Java基础 01 前言、入门程序、常量、变量

第一章 开发前言

1.1 Java语言概述

什么是Java语言

Java语言是美国Sun公司 (Stanford University Network)，在1995年推出的高级的编程语言。所谓编程语言，是计算机的语言，人们可以使用编程语言对计算机下达命令，让计算机完成人们需要的功能。

Java语言发展历史

1995年Sun公司发布Java1.0版本
2004年发布Java 1.5版本
2009年Oracle甲骨文公司收购Sun公司，并于2011发布Java 1.7版本
2014年发布Java 1.8版本
2017年发布Java 9.0版本

Java语言能做什么

Java语言主要应用在互联网程序的开发领域。常见的互联网程序比如天猫、京东、物流系统、网银系统等，以及服务器后台处理大数据的存储、查询、数据挖掘等也有很多应用。

1.2 计算机基础知识

二进制

计算机中的数据不同于人们生活中的数据，人们生活采用十进制数，而计算机中全部采用二进制数表示，它只包含0、1两个数，逢二进一，1+1=10。每一个0或者每一个1，叫做一个bit。

• 十进制数据转成二进制数据：使用除以2获取余数的方式
• 二进制数据转成十进制数据：使用8421编码的方式

字节

字节是我们常见的计算机中最小存储单元。计算机存储任何的数据，都是以字节的形式存储，右键点击文件属性，我们可以查看文件的字节大小。8个bit（二进制位） 0000-0000表示为1个字节，写成1 byte或者1 B。
8 bit = 1 B
1024 B = 1 KB
1024 KB = 1 MB
1024 MB = 1 GB
1024 GB = 1 TB
在往上是PB、EB、ZB、YB、BB、NB、DB、CB。

常用DOS命令

Java语言的初学者，学习一些DOS命令，会非常有帮助。DOS是一个早期的操作系统，现在已经被Windows系统取代，对于我们开发人员，目前需要在DOS中完成一些事情，因此就需要掌握一些必要的命令。

• 进入DOS操作窗口

  • 按下Windows+R键盘，打开运行窗口，输入cmd回车，进入到DOS的操作窗口。

  • 常用命令

    操作	命令
    进入文件夹	cd 文件夹名称
    进入多级文件夹	cd 文件夹1文件夹2文件夹3
    返回上一级	cd ..
    直接回根路径	cd
    查看当前内容	dir
    清屏	cls
    退出	exit
    盘符切换命令	盘符名:

第二章 Java语言开发环境搭建

2.1 Java虚拟机 - JVM

• JVM（Java Virtual Machine ）：Java虚拟机，简称JVM，是运行所有Java程序的假想计算机，是Java程序的运行环境，是Java具吸引力的特性之一。我们编写的Java代码，都运行在JVM之上。
• 跨平台：任何软件的运行，都必须要运行在操作系统之上，而我们用Java编写的软件可以运行在任何的操作系统上，这个特性称为Java语言的跨平台特性。该特性是由 JVM 实现的，我们编写的程序运行在JVM上，而 JVM 运行在操作系统上。
• Java的虚拟机本身不具备跨平台功能的，每个操作系统下都有不同版本的虚拟机。

2.2 JRE 和 JDK

• JRE (Java Runtime Environment): 是Java程序的运行时环境，包含JVM和运行时所需要的核心类库 。
• JDK (Java Development Kit): 是Java程序开发工具包，包含JRE和开发人员使用的工具。
• 想要运行一个已有的Java程序，那么只需安装JRE即可。
• 想要开发一个全新的Java程序，那么必须安装JDK。

三者关系：JDK > JRE > JVM

2.3 JDK 安装

目前使用 JDK8，JDK8 使用 OpenJDK。
网站链接：

安装路径中，不要包含中文和空格。

2.4 JAVA_HOME环境变量的配置

配置环境变量作用
开发Java程序，需要使用JDK中提供的工具，工具在Java安装目录的bin目录下。在DOS命令行下使用这些工具，就要先进入到JDK的bin目录下，这个过程就会非常的麻烦。不进入JDK的bin目录，这些工具就不能使用，会报错。为了开发方便，想在任意的目录下都可以使用JDK的开发工具，则必须要配置环境变量，配置环境变量的意义在于告诉操作系统，使用的JDK开发工具在哪个目录下。
配置环境变量步骤

