Java基础知识

Java核心基础

一. Java语言简介

1. 语言简介

a. 什么是语言

语言指的是人与人之间进行沟通, 交互的载体, 方式.

b. 什么是计算机语言

计算机语言指的是人与计算机之间进行交互的方式.

c. 计算机语言的分类

机器语言

简单理解: 由二进制0, 1这样的指令组成.
例如: 10010表示加法.

汇编语言

简单理解: 用一些简单的字母表示二进制序列(0, 1)
例如: add表示加法.
优点: 文件小, 执行速度快, 可以直接操作计算机的硬件.
弊端: 可读性和可移植性相对较差, 对程序员来讲, 门槛较高.

高级语言

简单理解: 由一些纯英文字母(包含大小写) 和一些特殊符号组成.
例如: +表示加法.
优点: 语法相对简单, 可读性, 兼容性较强, 对程序员来讲, 门槛较低.
弊端: 种类繁多, 每种语言都有自己的语法, 每学一门语言, 都要学习新的语法.

四代语言的分类

第一代高级语言:
例如: C语言, 以面向过程为编程思想, 唯一一门可以直接操作计算机硬件的高级语言.
第二代高级语言:
例如: C++, 以面向对象为编程思想, 没有默认的垃圾回收机制.
第三代高级语言: 目前市场上应用最多的语言
例如: Java, C#, 以面向对象为编程思想, 而且有默认的垃圾回收机制(GC).
第四代高级语言: 未来的发展趋势, 现在还处于发展初期
简单理解: 以面向问题编程思想为主, 也就是说: 告诉计算机做什么, 而不是怎么做.
例如: Siri语言交互，SQL, 大数据云平台, 这些势必肯定会用到大数据框架等技术.

2. JAVA语言简介

a. 为什么要学习Java

Java使用广泛, 且简单易学.
Java是一门强类型的语言.
Java有非常完善的异常处理机制.
Java提供了对于大数据的基础性支持（mr分布式计算框架，spark，flink，javaAPI开发redis，提供对外接口）.

b. Java概述

Sun公司(Stanford University NetWork: 美国的斯坦福大学)在1995年推出的高级编程语言.
Java之父: 詹姆斯·高斯林(James Gosling).
Sun公司在2009年被甲骨文(Oracle)公司给收购了.

c. Java平台版本

J2SE: 标准版, 也是其他两个版本的基础. 在JDK1.5的时候正式更名为: JavaSE. Swing
J2ME: 小型版, 一般用来研发嵌入式程序. 已经被Android替代了. 在JDK1.5的时候正式更名为:JavaME.
J2EE: 企业版, 一般开发企业级互联网程序. 在JDK1.5的时候正式更名为: JavaEE. B/S 浏览器/服务器

d. Java特点

开源
指的是Java源代码是开放的.
跨平台
指的是: 用Java代码编写的程序, 可以在不同的操作系统上运行.
原理: 由JVM保证Java程序的跨平台性, 但是JVM本身并不能跨平台.
多态接口
多线程
面向对象

二. JDK和JRE

1. 概述

JDK: Java开发工具包(Java Development Kit), 包含开发工具和 JRE.
–常用的开发工具: javac, java
JRE: Java运行时环境(Java Runtime Environment), 包含运行Java程序时所需的核心类库和 JVM.
–核心类库: java.lang, java.util, java.io
JVM: Java虚拟机(Java Virtual Machine)
–作用: 用来保证Java程序跨平台性的, 但是JVM本身并不能跨平台.

2. 图解

3. Java环境搭建

A. JDK的下载

Oracle官网: www.oracle.com
直接下载JDK的地址:
https://www.oracle.com/java/technologies/javase/javase-jdk8-downloads.html

B. JDK的安装

1.傻瓜式安装(下一步下一步就可以了)
2.安装路径(以后但凡是安装开发软件, 都要满足以下两点: )
•不要直接安装到盘符目录下.
•安装路径最好不要出现中文, 空格等特殊符号.
3.目录解释:
•bin: 存放的是编译器和工具
•db: 存储数据
•include: 编译本地方法.
•jre: Java运行时文件
•lib: 存放类库文件
•src.zip: 存放源代码的.

