JavaDay_01
知识框架
- 什么是计算机
- Java语言的体系
- Java的运行机制
- Java 语言的注释
- Java程序设计错误
- 编写简单的Java程序
1.1 计算机基础知识
1.计算机是存储和处理数据的电子设备。计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成。其中硬件系统主要分为5大类（运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备）；而软件由系统软件和应用软件组成。
2.软件：指一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合； 系统软件：主要负责管理和控制计算机底层硬件；为人类提供最基本的计算机功能。如Windows、Android、Linux、Mac等等；主要的语言是***C/C++***。应用软件：处理某一特殊领域的问题的软件。如微信、QQ、腾讯视频、爱奇艺等等；主要的语言有*java、Python等等。
3.中央处理器：由控制单元和算术/逻辑单元组成。从内存中取出指令然后再执行这些指令。
4.比特和字节：计算机中字节（byte）是最小的存储单元。每个字节由8个比特构成。各种类型的的数据都被编码为字节序列。系统根据编码模式自动完成数据的编码解码。其中编码模式是一系列的规则，控制计算机将字符、数字和符号翻译成计算机可以实际工作的数据；计算机的存储能力是以字节和多字节来衡量的。
5.内存：计算机的内存由一个有序的字节序列组成，用于存储程序及程序需要的数据。每一个字节都有一个唯一的地址***，使用这个地址确定字节的位置，以便于存储和获取数据，因为可以按任意顺序存储字节，所以内存也被称为随机访问存储器（Random-Access Memory,RAM）。程序和数据永久的存放在存储设备上，当计算机要使用它们时将其移入内存，从内存上读取数据要比从存储设备上读取快得多。
6.存储设备：磁盘驱动器、光盘驱动器和USB闪存驱动器。
磁盘：也成硬盘。每个计算机至少有一个硬盘驱动器。它可以永久的存储数据。在较新的个人计算机上，硬盘容量一般为 500GB到 1TB。磁盘驱动器通常安装在计算机内。 此外，还有移动硬盘。
光盘：主要分CD和DVD。CD：只读光盘和可读写光盘。只读光盘上的信息只能用于读取，内容一旦记录到光盘上，用户是不能修改它们的。可读写光盘可以将数据写到光盘上， 然后用新的数据覆盖掉这些数据。单张光盘的容量可以达到 700MB。 DVD： 分DVD-R (K 读）和 DVD-RW (可重写）两种类型。 全称是数字化多功能碟片或者是数字化视频磁盘。DVD 和 CD看起来很像，可以使用任意一种来存储数据。一张 DVD上可以保存的信息要比一张 CD上可以保存的信息多。一张标准 DVD的存储容量是 4.7GB。
USB闪存：闪存驱动器很小，大约就是一包口香糖的大小。它就像移动硬盘一样，可以插入计算机上的 USB 端口。USB闪存驱动器目前可用的最大存储容量为 256GB。
7.计算机无法理解人类的语言，因此产生了各种语言
机器语言：一套内嵌的原子指令集，这些指令以二进制的代码形式存在。
汇编语言：作为机器语言的替代品，汇编语言使用短的描述性单词（助记符）来表示每一条机器语言指令。它的出现降低了程序设计的难度，但编写代码时仍然很不方便。
高级语言：目前较为流行的高级语言有C/C++、Java、Python、C#、VB等等。由于高级编程语言所写的代码，不能被计算机直接识别，需要经过转换（编译 解释）。所以将高级编程语言分为静态编译型和动态解释型。静态编译型指将所有代码进行编译，生成机器码，计算机再进行运行。它一般有严格的数据类型的区分，如C Java ；动态编译型指每读取一行代码就编译一行，生成机器码，计算机再进行运行。它没有严格区分数据类型，如Python、Matlab等
1.2 Java语言的三大体系
Java一次编写，任何地方都可以运行。Java是简单的、 面向对象的、分布式的（distributed)、解释型的（interpreted)、健壮的 (robust)、安全的（secure)、体系结构中立的（architectureneutral)、可移植的（portable)、高 性能的（high performance)、多线程的（multithreaded) 和动态的（dynamic)。Java 是功能完善的通用程序设计语言，可以用来开发健壮的任务关键的应用程序。现 在，它不仅用于 Web 程序设计，而且用于在服务器、台式计算机和移动设备上开发跨平台 的独立应用程序。Java 程序可以在 Web 浏览器中运行，现在广泛用于开发服务器端的应用程序。
Java 标准版（Java Standard Edition, Java SE) 可以用来开发客户端的应用程序。应 用程序可以独立运行或作为 applet在 Web浏览器中运行。
Java 企业版（Java Enterprise Edition, Java EE)可以用来开发服务器端的应用程序， 例如，Java servlet 和、JavaServer Pages(JSP)、JavaServerFaces(JSF)。
