第一部分:基础程序设计

第一章:计算机、程序和JAVA概述

1.1 什么是计算机

计算机是存储和处理数据的电子设备,包括硬件和软件两个部分。

  • 中央处理器:CPU由控制单元和算数运算单元组成。
  • 比特和字节:一个字节等于8个比特,字节是最小的存储单元。
  • 内存:RAM
  • 存储设备:有硬盘、光盘(CD)和USB闪存存储器。
  • 输入和输出设备:键盘、鼠标、显示器。
  • 通信设备:

1.2 什么是软件开发

  • 软件定义:按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合,也就是计算机程序。
  • 软件分类:系统软件和应用软件。
  • 软件开发:

1.3 什么是计算机语言

  • 人类语言
  • 机器语言:二进制形式的一套内嵌的原子指令集,例如10010100101。
  • 汇编语言:低级语言,使用短的描述性单词来表示每一条机器语言指令,例如add表示数字相加。
  • 高级语言:高级语言中的指令称作语句,用高级语言编写的程序称为源程序或者源代码。由于计算机不能运行源程序,源程序必须被翻译成可执行的机器代码。翻译可以由另外一种称为解释器或者编译器的编程工具来完成。<1>解释器从源代码中读取一条语句,将其翻译成机器代码或者虚拟机代码,然后立刻运行,如图a所示。请注意来自源代码的一条语句可能被翻译成多条机器指令.<2>编译器将整个源代码翻译成机器代码文件,然后执行该机器代码文件,如图b所示。
  • JavaSePart1-LMLPHP

JavaSePart1-LMLPHP

1.4 什么是Java语言

  • Java语言简介:Java是一门面向对象编程语言,不仅吸收了C++语言的各种优点,还摒弃了C++里难以理解的多继承、指针等概念,因此Java语言具有功能强大和简单易用两个特征。Java语言作为静态面向对象编程语言的代表,极好地实现了面向对象理论,允许程序员以优雅的思维方式进行复杂的编程。
    Java具有简单性、面向对象、分布式、健壮性、安全性、平台独立与可移植性、多线程、动态性等特点。Java可以编写桌面应用程序、Web应用程序、分布式系统和嵌入式系统应用程序等

  • Java三大体系:<1>Java标准版(Java Standard Edition)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者作为applet在Web浏览器中运行。<2>Java企业版(Java Enterprise Edition)可以用来开发服务器端的应用程序。<3>Java微型版(Java Micro Edition)用来开发移动设备的应用程序,例如手机。

  • JRE:Java运行时环境,它的全称是Java Runtime Environment。它是运行Java程序的必需条件。

  • JDK:全称是Jave SE Development Kit,即Java标准版开发包,它提供了编译、运行Java程序所需的各种工具和资源,包括Java编译器、Java运行时环境,以及常用的Java类库等。

  • JVM:Java语言的一个非常重要的特点就是与平台的无关性。而使用Java虚拟机是实现这一特点的关键。一般的高级语言如果要在不同的平台上运行,至少需要编译成不同的目标代码。而引入Java语言虚拟机后,Java语言在不同平台上运行时不需要重新编译。Java语言使用Java虚拟机屏蔽了与具体平台相关的信息,使得Java语言编译程序只需生成在Java虚拟机上运行的目标代码(字节码),就可以在多种平台上不加修改地运行。Java虚拟机在执行字节码时,把字节码解释成具体平台上的机器指令执行。这就是Java的能够“一次编译,到处运行”的原因。

  • 注意:如果需要开发java程序,则应该选择安装JDK;当然,安装了JDK之后,就包含了JRE,也可以运行java程序。但如果只是运行java程序,则需要在计算机上装JRE,仅安装JVM是不够的。

  • Java创始人之一:詹姆斯.高斯林
    JavaSePart1-LMLPHP

  • Eclipse配置

  • 环境变量配置

1.5 编写并运行Java程序

  • 示例:HelloWorld
public class HelloWorld {
	public static void main(String[] args) {
		// TODO 自动生成的方法存根
		System.out.println("java语言入门很简单,\n明白了吗");
	}
}

1.6 程序设计风格

  • 正确的注释和注释风格:常用的注释有 // 单行注释 /* */是多行注释
  • 正确的缩进和空白:
  • 块的风格:块风格是由花括号围起来的一组语句。块的写法有两种常用格式,次行风格和行尾风格

1.7 程序设计错误

  • 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:是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,而用户输入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,而用户输入的却是一个字符串,就会导致程序出现数据类型错误。另一个常见的运行时错误是0作除数。当整数除法中除数为0时可能引发这种情况。例如下面这种情况,如下图所示:
    JavaSePart1-LMLPHPJavaSePart1-LMLPHP
  • 逻辑错误:当程序没有按照预期的方式执行时就会发生逻辑错误。例如你想要得到的结果是97,而结果得到的却是63。语法错误和运行时错误往往很容易寻找,因为编译器会提示,而逻辑错误很难找。
  • 遗漏括号
  • 遗漏分号
  • 遗漏引号
  • 命名拼写错误:Java大小写是很敏感的。编程入门者往往容易犯这种错误,比如将main写成Main,将int写成INT等等。

本章小结

  1. 计算机是存储和处理数据的电子设备。
  2. 计算机包括硬件和软件。
  3. 硬件是计算机中可以触摸到的物理部分。
  4. 计算机程序,也就是通常所说的软件,是一些不可见的指令,他们控制硬件完成任务。
  5. 计算机程序设计就是编写让计算机执行的指令(即代码)。
  6. 中央处理器(CPU)是计算机的大脑。它从内存获取指令并且执行这些指令。
  7. 一个比特(bit)是二进制数0或1.
  8. 一个字节(byte)是指8比特的序列。
  9. 千字节大约是1000字节,兆字节大约是100万字节,千兆字节大约是10亿字节,万兆字节大约是一万亿字节。
  10. 内存存储CPU要执行的数据和程序指令。
  11. 内存单元是字节的有序序列。
  12. 内存是不能长久保存数据的,因为断电时信息就会丢失。
  13. 程序和数据永久的存储在设备里,当计算机确实需要使用他们时被移到内存。
  14. 机器语言是一套内嵌在每台计算机的原始指令集。
  15. 汇编语言是一种低级程序设计语言,它用助记符表示每一条机器语言的指令。
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