2.5 程序基本结构
Java语言和其他结构化编程语言一样，都支持顺序、分支、循环这3种程序控制结构。这3种结构的逻辑执行流程如图2.1所示。
图2.1 3种程序控制结构流程示意图
顺序控制结构：程序中最简单的流程控制方式，按照代码定义的先后顺序，依次一行一行地执行，程序中大多数代码都是按照这种方式组织运行的。在如图2.1所示的顺序控制结构流程中，逻辑过程A、B、C将会被顺序执行。
分支控制结构：代码的执行要根据具体逻辑进行判断，这时代码的运行就会产生由于判断的真假，而产生执行的分支。在如图2.1所示的分支控制结构流程中，当逻辑判断为真时，逻辑过程A将被执行，而当逻辑判断为假时，逻辑过程B将被执行。
循环控制结构：该结构可以按照一定的循环条件来控制相同的逻辑重复运行多次，而不会造成代码的重复。在如图2.1所示的循环控制结构流程中，当循环条件满足时，逻辑过程A将被执行，A被执行后将继续判断循环条件是否满足，如果还满足，A将被重复执行，依此循环直至判断循环条件为假时，循环逻辑控制结束，A将不再被执行。
2.5.1 分支语句
分支语句也被称做条件选择语句，它提供了一种控制机制，使得程序可以根据相应的条件去执行对应的语句。
Java中的分支语句有两种：一种是实现两路分支选择的if…else语句，另一种是实现多路分支选择的switch语句。其中if…else语句根据其应用的复杂程度又可以分为简单if语句和嵌套if语句。
1.简单if语句
简单if条件语句是在满足判断条件后执行相关定义的代码，不满足则不执行任何代码，其语法格式如下：
if(判断条件)
{
代码块；
}
其中，判断条件为关系或者逻辑运算表达式，其结果必须是布尔类型。代码块是当判断条件的结果为true时要执行的代码，可以是一行，也可以是多行。代码块使用“{}”将执行体代码包含起来，如果执行代码仅是一行，则“{}”可以省略。
【实例2-2】简单if条件语句的使用。
01 class SimpleIfExample{
02 public static void main(String[] args) {
03 int i=9;
04 System.out.println("i=" + i); //打印输出i的值
05 if (i% 2==0) { //如果i%2的结果等于0，输出相关提示信息
06 System.out.println("i能被2整除");
07 }
08 if (i %3==0) //如果i%3的结果等于0，输出相关提示信息
09 {
10 System.out.println("i能被3整除！");
11 }
12 if (i%5==0); //如果i%5的结果等于0，不做任何操作，“;”表示if代码块的结束
13 System.out.println("i能被5整除！"); //该语句将总执行与if条件判断无关
14 }
15 }
【代码说明】在实例2-2定义的类中，第13行的语句将被执行，这显然是错误的，原因就是由第12行的代码“if (i%5==0);”中的分号造成的，将其删除则程序的输出结果将不再打印“i能被5整除！”。
说明
包含判断条件的“()”后特别容易习惯性地添加“;”，这样会造成无论判断结果如何后面的代码块都会执行。
2.If…else语句
If…else条件语句是在满足判断条件时执行相关定义的代码，而不满足条件则执行另外的定义的代码，其语法格式如下：
if(判断条件){
代码块1
}
else{
代码块2
}
其与简单if语句的不同之处在于，使用else关键字来执行判断条件结果为false时代码块2中的代码，这些代码可以是一行，也可以是多行代码。
【实例2-3】if…esle条件语句的使用。
01 class IfExample {
02 public static void main(String[] args) {
03 int i=9;
04 System.out.println("i=" + i); //打印输出i的值
05 if (i%2==0) {
06 System.out.println("i能被2整除");//如果i%2的结果等于0，输出相关提示信息
07 } else {
//如果i%2的结果不等于0，输出相关提示信息
08 System.out.println("i不能被2整除");
09 }
10 if (i%3==0) {
//如果i%3的结果等于0，输出相关提示信息
11 System.out.println("i能被3整除！");
12 } else {
//如果i%3的结果不等于0，输出相关提示信息
13 System.out.println("i不能被3整除！")
14 }
15 if (i%5==0)
//如果i%5的结果等于0，输出相关提示信息
16 System.out.println("i能被5整除！");
17 else
//如果i%5的结果不等于0，输出相关提示信息
18 System.out.println("i不能被5整除！");
19 }
20 }
【代码说明】在实例2-3定义的类中，第5～9行使用了if…else条件语句，根据变量i能否整除2来决定输出的内容。第10～14行及第15～19行也使用了同样的if…else条件语句。
3.多层嵌套if语句
在if语句中执行的代码块可以是任何合法的Java语句，当然可以是if语句本身，这样就构成if语句的嵌套结构，从而形成多分支选择。多层嵌套的if语句的执行逻辑流程如图2.2所示。
图2.2 多层嵌套if语句结构流程示意图
if语句既可以嵌套在if代码块中，也可以嵌套在else代码块中，常见的多层嵌套if语句的语法格式如下：
if (判断条件1){
代码块1
}
else if(判断条件2){
代码块2
}
…
else if(判断条件n)
{
代码块n；
}
else
{
代码块n+1;
}
【实例2-4】多层嵌套if语句的使用。
01 class ComIfExample {
