第一章 初识计算机和Java语言

1.计算机的体系结构（常识）

什么是计算机？

1.1 计算机的基本概念

• 计算机(Computer)俗称电脑，是现代一种用于高级计算，使用非常广泛的设备，主要由计算机硬件和计算机软件两个部分组成。
• 计算机硬件是客观存在的各种计算机相关设备，而计算机的软件是用于控制各种硬件设备完成各种功能。

1.2 常见的主要硬件

• 计算机硬件(Computer Hardware)主要包括：中央处理器(CPU)、内存、硬盘、输入输出设备、主板、机箱和电源等辅助设备。

  

1.3 主要硬件的详解

1.3.1 CPU的概述

• CPU - 中央处理器（英文Central Processing Unit）。
  • 是计算机中最核心的部件，类似于人的大脑。
  • 是一台计算机运算核心和控制核心，所有运算都由CPU完成。
  • 其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。

1.3.2 内存的概述

• 内存 - 是计算机中的存储部件，内存(Memory)也被称为内存储器。
  • 用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。
  • CPU可以直接访问内存的数据，而且效率比较高。
  • 容量小不能实现永久存储，一旦断电会造成数据的丢失。
  • 时刻记住ctrl+s快捷键进行保存。

1.3.3 硬盘的概述

• 硬盘 - 是计算机中的存储部件。

  • 主要用于永久存放数据内容，容量大且断电不丢失。
  • CPU不能直接访问硬盘中数据，若希望访问则需要先加载到内存中。

• 科普小知识。

  1Tb = 1024Gb
  1Gb = 1024Mb
  1Mb = 1024Kb
  1Kb = 1024Byte (字节)
  1Byte = 8Bit (二进制位)

1.3.4 输入输出设备

• 其中键盘叫做标准输入设备，显示器叫做标准输出设备。

  

1.4 常见的主要软件

• 计算机软件(Computer Software)可分为系统软件和应用软件，系统软件就是操作系统，是其他软件的基础

• 主流的操作系统有：Windows/Unix/Linux/IOS/Android。

  

1.5 计算机的体系结构

2.Java语言的概述（常识）

2.1 计算机语言的概述

• 语言是人与人之间进行沟通的主要表达方式。如：中国人与中国人使用用普通话沟通。而中国人要和英国人交流，就要使用英语沟通。
• 计算机语言是人与计算机之间交流的表达方式，该语言有很多种。

2.2 计算机语言的发展

• 第一代语言：机器语言

  指令以二进制代码形式存在，最开始使用穿孔卡片。

• 第二代语言：汇编语言。

  使用助记符表示一条机器指令，如：ADD、SUB等。

• 第三代语言：高级语言

  Java、C ,C++,PHP , Python，Scala等。

2.3 Java语言的江湖地位

2.4 Java语言的发展历史

• 1995年Java问世。
• 1996年Java 1.0。
• 1999年Java 1.2发布（JAVA SE\JAVA EE\JAVA ME）。
• ... ... ...
• 2004年Tiger 发布(JAVA5.0)，Java 登录火星。
• 2011年7月由Oracle正式发布Java7.0。
• 2014年3月19日，Oracle公司发布Java8.0的正式版。
• 2017年9月21日，Java9.0正式发布。
• 2018年9月25日，Oracle官方宣布Java11正式发布。

2.5 桌面应用

• Java SE（Java Platform, Standard Edition）称之为“Java平台标准版”，是Java平台的基础。
• Java SE包含了运行Java应用所需要的基础环境和核心类库。
• Java SE还定义了基于桌面应用的基础类库，通过使用这些类库，我们可以编写出类似于像Office那样的丰富多彩的桌面应用。

2.6 企业应用

• Java EE（Java Platform，Enterprise Edition）称之为“Java平台企业版”。
• Java EE构建在Java SE基础之上，用于构建企业级应用。所谓企业级应用是指那些为商业组织、大型企业而创建的应用系统，例如：电信的“计费系统”、银行的“网银系统”、企业中的“客户关系管理系统”等等。

2.7 移动应用

• Java ME （Java Platform，Micro Edition）称之为Java 平台微型版。
• 为机顶盒、移动电话和PDA等嵌入式消费电子设备提供的Java解决方案。随着3G移动智能平台时代的到来，特别是以Java为核心编程语言的Android智能平台的迅速普及，Java ME已经走向淘汰。

3.开发环境的搭建和使用

3.1 开发工具的下载和安装

• 下载方式

  方式一：通过官网下载 www.sun.com www.oracle.com

  方式二：通过搜索下载 www.baidu.com www.sogou.com

• 安装方式

  若下载的是安装版，则一路点击下一步安装即可；

  若下载的是绿色版，则直接解压即可；

  无论是安装版还是绿色版，切记安装的路径中不要有中文！

3.2 Jdk的目录结构

• bin目录 - 该目录下主要存放JDK的各种工具命令。
• conf目录 - 该目录下主要存放jdk的相关配置文件。
• include目录 - 该目录下主要存放了一些平台的头文件。
• jmods目录 - 该目录下主要存放了JDK的各种模块。
• legal目录 - 该目录下主要存放了JDK各模块的授权文档。
• lib目录 - 该目录下主要存放了JDK工具的一些补充jar包和源代码。