1. 计算机鼠标右键,选择【属性】
2. 选择【高级系统设置】
3. 选中选项卡【高级】，点击【环境变量】
4. 点击【新建】 ，创建新的环境变量
5. 变量名输入【JAVA_HOME】 ，变量值输入JDK的安装目录 c:Java9jdk-9.0.1
6. 选中【Path】环境变量，双击或者点击编辑
7. 在变量值的前面，键入 %JAVA_HOME%in; 分号必须要写，必须是英文格式。
8. 环境变量配置完成，重新开启DOS命令行，在任意目录下输入javac命令，运行成功。

第三章 HelloWorld 入门程序

3.1 程序开发步骤说明

Java程序开发三步骤：编写(.java)、编译(.class)、运行(JVM)。

• javac.exe:编译器
• java.exe:解释器

3.2 编写Java源程序

1. 新建文本文件，完整的文件名为HelloWorld.java。
2. 用记事本(notepad)打开。
3. 在文件中键入文本并保存，代码如下：

//文件名必须是 HelloWorld ，保证文件名和类的名字是一致的，注意大小写。
public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
    System.out.println("Hello World!");
    }
}

3.3 编译Java源文件

在DOS命令行中，进入Java源文件的目录，使用 javac 命令进行编译。

javac Java源文件名.后缀名
javac HelloWorld.java

编译成功后，命令行没有任何提示。打开目录，产生了一个新的文件 HelloWorld.class ，该文件就是编译后的文件，是Java的可运行文件，称为字节码文件，有了字节码文件，就可以运行程序了。

Java源文件的编译工具 javac.exe，在JDK安装目录的bin目录下。但是由于配置了环境变量，可以再任意目录下使用。

3.4 运行Java程序

在DOS命令行中，进入Java源文件的目录，使用 java 命令进行运行。
命令：

java 类名字
java HelloWorld

java HelloWord 不要写 不要写 不要写 .class

Java程序 .class文件的运行工具 java.exe ，在JDK安装目录的bin目录下。但是由于配置了环境变量，可以再任意目录下使用。

3.5 入门程序说明

编译和运行是两回事
编译：是指将我们编写的Java源文件翻译成JVM认识的class文件，在这个过程中， javac 编译器会检查我们所写的程序是否有错误，有错误就会提示出来，如果没有错误就会编译成功。
运行：是指将.class文件交给JVM去运行，此时JVM就会去执行我们编写的程序了。
关于main方法
main方法：称为主方法。写法是固定格式不可以更改。main方法是程序的入口点或起始点，无论我们编写多少程序，JVM在运行的时候，都会从main方法这里开始执行。

3.6 添加注释comment

注释：就是对代码的解释和说明。其目的是让人们能够更加轻松地了解代码。为代码添加注释，是十分必要的，它不影响程序的编译和运行。
Java中有单行注释和多行注释

• 单行注释以 // 开头 换行结束
• 多行注释以 /* 开头 以 */ 结束

3.7 关键字keywords

关键字：是指在程序中，Java已经定义好的单词，具有特殊含义。

• HelloWorld案例中，出现的关键字有 public、class、static、void等，这些单词已经被 Java定义好，全部都是小写字母，notepad++中颜色特殊。 关键字比较多，不能死记硬背，学到哪里记到哪里即可。

3.8 标识符

标识符：是指在程序中，我们自己定义内容。比如类的名字、方法的名字和变量的名字等等，都是标识符。 HelloWorld案例中，出现的标识符有类名字 HelloWorld。
命名规则： 硬性要求

• 标识符可以包含英文字母26个(区分大小写)、0-9数字、 $（美元符号）和 _（下划线）。
• 标识符不能以数字开头。
• 标识符不能是关键字。

命名规范： 软性建议

• 类名规范：首字母大写，后面每个单词首字母大写（大驼峰式）。
• 方法名规范：首字母小写，后面每个单词首字母大写（小驼峰式）。
• 变量名规范：全部小写 (这个规范有待商榷)。

