JDK安装，基本数据类型和运算

一 Java语言的初体验

1.JDK下载地址

Oracle官网： Java Downloads | Oracle，根据需要，下载最新或历史版本。

2.运行Java文件

编写一个简单的 HelloWorld.java 文件

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

使用 javac 命令编译成字节码文件(.class),然后使用 java 命令运行。

# 1.编译
javac HelloWorld.java
# 2.运行 HelloWorld.class（不加后缀名）
java HelloWorld

• javac ：JDK提供的编译工具
• java ：JDK提供的运行，调试工具
• 字节码：经过 javac 编译后的Java文件

javac.exe 与 java.exe 位于JDK的安装目录下

3.环境变量

如果想要在任意目录下打开指定的软件，就可以将软件的路径配置到环境变量 path 中

其中 JAVA_HOME 的值为JDK安装的根目录

需要注意的是，从 JDK11 开始，将不再需要手动配置Path路径，安装完JDK之后，会自动配置。

默认路径为：

C:\Program Files (x86)\Common Files\Oracle\Java\javapath

需要注意的是，JDK 默认只提供了以上几个工具，如果想要使用其他的工具，可以使用以下两种方式：

• 将需要使用的工具复制到上面的路径下
• 使用之前的JAVA_HOME+Path方式配置，即新建一个JAVA_HOME的系统变量，然后变量值为安装JDK的根目录，然后再将JAVA_HOME配置到Path中

二 Java语言介绍

1.Java语言的发展

2.Java语言可以做什么

1.JavaSE

Java SE是Java语言的标准版，用于桌面应用的开发，是Java其他两个版本的基础。

2.JavaME

Java ME是Java语言的小型版，用于嵌入式电子设备或者小型移动设备

3.JavaEE

Java EE 是 Java 语言的企业版，用于 Web 方向的网站开发。

4.Java跨平台原理

Java 语言的跨平台，是通过 JVM（Java虚拟机）来实现的。

Java 不是直接运行在操作系统上，而是运行在操作系统对应的 JVM（Java虚拟机）上。

3.JDK 与 JRE

JRE：JRE是指 Java 的运行环境

JDK：JDK 是 Java 的开发工具包

JVM：Java 程序真正运行的地方

JDK，JRE，JVM 三者的关系？

• JDK 包含了 JRE
• JRE 包含了 JVM

三 Java 基础语法

1.注释和关键字

注释：

- 单行注释： //  注释文字
- 多行注释： /*  注释文字 */
- 文档注释： /** 注释文字 */

关键字：Java语言体系中，被赋予了特殊含义的英文单词

Class：类，是 Java 中最基本的组成单元

2.字面量

字面量是用于表达源代码中一个固定值的表示法。

字面量的类型：

• byte：8位
• short：16位
• int：32位
• long：64
• float
• double
• boolean
• char

一个字节占用8位

3.特殊字符

• \t：制表符，打印时将前面字符串的长度，使用空格补齐到 8 位，最少补1个空格，最多补8个空格
• \n：换行符
• \r：回车符

4.变量

修饰符 数据类型 变量名 = 数据值;

• 数据类型：限制变量能存储的数据类型
• 修饰符：限定访问范围或是否允许修改，是否静态等

5.计算机存储规则

计算机中的数据，都是以二进制的形式来存储的

常见的进制：

• 二进制：0~1，代码中以 0b 作为开头
• 八进制：0~7，代码中以0开头
• 十进制：0~9
• 十六进制：0_9，af，代码中以0x开头

1.任意进制转十进制

公式：系数*基数的全次幂 相加

• 系数：每一位上的数
• 基数：当前的进制数
• 权：从右往左，0,1,2,3,4，…

2.十进制转任意进制

除基取余法：不断的除以基数（几进制，基数就是几）得到余数，直到商为0，再将余数倒着拼接起来即可。

3.ASCII码表

字母是通过ASCII码表中对应的二进制存储到计算机中的

4.图片数据的存储

• 黑白图：通过 0 和 1区分黑色白色
• 灰度图：使用0~255表示不同的灰度数据
• 彩色图：利用光学三原色（红绿蓝）的不同搭配，来实现各种颜色

光学三原色：红®绿(G)蓝(B)，即常用的RGB颜色，例如：rgb(255,255,255)

