Java的第一天学习

1.Java概述

计算机语言的概述
- 计算机语言是人与计算机之间传递信息的媒介,我们想要计算机去执行我们的命令就要使用计算机可以看明白的语言去操作计算机。
Java语言发展历史
- Java语言之父
  - 詹姆斯·高斯林 James·Gosling
- Java语言的雏形
  - 1991年,Gosling所在的团队启动了一个叫做Green Project的项目,这个项目的为了可以远程控制家具家电(类似于现在的天猫精灵可以控制电饭煲,窗帘等),Gosling刚开始使用的C++语言进行项目的开发,但是后来发现C++不足以满足这个项目的要求,所以自己开始在C++的基础上设计了一门新的语言,由于当初他办公室窗户旁边有一颗橡树,于是这门语言的便叫做Oak也就是橡树的意思,这就是最早Java语言的雏形。
  - 后来由于已经有一门其他的语言叫做Oak了,于是Gosling请市场部门的人找来了一个命名顾问,召开了命名征集会,按照大家所选的名称次序排成表上交给了命名顾问,第一个名字是Silk(丝绸)但是Gosling本人坚决反对,Gosling本人喜欢的名称叫做Lyric(抒情诗)但是由于当时法律限制没办法通过这个名字,就选择了大家都可以接受的并且符合当时法律的Java作为了新语言的名称。
  - Java这个提议是由马克·奥玻曼提出的,当时他在和咖啡馆和同事喝咖啡,印度尼西亚的爪哇岛因为生产咖啡而闻名,所以Java的图标是一个咖啡杯的样式一直沿用至今。
Java语言的版本进程
- 1996年1月 Java 1.0面世到2002年2月 Java 1.4发布。
- 2004年 Java 1.5发布,这是一个里程碑式的版本,所以之后更名为Java 5.0来表示其重要性,代号老虎(Tiger)
- 2011年 Java 7发布,代号海豚(Dolphin).
- 2014年 Java 8发布,代表蜘蛛(Spider).
- 2018年8月 Java 11发布,这是Java大版本周期变化后第一个长期支持版本,会更新到2026年9月.
Java语言跨平台原理
- 我们直接写完的Java程序并不是直接在Windows或者Linux这样的操作系统中运行的,而是会通过Java编译器将这个Java程序编译为.class字节码文件(也就是将我们写的Java程序翻译成计算机可以识别的程序),然后由JVM虚拟机对字节码文件进行执行,最终我们程序是由JVM进行执行的而非Windows或者Linux,Unix操作系统执行,所以我们只需要安装对应操作系统版本的JVM虚拟机即可实现Java程序的跨平台实现。
- Java语言可以跨系统运行,JVM虚拟机不可以跨系统运行,每个操作系统都有自己的JVM虚拟机。
JER和JDK以及JVM
- JVM(Java Virtual Machine):运行Java程序的载体,Java虚拟机。
- JRE(Java Runtime Environment):Java运行环境,其中JRE包含了JVM以及Java的核心类库(Java API)
- JDK(Java Development Kit):Java开发工具,包含了JRE以及我们开发Java程序时候需要的一些工具。
  
  我们作为Java开发人员,只需要安装JDK即可编写Java程序并运行调试。
JDK的下载与安装
- ORACLE官方网站
  - https://www.oracle.com
- 注意:
  - 针对不同的版本需要现在的JDK版也不同,Windows系统请下载Windows x64版本,OSX系统请下载Max OS X版本.
  - JDK的安装路径不要带有中文和空格以及特殊符号,否则后期可能会出现错误.

