我们先来简单介绍何谓编程，以及编出来的程序大概是什么样子。
计算机是个机器，这个机器主要由CPU、内存、硬盘和输入/输出设备组成。计算机上跑着操作系统，如Windows或Linux，操作系统上运行着各种应用程序，如Word、QQ等。
操作系统将时间分成很多细小的时间片，一个时间片给一个程序用，另一个时间片给另一个程序用，并频繁地在程序间切换。不过，在应用程序看来，整个机器资源好像都归它使用，操作系统给它制造了这种假象。对程序员而言，编写程序时基本不用考虑其他应用程序，做好自己的事就可以了。
应用程序看上去能做很多事情，能读写文档、能播放音乐、能聊天、能玩游戏、能下围棋等，但本质上，计算机只会执行预先写好的指令而已，这些指令也只是操作数据或设备。所谓程序，基本上就是告诉计算机要操作的数据和执行的指令序列，即对什么数据做什么操作，比如：
- 读文档，就是将数据从磁盘加载到内存，然后输出到显示器上；
- 写文档，就是将数据从内存写回磁盘；
- 播放音乐，就是将音乐的数据加载到内存，然后写到声卡上；
- 聊天，就是从键盘接收聊天数据，放到内存，然后传给网卡，通过网卡传给另一个人的网卡，再从网卡传到内存，显示在显示器上。
基本上，所有数据都需要放到内存进行处理，程序的很大一部分工作就是操作在内存中的数据。那具体如何表示和操作数据呢？本章介绍一些基础知识，具体分为7个小节。
数据在计算机内部都是二进制表示的，不方便操作，为了方便操作数据，高级语言引入了数据类型和变量的概念，这两个概念我们在1.1节介绍。
表示了数据后，1.2节介绍能对数据进行的第一个操作：赋值。
数据有了初始化值之后，1.3节介绍可以对数据进行的一些基本运算，计算甲之所以称为 "计算"机，是因为最初发明它的主要目的也是运算。
为了编写有实用功能的程序，只进行基本运算是远远不够的，至少需要对操作的过程进行流程控制。流程控制有两种：一种是条件执行；另外一种是循环。我们分别在1.4节和1.5节介绍。
为了减少重复代码和分解复杂操作，计算机程序引入了函数和子程序的概念，我们分别在1.6节和1.7节介绍函数的用法和函数调用的基本原理。
1.1 数据类型和变量
数据类型用于对数据归类，以便于理解和操作。对Java语言而言，有如下基本数据类型。
- 整数类型：有4种整型byte/short/int/long, 分别有不同的取值范围；
- 小数类型：有两种类型float/double, 有不同的取值范围和精度；
- 字符类型：char, 表示单个字符；
- 真假类型：boolean, 表示真假。
基本数据类型都有对应的数组类型，数组表示固定长度的同种类型的多条记录，这些数据在内存中连续存放。比如，一个自然数可以用一个整数类型数据表示，100个连续的自然数可以用一个成都为100的整数数组表示。一个字符可以用一个char类型数据表示，一段文字可以用一个char数组表示。
Java是面向对象的语言，除了基本数据类型，其他都是对象类型。对象到底是什么呢？简单地说，对象是由基本数据类型、数组和其他对象组合而成的一个东西，以方便对其整体进行操作。比如，一个学生对象，可以由如下信息组成。
- 姓名：一个字符数组；
- 年龄：一个整数；
- 入学分数：一个小数。
日期在Java中也是一个对象，内部表示为整型long。
世界万物都是由元素周期表中的基本元素组成的，基本数据类型就相当于化学中的基本元素，而对象就相当于世界万物。
为了操作数据，需要把数据存放到内存中。所谓内存在程序看来就是一块有地址编号的连续的空间，数据放到内存中的某个位置后，为了方便地找到和操作这个数据，需要给这个位置起一个名字。编程语言通过 变量 这个概念来表示这个过程。
声明一个变量，比如int a, 其实就是在内存中分配了一块空间，这块空间存放init数据类型，a指向这块内存空间所在的位置，通过对a操作即可操作a指向的内存空间，比如 a=5这个操作即可将a指向的内存空间的值改为5。
