思维导图
计算机的语言发展
• 第一代语言：机器语言
指令以二进制代码形式存在，最开始使用穿孔卡片。
• 第二代语言：汇编语言。
使用助记符表示一条机器指令，如：ADD、SUB等。
• 第三代语言：高级语言
Java、C ,C++,PHP , Python，Scala等。
- java发展历史
• 1995年Java问世。
• 1996年Java 1.0。
• 1999年Java 1.2发布（JAVA SE\JAVA EE\JAVA ME）。
• … … …
• 2004年Tiger 发布(JAVA5.0)，Java 登录火星。
• 2011年7月由Oracle正式发布Java7.0。
• 2014年3月19日，Oracle公司发布Java8.0的正式版。
• 2017年9月21日，Java9.0正式发布。
• 2018年9月25日，Oracle官方宣布Java11正式发布。
- java三大版本
Java SE（Java Platform, Standard Edition）称之为“Java平台标准版”，是Java平台的基础。
- Java SE包含了运行Java应用所需要的基础环境和核心类库。
- Java SE还定义了基于桌面应用的基础类库，通过使用这些类库，我们可以编写出类似于像Office那样的丰富多彩的桌面应用。
Java EE（Java Platform，Enterprise Edition）称之为“Java平台企业版”。
- Java EE构建在Java SE基础之上，用于构建企业级应用。所谓企业级应用是指那些为商业组织、大型企业而创建的应用系统，例如：电信的“计费系统”、银行的“网银系统”、企业中的“客户关系管理系统”等等。
Java ME（Java Platform，Micro Edition）称之为Java 平台微型版。
- 为机顶盒、移动电话和PDA等嵌入式消费电子设备提供的Java解决方案。随着3G移动智能平台时代的到来，特别是以Java为核心编程语言的Android智能平台的迅速普及，Java ME已经走向淘汰。
- Jdk的目录结构
- bin目录 - 该目录下主要存放JDK的各种工具命令。
- conf目录 - 该目录下主要存放jdk的相关配置文件。
- include目录 - 该目录下主要存放了一些平台的头文件。
- jmods目录 - 该目录下主要存放了JDK的各种模块。
- legal目录 - 该目录下主要存放了JDK各模块的授权文档。
- lib目录 - 该目录下主要存放了JDK工具的一些补充jar包和源代码。
- jdk、jre、jvm之间的关系
JDK - 称为Java开发工具包（ Java Development Kit）。Java开发人士需
要下载和安装JDK，目前的主流版本为JDK11。
JRE - 称之为Java SE运行时环境（Java SE Runtime Environment），提供了运行Java应用程序所必须的软件环境等。无论是开发还是运行Java应用都必须安装。
JVM是Java Virtual Machine（Java虚拟机）的缩写，JVM是一种用于计算设备的规范，它是一个虚构出来的计算机，是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的
- 常见的错误
- 错误: 需要class, interface或enum => 通常都是class关键字拼写错误
- 错误: 找不到符号 => 通常因为单词拼写错误或Java中不支持这样的单词
- 错误: 需要’;’ => 通常都是因为少写分号，加上英文版分号即可
- 错误: 非法字符: ‘\uff1b’ => 通常是因为出现了中文标点符号，修改为英文版即可
- 错误: 在类 PrintTest 中找不到 main 方法, 请将 main 方法定义为: =>main写成了mian
- 编译和运行
javac.exe - 编译器，主要用于将高级Java源代码翻译成字节码文件。
java.exe - 解释器，主要用于启动JVM对字节码文件进行解释并执行。
变量和数据类型
变量
1.1变量的基本概念
当需要在程序中记录单个数据内容时，则声明一个变量即可，而声明变量的本质就是在内存中申请一个存储单元，由于该存储单元中的数据内容可以发生改变，因此得名为”变量“。
由于存放的数据内容大小不一样，导致所需存储单元的大小不一样，在Java语言中使用数据类型加以描述，为了便于下次访问还需要给该变量指定一个名字，用于记录该变量对应的存储单元。
1.2变量的声明方式
1.3变量的注意事项
- Java是强类型语言，变量在使用前必须声明来指明其数据类型。
- 变量在使用之前必须初始化。
-
1.4标识符的命名法则
由数字、字母、下划线以及$等组成，其中数字不能开头（后面讲到）。
- 不能使用Java语言的关键字，所谓关键字就是Java语言用于表示特殊含义的单词。
- 区分大小写，长度没有限制但不宜过长。
- 尽量做到见名知意，支持中文但不推荐使用。
- 标识符可以给类/变量/属性/方法/包起名字。
1.5案例-提示用户从键盘输入自己的姓名和年龄信息并打印出来
