【Java百炼成神】魂力篇——Java之变量
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目录
一、变量
1.1【入门】
1.1.1概念
1.1.3入门案例2：特殊方式定义变量
1.1.4随堂练习：一次定义多个变量
1.1.5入门案例3：一次定义多个变量
1.1.6入门案例总结
1.1.7思考
1.2【进阶】
1.2.1进阶案例1：定义变量存储最大整数
1.2.2进阶案例2：定义变量存储小数
1.2.3进阶案例3：定义变量存储单个文字
1.2.4 进阶案例4：定义变量存储多个文字
1.2.5进阶案例5：定义变量存储真/假
1.2.6进阶案例总结
1.2.7思考
1.3【高级】
1.3.1高级案例1：变量重新赋值
1.3.2高级案例2：数字类型变量的四则运算
1.3.3高级案例3：字符串拼接
1.3.4变量作用范围
1.3.5高级案例总结
1.3.6思考
1.4总结
1.5【扩展】
1.5.1int与进制
1.5.4思考
一、变量
1.1【入门】
1.1.1概念
计算机内存中，用来反复存/取数据的区域，叫做变量。
变量在内存中可以存储各种各样的数据，有整数、有小数、有文字 等。
变量里存储的值也可以被随时改变，以方便参与计算机程序的各项运算。
下面我们来看一下，Java 中，我们如何使用变量进行数据的存取
1.1.2入门案例1：定义变量存储整数
需求说明
程序运行时，需要向内存保存一个整数 10，并将保存在整数展示在控制台
public static void main(String[] args) { //定义一个变量，起名叫 a，同时为变量 a 赋予一个整数 10 int a = 10; //控制台展示变量 a 的值 System.out.println(a); } 代码实现
这里仅展示 main 方法代码
案例总结
定义变量的语法格式
案例中代码的执行顺序和现实生活的对比，如下：
1.1.3入门案例2：特殊方式定义变量
需求说明
程序运行时，需要向内存保存一个整数 10，并将保存在整数展示在控制台。
该案例使用特殊方式定义变量
代码实现
public static void main(String[] args) { //定义一个变量，起名叫 a. int a; //为变量 a 赋予一个整数 10 a=10; //控制台展示变量 a 的值 System.out.println(a); }案例总结
两个案例中，定义变量并为变量赋值的方式，效果相同
注意：
Java 中，定义变量里的“=”为：为某个变量赋值/向某个变量中存储值
1.1.4随堂练习：一次定义多个变量
需求说明
现在我们有 10 个整数需要保存到计算机内存中，分别是：
100,200,300,400,500,600,700,800,900,1000
保存完毕后，还需要在控制台依次展示。
效果如下：
1.1.5入门案例3：一次定义多个变量
现在我们有 10 个整数需要保存到计算机内存中，分别是：
100,200,300,400,500,600,700,800,900,1000
保存完毕后，还需要在控制台依次展示。
根据前面讲解，我们可能写出的代码如下：
我们看到，当我们定义多个变量时，每个变量定义占用一行，虽然代码标准规范，但占用行
数较大，我们可以合并，一次定义多个变量。
代码实现A：先一次定义多个 再赋值多个
public static void main(String[] args) { //一次定义多个变量 int a,b,c,d,e,f,g,h,i,j; //一次为多个变量赋值 a=100; b=200; c=300; d=400; e=500; f=600; g=700; h=800; i=900; j=1000; System.out.println(a); System.out.println(b); System.out.println(c); System.out.println(d); System.out.println(e); System.out.println(f); System.out.println(g); System.out.println(h); System.out.println(i); System.out.println(j); } 代码实现B：一次定义多个变量并赋值
public static void main(String[] args) { //一次性定义多个变量并赋值 int a=100,b=200,c=300,d=400,e=500,f=600,g=700,h=800,i=900,j=1000; System.out.println(a); System.out.println(b); System.out.println(c); System.out.println(d); System.out.println(e); System.out.println(f); System.out.println(g); System.out.println(h); System.out.println(i); System.out.println(j); }1.1.6入门案例总结
1、定义变量的标准语法格式：
2、 “=”：为某个变量赋值/向某个变量中存储值;
3、变量必须先定义，才能存取数据；
4、定义变量后，必须先赋值才能使用；
5、一次定义多个变量，多个变量间用逗号分隔；
