java学习笔记--java介绍，常变量，环境变量，面向对象的理解

<1>Java介绍

1） Java的特点

简单易学

        是c和c++的变种，而且摒弃了其中容易引起程序错误的地方，比如结构体，内存回收等。提供了丰富的类库。完全面向对象。

安全性高

        这是强类型的语言，类型检查严格。提供垃圾回收机制，不用担心c里面的内存泄漏问题。禁止在没有授权的情况下非法访问内存。

跨平台

        源代码（你敲出的东西）会被编译成一种和机器无关的字节码，在java虚拟机上运行。只要有java虚拟机，不同的机器都能执行这种字节码。

多线程的

        同一个程序可以执行多个任务。比如c，代码只能先执行上面的，再执行下面的。但是java可以上下同时执行。

 

2） 关于所谓的跨平台的进一步解释

程序的执行过程

        用户↔高级语言程序↔编译器↔os↔硬件

        编译器是把你敲出的代码变成一个可执行文件的东西。

        用户敲代码，变成高级语言程序，经过编译器的编译，生成硬件可以执行的机器码，经过os的调度，由硬件执行。

C这种是不可以跨平台的，为什么？因为不同pc的编译器，os，硬件是不同的。你输入的代码，要实现一个功能，在这台pc上，经过编译之后形成的机器语言和在那台pc经过编译后形成的机器语言是不相同的，在这台pc上os调度的方式和那台pc上调度的方式不同，这台pc对机器语言执行的方式和那台pc对机器语言执行的方式也不同。那么执行的结果肯定不同了，所以不能跨平台。但是java可以，为什么？因为java可以实现源代码编译后生成和机器无关的字节码，而且针对不同的pc会装有不同os下解释这个字节码的虚拟机，以此来实现相同的功能，图示如下。

c：    application for Mac    application for windows    application for Linux

                         ↕                                 ↕                                    ↕

                      Mac                        windows                         Linux

要实现同一个功能，就需要为不同pc设计不同的程序

 

java：同一个application生成字节码文件，在不同的JVM中执行 

 

JVM for Mac          JVM for windows         JVM for Linux

          ↕                              ↕                                  ↕

        Mac                     windows                         Linux

同一个程序，变成字节码后，通过JVM虚拟机转化为pc的特定语言来实现

 

3）  c和java的编译和执行

c:                windows下的c语言源程序（扩展名为.c）

                                  ↕

                  windows的可执行文件（扩展名为.exe）

                                  ↕执行

                             windows os

 

java：                   Java语言源程序（扩展名为.java）

                                      ↕java编译器

                        Java字节码文件（扩展名为.class）

                                      ↕

                                 JVM虚拟机

Mac下的字节码解释程序    windows下的字节码解释程序    Linux下的字节码解释程序

                  ↕执行                                  ↕执行                                     ↕执行

               Mac os                             windows os                             Linux os

在每个pc上，都有其独特的JVM，java源程序和字节码和机器无关，但是JVM和机器有关

 

4）内存分配

敲出的源程序原来在硬盘上，由os调入内存。调入内存后，os对代码进行解读，把代码划分为四个部分，存入内存中的四个区。对应关系如下：

heap（堆）存放new出来的东西，stack（栈）存放局部变量， data segment存放静态变量和字符串常量，code segment存放代码。其中，堆中的东西手动释放，栈中的东西系统自动释放

 

5）文件名和类名不同时编译运行的问题

编译时候使用源程序（.java）的名字，比如Test.java。执行时敲编译后产生的字节码文件（.class）名字，比如A.class。那么源程序的名字是Test源程序怎么会产生名字是A的字节码文件呢？实际上，Test.java的源程序代码是这样的。

class A//那个叫A的字节码文件是因为主函数的类名这里来的

{

public static void main(String[] args)

{System.out.println(“a”);}

}

 

5）java的应用领域

J2SE：桌面应用软件    J2ME：嵌入式软件开发  J2EE：网络编程

 

<2>环境变量

DOS窗口下，要执行一个.exe可执行文件，需要先进入这个.exe文件的所在目录。同时，.exe文件的执行，需要先经过javac.exe文件的编译，再经过java.exe文件的执行。那么这样一来，因为java和javac文件也是.exe文件，那我就要在这个目录下运行三个.exe文件，那么这个可执行文件就需要和javac，java文件在同一个文件夹。那么，我现在想要只进入这个.exe的所在目录，而且javac，java文件不在这个目录里也能执行，怎么办呢？这个时候，就需要环境变量。环境变量可以存储路径，当我们想运行某个文件的时候，如果在当前目录找不到此文件，pc就会在环境变量的路径里去寻找文件。那么我需要把java和javac的所在路径，存入环境变量里。这样的话，当我进入.exe文件的所在目录里时，要使用java和javac文件，在当前目录里找不到。由于我事先在环境变量里配置了java和javac的路径，那么此时pc会按照事先配置的路径去寻找java和javac文件，仍然可以使用javac文件进行编译，java文件进行执行。

Java源程序→javac.exe编译→生成.class的字节码文件→java.exe执行

 

<3>变量

1) 标识符的形式

以字母，下划线，美元符做开头

 

2）基本数据和引用数据类型

基本数据类型有：数值型，字符型（char），布尔型(boolean)

        数值型有整型(byte，int，short int，long int)和浮点型(float，double)

        布尔型只有两个取值，true和flase。

引用数据类型有：类(class)，接口(interface)，数组

 

3）变量所占字节

byte 1   short int 2   int 4   long int 8

float 4   double 8    char 2  boolean 1

 

4）输出数据的格式控制

%d                                     整型  

%f                                      浮点型

%x，%#x，%X，%#X       int，long int

%c                                     char

%s                                      String（字符串）

%b                                     boolean

double和float都用%f来当输入输出控制符，c语言中double用%lf，float用%f。

 

5）数据类型转换

低精度向高精度转换可以，不会丢失精度。

        double p=(a+b+c)/2;   abc都是整型，不报错。int隐形转换为double，不会影响精度。

高精度不可以转换为低精度，因为丢失精度报错。比如：int p=6.6但是我非要，怎么办?