C. JDK的卸载

去控制面板直接卸载就可以了.
小技巧: windows徽标键 + 字母R -> control -> 然后敲回车, 这样可以直接打开控制面板.

三. PATH环境变量配置

1. 目的

让我们可以在任意目录下都能使用JDK提供的常用开发工具, 例如: javac, java

2. 步骤

a.新建一个系统变量: JAVA_HOME, 它的值就是你安装的JDK的路径(注意: 不要带bin这一级)
b.在path中配置你刚才设置好的JAVA_HOME环境变量.
- 格式: %JAVA_HOME%\bin
- 解释: %JAVAHOME%表示引入该系统变量的值, 即: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_241
c.测试
- 方式一: 在DOS窗口中输入"javac 或者 java", 能看到对应的一坨指令即可.
- 方式二: 在DOS窗口中输入"java -version", 可以看到当前配置的JDK的版本.

四. 第一个Java程序HelloWorld

Java程序的开发步骤一共3步, 分别是:

编写
编译
执行
1. 编写源代码
- a.在D:\code文件夹中创建HelloWorld.java文件.
- b.用记事本打开HelloWorld.java文件.
- c.在HelloWorld.java文件中编写如下内容:
```
public class HelloWorld {
	public static void main(String[] args) {
	System.out.println("Hello World!");
	System.out.println("你好, 世界!");
	}
}
```
2. 编译
- 通过javac指令将HelloWorld.java文件编译成HelloWorld.class字节码文件.
  格式
  //在DOS窗口中输入如下内容:javac HelloWorld.java
3. 执行
- 通过java指令, 让计算机执行HelloWorld.class字节码文件.
  格式
  //在DOS窗口中输入如下内容:java HelloWorld
  注意: 直接写文件名即可, 不需要写文件后缀名, 即: .class

五. 常用的Java开发工具

1. 概述

开发工具指的就是我们用来编写代码的软件.

2. 分类

常用的主要有以下几类:

windows操作系统自带的记事本.
缺点: 没有行号, 关键字不能高亮显示, 代码不能折叠.
高级记事本(Notepad++, Editplus)
优点: 有行号, 关键字能高亮显示, 代码能折叠.
缺点: 不方便我们调试, 不适合开发大型项目.
集成开发工具(IDE)
集成开发工具指的是集代码的编写, 编译, 运行, 调试, 重构等一系列功能于一体的软件.

常用的IDE如下:
- Eclipse
- MyEclipse
- IDEA (jetbrains)

3. IDEA

A. 概述

IDEA 全称 IntelliJ IDEA，是Java编程语言开发的集成环境。IntelliJ在业界被公认为最好的java开发工具，尤其在智能代码助手、代码自动提示、重构、J2EE支持、各类版本工具(git、svn等)、JUnit、CVS整合、代码分析、创新的GUI设计等方面的功能可以说是超常的。IDEA是JetBrains公司的产品，这家公司总部位于捷克共和国的首都布拉格，开发人员以严谨著称的东欧程序员为主。它的旗舰版本还支持HTML，CSS，PHP，MySQL，Python等。免费版只支持Python等少数语言。
总结: IDEA这个软件是用Java语言开发的, 所以想使用IDEA, 你电脑上必须安装JRE.

B.下载

JetBrains公司官网: www.jetbrains.com
直接下载地址: www.jetbrains.com/idea/download/other.html

C. 安装

1.双击安装包进行安装, 选择next进行下一步.
2.修改安装路径, 然后选择next.
3.选择64bit(64位), 然后选择next.
4.安装成功.

