开发前言

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，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。

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

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。

计算机基础知识

二进制

计算机中的数据不同于人们生活中的数据，人们生活采用十进制数，而计算机中全部采用二进制数表示，它只包含0、1两个数，逢二进一，1+1=10。每一个0或者每一个1，叫做一个bit（比特）。

下面了解一下十进制和二进制数据之间的转换计算:

十进制数据转成二进制数据：使用除以2获取余数的方式
二进制数据转成十进制数据：使用8421编码的方式

字节

字节是我们常见的计算机中最小存储单元。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，1 Byte = 8 bit。

1 KB = 1024 Byte
1 MB = 1024 KB
1 GB = 1024 MB
1 TB = 1024 GB
1 PB = 1024 TB
1 EB = 1024 PB
1 ZB = 1024 EB

键盘按键示意图

常用DOS命令

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。

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。

常用命令

Java语言开发环境搭建

在搭建开发环境的之前，我们必须了解一下下面几个名词：

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。
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。我们想要运行一个已有的Java程序，那么只需安装 JRE 即可。
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。我们想要开发一个全新的Java程序，那么必须安装 JDK 。

三者的关系如下图所示：

总结：三者关系 JDK > JRE > JVM

Java中最重要的特性

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。

Java的下载与安装

进入官网https://www.oracle.com/technetwork/java/javase/archive-139210.html，选择我们需要的版本下载，保存到我们电脑上。下面我们以为例，进行安装。

1：双击JDK应用程序，进入如下界面

2：点击下一步，进入如下界面

3：点击更改，选择我们要安装的路径。注意：安装路径不要有中文和空格（容易发生转义错误），因为JDK已经包含了JRE，所以我们可以取消JRE的安装，如下图所示：

4：点击下一步

5：安装完成

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

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。

不进入JDK的 bin 目录，这些工具就不能使用，会报错。

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

2. 选择高级系统设置

3. 高级选项卡，点击环境变量

4. 点击新建，创建新的环境变量

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

6. 选中 Path 环境变量，双击或者点击编辑

7. 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。

8. 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。

Windows 10 版本

文件资源管理器 --> 此电脑鼠标右键 --> 选择属性
选择高级系统设置 --> 选择环境变
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
选中 Path 环境变量，双击或者点击编辑
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。
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。

HelloWorld入门程序

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。

1：编写Java源程序

在 d:\day01 目录下新建文本文件，在文件中键入如下代码并保存：

public class HelloWorld{
    public static void main(String[] args){

        System.out.println("hello world");
    
        }
}

注意：

文件名修改为 HelloWorld.java ，其中文件名为 HelloWorld ，后缀名必须为 .java 。
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。

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。

2：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。

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。

3：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。

入门程序说明

编译和运行是两回事

编译：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：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

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，是十分必须要的，它不影响程序的编译和运行。

Java中有单行注释和多行注释

单行注释：以 //开头换行结束
多行注释：以 /*开头以*/结束

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，全部都是小写字母。

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

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）。
标识符不能以数字开头。
标识符不能是关键字。

命名规范：软性建议

类名规范：首字母大写，后面每个单词首字母大写（大驼峰式）。
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）。
变量名规范：全部小写。

常量

概述

常量：是指在Java程序中固定不变的数据。

需求

输出各种类型的常量

/*
常量：在程序运行期间，固定不变的量。

常量的分类：
1. 字符串常量：凡是用双引号引起来的部分，叫做字符串常量。例如："abc"、"Hello"、"123"
2. 整数常量：直接写上的数字，没有小数点。例如：100、200、0、-250
3. 浮点数常量：直接写上的数字，有小数点。例如：2.5、-3.14、0.0
4. 字符常量：凡是用单引号引起来的单个字符，就做字符常量。例如：'A'、'b'、'9'、'中'
5. 布尔常量：只有量中取值。true、false。
6. 空常量：null。代表没有任何数据。
*/
public class Demo01Const {
    public static void main(String[] args) {
        // 字符串常量
        System.out.println("ABC");//ABC
        // 字符串两个双引号中间的内容可以为空
        System.out.println("");

        // 整数常量
        System.out.println(30);//30

        // 浮点数常量（小数）
        System.out.println(3.14);//3.14

        // 字符常量
        System.out.println('中');//中
        // System.out.println(''); 错误： 两个单引号中间必须有且仅有一个字符，没有不行。
        // System.out.println('AB');  错误：两个单引号中间必须有且仅有一个字符，有两个不行。

        // 布尔常量
        System.out.println(true);//true
        System.out.println(false);//false

