荐 Java学习之路-day-01基础语法

我的目标与任务

大家好！ 我是信息工程专业的一名本科生，现在已经毕业啦。大学四年一晃而过，专业知识也忘得差不多，在此我准备利用好这个平台，多发一些技术贴记录自己的学习之路。

这个暑假非常关键，我准备好好补一下计算机基础知识，准备先从计算机编程语言开始。在大学里，学过Java、Python、C，但是都只是皮毛的基础语法，并没有怎么深入地学习下去，为此感到惋惜。我从7月1日开始学习Java SE基础，为什么是学Java呢？因为我觉得Java能够很好的让你学到面向对象的思想，另外市场需求广，而且你学会了Java后，再去学Python就很快，后面8月份我会再从Python入手，进行机器学习的入门学习，为研究生阶段打好基础。

1.Java概述

1.1 Java语言发展史

语言：人与人交流沟通的表达方式

计算机语言：人与计算机之间进行信息交流沟通的一种特殊语言
Java语言是美国Sun公司（Stanford University Network）在1995年推出的计算机语言

Java之父：詹姆斯·高斯林（James Gosling）

2009年，Sun公司被甲骨文公司收购，所以我们现在访问oracle官网即可：Oracle官网:https://www.oracle.com

当前，我使用的JDK版本：1.8.0

1.2 Java语言跨平台原理

Java程序并非是直接运行的，Java编译器将Java源程序编译成与平台无关的字节码文件(class文件)，然后由Java虚
拟机（JVM）对字节码文件解释执行。所以在不同的操作系统下，只需安装不同的Java虚拟机即可实现java程序的
跨平台。

总结：在需要运行Java应用程序的操作系统上，安装一个与操作系统对应的Java虚拟机(JVM Java Virtual Machine)即可。

1.3 JDK与JRE

JVM（Java Virtual Machine），Java虚拟机
JRE（Java Runtime Environment），Java运行环境，包含了JVM和Java的核心类库（Java API）
JDK（Java Development Kit）称为Java开发工具，包含了JRE和开发工具

总结：我们只需安装JDK即可，它包含了java的运行环境和虚拟机。

1.4 JDK的下载和安装（应用）

(1) 下载
通过官方网站获取JDK,链接: http://www.oracle.com

(2) 安装
傻瓜式安装，下一步即可。但默认的安装路径是在C:\Program Files下，为方便统一管理建议修改安装路径，将与
开发相关的软件都安装到一个目录下，例如：D:\Program Files。

(3) JDK的安装目录介绍

上述步骤都是计算机相关专业的基本操作了，我就不在赘述如何下载，如何安装了，根据自己电脑的情况来安装即可。如果遇到安装问题，欢迎留言或私聊询问。

2. 第一个演示程序

2.1 Path环境变量的配置

(1) 为什么配置环境变量
开发Java程序，需要使用JDK提供的开发工具（比如javac.exe、java.exe等命令），而这些工具在JDK的安装目录的
bin目录下，如果不配置环境变量，那么这些命令只可以在该目录下执行。我们不可能把所有的java文件都放到JDK
的bin目录下，所以配置环境变量的作用就是可以使bin目录下的java相关命令可以在任意目录下使用。

(2) 配置环境变量步骤

下面以Windows10系统下的Java环境变量配置为例进行说明。
1、 右键点击“此电脑”，选择“属性”项。

2、 点击“高级系统设置”，在弹出的系统属性框中，选择“高级”选项卡（默认即显示该选项卡），点击“环境变量”。

3、 在弹出的“环境变量”框，中选择下方的系统变量，点击新建。

4、 在弹出的“新建系统变量”框中，输入变量名和变量值，点击确定。
变量名为：JAVA_HOME
变量值为JDK的安装路径，到bin目录的上一层即可。比如D:\Program Files\Java\jdk1.8.0_241
注意：为防止路径输入错误，可以打开文件夹，拷贝路径。

5、 然后选中“系统变量”中的“Path”变量，点击“编辑”按钮，将刚才创建的JAVA_HOME变量添加到“Path”变量中。

在弹出的“编辑系统变量”框中，点击“新建”，输入%JAVA_HOME%\bin。

输入完毕，点击“上移”按钮，将该值移动到第一行。点击确定。

6、 至此，java环境变量配置完毕，打开命令行窗口，验证配置是否成功。
如果之前已经打开命令行窗口，需要关闭重新启动才可。在非JDK安装的bin目录下，输入java或者javac命令，查看效果。

