【前言、入门程序、常量、变量】

于 2019-12-03 16:55:28 发布
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本教程详细介绍了Java语言的发展历程，从环境搭建到第一个程序的编写，涵盖了常量、变量、数据类型等基础知识，适合初学者快速上手。

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day01【前言、入门程序、常量、变量】

今日内容

  • Java语言的发展历史
  • Java开发环境搭建
  • 编写HelloWorld程序
  • 常量和变量

教学目标

  • 能够计算二进制和十进制数之间的互转
  • 能够使用常见的DOS命令
  • 理解Java语言的跨平台实现原理
  • 理解JDK和JRE的组成和作用
  • 能够配置环境变量JAVA_HOME
  • 能够编写HelloWorld程序编译并执行
  • 理解关键字的含义
  • 理解标识符的含义
  • 能够定义出所有类型的常量
  • 理解Java中的基本数据类型分类

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，所谓编程语言就是计算机的语言，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。

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Java之父：James Gosling 【高司令】

职业：计算机科学家

生日：1955年05月19日

Java语言发展历史

  • 1995年Sun公司发布Java1.0版本
  • 1997年发布Java 1.1版本
  • 1998年发布Java 1.2版本
  • 2000年发布Java 1.3版本
  • 2002年发布Java 1.4版本
  • 2004年发布Java 1.5版本
  • 2006年发布Java 1.6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
  • 2018年发布Java 10版本
  • 2018年发布Java 11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。ss

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[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-1rb9yYVY-1575363292473)(img/运单查询.jpg)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-y7UoESDi-1575363292474)(img/网银.jpg)]

1.2 计算机基础知识

二进制

进制也就是进位计数制。 比如 十进制，就每一位置上的数运算时都是逢十进一位。

二进制就是逢二进一，八进制就是逢八进一，十六进制就是逢十六进一。

十进制和二进制的特点：

  • 在十进制数中只包含0~9的数字，逢十进一。例如：1+1=2，1+9=10。

  • 在二进制数中只包含0~1两个数，逢二进一。例如：0+1=1，1+1=10。

为什么要学习二进制呢？

人们日常生活采用的是十进制数，而计算机中全部数据都采用二进制数表示。 在计算中任何的数据形式底层都是使用二进制来表示的，我们要和计算机进行沟通，所以我们了解二进制和十进制之间的相互转化。增强与计算机的沟通。

  • **十进制数据转成二进制数据：**使用除以2 倒取余数的方式

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-m47phdAL-1575363292474)(img/十进制转二进制.jpg)]

  • **二进制数据转成十进制数据：**使用 8421编码的方式

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ypN9ntlN-1575363292476)(img/二进制转十进制.jpg)]

以上十进制和二进制之间的转换，也可以使用计算器进行换算，方便快捷。

小贴士：

在二进制数 系统中，每个0或1就是一个位元，叫做bit（比特）是二进制单位。

字节(byte)

**字节是我们常见的计算机中最小存储单元。**bit 最小的信息单位

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(Byte)
  • 1024 B =1 KB
  • 1024 KB =1 MB
  • 1024 MB =1 GB
  • 1024 GB = 1 TB

这里有个概念要搞清楚：计算机最小的存储单元是字节（byte或B），最小的信息单位是位（bit）

常用DOS命令(Disk Operation System)

MS-DOS : microsoft- disk operation system

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。

      [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-TiIDpKwp-1575363292476)(img/运行窗口.jpg)]

    • 打开DOS命令行后，看到一个路径 c:\user 就表示我们现在操作的磁盘是c盘。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-SYKi8yMg-1575363292477)(img/dos命令行.jpg)]

  • 常用命令

    命令操作符号
    盘符切换命令盘符名:
    进入文件夹命令cd 文件夹名 加上Tab自动补全
    退出文件夹命令cd.. 返回上一级目录
    退出到磁盘根目录cd\
    查看当前文件夹dir
    清屏cls

    exit 退出DOS窗口

    只要操作过的命令可以使用上下方向按键选择历史命令

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 最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。[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-dDW99BRf-1575363292477)(img/跨平台.jpg)]

如图所示，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。

    JVM < JRE < JDK

    总结：

    我们想要运行一个已有的Java程序，那么只需安装JRE 。

    我们想要开发一个全新的Java程序，那么必须安装JDK 。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Q6eWrP7i-1575363292478)(img/JDKJRE.jpg)]

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小贴士：

三者关系： JDK > JRE > JVM

2.3 JDK9安装图解

下载链接:http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/java-archive-javase9-3934878.html

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-i0EcfXyI-1575363292479)(img/jdk-win10-1.jpg)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-tx2AmNYy-1575363292480)(img/jdk-win10-2.jpg)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-8PymOANL-1575363292481)(img/jdk-win10-3.jpg)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-3UvSh8Y8-1575363292482)(img/jdk-win10-4.jpg)]

