第1章 Java概述
今日内容
- Java语言的发展历史
- 安装JDK
- 配置环境变化
- Java注释
- Java关键字
- 标识符
- 常量
- 变量
- Java基本数据类型
学习目标
- 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/JRE/JVM的组成和作用
- 能够配置环境变量JAVA_HOME（会参照笔记配置）
- 会使用单行注释和多行注释
- 能够辨识关键字
- 理解标识符的含义
- 理解Java中的基本数据类型分类
- 能够理解常量的概念
- 能够定义8种基本数据集类型的变量
- 能够分清楚两种输出语句的区别
第一章 Java概述
1.1 JavaSE课程体系介绍
JavaSE知识图解
JavaSE知识模块介绍
- 第一部分：计算机编程语言核心结构：
数据类型、运算符、流程控制、数组、… - 第二部分：Java面向对象核心逻辑：
类和对象、封装、继承、多态、抽象、接口、… - 第三部分：JavaSE核心高级应用：
集合、I/O、多线程、网络编程、反射机制、… - 第四部分：Java新特性：
Lambda表达式、函数式编程、新Date/Time API、接口的默认、静态和私有方法、… - 第五部分：MySQL/JDBC核心技术：
SQL语句、数据库连接池、DBUtils、事务管理、批处理、…
1.2 计算机语言介绍（了解）
计算机语言是什么
所谓计算机编程语言，就是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。
计算机语言发展
·第一代语言：机器语言(相当于人类的原始阶段)
机器语言由数字组成所有指令。当让你使用数字编程，写几百个数字、甚至几千个数字，每天面对的是纯数字，我大胆预测：“程序员群体100%会有精神问题”。
机器语言通常由数字串组成（最终被简化成01），对于人类来说，机器语言过于繁琐。使用机器语言，人类无法编出复杂的程序。如下为一段典型的机器码：
\1. 0000,0000,000000010000 代表 LOAD A, 16
\2. 0000,0001,000000000001 代表 ADD B, 1
\3. 0001,0001,000000010000 代表 STORE C, 16
·第二代语言：汇编语言（相当于人类的手工业阶段）
为了编程的方便，以及解决更加复杂的问题。程序员开始改进机器语言，使用英文缩写的助记符来表示基本的计算机操作。这些助记符构成了汇编语言的基础。如下是一些常见的汇编语言助记符(单词)比如：LOAD、MOVE之类，这样人更容易使用了。识别几百、几千个单词，感觉要比几百几千个数字，美妙多了。汇编语言相当于人类的手工业社会，需要技术极其娴熟的工匠，但是开发效率也非常低。
汇编语言虽然能编写高效率的程序，但是学习和使用都不是易事，并且很难调试。另一个复杂的问题，汇编语言以及早期的计算机语言（Basic、Fortran等）没有考虑结构化设计原则，而是使用goto语句来作为程序流程控制的主要方法。这样做的后果是：一大堆混乱的调转语句使得程序几乎不可能被读懂。对于那个时代的程序员，能读懂上个月自己写的代码都成为一种挑战。
汇编语言仍然应用于工业电子编程领域、软件的加密解密、计算机病毒分析等。
·第三代：高级语言（相当于人类的工业阶段）
对于简单的任务，汇编语言可以胜任。但是随着计算机的发展，渗透到了工作生活的更多的方面，一些复杂的任务出现了，汇编语言就显得力不从心（应该说是程序员使用汇编语言解决复杂问题出现了瓶颈）。于是，出现了高级语言。像我们熟知的C、C++、Java等等都是高级语言。
高级语言允许程序员使用接近日常英语的指令来编写程序。例如，实现一个简单的任务：A+B=C , 使用机器语言、汇编语言和高级语言的的实现。
| 三代计算机语言的直观对比 |
从上面这个简单的加法计算，可以看出越到高级语言，越接近人的思维，人使用起来就越方便。
高级语言的出现，尤其是面向对象语言的出现，相当于人类的工业社会，高级语言极其易用，编程门槛和难度大大降低，大量的人员进入软件开发行业，为软件爆发性的增长提供了充足的人力资源。目前以及可预见的将来，计算机语言仍然处于“第三代高级语言”阶段。
计算机语言排行榜
计算机语言走势
1.3 Java语言概述（了解）
Java生态圈
**Java是目前应用最为广泛的软件开发平台之一。**随着Java以及Java社区的不断壮大，Java 也早已不再是简简单单的一门计算机语言了，它更是一个平台、一种文化、一个社区。
**作为一个平台，**Java虚拟机扮演着举足轻重的作用。除了 Java语言，任何一种能够被编译成字节码的计算机语言都属于Java这个平台。Groovy、Scala、 JRuby、Kotlin等都是Java平台的一部分，它们依赖于Java虚拟机，同时，Java平台也因为它们变得更加丰富多彩。
**作为一种文化，**Java几乎成为了 “开源”的代名词。在Java程序中，有着数不清的开源软件和框架。如Tomcat、Struts, Hibernate, Spring等。就连JDK和JVM自身也有不少开源的实现，如OpenJDK、Apache Harmony。可以说，“共享”的精神在Java世界里体现得淋漓尽致。
**作为一个社区，**Java拥有全世界最多的技术拥护者和开源社区支持，有数不清的论坛和资料。从桌面应用软件、嵌入式开发到企业级应用、后台服务器、中间件，都可以看到Java的身影。其应用形式之复杂、参与人数之众多也令人咋舌。可以说，Java社区已经俨然成为了一个良好而庞大的生态系统。其实这才是Java最大的优势和财富。
Java 是最好的语言吗？