之所以叫 “变” 量，是因为它表示的是内存中的位置，这个位置存放的值是可以变化的。
虽然变量的值是可以变化的，但变量的名字是不变的，这个名字应该代表程序员心目中这块内存空间的意义，这个意义应该是不变的。比如，变量int second表示时钟秒数，在不同时间可以被赋予不同的值，但它表示的始终是时钟秒数。之所以说 应该，是因为这不是必需的，如果一定要为一个名为age的变量赋予身高的值，计算机也拿你没办法。
重要的话再说一遍！变量就是给数据起名字，方便找不同的数据，它的的值可以变，但含义不应变。 再比如说一个合同，可以有4个变量：
- first_party: 含义是甲方；
- second_party: 含义是乙方；
- contract_body: 含义是合同内容；
- contract_sign_date: 含义是合同签署日期。
这些变量表示的含义是确定的，但对不同的合同，它们的值是不同的。初学编程的人经常使用像a、b、c、hehe、haha这种无意义的名字。在此建议为变量起一个有意义的名字吧！通过声明变量，每个变量赋予一个数据类型和一个有意义的名字，我们就告诉了计算机要操作的数据。
有了数据，如何对数据进行操作呢？我们先来看对数据能做的第一个操作：赋值。
1.2 赋值
声明变量之后，就在内存分配了一块位置，但这个位置的内容是未知的，赋值就是把这块位置的内容设置为一个确定的值。Java中基本类型、数组、对象的赋值有明显不同，本节介绍基本类型和数组的赋值，对象的赋值第3章再介绍。
1.2.1 基本类型
(1) 整数类型 整数类型有byte、short、int和long,分别占1、2、4、8个字节，
1.3 基本运算
1.4 条件执行
流程控制中最基本的就是条件执行，也就是说，一些操作只能在某些条件满足的情况下才能执行，在一些条件下执行某种操作，在另外一些条件下执行另外的操作。这与交通控制中的红灯停、绿灯行条件执行时类似的。我们先来看Java中表达条件执行的语法，然后介绍其实现原理。
1.4.1 语法和陷阱
Java中表达条件执行的基本语法是if语句，它的语法是：
if(条件语句){
代码块
}
或
if(条件语法) 代码;
表达的含义也非常简单，只在条件语句为真的情况下，才执行后面的代码，为假就不执行了。具体来说，条件语句必须为布尔值，可以是一个直接的布尔变量，也可以是变量运算后的结果。我们在1.3节介绍过，比较运算和逻辑运算的结果都是布尔值，所以可作为条件语句。条件语句为true，则执行括号{}中的代码，如果后面没有括号，则执行后面第一个分号(;)前的代码。
1.5 循环
1.6 函数的用法
1.6.3 小结
函数是计算机程序的一种重要结构，通过函数来减少重复代码、分解复杂操作是计算机程序的一种重要思维方式。 本节我们介绍了函数的基础概念，以及关于参数传递、返回值、重载、递归方面的一些细节。
在Java中，函数还有大量的修饰符，如public、private、static、final、synchronized、abstract等，本节假定函数的修饰符都是public static，在后续章节中，我们再介绍这些修饰符。函数中还可以声明异常，我们也到第6章再介绍。
1.7 函数调用的基本原理
在介绍递归函数的时候，我们看到了一个系统错误：java.lang.StackOverflowError,理解这个错误，需要理解函数调用的实现机制。下面，我们先来了解一个重要的概念：栈，然后再通过一些例子来仔细分析函数调用的过程。
1.7.1 栈的概念
我们之前谈过程序执行的基本原理：CPU有一个指令指示器，指向下一条要执行的指令，要么顺序执行，要么进行跳转（条件跳转或无条件跳转）。
基本上，这依然是成立的，程序从main函数开始顺序执行，函数调用可以看作一个
