一、计算机编程语言发展史?
第一代语言:机器语言
程序员直接编写二进制,一串二进制代码,例如:10010100010010001000....
计算机是由电流驱动的,电流只能表示两种状态:正、负。而正可以对应1,负可以 对应0. 10010010101010...这些二进制码正好和自然世界中的十进制存在转换关系。
所以很巧妙的是:计算机可以模拟现实世界当中的事物。
机器语言时期非常具有代表性的就是:打孔机。
缺点:
纸带不容易保存
另外打孔的时候是人为操作的,孔有可能打错了。孔打错了纸带就废了。
第二代语言:低级语言
非常具有代表性的:汇编语言。
汇编语言比机器语言更接近人类自然语言。
但是汇编语言还是需要专业人士进行开发,一般人拿到汇编语言也读不懂。
第三代语言:高级语言
高级语言完全接近人类自然语言,具有代表性的:
C语言:面向过程的
C++语言:一半面向过程,一半面向对象
Java语言:完全面向对象(java语言底层实际上是C++实现的。)
Python语言:面向对象
计算机编程语言是什么?
是一个团队,或者一个组织制定的一套固定的语法规则,
你可以学习这套语法规则,然后通过这套语法规则和计算机
交互。
二、Java语言的概述以及Java语言的发展史。
JDK(Java开发工具箱,做Java开发必须安装的,这是最根本的一个环境。)
JDK不是集成开发环境。
JDK这个开发工具箱中是Java最核心的库。
98年的时候:Java升级到JDK1.2,Java被分为三大块:
J2SE:标准版(基础,要学java,必须先学习SE。基础语法+基础库)
J2EE:企业版(专门为企业开发软件,为企业提供解决方案。例如:OA办公系统,保险行业的系统,金融行业的系统,医院系统....)
J2ME:微型版(专门为微型设备做嵌入式开发的。)
java诞生十周年改了名字:
JavaSE
JavaEE
JavaME
三、Java语言的特性
3.1、简单性
在Java语言当中真正操作内存的是:JVM(Java虚拟机)所有的java程序都是运行在Java虚拟机当中的。 而Java虚拟机执行 过程中再去操作内存。 对于C或者C++来说程序员都是可以直接通过指针操作内存的。C或者C++更灵活,可以直接程序员操作内存,但是要求程序员技术精湛。C语言或者C++更有驾驭感。Java语言屏蔽了指针概念,程序员不能直接操作指针,或者说程序员 不能直接操作内存。这种方式有优点也有缺点:
优点:不容易导致内存泄漏。(简单了。)
缺点:效率问题,包括驾驭感比较差。
飞机航行:
如果是C语言表示程序员是飞机驾驶员。
如果是Java语言表示程序员是飞机上的乘客。
Java语言底层是C++,所以JVM是用C++语言写好的一个虚拟的电脑。
JVM在哪里?告诉大家,安装了JDK之后,JVM就代表安装好了。
内存是什么?
对于计算机来说:最主要的几个部件是什么?
CPU:
中央处理器,相当于人类的大脑,负责发送并执行指令。
是整个计算机的指挥官。
CPU是负责计算的,负责运算的。
10 + 20 = 30
CPU负责将30这个结果计算出来。
但是在计算过程中有三个数据需要临时找个空间存储一下:
这三个数据分别是:10 20 30
内存:
程序运行过程当中的临时数据存储空间。
断电之后或者关机之后内存中的数据就消失了。
硬盘:
持久化设备,硬盘上的数据不会因断电而丢失。
主板:
相当于人类的躯干,是一个载体:
CPU、内存条、硬盘等主要的部件都是放在主板上的,
主板上有很多线,将以上的部件链接起来。
.....
3.2、java是堪称完全面向对象的。
面向对象更容易让人理解,人类通常是以对象的方式认知世界的。
采用面向对象的方式可以让复杂问题简单化。
3.3、健壮性
主要是因为Java中有一种机制:
自动垃圾回收机制(GC机制)。
java语言是健壮的,相对于C语言来说,C语言没有Java健壮。
Java不容易导致内存的泄漏。
C++或者C语言使用不当时很容易导致内存泄漏。
JVM负责调度GC机制。程序员不需要干涉。
以上讲解中又描述了这几个术语:
JVM(C++语言写的一个虚拟的计算机)、GC(垃圾回收机制)
3.4、java完全/完美支持多线程并发。
3.5、可移植性/跨平台
java语言只要编写一次,可以做到到处运行。例如:java程序编写完之后,可以运行在windows操作系统上,不需要做任何改动可以直接运行在Linux操作系统上,同样也可以运行到MaC OS上面。一次编写,到处运行。(平台改变了,程序不需要改。)JVM这种机制实现了跨平台,那么这种机制优点和缺点分别是什么?