不是，因为在每个领域都有更合适的编程语言。
-
C 语言无疑是现代计算机软件编程语言的王者，几乎所有的操作系统都是 C 语言写成的。C++ 是面向对象的 C 语言，一直在不断的改进。
-
JavaScript 是能运行在浏览器中的语言，丰富的前端界面离不开 Javascript 的功劳。近年来的 Node.js 又在后端占有一席之地。
-
Python 用于系统管理，并通过高性能预编译的库，提供 API 来进行科学计算，文本处理等，是 Linux 必选的解释性语言。
-
Ruby 强于 DSL（领域特定语言），程序员可以定义丰富的语义来充分表达自己的思想。
-
Erlang 就是为分布式计算设计的，能保证在大规模并发访问的情况下，保持强壮和稳定性。
-
Go 语言内置了并发能力，可以编译成本地代码。当前新的网络相关项目，很大比例是由 Go 语言编写的，如 Docker、Kubernetes 等。
-
编写网页用 PHP，函数式编程有 Lisp，编写 iOS 程序有 Swift/Objective-C。
-
R的思想是：它可以提供一些集成的统计工具，但更大量的是它提供各种数学计算、统计计算的函数，从而使使用者能灵活机动的进行数据分析，甚至创造出符合需要的新的统计计算方法
-
SQL 是用于访问和处理数据库的标准的计算机语言， 这类数据库包括：MySQL，Oracle, Sybase, SQL Server, DB2, Access 等等
一句话概括，能留在排行榜之上的语言，都是好的语言，在其所在的领域能做到最好。
Java语言发展历史
Java诞生于SUN（Stanford University Network），09年SUN被Oracle（甲骨文）收购。
Java之父是詹姆斯.高斯林(James Gosling)。
1996年发布JDK1.0版。
目前最新的版本是Java13。我们学习的Java8。
| 发行版本 | 发行时间 | 备注 |
|---|---|---|
| Java | 1995.05.23 | Sun公司在Sun world会议上正式发布Java和HotJava浏览器 |
| Java 1.0 | 1996.01.23 | Sun公司发布了Java的第一个开发工具包 |
| Java 1.1 | 1997.02.19 | |
| Java 1.2 | 1998.12.08 | 拆分成：J2SE（标准版）、J2EE（企业版）、J2ME（小型版） |
| Java 1.3 | 2000.05.08 | |
| Java1.4 | 2004.02.06 | |
| Java 5.0 | 2004.09.30 | ①版本号从1.4直接更新至5.0；②平台更名为JavaSE、JavaEE、JavaME |
| Java 6.0 | 2006.12.11 | 2009.04.20 Oracle宣布收购SUN公司 |
| Java 7.0 | 2011.07.02 | |
| Java 8.0 | 2014.03.18 | |
| Java 9.0 | 2017.09.22 | ①每半年更新一次；②Java 9.0开始不再支持windows 32位系统 |
| Java 10.0 | 2018.03.21 | |
| Java 11.0 | 2018.09.25 | JDK安装包取消独立JRE安装包 |
| Java 12.0 | 2019.03.19 | |
| Java 13.0 | 2019.9.18 |
Java技术体系平台
- JavaSE（Java Platform, Standard Edition标准版）：允许您在桌面和服务器上开发和部署Java应用程序。Java提供了丰富的用户界面、性能、多功能性、可移植性和当今应用程序所需的安全性。
- JavaEE（Java Platform, Enterprise Edition企业版）：是为开发企业环境下的应用程序提供的一套解决方案，主要针对于Web应用程序开发。
- JavaME（Java Platform, Micro Edition 小型版）：为互联网上的嵌入式和移动设备上运行的应用提供了一个健壮、灵活的环境：微控制器、传感器、网关、移动电话、个人数字助理（PDA）、电视机顶盒、打印机等等。JavaME包括灵活的用户界面、健壮的安全性、内置的网络协议，以及支持动态下载的网络和离线应用程序。基于JavaME的应用程序在许多设备上都是可移植的，但是利用了每个设备的本机功能。
-
Java Embedded: 用于解锁物联网的智能设备的价值：
通过远程市场更新和刷新功能延长产品生命周期和价值；