第四章 常量

4.1 概述

常量：是指在Java程序中固定不变的数据。

4.2 分类

类型	含义	数据举例
整数常量	所有的整数	0, 1, 567, -9
小数常量	所有的小数	0.0, -0.1, 2.55
字符常量	单引号引起来,只能写一个字符,必须有内容	'a', ' ', '好'
字符串常量	双引号引起来,可以写多个字符,也可以不写	"A", "Hi", "你好", ""
布尔常量	只有两个值	true, false
空常量	只有一个值	null

基本数据类型

• 整数型: byte short int long
• 浮点型: float double
• 字符型: char
• 布尔型: boolean

引用数据类型

• 字符串、数组、类、接口、Lambda

注意事项

1. 字符串不是基本类型，而是引用类型。
2. 浮点型可能只是一个近似值，并非精确的值。
3. 数据范围与字节数不一定相关，例如float数据范围比long更加广泛，但是float是4字节，long是8字节。
4. 浮点数当中默认类型是double。如果一定要使用float类型，需要加上一个后缀F。
   如果是整数，默认为int类型，如果一定要使用long类型，需要加上一个后缀L。
   推荐使用大写字母后缀。

4.3 练习

/*
常量：在程序运行期间，固定不变的量。
常量的分类：
1. 字符串常量：凡是用双引号引起来的部分，叫做字符串常量。例如："abc"、"Hello"、"123"
2. 整数常量：直接写上的数字，没有小数点。例如：100、200、0、-250
3. 浮点数常量：直接写上的数字，有小数点。例如：2.5、-3.14、0.0
4. 字符常量：凡是用单引号引起来的单个字符，就做字符常量。例如：'A'、'b'、'9'、'中'
5. 布尔常量：只有两种取值。true、false。
6. 空常量：null。代表没有任何数据。
*/
public class Demo01Const {
	public static void main(String[] args) {
		// 字符串常量
		System.out.println("ABC");
		System.out.println(""); // 字符串两个双引号中间的内容为空
		System.out.println("XYZ");
		
		// 整数常量
		System.out.println(30);
		System.out.println(-500);
		
		// 浮点数常量（小数）
		System.out.println(3.14);
		System.out.println(-2.5);
		
		// 字符常量
		System.out.println('A');
		System.out.println('6');
		// System.out.println(''); // 两个单引号中间必须有且仅有一个字符，没有不行。
		// System.out.println('AB'); // 两个单引号中间必须有且仅有一个字符，有两个不行。
		
		// 布尔常量
		System.out.println(true);
		System.out.println(false);
		
		// 空常量。空常量不能直接用来打印输出。
		// System.out.println(null);
	}
}

第五章 变量和数据类型

5.1 变量概述

变量：常量是固定不变的数据，那么在程序中可以变化的量称为变量。
数学中，可以使用字母代替数字运算,例如 x=1+5 或者 6=x+5。
程序中，可以使用字母保存数字的方式进行运算，提高计算能力。Java 中要求一个变量每次只能保存一个数据，必须要明确保存(强类型)的数据类型。

5.2 数据类型

数据类型分类
Java的数据类型分为两大类：
基本数据类型：包括 整数、浮点数、字符、布尔。
引用数据类型：包括 类、数组、接口。
基本数据类型
四类八种基本数据类型：

数据类型	关键字	内存占用	取值范围
字节型	byte	1个字节	-128~127
短整型	short	2个字节	-32768~32767
整型	int (默认)	4个字节	-231次方~2的31次方-1
长整型	long	8个字节	-2的63次方~2的63次方-1
单精度浮点数	float	4个字节	1.4013E-45~3.4028E+38
双精度浮点数	double (默认)	8个字节	4.9E-324~1.7977E+308
字符型	char	2个字节	0-65535
布尔类型	boolean	1个字节	true，false