说明：Linux和Mac系统下的安装网上有许多教程，此处就不再赘述

2.2 IntelliJ IDEA

IDEA是一个专门针对Java的集成开发工具(IDE)，由Java语言编写。所以，需要有JRE运行环境并配置好环境变量。
它可以极大地提升我们的开发效率。可以自动编译，检查错误。在公司中，使用的就是IDEA进行开发。
具体的下载和安装过程我不在此赘述，网上搜索即可有大量教程。

IDEA中内容辅助键和快捷键
快速生成语句
(1) 快速生成main()方法：psvm，回车
(2) 快速生成输出语句：sout，回车

内容辅助键
Ctrl+Alt+space(内容提示，代码补全等)

注释
单行：选中代码，Ctrl+/，再来一次，就是取消
多行：选中代码，Ctrl+Shift+/，再来一次，就是取消

格式化
Ctrl+Alt+L

2.3 HelloWorld案例

HelloWorld案例是指在计算机屏幕上输出“HelloWorld”这行文字。各种计算机语言都习惯使用该案例作为第一个演
示案例。
(1) Java程序开发运行流程
开发Java程序，需要三个步骤：编写程序，编译程序，运行程序。

(2) 用IDEA编写 HelloWorld.java文件，输写程序内容。

/*
    Java程序中最基本的组成单位是类。
    类的定义格式：
    public class 类名{}
    这是我定义的HelloWorld类
 */
public class HelloWorld {
    /*
        这是main方法，main方法是程序的入口方法，代码的执行是从main方法开始的
     */
    public static void main(String[] args) {
        // 这是输出语句，""里面的内容是可以修改的
        System.out.println("Hello,World!");
    }
}

使用IDEA编写HelloWorld.java,点击绿色三角按钮运行

2.4 HelloWorld案例常见问题

(1) BUG
在电脑系统或程序中，隐藏着的一些未被发现的缺陷或问题统称为bug（漏洞）。

(2) BUG的解决
1、具备识别BUG的能力：多看
2、具备分析BUG的能力：多思考，多查资料
3、具备解决BUG的能力：多尝试，多总结

(3) HelloWorld案例常见问题
1、非法字符问题。Java中的符号都是英文格式的。
2、大小写问题。Java语言对大小写敏感（区分大小写）。
3、在系统中显示文件的扩展名，避免出现HelloWorld.java.txt文件。
4、编译命令后的java文件名需要带文件后缀.java
5、运行命令后的class文件名（类名）不带文件后缀.class
…
总结:遇到BUG不要害怕，我们使用IDEA作为编译器可以很好的给出错误提示，然后根据错误提示来修改即可。

3 Java基础语法

3.1 注释

注释是对代码的解释和说明文字，可以提高程序的可读性，因此在程序中添加必要的注释文字十分重要。Java中的
注释分为三种：
单行注释。单行注释的格式是使用//，从//开始至本行结尾的文字将作为注释文字。

// 这是单行注释文字

多行注释。多行注释的格式是使用/* 和 */将一段较长的注释括起来。

/*
这是多行注释文字
这是多行注释文字
这是多行注释文字
*/
注意：多行注释不能嵌套使用。

文档注释。文档注释以/** 开始，以*/ 结束。

3.2 关键字

关键字是指被java语言赋予了特殊含义的单词。

关键字的特点：
关键字的字母全部小写。
常用的代码编辑器对关键字都有高亮显示，比如现在我们能看到的public、class、static等。

3.3 常量

常量：在程序运行过程中，其值不可以发生改变的量。
Java中的常量分类：
字符串常量 用双引号括起来的多个字符（可以包含0个、一个或多个），例如"a"、“abc”、"中国"等
整数常量 整数，例如：-10、0、88等
小数常量 小数，例如：-5.5、1.0、88.88等
字符常量 用单引号括起来的一个字符，例如：‘a’、‘5’、‘B’、'中’等
布尔常量 布尔值，表示真假，只有两个值true和false
空常量 一个特殊的值，空值，值为null
除空常量外，其他常量均可使用输出语句直接输出。