利用Java的可伸缩性、健壮性、可移植性和全套功能，提高生产效率，降低成本，缩短上市时间；
在边缘启用快速数据功能； -
Java Card：使安全元件（如智能卡和其他防篡改安全芯片）能够承载采用Java技术的应用程序。Java card提供了一个安全的、可互操作的执行平台，它可以在一个资源受限的设备上存储和更新多个应用程序，同时保持最高的认证级别和与标准的兼容性。
-
Java TV：是一种基于JavaME的技术，它为开发在tv和机顶盒设备上运行的java应用程序提供了一个性能良好、安全且易于实现的解决方案。使用Java TV运行时，开发人员可以轻松创建应用程序，例如电子节目指南（EPG）、视频点播（VOD）客户端、游戏和教育应用程序、用于访问Internet数据的应用程序（例如天气、新闻播报器、社交网络）以及大多数蓝光光盘标题上的用户界面和奖金内容。
[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-snt91W1K-1635229687171)(imgs\1597635498066.png)]
-
1.4 Java语言跨平台原理
Java语言的特点
- **完全面向对象：**Java语言支持封装、继承、多态，面向对象编程，让程序更好达到
高内聚，低耦合的标准。 - **支持分布式：**Java语言支持Internet应用的开发，在基本的Java应用编程接口中有一个网络应用编程接口（java net），它提供了用于网络应用编程的类库，包括URL、URLConnection、Socket、ServerSocket等。Java的RMI（远程方法激活）机制也是开发分布式应用的重要手段。
- **健壮型：**Java的强类型机制、异常处理、垃圾的自动收集等是Java程序健壮性的重要保证。对指针的丢弃是Java的明智选择。
- **安全：**Java通常被用在网络环境中，为此，Java提供了一个安全机制以防恶意代码的攻击。如：安全防范机制（类ClassLoader），如分配不同的名字空间以防替代本地的同名类、字节代码检查。
- **跨平台性：**Java程序（后缀为java的文件）在Java平台上被编译为体系结构中立的字节码格式（后缀为class的文件），然后可以在实现这个Java平台的任何系统中运行。
Java语言的跨平台原理
- 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。
- 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程序的运行环境之一，也是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。
1.5 JDK下载和安装
JDK的下载
-
下载网址：www.oracle.com
-
下载步骤：
- 登录Oracle公司官网，www.oracle.com，如图所示：在底部选择Developers开发者
- 在Developers页面中间的技术分类部分，选择
Java，单击进入，如图所示：
- 下拉页面，找到Java，在此选择
JavaSEDownload，单击进入，如图所示：
- 选择Downloads选项卡，默认是最新版的Java13下载，在此处选择
Oracle JDK DOWNLOAD，单击进入可以下载JDK13，如图所示：
选择Accept License Agreement，并选择对应的操作系统类型，如图所示
- 如果要下载之前JDK版本，那么在刚才JavaSE/Download页面，下拉到最下面，找到Java Archive（Java档案馆），单击Download
例如：这里选择JavaSE 8(8U211 and later)，选择Accept License Agreement，并选择对应的操作系统类型。早期版本分为32位/64位操作系统区分，其中x86表示32位，x64表示64位。
JDK的安装
-
安装步骤：
- 双击
jdk-8u202-windows-x64.exe文件，并单击下一步，如图所示：
- 双击
- 取消独立JRE的安装，单击
公共JRE前的下拉列表，选择此功能将不可用如图所示：
- 修改安装路径，单击更改，如图所示：
- 将安装路径修改为
D:\develop\Java\jdk1.8.0_202\，并单击确定，如图所示：
- 单击下一步，如图所示：
- 稍后几秒，安装完成，如图所示：
- 目录结构，如图所示：
1.6 常用DOS命令（了解）
什么是DOS
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。
Dos： Disk Operating System 磁盘操作系统, 简单说一下windows的目录结构。
进入DOS操作窗口
- 按下
Windows+R键，打开运行窗口，输入cmd回车，进入到DOS的操作窗口。
- 打开DOS命令行后，看到一个路径
C:\Users\...就表示我们现在操作的磁盘是C盘的Users的final目录。
常用命令
进入目录命令：cd
（1）回到根目录
cd / 或 cd \
（2）切换到上一级
cd ..
