基础知识、JDK、HelloWorld、常量、变量

1. 计算机基础知识

1.1 二进制（binary）

每一个0或者1，叫做一个比特（bit），逢2进1

其他进制：八进制（octonary）、十进制（decimal）、十六进制（hexadecimal）

十进制-->二进制：

使用除以2获取余数的方式

二进制-->十进制

方式一：

方式二：二进制数小数点左边，从右到左用每一位数乘以2的对应位的次方，小数点右边的，从左到右用每一位乘以2的对应位的负数次方

方式三：
- 对于多位数，处在某一位上的“1”所表示的数值的大小，称为该位的位权。
- 上图中第二行即是二进制的位权，如小数点左边第一位的位权为2^0^，第二位的位权为2^1^，以此类推。
- 所以完整的换算公式为：
  
  1*2^3^+1*2^2^+0*2^1^+1*2^0^+0*2^-1^+1*2^-2^=13.75

字节

8个bit（二进制位）0000-0000 等于一个字节，写成 1byte 或者 1B
- 8bit = 1B
- 1024B=1KB
- 1024KB=1MB
- 1024MB=1GB
- 1024GB=1TB

常用DOS命令

Win+R，输入cmd，进入DOS命令行窗口

路径C:\Users表示当前操作的磁盘为C盘

常用命令

命令	操作符号
盘符切换命令	`盘符名：`
查看当前文件夹	`dir`
进入文件夹	`cd 文件夹名`
退出文件夹	`cd..`
退出到磁盘根目录	`cd\`
清屏	`cls`

2. Java语言开发环境搭建

2.1 Java虚拟机——JVM

JVM（Java Virtual Machine）：Java虚拟机，是Java程序运行的载体。
跨平台：软件是运行在操作系统上的，Java语言写的软件可以运行在所有操作系统上，称为Java语言的跨平台性。该特性是由JVM实现，因为所有操作系统都有对应的JVM，只要有JVM，Java程序就能运行。JVM本身不具有跨平台性。

2.2 JRE和JDK

JRE（Java Runtime Environment）：Java运行环境，包含JVM和运行需要的核心类库。
JDK（Java Development Kit）：Java开发工具包，包含JRE和开发人员工具。

2.3 JDK8安装图解

从oracle官网下载JDK安装包

选择安装组件时，开发工具和源代码必选，公共JRE可选可不选

2.4 JAVA_HOME环境变量的配置

配置环境变量的作用

开发Java程序需要使用JDK中的工具，如java.exe和javac.exe，在JDK安装目录下的bin中。

如果想在DOS命令行下使用这些工具，需要通过cd命令进入到bin目录下。

为了方便开发，我们想要在任意目录下都可以使用JDK开发工具，所以必须配置环境变量。

配置环境变量步骤

1.Win+Pause打开系统信息页面

2.4步操作如下图

注意：

1.Java_HOME配置好后，%JAVA_HOME%就等于C:\Java\jdk1.8.0_201，所以在path中通过%JAVA_HOME%来代替C:\Java\jdk1.8.0_201。

2.path中%JAVA_HOME%\bin必须上移到path的最上方，意思是输入DOS命令后最先去该路径寻找工具。

验证环境变量配置

打开控制台，输入java，如图

3. HelloWorld

3.1 Java开发三个步骤：编写、编译、运行

3.2 编写Java源代码

在D:\下新建文本，文件名修改为HelloWorld.java。
用记事本打开

除了记事本，还可以用Notepad++、EditPlus打开。

输入如下代码并保存

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

此时已经编写好了.java源代码文件。

3.3 编译Java源文件

在HelloWorld.java目录下的地址栏输入cmd，回车，进入DOS命令行窗口

输入编译命令：

javac Java源文件名.java

在本例子中，输入：

javac HelloWorld.java

编译成功DOS命令行没有任何提示：

在D:\下生成了一个HelloWorld.class文件，该文件就是JVM可运行的字节码文件。

3.4 运行Java程序

在HelloWorld.class目录下的地址栏输入cmd，回车，进入DOS命令行窗口
输入运行命令：

java 类名称

在本例中输入：

java HelloWorld

运行结果：

3.5 说明

编译：javac编译器将Java源文件转换成字节码文件，在这个过程中，编译器会检查Java源文件中的错误。
- 如果有错误，编译失败，并给出错误信息；
- 如果没有错误，则编译成功，并生成.class文件
运行：是将.class文件交给JVM运行。
main方法：即主方法。main方法是程序的入口，JVM在运行程序时，都是从main方法开始执行。每个程序只有一个主方法。