Java中的默认类型：整数类型是 int 、浮点类型是 double 。

5.3 变量的定

变量定义的格式包括三个要素：数据类型、变量名、数据值。
格式
数据类型 变量名 = 数据值;
练习
定义所有基本数据类型的变量：

/*
变量：程序运行期间，内容可以发生改变的量。

创建一个变量并且使用的格式：

数据类型 变量名称; // 创建了一个变量
变量名称 = 数据值; // 赋值，将右边的数据值，赋值交给左边的变量

一步到位的格式：

数据类型 变量名称 = 数据值; // 在创建一个变量的同时，立刻放入指定的数据值
*/
public class Demo02Variable {
	public static void main(String[] args) {
		// 创建一个变量
		// 格式：数据类型 变量名称;
		int num1;
		// 向变量当中存入一个数据
		// 格式：变量名称 = 数据值;
		num1 = 10;
		// 当打印输出变量名称的时候，显示出来的是变量的内容
		System.out.println(num1); // 10
		
		// 改变变量当中本来的数字，变成新的数字
		num1 = 20;
		System.out.println(num1); // 20
		
		// 使用一步到位的格式来定义变量
		// 格式：数据类型 变量名称 = 数据值;
		int num2 = 25;
		System.out.println(num2); // 25
		
		num2 = 35;
		System.out.println(num2); // 35
		System.out.println("===============");
		
		byte num3 = 30; // 注意：右侧数值的范围不能超过左侧数据类型的取值范围
		System.out.println(num3); // 30
		
		// byte num4 = 400; // 右侧超出了byte数据范围，错误！
		
		short num5 = 50;
		System.out.println(num5); // 50
		
		long num6 = 3000000000L;
		System.out.println(num6); // 3000000000
		
		float num7 = 2.5F;
		System.out.println(num7); // 2.5
		
		double num8 = 1.2;
		System.out.println(num8); // 1.2
		
		char zifu1 = 'A';
		System.out.println(zifu1); // A
		
		zifu1 = '中';
		System.out.println(zifu1); // 中
		
		boolean var1 = true;
		System.out.println(var1); // true
		
		var1 = false;
		System.out.println(var1); // false
		
		// 将一个变量的数据内容，赋值交给另一个变量
		// 右侧的变量名称var1已经存在，里面装的是false布尔值
		// 将右侧变量里面的false值，向左交给var2变量进行存储
		boolean var2 = var1;
		System.out.println(var2); // false
	}
}

/*
使用变量的时候，有一些注意事项：

1. 如果创建多个变量，那么变量之间的名称不可以重复。
2. 对于float和long类型来说，字母后缀 F 和 L 不要丢掉。
3. 如果使用 byte 或者 short 类型的变量，那么右侧的数据值不能超过左侧类型的范围。
4. 没有进行赋值的变量，不能直接使用；一定要赋值之后，才能使用。
5. 变量使用不能超过作用域的范围。
【作用域】：从定义变量的一行开始，一直到直接所属的大括号结束为止。
6. 可以通过一个语句来创建多个变量，但是一般情况不推荐这么写。
*/
public class Demo03VariableNotice {
	public static void main(String[] args) {
		int num1 = 10; // 创建了一个新的变量，名叫num1
		// int num1 = 20; // 又创建了另一个新的变量，名字也叫num1，错误！
		
		int num2 = 20;
		
		int num3;
		num3 = 30;
		
		int num4; // 定义了一个变量，但是没有进行赋值
		// System.out.println(num4); // 直接使用打印输出就是错误的！
		
		// System.out.println(num5); // 在创建变量之前，不能使用这个变量
		
		int num5 = 500;
		System.out.println(num5); // 500
		
		{
			int num6 = 60;
			System.out.println(num6); // 60
		}
		// int num6;
		// System.out.println(num6); // 已经超出了大括号的范围，超出了作用域，变量不能再使用了
		
		// 同时创建了三个全都是int类型的变量
		int a, b, c;
		// 各自分别赋值
		a = 10;
		b = 20;
		c = 30;
		System.out.println(a); // 10
		System.out.println(b); // 20
		System.out.println(c); // 30
		
		// 同时创建三个int变量，并且同时各自赋值
		int x = 100, y = 200, z = 300;
		System.out.println(x); // 100
		System.out.println(y); // 200
		System.out.println(z); // 300
	}
}

long类型：建议数据后加L表示。
float类型：建议数据后加F表示。

5.4 注意事项

变量名称：在同一个大括号范围内，变量的名字不可以相同。
变量赋值：定义的变量，不赋值不能使用。