)]
（3）当前盘的其他目录下
绝对路径：从根目录开始定位，例如：cd d:\test200\1 或者 cd d:/test200/1
相对路径：从当前目录开始定位，例如：…\…\…\test200\1 或者 …/…/…/test200/1
切换盘符命令
（1）直接盘符:
例如：要切换到D盘，直接d:
（2）使用cd命令
例如：要切换到E盘，可以使用cd /D e:
使用 /D 开关，除了改变驱动器的当前目录之外，还可改变当前驱动器。
[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-HDoxpscm-1635229687215)(imgs/image-20200213101745482.png)]
查看当前目录下有什么命令：dir
新建目录命令：md (make directory)
//在当前目录下创建hello文件夹
md hello
//在当前目录下创建a,b,c三个文件夹
md a b c
//在d盘test200下创建ok200文件夹
md d:\test200\ok200
删除文件命令：del
//删除指定文件
del 文件名.扩展名
del 目标目录\文件名.扩展名
删除所有文件并询问
del *.*
删除所有文件不询问
del /Q *.*
删除目录命令：rd（remove directory)
//删除空目录
rd 空目录名
//删除目录以及下面的子目录和文件，带询问
rd /S 非空目录名
//删除目录以及下面的子目录和文件，不带询问
rd /S/Q 非空目录名
注意：你在d:\test100\hello\a中，你不能删除test100、hello、a这几个目录
清屏命令：cls
cls
退出命令：exit
exit
1.7 配置环境变量
为什么配置path？
希望在命令行使用javac.exe等工具时，任意目录下都可以找到这个工具所在的目录。
例如：我们在C:\Users\Irene目录下使用java命令，结果如下：
我们在JDK的安装目录的bin目录下使用java命令，结果如下：
我们不可能每次使用java.exe，javac.exe等工具的时候都进入到JDK的安装目录下，太麻烦了。我们希望在任意目录下都可以使用JDK的bin目录的开发工具，因此我们需要告诉操作系统去哪里找这些开发工具，这就需要配置path环境变量。
1.7.1 只配置path
-
步骤：
- 打开桌面上的计算机，进入后在左侧找到
计算机，单击鼠标右键，选择属性，如图所示：
- 打开桌面上的计算机，进入后在左侧找到
- 选择
高级系统设置，如图所示：
- 在
高级选项卡，单击环境变量，如图所示：
- 在
系统变量中，选中Path环境变量，双击或者点击编辑,如图所示：
- 在变量值的最前面，键入
D:\develop\Java\jdk1.8.0_202\bin;分号必须要写，而且还要是英文符号。如图所示：
- 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。
1.7.2 配置JAVA_HOME+path
-
步骤：
- 打开桌面上的计算机，进入后在左侧找到
计算机，单击鼠标右键，选择属性，如图所示：
-
选择
高级系统设置，如图所示：
-
在
高级选项卡，单击环境变量，如图所示：
-
在
系统变量中，单击新建，创建新的环境变量，如图所示：
-
变量名输入
JAVA_HOME，变量值输入D:\develop\Java\jdk1.8.0_202，并单击确定，如图所示：
-
选中
Path环境变量，双击或者点击编辑,如图所示：
-
在变量值的最前面，键入
%JAVA_HOME%\bin;分号必须要写，而且还要是英文符号。如图所示：[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-sOYLNWyi-1635229687256)(imgs/环境变量7.jpg)]
-
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。
- 打开桌面上的计算机，进入后在左侧找到
第二章 Java基础知识
2.1 注释（annotation）
- 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，是十分必须要的，它不影响程序的编译和运行。
- Java中有
单行注释、多行注释和文档注释-
单行注释以
//开头，以换行结束，格式如下：// 注释内容 -
多行注释以
/*开头，以*/结束，格式如下：/* 注释内容 */ -
文档注释以
/**开头，以*/结束/** 注释内容 */
-
2.2 关键字（keyword）
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 - 关键字的特点：全部都是
小写字母。 - 关键字比较多，不需要死记硬背，学到哪里记到哪里即可。
关键字一共50个，其中const和goto是保留字。
true,false,null看起来像关键字，但从技术角度，它们是特殊的布尔值和空值。
2.3 标识符( identifier)
简单的说，凡是程序员自己命名的部分都可以称为标识符。
即给类、变量、方法、包等命名的字符序列，称为标识符。
1、标识符的命名规则（必须遵守）
（1）Java的标识符只能使用26个英文字母大小写，0-9的数字，下划线_，美元符号$
（2）不能使用Java的关键字（包含保留字）和特殊值
（3）数字不能开头
