环境搭建和HelloWorld

计算机基础知识

计算机诞生

• 计算机的起源可以追溯到人类历史上的早期。但现代计算机的发展主要发生在20世纪。

• 世界上第一台通用计算机“ENIAC”于1946年2月14日在美国宾夕法尼亚大学诞生。
• 美国国防部用它来进行弹道计算。
• ENIAC被设计用于进行复杂的数值计算，特别是用于支持军事和科学研究。它可被程序员重新配置以处理不同类型的计算任务，这使得ENIAC成为世界上第一台通用计算机。
• 它是一个庞然大物，用了18000个电子管，占地170平方米，重达30吨，耗电功率约150千瓦，每秒钟可进行5000次运算，这在现在看来微不足道，但在当时却是破天荒的。
• ENIAC以电子管作为元器件，所以又被称为电子管计算机，是计算机的第一代。
• 电子管计算机由于使用的电子管体积很大，耗电量大，易发热，因而工作的时间不能太长。
• 与现代计算机相比，ENIAC的处理速度相对较慢，程序员需要使用物理电缆和开关来重新配置机器以进行不同的计算。此外，ENIAC没有操作系统，程序员必须直接与计算机交互。
• 尽管ENIAC存在一些局限性，但它在计算机发展史上具有重要意义。它奠定了现代计算机的基本原理，包括使用电子元件进行计算，并为后来的电子计算机技术的发展奠定了基础。ENIAC的问世标志着计算机技术的重大突破，为后来计算机的进一步发展铺平了道路。

计算机发展历程

• 以下是计算机的主要里程碑和发展阶段：

1. 早期计算设备（公元前至17世纪）：
   • 早期的计算设备包括如石骨盘和算盘等简单的计算工具，用于进行基本的数学运算。
2. 机械计算机（17世纪至19世纪）：
   • 在17世纪末，德国数学家莱布尼茨发明了一种被称为莱布尼茨计算机的机械装置，可以进行加法和乘法计算。
   • 这个时期还有其他一些机械计算机的发明，如巴贝奇的分析机和帕斯卡的计算器。
3. 电子计算机的诞生（20世纪）：
   • 第一台电子计算机被认为是美国的恩尼亚克（ENIAC），它于1945年问世。ENIAC使用真空管来执行计算任务。
   • 随后，计算机的发展进入了电子管时代，如UNIVAC、EDSAC和IBM 701等。
4. 晶体管和集成电路时代（1950年代至1960年代）：
   • 晶体管的发明使计算机变得更小型、更可靠和更高效。这一时期的计算机采用晶体管来取代体积庞大的电子管。
   • 在1960年代，集成电路的发明使得将数千个晶体管集成到一个小型芯片中成为可能，进一步推动了计算机的发展。
5. 微处理器和个人计算机（1970年代至1980年代）：
   • 1971年，Intel公司推出了第一款微处理器Intel 4004。微处理器是一种集成了处理器功能的芯片，成为了现代计算机的核心。
   • 个人计算机的兴起发生在20世纪70年代末和80年代初，如Apple II和IBM PC等。
6. PC的普及和互联网时代（1990年代至今）：
   • 1990年代，个人电脑的普及和互联网的普及加速了计算机技术的发展。
   • 随着时间的推移，计算机的处理能力不断提升，体积越来越小，成本也越来越低，同时网络和互联网的快速发展使得人们可以方便地进行信息交流和资源共享。
7. 云计算、移动计算和人工智能（21世纪至今）：
   • 在21世纪初，云计算、移动计算和人工智能等新技术不断涌现，进一步推动了计算机的发展。
   • 云计算提供了强大的计算和存储能力，使得人们可以通过网络获得各种服务。
   • 移动计算使得计算机可以嵌入到手机、平板电脑和其他便携式设备中，让人们随时随地享受计算能力。
   • 人工智能的快速发展使得计算机能够实现更高级的自主学习和决策能力。

• 总的来说，计算机的发展经历了多个阶段，从机械计算设备到电子计算机，再到个人计算机、云。

计算机硬件

• 在冯·诺依曼计算机结构中，运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备是计算机系统的五个主要组件，各自承担不同的功能：

1. 运算器（Arithmetic Logic Unit，ALU）：
   • 运算器是计算机的核心部件，负责执行算术运算和逻辑运算。
   • 它可以进行各种数学运算，如加法、减法、乘法、除法，以及逻辑操作，如与、或、非等。
2. 控制器（Control Unit，CU）：
   • 控制器协调和控制计算机内部各个组件的操作，确保指令的正确顺序执行。
   • 它从存储器中获取指令，解码指令，并向其他组件发出控制信号。
3. 存储器（Memory）：
   • 存储器用于存储程序和数据。
   • 主存储器（主内存）是计算机中用于存储正在运行的程序和数据的地方。它是临时性的，数据在计算机断电后将丢失。
   • 辅助存储器（如硬盘、固态硬盘、光盘等）用于长期存储程序、数据和文件。它是非易失性的，可以保存数据即使在断电情况下。
4. 输入设备（Input Devices）：
   • 输入设备用于将外部数据和指令输入计算机系统。
   • 常见的输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪、摄像头等。
5. 输出设备（Output Devices）：
   • 输出设备用于将计算机处理的结果和数据显示给用户或其他设备。
   • 常见的输出设备包括显示器、打印机、音频设备、投影仪等。