D. 启动

双击启动
创建项目和模块

E. 用IDEA写一个HelloWorld Java程序

class HelloWorld {
  public static void main(String[] args) {
      system.out.println("Hello World!")
  }
}

F. IDEA基本配置

1.设置字体:File->Settings->Editor-> Font
2．设置配色方案:File-> Settings->Editor-> Colors Scheme
3.设置编码:File-> Settings->Editor->File Encodings
4.隐藏不需要的文件:File-> Settings->Editor->File Types
5.显示/隐藏工具条和工具按钮:View->Toolbar
View->Tool Buttons

G. IDEA常用快捷键

  - 快捷键及简介

  - Ctrl + B
    进入光标所在的方法/变量的接口或是定义处，等效于Ctrl＋左键单击

  - Ctrl + D
    复制光标所在行或复制选择内容，并把复制内容插入光标位置下面

  - Ctr + Y

    删除光标所在行或删除选中的行

  -  Ctrl+ N
    通过类名定位文件

  -  Ctrl + F
    在当前文件进行文本查找

  -  Ctrl + /
    注释光标所在行代码

  -  Ctrl + Alt + L
    格式化代码可以对当前文件和整个包目录使用

  -  Ctrl + Alt + 左方向键
    退回到上一个操作的地方

  -  Ctrl+ Alt + 右方向键
    前进到下一个操作的地方

  -  Alt + Shift + 上下箭头
    移动当前代码行

六. Java注释

1. 概述

就是用来对程序进行解释和说明的文字.
大白话翻译: 注释是给我们程序员看的, 并不是给计算机看的.

2. 分类

单行注释
//单行注释
多行注释
/*
多行注释
多行注释
*/
文档注释
/**
文档注释
文档注释
*/

七. Java关键字

1. 概述

就是被Java语言赋予了特殊含义的单词.

2. 特点

关键字是由纯英文字母组成的, 而且全部都是小写的.
常用的开发工具(Notepad++, IDEA)针对于关键字都会高亮显示.

3. 常用的关键字

public: 公共的权限.
class: 表示在创建一个类.
static: 表示静态的意思.
void: 表示方法的返回值类型.

4. 定义Java源代码文件的格式

//类名可以自定义.
public class 类名 {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("这里的内容可以随便写");
}
}

5. 保留字

概述:
现在还不是关键字的单词, 但是却具有关键字的意义, 在以后的JDK升级版本中, 可能会被升级为关键
字的单词.
常见的保留字:
goto , const

八. Java常量

1. 概述

指的是在程序的执行过程中, 其值不能发生改变的量.

2. 分类

自定义常量
字面值常量
解释: 根据字面意思就可以划分的常量.
- 1.整数常量.
  例如: 1, 2, 3, 11, 22, 521
- 2.小数常量.
  例如: 5.21, 13.14
- 3.字符常量.
  解释: 字符的意思是说只能有一个值, 而且要用单引号括起来
  例如: 'A', 'B', 'c', '10'(这样写会报错, 因为10是由1和0两个值组成的)
- 4.字符串常量.
  解释: 字符串常量值都要用双引号括起来
  例如: "abc", "你好", "世界", "我爱你"
- 5.布尔常量
  解释: 比较特殊, 值只有两个
  •true, 相当于正确
  •false, 相当于不正确
- 6.空常量
  解释: 比较特殊, 值只有一个: null, 表示什么都没有.
  注意: 空常量不能通过输出语句直接打印.

九. Java变量

1. 概述

在程序的执行过程中, 其值可以在某个范围内发生改变的量就叫变量.
从本质上讲, 变量其实是内存中的一小块区域. 例如:
- 商品的价格（5元，6元，4元）
- 钟表的时间（5点，6点，6点半）
- 人们的年龄（0岁，10岁，18岁……80岁）
- 程序员生涯的职位（开发工程师，开发经理，项目经理，CTO）
Java中要求一个变量每次只能保存一个数据，而且必须要明确保存数据的数据类型。
解释:
- 数据类型：变量变化的范围就是数据类型 byte -128~127 char -2^15~215-1
- 变量名：每个变量都有一个名字，方便存取。
- 初始化值：使用变量前，需要给变量赋值

2. 变量入门

定义变量, 记录班级的学生人数, 并将结果打印到控制台上.

