[TOC]
程序概述
软件是什么？软件就是用来处理数据的程序。软件可以拆分为两个部分，一个部分是“数据”；另一个部分是‘数据处理的逻辑’。
程序 = 数据 + 逻辑
程序的本质：输入和输出
软件设计的本质：解耦
数据类型
Java的两大数据类型：
- 内置数据类型
- 引用数据类型
内置数据类型
Java提供了八种基本类型，四个整数型，两个浮点型，一种字符类型，还有一种布尔型。
1.byte
- byte数据类型是8位的、有符号的，以二进制补码表示的整数；
- 最小值是-128；
- 最大值是127；
- 默认值是0；
- byte类型在大型数组中使用主要是为了节约空间，主要代替整数。因为byte变量占用的空间只有int类型的四分之一；
2. short
-
short数据类型是16位的、有符号的以二进制补码表示的整数
-
最小值是-2^15
-
最大值是2^15-1
-
一个short是int所占空间的二分之一
-
默认值是0
3.int
-
int数据类型是32位的、有符号的以二进制补码表示的整数
-
最小值-2^31
-
最大值2^31-1
-
一般整型变量默认为int类型
-
默认值是0
4.long
-
long数据类型是64位、有符号的以二进制补码表示的整数
-
最小值-2^63
-
最大值2^63-1
-
默认值是0L
-
例子：long a=1000000L
-
L理论上不分大小写，但小写容易和1弄混
5.float
-
float数据类型是单精度、32位的浮点数
-
默认值0.0f
-
浮点数计算
根据国际标准IEEE 754，任意一个二进制浮点数V可以表示成下面的形式：
举个例子：
5.0写成二进制就是101.0，相当于1.012^2,根据上图得出s=0，M=1.01，E=2。
-5.0写成二进制就是-101.0，相当于-101.0*2^2。s=1，M=1.01, E=2。IEEE 754规定，对于32位的浮点数，最高的1位是符号位s，接着的8位是指数E，剩下的23位为有效数字M。
对于64位的浮点数，最高的1位是符号位S，接着的11位是指数E，剩下的52位为有效数字M。
IEEE 754对有效数字M和指数E，还有一些特别规定。
前面说过，1≤M<2，也就是说，M可以写成1.xxxxxx的形式，其中xxxxxx表示小数部分。IEEE 754规定，在计算机内部保存M时，默认这个数的第一位总是1，因此可以被舍去，只保存后面的xxxxxx部分。比如保存1.01的时候，只保存01，等到读取的时候，再把第一位的1加上去。这样做的目的，是节省1位有效数字。以32位浮点数为例，留给M只有23位，将第一位的1舍去以后，等于可以保存24位有效数字。
至于指数E，情况就比较复杂。首先，E为一个无符号整数（unsigned int）。这意味着，如果E为8位，它的取值范围为0~255；如果E为11位，它的取值范围为0~2047。但是，我们知道，科学计数法中的E是可以出现负数的，所以IEEE 754规定，E的真实值必须再加上一个中间数，对于8位的E，这个中间数是127；对于11位的E，这个中间数是1023。
比如，2^10的E是10，所以保存成32位浮点数时，必须保存成10+127=137，即10001001。然后，指数E还可以再分成三种情况：
（1）E不全为0或不全为1。这时，浮点数就采用上面的规则表示，即指数E的计算值减去127（或1023），得到真实值，再将有效数字M前加上第一位的1。
（2）E全为0。这时，浮点数的指数E等于1-127=-126（或者1-1023），有效数字M不再加上第一位的1，而是还原为0.xxxxxx的小数。这样做是为了表示±0，以及接近于0的很小的数字。
（3）E全为1。这时，如果有效数字M全为0，表示±无穷大（正负取决于符号位s）；如果有效数字M不全为0，表示这个数不是一个数（NaN）。