JDK的目录

目录名称	说明
bin	该路径下存放了JDK的各种工具命令。javac和java就放在这个目录。
conf	该路径下存放了JDK的相关配置文件。
include	该路径下存放了一些平台特定的头文件。
jmods	该路径下存放了JDK的各种模块。
legal	该路径下存放了JDK各模块的授权文档。
lib	该路径下存放了JDK工具的一些补充JAR包。

2.第一个Java程序

常用的DOS命令

为什么要使用DOS命令
- 在接触集成式开发环境之前,我们想要运行一个Java程序,就必须使用命令行窗口对写好的Java程序进行编译并且执行,所以需要知道一些常用的DOS命令用来对计算机进行操作。
打开命令行窗口的方式
- 使用快捷键Windows+R打开运行窗口
- 在运行窗口中输入cmd并且回车即可打开运行窗口
常用的DOS命令

操作	说明
盘符名称:	盘符切换。E:回车,表示切换到E盘。
dir	查看当前路径下的内容。
cd 目录名称	进入单级目录。cd itheima
cd ..	回退到上一级目录。
cd 目录1名称\目录2名称...	进入多级目录。cd itheima\JavaSE
cd \	回退到盘符目录。
cls	清屏。
exit	退出命令提示符窗口。

Path环境变量的配置
- 为什么要配置Path环境变量
  - Path变量是告诉操作系统的可执行文件所在的路径的,可以理解为当我们想要执行某个exe文件时,操作系统默认开始从当前目录查找这个命令,如果查询不到,操作系统就会去Path中所设定的路径去寻找其中的目录并且搜索目录下是否该命令,如果有有该命令则执行,没有该命令则显示无法执行。
- 如何配置Path环境环境变量(Windows10)
  - 右键点击“此电脑”,选择“属性”,在属性界面选择“高级系统设置”,然后选择“高级”选项卡中的“环境变量”.
  - 在系统变量中,新建系统变量,变量名:JAVA_HOME,变量值:JDK的安装目录(到bin目录的上一层).
  - 编辑Path变量,添加:"%JAVA_HOME%\bin,并将其上移到第一行.
  - 重新打开DOS窗口,输入java命令,验证是否配置成功.
  Windows7系统请注意最好先把Path变量复制出来,然后在txt文件中对其进行操作,然后再粘贴回去。
HelloWorld案例
- HelloWorld案例是当我们学习每一门语言的时候最开始学习的案例,主要目的是为了让我们在控制台显示"HelloWorld"这句话。
- HelloWorld案例的编写
  - 右键新建文本文档,创建名称为HelloWorld.java
  - 用记事本打开HelloWorld.java文件,书写程序内容。
  - ```
  public class HelloWorld{
      public static void main(String[] args){
          System.out.println("Hello World");
      }
  }
```
- HelloWorld案例的编译与运行
  - 打开DOS命令行窗口,通过命令进入到HelloWorld.java文件所在的文件夹.
  - 使用javac HelloWorld.java对文件进行编译,如果生成了HelloWorld.class字节码文件,代表我们成功编译了该文件.
  - 使用java HelloWorld运行Java程序,如果控制台输出了Hello World,代表我们成功运行了该文件.
- javac命令和java命令
  - 之前讲过我们并不是直接在操作系统中运行Java文件,而是先要将Java文件编译为字节码文件然后在JVM虚拟机中进行运行,所以我们需要学习两个命令.
  - javac:编译命令,负责将.java文件编译为.class字节码文件,当编译成功之后,会在当前目录生成同名的.class文件.
    - 格式: javac 文件名.java
    - 例子: javac HelloWorld.java
  - java:运行命令,负责在JVM虚拟机中运行.class字节码文件.
    - 格式: java 文件名
    - 例子: java HelloWorld
  - 注意
    - 使用java命令时,后面只加文件名即可,不需要加.class.
    - 正确:java HelloWorld
    - 错误:java HelloWorld.class
HelloWorld案例的常见问题
- 什么是BUG
  - 在电脑系统或者程序中,隐藏着一些未被发现的缺陷或问题统称为bug(漏洞/错误).
- 遇见BUG如何处理
  - 具备识别BUG的能力:多看.
  - 具备分析BUG的能力:多思考,多查资料.
  - 具备解决BUG的能力:多尝试,多总结.
- HelloWorld案例常见问题
  - 非法字符问题,Java中的字符都是英文格式的,有些输入法默认是中文格式导致输入了中文符号.
  - 大小写问题,Java对于大小写敏感,需要严格区分大小写.
  - 在系统中未显示拓展名问题,请在系统设置中打开文件后缀名选项,要不然可能会出现HelloWorld.java.txt的问题.
  - 使用javac命令编译的java文件需要加.java后缀.
  - 使用java命令运行的class文件不需要加.class后缀.
  - Java中类名和文件名不一致问题,可能会导致编译之后无法执行.
NotePad++软件的安装与使用
- NotePad++软件的配置
  - 因为NotePad++支持多种计算机语言编码,但是我们学习是Java语言,所以新建文件的时候,我们需要设置成使用Java语言模板进行创建并且更改对应的编码字符.
  - 1.打开菜单栏的设置按钮,在左边菜单栏选择新建选项.
  - 2.默认语言更改为Java,编码使用ANSI编码.