Java 微型版（Java Micro Edition, Java ME)用来开发移动设备的应用程序，例如手机。
1.3 Java的运行机制
Java语言编写的程序需要经过编译步骤，此步骤不会产生特定平台的机器码，而是生成一种与平台无关的字节码（.class文件），这种代码不是可执行性的，必须使用Java解释器来解释执行。
Java语言中负责解释执行字节码文件的是Java虚拟机，即JVM（Java Virtual Machine）。当使用Java编译器编译Java程序时，生成的是与平台无关的字节码，这些字节码不面向任何具体平台，只面向JVM。不同平台上的JVM都是不同的，但他们都提供了相同的接口。
JDK： 软件 Java Development Kit Java开发工具包。是由一套独立程序构成的集合，每个程序都是从命令行调用的，用于开发和 测试Java 程序。
JDK=开发工具+JRE（其中JRE，Java Runtime Environment Java运行环境，JRE=JVM+核心类库(图书馆），除了JDK，还可以使用某种 Java 开发工具（例如，NetBeans、Eclipse 和 TextPad) 为了快速开发 Java 程序而提供集成开发环境（Integrated Development Environment, IDE)的软件。编辑、编译、链接、调试和在线帮助都集成在一个图形用户界面中。
1.5 Java语言的注释
注释可以用于程序的开头，写一个总结，解释一下这个程序是做什么的；在较长的程序中加上注释，介绍每一个主要步骤并解释每个难以读懂之处。
注释要写得简明扼要，不能让整个程序都充满注释而使程序很难读懂。
单行行注释（以 // 开始），当另起一行时意味着注释结束；块注释（以 /* 开始，以*/结束），Java 还支持一种称为 Java 文档注释（/**… */)，注释之间可以进行嵌套，除了多行嵌套多行。
1.6 程序设计错误
程序设计错误可以分为三类：语法错误、运行时错误和逻辑错误
语法错误：在编译过程中出现的错误称为语法错误或编译错误。语法错误是由创建代码时的错误引起的，例如：拼错关键字，忽略了一些必要的标点符号，或者左花括号没有对应的右花括号。这些错误通常很容易检测到，因为编译器会告诉你这些错 误在哪儿，以及是什么原因造成的。
运行时错误引起程序非正常中断的错误。运行应用程序时，当环境检测到一个不可能执行的操作时，就会出现运行时错误。输入错误是典型的运行时错误。当程序等待用户输入一个值，而用户输人了一个程序不能处理的值时，就会发生输入错误。例 如：如果程序希望读入的是一个数值，而用户输人的却是一个字符串，就会导致程序出现数 据类型错误。
逻辑错误 当程序没有按预期的方式执行时就会发生逻辑错误，这种错误发生的原因有很多。
常见错误：对于编程新手来说，遗漏右括号、遗漏分号、遗漏字符串的引号、命名拼写错误，都是常见的错误。
1. 7 编写简单的Java程序
编写一个程序，输出Hello World
public class Demo1_1 {
public static void main(String[] args){
System.out.println("Hello World");
}
}
/*(9.5x4.5-2.5x3)/45.5-3.5
* */
public class Demo1_2 {
public static void main(String[] args){
System.out.println(1+2+3+4+5+6+7+8+9);
System.out.println((9.5*4.5-2.5*3)/(45.5-3.5));
}
}
/*计算圆的周长和面积
周长=2X半径xPI
面积=半径x半径xPI*/
public class Demo1_4 {
public static void main(String[] arg){
System.out.println(2*5.5*3.14);
System.out.println(5.5*5.5*3.14);
}
}
/*时间：45分钟15秒跑了14公里，求：平均速度（每小时多少公里）
* 时间：1小时40分钟35秒跑了24英里，每小时多少公里*/
public class Demo1_5 {
public static void main(String[] args){
System.out.println(14.0/((45*60+15)/3600.0));
System.out.println(24*1.6/(1+40/60+35/3600));
}
}
/*每7秒有一个人诞生
* 每13秒有一个人死亡
* 每45 秒有一个移民迁入
* 当前人口是312032486*/
public class Demo1_6 {
public static void main(String[] args){
System.out.println(312032486+365*24*3600/7-365*24*3600/13+365*24*3600/45);
}
}