当使用十六进制表示时，取值范围为0~FF,则 rgb(255,255,255)表示为ffffff

5.声音的存储

对声音的波形图进行采样来存储音频文件，其中波上的每一个点都有一个对应的数据。

形成波的点越多，则对音频文件的还原越好。

6.标识符及命名规则

命名规则：

• 由数字，字母，下划线(_) 和 美元符($) 组成
• 不能以数字开头
• 不能是关键字
• 区分大小写

7.键盘录入

使用Scanner类来实现键盘的录入

简单示例：

Scanner scanner=new Scanner(System.in);
String str = scanner.next();
System.out.println(str);

四 运算符及类型转换

1.算数运算符

加（+），减（-），乘（*），除（/），取模（%）

自增（++），自减（–）

2.类型转换

• 隐式转换：取值范围小的，可直接转换成取值范围大的，无需手动操作，称之为自动类型提升

• 显示转换：从大到小的转换，会丢失精度

3.赋值运算符

4.逻辑运算法

5.短路逻辑运算符

• &&：左边为 false ,则全部为 false
• ||：左边为 true, 则全部为 true

五 原码反码补码

1.原码

原码是十进制数据的二进制表现形式，最左边为符号位，0 表示 正数，1 表示 负数

一个字节占8个比特位，其中第一位是符号位

使用原码在进行 正数 的计算时是没有问题的，但是在 负数 计算时，计算结果却与预期结果完全相反

#正数示例 1+1=2
00000001 + 00000001 = 00000010 十进制为 2
#负数示例 -1+1=0
10000001 + 00000001 = 10000010 预期值为 0 ， 但是计算的实际值却是 -2

2.反码

反码是为了解决原码不能计算负数问题而出现的。

计算规则：

• 正数的反码不变
• 负数的反码，是在原码的基础上，符号位不变，但是数据取反，0 变 1 , 1 变 0

使用反码进行计算示例：

# 求 -2 的 反码
1000010 的 反码 为 11111101
# 计算 -2 + 1 = -1
   11111101 
+  00000001 
--------------
=  11111110
# 还原计算结果为 原码
   10000001 = -1

使用反码还原时，规则也是 符号位不变，但是数据取反，0 变 1 , 1 变 0

特殊情况：使用反码进行计算，结果跨 0 时，依然会出现问题。

负数计算跨0出现问题的根本原因在于，0 的反码有两个：00000000 和 11111111

3.补码

负数的补码 = 负数的反码 + 1，用来屏蔽 +0 与 -0 的特殊情况

负数的补码 = 负数的反码 + 1，正数的原码，反码，补码都是一样

另外补码还能多记录一个特殊的值：-128，该数据在 1 个字节下，没有原码和反码

负数跨0计算示例：

# 计算 -2 的 反码
1000010 的 反码 为 11111101
# 计算 -2 的 补码
11111101 + 1 = 11111110
# 计算 -2 + 3 = 1
   11111110 
+  00000011 
--------------
=  00000001
# 符号位为 0 表示为 正数，正数的原码、反码、补码都是一样，则 00000001 转换为十进制为 1

计算机中实际的计算都是以补码的形式来计算的

4.位运算

1.逻辑与

#都为 1 时 ，结果为 1，其他均为 0
   00000010 
&  00000011 
--------------
=  00000010  = 2

2.逻辑或

#都为 0 时 ，结果为 0，其他均为 1
   00000010 
|  00000011 
--------------
=  00000011  = 3

3.左位移

向左移动，低位补 0，低位指右侧位

#向左移动，低位补0
2<<2=8
-----------
   00000010 
<<        2
--------------
=  00001100  = 8

4.右位移

向右移动，高位补 0 或 1，即原本为正则补 0，为负则补 1

#向右移动，高位补 0 或 1，即原本为正则补0，为负则补1
6>>2=1
-----------
   00000110 
>>        2
--------------
=  00000001  = 1

5.无符号右移

无视符号，直接移动，高位补0