6、变量名大小写敏感（即大写字母变量和小写字母变量是两个不同的变量）
1.1.7思考
1、以下代码是否能够正常执行
public static void main(String[] args) { int aa; aa=10; System.out.println(bb); }2、以下代码是否能够正常执行
public static void main(String[] args) { int aa; aa=10; System.out.println(AA); }3、以下代码是否能够正常执行
public static void main(String[] args) { int aa; System.out.println(aa); aa=10; }4、以下代码是否能够正常执行
public static void main(String[] args) { int aa=10;bb=20;cc=30; System.out.println(aa); System.out.println(bb); System.out.println(cc); }5、以下代码是否能够正常执行
public static void main(String[] args) { int aa,bb;cc; System.out.println(aa); System.out.println(bb); System.out.println(cc); }6、以下代码是否能够正常执行
public static void main(String[] args) { int aa=10,bb,cc; bb=20,cc=30; System.out.println(aa); System.out.println(bb); System.out.println(cc); }7、以下代码是否能够正常执行
public static void main(String[] args) { int aa=10,bb,cc; bb=20; cc=30; dd=40; System.out.println(aa); System.out.println(bb); System.out.println(cc); System.out.println(dd); }8、以下代码是否能够正常执行
public static void main(String[] args) { int aa=10,bb,cc; bb=20; cc=30; System.out.println(aa); System.out.println(bb); System.out.println(cc); cc=50; } 1.2【进阶】
1.2.1进阶案例1：定义变量存储最大整数
需求说明
现在需要将整数 10 亿和整数 30 亿分别存储进计算机内存，并在控制台展示
问题说明
编写代码时，整数 10 亿可以正常保存使用，
而整数 30 亿保存报错
因为 int 类型的变量，保存的整数大小是有上限的
（Java 规定，int 类型保存的最大值 2147483647）
所以若需要保存大整数，则需要更换更大的变量类型。
代码实现
public static void main(String[] args) { //int 类型保存的整数最大值为：2147483647 int aa = 1000000000; //long 类型保存的整数最大值为：9223372036854775807 long cc = 3000000000L; System.out.println(aa); System.out.println(cc); }案例总结
Java 中保存整数的变量类型有四种：
| 名称 | 占用大小 | 范围 |
| byte | 1 字节 | -128~127 例如：byte aa = 100; |
| short | 2 字节 | -32768~32767 例如：short aa = 100; |
| int | 4字节 | -2147483648~2147483647 约 43 亿个数 例如：int aa = 100; |
| long（长整型） | 8 字节 | -9223372036854775808~9223372036854775807 long 类型在赋值时，需要在值后加入字母 L 区分其 是一个长整型 例如：long aa = 100L; |
四种整数类型各有各的存储范围，超出范围进行存储，会导致报错。
开发中保存整数一般使用 int，需保存的整数超出 int 范围，才会使用 long
1.2.2进阶案例2：定义变量存储小数
需求说明
现在需要保存小数 100.99 到计算机内存，并在控制台展示
问题说明
若使用 byte/short/int/long 这样的整数类型保存小数，则会报错
代码实现
public static void main(String[] args) { //定义小数类型变量 a，保存小数 10.5 double a = 10.5; System.out.println(a); }案例总结
Java 中，保存小数的类型叫做浮点型。
| 名称 | 占用大小 | 范围 |
| float | 4 字节 | float 类型在赋值时，需要在值后加入字母 F 例如：float aa = 100.5F; |
| double | 8 字节 | 例如：double aa = 100.5; |