3.Java基础语法

注释
- 什么是注释
  - 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。可以让查看代码的人直观的理解当前的代码的作用和目的。
- 注释的分类
  - 单行注释
    - 格式 //注释内容
```
class HelloWorld{
    public static void main(String[] args){
        //这是单行注释
        System.out.println("Hello,World");
    }
}
```
    - 作用 从//开始到本行结尾的内容都是注释内容.
  - 多行注释
    - 格式 /* 注释内容 */
```
class HelloWorld{
    public static void main(String[] args){
        /*
        这是多行注释.
        这是多行注释.
        这是多行注释.
        */
        System.out.println("Hello,World");
    }
}
```
    - 作用 使用/* 和 */将一段较长的注释括起来.
  - 文档注释
    - 格式 /** 注释内容 */
    - 作用在IDE调用方法的时候可以看到对于方法的解释,之后会讲.
关键字
- 什么是关键字
  - 关键字是Java语言中里事先定义的,有特别意义的标识符.
- 关键字的特点
  - 关键字的字母都是小写.
  - 常用的代码编辑器对于关键字都会有高亮显示,比如public,class,static等.
  - 不建议使用关键字对之后的变量进行命名,否则会造成系统无法识别.
常量
- 什么是常量
  - 在程序运行的过程中,其值不可以发生改变的量.
- Java中常量的分类
  - 字符串常量
    - 格式:用双引号""括起来的数据,双引号可以不写数据,也可以写多个数据.
    - ```
    //打印字符串类型的常量
    System.out.println("死亡如风,常伴吾身.");
```
- 整数常量
  - 格式:整数型数字(正整数和负整数都属于整数常量)
  - ```
  //打印整数类型的常量
  System.out.println(1212);
  System.out.println(-1314);
```
  - 小数常量
    - 格式:小数型数字(正小数和负小数都属于小数常量)
    - ```
    //打印小数类型的常量
    System.out.println(25.3);
    System.out.println(-3.1415);
```
- 字符常量
  - 格式:用单引号括起来的一个字符,单引号中必须写数据,而且只可以写一个数据.
  - ```
  //打印字符类型的常量
  System.out.println('A');
  System.out.println('9');
  System.out.println('$');
```
  - 布尔常量
    - 格式:布尔值,表示真和假,真用true表示,假用false表示,布尔值只有真和假,没有第三个数据.
    - ```
    //打印布尔类型的常量
    System.out.println(true);
    System.out.println(false);
```
- 空常量
  - 格式:一个特殊的值,代表空,用null表示.
  - null值是一个特殊值,不可以打印.
数据类型
- 计算机中的存储单元
  - 计算机中可以存储数据,包括硬盘,内存,移动硬盘等都可以存放大量数据,那么不管是硬盘还是内存,都属于计算机存储设备,那么计算机存储设备中存储的最小信息单元叫做"位(bit)",也称为比特位,通常用小写字母"b"表示。
  - 由于bit这个概念太过于的小,我们一般使用字节来表示文件的大小,计算机中最基本的存储单元叫做"字节(byte)",通过用大写字母"B"表示.