public class VarTest {public static void main(String[] args) {// 1.声明一个变量并初始化 数据类型 变量名 = 初始值;int age = 18;// 2.打印变量的数值 + 字符串连接符 用于将两边的内容拼接/连接起来结果还是字符串System.out.println("age = " + age); // age = 18System.out.println("-----------------------------------------")// 3.使用变量的注意事项// 3.1 使用变量之前需要声明// System.out.println("name = " + name); // 错误: 找不到符号// 3.2 使用变量之前需要初始化//String name;//System.out.println("name = " + name); // 错误: 可能尚未初始化变量nameString name = "Bruces";System.out.println("name = " + name); // name = 奇点// 3.3 变量不能重复声明//int age = 17; // 错误: 已在方法 main(String[])中定义/声明了变量 ageint aGe = 17;int 年龄 = 16;//可以使用,但是不推荐}}
- 数据类型
在Java语言中数据类型主要分为两大类：
- 基本数据类型:byte、short、int、long、float、double、boolean、char
-
2.1整数类型
Java语言中描述整数数据的类型有：byte、short、int、long，荐int类型
- 其中byte类型在内存空间中占1个字节，表示范围是：-2^7 ~ 2^7-1.
- 其中short类型在内存空间中占2个字节，表示范围是：-2^15 ~ 2^15-1.
- 其中int类型在内存空间中占4个字节，表示范围是：-2^31 ~ 2^31-1.
- 其中long类型在内存空间中占8个字节，表示范围是：-2^63 ~ 2^63-1.
在Java程序中直接写出的整数数据叫做直接量/字面值/常量，默认为int类型。若希望表达更大的直接量，则在直接量的后面加上l或者L，推荐L。
2.2浮点类型
Java语言中用于描述小数数据的类型：float 和double，推荐double类型
- 其中float类型在内存空间占4个字节，叫做单精度浮点数，可以表示7位有效数字，范围：-3.403E38~3.403E38。
- 其中double类型在内存空间占8个字节，叫做双精度浮点数，可以表示15位有效数字，范围：-1.798E308~1.798E308。
Java程序中直接写出的小数数据叫做直接量，默认为double类型，若希望表达float类型的直接量，则需要在直接量的后面加上f或者F.
2.3 布尔类型
Java语言中用于描述真假信息类型有：boolean，数值只有：true 和false。
布尔类型在内存空间中所占大小没有明确的规定，可以认为是1个字节。
2.4字符类型
Java语言中用于描述单个字符的数据类型：char类型。如：’a’、’中’等。
其中char类型在内存空间中占2个字节并且没有符号位，表示的范围是：0 ~ 65535，由于现实生活中很少有数据能够被单个字符描述，因此以后的开发中更多的使用由多个字符串起来组成的字符串，使用String类型加以描述，如：“hello”、“京京呀”等。2.5基本数据类型之间的转换
Java语言中基本数据类型之间的转换方式：自动类型转换和强制类型转换。
- 其中自动类型转换主要指从小类型到大类型之间的转换。
其中强制类型转换主要指从大类型到小类型之间的转换，语法格式如下：
目标类型变量名= (目标类型)源类型变量名;
- 常用的进制
3.1二进制
在计算机的底层采用0和1组成的二进制序列进行数据的描述，逢二进一，二进制的权重是2^0、2^1、2^2、…
二进制中的最高位（最左边）用于代表符号位，若该位是0则表示非负数，若该位是1则表示负数。
八进制和十六进制其实都是二进制的简写。3.2十进制
在日常生活中采用十进制进行数据的描述，逢十进一，十进制权重是：10^0、10^1、10^2、…
3.3十转二
正十进制转换为二进制的方式
- 除2取余法，使用十进制整数不断地除以2取出余数，直到商为0时将余数逆序排序。
- 拆分法，将十进制整数拆分为若干个二进制权重的和，有该权重下面写1，否则写0。
负十进制转换为二进制的方式
- 先将十进制的绝对值转换为二进制，然后进行按位取反再加1。
- 负数的需要补码：按位取反，再加1 。
3.4二转十
正二进制转换为十进制的方式
加权法，使用二进制中的每个数字乘以当前位的权重再累加起来。
负二进制转换为十进制的方式
先减1再按位取反，合并为十进制整数后添加负号。
3.4单个字节表示的整数范围
- 在计算机中单个字节表示八位二进制位，其中最高位(最左边)代表符号位，使用0代表非负数，使用1代表负数，具体表示的整数范围如下：
- 非负数表示范围：0000 0000 ~ 0111 1111 => 0 ~ 127 => 0 ~ 2^7-1
- 负数表示范围：1000 0000 ~ 1111 1111 => -128 ~ -1 => -2^7 ~ -2^0
- 单个字节表示的整数范围是：-2^7 ~ 2^7-1，也就是-128 ~ 127.