开发中我们一般使用 double 保存小数
1.2.3进阶案例3：定义变量存储单个文字
需求说明
现在需要保存单个字符（文字）A 到计算机内存，并向控制台展示
问题说明
之前学过的整数、小数类型变量，都无法直接保存单个字符，
我们需要使用 Java 中专门保存单个字符的变量类型：char
代码实现
public static void main(String[] args) { //定义 char 类型变量 a，向变量 a 保存单个字符'A' char a = 'A'; System.out.println(a); }案例总结
Java 中保存单个字符（文字）的类型叫做字符型
| 名称 | 占用大小 | 范围 |
| char | 2 字节 | 必须使用’’包裹，且不能空着， 必须填写一个字符 例如：char aa = ‘好’; |
思考
1、以下代码是否能够正常执行
public static void main(String[] args) { char a = 'AB'; System.out.println(a); }2、以下代码是否能够正常执行
public static void main(String[] args) { char a = ''; System.out.println(a); }3、以下代码是否能够正常执行
public static void main(String[] args) { char a = '棒'; System.out.println(a); }4、以下代码是否能够正常执行，若删除\会如何
public static void main(String[] args) { char a = '\''; System.out.println(a); }1.2.4 进阶案例4：定义变量存储多个文字
需求说明
现在需要将“传智专修学院”多个字符保存进计算机内存，并展示在控制台。
效果如下:
问题说明
若该需求我们使用 char 类型解决，会浪费大量时间去定义 char 类型变量
所以我们应使用 Java 中专门保存多个文字的类型，String（字符串）类型
代码实现
public static void main(String[] args) { //定义一个 String 类型的变量 a，向变量 a 中保存多个字符 String a = "传智专修学院"; System.out.println(a); }案例总结
| char | String |
| 用单引号’’包裹 | 用双引号””包裹 |
| 仅保存单个字符，不能保存空字符 | 能保存多个字符，可以保存空字符 |
| 能够保存转义字符 | |
转义字符：某些特殊符号无法直接保存，必须加\转换成计算机能够识别的字符。
常见转义字符有：
\’ 单引号
\\ 反斜杠
\t 制表符
1.2.5进阶案例5：定义变量存储真/假
需求说明
Java 语言可以向计算机内存保存 “真” 或 “假” 这两个特殊值。
真：true
假：false
下面我们来分别保存并展示
代码实现
public static void main(String[] args) { //定义布尔类型的变量 a，用来存储 true，真 boolean a = true; System.out.println(a); //定义布尔类型的变量 b，用来存储 false，假 boolean b = false; System.out.println(b); } 案例总结
Java 中，用来保存“真”/“假” 值的类型，叫做布尔型
| 名称 | 占用大小 | 范围 |
| boolean | 1 字节 | 只有两个值 true 与 false。 例如：boolean aa = true; |
布尔型在后期 Java 学习中，大量运用在各种判断和控制上。
1.2.6进阶案例总结
Java 语法中，变量的数据类型大致分为两大类：
基本数据类型 和 引用数据类型
Java 有无限种引用数据类型，每天还在不断推陈出新，
我们学习 Java 并不会将所有引用数据类型都列举学习，而是开发用哪个，就学哪个。
1.2.7思考
1、请根据需求选择使用最恰当的数据类型，并定义变量保存，最后展示控制台：
a) 保存整数：15 亿
b) 保存小数：10.55
c) 保存布尔值：真
d) 保存：“我爱 Java” 这样的字符串
e) 保存整数：50 亿
f) 保存一个单引号： “’” 这样的单个字符
g) 保存：15.99abc
1.3【高级】
1.3.1高级案例1：变量重新赋值
需求说明
我们知道变量里保存的值是可以被随时替换的，
下面我们需要将数字 10 保存到变量中，然后再用数字 20 替换数字 10。
代码实现
public static void main(String[] args) { //定义 int 类型变量 a，保存整数 10 int a = 10; //重新向变量 a，赋予整数 20.（原来的整数 10 被替代） a = 20; }案例总结
1、变量可以使用“=”进行重新赋值，次数不限
2、重新赋值时，不能超出变量类型的规定范围
3、一般情况下，重新赋值时，建议赋予相同类型的值
4、变量不能被重复定义
1.3.2高级案例2：数字类型变量的四则运算
需求说明
变量值可以随时被改变，也可以参与到计算机的各种运算中。
下面需要：
1、定义一个变量，起名为 num，保存整数 10.