  - 一个字节是由连续的八个位组成的.
- 计算机中的常用的存储单位换算
  - 1B = 8bit -> 1字节等于8比特位.
  - 1KB = 1024B -> 1千字节等于1024字节.
  - 1MB = 1024KB -> 1兆等于1024千字节.
  - 1GB = 1024MB -> 1吉等于1024兆.
  - 1TB = 1024GB -> 1太等于1024吉.
  - 还有拍字节PB,艾字节EB,泽字节ZB,尧字节YB与之前的单位换算都是1024,但是那些单位太过于庞大,我们暂时不接触.
- Java中的数据类型
  - Java是一个强类型语言,Java中的数据必须明确数据类型.
  - Java中的数据类型分为两种基本数据类型和引用数据类型.
  - Java中的基本数据类型->四类八种
    - 整数类型
      - byte -> 内存占用1字节取值范围是:-128-127
      - short -> 内存占用2字节取值范围是:-32768~32767
      - int(默认) -> 内存占用4字节 取值范围是:-2的31次方到2的31次方-1
      - long -> 内存占用8字节取值范围是:-2的63次方到2的63次方-1
    - 浮点类型
      - float -> 内存占用4字节取值范围:负数:-3.402823E+38到-1.401298E-45
        
        正数:1.401298E-45到3.402823E+38
      - double(默认) -> 内存占用8字节取值范围:负数:-1.797693E+308到-4.9000000E-324
        
        正数:4.9000000E-324到1.797693E+308
    - 字符类型
      - char -> 内存占用2字节取值范围:0-65535
    - 布尔类型
      - boolean -> 内存占用1字节只有两个值true false
  - 在Java中整数默认是int类型,浮点数默认是double类型.
变量
- 什么是变量
  - 在程序运行过程中,其值可以发生改变的量就是变量。
  - 从本质上讲变量就是内存中的一块空间,其值可以在一定范围内变化.
- 变量的定义
  - 数据类型变量名 = 初始化值; (声明变量并赋值)
  - 数据类型变量名;
    
    变量名 = 初始化值;
  - 我们还可以在一行代码中定义多个同一种数据类型的变量,中间使用逗号隔开,但是不建议使用这种方式,降低程序的可读性.
- 变量如何使用
  - 通过变量名称进行访问
- 使用变量时的注意事项
  - 在同一对花括号中,变量名不可以重复.
  - 变量在使用之前,必须赋值.
  - 定义long类型变量时,需要在正数的后面加L(大小写均可,但是为了可读性推荐使用大写L),因为整数默认是int类型,整数太大可能超过int范围.
  - 定义float类型变量时,需要在小数的后面加F(大小写均可,但是为了可读性推荐使用大写F),因为浮点数的默认类型是double,double的取值范围是大于float的,两者类型不兼容.
  - 变量值在当前的大括号中有效,大括号外面访问不到里面定义的变量.
标识符
- 什么是标识符
  - 标识符是用户编程时使用的名字,用于给类/方法/变量/常量等命名。
- Java中标识符的组成规则
  - Java中的标识符是由字母,数字,下划线_,美元符号$组成.
  - Java中的标识符不可以使用Java中的关键字.
  - 标识符对大小写敏感(区分大小写).
- Java中标识符的命名约定
  - 小驼峰命名
    - 首字母小写,从第二个单词开始的每个单词的首字母大写.
    - 小驼峰命名一般用在变量名,方法名.
  - 大驼峰命名
    - 每个单词的首字母都大写.
    - 大驼峰命名一般用于类名.
  - 对于标识符命名要做到见名知意.