Java基础篇 第8节 变量类型_修饰符_运算符知识点_自增_自减详解
文章目录
- 💦变量类型
-
- 1️⃣类变量
- 2️⃣对象变量
- 3️⃣局部变量
- 🎈修饰符
-
- ❤️访问修饰符
-
- 1️⃣Default(默认)
- 2️⃣Private(私有)
- 3️⃣Public(公共)
- 4️⃣Protected(保护)
- ✨访问控制和继承
- 💙非访问修饰符
-
- 1️⃣Static
- 2️⃣Final
- 3️⃣Abstract
- 4️⃣Synchronized
- 5️⃣Transient
- 6️⃣Volatile
- 🎗️运算符
-
- 1️⃣算术运算符
- 2️⃣关系运算符
- 3️⃣位运算符
- 4️⃣逻辑运算符
- 5️⃣赋值运算符
- 6️⃣条件运算符(?:)
- 7️⃣instanceof 运算符
- 8️⃣运算符的优先级
💦变量类型
在Java中变量分为三种类型:
- 类变量:独立于方法之外的变量,用
static
关键字修饰。 - 对象变量:独立于方法之外的变量。
- 局部变量:存在于类中方法之内的变量。
在Java语言中,所有的变量在使用前必须声明。声明变量的基本格式如下:
type identifier = value;
type
:数据类型identifier
:变量名称value
:变量值
这里需要明确的是,Java中是支持同时定义和初始化多个变量的,前提是变量的数据类型一致,变量类型只需要声明一次,变量之前使用
,
逗号隔开。
type identifier1 = value, identifier2 = value[...];
类变量和实例变量又叫做全局变量,指在类中的任意地方尽可以使用。局部变量只能在当前方法内调用。
1️⃣类变量
- 概念:类变量又叫静态变量,存在于类中方法以外的变量,需要使用
static
关键字进行声明,但必须在方法之外。无论一个类创建了多少个对象,类只拥有类变量的一份拷贝。即所有创建的对象共享该变量。 - 创建:在类首次加载时会进行创建,后续不再创建。
- 生命周期:静态变量在第一次被访问时创建,在程序结束时销毁。
- 访问方式:静态变量可以通过:
ClassName.VariableName
的方式访问。 - 静态变量除了被声明为常量外很少使用,静态变量是指声明为public/private,final 和 static 类型的变量。使用
final
定义的静态变量初始化后不可改变。 - 存储位置:静态变量储存在静态存储区。经常被声明为常量,很少单独使用
static
声明变量。 - 与实例变量具有相似的可见性。但为了对类的使用者可见,大多数静态变量声明为 public 类型。
- 默认值和实例变量相似。数值型变量默认值是 0,布尔型默认值是 false,引用类型默认值是 null。变量的值可以在声明的时候指定,也可以在构造方法中指定。此外,静态变量还可以在静态语句块中初始化。
- 类变量被声明为
public static final
类型时,类变量名称一般使用大写字母。 - 如果静态变量不是
public
和final
类型,其命名方式与实例变量以及局部变量的命名方式一致。
class Dog{static String name = "xiaohei";public static void main(String[] args){System.out.println(Dog.name);}}
2️⃣对象变量
- 概念:对象变量又叫实例变量,存在于类中,但在方法、构造方法和代码块以外的变量,不能使用
static
关键字进行修饰。 - 创建:在对象被实例化的时候进行创建,而且每个对象中的属性变量值互不干扰。
- 生命周期:在对象实例化时创建,在对象的销毁时销毁。
- 当一个对象被实例化之后,每个实例变量的值就跟着确定;
- 实例变量的值应该至少被一个方法、构造方法或者语句块引用,使得外部6能够通过这些方式获取实例变量信息;一般情况下将实例变量设置为私有,通过
get
和set
方法进行使用和设置。 - 实例变量可以声明在使用前或者使用后;
- 访问修饰符可以修饰实例变量;
- 实例变量对于类中的方法、构造方法或者语句块是可见的。一般情况下应该把实例变量设为私有。通过使用访问修饰符可以使实例变量对子类可见;
