（一）数据类型初阶
1.概述
Java定义了基本数据类型、引用数据类型和自定义类型。
本主题将介绍Java的八种基本数据类型和引用数据类型中的String类型。
计算机存储数据分为以下三个空间：寄存器、栈空间、堆空间，其中寄存器Java语言不能直接控制和处理。Java虚拟机为每一个运行在内存中的Java程序分配相应的
栈空间和堆空间。
2.栈空间
特点：1）栈空间存取数据的效率高；2）栈中的数据按“先进后出”的方式管理；3）栈空间存储空间较小，不能存放大量的数据。4.JVM将基本类型的数据存放在栈空间。
3.堆空间
特点：1）堆空间存取数据的效率最低；2）数据存放的位置随机分配；3）堆空间存储数据的空间大，能存放大容量的数据，包括数组、字符串、对象、集合。
（二）变量的定义和变量使用的原因
1.什么是变量
变量就是可变的量；常量就是不可变的量；字面量：Java的变量和常量中存放的具体的数据。
2.为什么使用变量
计算机的高级语言普遍使用变量来管理内存中存储的数据。
变量管理基本类型的数据如下图：
变量管理引用类型的数据如下图：
（三）变量的命名、定义和初始化
1.变量的命名
1）首字母是英文字母、$或下划线，由字母、数字、下划线组成；
2）变量的命名遵循见名知义的原则；
3）Java变量名建议不用中文（不利于不同平台不同操作系统的移植）；
4）变量名首字母建议不用大写字母；
5）用驼峰命名法命名多个单词组成的变量名。例如：sumScore；
6）变量名不要使用Java关键字。
2.变量的定义
每个变量必须属于一种数据类型。
类型 变量名1,变量名2,……,变量n;
3.变量的初始化
（四）用变量简化计算
（五）变量的作用域
1.Java用一对大括号作为语句块的范围，称为作用域；
2.作用域的变量不能重复定义；
3.离开作用域，变量所分配的内存空间将被JVM回收。
（六）基本数据类型的包装类
1.概述
Java为基本数据类型提供了对应的类，这些类称作包装类，如下表：
2.为什么使用包装类
包装类中封装了一些很实用的方法和常量。例如：Byte.MIN_VALUE是Byte类中的一个常量，存放了byte类型数据的最小值。
包装类在集合中用来定义集合元素的类型。
3.包装类中的常用方法和常量
Interger.MIN_VALUE：int类型的最小值
Interger.MAX_VALUE：int类型的最大值
int Integer.parseInt(String sInterger); 将字符串类型的整数装换为int类型的数据。
String Interger.toBinaryString(int value);将十进制数转换为二进制，返回结果String类型。
String Interger.toHexString(int value);将十进制数转换为十六进制，返回结果String类型。
（七）二进制补码
概述：计算机内部以二进制形式存储数据。Java程序中输入的十进制数据会被自动转换为二进制，Java内部也以二进制进行数值运算，但返回的结果是十进制。
1.补码规则
计算机系统中，数值一律用二进制补码来存储。
二进制最高位是符号位，0表示整数，1表示负数。
正数的值是其本身，负数的值是最高位不变，其他位逐位取反，再加1。例，二进制1101代表-3。
两数相加，若最高位有进位，则进位被舍弃。例如，4位二进制补码中，5-3的结果是2。
2.为什么使用补码
可以将符号位和其它位统一处理；
最高位不再表示数值，而是作为符号位，正好将数值折半，即一半是0至正数，一半是负数；
减法也可按加法处理。
3.补码运算的特征
计算机中正数和负数的关系是取反加1；
补码运算是封闭的，运算结果保留在补码范围之内，超范围就溢出；
4位二进制补码最多能表示2^4（16）个数，数的范围是-8到7；
8位二进制补码最多能表示2^8（256）个数，数的范围是-128到127；
16位二进制补码最多能表示2^16（65536）个数，数的范围是-32768到32767；
32位二进制补码最多能表示2^32个数，数的范围是-2^31到2^31-1。
4.补码运算的原理
正数+负数=模。模：某种类型数据的总数。
负数=模-正数，结果正好是正数逐位取反加1。
（八）整数类型
1.Java有四种整数类型：byte、short、int、long。
2.Java默认整数计算的结果是int类型。
3.整数的字面量是int类型。
4.若字面量超过int类型的最大值，则字面量是long类型，那么后面要用L（或l）表示该值是long类型。
示例，将字面量30亿赋值给一个long类型的变量：long longValue = 3000000000L。
5.java底层byte和short按照32位（int类型）计算。
（九）浮点类型
1.概述
浮点类型用于表示小数的数据类型；
原理：也就是二进制科学计数法；
有float和double两种类型；
默认浮点类型计算结果是double类型，字面量也是double类型；
若要给float类型的变量赋字面量的值，则要在字面量后面加F（或f）。
2.浮点类型的科学计数法
十进制浮点数科学计数法：219345=2.19345*（10^5） 尾数：2.19345，指数：5，基数：10。
二进制浮点数科学计数法：10111=1.0111*（2^100）
3.float类型
float类型共32位，1位符号位，指数8位，尾数23位。
float的精度是23位，即能精确表达23位的数，超过就被截取了。
小数是以尾数长度来表示精确度的，比如pi=3.1415的精度是4位。
float存储数据的范围大于int类型，但精度比int要小，int精度是31位。
4.double类型
double类型共64位，1位符号位，11位指数，52位尾数。
