计算机基础,变量

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计算机基础

1.进制

计算机中的数据不同于人们生活中的数据,人们生活采用十进制数,而计算机中全部采用二进制数表示,因为早期

计算机中电子元件只能表达通电、断电这两种状态,所以计算机就采用二进制,二进制只包含0、1两个数,逢二

进 一: 1+1=10。

了解一下二进制与十进制之间的转换

十进制:逢十进一

二进制:逢二进一

十进制转二进制:除2倒数取余

二进制转10进制:8421码

每一个二进制都对应一个十进制数,把1位上对应的十进制累加起来的和就是对应的十进制数。

2.字节

字节(byte)是我们常见的计算机中最小存储单元。计算机存储任何的数据,都是以字节的形式存储,右键点击文件属性,我们可以查看文件的字节大小

8个bit(二进制位) 0000-0000表示为1个字节,写成1 byte或者1 B

8 bit = 1 B

1024 B =1 KB

1024 KB =1 MB

1024 MB =1 GB

1024 GB = 1 TB

1PB=1024TB

3.常用DOS命令

DOS是一个早期的操作系统,现在已经被Windows系统取代,对于我们开发人员,目前需要在DOS中完成一些事情,因此就需要掌握一些必要的命令。

进入DOS窗口

按下Windows+R键盘,打开运行窗口,输入cmd回车,进入到DOS的操作窗口。

打开cmd窗口如下:

Dos常用命令

命令

解释

盘符名:

盘符切换

dir

查看当前文件夹内容

cd 文件夹名

进入指定文件夹

cd…

返回上一级文件夹

cd\

退出到磁盘根目录

cls

清屏

Java的介绍

1.什么是Java语言

Java语言是美国Sun公司(Stanford University Network/斯坦福大学网络公司),在1995年推出的高级的编程语言。所谓编程语言,是计算机的语言,人们可以使用编程语言对计算机下达命令,让计算机完成人们需要的功能

C:1972 年

C++:1983年

Python:1991年

PHP:1994~1995

2.Java语言发展历史

詹姆斯•高斯林(James Gosling)1977年获得了加拿大卡尔加里大

学计算机科学学士学位,1983年获得了美国卡内基梅隆大学计算机科学博士学位,毕业后到IBM工作,设计IBM第一代工作站NeWS系统,但不受重视。
后来转至Sun公司,1990年,与Patrick,Naughton和Mike Sheridan等人合作“绿色计划”,后来发展一套语言叫做“Oak”,后改名为Java。
Java是印度尼西亚 爪哇岛 的英文名称,爪哇岛因盛产咖啡而闻名。Java创始人员团队中其中一名成员想起自己在Java岛(爪哇岛)上曾喝过一种美味的咖啡。

  • 1995年Sun公司发布Java1.0版本
  • 1997年发布Java 1.1版本
  • 1998年发布Java 1.2版本
  • 2000年发布Java 1.3版本
  • 2002年发布Java 1.4版本
  • 2004年发布Java 1.5版本
  • 2006年发布Java 1.6版本
  • 2009年Oracle甲骨文公司收购Sun公司,并于2011发布Java 1.7版本
  • 2014年发布Java 1.8版本
  • 2017年发布Java 9.0版本
  • 2018年发布Java 10.0版本

3.Java能做什么

开发桌面应用程序

嵌入式

互联网程序

Java语言主要应用在互联网程序的开发领域。常见的互联网程序比如天猫、京东、物流系统、网银系统等,以及服务器后台处理大数据的存储、查询、数据挖掘等也有很多应用。

Java语言开发环境搭建

1.Java虚拟机——JVM

JVM(Java Virtual Machine ):Java虚拟机,简称JVM,是运行所有Java程序的假想计算机,是Java程序的运行环境,是Java 最具吸引力的特性之一。我们编写的Java代码,都运行在 JVM 之上。

跨平台:任何软件的运行,都必须要运行在操作系统之上,而我们用Java编写的软件可以运行在任何的操作系统上,这个特性称为Java语言的跨平台特性(“一次编写,处处运行”)。该特性是由JVM实现的,我们编写的程序运行在JVM上,而JVM运行在操作系统上。

2.JRE、JDK和JVM

JDK (Java Development Kit):是Java程序开发工具包,包含 JRE 和开发人员使用的工具。

JRE (Java Runtime Environment) :是Java程序的运行时环境,包含 JVM 和运行时所需的 核心类库

三者关系:JDK>JRE>JVM

3.搭建Java的开发环境

在官网上下载一个JDK安装包,双击安装

安装完毕在指定的文件夹中会出现这个:

双击进入jdk-9.0.0文件夹,进入bin目录

把当前路径复制下来:D:\jdk-9.0.1\bin

到这里我们的Java环境就已经搭建好了。那么怎么检查的我们的Java环境已经搭建好了呢?