- 实例变量具有默认值。数值型变量的默认值是0,布尔型变量的默认值是false,引用类型变量的默认值是null。变量的值可以在声明时指定,也可以在构造方法中指定;
- 实例变量可以直接通过变量名访问。但在静态方法以及其他类中,就应该使用完全限定名:
ObejectReference.VariableName
。通过对象的引用来访问。
class Dog{String name = "xiaohei";public static void main(String[] args){Dog dog = new Dog();System.out.println(dog.name);}}
3️⃣局部变量
- 概念:存在于类中的方法、构造方法或者语句块之中的变量。
- 创建:在方法、构造方法、或者语句块被执行的时候创建。
- 生命周期:在方法、构造方法、或者语句块被执行的时候创建,当它们执行完成后,变量将会被销毁;
- 访问修饰符不能用于局部变量;
- 局部变量是在栈上分配的,因为其是通过方法和语句块进行调用的。
- 局部变量没有默认值,所以局部变量被声明后,必须经过初始化,才可以使用。可以先进行定义,不初始化,等到使用的时候再进行初始化。
class Dog{static String name = "xiaohei";public static void main(String[] args){System.out.println(Dog.name);}public static void seaHello(){String str = "Hello";System.out.println(str);}}
🎈修饰符
修饰符用来定义类、方法或者变量,通常放在语句的最前端。
在Java中修饰符分为两种类型:
- 访问修饰符
- 非访问修饰符
❤️访问修饰符
-
default
(即默认,什么也不写): 在同一包内可见,不使用任何修饰符。使用对象:类、接口、变量、方法。 -
private
: 在同一类内可见。使用对象:变量、方法。 注意:不能修饰类(外部类) -
public
: 对所有类可见。使用对象:类、接口、变量、方法 -
protected
: 对同一包内的类和所有子类可见。使用对象:变量、方法。 注意:不能修饰类(外部类)。
修饰符 | 当前类 | 同一包内 | 子孙类(同一包) | 子孙类(不同包) | 其他包 |
---|---|---|---|---|---|
public |
Y | Y | Y | Y | Y |
protected |
Y | Y | Y | Y/N | N |
default |
Y | Y | Y | N | N |
private |
Y | N | N | N | N |
1️⃣Default(默认)
- 使用默认访问修饰符声明的变量和方法,对同一个包内的类是可见的。
- 接口里的变量都隐式声明为
public static final
,而接口里的方法默认情况下访问权限为public
。
2️⃣Private(私有)
-
私有访问修饰符是最严格的访问级别,所以被声明为
private
的方法、变量和构造方法只能被所属类访问,并且类和接口不能声明为private
。 -
声明为私有访问类型的变量只能通过类中公共的
get
方法被外部类访问,通过set方法被外部类修改。 -
该访问修饰符的使用主要用来隐藏类的实现细节和保护类的数据。
class Dog{private String name = "小黑";public String getName(){return name;}public void setName(String name){this.name = name;}}
3️⃣Public(公共)
- 被声明为
public
的类、方法、构造方法和接口能够被任何其他类访问。 - 如果几个相互访问的
public
类分布在不同的包中,则需要导入相应public
类所在的包。 - 由于类的继承性,类所有的公有方法和变量都能被其子类继承。
4️⃣Protected(保护)
protected
需要从两个点来说明:
-
子类与基类在同一包中:被声明为
protected
的变量、方法和构造器能被同一个包中的任何其他类访问; -
子类与基类不在同一包中:那么在子类中,子类实例可以访问其从基类继承而来的
protected
方法,而不能访问基类实例的protected
方法。
protected