优点:一次编写到处运行,可以跨平台。
缺点:麻烦。对于运行java程序来说必须先有一个JVM。
就像你要想在网页上看视频,你必须先安装一个flash是一样的。
四、JDK、JRE、JVM三者之间的关系?
JDK:Java开发工具箱
JRE:java运行环境
JVM:java虚拟机
JDK包括JRE,JRE包括JVM。
JVM是不能独立安装的。
JRE和JDK都是可以独立安装的。
有单独的JDK安装包。
也有单独的JRE安装包。
没有单独的JVM安装包。
安装JDK的时候:JRE就自动安装了,同时JRE内部的JVM也就自动安装了。
安装JRE的时候:JVM也就自动安装了。
问题:
假设你在软件公司开发了一个新的软件,现在要去客户那边给客户把
项目部署一下,把项目跑起来,你需要安装JDK吗?
只需要安装JRE就行了。
JRE体积很小,安装非常便捷快速。
问题:
为什么安装JDK的时候会自带一个JRE?
因为java程序员开发完程序之后,要测试这个程序,
让这个程序运行起来,需要JRE。所以JDK安装的时候
内部自带一个JRE。
五、对Java的加载与执行的理解
java程序从编写到最终运行经历了哪些过程????
java程序非常重要的两个阶段:
编译阶段
运行阶段
注意:java程序员直接编写的java代码(普通文本)是无法执行被JVM识别的。java程序员编写的java代码这种普通文本必须经过一个编译,将这个“普通文本代码”变成“字节码”,JVM能够识别“字节码”。java代码这种普通文本变成字节码的过程,被称为:编译。java代码这种普通文本被称为:java源代码。(你编写的代码是源代码)源代码不能直接执行,需要先进行编译,生成源代码对应的“字节码”JVM可以识别的是字节码。
编译阶段和运行阶段可以在不同的操作系统上完成吗?
在windows上编译编译之后生成了“字节码”把“字节码”放到linux上运行完全可以,因为Java是跨平台的。可以做到一次编写到处运行。
java源代码一旦编译之后,源代码可以删除吗?只留下字节码可以执行吗?
完全可以执行,因为源代码不参与程序的执行过程。参与程序执行过程的是字节码。但是最好不要删除源代码。因为有可能执行结果不是你需要的,当执行结果不是你需要的时候,你可以重新打开源代码进行修改,然后重新编译生成新的字节码,再重新执行。这样会有新的执行效果。
放源代码的文件扩展名必须是:xxx.java
并且需要注意的是:编译生成的字节码文件扩展名是:xxx.class
没有为什么,死记硬背吧!!!!
.java文件就是源文件,这个文件中编写源代码。
.class文件就是字节码文件,这个文件是编译源代码而得到的。
另外需要注意的是:
1个java源文件是可以编译生成多个class文件的。最终运行的是class文件。
问题:字节码文件是二进制文件吗?
字节码文件不是二进制文件。
如果是二进制的话,就不需要JVM了。
因为操作系统可以直接执行二进制。
java程序从开发到最终运行经历了什么?
编译期:(可以在windows上)
第一步:在硬盘的某个位置(随意),新建一个xxx.java文件
第二步:使用记事本或者其它文本编辑器例如EditPlus打开xxx.java文件
第三步:在xxx.java文件中编写“符合java语法规则的”源代码。
第四步:保存(一定要将xxx.java文件保存一下)
第五步:使用编译器(javac【JDK安装后自带】)对xxx.java文件进行编译。
第六步:如果xxx.java文件中编写的源代码是符合语法规则的,编译会通过,
如果xxx.java文件中编写的源代码违背了语法规则,那么编译器会报错,编译器
报错之后class文件是不会生成的,只有编译通过了才会生成class字节码文件。
并且一个java源文件是可以生成多个class文件的。(编译实质上是检查语法)
运行期(JRE在起作用):(可以在windows上,也可以在其他的OS上。)
第七步:如果是在Linux上运行,需要将windows上生成的class文件拷贝过去
不需要拷贝源代码,真正运行的是字节码。(但是源代码也不要删除,有用)
第八步:使用JDK自带的一个命令/工具:java(负责运行的命令/工具)执行字节码
第九步:往下的步骤就全部交给JVM了,就不需要程序员干涉了。
JVM会将字节码文件装载进去,然后JVM对字节码进行解释(解释器负责将字节码
解释为1010101010..等的二进制)
第十步:JVM会将生成的二进制码交给OS操作系统,操作系统会执行二进制码和
硬件进行交互。
注意:在以上的过程中,需要使用两个非常重要的命令?
javac 命令,负责编译
java 命令,负责运行
小插曲:
xxx.java源文件经过编译之后生成了A.class、B.class、C.class等文件,
那么我们称A是一个类、B是一个类、C是一个类。其中A、B、C是类的名字。
没有为什么,死记硬背,SUN公司的java语法就是这么规定的。
A/B/C是类的名称。A类、B类、C类。
源文件中编写的代码叫做:源代码。
以上是一个复杂的过程,那么缩减一下,程序员到底要干啥?