举例：int num=9，为什么0x00000009还原成浮点数就成了0？ 在32位机器中，num表示为二进制 00000000 00000000 00000000 00001001，16进制：0x00000009 符号为s=0，指数E=00000000，M=0000000 00000000 00001001 浮点数V=(-1)^0×0.00000000000000000001001×2^(-126)=1.001×2^(-146) 显然，V是一个很小的接近于0的正数，所以用十进制小数表示就是0.000000。举例：请问浮点数9.0，如何用二进制表示？还原成十进制又是多少？ 首先，浮点数9.0等于二进制的1001.0，即1.001×2^3。 那么，第一位的符号位s=0，有效数字M等于001后面再加20个0，凑满23位，指数E等于3+127=130，即10000010。 所以，写成二进制形式，应该是s+E+M，即0 10000010 001 0000 0000 0000 0000 0000。这个32位的二进制数，还原成十进制，正是1091567616。
6.double
- double数据类型是双精度、64位的浮点数
- 浮点数的默认类型是double
-
默认值0.0d 7.boolean
-
Boolean数据类型表示一位的信息，只有两个取值：true false - 默认值是false
8.char
- char类型是一个单一的16位的字符
- 最小值是\u0000（即0）
- 最大值\uffff（即65535）
- char类型可以存储任何字符
引用类型
在Java中引用类型类似于c语言中的指针。引用类型指向一个对象，指向对象的变量是引用变量，变量一旦声明类型就不能被改变了。
- 对象、数组都是引用数据类型
- 所有引用类型的默认值都是null
- 一个引用变量可以用来引用任何与之兼容的类型
Java常量
常量在以运行时是不能被修改的。可以使用final关键字来修饰常量。
常量的类型：
- 整数类型
- 小数类型
- 布尔类型
- 字符类型
- 字符串类型
运算符
算术运算符
* % ++ – + - * *
注意：
- 在没有复制或者运算参与的情况下，前++和后++结果是相同的
- 在有赋值或运算的情况下，前++是自身加1在赋值，后++是先赋值在自身加1
赋值运算符
= += -= *= %=
关系运算符
< >= <= != ==
注意：
- 关系运算的结果是布尔型的
- 可以和算术运算符一起使用
逻辑运算符
| *‘&’与 ‘ | ‘或 ‘！’非 &&短路与 ‘ | ’ 短路或* |
区别：
-
&，&&：只要条件中有一个为false，则结果为false。&在计算中先计算左边的表达式，不管结果是什么都要计算右边的表达式；而&&，计算出左侧的结果为false就不会计算右侧的表达式了
-
’ ’ ，’ ‘：只要条件中有一个true，则结果为true。 先计算左侧的表达式，不管结果为什么都计算右边的表达式； 如果左侧的计算结果为true，则不会计算右边的值
位运算符
例子：
1. 按位取反
int a=6;
b=~a
//计算过程
a 0000 0110
_________________
b 1111 1001 ——> -7
2.按位与——》两个操作数的位数都为1，结果为1
int a=3; int b=2;
int c=a&b
//计算过程
a 0000 0011
b 0000 0010
_________________
c 0000 0010 ——> 2
3. 按位或——》两个数都为0，结果为0
int a=3; int b=2;
int c=a|b
//计算过程
a 0000 0011
b 0000 0010
____________
c 0000 0011 ——>3
4. 异或 两个二进制数比较，相同为0
int a =1; int c=a^5;
//计算过程
i 0001
5 0101
__________
c 0100 ——>4
位移运算符
1. << 左移 空出来的低位补0
int a=0;
a=a<<3;
//过程
a 0000 1001
左移 0100 1000 ——>72
2. >> 右移 空出来的高位，正数补0，负数补1
int b=4; b=b>>2;
//过程
b 0000 0100
右移 0000 0001 ——>1
3. >>> 无符号右移 空出的高位全部补0
三目运算符
格式：条件?条件为true执行的语句：条件为false执行的语句