类型、运算与输入：把外部文字变成可计算的数据

1. 现实问题：为什么输入的 2 有时会变成 23

想做一个控制台购物小程序：用户输入商品名、单价和数量，程序计算小计。表面上只有一条乘法，真正写时却会碰到三个问题：键盘输入最初是什么类型，数字该放进哪种变量，+ 到底是在相加还是在拼文字。

例如，文字 "2" + "3" 的结果是 "23"，整数 2 + 3 的结果才是 5。程序不会猜你的意思，它只按照类型和运算符规则执行。类型决定一份数据能做什么，变量只是给这份数据起名字。

这一课先把基础规则学扎实，不提前要求你掌握异常、BigDecimal、记录模式或复杂分层。金额在真实项目里会用 BigDecimal，但那是第 8 课的内容；本课先用 double 练习输入和运算，并明确它不适合最终的财务计算。

2. 最小可运行示例：先让输入真正参与计算

把下面内容保存为 ConsoleOrder.java，编译后运行：

import java.util.Scanner;

public class ConsoleOrder {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        System.out.print("商品名：");
        String name = scanner.nextLine();

        System.out.print("单价：");
        double unitPrice = scanner.nextDouble();

        System.out.print("数量：");
        int quantity = scanner.nextInt();

        double total = unitPrice * quantity;
        System.out.println(name + " × " + quantity + " = " + total);
    }
}

商品名：Java 入门书
单价：39.9
数量：2
Java 入门书 × 2 = 79.8

先不要急着加校验。第一次运行只观察四件事：name 保存文字，unitPrice 保存小数，quantity 保存整数，乘法产生新的 total。如果这四个变量的类型还说不清，后面的判断和业务对象都会变成死记硬背。

3. 语法拆解：变量、八种基本类型和表达式

变量声明的完整结构是：

数据类型 变量名 = 初始值;

int quantity = 2;
double unitPrice = 39.9;
boolean paid = false;
char level = 'A';

等号右边先计算，再把结果交给左边变量。= 是赋值，不是数学里的“相等”；比较相等要写 ==。

Java 有八种基本类型：

类型	常见用途	示例	这一课怎么记
byte	很小范围整数、原始字节	byte level = 10;	先认识，不作为普通计数默认选择
short	较小范围整数	short year = 2026;	先认识，业务代码较少直接使用
int	普通整数和计数	int quantity = 2;	整数默认优先想到它
long	更大范围整数、编号、毫秒值	long id = 9_000_000_000L;	大整数末尾常加 L
float	单精度小数	float rate = 0.5F;	末尾加 F，业务代码较少默认使用
double	普通小数计算	double price = 39.9;	本课用它练习，不用于最终财务金额
char	单个字符	char grade = 'A';	单引号，只能放一个字符
boolean	真或假	boolean valid = true;	只能是 true 或 false

String 不是第九种基本类型，它是引用类型，用双引号表示文字。此时只需要会声明和拼接：

String name = "Java 入门书";
System.out.println("商品：" + name);

算术、比较和逻辑运算

int a = 7;
int b = 3;

System.out.println(a + b); // 10
System.out.println(a - b); // 4
System.out.println(a * b); // 21
System.out.println(a / b); // 2，两个 int 相除仍是 int
System.out.println(a % b); // 1，余数

System.out.println(a > b);          // true
System.out.println(a == b);         // false
System.out.println(a > 0 && b > 0); // true

整数除法会丢掉小数部分。想得到 2.333...，至少让一边成为小数：

double result = (double) a / b;

这里的 (double) 是显式类型转换。它先把 a 当作 double，然后进行小数除法。反方向把 double 转成 int 可能丢失小数，所以 Java 要求你明确写出转换并承担结果。

+ 为什么一会儿相加、一会儿拼接

System.out.println(10 + 20 + "元"); // 30元
System.out.println("合计" + 10 + 20); // 合计1020

表达式从左到右计算。第一行先得到整数 30，遇到字符串后再拼接；第二行一开始就是字符串，后面的数字都转成文字继续拼。看不清时加括号，不要靠背输出答案。

4. Scanner 调用链：键盘字符怎样进入变量

Scanner scanner = new Scanner(System.in); 可以拆成三步：

1. System.in 代表标准输入，提供从键盘进入的字节。
2. new Scanner(System.in) 创建一个 Scanner 对象，负责按规则切分和解析输入。
3. scanner 保存这个对象的引用，后面通过它调用 nextInt()、nextDouble() 或 nextLine()。

