基本语法¶

Java 程序由类、字段、方法和语句组成。基本语法决定如何声明数据、描述计算，并把重复的操作组织为方法。本文覆盖注释、字面量、变量、运算符、类型转换、方法和包的写法。

注释¶

// 单行注释
/* 多行注释，可以跨行 */
/** 文档注释，由 javadoc 工具生成 API 文档 */

注释不参与编译。文档注释只能写在声明之前，用于描述类、方法和字段的契约。

字面量¶

字面量直接写在源码里，表示固定的值：

int decimal = 2026;            // 十进制
int hex = 0x7EA;               // 十六进制，等于 2026
int binary = 0b111_1110_1010;  // 二进制，等于 2026，下划线只起分隔作用
long budget = 1_000_000_000L;  // L 表示 long
double ratio = 0.5;            // 默认小数是 double
float rate = 0.5F;             // F 表示 float
char letter = 'A';
boolean done = false;
String name = "Java";

\n、\t、\'、\\ 等转义序列在字符和字符串字面量中表示特殊字符。多行文本可以使用文本块，每行末尾的换行和公共缩进会被自动处理：

String query = """
    SELECT id, name
    FROM users
    WHERE active = true
    """;

变量与数据类型¶

变量有确定的类型，用于保存程序运行时需要使用的值。

语法：

类型 变量名 = 初始值;

Java 有 8 种基本数据类型：

类型	含义	示例
`byte`	8 位有符号整数	`byte level = 3;`
`short`	16 位有符号整数	`short year = 2026;`
`int`	32 位有符号整数	`int count = 10;`
`long`	64 位有符号整数	`long total = 100L;`
`float`	32 位浮点数	`float ratio = 0.5F;`
`double`	64 位浮点数	`double price = 9.5;`
`char`	一个 UTF-16 代码单元	`char grade = 'A';`
`boolean`	布尔值	`boolean finished = false;`

类、接口和数组等属于引用类型。引用类型的变量可以保存对象引用，也可以保存 null。

局部变量需要在读取前明确赋值；对象字段和数组元素则会获得对应类型的默认值。final 变量只能被赋值一次，但 final 引用指向的对象仍可能发生变化。

var 可以推断已初始化局部变量的类型，变量仍具有静态类型：

var count = 10;      // 推断为 int
var label = "done";  // 推断为 String

运算符¶

类别	常用运算符
一元	`++`、`--`、`!`、`~`
算术	`+`、`-`、`*`、`/`、`%`
移位	`<<`、`>>`、`>>>`
位运算	`&`、`\\|`、`^`、`~`
关系	`==`、`!=`、`>`、`>=`、`<`、`<=`、`instanceof`
逻辑	`&&`、`\\|\\|`、`!`
条件	`条件 ? 值一 : 值二`
赋值	`=`、`+=`、`-=`、`*=` 等

一元运算符¶

++ 和 -- 的前缀与后缀形式区别在取值时机：

int step = 5;
int before = step++;  // 先取值再自增：before 为 5，step 变为 6
int after = ++step;   // 先自增再取值：step 变为 7，after 为 7
System.out.println(before + " -> " + after); // 5 -> 7

! 取逻辑反，~ 按位取反。

算术运算符¶

整数相除产生整数结果，7 / 2 为 3，7 / 2.0 为 3.5。取余结果的符号跟随被除数，-7 % 3 为 -1。

byte、short、char 参与算术运算时先提升为 int：

byte quiz = 40;
byte exam = 90;
int total = quiz + exam; // 130，两个 byte 的和按 int 计算

移位与位运算符¶

移位直接操作二进制位，x << 2 相当于乘以 4，x >> 2 相当于除以 4 并向负无穷取整：

运算符	作用	示例
`<<`	左移，低位补 0	`12 << 2` 为 `48`
`>>`	右移，高位补符号位	`12 >> 2` 为 `3`
`>>>`	无符号右移，高位补 0	`-12 >>> 2` 为 `1073741821`
`&`	按位与	`12 & 10` 为 `8`
`\\|`	按位或	`12 \\| 10` 为 `14`
`^`	按位异或	`12 ^ 10` 为 `6`
`~`	按位取反	`~12` 为 `-13`

关系、逻辑与条件运算符¶

关系运算符比较大小和相等。&& 和 \|\| 具有短路求值行为：左侧结果已经决定整个表达式时，右侧不再计算。

条件运算符按条件选择两个值之一。instanceof 判断引用类型，Java 16 起支持在判断中直接声明模式变量：

Object value = "hello";
if (value instanceof String text && !text.isBlank()) {
    System.out.println(text.length()); // 5
}

赋值与复合赋值¶

复合赋值会隐含一次窄化转换：

int i = 5;
i += 1.5;      // 等价于 i = (int)(i + 1.5)，i 变为 6
// i = i + 1.5; // 直接赋值不编译：int 变量不能接收 double 结果

优先级¶

相邻运算的先后由优先级决定；不确定时使用括号。主要级别由高到低：

优先级	运算符
后缀	`++`、`--`
一元	`+`、`-`、`!`、`~`、`++`、`--`、`(类型)`
乘除	`*`、`/`、`%`
加减	`+`、`-`
移位	`<<`、`>>`、`>>>`
关系	`<`、`>`、`<=`、`>=`、`instanceof`
相等	`==`、`!=`
位与	`&`
位异或	`^`
位或	`\\|`
逻辑与	`&&`
逻辑或	`\\|\\|`
条件	`? :`
赋值	`=`、`+=` 等

同一级别按从左到右求值，条件与赋值运算符从右到左。

类型转换¶

宽化转换从小范围到大范围，自动进行：byte → short → int → long → float → double，char → int。

窄化转换需要显式写出，可能丢失信息：

double value = 8.9;
int whole = (int) value; // 得到 8，向零截断而不是四舍五入

整数运算可能溢出：

int max = Integer.MAX_VALUE; // 2147483647
System.out.println(max + 1); // -2147483648

需要检测溢出时可以使用 Math.addExact 等方法，它们在溢出时抛出 ArithmeticException。

方法¶

方法把一段操作封装为可调用的单元。参数描述输入，返回类型描述结果；void 表示不返回值。

语法：

访问修饰符 返回类型 方法名(参数列表) {
    // 方法体
}

static 方法属于类，可以通过类名调用。实例方法通过对象调用，能够访问这个对象的实例状态。方法重载和重写的写法见面向对象。

参数按值传递：方法拿到的是值的副本。基本类型参数在方法内的修改不影响调用方；引用类型参数可以修改同一个对象的状态。

示例：计算学习进度¶

Main.java

public class Main {
    static double percentage(int completed, int total) {
        return completed * 100.0 / total;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int completed = 3;
        int total = 8;
        double progress = percentage(completed, total);

        System.out.println("Completed: " + completed);
        System.out.println("Progress: " + progress + "%");
        System.out.println("All done: " + (completed == total));
    }
}

输出：

Completed: 3
Progress: 37.5%
All done: false

100.0 使计算采用浮点运算。字符串与其他值使用 + 连接时，结果为字符串。本例假定 total 大于零，输入校验将在异常处理中介绍。

示例：成绩换算¶