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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:

  1. 类变量:独立于方法之外的变量,用 static关键字修饰。
  2. 对象变量:独立于方法之外的变量。
  3. 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

  1. 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。
  2. 创建:在类首次加载时会进行创建,后续不再创建。
  3. 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。
  4. 访问方式:静态变量可以通过:ClassName.VariableName的方式访问。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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。
  9. 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。
  10. 如果静态变量不是 publicfinal 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

  1. 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。
  2. 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。
  3. 生命周期:在对象实例化时创建,在对象的销毁时销毁。
  4. 当一个对象被实例化之后,每个实例变量的值就跟着确定;
  5. 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getset方法进行使用和设置。
  6. 实例变量可以声明在使用前或者使用后;
  7. 访问修饰符可以修饰实例变量;
  8. 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;
  9. 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;
  10. 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

  1. 概念:存在于类中的方法构造方法或者语句块之中的变量。
  2. 创建:在方法、构造方法、或者语句块被执行的时候创建。
  3. 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;
  4. 访问修饰符不能用于局部变量;
  5. 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。
  6. 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:

  1. 访问修饰符
  2. 非访问修饰符

❤️访问修饰符

  1. 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。

  2. 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)

  3. public : 对所有类可见。使用对象:类、接口、变量、方法

  4. 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:
  1. 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;

  2. 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.variablenameclassname.methodname 的方式访问。

2️⃣Final

  1. 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。
  1. 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。
  1. final 类
  • final 类不能被继承,没有类能够继承 final 类的任何特性。

3️⃣Abstract

  1. 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非抽象方法

  1. 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

  1. 算术运算符
  2. 关系运算符
  3. 位运算符
  4. 逻辑运算符
  5. 赋值运算符
  6. 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 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}

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

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