一次 int quantity = scanner.nextInt(); 的完整变化是：

键盘按下 2 和回车
  → Scanner 缓冲区收到字符 "2\n"
  → nextInt() 读取数字 token 并解析
  → 得到 int 值 2
  → 赋值给 quantity

各读取方法不是同一个意思：

方法	读取到哪里	常见用途
nextInt()	读取下一个整数 token	数量、年龄、菜单编号
nextDouble()	读取下一个小数 token	本课的小数练习
next()	读取到空格前	不含空格的单词
nextLine()	读取到本行结束	商品名、完整句子

最常见的坑是先 nextInt()，再 nextLine()：整数读走了，回车还留在缓冲区，下一次 nextLine() 可能只读走这个回车，于是得到空字符串。

int quantity = scanner.nextInt();
scanner.nextLine(); // 只消费上一行剩下的回车
String remark = scanner.nextLine();

这不是 Scanner “抽风”，而是两个方法的结束规则不同。排查输入问题时，先写出缓冲区还剩哪些字符，比反复换方法更可靠。

5. 为什么这样设计：类型是编译器替你守住的边界

如果把数量写成 String quantity = "2"，它可以显示，却不能直接参与可靠的数量比较；如果把是否付款写成 String paid = "yes"，程序还要猜 yes、YES、1 是否代表同一件事。换成 int 和 boolean 后，错误输入会在转换边界暴露，后面的代码只处理明确值。

基本类型变量直接保存简单值，String、Scanner 等引用变量保存对象的引用。现阶段不需要背 JVM 内存图，只要能回答：变量里是整数值、真假值，还是指向一个对象的引用。

自动类型提升也来自安全边界：小范围整数参与计算时常先提升为 int；把大范围或小数结果塞回小类型，编译器会要求显式转换。编译器阻止的不是“写法不漂亮”，而是可能静默丢数据的操作。

6. 项目落点：今天的控制台输入以后会变成 HTTP 参数

控制台里的 Scanner 以后会被 Spring MVC 的参数绑定替代，但数据路线没有变：

键盘文字 → Scanner → int/double/String
HTTP 文字或 JSON → Spring 参数绑定 → Integer/BigDecimal/String

边界层负责把外部文字变成 Java 类型，业务层再计算和判断。不要把 Scanner 传进 Service，也不要让 Repository 接收一堆尚未解析的原始文字。这样输入方式从控制台换成网页时，业务计算仍能复用。

真实金额将在第 8 课换成 BigDecimal，因为 double 使用二进制近似表达小数，0.1 + 0.2 可能不是精确的 0.3。现在知道这个边界即可，不需要提前背 setScale 和舍入模式。

7. 易错排查与动手练习

遇到问题按“输入 → 类型 → 运算 → 输出”的顺序查：

• 输入姓名只有第一个词：用了 next()，需要整行时改用 nextLine()。
• nextLine() 立刻得到空字符串：前面的 nextInt() 留下了回车，先消费一次剩余行。
• 7 / 3 得到 2：两边都是整数；需要小数时把一边转换成 double。
• 输出变成 合计1020：字符串过早参与 +，用括号先完成数值加法。
• 大整数编译失败：超出 int 范围时使用 long，整数字面量末尾加 L。
• 小数转整数编译失败：这是可能丢精度的窄化转换，必须明确写 (int) 并说明为什么允许丢失。

请独立完成一个“旅行费用计算器”：读取目的地、每天住宿费、天数和交通费，输出总费用。要求至少使用 String、double、int、乘法和加法。然后再加三组实验：

1. 把 7 / 3 和 (double) 7 / 3 同时输出，解释差异。
2. 输出 "总计：" + 10 + 20 与 "总计：" + (10 + 20)，解释计算顺序。
3. 先读取天数，再读取带空格备注，复现并修复换行问题。

练习完成的标准不是“最后数字对了”，而是你能指着每个变量说出它的类型、值从哪里来、参与了哪个表达式、结果交给了谁。

8. 一页复习

• 声明变量：类型 变量名 = 初始值;。
• 八种基本类型中，普通整数先想到 int，大整数用 long，真假用 boolean，单字符用 char。
• String 是引用类型；双引号表示字符串，单引号表示单个字符。
• = 是赋值，== 是比较；比较和逻辑表达式的结果是 boolean。
• 两个 int 相除仍是整数；需要小数结果时让至少一边成为 double。
• + 只要遇到字符串就进入拼接；复杂表达式用括号明确顺序。
• Scanner 是对象；nextInt、nextDouble、next、nextLine 的结束规则不同。
• 学完这一课，你应当能从键盘输入一路追到变量、表达式和最终输出，而不是只记住一个完整示例。