02 public static void main(String[] args) {
03 int i=9;
04 System.out.println("i=" + i); //打印输出i的值
05 if (i %2==0) {
//如果i%2的结果等于0，输出相关提示信息
06 System.out.println("i能被2整除");
07 } else if (i%3==0) {
//如果i%3的结果等于0，输出相关提示信息
08 System.out.println("i能被3整除！");
09 } else if (i%5==0){
//如果i%5的结果等于0，输出相关提示信息
10 System.out.println("i能被5整除！");
11 }else{
//都不能被整除时，输出相关提示信息
12 System.out.println("i不能被2、3、5整除！");
13 }
14 }
15 }
【代码说明】在实例2-4定义的类中，第5～14行的多层嵌套if语句实现了实例2-3定义的类中由3个if…else条件语句完成的功能。
需要注意的是，在多层嵌套if语句中，else总是与离它最近的if匹配。例如下述示例代码：
if(x>0)
if(y>0)
z=100;
else
z=99;
此处的else与if(y>0)相配，也就是说，当y<=0时，z的值为99。
将上述代码修改如下：
if(x>0){
if(y>0)
z=100;
}
else
z=99;
此处的else与if(x>0)相配，也就是说，当x<=0时，z的值为99。
4.switch多分支语句
在if语句中，判断语句的结果只能有两种：true或false。若情况更多时，就需要使用多层嵌套if语句，这样书写起来比较麻烦，使得程序的可读性差，并且容易产生错误。这种情况下，使用另一种可提供更多选择的switch多分支语句实现起来就比较方便。switch语句的语法格式如下：
switch(判断表达式){
case value1: 语句块1;
break;
case value2: 语句块2;
break;
……
case valueN: 语句块N;
break;
default: 语句块N+1；
}
使用switch语句必须注意如下问题。
❑ switch表达式的返回值类型必须为byte、short、int、long或char类型。
❑ case后的值value必须是与switch表达式类型兼容的特定的一个常值（它必须为一个常值，而不是变量），每个值必须不同，重复的case值是不允许的。
❑ switch表达式的值按照顺序与每个case语句中的常量比较，如果有一个常量value i与表达式的值相等，则执行该case语句后的语句块i。如果没有一个常量与表达式相同，则执行default语句，default语句是可选的，如果没有default语句，则程序不作任何操作，直接跳出switch语句。
❑ break语句用来在执行完一个case分支后，使程序跳出switch语句，即终止switch语句的执行。
【实例2-5】switch语句的使用。
01 public class Month{
02 public static void main(String args[]){
03 int month;
04 int year=2009;
05 int numDays=0;
06 //通过main()方法进行参数传递
07 month=Integer.parseInt(args[0]);
08 //使用switch语句进行多分支判断
09 switch(month){
10 case 1:
11 case 3:
12 case 5:
13 case 7:
14 case 8:
15 case 10:
16 case 12:
17 numDays=31;
18 break; //break跳出switch语句
19 case 4:
20 case 6:
21 case 9:
22 case 11:
23 numDays=30;
24 break; //break跳出switch语句
25 case 2:
26 //判断此年份是不是闰年
27 if(((year%4==0)&&!(year%100==0))||(year%400==0))
28 numDays=29;
29 else
30 numDays=28;
31 break; //break跳出switch语句
32 }
【代码说明】在实例2-5定义的类中实现了根据输入的月份显示该月有多少天的功能，第9行中设置了switch语句的判断表达式，从第10～16行的case语句当满足条件时都将执行第17行的语句，执行完成后通过第18行的break语句跳出switch语句。
2.5.2 循环语句
循环语句的作用是在一定条件下，反复执行一段程序代码，直到满足终止条件为止。Java语句提供的循环语句有：while语句、do…while语句、for语句。当然循环语句也是可以多重嵌套使用的。
1.while语句
while语句是Java中最经常使用的循环控制语句之一，其一般是按照某个条件的判断来进行循环，当然也可以使用循环变量控制循环的次数，能够比较方便地实现不固定次数的循环操作，其语法格式如下：
while(循环条件) {
循环主体
}
while语句会首先执行循环条件，循环条件为true时才执行循环体内定义的循环主体的逻辑语句。循环条件会在循环主体的语句执行完毕后再次执行，如果结果还为true，则将继续循环，直至结果为false，这时while循环就将结束。
【实例2-6】while循环语句的使用。
01 class WhileExample {
02 public static void main(String[] args) {
03 int a=10;
04 int b=20;
05 while(a>b) //由于a>b第一次结果就为false，所以该循环体一次都不被执行
06 {