新建java文件
打开java文件
写java源代码
保存
javac命令编译
java命令运行
编写、编译、运行
六、编写java中的第一个java程序:HelloWorld(你好世界:问世)
这个程序不需要大家理解,大家照抄就行,因为目前我也不会讲解这个程序为什么这么写。
主要是为了搭建java的开发环境,测试java的环境是否能用。
第一步:安装JDK(先下载JDK)
安装JDK13,直接下一步就行。
JDK13安装的时候内置了一个JRE,独立于JDK之外的JRE并没有生成。
对于java13来说,如果你希望生成一个独立于JDK之外的JRE的话需要执行特殊的命令。
这里先不讲,后期用到的时候再说。
注意的是:
JDK8安装的时候,不仅JDK内置了一个JRE,而且还会在JDK目录之外
独立的生成一个单独的JRE。(以前低版本的时候,JRE实际上是有2个。)
一个是JDK内置的,一个是独立于JDK之外的。
jdk的安装步骤:我室友又打了一把王者我搞会了Java1.8安装步骤
Eclipse的安装步骤:我室友打了一把王者我6分钟搞会了eclipse安装与配置
JDK的bin目录下有:
javac.exe 负责编译
java.exe 负责运行
第三步:写代码
写一下第一个程序HelloWorld。
packageabc1; publicclassHelloWorld { publicstaticvoidmain(String[] args) { // TODO Auto-generated method stubSystem.out.println("HelloWorld!"); } }
第四步:编译
第五步:运行
七、关于第一个java程序代码的解释说明!
// 单行注释
/*
多行注释
*/
/**
* javadoc注释:这里的注释信息可以自动被javadoc.exe命令解析提取并生成到帮助文档当中。
*/
八、标识符
8.1、标识符可以标识什么,什么是标识符,怎么理解这个概念!
8.2、标识符的命名规则
8.3、标识符的命名规范
本小结最终的要求是:随意给出一个单词,判断它是否是合法的标识符。
每一天你会编写很多程序,你会遇到很多编译错误,也会遇到很多运行错误,
你是否需要准备一个单独的文件来记录这些信息,以及记录这些信息是怎么导致
的,原因是什么,怎么去解决的,解决办法是啥???
非常有必要的,要想成为一个调错高手,这个有必要进行一下。
九、关键字
9.1、什么是关键字?
在SUN公司开发Java语言的时候,提前定义好了一些具有特殊含义的单词,
这些单词全部小写,具有特殊含义,不能用作标识符。
9.2、凡是在EditPlus中以蓝色字体形式存在的都是关键字,具有特殊含义。
9.3、切记:
java语言中的所有关键字都是全部小写。
注意:java语言中是严格区分大小写的。public和Public不一样。
Class和class不一样。static和Static也不一样。
9.4、那么关键字有哪些呢,我们需要背会吗?需要单独去记忆吗?
关键字:
public static void class byte
short int long float double
boolean char true false if
while for private protected
对于这些关键字来说大家不需要单独花费时间去记忆,
随着后面程序的积累,你会接触到所有的关键字。
十、变量
10.1、字面量
字面量就是数据
数据就是字面量
是一个东西。
10 100 123 :整型
1.34 3.14 2.0:浮点型
true false :布尔型
'a' '国':字符型
"a" "abc" "国" "中国":字符串型
10:整数,是一个数字
"10":它不是数字,是一个字符串,或者说,它属于“文字类”的。
性质完全不同,在计算机中的对应的二进制码也是完全不同的。
10.2、变量
什么是变量?
变量就是一个存数据盒子。(盒子大小谁来决定啊?数据类型)
在内存中的最基本的存储单元。
存数据用的,而且这个数据是可变的,所以叫做变量。
变量的使用
变量的三要素?