double范围远远大于long，但double精度不如long（long存储数据的位数是63位）。
5.浮点运算的特点
浮点运算就是实数运算，由于计算机只能存储整数,所以实数都是约数，这样浮点运算是很慢的而且会有误差。
（十）字符类型
1.概述
char类型的字面量可以是一个英文字母、字符或一个汉字，用单引号包括。
Java底层使用一个16位的整数来处理字符类型，该数值是一个字符的unicode编码值。
2.unicode编码
是全球范围内的编码方法。
英文部分与ASCII码兼容（ASCII表示范围0~128），同时英文字符和数字是连续编码的。
Java在处理char类型的数据时，底层是按unicode码来处理的。
3.计算机硬件系统只能用0和1表示数，我们人为做了规定，某个数还可以表示一个字符，例如，65代表字符A。
（十一）转义符
"\"，通过转义字符，可表示一些特殊的字符。
‘\n’ '\t' '\\' '\'' '\"'
'\u4e2d'表示unicode编码对应的字符（汉字：中）。
（十二）布尔类型
blloean类型用来表示肯定或否定两种可能。
常用在分支语句、循环语句中。
true，false
（十三）小类型向大类型转换
小类型向大类型转换会自动完成，不需要程序员编写代码，有JVM负责，自动类型转换也叫“隐式类型转换”
自动转换的规则：符号位自动扩展，负数补1，正数补0。
byte -> short -> int -> long -> float -> double
int和char类型数据在某些情况下可以自动相互转换。
整数到浮点数转换会损失精确度。
小类型向大类型转换一般情况下是安全的。
当小类型的精度高于大类型时要注意精度丢失的隐患。
int类型转换为float类型可能丢失精度。（int类型数据超过float类型尾数23位时）
long类型转换为double类型可能丢失精度。（long类型数据超过double类型尾数52位时）
（十四）大类型向小类型转换
即强制类型转换，简称强转。
强制类型转换时，要注意边界数风险问题。
大类型转换为小类型时，源数据的数据位变为目标数据的符号位。
大类型的数据超过了小类型的位数。
（十五）int类型与char类型的转换
Java对char类型的数据在底层是按int类型处理的。
int类型与char类型在赋值时自动转换。char c = 65; int i = ‘B’;
字符类型的数据可进行数值计算。
（十六）通过args数组获取数据
通过main方法的args数组可以从控制台获取一组字符串数据。
运行程序时，run--run configurations--arguments中添加数据。
（十七）通过Scanner从控制台获取数据
Scanner类用于扫描从控制台输入的数据，可以接收字符串和基本数据类型的数据。
Scanner类位于java.util.Scanner包中。
Scanner类的常用方法：
String next()：接收控制台输入的一个字符串，以空格或回车作为一次输入的结束，不可以接收空格。
String nextLine()：接收控制台输入的一个字符串，以回车作为一次输入的结束，可以接收空格。
int nextInt()：接收控制台输入的一个int类型的数据。
double nextDouble()：接收控制台输入的一个double类型的数据。
boolean nextBoolean()：接收控制台输入的一个boolean类型的数据。
输入char类型的数据：
Scanner类没有提供直接输入char类型的方法，可以通过charAt()方法从next()或nextLine()获取输入的字符。
char String.charAt(int index)：从字符串中获取指定下标的字符，下标从0开始。例，“abc”.charAt(0)结果是a。
next().charAt(0)：从控制台输入的字符串中获取第一个字符。
实现步骤：
1）创建Scanner类的一个对象。
Scanner scanner=new Scanner(System.in);
2）通过scanner调用next等方法，接收控制台输入的数据。
System.out.println("姓名：");
String name=scanner.next();
（十八）变量的自增、自减、自乘、自除
字符串类型变量的自增：String space=“”; space=space+" "; 简写 space+=“ ”;
（十九）交换两个变量的值
两个变量值互换是基本的算法，在排序等算法中应用。
1）int c=a; a=b;b=c;
2）不借助第三个变量，仅在两个变量之间交换值。 a=a+b; b=a-b; a=a-b;
（二十）Java的错误类型
编译期语法错误、运行期异常错误和运行期逻辑错误。
1）编译期语法错误：可借助Eclipse的帮助方便地定位错误，并进行修改。
2）运行期异常：系统会提示错误的类型和出错的位置。
3）逻辑错误：程序可以编译运行，但程序执行的结果不是预期的效果。
（二十一）Debug调试
调试是查找、解决软件中逻辑错误代码（成为bug：软件臭虫）的重要手段，是软件开发中必不可少的环节。
调试也是学习、研究其他人编写的代码的一个很好的手段。
Eclipse提供了强大的代码调试功能-Debug，通过Debug视图能快速定位代码中的逻辑错误，提供软件开发效率。
断点是在源代码可执行部分的指定行设置一个标志，在调试运行方式下，程序运行到该断点标志处会自动暂停，等待下一步操作。
通过设置断点可以快速执行断点之前的代码，然后在断点处暂停，这时可以换单个命令运行的方式来运行程序，查找程序中的逻辑错误。
断点设置的位置应是程序员怀疑错误代码的附近位置，即对出错位置的定性分析，是一个大概的位置。