运算符
1.算术运算符
- 表示加法运算符
-表示减法运算符
* 表示乘法运算符
/ 表示除法运算符
% 表示取模/取余运算符2.字符串连接运算符
•+ 可以实现字符串的连接。同时可以实现字符串与其他数据类型“相连”。3.关系/比较运算符
•> 表示是否大于运算符>= 表示是否大于等于运算符
•< 表示是否小于运算符<= 表示是否小于等于运算符
•== 表示是否等于运算符!= 表示是否不等于运算符
•所有以关系运算符作为最终运算的表达式结果一定是boolean类型。
- 自增减运算符
•++ 表示自增运算符，用于使得当前变量自身的数值加1的效果
•—表示自减运算符，用于使得当前变量自身的数值减1的效果
•只能用于变量，常数不可以
- 逻辑运算符
•&& 表示逻辑与运算符，相当于”并且”，同真为真，一假为假。
•|| 表示逻辑或运算符，相当于”或者”，一真为真，同假为假。
•! 表示逻辑非运算符，相当于”取反”，真为假，假为真。
•逻辑运算符的操作数均为boolean表达式。
5.2逻辑运算符的短路特性
•对于逻辑与运算符来说，若第一个表达式为假则结果为假，此时跳过第二个表达式；
•对于逻辑或运算符来说，若第一个表达式为真则结果为真，此时跳过第二个表达式；
- 条件/三目运算符
•条件表达式? 表达式1: 表达式2
•判断条件表达式是否成立，若成立则执行表达式1，否则执行表达式2 。
7.赋值运算符
•= 表示赋值运算符，用于将=右边的数据赋值给=左边的变量，覆盖变量原来的数值。
•赋值表达式本身也有值，其本身之值即为所赋之值。
•+=、-=、*=、/=、…
8.移位运算符（了解）
•<< 左移运算符，用于将数据的二进制位向左移动，右边使用0补充
•>> 右移运算符，用于将数据的二进制位向右移动，左边使用符号位补充
•>>> 表示逻辑右移运算符，用于将数据的二进制位向右移动，左边使用0补充
9.位运算符（了解）
•& 表示按位与运算符，按照二进制位进行与运算，同1为1，一0为0.
•| 表示按位或运算符，按照二进制位进行或运算，一1为1，同0为0.
•~ 表示按位取反运算符，按照二进制位进行取反，1为0，0为1.
•^ 表示按位异或运算符，按照二进制位进行异或运算，同为0，不同为1.
10.运算符的优先级
•()的优先级极高。
•=的优先级极低。
•若无法确认优先级，则使用()来确保即可。 
流程控制语句
- 分支结构
1.1if分支结构
•if(条件表达式) {语句块;}
判断条件表达式是否成立
=> 若成立，则执行语句块；
=> 若不成立，则跳过语句块；
1.2if else分支结构
if(条件表达式) {语句块1;} else {语句块2;}
•判断条件表达式是否成立
=> 若成立，则执行语句块1；
=> 若不成立，则执行语句块2；
1.3if else if else分支结构
if(条件表达式1) {语句块1; }else if(条件表达式2) {语句块2; }else {语句块n; }
•判断条件表达式1是否成立
=> 若成立，则执行语句块1；
=> 若不成立，则判断条件表达式2是否成立
=> 若成立，则执行语句块2；
=> 若不成立，则执行语句块n；
1.4switch case分支结构
•switch(变量/表达式) {case 字面值1: 语句块1; break;case 字面值2: 语句块2; break;...default:语句块n;}
•计算变量/表达式的数值=> 判断是否匹配字面值1
=> 若匹配，则执行语句块1 => 执行break跳出当前结构
=> 若不匹配，则判断是否匹配字面值2
=> 若匹配，则执行语句块2 => 执行break跳出当前结构
=> 若不匹配，则执行语句块n
switch()中支持的数据类型有：byte、short、char以及int类型，从jdk1.5开始支持枚举类型，从jdk1.7开始支持String类型。
执行初始化表达式=> 判断条件表达式是否成立
=> 成立则执行循环体=> 修改初始值表达式=> 判断条件是否成立
=> 若不成立，则循环结束
2.2continue关键字
continue语句用在循环体中，用于结束本次循环而开始下一次循环。