在控制台输入cmd,调出cmd窗口,按windos+r组合键,输入cmd,点击确定(或者按回车)

如果大家出行如下样的界面那么恭喜你!你的Java环境已经搭建好了!

如果搭建失败,那么就会出行如下界面:

4.安装Notepad++高级记事本

默认编辑器设置为Java:
设置 – 首选项 – 新建
默认语言改为Java

5.开发第一个Java程序

程序开发步骤说明

开发环境已经搭建完毕,可以开发我们第一个Java程序了。

Java程序开发三步骤:编写、编译、运行

编写Java源程序

  • 在 d:\day01 目录下新建文本文件,完整的文件名修改为 HelloWorld.java ,其中文件名为 HelloWorld ,后
    缀名必须为 .java 。
  • 用记事本打开
  • 在文件中键入文本并保存

代码如下:

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

文件名必须是 HelloWorld ,保证文件名和类的名字是一致的,注意大小写。
每个字母和符号必须与示例代码一模一样。

第一个 HelloWord 源程序就编写完成了,但是这个文件是程序员编写的,JVM是看不懂的,也就不能运行,因此我们必须将编写好的 Java源文件 编译成JVM可以看懂的 字节码文件 。

编译HelloWorld源文件

在DOS命令行中,进入Java源文件的目录,使用javac命令进行编译。

格式如下:

javac Java源文件名.后缀名

示例:

javac HelloWorld.java

运行HelloWorld程序

在DOS命令行中,进入Java源文件的目录,使用 java 命令进行运行。

命令:

java 类名字

举例:

java HelloWorld

入门程序说明

编译和运行是两回事

  • 编译:是指将我们编写的Java源文件翻译成JVM认识的class文件,在这个过程中, javac 编译器会检查我们所写的程序是否有错误,有错误就会提示出来,如果没有错误就会编译成功。

  • 运行:是指将 class文件 交给JVM去运行,此时JVM就会去执行我们编写的程序了

关于main方法

main方法:称为主方法。写法是固定格式不可以更改。main方法是程序的入口点或起始点,无论我们编写多少程序,JVM在运行的时候,都会从main方法这里开始执行。

添加注释

  • 注释:对代码解释和说明的文字。其目的是让人们能够更加轻松地了解代码。为代码添加注释,是十分必须要的,注释是给人看的,它不影响程序的编译和运行。

  • Java中有单行注释和多行注释

    • 单行注释以 //开头 换行结束
    • 多行注释以 /* 开头 以 */结束

关键字keywords

  • 关键字:Java已经定义好的单词,具有特殊含义。

    • HelloWorld案例中,出现的关键字有 public 、 class 、 static 、 void 等,关键字全部都是小写字母,notepad++中颜色特殊。

标识符

  • 标识符:是指在程序中,我们自己定义的名字。比如类的名字、方法的名字和变量的名字等等,都是标识

    符。

    • HelloWorld案例中,出现的标识符有类名字 HelloWorld 。
  • 命名规则硬性要求

    • 标识符可以包含 英文字母26个(区分大小写) 、 0-9数字 、 $(美元符号) 和 _(下划线) 。
    • 标识符不能以数字开头。
    • 标识符不能是关键字。
    • 区分大小写。
  • 命名规范软性建议

    • 类名规范:每个单词首字母大写(大驼峰式)。
    • 方法名和变量名规范: 第一个单词全小写,后面每个单词首字母大写(小驼峰式)。
    • 包名规范:全部小写。

常量、变量、数据类型

常量

  • 常量:是指在Java程序中固定不变的数据。

输出各种类型的常量。

public class ConstantDemo {
    public static void main(String[] args){    
            //输出整数常量
            System.out.println(123);
            //输出小数常量
            System.out.println(0.125);
            //输出字符常量
            System.out.println('A');
            //输出布尔常量
            System.out.println(true);
            //输出字符串常量
            System.out.println("你好Java");
    }  
}