参考代码
//1. 定义一个Java类, 类名叫: VariableDemo01
public class VariableDemo01 {
//2. 定义main方法, 作为程序的主入口, 所有代码都是从这里开始执行的.
public static void main(String[] args) {
//3. 定义一个int类型的变量, 变量名叫a, 初始化值为: 121
int a = 121;
//4. 通过输出语句, 将变量a的值打印到控制台上.
System.out.println(a);
}
}

3. 数据类型

Java是一种强类型语言, 针对于每一个数据都给出了明确的数据类型.

解释:
- 区分一门语言到底是强类型语言还是弱类型语言的依据是: 看这门语言对数据的数据类型划分是否精细.
- 如果精细, 则是强类型语言, 如果不精细, 则是弱类型语言.
  
  a. 数据类型的分类
  - 基本数据类型(简称: 基本类型)
  - byte, short, char, int, long, float, double, boolean
  - 引用数据类型(简称: 引用类型)
  - String, 数组, 类, 接口, 目前先了解, 后续会详细讲解.
  b. 数据类型的分类图解
  c. 数据类型的取值范围图解
  - 1.byte类型的取值范围是: -128 ~ 127,char类型的取值范围是: 0 ~ 65535
  - 2.默认的整形是: int类型, 默认的浮点型(即: 小数类型)是: double类型.
  - 3.定义long类型的数据时, 数据后边要加字母L(大小写均可), 建议加L
  - 4.定义float类型的数据时, 数据后边要加字母F(大小写均可), 建议加F
  - 5.定义double类型的数据时, 数据后边要加字母D(大小写均可), 建议加D
  d. 格式
  - 方式一: 声明变量并赋值.
    数据类型变量名 = 初始化值;
    //示例: 声明(定义)一个int类型的变量, 变量名叫a, 初始化值为: 10
    int a = 10;
  - 方式二: 先声明, 后赋值.
    数据类型变量名;
    变量名 = 初始化值;
    //示例
    //1. 声明(定义)一个int类型的变量, 变量名叫a
    int a;
    //2. 把数字10赋值给变量a
    a = 10;
  e.注意事项
  - 1.变量未赋值，不能使用.
  - 2.变量只在它所属的范围内有效.
  - 3.一行上可以定义多个变量，但是不建议.

十. Java标识符

1. 概述

标识符就是用来给变量, 常量，类, 接口, 方法，包等起名字的规则.

2. 命名规则

标识符只能包含52个英文字母(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。
标识符不能和Java中的关键字重名。
最好做到见名知意.
例如: name表示姓名, age表示年龄.

3. 命名规范

A. 类, 接口的命名规范

每个单词的首字母都大写, 其他字母全部小写.(大驼峰命名法)
例如: HelloWorld, VariableDemo.

B. 变量, 方法的命名规范

从第二个单词开始, 每个单词的首字母都大写, 其他字母全部小写(小驼
峰命名法).
例如: zhangSanAge, studentName

C. 常量(指的是: 自定义常量)的命名规范

所有字母都大写, 单词之间用_(下划线)隔开.
例如: MAXVALUE, MINVALUE, PI
注意: 目前先了解即可, 面向对象部分详细解释.

D. 包的命名规范

所有字母全部小写, 多级包之间用.(点符号)隔开, 一般是公司的域名反写.
例如: cn.itcast, com.itheima

4.示例

需求
定义变量分别记录张三的年龄和性别(假设: 23, 男), 然后将变量值打印到控制台上.

//1. 定义一个类, 类名叫: VariableDemo06
public class VariableDemo06 {
//2. 定义main方法, 作为程序的主入口.
public static void main(String[] args) {
//3. 定义变量, 记录张三的年龄.
int zhangSanAge = 23;
//4. 定义变量, 记录张三的性别.
char zhangSanSex = '男';
//5. 打印年龄.
System.out.println(zhangSanAge);
//6. 打印性别.
System.out.println(zhangSanSex);
}

