入门篇

本文中使用到的工具是Intellij IDEA和JDK 8，需要安装两款工具的请查看这两篇教程：点我查看安装JDK8/11/17教程、点我查看安装Intellij IDEA教程。

前面我们写过的代码，都是在main方法中自上到下按顺序执行的，举一个代码栗子：

这段代码就是先定义西瓜的单价、再定义西瓜的重量，然后计算西瓜的价格，最后对价格进行输出。像这样代码从上到下执行的结构就是顺序结构。

程序一共有三种控制结构：顺序结构、选择结构和循环结构。其中选择结构是根据条件判定的结果，选择执行不同的代码，例如：红灯停，绿灯行。判断条件就是交通信号灯的状态。

Java也有选择结构，并且有多种类型的条件判断语句：单分支的if语句、双分支的if-else语句、多分支的if-else if-else语句、if嵌套语句和switch语句。

单分支if语句的语法如下：

其中条件表达式的计算结果必须是boolean类型。如果条件表达式的计算结果是true，那么就会执行if内部的代码；如果表达式为false，此时就会跳过if代码块（也就是if内部代码不执行），概念图如下：

我们可以在if代码块中可以编写多个执行语句。

以下是if的使用案例：

案例：之前长春下了大暴雪，气温骤降，我想在某宝上买几双棉袜子，假设每双袜子4元，请确保输入的数字大于0再计算购买价格。

分析：解题的关键在于要保证输入的数字要大于0，因此要判断输入的数字是否大于0，示例代码如下：

运行结果：

案例：输入一个数字，如果能被10整除，则输出内容为：xx能被10整除。如果能被15整除，则输出内容为：xx能被15整除。

解决本题的关键点在于被10整除和被15整除的条件怎么计算。其实前面我们学过取余运算符，如果数值number能被10整除，那么可以写成number % 10 == 0；如果数值number能被15整除，那么可以写成number % 15 == 0。这两个布尔表达式可以写入到两个if语句中：

输入不同的数字以后，会得到如下的运行结果：

案例：输入两个整数，如果输入的第一个数字比第二个数字大，那么执行两数交换，并将交换结果输出。否则不交换，正常输出两个数

本题的条件表达式是输入的两个数字的比较，无论数字大小比较结果如何，都需要将结果进行输出，我们可以将输出语句放到if语句后面执行。

两数交换有多种方式，较为稳妥的方式是再定义一个临时变量，用这个临时变量来接收第一个变量值，然后第二个变量值赋值给第一个变量，最后将临时变量的值赋值给第二个变量。

以下是示例代码：

运行结果：

当然，除了上述方式能实现两数交换，还有其他的方式。

方式一：使用加减法进行交换（推荐使用整数，浮点数不推荐，因为浮点数计算时会出现误差）

方式二：使用位运算符进行交换（推荐使用整数，此处涉及到二进制异或运算，异或运算可以查看这篇文章：入门篇-其之六-Java运算符（中）第四部分-位运算符）

当然，上述三种方式我个人最推荐的还是第一种定义临时变量的方式，这种方式对处理浮点类型的数进行交换很友好，如果使用了下面两种方式的话，可能会在计算过程中出现精度损失的问题。后两种方式的好处是不需要定义第三个变量，只需要进行一系列运算即可完成整数值的交换。

前面讲过的单分支if语句只有在布尔表达式为true的时候执行其内部的内容，但是如果在布尔表达式为false的时候不会做任何事情。为了解决上述问题，Java为我们提供了if-else双分支语句。以下是双分支if-else语句代码结构：

如果条件表达式的值是true，那么就执行if内部的语句，如果条件表达式为false，此时就进入else代码块。执行流程图如下：

案例：我们还是以上述买袜子为例，最近双十一打折，如果买了10双及以上袜子，此时每双袜子打八折优惠，否则打九折优惠（袜子的价格假设是4元/双）。

题目中的条件表达式在于要买的袜子数量是否大于等于10，如果是，价格打8折，否则打9折，使用刚刚讲到的if-else语句即可搞定。

当然，这道题中还有一个隐藏的细节需要我们处理：输入袜子的数量需要大于0，否则判定为无效，这个可以使用单分支if语句就可以搞定。

以下是示例代码：

运行结果（可能会出现浮点数计算不准确的情况，属于正常现象）：

双分支的if-else语句对于条件表达式为true和false的时候比较适用，但是如果对于一个问题而言，此时经过分析可能存在多个条件表达式时，if-else语句并不能很好地完成任务，此时Java为我们提供了另一种分支语句：if-else if-else语句，其语法格式如下：

以上述语法格式为例，其执行顺序为：

多分支的if-else if-else语句中，你可以写任意个else if，每个else if需要写上条件表达式。

当然，最后的else也是可选的，if和else-if搭配使用也是可以的。以下是执行流程图：

案例：已知长春的地铁/轻轨票价标准如下

假设从1号线红嘴子地铁站到8号线广通路轻轨站的距离是31.4公里，从2号线汽车公园地铁站到2号线东方广场地铁站的距离是20.5公里，从4号线长春站北轻轨站到4号线天工路轻轨站的距离是16.3公里。

