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1 初识Java

1.1 Java简介及发展史

1.1.1 Java是什么

Java是一种优秀的程序设计语言，它具有令人赏心悦目的语法和易于理解的语义。
不仅如此，Java还是一个有一系列计算机软件和规范形成的技术体系，这个技术体系提供了完整的用于软件开发和跨平台部署的支持环境，并广泛应用于嵌入式系统、移动终端、企业服务器、大型机等各种场合。

1.1.2 Java语言发展简史

Java 语言源于 1991 年 4 月，Sun 公司 James Gosling博士 领导的绿色计划(Green Project) 开始启动，此计划最初的目标是开发一种能够在各种消费性电子产品(如机顶盒、冰箱、收音机等)上运行的程序架构。这个就是Java的前身： Oak (得名与Java创始人James Gosling办公室外的一棵橡树)，但由于这些智能化家电的市场需求没有预期的高，Sun公司放弃了该项计划。随着1995年代互联网的发展，Sun公司看见Oak在互联网上应用的前景，于是改造了Oak，于1995年5月以Java的名称正式发布，并提出“Write once, Run anywhere" 的口号。

1.1.3 Java语言特性

1. 简单性
   Java语法是C++语法的一个“纯净版本”，相当于对C++做了一个减法。
2. 面向对象
   什么是面向对象？
   在Java的世界里，一切皆对象。比如：人、狗、手机、电脑等都是对象。所谓面相对象，就是依靠对象之间的交互来完成事情，比如：人用手机网上购物，狗吃骨头…
   Java的面向对象特性与C++旗鼓相当，与C++的主要不同点在于多重继承。在Java中，取而代之的是更简单的接口概念。而且与C++相比，Java提供了更丰富的运行时自省功能。
3. 体系结构中立
   编译器生成一个体系结构中立的目标文件格式，按照该中规范生成的文件，只要有Java运行时系统，这些编译后的代码就可以在许多处理器上运行。Java编译器通过生成与特定计算机体系结构无关的字节码指令来实现这一特性。精心设计的字节码不仅可以很容易的在任何机器上解释执行，而且还可以动态地翻译成本地机器代码。
4. 可移植性
   与C/C++不同，Java规范中没有“依赖具体实现的地方”。基本数据类型的大小以及有关运算都做了明确的说明。例如，Java中的int永远是32位的整数，而在C/C++中，int可能是16位整数、32位整数，也可能是编译器提供商指定的其他大小。在Java中，数据类型具有固定的大小，这消除了代码移植时令人头疼的主要问题。

1.1.4 Java开发环境安装

• 可能是Windows下最简单的Java环境安装指南
• Linux下JDK的安装（多种方式）
• Mac下JDK的安装
• Java 软件 https://pan.baidu.com/s/1X7zPb-YT11xR_UDqjN-oJw 提取码:r471

1.2 初识Java的main方法

1.2.1 main方法示例

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

如上展示的就是最简单的一个Java程序，可能同学们看到后一头雾水，可以说，Java的main方法应该是当前主流编程语言中最“长”的。
通过上述代码，我们可以看到一个完整的Java程序的结构，Java程序的结构由如下三个部分组成：

1.源文件（扩展名为*.java)：源文件带有类的定义。类用来表示程序的一个组件，小程序或许只会有一个 类。类的内容必须包含在花括号里面。

2.类：类中带有一个或多个方法。方法必须在类的内部声明。

3.方法：在方法的花括号中编写方法应该执行的语句。

总结一下：类存在于源文件里面；方法存在于类中；语句存在于方法中。

注意：在一个源文件中只能有一个public修饰的类，而且源文件名字必须与public修饰的类名字相同。
好了，代码编写完了，如何让它“运行”起来呢？

1.2.2 运行Java程序

Java是一门半编译型、半解释型语言。先通过javac编译程序把源文件进行编译，编译后生成的.class文件是由字节码组成的平台无关、面向JVM的文件。最后启动java虚拟机来运行.class文件，此时JVM会将字节码转换成平台能够理解的形式来运行。

注意：在运行Java程序前，必须先安装好JDK(Java Development Kit即Java开发工具包)，JDK里面就包含了javac和java工具，Java程序最终是在JVM(Java虚拟机)中运行的。

【面试题】JDK、JRE、JVM之间的关系？
JDK(Java DevelopmentKit):Java开发工具包，提供给Java程序员使用，包含了JRE，同时还包含了编译
器javac与自带的调试工具Jconsole、jstack等。
JRE(Java Runtime Environment):Java运行时环境，包含了JVM，Java基础类库。是使用Java语言编写程 序运行的所需环境。
JVM：Java虚拟机，运行Java代码