（4）不能包含空格
（5）严格区分大小写
2、标识符的命名规范（遭受鄙视）
（1）见名知意
（2）类名、接口名等：每个单词的首字母都大写，形式：XxxYyyZzz，
例如：HelloWorld，String，System等
（3）变量、方法名等：从第二个单词开始首字母大写，其余字母小写，形式：xxxYyyZzz，
例如：age,name,bookName,main
（4）包名等：每一个单词都小写，单词之间使用点.分割，形式：xxx.yyy.zzz，
例如：java.lang
（5）常量名等：每一个单词都大写，单词之间使用下划线_分割，形式：XXX_YYY_ZZZ，
例如：MAX_VALUE,PI
2.4 初识数据类型(data type)
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：
Java中的默认类型：整数类型是
int、浮点类型是double。
2.5 常量（constant）
-
常量：在程序执行的过程中，其值不可以发生改变的量
-
常量的分类：
-
自定义常量：通过final关键字定义（后面在面向对象部分讲解）
-
字面值常量：
字面值常量 举例 字符串常量 ”HelloWorld“ 整数常量 12，-23 浮点常量 12.34 字符常量 ‘a’，‘0’，‘我’ 布尔常量 true，false 空常量 null public class ConstantDemo { public static void main(String[] args) { //字符串常量 System.out.println("HelloWorld"); //整数常量 System.out.println(12); System.out.println(-23); //小数常量 System.out.println(12.34); //字符常量 System.out.println('a'); System.out.println('0'); System.out.println('我'); //布尔常量 System.out.println(true); System.out.println(false); } }注意事项：
字符常量，单引号里面有且仅有一个字符
空常量，不可以在输出语句中直接打印
-
2.6 变量（variable）
2.6.1 变量的概念
变量：在程序执行的过程中，其值可以发生改变的量
变量的作用：用来存储数据，代表内存的一块存储区域，这块内存中的值是可以改变的。
2.6.2 变量的三要素
1、数据类型
2、变量名
3、值
2.6.3 变量的使用应该注意什么？
1、先声明后使用
如果没有声明，会报“找不到符号”错误
2、在使用之前必须初始化
如果没有初始化，会报“未初始化”错误
3、变量有作用域
如果超过作用域，也会报“找不到符号”错误
4、在同一个作用域中不能重名
2.6.4 变量的声明和赋值、使用的语法格式？
1、变量的声明的语法格式：
数据类型 变量名;
例如：
int age;
String name;
double weight;
char gender;
boolean isMarry;
2、变量的赋值的语法格式：
变量名 = 值;
例如：
age = 18;
name = "古力娜扎"; //字符串的值必须用""
weight = 44.4;
gender = '女';//单字符的值必须使用''
isMarry = true;
3、变量的使用的语法格式：
通过变量名直接引用
例如：
(1)输出变量的值
System.out.println(age);
System.out.println(name);
System.out.println(weight);
System.out.println(gender);
System.out.println(isMarry);
(2)计算
age = age + 1;//年龄增加1岁
long类型：如果赋值的常量整数超过int范围，那么需要在数字后面加L。
float类型：如果赋值为常量小数，那么需要在小数后面加F。
char类型：使用单引号’'
String类型：使用双引号""
2.7 两种常见的输出语句
-
换行输出语句：输出内容，完毕后进行换行，格式如下：
System.out.println(输出内容); -
直接输出语句：输出内容，完毕后不做任何处理，格式如下
System.out.print(输出内容);
示例代码：
String name = "古力娜扎";
int age = 18;
对比如下两组代码：
System.out.println(name);
System.out.println(age);
System.out.print(name);
System.out.print(age);
对比如下两组代码：
System.out.print("姓名：" + name +",");//""中的内容会原样显示
System.out.println("年龄：" + age);//""中的内容会原样显示
System.out.print("name = " + name + ",");
System.out.println("age = " + age);
注意事项：
换行输出语句，括号内可以什么都不写，只做换行处理
直接输出语句，括号内什么都不写的话，编译报错
如果()中有多项内容，那么必须使用 + 连接起来
如果某些内容想要原样输出，就用"“引起来，而要输出变量中的内容，则不要把变量名用”"引起来