输入上述里程，利用程序计算出乘坐轨道交通所需要的票价。

上述题目中出现了多个条件判断，每个条件判断执行内容都不相同，使用多分支语句if-else if-else语句比较合适。题目中有一个隐藏条件，输入里程数不能为负数，当然这个条件也直接写入条件判断即可。

如果乘坐轨道交通的里程超过35公里以后，每增加10公里，增加1元。例如：乘坐45公里就要在35公里对应的票价6元的基础上再增加1元，当然，55公里、65公里依次类推。假设称作里程为44.9公里，此时收费标准仍为35公里的票价。

针对上述问题，我们可以在代码中进一步呈现：

运行结果如下：

正如标题所讲，if语句可以嵌套使用。举个栗子：在main方法中，假设已经存在了一个if-else语句，那么在这个if代码块或者else代码块还可以存在条件判断语句，下面就是其中一种if的嵌套使用方式（事实上它可以if代码块可以进行多种组合嵌套使用）：

它的执行流程如下：

执行流程图如下所示：

日常写代码的过程中，尽量保证代码嵌套的层数不超过两层。

案例：输入三个数，要求输出是按照从大到小进行排列。例如，输入三个数为20、30、10，输出结果为30、20、10

运行结果：

虽然运行结果符合我们的预期，但是我只能说：这样的代码写的非常糟糕！！！这段代码中if的嵌套层数达到了三层，事实上if嵌套两层以上可读性就大打折扣了。

我们可以使用Java数组、循环和数组方法对此问题做进一步处理（小白可以跳过这一部分）。

1. switch语句中表达式的计算结果、值1、值2、…、值n的数据类型必须要保持一致。支持的数据类型包括：byte、short、int、char、字符串类型String（JDK 7新特性）、枚举类型（后续会讲到，JDK 7新特性）。

2. 如果表达式的计算结果和case中某个值相等时，就会执行这个case内的代码。

3. switch语句中的default是可选的，它的作用是当表达式的计算结果和所有case的值都不相等时才会执行default语句，如果default语句不存在时，所有的case对应的值和判定值都不相等时，跳出switch语句。

4. break的作用是跳出switch语句（break关键字还会在循环中遇到），在每一个case对应的代码块后面写上break是个好习惯。

如果case中不加break，此时switch语句会出现穿透性，即当某一个case执行完成后，它会继续执行下面其他的case。以下是一个是否使用break的案例：

案例：输入数字1~7，使用switch语句输出当前日期（假设7代表星期日）

运行结果：

很明显，输入数字3的时候，由于没有break，当执行case 3内部代码以后，它会向下执行其他case中的代码，直至default内的代码执行完毕为止。并且这段代码还有可以进一步修改的空间，以下是加入break并进行简化的代码：

运行结果：

从上述结果可以看出，使用break以后，就可以阻断switch穿透性。

switch语句执行流程如下图所示（每个case都带上break语句）：

在了解了switch语句的基础上，我们再来讲解一个switch语句和if-else语句结合使用的案例：

案例：输入年份和月份，输出格式如下：xxxx年xx月有xx天。

常识：1、3、5、7、8、10、12恒定是31天；4、6、9、11恒定为30天。这几个月份我们可以利用switch的穿透性替换掉多条件的else if判断。

需要额外考虑的是：2月份的天数需要考虑年份是闰年还是平年，闰年能被400整除，例如：2000年，1600年是闰年，1900年就不是闰年。此外，如果不能被100整除，而能被4整除的也是闰年，例如：2020，2016，2004，2008年都是闰年。

结合上述分析，我们可以使用代码进一步复现：

运行结果：

以我个人的开发经验来看，使用switch语句的频率要比使用if语句要少很多，二者的执行效率基本上差不太多。

if可以编写更加灵活的条件表达式。比如：判断某个整数在[10, 20]区间内，此时使用if条件表达式可以写成if (number >= 10 && number method(null); } public static void method(String param) { switch (param) { // 肯定不是进入这里 case "sth": System.out.println("it's sth"); break; // 也不是进入这里 case "null": System.out.println("it's null"); break; // 也不是进入这里 default: System.out.println("default"); } } }

3. 【强制】在if/else/for/while/do语句中必须使用大括号。

说明：即使只有一行代码，禁止不采用大括号的编码方式：if (条件表达式) statements; ，上述代码需改成如下格式：

4. 【推荐】表达异常的分支时，少用if-else方式，这种方式可以改写成：

说明：如果非使用if()...else if()...else...方式表达逻辑，避免后续代码维护困难，请勿超过 3 层。

正例：超过 3 层的if-else的逻辑判断代码可以使用卫语句、策略模式、状态模式等来实现，其中卫语句示例如下（不了解卫语句是什么的小伙伴可以参考这篇文章：点我查看）：

5. 【推荐】避免采用取反逻辑运算符。

说明：取反逻辑不利于快速理解，并且取反逻辑写法必然存在对应的正向逻辑写法。

正例：使用if (x < 628)来表达 x 小于 628。

反例：使用if (!(x >= 628))来表达 x 小于 628。

流程控制之条件判断知识点总结如下图所示：

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