       比如：byte a=10；int b=6；a=(byte) b;即使用强制类型转化。

       注意只是把b的数据搞出一个相同的临时数据强制类型转化后赋给了a，b的值本身不变，仍然是int。

 

<4>常量

1）常量类型

整型常量：默认是int，如果数字过大在末尾加上L说明是long int类型的。

浮点型常量：默认是double，把double赋给float，会报错比如：float a=2.2;

字符常量：用单引号括起来，使用Unicode编码，一个字符占两个字节

       ‘\u0030’：指的是在Unicode编码下，十六进制的0030所代表的字符

       比如：char a=‘中’；char b=‘\u4e2d’。System.out.printf(“%c,%c”,a,b)。输出的都是中。

转义字符： \\反斜线   \b退格   \r回车   \n换行   \’单引号

布尔型：c语言中，非0为真0为假。java中，true就是true不是1，flase就是flase不是0。

布尔型数据只能参加逻辑关系运算，if，while进行真假判断时候只能用逻辑表达式

 

2）Unicode编码

用于java中字符型数据的存储，类似c中的ASCII

Unicode编码是对ASCII编码的扩充，原来的ASCII编码没有重新定义，只是在前面加上了八个0，改成了Unicode编码的形式。

 

3）运算符

算数运算符+ - * / %

关于+：可以表示字符串的连接，比如：“123”+“abc”，结果是“123abc”

        可以表示非字符串转化为字符出啊，比如：“x”+123，结果是“x123”

        System.out.println(‘a’+1);//输出98     System.out.println(“”+‘a‘+‘1’);//输出a1  记住就行

关于%：被余数和余数可以有实数，c语言必须要求先后都为整数

位运算符：右移有两种：>>当作有符号数，最高位是什么补什么，>>>补0。左移类似

逻辑运算符（同c）

赋值运算符（同c）

 

<5>面向对象编程

1）  面向过程

自顶向下的设计模式

main（）划分为几个subfunction（），sub又进一步划分为subsub

 

                      subFunction1()    subFunction2()   subFunction3() 

  

  subsubfunction1()   subsubfunction1()  

思想：将大问题转化为一个个的小问题，用函数来作为划分程序的基本单位，然后利用函数把这些小问题一一实现，以算法为核心。

缺点：

数据和操作分离，数据的安全性得不到保证。

        表现在任何操作都可以访问数据。

程序架构的依赖关系不合理。

        主函数依赖于各个sub函数，各个sub函数又依赖于更小的函数。程序能否运行取决于细节的实现，有一个细节错误，则整个程序不能运行。

对于需求不明确，变动较大，规模很大的问题，显得力不从心。

 

2）  面向对象

思想：自下而上的设计，先从问题的一部分来看，一点点地构建出整个程序，用类作为划分程序的基本单位。确定问题由哪些事物组成，先用类模拟出该些事物。

缺点：对于需求明确，变动较小，规模不大的问题，显得十分累赘。

 

3）  举例说明Java设计思想

class Tirangle

{int a；

 int b；

 int c；

 int zhouchang()

          {

           return a+b+c;

          }

 double area()

          {

           double p=1.0*(a+b+c)/2;

           return Math.sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c));// 对于Math.sqrt的理解，可以理解为一个Math大工具里，有一个sqrt小工具被调用了。

           }

}

总体思想是，将Triangle看成一个事物的模型。

静态属性和动态可执行方法：

        a，b，c三边是它的静态属性，就像一个人，有手，有鼻子，有眼睛，这是静态属性。

        函数在java中也叫方法，函数zhouchang和函数area是Triangle的动态可执行方法，方法的逻辑意义代表的是一个事物可以执行的操作。就像人可以吃饭，运动，这是人的动态可执行方法。

动态可执行方法不需传参：

         这里的两个方法不需要像c语言里面那样传入参数，可以直接调用a，b，c。因为方法和静态属性都属于同一个事物，我用我自己的手吃饭，难道还要请求什么嘛？所以不用传参。但是需要

         传参时，也可以传参。

类和对象：

        这里的Triangle，只表示一个事物的模型，它只定义了一种叫三角形的事物，并没有真的三角形被创造出来，相当于只有一个设计图纸，没有实物。设计图纸叫类，实物叫对象。

Java创造对象的方法：

C语言中，生成一个类型为A的事物是A *q=（A*）malloc（sizeof（A）），那么对于这个Triangle，就应该是Triangle *q=（Triangle*）malloc（sizeof（Triangle））。在java中，使用Triangle q= new Triangle（）是同一个效果。其中q是指针，指针在java中叫引用，存放的是生成的Triangle对象的地址。使用q.a，q.zhouchang（）这种形式可以调用静态属性和可执行方法。