/*
    常量：在程序运行过程中，其值不可发送改变的量
 */
public class ConstantDemo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("HelloWorld");   // 字符串常量
        System.out.println(666);    // 整数常量
        System.out.println(3.14);   // 小数常量
        System.out.println('A');    // 字符常量
        System.out.println(true);   // 布尔常量
        System.out.println(false);  // 布尔常量
        // 空常量：一个特殊的值，空值，null,不能直接输出
    }
}

3.4 数据类型

(1)计算机存储单元
我们知道计算机是可以用来存储数据的，但是无论是内存还是硬盘，计算机存储设备的最小信息单元叫“位
（bit）”，我们又称之为“比特位”，通常用小写的字母”b”表示。而计算机中最基本的存储单元叫“字节（byte）”，
通常用大写字母”B”表示，字节是由连续的8个位组成。
除了字节外还有一些常用的存储单位，其换算单位如下：
1B（字节） = 8bit
1KB = 1024B
1MB = 1024KB
1GB = 1024MB
1TB = 1024GB

(2) Java中的数据类型
Java是一个强类型语言，Java中的数据必须明确数据类型。在Java中的数据类型包括基本数据类型和引用数据类型
两种。
Java中的基本数据类型：


e+38表示是乘以10的38次方，同样，e-45表示乘以10的负45次方。
在java中整数默认是int类型，浮点数默认是double类型。

3.5 变量

(1)变量的定义
变量：在程序运行过程中，其值可以发生改变的量。
从本质上讲，变量是内存中的一小块区域，其值可以在一定范围内变化。
变量的定义格式：

数据类型 变量名 = 初始化值; // 声明变量并赋值
int age = 18;
System.out.println(age);

或者

// 先声明，后赋值（使用前赋值即可）
数据类型 变量名;
变量名 = 初始化值;
double money;
money = 55.5;
System.out.println(money);

变量的使用：通过变量名访问即可。

(2) 使用变量时的注意事项

1. 在同一对花括号中，变量名不能重复。
2. 变量在使用之前，必须初始化（赋值）。
3. 定义long类型的变量时，需要在整数的后面加L（大小写均可，建议大写）。因为整数默认是int类型，整数太
   大可能超出int范围。
4. 定义float类型的变量时，需要在小数的后面加F（大小写均可，建议大写）。因为浮点数的默认类型是
   double， double的取值范围是大于float的，类型不兼容。

3.6 标识符

标识符是用户编程时使用的名字，用于给类、方法、变量、常量等命名。
Java中标识符的组成规则：
1、由字母、数字、下划线“_”、美元符号“$”组成，第一个字符不能是数字。
2、不能使用java中的关键字作为标识符。
标识符对大小写敏感（区分大小写）。

Java中标识符的命名约定：
小驼峰式命名：变量名、方法名
首字母小写，从第二个单词开始每个单词的首字母大写。

大驼峰式命名：类名
每个单词的首字母都大写。
另外，标识符的命名最好可以做到见名知意

3.7 类型转换（理解）

在Java中，一些数据类型之间是可以相互转换的。分为两种情况：自动类型转换和强制类型转换。
自动类型转换：
把一个表示数据范围小的数值或者变量赋值给另一个表示数据范围大的变量。这种转换方式是自动的，直接书写即
可。例如：

double num = 10; // 将int类型的10直接赋值给double类型
System.out.println(num); // 输出10.0

强制类型转换：
把一个表示数据范围大的数值或者变量赋值给另一个表示数据范围小的变量。
强制类型转换格式：目标数据类型 变量名 = (目标数据类型)值或者变量;
例如：

double num1 = 5.5;
int num2 = (int) num1; // 将double类型的num1强制转换为int类型
System.out.println(num2); // 输出5（小数位直接舍弃）

说明：
1、char类型的数据转换为int类型是按照码表中对应的int值进行计算的。比如在ASCII码表中，'a’对应97。

int a = 'a';
System.out.println(a); // 将输出97

2、 整数默认是int类型，byte、short和char类型数据参与运算均会自动转换为int类型。

byte b1 = 10;
byte b2 = 20;
byte b3 = b1 + b2;
// 第三行代码会报错，b1和b2会自动转换为int类型，计算结果为int，int赋值给byte需要强制类型转换。
// 修改为:
int num = b1 + b2;
// 或者：
byte b3 = (byte) (b1 + b2);

3、boolean类型不能与其他基本数据类型相互转换。

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