java 学习笔记（一）--安装、java分类、跨平台、变异过程、jre和jdk、基础知识简介、数据类型

闲敲棋子落灯华
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1.安装目录说明

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2.java 的分类

JAVA是一门编程语言，分为三大版本，分别是javase、javame、javaee。

  1. JavaSE标准版 即Java标准版，主要用于开发和部署桌面、服务器以及嵌入设备和实时环境中的Java应用程序。例如，Java应用程序开发平台Eclipse。

  2. JavaEE企业版 是在JavaSE的基础上构建的，用来开发B/S架构软件，即开发企业级应用，主要针对企业应用的开发。例如，电子商务网站、ERP系统（企业资源管理系统）。

  • JavaEE在JavaSE的基础进行了扩展，增加了一些更加便捷的应用框架。比如我们现在常用的Java开发三大框架Spring、Struts和Hibernate，我们可以应用这些框架轻松写出企业级的应用软件。
  • Java EE也可以说是一个框架也是一种规范，说它是框架是因为它包含了很多我们开发时用到的组件，例如：Servlet，EJB，JSP，JSTL等；说它是规范因为我们开发web应用常会用到的一些规范模式，JavaEE提供了很多规范的接口却不实现，将这些接口的具体实现细节转移到厂商身上，这样各家厂商推出的JavaEE产品虽然名称实现不同，但展现给外部使用的却是统一规范的接口。
  • 例如，我们编写的JSP代码中，由于大量的显示代码和业务逻辑混淆在一起，彼此嵌套，不利于程序的维护和扩展。当业务需求发生变化的时候，对于程序员和美工都是一个很重的负担。为了程序的易维护性和可扩展性，这就需要我们使用JavaEE技术来进行项目开发。

  1. JavaME微型版 主要针对消费类电子设备的。它是一套运行专门为嵌入式设备设计的api接口规范，主要用于开发移动设备软件和嵌入式设备软件，例如：手机游戏，电视机顶盒和打印机相关的嵌入式设备软件、蜂窝电话和可视电话、数字机顶盒、汽车导航系统等等。

  2. 总结

  • JavaSE是Java的基础，主要针对桌面程序开发；
  • JavaEE是针对企业级应用开发；
  • JavaME是主要针对嵌入式设备软件开发。

3.跨平台原理

  1. 跨平台，是指java语言编写的程序，一次编译后，可以在多个系统平台上运行。

实现跨平台：Java程序是通过java虚拟机在系统平台上运行的，只要该系统可以安装相应的java虚拟机，该系统就可以运行java程序。（注意不是能在所有的平台上运行，关键是该平台是否能安装相应的虚拟机）

2.其背后的原理是什么？

Java跨平台原理：

  • 由源文件(.java)—>字节码文件(.class)(二进制文件)-----> 解释---->Unix,Win,Linux等机器。

  • 而这一系列的步骤就是通过JVM (JAVA虚拟机) 来进行实现的。

  • 简单的来说， 就是当你需要执行某个Java程序时，会牵扯到JVM。具体就是我们编写的Java源码，编译后会生成一种.class文件，称为字节码文件。而Java虚拟机就是负责将字节码文件翻译成特定平台下的机器码，然后运行。

image.png 注意：跨平台的是Java程序，而不是jvm,不同系统需要安装对应版本的JVM;

4. Java编译过程

Java文件编译过程包括两个阶段，

  • 第一阶段是在编译阶段编译成Java字节码的过程，有些书籍中叫前端编译器，如Oracle的javac编译器；
  • 第二阶段是在运行时，通过JVM的编译优化组件，对代码中的部分代码编译成本地代码，即JIT编译，如HotSpot中的C1、C2编译器。JVM整个编译过如下图所示。

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5. JRE和JDK

JDK（Java Development Kit）和JRE（Java Runtime Environment）是Java开发和运行的核心组件，它们之间存在明显的区别。以下是对两者的详细比较：

  1. 定义与功能

  • JDK：

    • 定义：JDK是Java语言的软件开发工具包（Software Development Kit），它包含了Java的开发工具和运行环境。
    • 功能：JDK提供了编写、编译、调试Java程序所需的所有工具和资源。这些工具和资源包括Java编译器（javac）、Java运行时环境（JRE）、Java调试器（jdb）以及大量的Java类库等。JDK使得Java程序员能够开发、测试和部署Java应用程序。

  • JRE：

    • 定义：JRE（java Rountime Environment）是Java程序的运行环境，它提供了运行Java程序所需的基础设施。
    • 功能：JRE包含了Java虚拟机（JVM）和Java核心类库，这些组件共同为Java程序提供了一个运行时环境。用户无需了解Java程序的编译过程，只需在安装了JRE的计算机上即可运行Java程序。
  1. 组件与结构

  • JDK：

    • 核心组件：JDK不仅包含了JRE（即Java虚拟机、核心类库等），还包含了Java编译器（javac）、Java文档生成工具（javadoc）、Java调试器（jdb）等开发工具。
    • 结构：JDK = JRE + 开发工具集。

  • JRE：

  • 核心组件：JRE主要由Java虚拟机（JVM）和Java核心类库组成。

  • 结构：JRE = JVM + Java核心类库 + 其他支持文件。

  1. 面向对象与用途
  • JDK：

面向对象：JDK主要面向Java开发人员，是开发Java应用程序的必备工具。 用途：用于编写、编译和调试Java代码，以及进行相关的开发任务。

  • JRE：

面向对象：JRE主要面向普通用户或Java程序的使用者，他们不需要进行Java程序的开发或调试，只需运行Java程序即可。 用途：用于执行Java应用程序，而不涉及Java代码的编译。