07 System.out.println("a="+a+" b="+b+" a>b"); //打印相关的提示信息
08 a--; //a递减
09 }
10 while(a<b)//a<b的计算结果为true，该循环体将一直被执行，直至a<b的运算结果为false
11 {
12 System.out.println("a="+a+" b="+b+" a<b"); //打印相关的提示信息
13 a++; //a递增
14 }
15 }
16 }
【代码说明】在实例2-6定义的类的第5～9行使用了while循环语句，根据第5行中的循环条件表达式的值来决定是否执行循环体中的语句。第10～14行也使用了同样的while循环语句。
2.Do…while语句
Do…while语句也是按照循环条件来进行循环，与while语句非常类似，唯一的区别是循环条件和循环主体执行语句的前后顺序有所不同。While语句是先检查循环条件是否成立后再执行循环主体语句，而do…while是先执行循环主体语句后再检查循环条件。因此，不管循环条件是否满足，do…while循环至少执行一次。其语法格式如下：
do {
循环主体
} while(循环条件);
注意
while(循环条件)后面的分号不能丢掉，这是初学者经常容易遗漏的地方。
【实例2-7】do…while循环语句的使用。
01 class DoWhileExample {
02 public static void main(String[] args) {
03 int a=10;
04 int b=20;
05 do{
//会先被执行一次，虽然不符合while条件
06 System.out.println("a="+a+" b="+b+" a>b");
07 a--; //a被自减a=9
08 }while(a>b);
09 System.out.println(); //输出空行
10 do
11 {
12 System.out.println("a="+a+" b="+b+" a<b"); //第一次被执行时a=9;
13 a++;
14 }while(a<b);
15 }
16 }
【代码说明】在实例2-7定义的类的第5～8行使用了do…while语句，该语句将首先执行一次循环体然后再进行循环条件的检查。第10～14行也使用了同样的do…while循环语句。
3.for语句
for语句是Java中最经常使用的循环控制语句，for循环语句一般和控制循环次数的循环变量结合使用，能够比较方便地实现固定次数的循环操作。其语法格式如下：
for(控制变量初始值；继续条件；控制变量调整值 ){
//循环主体
}
其中，控制变量初始值用于设置循环开始和结束的变量的初始值，只是在程序开始的时候执行一次。继续条件是一个布尔表达式，作为判断循环是否继续的条件，如果布尔值为真，就执行一次循环体，否则退出循环。控制变量调整值用于改变循环控制变量的值。
【实例2-8】for循环语句的使用。
01 public class Sum{
02 public static void main(String args[]){
03 int i,sum=0;
04 //使用for语句循环100次，进行加法运算
05 for(i=1;i<=100;i++){
06 sum+=i;
07 }
08 System.out.println("sum="+sum);
09 }
10 }
【代码说明】在实例2-8定义的类中实现了求1+2+3+…+100的和的功能，第5～7行使用了for循环，循环100次进行加法的累加运算。
2.5.3 跳转语句
Java中的跳转语句包括break和continue，这些跳转语句经常与分支和循环语句结合使用，从而实现相关的流程控制。
1.break跳转语句
break跳转语句的作用就是跳出指定的语句块，并从紧跟该块的第一条语句处执行。例如终止switch语句的执行和跳出循环等。在之前的switch多分支语句中已经介绍过break在其中的用法了，下面着重介绍break在循环语句中的使用。
【实例2-9】break语句在循环语句中的使用。
01 public class BreakExample {
02 public static void main(String[] args) {
03 for (int i=0; i<=10; i++) {
04 if (i==5) {
05 //当i等于5时，跳出for循环
06 break;
07 }
08 System.out.print(i + "\t");
09 }
10 }
11 }
【代码说明】在实例2-9定义的类中的for循环正常执行应该是输出0到10的整数，但是在第4～7行添加了一个循环变量等于5就使用break语句中止循环的逻辑代码，所以程序运行结果是输出0到4的整数。
2.continue跳转语句
continue语句只能使用在循环语句内部，其功能是跳过该次循环的尚未执行的代码，继续执行下一次循环逻辑。它与break语句的最大区别就是，break语句将跳出整个循环，而continue语句只是跳出本次循环。
【实例2-10】continue语句在循环语句中的使用。
01 public class ContinueExample {
02 public static void main(String[] args) {
03 for (int i=0; i<=10; i++) {
04 if (i==5) {
05 //当i等于5时，跳出当前这一次循环
06 continue;
07 }
08 System.out.print(i + "\t");
09 }
10 }
11 }
【代码说明】实例2-10将实例2-9中的break换成了continue，则程序的执行结果将大不相同。因为第6行的continue语句只是跳出本次循环，因此，当循环变量等于5时，使用continue语句中止当前本次循环，所以程序运行结果是输出0～10中除了5以外的整数。