可以修饰数据成员,构造方法,方法成员,不能修饰类(内部类除外)。- 接口及接口的成员变量和成员方法不能声明为
protected
。
✨访问控制和继承
请注意以下方法继承的规则:
-
父类中声明为 public 的方法在子类中也必须为 public。
-
父类中声明为 protected 的方法在子类中要么声明为 protected,要么声明为 public,不能声明为 private。
-
父类中声明为 private 的方法,不能够被子类继承。
💙非访问修饰符
-
static 修饰符,用来修饰类方法和类变量。
-
final 修饰符,用来修饰类、方法和变量,final 修饰的类不能够被继承,修饰的方法不能被继承类重新定义,修饰的变量为常量,是不可修改的。
-
abstract 修饰符,用来创建抽象类和抽象方法。
-
synchronized 和 volatile 修饰符,主要用于线程的编程。
1️⃣Static
-
静态变量:static 关键字用来声明独立于对象的静态变量,无论一个类实例化多少对象,它的静态变量只有一份拷贝。 静态变量也被称为类变量。局部变量不能被声明为 static 变量。
-
静态方法:static 关键字用来声明独立于对象的静态方法。静态方法不能使用类的非静态变量。静态方法从参数列表得到数据,然后计算这些数据。
对类变量和方法的访问可以直接使用 classname.variablename
和 classname.methodname
的方式访问。
2️⃣Final
- final 变量:
- final 表示"最后的、最终的"含义,变量一旦赋值后,不能被重新赋值。被 final 修饰的实例变量必须显式指定初始值。
- final 修饰符通常和 static 修饰符一起使用来创建类常量。
- final 方法
- 父类中的 final 方法可以被子类继承,但是不能被子类重写。
- 声明 final 方法的主要目的是防止该方法的内容被修改。
- final 类
- final 类不能被继承,没有类能够继承 final 类的任何特性。
3️⃣Abstract
- 抽象类
-
抽象类不能用来实例化对象,声明抽象类的唯一目的是为了将来对该类进行扩充。
-
一个类不能同时被 abstract 和 final 修饰。如果一个类包含抽象方法,那么该类一定要声明为抽象类,否则将出现编译错误。
-
抽象类可以包含抽象方法和非抽象方法。
- 抽象方法
-
抽象方法是一种没有任何实现的方法,该方法的具体实现由子类提供。
-
抽象方法不能被声明成 final 和 static。
-
任何继承抽象类的子类必须实现父类的所有抽象方法,除非该子类也是抽象类。
-
如果一个类包含若干个抽象方法,那么该类必须声明为抽象类。抽象类可以不包含抽象方法。但是包含抽象方法的一定是抽象类。
-
抽象方法的声明以分号结尾。不用具体的实现。如:
public abstract sample();
。
4️⃣Synchronized
- synchronized 关键字声明的方法同一时间只能被一个线程访问。
- synchronized 修饰符可以应用于四个访问修饰符。
5️⃣Transient
-
序列化的对象包含被 transient 修饰的实例变量时,java 虚拟机(JVM)跳过该特定的变量。
-
该修饰符包含在定义变量的语句中,用来预处理类和变量的数据类型。
6️⃣Volatile
-
volatile 修饰的成员变量在每次被线程访问时,都强制从共享内存中重新读取该成员变量的值。而且,当成员变量发生变化时,会强制线程将变化值回写到共享内存。这样在任何时刻,两个不同的线程总是看到某个成员变量的同一个值。
-
一个 volatile 对象引用可能是 null。
public class Dog implements Runnable{ private volatile boolean active; public void run() { active = true; while (active) // 第一行 { // 代码 } } public void stop() { active = false; // 第二行 }}
在这段代码中,在一个线程调用
run
方法时,再让另外一个线程调用stop
方法。此时如果没有使用volatile
声明变量active
,那么由于一个线程中的run
方法先进行调用,那么会一直循环下去。