十一. Java数据类型转换

1. 概述

不同类型的数据之间可能会进行运算，而这些数据取值范围不同，存储方式不同，直接进行运算可

2. 分类

自动(隐式)类型转换
强制(显式)类型转换

3. 自动(隐式)类型转换

指的是小类型转大类型，会自动提升为大类型，运算结果是大类型.
大白话翻译: 将取值范围小的类型自动提升为取值范围大的类型
练习:
- 1.定义两个int类型的变量a和b, 分别赋值为10, 20.
- 2.通过输出语句打印变量a和b的和.
- 3.定义int类型的变量c, 接收变量a和b的和.
- 4.打印变量c的值.
- 5.定义两个变量aa和bb, 一个是int类型的数据, 另一个是byte类型的数据.
- 6.定义变量cc接收变量aa和bb的和.
- 7.分别设置变量cc的数据类型为byte类型和int类型, 观察结果并打印.
解释

当byte类型的数据和int类型的数据的数据进行计算时, 会自动将byte类型的数据提升为int类型, 然后再计算.
思考
- 如果是int类型的数据和double的数据相加, 结果是什么类型?
- 如果是char类型的数据和int类型的数据相加, 结果是什么类型?
- 如果是boolean类型的数据和int类型的数据相加, 结果是什么类型?
结论
- 转换规则为:
  - 范围小的类型向范围大的类型提升，byte、short、char 运算时直接提升为int ,小数类型自动提升为 double类型。
  - boolean类型的数据只有true和false这两个, 所以boolean类型的数据不参与类型转换.
    即: byte、short、char-->int-->long-->float-->double

4. 强制(显式)类型转换

指的是手动将大类型转换成小类型，运算结果是小类型.
大白话翻译: 将取值范围大的类型强制转换成取值范围小的类型.

格式

数据类型变量名 = （数据类型）要被转换的数据值；
//示例: 将1.5赋值给int类型，代码修改为：
int a = (int)1.5;

思考题

下述代码会不会报错, 如果会, 哪一行会报错, 为什么? 怎么修改代码?

public class DataTypeDemo03 {
public static void main(String[] args) {
short s = 11;
s = s + 3;
System.out.println(s);
}
}

十二. ASCII码表

观察下述代码, 打印结果是多少呢?

public static void main(String[] args) {
//字符类型变量
char c = 'a';
int i = 1;
//字符类型和int类型计算
System.out.println(c+i); //输出结果是???
}

在计算机的内部都是二进制的0, 1数据，如何让计算机可以直接识别人类文字呢？
于是就产生出了编码表的概念。
- •编码表：就是将人类的文字和一个十进制数进行对应起来组成一张表格。 ‘a’ -> 97 char:0-65535
- •存储字符时：需要查找ASCII码表,找到字符对应的数字,将数字转换为二进制数存放到计算机中
- •使用字符时：将对应的二进制数转换为十进制找到ASCII表中对应的字符显示出来
- •将所有的英文字母，数字，符号都和十进制进行了对应，因此产生了世界上第一张编码表ASCII码
  表.
- ASCII（American Standard Code for Information Interchange 美国标准信息交换码）, 规则如下:
- 字符数值
- 字符数值
  
  0 48
  
  9 57
  
  A 65
  
  Z 90
  
  a 97
  
  z 122
- 注意:
  - 在char类型和int类型计算的过程中，char类型的字符先查询编码表，得到97，再和1求和，结果为98。
    char类型提升为了int类型。char类型内存2个字节，int类型内存4个字节。

字符	数值
0	48
9	57
A	65
Z	90
a	97
z	122

十三. 运算符

1. 概述

运算符和表达式
- 运算符：用来连接常量或者变量的符号, 就叫运算符.
- 表达式：用运算符把常量或者变量连接起来符合java语法的式子就称之为表达式。
- 不同运算符连接的表达式体现的是不同类型的表达式。
- 例如:
  - +(加号) 是运算符，并且是算术运算符。
  - a + b：是表达式，由于+是算术运算符，所以这个表达式叫算术表达式。

2. 分类

算术运算符
赋值运算符
比较(关系)运算符
逻辑运算符
三元(三目)运算符

3. 算术运算符

算术运算符指的是用来对变量或者常量进行算术操作的, 例如: 加减乘除等.