2、num 变量和 9 相加，将运算后的结果重新保存到 num 变量中，并展示控制台
3、num 变量减去 1，将运算后的结果重新保存到 num 变量中，并展示控制台
4、num 变量乘以 2，将运算后的结果重新保存到 num 变量中，并展示控制台
5、num 变量除以 9，将运算后的结果重新保存到 num 变量中，并展示控制台
效果如下：
代码实现
public static void main(String[] args) { //1、定义变量 num，保存整数 10 int num = 10; //2、使用变量 num 的值加 9，将运算结果再重新保存回变量 num 中 num = num+9; System.out.println(num); //3、使用变量 num 的值减 1，将运算结果再重新保存回变量 num 中 num = num-1; System.out.println(num); //4、使用变量 num 的值乘以 2，将运算结果再重新保存回变量 num 中 num = num*2; System.out.println(num); //5、使用变量 num 的值除以 9，将运算结果再重新保存回变量 num 中 num = num/9; System.out.println(num); }案例总结
以 num = num+9;为例，运算并赋值的执行流程如图
整体案例代码的执行流程如下：
综上，执行代码时，会先进行算式运算，最后进行赋值操作
思考
1、定义变量，保存小数 10.55，使用变量除以 5，运算结果再保存回变量，展示到控制台
2、以下代码是否正确执行，效果是什么，效果是否准确？
public static void main(String[] args) { int num = 5; //进行除法运算 num = num/2; System.out.println(num); }3、以下代码是否正确执行，效果是什么？
public static void main(String[] args) { int num = 5; //进行除法运算 num = num/0; System.out.println(num); }4、以下代码执行效果是什么，控制台展示语句执行后，num1 和 num2 的变量值是否发生改
变
public static void main(String[] args) { int num1 = 10; int num2 = 20; System.out.println(num1+num2); }1.3.3高级案例3：字符串拼接
需求说明
1、要求定义一个字符串类型变量 str，保存：“传智专修学院”
2、在变量 str 上继续追加字符串“软件工程系-Java 方向”
3、控制台展示变量 str，效果如下：
代码实现
public static void main(String[] args) { //定义一个字符串类型变量 str，并保存字符串 String str="传智专修学院"; //先用+号进行字符串拼接，再将拼接结果重新保存到 str 中 str = str+" 软件工程系-Java 方向"; System.out.println(str); }案例总结
1、与整数型、浮点型不同，字符串类型变量的“+”不是数学运算，而是追加拼接字符串。
2、 
同样也是先进行“+”拼接运算，再进行“=”赋值
思考
1、以下代码效果是什么？
public static void main(String[] args) { String str = "今天星期"; str = str+1+2; System.out.println(str); }2、以下代码效果是什么？
public static void main(String[] args) { String str = "今天星期"; str = str+(1+2); System.out.println(str); }3、要求定义四个变量，分别是：
1、字符串类型变量，存储“一年有”
2、字符串类型变量，存储“天”
3、整数类型变量，存储：36
4、整数类型变量，存储：5
现需要在控制台展示时，展示如下效果：
请编写代码，完成以上效果
1.3.4变量作用范围
知识讲解
每个变量都是有自己的作用范围，超出范围无法正常使用。
变量的作用范围：仅限于离自己最近的花括号{}内
思考
1、以下代码能否正常执行？若能正常执行，效果是什么？
public static void main(String[] args) { int num = 10; { num = 20; } System.out.println(num); }2、以下代码能否正常执行？若能正常执行，效果是什么？
public static void main(String[] args) { { int num = 10; System.out.println(num); } } 3、以下代码能否正常执行？若能正常执行，效果是什么？