但由于使用了volatile
声明变量,那么此时每次进行循环的时候都会从内存中重新读取active
的值,那么此时循环就会停止。
🎗️运算符
- 算术运算符
- 关系运算符
- 位运算符
- 逻辑运算符
- 赋值运算符
- 其他运算符
1️⃣算术运算符
算术运算符用在数学表达式中,它们的作用和在数学中的作用一样。下表列出了所有的算术运算符。
这里取A = 10,B = 20
操作符 | 描述 | 例子 |
---|---|---|
+ | 加法 - 相加运算符两侧的值 | A + B 等于 30 |
- | 减法 - 左操作数减去右操作数 | A – B 等于 -10 |
* | 乘法 - 相乘操作符两侧的值 | A * B等于200 |
/ | 除法 - 左操作数除以右操作数 | B / A等于2 |
% | 取余 - 左操作数除以右操作数的余数 | B%A等于0 |
++ | 自增: 操作数的值增加1 | B++ 或 ++B 等于 21 |
– | 自减: 操作数的值减少1 | B-- 或 --B 等于 19 |
这里的运算规则和数学中一致,我们重点需要了解的是自增和自减。
这里的自增和自减分为两种情况,是增加的先后不同,这里执行完成以后的值虽然都相同,但是实际上本质有所区别。这里使用自增进行进一步解释,自减同理。
- A++
是有返回值的,返回值为10,A++的具体执行为,先返回A的值,然后再自增。 - ++A
++A也是有返回值的,返回值为11,++A的具体执行为,先进行自增操作,再返回A的值,即返回11。
public static void main(String[] args) { int a = 10,b = 10; System.out.println(a); // 10 System.out.println(b); // 10 int i = a++; int j = ++b; System.out.println(a); // 11 System.out.println(b); // 11 System.out.println(i); // 10 System.out.println(j); // 11}
这里的执行结果和我们的结论是完全符合的。
2️⃣关系运算符
取A == 10 ,B == 20;
运算符 | 描述 | 例子 |
---|---|---|
== | 检查如果两个操作数的值是否相等,如果相等则条件为真。 | (A == B)为假。 |
!= | 检查如果两个操作数的值是否相等,如果值不相等则条件为真。 | (A != B) 为真。 |
> | 检查左操作数的值是否大于右操作数的值,如果是那么条件为真。 | (A> B)为假。 |
< | 检查左操作数的值是否小于右操作数的值,如果是那么条件为真。 | (A <B)为真。 |
>= | 检查左操作数的值是否大于或等于右操作数的值,如果是那么条件为真。 | (A> = B)为假。 |
<= | 检查左操作数的值是否小于或等于右操作数的值,如果是那么条件为真。 | (A <= B)为真。 |
3️⃣位运算符
Java定义了位运算符,应用于整数类型(int),长整型(long),短整型(short),字符型(char),和字节型(byte)等类型。位运算符作用在所有的位上,并且按位运算。
在这里需要注意数据大小的截断和提升,在截断是是去掉高位,提升时符号位不变,其余为用0填充。
这里假设A = 12 即 0000 1100 ,B = 6 即 0000 0110;
操作符 | 描述 | 例子 |
---|---|---|
& | 如果相对应位都是1,则结果为1,否则为0 | (A&B),得到 4,即0000 0100 |
| | 如果相对应位都是 0,则结果为 0,否则为 1 | (A | B)得到14,即 0000 1110 |
^ | 如果相对应位值相同,则结果为0,否则为1 | (A ^ B)得到10,即 0000 1010 |
〜 | 按位取反运算符翻转操作数的每一位,即0变成1,1变成0。 | (〜A)得到-12,即1111 0011 |
<< | 按位左移运算符。左操作数按位左移右操作数指定的位数。 | A << 2得到48,即 0011 0000 |
>> | 按位右移运算符。左操作数按位右移右操作数指定的位数。 | A >> 2得到3即 0000 0011 |
