一、Java 程序结构简介

在 Java 中，一个最简单的程序通常如下所示：

package com.demo;

// 类名采用大驼峰命名法
public class Demo29 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, Java!");
    }
}

• package：声明包路径，便于项目结构化管理。

• public class：定义类，文件名需与类名相同。

• main 方法：Java 程序的入口。

二、命名规范：让代码更具可读性

在 Java 项目中，统一的命名风格和注释规范不仅提升了代码的专业性，也方便后期维护与多人协作。以下从两方面规范开发习惯：

1 常见命名规则汇总

类型	命名规则	示例
类名	大驼峰命名法（每个单词首字母大写）	FirstSample
方法名 / 变量名	小驼峰命名法（首字母小写）	firstSample
常量	全大写 + 下划线分隔	MAX_LENGTH
包名	全小写，通常使用反域名格式	com.qcby.demo

📌 命名风格说明：

• 大驼峰（PascalCase）：类、接口、枚举名

• 小驼峰（camelCase）：变量、方法

• 全大写（SNAKE_CASE）：常量

• 小写包名：推荐使用组织的反域名结构作为命名前缀

2 文件头注释规范（多行注释）

在企业开发中，每个 Java 类文件开头建议添加标准的多行注释，用于记录作者、修改时间、联系方式及文件用途。规范如下：

/* 多行注释格式示例 
* 代码作者：gAlAxy...
* 维护日期：2025-08-02 
* 联系邮箱：your_email@example.com 
* 此类作用：演示 Java 命名规范与基本语法 
*/

✅ 建议所有类文件、工具类、服务类均添加类似的头部注释，方便后期快速定位作者与用途。

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三、Java 的两大类型体系

Java 语言中的数据类型主要分为 基本类型 和 引用类型。

1. 基本数据类型（Primitive Types）

Java 提供 8 种基本类型，共分为 4 类：

类型	占用字节	位数/结构	默认值	范围（参考）
整数
byte	1 字节	8 位	0	-128 ~ 127
short	2 字节	16 位	0	-32,768 ~ 32,767
int	4 字节	32 位	0	-2^31 ~ 2^31-1
long	8 字节	64 位	0L	-2^63 ~ 2^63-1
浮点数
float	4 字节	1/8/23（IEEE 754）	0.0f	大约 ±3.4×10^38
double	8 字节	1/11/52（IEEE 754）	0.0d	大约 ±1.8×10^308
布尔
boolean	JVM 实际使用 4 字节（32 位）	false	true 或 false
字符
char	2 字节	支持 Unicode 编码	'\u0000'	0 ~ 65535

小知识补充：

• 布尔型 boolean 为何占 4 字节？
         虽然布尔值本质上只需 1 个 比特（bit） 即可表达（true 或 false），但在 Java 中，JVM 实现中出于内存对齐和效率考虑，将 boolean 类型按 4 字节（32 位）处理。JVM 最小寻址单位为 1 字节（byte），不能精确操作单个位。JVM 内存模型为了加快访问速度，采用对齐方式处理数据（如按 4 字节或 8 字节边界对齐）。 虽然可以压缩多个 boolean 值进 bit 数组，但那样反而牺牲性能。

✅ 结论：boolean 占 4 字节是 JVM 实现层面的设计权衡，保证了兼容性和性能。

• 浮点数表示方式（IEEE 754 标准）

  • float：1 位符号 + 8 位指数 + 23 位尾数

  • double：1 位符号 + 11 位指数 + 52 位尾数

2. 引用类型（Reference Types）

        引用类型是 Java 中除了基本数据类型外，所有表示对象的类型。它们用于表示更复杂的数据结构和对象。在程序运行时，引用类型变量存储的是对象在内存中的地址（引用），而不是对象本身的值。

简单来说：

• 基本类型变量直接存储值；

• 引用类型变量存储对象的内存地址（引用），对象本体存储在堆内存中。

包括：

类型	说明	示例
类（Class）	用户自定义或系统提供的类	Student stu = new Student();
接口（Interface）	用于定义规范和行为	Runnable task = new MyTask();
数组（Array）	存储同类型元素的有序集合	int[] nums = {1, 2, 3};
枚举（Enum）	表示有限的固定值集合	Day day = Day.MONDAY;
字符串（String）	字符序列，特殊的引用类型	String name = "Java";

示例：

// 声明并初始化一个字节数组
byte[] arr = {5, 4, 32, 1};

// 输出数组内容
System.out.println(java.util.Arrays.toString(arr)); // [5, 4, 32, 1]

// 声明字符串
String greeting = "Hello, World!";

// 输出字符串
System.out.println(greeting);

注意：引用类型的默认值为 null。

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四、变量与常量的定义与使用

1. 变量定义

变量分为两类：局部变量 与 成员变量（全局变量）。

public class Demo {
    int a = 10; // 成员变量，具有默认值
    public void test() {
        int b = 5; // 局部变量，必须显式赋值
    }
}

2. 常量定义

final double PI = 3.14159;

• final 关键字用于定义常量。

• final 修饰的变量不可再次赋值。

• 可用于类、方法、参数，常和 static 搭配使用，如：public static final int MAX = 100;

3. final 的高级用法说明

使用位置	限制说明
变量	不可重新赋值（基本类型）
引用类型	不可更改引用指向，但内容可变
方法	不可被子类重写（Override）
类	不可被继承
多线程场景	保证内存可见性、防止指令重排序

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五、基本运算符实践详解

1. 自增运算符的陷阱

int a = 2;
a = a++;  // a 先赋值再自增，a 仍然是 2
a = ++a;  // a 先自增再赋值，a 变成 3
System.out.println(a); // 输出 3

多个赋值连用时，只执行最左边的赋值操作！

2. 除法运算特殊情况

System.out.println(8.0 / 0); // 输出 Infinity 
System.out.println(8 / 0); // 抛出 ArithmeticException

• 浮点除零不会报错，但会返回正无穷（Infinity）或负无穷。

• 整型除以零会直接抛出运行时异常。

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六、数组的使用与工具类

import java.util.Arrays;

public class Dome0730 {
    public static void main(String[] args) {
        byte[] arr = {5, 4, 32, 1};
        Arrays.sort(arr); // 数组排序
        System.out.println(Arrays.toString(arr)); // 输出：[1, 4, 5, 32]
    }
}

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七、小结：学会数据类型，迈好 Java 基础第一步

掌握 Java 数据类型，是理解内存模型、算法效率、程序逻辑的第一步：

• 理解 基本类型 与 引用类型 的区别。

• 掌握 变量/常量 的作用与用法。

• 熟悉 类型默认值、存储结构、转换规则。

• 通过实战代码加强理解，如自增、自除、数组初始化。