        // System.out.println(null);错误 ：空常量。空常量不能直接用来打印输出。
    }
}

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：包括整数、浮点数、字符、布尔。
引用数据类型：包括类、数组、接口等等。

基本数据类型

四类八种基本数据类型：

注意事项：

字符串不是基本类型，而是引用类型。
浮点型可能只是一个近似值，并非精确的值。
数据范围与字节数不一定相关，例如float数据范围比long更加广泛，但是float是4字节，long是8字节。
浮点数当中默认类型是double。如果一定要使用float类型，需要加上一个后缀F。如果是整数，默认为int类型，如果一定要使用long类型，需要加上一个后缀L。推荐使用大写字母后缀。

变量

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。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中要求一个变量每次只能保存一个数据，必须要明确保存的数据类型。

变量的定义

变量定义的格式包括三个要素： 数据类型、变量名、数据值。

定义变量的格式1：

数据类型变量名称;
变量名称 = 数据值;

举例：

int  age; //含义：创建了一个变量
age = 18; //赋值，将右边的数据值，赋值交给左边的变量

定义变量的格式2：

数据类型变量名称 = 数据值;

举例：

int age = 18; //含义：在创建一个变量的同时，立刻放入指定的数据值

需求

定义并且打印输出所有类型的变量

public class Demo02Variable {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个变量
        int number1;
        // 向变量当中存入一个数据
        number1 = 10;
        // 当打印输出变量名称的时候，显示出来的是变量的内容
        System.out.println(number1); // 10
        // 改变变量当中本来的数字，变成新的数字
        number1 = 20;
        System.out.println(number1); // 20

        // 使用一步到位的格式来定义变量
        int number2 = 25;
        System.out.println(number2); // 25
        //改变变量当中本来的数字，变成新的数字
        number2 = 35;
        System.out.println(number2); // 35

        // 注意：右侧数值的范围不能超过左侧数据类型的取值范围，否则会报错
        byte number3 = 30;
        System.out.println(number3); // 30
        // byte num4 = 400; 错误： 右侧超出了byte数据范围，错误！

        short number5 = 50;
        System.out.println(number5); // 50

        long number6 = 3000000000L;
        System.out.println(number6); // 3000000000

        float number7 = 2.5F;
        System.out.println(number7); // 2.5

        double number8 = 1.2;
        System.out.println(number8); // 1.2

        char c = 'A';
        System.out.println(c); // A
        c = '中';
        System.out.println(c); // 中
     /*
        将一个变量的数据内容，赋值交给另一个变量
        右侧的变量名称var1已经存在，里面装的是false布尔值
        将右侧变量里面的false值，向左交给var2变量进行存储
        */
        boolean var1 = false;
        boolean var2 = var1;
        System.out.println(var2); // false
    }
}

使用变量的时候，有一些注意事项：

如果创建多个变量，那么变量之间的名称不可以重复。
对于float和long类型来说，字母后缀F和L不要丢掉。
右侧的数据值不能超过左侧数据类型的范围。
没有进行赋值的变量，不能直接使用；一定要赋值之后，才能使用。
变量使用不能超过作用域的范围。【作用域】：从定义变量的一行开始，一直到直接所属的大括号结束为止。
可以通过一个语句来创建多个变量，但是一般情况不推荐这么写。

代码演示变量注意事项

public class Demo03VariableNotice {
    public static void main(String[] args) {
        int num1 = 10; // 创建了一个新的变量，名叫num1
        // int num1 = 20;  又创建了另一个新的变量，名字也叫num1，错误！变量之间的名称不可以重复。
        
        int num4; // 定义了一个变量，但是没有进行赋值
        // System.out.println(num4); 直接使用打印输出就是错误的！

        // System.out.println(num5);  在创建变量之前，不能使用这个变量

        int num5 = 500;
        System.out.println(num5); // 500

        {
            int num6 = 60;
            System.out.println(num6); // 60
        }

        // System.out.println(num6); 已经超出了大括号的范围，超出了作用域，变量不能再使用了

        // 同时创建了三个全都是int类型的变量
        int a, b, c;
        // 各自分别赋值
        a = 10;
        b = 20;
        c = 30;
        System.out.println(a); // 10
        System.out.println(b); // 20
        System.out.println(c); // 30

        // 同时创建三个int变量，并且同时各自赋值
        int x = 100, y = 200, z = 300;
        System.out.println(x); // 100
        System.out.println(y); // 200
        System.out.println(z); // 300
    }
}

自学Java只day01_前言、入门程序、常量、变量