编写和运行第一个Java程序时，可能会遇到的一些错误：

• 源文件名后缀不是.java
• 类名与文件名不一致
• main方法名字写错：mian
• 类没有使用public修饰
• 方法中语句没有以分号结尾
• 中文格式的分号
• JDK环境没有配置好，操作系统不能识别javac或者java命令

1.3 注释

注释是为了让代码更容易被读懂而附加的描述信息. 不参与编译运行, 但是却非常重要时刻牢记! 代码写出来是为了给人看的, 更是为了给三个月后的你自己看的.

1.3.1 基本规则

• Java中的注释主要分为以下三种 单行注释：// 注释内容（用的最多）
• 多行注释：/* 注释内容*/（不推荐）
• 文档注释： /**文档注释 */（常见于方法和类之上描述方法和类的作用)，可以被javadoc工具解析，生成一套以网页文件形式体现的程序说明文档

注意：

1. 多行注释不能嵌套使用
2. 不论是单行还是多行注释，都不参与编译，即编译之后生成的.class文件中不包含注释信息。

1.3.2 注释规范

1. 内容准确: 注释内容要和代码一致, 匹配, 并在代码修改时及时更新.
2. 篇幅合理: 注释既不应该太精简, 也不应该长篇大论.
3. 使用中文: 一般中国公司都要求使用中文写注释, 外企另当别论.
4. 积极向上: 注释中不要包含负能量(例如 领导 SB 等).

1.4 标识符

在上述程序中，Test称为类名，main称为方法名，也可以将其称为标识符，即：在程序中由用户给类名、方法名或者变量所取的名字。
【硬性规则】
标识符中可以包含：字母、数字以及 下划线和 $ 符号等等。
注意：标识符不能以数字开头，也不能是关键字，且严格区分大小写。
【软性建议】

• 类名：每个单词的首字母大写(大驼峰)
• 方法名：首字母小写，后面每个单词的首字母大写(小驼峰)
• 变量名：与方法名规则相同
  一个大型的工程，是由多名工程师协同开发的，如果每个人都按照自己的方式随意取名，比如：person、PERSON、Person、_person，将会使程序非常混乱。如果大家在取名时能够遵守一定的约束(规范)，那多人写除的代码仿佛一个人写的。

1.5 关键字

通过观察上述程序可以发现，public、class以及static等颜色会发生变化，将这些具有特殊含义的标识符称为关键字。即：关键字是由Java语言提前定义好的，有特殊含义的标识符，或者保留字。
注意：用户不能使用关键字定义标识符。
在Java中关键字有很多，这里给大家列出来一部分，先了解下后序在逐一详细解释。

2 数据类型和运算符

2.1 数据类型

类型转换

3.7.1 自动类型转换(隐式)
自动类型转换即：代码不需要经过任何处理，在代码编译时，编译器会自动进行处理。特点：数据范围小的转为数据范围大的时会自动进行。

3.7.2 强制类型转换(显式)
强制类型转换：当进行操作时，代码需要经过一定的格式处理，不能自动完成。特点：数据范围大的到数据范围小的。

类型提升

不同类型的数据之间相互运算时，数据类型小的会被提升到数据类型大的。

byte a = 10;
byte b = 20;
byte c = a + b;
System.out.println(c);
// 编译报错
Test.java:5: 错误: 不兼容的类型: 从int转换到byte可能会有损失
byte c = a + b;
^

结论: byte 和 byte 都是相同类型, 但是出现编译报错. 原因是, 虽然 a 和 b 都是 byte, 但是计算 a + b 会先将 a 和 b 都提升成 int, 再进行计算, 得到的结果也是 int, 这是赋给 c, 就会出现上述错误.

由于计算机的 CPU 通常是按照 4 个字节为单位从内存中读写数据. 为了硬件上实现方便, 诸如 byte 和 short 这种低于 4 个字节的类型, 会先提升成 int, 再参与计算.
正确的写法:

byte a = 10;
byte b = 20;
byte c = (byte)(a + b);
System.out.println(c);

【类型提升小结:】

1. 不同类型的数据混合运算, 范围小的会提升成范围大的.
2. 对于 short, byte 这种比 4 个字节小的类型, 会先提升成 4 个字节的 int , 再运算.

文章来源:https://blog.csdn.net/weixin_56952690/article/details/132565641
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