小贴士：

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JDK9安装目录的bin 目录下。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-IdbFOMjS-1575363292483)(img/开发工具.jpg)]

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。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-mRB3SLe2-1575363292483)(img/环境变量1.jpg)]

不进入JDK的bin目录，这些工具就不能使用，会报错。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-uIF4rk1M-1575363292484)(img/环境变量2.jpg)]

为了开发方便，我们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，我们使用的JDK开发工具在哪个目录下。

配置环境变量步骤

Windows 7,8版本
  1. 计算机鼠标右键,选择属性 (Win + E -->资源管理器)

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-EbhOIVn1-1575363292486)(img/环境变量3.jpg)]

  1. 选择高级系统设置

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Qa3Ql5rO-1575363292487)(img/环境变量4.jpg)]

  1. 高级 选项卡，点击环境变量

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ZXuwbw7Q-1575363292488)(img/环境变量5.jpg)]

  1. 点击新建 ，创建新的环境变量

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-TVGnt4ZK-1575363292489)(img/环境变量6.jpg)]

  1. 变量名输入JAVA_HOME，变量值输入JDK9的安装目录 c:\Java9\jdk-9.0.1

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-cAy2mjQ8-1575363292490)(img/环境变量7.jpg)]

  1. 选中Path 环境变量，双击或者点击编辑

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ccPTyDAk-1575363292490)(img/环境变量8.jpg)]

  1. 在变量值的最前面，键入%JAVA_HOME%\bin; 分号必须要写，必须是英文格式。

    先把原来的环境变量拷贝到记事本再操作.

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-utfnlArT-1575363292491)(img/环境变量9.jpg)]

  1. 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。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-o8mVrOpO-1575363292491)(img/环境变量10.jpg)]

Windows 10 版本
  1. 文件资源管理器 --> 此电脑鼠标右键 --> 选择属性

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-deNqZ6ca-1575363292492)(img\win10-01.JPG)]

  1. 选择高级系统设置 --> 选择 环境变量

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-OsaxtDWj-1575363292493)(img\win10-02.JPG)]

  1. 点击下方系统变量的 新建 ，创建新的环境变量，变量名输入JAVA_HOME，变量值输入JDK9的安装目录 D:\02_DevelopTools\Java\jdk-9.0.1

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-uNb4yh63-1575363292493)(img\win10-03.JPG)]

  1. 选中Path 环境变量，双击或者点击编辑

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-4nYQOJcZ-1575363292494)(img\win10-04.JPG)]

  1. 点击新建，键入%JAVA_HOME%\bin ，必须是英文格式。选中该行，上移到最上方，点击确定。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-psaHWUnx-1575363292494)(img\win10-05.JPG)]

  1. 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。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-DmiTmvTd-1575363292495)(img/环境变量10.jpg)]

如果以上配置完成，能够正常使用，那么可以不用配置

*2.5 Classpath配置

%JAVA_HOME%\lib\tools.jar;%JAVA_HOME%\lib\rt.jar

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-EpegwBHW-1575363292495)(assets/1532819495925.png)]

第三章 HelloWorld入门程序

3.1 程序开发步骤说明

开发环境已经搭建完毕，可以开发我们第一个Java程序了。

Java程序开发三步骤：编写、编译、运行。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-VxdYYdCa-1575363292496)(img/开发步骤.jpg)]

3.2 编写Java源程序

  1. 在d:\day01 目录下新建文本文件，完整的文件名修改为HelloWorld.java，其中文件名为HelloWorld，后缀名必须为.java 。(设置自己的文件浏览器可以看到后缀，否则无法更改后缀)

  2. 用记事本打开 使用资料中提供的notepad++记事本软件。

  3. 在文件中键入文本并保存，代码如下：

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

  1. 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。

  2. 每个字母和符号必须与示例代码一模一样。

  3. 所有的符号必须是英文符号

第一个HelloWord 源程序就编写完成了，但是这个文件是程序员编写的，JVM是看不懂的，也就不能运行，因此我们必须将编写好的Java源文件 编译成JVM可以看懂的字节码文件 。

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。

命令：

javac Java源文件名.java

举例：

javac HelloWorld.java

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-rb41bTUe-1575363292497)(img/编译.jpg)]

编译成功后，命令行没有任何提示。打开d:\day01目录，发现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(文件名)

举例：

java HelloWorld

java HelloWord 不要写 不要写 不要写 .class

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-VsUIHMpS-1575363292497)(img/运行.jpg)]

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。

当源代码更改了以后，要重新进行编译，再运行。

3.5 入门程序说明

编译和运行是两回事

  • 编译（javac）：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（java）：java 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及文档注释