数据类型、变量名、值 (值就是数据,就是字面量。)
int i = 100;
java中的变量必须先声明,再赋值才能访问(必须手动赋值。)
int k; System.out.println(k); 这样是不行的。
可以在一行上声明多个变量:
int a, b, c = 100;
c变量赋值100,a,b变量只声明了没有赋值。
int a = 10, b = 20, c = 100;
可以这样每个都赋值。
声明和赋值可以分开,也可以一起做!!!
int i;
i = 100; // 先声明再赋值
int k = 200; // 声明的同时赋值
在“同一个域”当中,变量名不能重名!!!!!!
但可以重新赋值!!!!!!
{
int i = 100;
//double i = 2.0; // 重名了编译器会报错,不允许。
i = 300; // 可以重新赋值。
}
到底什么叫做同一个域?????
这个目前不太好解释,大家记住吧:一个大括号代表一个域。
{A域
{B域
{C域
}
}
}
A域包括B域,B域包括C域。
变量的分类
根据位置进行分类:记住就行
在方法体当中声明的变量叫做局部变量。
public static void m1(){
//局部变量,方法执行结束之后内存释放。
int k = 100;
int i = 200;
}
在方法体外以及类体内声明的变量叫做成员变量。
public class T{
public static void x(){
}
// 成员变量
int i = 200;
}
变量的作用域
出了大括号就不认识了。别的先别管。
{
int i = 100;
{
在这里可以访问i
}
}
{
在这里是无法访问i变量。
}
十一、数据类型
1.1、数据类型有什么用?
数据类型用来声明变量,程序在运行过程中根据不同的数据类型分配不同大小的空间。
int i = 10;
double d = 1.23;
i变量和d变量类型不同,空间大小不同。
1.2、数据类型在java语言中包括两种:
第一种:基本数据类型
基本数据类型又可以划分为4大类8小种:
第一类:整数型
byte,short,int,long (没有小数的)
第二类:浮点型
float,double (带有小数的)
第三类:布尔型
boolean:只有两个值true和false,true表示真,false表示假
第四类:字符型
char:java中规定字符型字面量必须使用单引号括起来。属于文字。
8小种:
byte,short,int,long
float,double
boolean
char
第二种:引用数据类型
字符串型String属于引用数据类型。
String字符串不属于基本数据类型范畴。
java中除了基本数据类型之外,剩下的都是引用数据类型。
引用数据类型后期面向对象的时候才会接触。
1.3、8种基本数据类型中
整数型:byte short int long有什么区别?
浮点型:float和double有什么区别?
区别:占用的空间大小不同。
关于计算机存储单位?
计算机只能识别二进制。(1001101100...)
1字节 = 8bit(8比特)--> 1byte = 8bit
1bit就是一个1或0.
1KB = 1024byte
1MB = 1024KB
1GB = 1024MB
1TB = 1024GB
byte b = 2; 在计算机中是这样表示的:00000010
short s = 2; 在计算机中是这样表示的:00000000 00000010
int i = 2;在计算机中是这样表示的:00000000 00000000 00000000 00000010
...
类型 占用字节数量(byte)
------------------------------------
byte 1
short 2
int 4
long 8
float 4
double 8
boolean 1 (1byte的1或0,00000001(true)或00000000(false))
char 2
1.4、byte类型的取值范围?
byte是 [-128 ~ 127] 共可以标识256个不同的数字。
byte类型的最大值是怎么计算出来的?
byte是1个字节,是8个比特位,所以byte可以存储的最大值是:
01111111
注意:在计算机当中,一个二进制位最左边的是符号位,当为0时表示正数,
当为1时表示负数。所以byte类型最大值是:01111111
那么是不是2的7次方-1呢?
是不是:10000000(前边是一个二进制) - 1
byte类型最大值是:2的7次方 - 1.
有几个取值范围需要大家记住:
(1个字节)byte: [-128 ~ 127]
(2个字节)short:[-32768 ~ 32767] 可以表示65536个不同的数字
(4个字节)int: [-2147483648 ~ 2147483647]
(2个字节)char: [0~65535] 可以表示65536个不同的数字
short和char实际上容量相同,不过char可以表示更大的数字。
因为char表示的是文字,文件没有正负之分,所以char可以表示
更大的数字。
1.5、对于8种基本数据类型来说:
其中byte,short,int,long,float,double,boolean,这7种类型计算机表示起来
比较容易,因为他们都是数字。其中布尔类型只有两个值true和false,实际上
true和false分别在C++中对应的是1和0,1为true,false为0。
对于char类型来说计算机表示起来比较麻烦,因为char对应的是文字,每一个国家
的文字不一样,文字不能直接通过“自然算法”转换成二进制。这个时候怎么办?
字符编码诞生了。
什么是字符编码?
