Java 语法是 Java 编程的入口。语法看起来简单，但很多线上 bug 都来自基础细节：整数溢出、浮点精度、switch 漏写 break、== 比较引用、循环边界错误、变量作用域不清晰等。

学习语法时要同时关注三件事：

• 代码怎么写。
• 编译器怎么理解。
• 运行时可能出现什么坑。

1. Java 源文件基本结构

一个简单 Java 文件：

package com.example;

import java.util.List;

public class Hello {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello Java");
    }
}

结构说明：

部分	作用
package	声明类所在包
import	导入其他包中的类
class	定义类
main	Java 应用程序入口方法

执行链路：

Hello.java
  │ javac
  ▼
Hello.class
  │ java com.example.Hello
  ▼
JVM 执行 main 方法

2. 标识符

标识符用于命名类、方法、变量、包等。

规则：

• 可以包含字母、数字、下划线、美元符号。
• 不能以数字开头。
• 不能使用 Java 关键字。
• 大小写敏感。

命名习惯：

类型	习惯
类名	大驼峰，如 UserService
方法名	小驼峰，如 getUserName
变量名	小驼峰，如 userName
常量名	全大写加下划线，如 MAX_SIZE
包名	全小写，如 com.example.service

3. 关键字

Java 关键字是语言保留词，不能作为标识符。

常见分类：

分类	关键字
访问控制	public、protected、private
类和接口	class、interface、extends、implements、enum
修饰符	static、final、abstract、synchronized、volatile、transient
流程控制	if、else、switch、case、for、while、do、break、continue、return
异常	try、catch、finally、throw、throws
对象相关	new、this、super、instanceof
基本类型	byte、short、int、long、float、double、char、boolean
包相关	package、import

true、false、null 严格来说是字面量，不是普通标识符，也不能作为变量名。

4. 数据类型总览

Java 类型分为基本类型和引用类型。

Java 数据类型
├─ 基本类型
│  ├─ 整数：byte、short、int、long
│  ├─ 浮点：float、double
│  ├─ 字符：char
│  └─ 布尔：boolean
└─ 引用类型
   ├─ 类
   ├─ 接口
   ├─ 数组
   ├─ 枚举
   └─ 注解

基本类型保存的是值本身，引用类型变量保存的是对象引用。

5. 基本类型范围

类型	位数	默认值	说明
byte	8	0	小整数
short	16	0	小整数
int	32	0	默认整数类型
long	64	0L	大整数
float	32	0.0f	单精度浮点
double	64	0.0d	默认浮点类型
char	16	'\u0000'	UTF-16 代码单元
boolean	JVM 未规定具体位数	false	布尔值

注意：

long value = 10000000000L; // L 不能省
float rate = 3.14f;        // f 不能省

整数字面量默认是 int，浮点字面量默认是 double。

6. 类型转换

6.1 自动类型转换

小范围类型可以自动转换为大范围类型：

int a = 10;
long b = a;
double c = b;

大致方向：

byte -> short -> int -> long -> float -> double
char -> int

6.2 强制类型转换

大范围转小范围需要强制转换，可能丢失数据：

int a = 130;
byte b = (byte) a;
System.out.println(b); // -126

这是因为 byte 只有 8 位，130 超出范围后发生截断。

6.3 表达式类型提升

byte、short、char 参与运算时通常会提升为 int：

byte a = 1;
byte b = 2;
// byte c = a + b; // 编译错误
int c = a + b;

7. 运算符

常见运算符：

类型	运算符
算术	+、-、*、/、%
关系	>、<、>=、<=、==、!=
逻辑	&&、||、!
位运算	&、|、^、~、<<、>>、>>>
赋值	=、+=、-=、*=、/=
三元	condition ? a : b

8. && 和 & 的区别

if (obj != null && obj.isValid()) {
    // safe
}

&& 是短路与：左边为 false 时，右边不会执行。

& 用在 boolean 表达式时也表示与，但不短路：

if (obj != null & obj.isValid()) {
    // obj 为 null 时会 NPE
}

开发中条件判断优先使用 && 和 ||。

9. 自增自减

int i = 1;
int a = i++; // a = 1, i = 2
int b = ++i; // i = 3, b = 3

规则：

• i++：先使用，再自增。
• ++i：先自增，再使用。

不要写过于复杂的自增表达式，可读性很差。

10. 流程控制

10.1 if-else

if (score >= 90) {
    level = "A";
} else if (score >= 60) {
    level = "B";
} else {
    level = "C";
}

适合条件范围判断和复杂布尔表达式。

10.2 switch

传统写法：

switch (level) {
    case "A":
        System.out.println("excellent");
        break;
    case "B":
        System.out.println("pass");
        break;
    default:
        System.out.println("failed");
}

箭头写法：

switch (level) {
    case "A" -> System.out.println("excellent");
    case "B" -> System.out.println("pass");
    default -> System.out.println("failed");
}

传统 switch 容易漏写 break，箭头写法能减少 fall-through 问题。

11. 循环

11.1 for

for (int i = 0; i < array.length; i++) {
    System.out.println(array[i]);
}

适合知道循环次数或需要索引的场景。

11.2 enhanced for

for (String item : list) {
    System.out.println(item);
}

适合只读遍历，不适合在遍历中删除集合元素。

11.3 while

while (condition) {
    doSomething();
}

适合循环次数不确定的场景。

11.4 do-while

do {
    readInput();
} while (needContinue);

至少执行一次。

12. 变量作用域

public void method() {
    int a = 1;
    if (a > 0) {
        int b = 2;
    }
    // b 在这里不可见
}

变量作用域由代码块 {} 决定。作用域越小，代码越容易理解，也越不容易误用。

13. 开发中常见坑

13.1 整数溢出

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

整数溢出不会自动抛异常。金额、库存、计数等场景要特别小心。

13.2 浮点精度

System.out.println(0.1 + 0.2); // 0.30000000000000004

金额计算不要使用 float 或 double，应使用 BigDecimal 或以分为单位的整数。

13.3 == 比较引用

基本类型用 == 比较值，引用类型用 == 比较引用地址。字符串内容比较应使用 equals()。

13.4 switch 漏写 break

传统 switch 如果漏写 break，会继续执行后续 case。除非明确需要 fall-through，否则要避免。

14. Tips 快问快答

Q：Java 中 char 能表示所有 Unicode 字符吗？

A：不能完全表示。char 是 16 位 UTF-16 代码单元，一些补充字符需要两个 char 表示。

Q：为什么 byte + byte 结果是 int？

A：Java 对小整数类型参与运算时会做整型提升，结果通常是 int。

Q：&& 和 & 在条件判断中怎么选？

A：大多数条件判断用 &&，因为它短路且更安全。

Q：金额为什么不用 double？

A：二进制浮点无法精确表示很多十进制小数，金额应使用 BigDecimal 或整数分。

15. 总结

Java 语法的重点不是记住每个关键字，而是理解类型、表达式、作用域和流程控制背后的规则。很多复杂 bug 都能追溯到这些基础细节。