3.6 注释（comment）

注释：对代码的解释和说明。不影响程序的编译和运行。
注释分类：
- 单行注释：以//开始，//后的内容即为单行注释，如下图中第3行绿色字体部分

多行注释：以/*开始，*/结束，中间的所有行都属于注释内容，如下图中第3行到第6行绿色字体部分

3.7 关键字（keyword）

关键字：在Java中有特殊含义的单词，关键字的使用要符合Java规范。
- 关键字都是全小写的英语单词
- HelloWorld中出现的关键字有public,class,static,void
- 在Notepad++/EditPlus等软件中颜色特殊。

3.8 标识符（identifier）

标识符：程序中人为定义的名字，包括类名、变量名、方法名等。
- HelloWorld中，出现的标识符为类名HelloWorld
命名规则：硬性规定
- 可以使用英文字母26个(区分大小写)、阿拉伯数字0-9、$（美元符号）、_（下划线）
- 不能以数字开头
- 不能是关键字
命名规范：软性要求
- 类名：使用大驼峰式，首字母大写，后面所有单词首字母大写。
- 方法名：使用小驼峰式，首字母小写，后面所有单词首字母大写。
- 变量名：全部小写

4. 常量

4.1 概述

常量：指在Java程序中固定不变的数据。

4.2 分类

类型	含义	举例
整数常量	所有整数	-2，0，2
小数常量	所有小数	2.0，-2.0
字符常量	单引号引起来的一个字符，可以为空格，不可以为空	'a'，'2'，' '
字符串常量	s双引号引起来的任意个字符，可以为空	"a"，"Java"，""
布尔常量	true，false，仅有这两个	true，false
空常量	只有一个	null

4.3 练习

输出各种类型的常量

public class ConstantDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 整数常量
        System.out.println(2);
        // 小数常量
        System.out.println(2.0);
        // 字符常量
        System.out.println('a');
        // 字符串常量
        System.out.println("Hello");
        // 布尔常量
        System.out.println(true);
        // 空常量无法直接打印
        // System.out.println(null);
    }
}

空常量直接打印会报错，编译不通过：

5. 变量和数据类型

5.1 变量概述

变量：程序中可以变化的量称为变量，与常量概念相对
- Java要求一个变量每次只能保存一个数据，这个数据可以是常量也可以是变量
- 必须要明确保存的数据类型

5.2 数据类型

数据类型分类

基本数据类型：整数、浮点数、字符、布尔
- 基本数据类型在被创建时，在栈上给其划分一块内存，将数值直接存储在栈上
引用数据类型：类、数组、接口、枚举、注解
- 引用数据类型在被创建时，首先要在栈上给其引用（句柄）分配一块内存，而对象的具体信息都存储在堆内存上，然后由栈上面的引用指向堆中对象的地址

基本数据类型

数据类型	关键字	内存占用	取值范围	默认值
字节型	byte	1byte	-2^7^~2^7^-1	0
短整型	short	2byte	-2^15^~2^15^ -1	0
整型	int（整数默认)	4byte	-2^31^~2^31^ -1	0
长整型	long	8byte	-2^63^~2^63^ -1	0L
单精度浮点数	float	4byte	-3.40E-38~3.40E+38	0.0F
双精度浮点数	double（浮点数默认）	8byte	-1.79E-308~1.79E+308	0.0
字符型	char	2byte	0~2^16^ -1	'\u0000'
布尔类型	boolean	1byte	true,false	false

1byte=8bit

float的精度是6位有效数字

double的精度是15位有效数字

5.3 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

格式

数据类型 变量名 = 数据值;

示例

定义所有基本数据类型的变量：

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 = 1234;
        System.out.println(i);
        // 定义长整型变量
        long l = 12345L;
        System.out.println(l);
        // 定义单精度浮点型变量
        float f = 2.5F;
        System.out.println(f);
        // 定义双精度浮点型变量
        double d = 3.5;
        System.out.println(d);
        // 定义字符型变量
        char c = 'a';
        System.out.println(c);
        // 定义布尔类型变量
        boolean boo = true;
        System.out.println(b);
    }
}

long类型：数据后面加L表示

float类型：数据后面加F表示

运行结果

5.4 注意事项

变量名称：在同一个作用域内，变量名不可重复
变量赋值：定义的变量，不赋值不能使用

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