2.3break关键字
•break用于退出当前语句块，break用在循环体中用于退出循环。
•for(;;) -这种没有循环条件的循环叫做无限循环，俗称“死循环”。
2.4双重for循环
•for(初始化表达式1; 条件表达式2; 修改初始值表达式3) {for(初始化表达式4; 条件表达式5; 修改初始值表达式6) {循环体;}}
执行表达式1 => 判断表达式2是否成立
=> 若成立，则执行表达式4 => 判断表达式5是否成立
=> 若成立，则执行循环体=> 执行表达式6 => 表达式5是否成立
=> 若不成立，则内层循环结束=> 表达式3 => 表达式2是否成立
=> 若不成立，则外层循环结束
•外层循环用于控制打印的行数，内层循环用于控制打印的列数，外层循环改一下，内层循环从头到尾跑一圈。
•在以后的开发中若需要打印多行多列时，需要使用双重循环。
•多重循环不宜嵌套太多层，否则效率很低。一般到三重循环即可，最常见的就是双重循环。
2.5while循环
•while(条件表达式) {循环体;}
判断条件表达式是否成立
=> 若成立，则执行循环体=> 判断条件表达式是否成立
=> 若不成立，则循环结束
2.6while循环和for循环比较
•while循环和for循环完全可以互换，当然推荐使用for循环。
•while循环更适合于明确循环条件但不明确循环次数的场合中。
•for循环更适合于明确循环次数或范围的场合中。
•while(true) 等价于for(;;) 都表示无限循环。
2.7do while循环
•do {循环体;} while(条件表达式);
执行循环体=> 判断条件表达式是否成立
=> 若成立，则执行循环体=> 判断条件表达式是否成立
=> 若不成立，则循环结束
do-while循环主要用于至少执行一次循环体的场合中。
数组
- 一维数组
1.1一维数组的基本概念
•当需要在Java程序中记录单个数据内容时，则声明一个变量即可。
•当需要在Java程序中记录多个类型相同的数据内容时，则声明一个一维数组即可，一维数组本质上就是在内存空间中申请一段连续的存储单元。
•数组是相同数据类型的多个元素的容器，元素按线性顺序排列，在Java语言中体现为一种引用数据类型。
1.2一维数组的声明方式
•数据类型[] 数组名称= new 数据类型[数组的长度];
•调用数组的length属性可以获取数组的长度：
•可以通过下标的方式访问数组中的每一个元素。需要注意的是：数组的下标从0开始，对于长度为n的数组，下标的范围是0~n-1。
1.3一维数组的初始化方式
•基本类型的数组（数据元素为基本类型）创建后，其元素的初始值：byte、short、char、int、long为0；float和double为0.0；boolean为false。
•可以在数组声明的同时进行初始化，具体如下：
数据类型[] 数组名称= {初始值1, 初始值2, …};
1.4内存结构
内存结构之栈区
•栈用于存放程序运行过程当中所有的局部变量。一个运行的Java程序从开始到结束会有多次变量的声明。
内存结构之堆区
•JVM会在其内存空间中开辟一个称为“堆”的存储空间，这部分空间用于存储使用new关键字创建的数组和对象。
1.5数组的优缺点
•可以直接通过下标(或索引)的方式访问指定位置的元素，速度很快。
•数组要求所有元素的类型相同。
•数组要求内存空间连续，并且长度一旦确定就不能修改。
•增加和删除元素时可能移动大量元素，效率低。
1.6数组工具类的概念
•java.util.Arrays类可以实现对数组中元素的遍历、查找、排序等操作。
•常用方法如下： 
- 二维数组
2.1二维数组的概念
•二维数组本质上就是由多个一维数组摞在一起组成的数组，二维数组中的每个元素都是一维数组，而一维数组中的每个元素才是数据内容。
2.2二维数组的声明和初始化方式
•数据类型[][] 数组名称= new 数据类型[行数][列数];
•数据类型[][] 数组名称= {{元素1, 元素2，…}, …};
- java语言基础笔记 -
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