分类

算数运算符包括：	作用
+	加法运算，字符串连接运算
-	减法运算
*	乘法运算
/	除法运算
%	取模运算，两个数字相除取余数
++	自增运算符, 相当于自身 + 1
--	自减运算符, 相当于自身 - 1

自增自减运算符
符号作用说明

++ 自增变量的值加1

-- 自减变量的值减1

符号	作用	说明
++	自增	变量的值加1
--	自减	变量的值减1

4. 赋值运算符

符号	作用	说明
=	赋值	a=10，将10赋值给变量a
+=	加后赋值	a+=b，将a+b的值给a 类似于 a=a+b
-=	减后赋值	a-=b，将a-b的值给a
*=	乘后赋值	a*=b，将a×b的值给a
/=	除后赋值	a/=b，将a÷b的商给a
%=	取余后赋值	将a÷b的余数给a

5. 关系运算符

关系运算符就是用来描述两个变量或者常量之间的关系的.主要分为以下6种:

符号	说明
==	a==b，判断a和b的值是否相等，成立为true，不成立为false
!=	a!=b，判断a和b的值是否不相等，成立为true，不成立为false
>	a>b，判断a是否大于b，成立为true，不成立为false
>=	a>=b，判断a是否大于等于b，成立为true，不成立为false
<	a<b，判断a是否小于b，成立为true，不成立为false
<=	a<=b，判断a是否小于等于b，成立为true，不成立为false

6. 逻辑运算符

逻辑运算符是用来判断并且, 或者, 除非等逻辑关系的符号.

该符号两端一般连接值为布尔类型的关系表达式

符号	作用	说明
&	逻辑与	a&b，并且的意思. 有false则整体为false, 都为true, 则整体为true.
\|	逻辑或	a\|b，或者的意思, 有true则整体为true, 都为false, 则整体为false.
!	逻辑非	!a，取反的意思, 以前为true, 取反后为false, 以前为false, 取反后为true.
^	逻辑异或	a^b，异同的意思, 相同为0, 不同为1.

7. 三元运算符

符号	作用	说明
&&	短路与	作用和&相同，但是有短路效果, 前边出现false, 后边不执行.
\|\|	短路或	作用和\|相同，但是有短路效果, 前边出现true, 后边不执行.

十四. 键盘录入

十五. 流程控制

posted @ 2021-07-18 21:22 不知东方之即白阅读(138) 评论(0) 收藏举报

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Java基础知识

Java核心基础

一. Java语言简介

1. 语言简介

a. 什么是语言

语言指的是人与人之间进行沟通, 交互的载体, 方式.

b. 什么是计算机语言

计算机语言指的是人与计算机之间进行交互的方式.

c. 计算机语言的分类

机器语言

汇编语言

高级语言

四代语言的分类

2. JAVA语言简介

a. 为什么要学习Java

b. Java概述

c. Java平台版本

d. Java特点

二. JDK和JRE

1. 概述

2. 图解

3. Java环境搭建

A. JDK的下载

B. JDK的安装

C. JDK的卸载

三. PATH环境变量配置

1. 目的

2. 步骤

四. 第一个Java程序HelloWorld

Java程序的开发步骤一共3步, 分别是:

1. 编写源代码

2. 编译

3. 执行

五. 常用的Java开发工具

1. 概述

2. 分类

常用的主要有以下几类:

3. IDEA

A. 概述

B.下载

C. 安装

D. 启动

E. 用IDEA写一个HelloWorld Java程序

F. IDEA基本配置

G. IDEA常用快捷键

六. Java注释

1. 概述

2. 分类

七. Java关键字

1. 概述

2. 特点

3. 常用的关键字

4. 定义Java源代码文件的格式

5. 保留字

八. Java常量

1. 概述

2. 分类

九. Java变量

1. 概述

2. 变量入门

3. 数据类型

解释:

a. 数据类型的分类

b. 数据类型的分类图解

c. 数据类型的取值范围图解

d. 格式

e.注意事项

十. Java标识符

1. 概述

2. 命名规则

3. 命名规范

A. 类, 接口的命名规范

B. 变量, 方法的命名规范

C. 常量(指的是: 自定义常量)的命名规范

D. 包的命名规范

4.示例

十一. Java数据类型转换

1. 概述

2. 分类