>>> | 按位右移补零操作符。左操作数的值按右操作数指定的位数右移,移动得到的空位以零填充。 | A>>>2得到 6 即0000 0110 |
4️⃣逻辑运算符
假设布尔变量A为真,变量B为假
操作符 | 描述 | 例子 |
---|---|---|
&& | 称为逻辑与运算符。当且仅当两个操作数都为真,条件才为真。 | (A && B)为假。 |
| | | 称为逻辑或操作符。如果任何两个操作数任何一个为真,条件为真。 | (A | | B)为真。 |
! | 称为逻辑非运算符。用来反转操作数的逻辑状态。如果条件为true,则逻辑非运算符将得到false。 | !(A && B)为真。 |
在这里会出现一种短路的情况:
- 逻辑与:当前面的一个表达式为false,这个时候已经能够确定返回值,那么就不会执行第二个表达式。
- 逻辑或:当前面的一个表达式为true,这个时候已经能够确定返回值,那么就不会执行第二个表达式。
5️⃣赋值运算符
操作符 | 描述 | 例子 |
---|---|---|
= | 简单的赋值运算符,将右操作数的值赋给左侧操作数 | C = A + B将把A + B得到的值赋给C |
+ = | 加和赋值操作符,它把左操作数和右操作数相加赋值给左操作数 | C + = A等价于C = C + A |
- = | 减和赋值操作符,它把左操作数和右操作数相减赋值给左操作数 | C - = A等价于C = C - A |
* = | 乘和赋值操作符,它把左操作数和右操作数相乘赋值给左操作数 | C * = A等价于C = C * A |
/ = | 除和赋值操作符,它把左操作数和右操作数相除赋值给左操作数 | C / = A,C 与 A 同类型时等价于 C = C / A |
(%)= | 取模和赋值操作符,它把左操作数和右操作数取模后赋值给左操作数 | C%= A等价于C = C%A |
<< = | 左移位赋值运算符 | C << = 2等价于C = C << 2 |
>> = | 右移位赋值运算符 | C >> = 2等价于C = C >> 2 |
&= | 按位与赋值运算符 | C&= 2等价于C = C&2 |
^ = | 按位异或赋值操作符 | C ^ = 2等价于C = C ^ 2 |
| = | 按位或赋值操作符 | C | = 2等价于C = C | 2 |
6️⃣条件运算符(?:)
条件运算符也被称为三元运算符。该运算符有3个操作数,并且需要判断布尔表达式的值。该运算符的主要是决定哪个值应该赋值给变量。
variable x = (expression) ? value1 : value2;
如果expression
为真,则返回value1
否则返回value2
;
7️⃣instanceof 运算符
该运算符用于操作对象实例,检查该对象是否是一个特定类型(类类型或接口类型)。
instanceof运算符使用格式如下:
( Object reference variable ) instanceof (class/interface type)
如果运算符左侧变量所指的对象,是操作符右侧类或接口(class/interface)的一个对象,那么结果为真。
即判断一个对象是不是这个类,通常使用在对象的强制类型转换时。
8️⃣运算符的优先级
当多个运算符出现在一个表达式中,谁先谁后呢?这就涉及到运算符的优先级别的问题。在一个多运算符的表达式中,运算符优先级不同会导致最后得出的结果差别甚大。
类别 | 操作符 | 关联性 |
---|---|---|
后缀 | () [] . (点操作符) | 左到右 |
一元 | expr++ expr– | 从左到右 |
一元 | ++expr --expr + - ~ ! | 从右到左 |
乘性 | * /% | 左到右 |
加性 | + - | 左到右 |
移位 | >> >>> << | 左到右 |
关系 | > >= < <= | 左到右 |
相等 | == != | 左到右 |
按位与 | & | 左到右 |
按位异或 | ^ | 左到右 |
按位或 | | | 左到右 |
逻辑与 | && | 左到右 |
逻辑或 | | | | 左到右 |
条件 | ?: | 从右到左 |
赋值 | = + = - = * = / =%= >> = << =&= ^ = | = | 从右到左 |
逗号 | , | 左到右 |