public static void main(String[] args) { int num1 = 10; { int num2 = 20; System.out.println(num1); } System.out.println(num2); } 4、以下代码能否正常执行？若能正常执行，效果是什么？
public static void main(String[] args) { int num1 = 10; { int num2 = 20; } System.out.println(num1+num2); }5、以下代码能否正常执行？若能正常执行，效果是什么？
public static void main(String[] args) { int num1 = 10; { int num2 = 20; num1 = num2+num1; } System.out.println(num1); } 6、以下代码能否正常执行？若能正常执行，效果是什么？
public static void main(String[] args) { int num1 = 5; { int num2 = 8; } System.out.println("幸运数字："+num1+num2); }1.3.5高级案例总结
1、变量可以使用“=”进行重新赋值，次数不限
2、重新赋值时，不能超出变量类型的规定范围
3、一般情况下，重新赋值时，建议赋予相同类型的值
4、变量不能被重复定义
5、代码会先进行右侧运算，最后进行“=”赋值。
6、运算结果若可能存在小数，建议使用浮点型变量。
（因为除号"/"两端若为整数，运算结果会舍弃小数位）
7、任何情况下，整数不能除 0，否则报错
8、任何类型和字符串直接进行“+”运算，都是在拼接字符串
9、最优先执行小括号里的运算
10、每个变量都有自己的作用范围，即离自己最近的{}。
（变量超出作用范围无法使用，强制使用程序报错停止）
1.3.6思考
1、以下代码的效果是什么？
public static void main(String[] args) { double xnum = 5.0; int num1 = 2; xnum = xnum/num1; System.out.println(xnum); }2、以下代码的效果是什么？
public static void main(String[] args) { int num1 = 5; int num2 = 10; String str1 = "1"; System.out.println(num1+(num1+num2)+(str1+num2)+(num1+str1+num2)); }3、以下代码的效果是什么？
public static void main(String[] args) { int num1 = 5; int num2 = 10; String str1 = "1"; System.out.println(num1/0+(num1+num2)+(str1+num2)+(num1+str1+num2)); } 4、以下代码的效果是什么
public static void main(String[] args) { int num1 = 5; { int num2 = 1; num1 = num2+num1; } System.out.println(NUM1); }1.4总结
1、变量必须先定义，才能存取数据；
2、定义变量后，必须先赋值才能使用。（赋值不能超出变量类型的规定范围）
3、变量名大小写敏感（即大写字母变量和小写字母变量是两个不同的变量）
4、变量不能被重复定义
5、每个变量都有自己的作用范围，即离自己最近的{}。
（变量超出作用范围无法使用，强制使用程序报错停止）
6、基本数据类型有四类八种，常用的有 int/long/double/boolean。
引用数据类型有无限种，目前我们常用一个 String
1.5【扩展】
1.5.1int与进制
进制知识
现实世界的数字是由十进制组成。
十进制：每一位有 0123456789，逢十进一
例如：9 再加 1，就会进位，变成 10
计算机世界的数字是由二进制组成。
二进制：每一位有 01，逢二进一
例如：1 再加 1，就会进位，变成 10
后面的发展中，相继又发展出了八进制和十六进制：
八进制：每一位有 01234567，逢八进一
十六进制：每一位有 0123456789，ABCDEF，逢十六进一
1.5.4思考
1、如果我需要更方便存储更多的数字，我们使用二进制、十进制、八进制、十六进制哪个更
好
2、从占用字节的角度来回答，为什么在整型使用中，
不是直接使用最大的 long，而是根据情况判断使用 int 或 long 呢？
3、现在要让计算机存储 真/假，我们是选择使用 char 存储字符’真’/’假’ 比较好，
还是选择使用 boolean 存储 true/false 更好？从占用字节的角度来回答
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