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6.基础知识

  1. hello world image.png
package cn.java.day01;
public class T1 {//外层框架
    //    main函数是java程序的入口，无论java程序有多么复杂，都是从main函数第一行开始执行的
    public static void main(String[] args) {//内层框架
        System.out.println("hello java");
    }

}

image.png 字节码文件只有java虚拟机才能读懂

2、 转义符 转义字符是一些有特殊意义的字符，用来表示常见的不能显示的字符，如表示换行。

所有转义字符和它们所对应的意义如下表所示：

image.png 3. 快捷代码

psvm 快速创建内容框架的代码模版

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自动代码

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Idea快速选中一行的四种方式

一、鼠标连续点三下

二、end键将光标移到行尾 ， ctrl+w 选中行

三、end键将光标移到行尾 ， shift + home 选中行

四、home 键 光标移到行首、然后 点击shift +end

7.Java数据类型（八种基本数据类型 + 四种引用数据类型）

1、位（bit）： 又名 比特位，表示二进制位，是计算中内部数据储存的最小单位。一个二进制位只能表示0和1两种状态。

2、字节（byte）： 是计算机中处理数据的基本单位。一个字节等于八位（1Byte = 8bit）

3、字（word）： 计算机进行数据处理时，一次存取、加工和传送的数据长度。在常见的计算机编码格式下，一个字等于两个字节（十六位）（1word = 2Byte = 16bit）

  1. JAVA中的数据类型分为两大类：

1、基本数据类型：整型、浮点型、字符型、布尔型

  • 整数类型 —— byte、short、int、long,
  • 浮点类型 —— float、double
  • 字符类型 —— char
  • 布尔类型 —— boolean

package cn.java.day01;

public class T02 {
    public static void main(String[] args) {
//        java 中常用数据类型
        int num = 3;
//        双精度保存浮点数，保存小数
        double height = 1.77;
//       性别
        char gender = '男';
//        字符串 ""
        String name = "张三";
//        常量:其值不可以改变的量,常量·一旦定义后序不可以更改他的值
//        常量名通常大写，通常定义时既对其进行初始化
        final double Pi = 3.14;
    }
}

1.基本数据类型(八种)：

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image.png Java的八种基本类型：（按字节来分）

boolean   布尔型   1个字节 8bit（8位）

byte     字节类型   1个字节

char     字符类型   2个字节

short     短整型     2个字节

int          整型        4个字节

float      浮点型（单精度）4个字节

long      长整型      8个字节

double   双精度类型  8个字节

Java中默认的整数类型是int，如果要定义为long ，则要在数值后加上L或者l

默认的浮点型是双精度浮点，如果要定义float，则要在数值后面加上f或者F

一个字节等于8位，1个字节等于256个数。2^8

一个英文字母或者阿拉伯数字占一个字节

一个汉字占2个字节

2、引用数据类型：

  • 接口（interface）、数组（[ ]）、类（class）。

引用数据类型是建立在八大基本数据类型基础之上，

  • 包括数组、接口、类。引用数据类型是由用户自定义，用来限制其他数据类型。
  • 简单的说，除八大基本类型之外的所有数据类型，都为引用数据类型。
    所有引用类型的默认值都为 null 。

二、数据类型转换： 转化从低级到高级：byte,short,char（三者同级）—> int —> long—> float —> double

package cn.java.day01;

public class T03 {
    public static void main(String[] args) {
//        类型转换
//        自动类型转换
        double num1 = 1.2;
        int num2 = 3;
//        小数和整数相加时，先整数隐式的转成小数，最后在相加
        double res=num1+num2;

//        强制转换的大前提是类型相容
        double num=5.33;
        int num3=(int)num;
        System.out.println(num3);//5
    }
}
  • 1、低级转换高级：自动类型转换
  • 2、高级转换低级：强制类型转换

注意事项

  • 1、强制类型转换过程中可能造成数据丢失；
  • 2、强制类型转换时要在需要转换的数据类型前加上 ()。

8. Scanner 扫描仪

首先，我们通过import语句导入java.util.Scanner，import是导入某个类的语句，必须放到Java源代码的开头，后面我们在Java的package中会详细讲解如何使用import。

然后，创建Scanner对象并传入System.in。System.out代表标准输出流，而System.in代表标准输入流。直接使用System.in读取用户输入虽然是可以的，但需要更复杂的代码，而通过Scanner就可以简化后续的代码。

有了Scanner对象后，要读取用户输入的字符串，使用scanner.nextLine()，要读取用户输入的整数，使用scanner.nextInt()。Scanner会自动转换数据类型，因此不必手动转换。


package cn.java.day01;
//引入Scanner包

import java.util.Scanner;

public class T04 {
    public static void main(String[] args) {
//        创建一个扫描仪对象
        Scanner input = new Scanner(System.in);
//        进行接收操作
        int val = input.nextInt();//输入整数
        System.out.println("您刚才输入的数字是" + val);
        Scanner inpu1 = new Scanner(System.in);
        char ch = inpu1.next().charAt(0);//下标为0代表第一个字符 charAt
//        小写字母转成大写字母，小写字母比大写字母多32，所以要减32，存在自动类型转换，需要将char类型的ch转成
//        数字，转好之后，在减32,最后在强制类型转换
        char bigch = (char) (ch - 32);
        System.out.println(bigch);
    }
}

练习案例：求水仙花数


package cn.java.day01;

public class T06 {
    public static void main(String[] args) {
//       求水仙花数
        for (int i = 100; i < 1000; i++) {
            int ge = i % 10;
            int shi = i / 10 % 10;
            int bai = i / 100;
            if (ge * ge * ge + shi * shi * shi + bai * bai * bai == i) {
//                证明是水仙花数
                System.out.println(i);//153,370,371,407
            }
        }
    }
}
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