字符编码是人为的定义的一套转换表。
在字符编码中规定了一系列的文字对应的二进制。
字符编码其实本质上就是一本字典,该字段中描述了文字与二进制之间的对照关系。
字符编码是人为规定的。(是某个计算机协会规定的。)
字符编码涉及到编码和解码两个过程,编码和解码的时候必须采用同一套字符编码
方式,不然就会出现乱码。
关于字符编码的发展过程?
起初的时候计算机是不支持文字的,只支持科学计算。实际上计算机起初是为了
战争而开发的,计算导弹的轨道....
后来随着计算机的发展,计算机开始支持文字,最先支持的文字是英文,英文
对应的字符编码方式是:ASCII码。
ASCII码采用1byte进行存储,因为英文字母是26个。(键盘上所有的键全部算上也
超不过256个。1byte可以表示256种不同的情况。所以英文本身在计算机方面就占有
优势。)
'a' --(采用ASCII码进行编码)-> 01100001
01100001 --(采用ASCII码进行解码)-> 'a'
如果编码和解码采用的不是同一个编码方式,会出现乱码。
'b' ---> 98
'c' ---> 99...
'a' ---> 97
'A' ---> 65
'B' ---> 66
...
'0' ---> 48 (这个'0'不是那个0,是文字'0')
'1' ---> 49
随着计算机语言的发展,后来国际标准组织制定了ISO-8859-1编码方式,
又称为latin-1编码方式,向上兼容ASCII码。但不支持中文。
后来发展到亚洲,才支持中文,日文,韩文....
中文这块的编码方式:GB2312<GBK<GB18030 (容量的关系)
以上编码方式是简体中文。
繁体中文:big5(台湾使用的是大五码。)
在java中,java语言为了支持全球所有的文字,采用了一种字符编码方式
叫做unicode编码。unicode编码统一了全球所有的文字,支持所有文字。
具体的实现包括:UTF-8 UTF-16 UTF-32....
需要记住:
ASCII('a'是97 'A'是65 '0'是48...)
ISO-8859-1(latin-1)
GB2312
GBK
GB18030
Big5
unicode(utf8 utf16 utf32)
十二、八种基本数据类型详解
字符型 char
整数型 byte short int long
浮点型 float double
布尔型 boolean
1、关于数据类型详解
字符型:char
整数型:byte short int long
byte b = 127; // 可以直接赋值
short s = 32767; // 可以直接赋值
char // 没有超出char的取值范围可以直接赋值给char变量吗?
浮点型:float double
布尔型:boolean
2、综合的看一下,在类型转换的时候需要遵循哪些规则?
第一条:八种基本数据类型中,除 boolean 类型不能转换,剩下七种类型之间都可以
进行转换;
第二条:如果整数型字面量没有超出 byte,short,char 的取值范围,可以直接将其赋
值给byte,short,char 类型的变量;
第三条:小容量向大容量转换称为自动类型转换,容量从小到大的排序为:
byte < short(char) < int < long < float < double,其中 short和 char
都占用两个字节,但是char 可以表示更大的正整数;
第四条:大容量转换成小容量,称为强制类型转换,编写时必须添加“强制类型转换符”,
但运行时可能出现精度损失,谨慎使用;
第五条:byte,short,char 类型混合运算时,先各自转换成 int 类型再做运算;
第六条:多种数据类型混合运算,各自先转换成容量最大的那一种再做运算;
所有的笔试题都超不出以上的6条规则。死记硬背。
十三、运算符
算术运算符:
+ - * / % ++ --
关系运算符:
> >= < <= == !=
逻辑运算符:
& | ! && ||
赋值运算符:
= += -= *= /= %=
三目运算符:
布尔表达式 ? 表达式1 : 表达式2
字符串连接运算符:
+
十四、循环分支结构
1、怎么接收用户键盘输入?
java.util.Scanners=newjava.util.Scanner(System.in); // 接收整数inti=s.nextInt() // 接收字符串Stringstr=s.next();
```
2、控制语句
2.1、控制语句的出现可以让我们的程序具有逻辑性/条理性,可以使用控制语句
来实现一个“业务”了。
2.2、控制语句包括几类?
3类:
选择语句
循环语句
转向语句
2.3、选择语句也可以叫做分支语句
if语句
switch语句
2.4、循环语句:主要循环反复的去执行某段特定的代码块
for循环
while循环
do..while..循环
2.5、转向语句
break
continue
return(这个目前先不需要学习,后面讲方法的时候会使用。)
3、选择语句/分支语句if
4、选择语句switch
后续还会继续总结。。。