    1. 单行注释以 // 开头 换行结束

    2. 多行注释以 */ ** 开头 以 */ 结束

    3. 文档注释以 /** 开始，以 */ 结束 (现阶段不做要求)

    说明注释允许你在程序中嵌入关于程序的信息。你可以使用 javadoc 工具软件来生成信息，并输出到HTML文件中。

    说明注释，使你更加方便的记录你的程序信息。

    @author 标明开发该类模块的作者
@version 标明该类模块的版本

    生成文档命令

    javadoc -d doc HelloWolrd.java

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-4y8IJNJL-1575363292498)(img/文档生成)]

3.7 Java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
    • 特点：全部都是小写字母，在增强版记事本（如notepad++）中颜色特殊。
    • 关键字比较多,有50多个，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

    1. 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）。
    2. 标识符==不能以数字开头==。 1HelloWorld(❌) HelloWorld1（√）
    3. 标识符不能是关键字。（不能是public class static void 当作类名）

    类名：hello，12Heloo，_Hello,Hello void

  • 命名规范：软性建议 见名知意

    1. 类名规范：首字母大写，后面每个单词首字母大写（大驼峰式）。 HelloWorld
    2. 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）。 helloWorld
    3. 变量名规范：同方法名

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,必须有内容而且是一个内容（空格也是字符）’ ’ ， ‘好’，‘1’ ,’ ', ‘’(不能为空)
字符串常量双引号引起来,可以写多个字符,也可以不写“A” ，“HelloWorld” ，“你好” ，“1”
布尔常量只有两个值（流程控制中讲解）true ， false
空常量只有一个值（引用数据类型中讲解）null

4.3 练习

需求：输出各种类型的常量。

public class ConstantDemo {
	public static void main(String[] args){
        //输出整数常量
        System.out.println(123);
        //输出小数常量
        System.out.println(0.125);
        //输出字符常量
        System.out.println('A');
        //输出布尔常量
        System.out.println(true);
        //输出字符串常量
        System.out.println("你好Java");
        //空常量不能打印,编译会发生错误
        // System.out.println(null);//编译会报错
  	}
}

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    x=6     整数     y=3.14   小数
6 = x+5		 x=1
y = 1.1+1.1

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，可以解决更多的问题。比如x保存5，x也可以保存6，这样x保存的数据是可以改变的，也就是我们所讲解的变量。

java中的变量是有数据类型的,

容器:

酱油瓶-->酱油

Java 语言是一种强类型语言。通俗点说，在 Java 中存储的数据都是有类型的，而且必须在编译时就确定其类型。

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：(四类)包括 整数、浮点数、字符、布尔。

  • 引用数据类型：包括 类、数组、接口。 字符串

基本数据类型

四类八种基本数据类型：

整数类型4：字 节型（byte） 短整型(short ) 整型(int) 长整型(long)

浮点数类型2：单精度 (float) 双精度(doule)

字符类型1：char

布尔类型1：boolean

数据类型关键字内存占用取值范围
字节型byte1个字节[-27~27-1]
[-128, 127]
短整型short2个字节[-215,215-1]
[-32768,32767]
整型int（默认）4个字节[-231,231-1]
约正负21亿 (可以使用科学计算器算下)
长整型long8个字节[-263,263-1]
单精度浮点数float4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 (character)2个字节0-65535
布尔类型boolean1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 变量的定义

变量定义的格式包括三个要素：变量类型 、 变量名 、 变量值 。

格式1: 定义并赋值

变量类型 变量名 = 变量值;
int salary = 20000;

给变量赋值的时候, 值不能超过类型对应的范围

格式2: 先定义后赋值

//变量类型 变量名;//先定义
//变量名 = 数据值;//后赋值

int score;
score = 100;


//score; // 格式错误
int i;
//System.out.print(i);//一定要先给i进行赋值，然后再使用

//System.out.println(height);//不能先使用后定义
//int height;//不能先使用后定义

变量名取名规则：见名知意

练习

定义所有基本变量类型的变量 ( 留意float 和 long 类型变量定义 要加float 要加F, long 加上L)，代码如下：

public class Variable {
	public static void main(String[] args){
        //定义字节型变量
        byte b = 100;
        System.out.println(b);
        //定义短整型变量
        short s = 1000;
        System.out.println(s);
        //定义整型变量
        int i = 123456;
        System.out.println(i);
        //定义长整型变量
        long l = 12345678900L;
        System.out.println(l);
        //定义单精度浮点型变量
        float f = 5.5F;
        System.out.println(f);
        //定义双精度浮点型变量
        double d = 8.5;
        System.out.println(d);
        //定义布尔型变量
        boolean bool = false;
        System.out.println(bool);
        //定义字符型变量
        char c = 'A';
        System.out.println(c);
	}
}

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。赋值要在其对应类型范围之内

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