变量

  • 变量:变量是内存中的一小块区域,其值可以在一定范围内变化

数学中,可以使用字母代替数字运算,例如 x=1+5 或者 6=x+5。
程序中,可以使用字母保存数字的方式进行运算,提高计算能力,可以解决更多的问题。比如x保存5,x也可以保存6,这样x保存的数据是可以改变的,也就是我们所讲解的变量。

Java中要求一个变量每次只能保存一个数据,必须要明确保存的数据类型。

数据类型

Java的数据类型分为两大类:

  • 基本数据类型:包括 整数 、 浮点数 、 字符 、 布尔 。
  • 引用数据类型:包括 类 、 数组 、 接口 。

基本数据类型

八种基本数据类型:

数据类型

关键字

内存占用

取值范围

字节型

byte

1个字节

-128~127

短整型

short

2个字节

-32768~32767

整型

int(默认)

4个字节

-2147483648~2147483647

长整型

long

8个字节

-2的63次方~2的63次方-1

单精度浮点数

float

4个字节

1.4013E-45~3.4028E+38

双精度浮点数

double(默认)

8个字节

4.9E-324~1.7977E+308

字符型

char

2个字节

0-65535

布尔类型

boolean

1个字节

true,false

Java中的默认类型:整数类型是 int 、浮点类型是 double 。

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 。

定义所有基本数据类型的变量,代码如下:

public class Demo1 {
	public static void main(String[] args){    
         //定义字节型变量
        byte byte1 = 100;
        System.out.println(byte1);
        //定义短整型变量
        short short1 = 1000;
        System.out.println(short1);
        //定义整型变量
        int num = 123456;
        System.out.println(num);
        //定义长整型变量
        long longNum = 12345678900L;
        System.out.println(longNum);
        //定义单精度浮点型变量
        float float1 = 5.5F;
        System.out.println(float1);
        //定义双精度浮点型变量
        double double1 = 8.5;
        System.out.println(double1);
        //定义布尔型变量
        boolean flag = false;
        System.out.println(flag);
        //定义字符型变量
        char char1 = 'A';
        System.out.println(char1);
	}    
}

long类型:建议数据后加L表示。
float类型:建议数据后加F表示。

定义变量注意事项

  1. 定义的变量,不赋值不能使用。
  2. 同一个方法中变量名不能重复。
  3. 变量只在定义时的{}中有效。

定义变量注意事项示例如下:

public class Demo2 {
   
    public static void main(String[] args) {    
        int num = 10;        
        System.out.println(num);        

        int num2;        
        num2 = 20; // 变量在使用之前一定要赋值        
        System.out.println(num2); // 错误: 可能尚未初始化变量num2       

        // double num = 3.1; // 错误: 已在方法 main(String[])中定义了变量 num        
       
        double num3 = 3.1;        
        System.out.println(num3);        

        {        
            int num4 = 40;            
            System.out.println(num4);            
        }        

        // System.out.println(num4); // 错误: 找不到符号        
    }    
}

课堂安排建议

  • 总体按教案编排进行讲解,做好随堂练习

  • 本章包含计算机基础知识,讲师在讲解时需要给学生讲解清楚二进制、二进制和十进制转换、基本命令行命令。

  • 本章包含java编程原理,讲师在讲解时需要注意讲解清楚java环境搭建流程和java程序运行原理

  • 注意几点:

    • Java语言开发环境搭建、Java程序开发流程重点讲解。

    • 讲解二进制和十进制转换时,建议延伸讲解科学计数法,让学生对转换的公式有所了解。

    • 本章程序内容建议用记事本来完成。

    • 所有涉及的资料文件都在课程共享空间中

课堂常见问题

JDK安装路径

安装jdk的路径不能带有中文路径或者是空格

JDK中各文件夹作用

bin: 存放的是java的开发工具
db : JDK附带的一个轻量级的数据库,名字叫做Derby
include :存放的调用系统资源的接口文件
jre : java运行环境
lib : 核心类库
src.zip : java源代码

配置path环境变量变的目的是什么

控制台可以在任意的路径下都可以找到java的开发工具

第一个hello world例子常见 的问题

  1. 找不到对应的文件
  • 隐藏了后缀名,你的不是java文件是txt文件。
  • 编译的时候写错了文件名。
  1. 找不到或无法加载主类 xxx
    运行的时候写错了类名. 注意: class文件的文件名是对应的类名的。不是对应的java文件名的(按规范Java文件名与class名字对应,可以避免混乱)

  2. java的代码是严格区分大小写的。

  3. ‘javac’ 不是内部或外部命令

没有配置path环境变量信息,或者是配置错误了