1，再執行其他的操作，
• 如果是變數后綴：先執行當前陳述句的其他操作，再對此變數減1，

實體：

/**
 * ++和--放在變數前后的區別，注意觀察運算結果
 */
public class IO_test02 {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 3;
        System.out.println(i++);
        System.out.println(i);
        System.out.println("-----------------------");
        int j = 3;
        System.out.println(++j);
        System.out.println(j);
        System.out.println("-----------------------");
        int k = 3;
        System.out.println(k--);
        System.out.println(k);
        System.out.println("-----------------------");
        int n = 3;
        System.out.println(--n);
        System.out.println(n);

    }
}

運行結果：

4.2 賦值運算子

賦值運算子作用是將一個值賦值給一個變數，運算順序從右到左，

4.3 關系運算子

關系運算子作用是比較兩邊的運算元，結果總是 boolean 型的，

4.4 邏輯運算子

邏輯運算子用于對 boolean 型結果的運算式進行運算，運算結果總是 boolean 型，

4.5 字串連接運算子

String s = "she "+"is “+“my girl!”，結果為"she is my girl!”

"+"除了可用于字串相連接，也能將字串與其它的資料型別相連成一個新的字串，

如：String s = “你好”+1024;
結果為“你好1024”

實體：

public class IO_test01 {
    public static void main(String[] args) {
        String s = "she "+"is "+"my girl!";
        System.out.println(s);
        String s1 = "你好"+"1024";
        System.out.println(s1);
    }
}

運行結果：

4.6 三目運算子

X?Y:Z

X為 boolean 型別運算式，先計算 x 的值，若為 true，整個三目運算的結果為運算式y的值，否則整個運算結果為運算式 z 的值，

實體：

public class IO_test01 {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int num1 = sc.nextInt();
        int num2 = sc.nextInt();
        System.out.println(num1>num2?num1+"大":num2+"大");
    }
}

運行結果：

五、變數作用域以及轉義字符

5.1 變數作用域

在區域變數中，內部范圍可以訪問外部范圍的變數，外部范圍不能訪問內部范圍的變數，

實體1：

public class IO_test02 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 2,b = 3;
        {
            System.out.println(a+b);
        }
    }
}

運行結果：

實體2：

/**
 * 變數的作用域
 * 代碼分為結構定義陳述句和功能執行陳述句，
 * 功能執行陳述句必須以英文分號結尾，
 */
public class IO_test01 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        int b = 20;
        int c = a+b;
        System.out.println(c);
        say(c);
    }

    private static void say(int d) {
        System.out.println(d);
    }
}

運行結果：

5.2 轉義字符

實體：

public class T8 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("乘法口訣表");
        for(int i=1;i<=9;i++){
            for (int j=1;j<=i;j++){
                System.out.print(j+"*"+i+"="+j*i+"\t");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

運行結果：

結尾（附上一份ASCII表）