3.3 相关的概念

• JDK - 称为Java开发工具包（ Java Development Kit）。Java开发人士需要下载和安装JDK，目前的主流版本为JDK11。
• JRE - 称之为Java SE运行时环境（Java SE Runtime Environment），提供了运行Java应用程序所必须的软件环境等。无论是开发还是运行Java应用都必须安装。
• javac.exe - 编译器，主要用于将高级Java源代码翻译成字节码文件。
• java.exe - 解释器，主要用于启动JVM对字节码文件进行解释并执行。

3.4 Jdk、jre、jvm之间的关系

3.5 Java开发的常用工具

• 文本编辑器（TE，Text Editor）
• 记事本、Notepad++、Edit Plus、UltraEdit、…
• 集成开发环境（IDE，Integrated Development Environment ）
• Jbuilder、NetBeans、Eclipse、MyEclipse、IDEA、…

3.6 编写Java程序的流程

• 新建文本文档，将文件扩展名由xxx.txt修改为xxx.java；
• 使用记事本/Notepad++的方式打开文件，编写Java代码后进行保存；
• 启动dos窗口，并切换到.java文件所在的路径中；
• 使用javac xxx.java进行编译，生成xxx.class的字节码文件；
• 使用java xxx 进行解释执行，打印最终结果；

3.7 常见的错误

• 错误: 需要class, interface或enum => 通常都是class关键字拼写错误。
• 错误: 找不到符号 => 通常因为单词拼写错误或Java中不支持这样的单词。
• 错误: 需要';' => 通常都是因为少写分号，加上英文版分号即可。
• 错误: 非法字符: '\uff1b' => 通常是因为出现了中文标点符号，修改为英文版即可。
• 错误: 在类 PrintTest 中找不到 main 方法, 请将 main 方法定义为: =>main写成了mian。

3.8 编译和运行

3.9 Java11新特性之简化的编译运行

• 新建文本文档，将文件扩展名由xxx.txt修改为xxx.java；
• 使用记事本/Notepad++的方式打开文件，编写Java代码后进行保存；
• 启动dos窗口，并切换到.java文件所在的路径中；
• 使用java xxx.java 进行编译运行，打印最终结果（慎用）；

/*
 *  项目名称：第一个Java程序
 *  项目功能：打印一句话
 *  作    者：奇点
 *  版    本: V1.0
 *  所 有 者：拉勾教育
 *  备    注：请大家集中注意力哦！
 */ 
public class HelloWorld/*类名*/ {/*类体*/
    public static void main/*主方法名，程序的入口*/(String[] args) {/*主方法体*/
        System.out.println("我就不打印Hello World!");	
	}
} 

3.10 常用的快捷键

• ctrl+s 保存 ctrl+c 复制 ctrl+v 粘贴 ctrl+a 全选 ctrl+x 剪切
• ctrl+z 撤销 ctrl+f 搜索 ctrl+shift 切换输入法，使用shift进行中英文切换
• windows+d 回到桌面
• windows+e 打开计算机
• windows+l 锁屏
• windows+r 打开运行，输入cmd后回车就会启动dos窗口
• windows+tab 切换任务
• alt+tab 切换任务
• ctrl+alt+delete 启动任务管理器

3.11 注释

• 注释用于进行代码说明，是给程序员看的文字描述，编译器会忽略注释。

• 基本分类

  //    单行注释，从 // 开始，到本行结束，都是注释。
  /* */ 多行注释，从/* 开始，到*/结束，中间所有都是注释。
  /** */ 多行/文档注释，从/**开始，到*/结束，是一种支持提取的注释。
  

• 多行注释不允许嵌套使用！

3.12 环境变量的配置

• 基本概念

  通常情况下可执行文件只能在该文件所在的路径中使用，为了使得该可执行文件可以在任意路径中使用，则需要将该文件所在的路径信息配置到环境变量Path中。

• 配置方式

  计算机 => 右击，选择属性 => 高级系统设置 => 高级 => 环境变量 =>系统变量 => 找到Path，点击编辑 => 将javac.exe所在的路径信息配置到Path变量值的最前面，加上英文版的分号 => 一路点击确定即可

• 注意事项

  切记Path变量原来的变量值不要删除，配置完毕后记得重启dos窗口！

3.13 跨平台原理

• Java字节码可以通过JVM翻译为具体平台能够执行的机器指令。由于Sun定义了JVM规范，而且不同的操作系统大多提供了JVM实现，才使得相同的一个字节码文件可以在不同的系统上运行，从而使Java赢得了“一次编译，到处使用”的美名。