• 这些组件相互配合，完成计算机的输入、处理和输出功能。

中央处理器（包括运算器和控制器）负责执行指令和计算操作，存储器用于存储数据和程序，输入设备将外部数据输入计算机，输出设备将处理结果显示或传输给外部设备。

计算机软件

• 计算机软件是指在计算机系统上运行的程序和相关数据的集合。

• 它可以分为系统软件和应用软件两大类：

1. 系统软件：
   • 操作系统（Operating System）：控制和管理计算机系统的硬件和软件资源，提供用户接口、文件管理、内存管理、进程管理等功能。
   • 驱动程序（Device Drivers）：与硬件设备交互的软件，确保硬件能够与计算机系统正常通信和工作。
   • 虚拟机监视器（Virtual Machine Monitor，VMM）：在物理计算机上创建并管理多个虚拟机实例的软件。
   • 程序库（Library）：提供常用功能和算法的代码集合，供开发人员在应用程序中调用和使用。
2. 应用软件：
   • 办公软件（Office Suites）：如文档处理、电子表格、演示文稿、个人信息管理软件等。
   • 图形图像处理软件（Graphics and Image Editing Software）：用于编辑、处理和创建图形图像的工具，如图形设计、照片编辑软件等。
   • 多媒体软件（Multimedia Software）：用于创建、编辑、播放音频、视频、动画等多媒体内容的工具，如媒体播放器、音频编辑软件、视频编辑软件等。
   • 数据库管理软件（Database Management Software）：用于管理和处理数据库的工具，如关系数据库管理系统（RDBMS）。
   • 开发工具（Development Tools）：用于编写、调试和测试软件程序的工具，如集成开发环境（IDE）、代码编辑器、调试器等。
   • 网络软件（Networking Software）：管理和支持网络通信和数据传输的工具，如Web浏览器、电子邮件客户端、文件传输协议软件等。
   • 游戏软件（Gaming Software）：用于娱乐和游戏的应用程序，包括电子游戏和电脑游戏等。

• 除了以上几个主要类别外，还有许多其他类型的应用软件，如安全软件、教育软件、艺术设计软件、科学计算软件等，它们满足了不同领域和用户需求的特定功能和用途。

• 需要注意的是，软件是由编程语言编写的源代码，经过编译或解释后得到可执行文件。计算机软件发展迅速，不断涌现出新的技术和应用，推动着计算机科学和信息技术的进步。

DOS命令

概述

• DOS是Disk Operating System的缩写，即磁盘操作系统。它是一个基于磁盘管理的操作系统，在微软公司的Windows2000出版之前，DOS 系统基本统治着个人操作系统世界。
• 别看Windows风光无限，但是还是有很多的很难解决或者无法解决的的问题，而这个时候我们的DOS系统就可以大显身手了，用DOS命令来解决一些问题，往往会收到事半功倍的效果。
• 还有大量的微机的运行仍在使用DOS操作系统，因此掌握DOS的基本命令是必要的。

打开命令提示符窗口

• 可以通过以下方式在Windows系统上打开命令提示符窗口：

  1. 使用键盘快捷键：

     先后同时按下win键（Windows徽标键）+ R键，打开运行对话框。然后输入"cmd"并按下Enter键。

  2. 使用开始菜单：

     点击Windows开始菜单图标，在搜索框中输入"命令提示符"（不需要按Enter键），然后从搜索结果中选择"命令提示符"或"Command Prompt"。

• 这些方法将打开命令提示符窗口，你可以在其中输入命令并执行操作系统命令和程序。

• 请注意：

  • 在不熟悉命令行的情况下，谨慎使用命令提示符窗口，以免对系统造成不必要的影响。

常用DOS命令

• 以下是一些常用的DOS命令：

1. dir：显示当前目录下的文件和文件夹列表。
   例：dir

2. cd：改变当前目录。
   例：cd folder_name

3. cd…：返回上一级目录。
   例：cd…

4. cls：清除屏幕上的文本信息。
   例：cls

5. copy：复制文件。
   例：copy file1.txt file2.txt

6. del：删除文件。
   例：del file.txt

7. ren：重命名文件。
   例：ren old_name.txt new_name.txt

8. move：移动文件到指定的目录。
   例：move file.txt destination_folder

9. md：创建新的文件夹。
   例：md new_folder

10. rd：删除文件夹。
    例：rd folder_name

11. format：格式化磁盘。
    例：format c:

12. chkdsk：检查磁盘错误。
    例：chkdsk c:

13. 切换盘符【盘符:】

    例：切换到D盘

    ​ D:

    切换到E盘

    ​ E:

• 这些是常见的DOS命令，用于在DOS环境下进行文件和目录操作、复制和删除文件、移动文件等。
• 请注意，DOS命令的语法可能因不同的操作系统版本而略有差异，请按照实际情况使用适当的命令和参数。
• 删除命令会直接从磁盘抹除数据，不经过回收站，慎用

Java概述和环境搭建

诞生和发展

• Java是一种广泛使用的面向对象的编程语言。它的诞生可以追溯到20世纪90年代初，在当时的Sun Microsystems（后来被Oracle收购）公司的研发团队中诞生。

• 以下是Java语言的主要历史和发展过程：

1. 1991年：Sun Microsystems公司的研发团队开始着手开发一种名为"Oak"的编程语言，目标是在小型消费电子设备上运行。这个项目后来演化为Java。
2. 1995年：Java首次发布。它的口号是"Write Once, Run Anywhere"（一次编写，到处运行），强调跨平台的能力。
3. 1996年：Java 1.0发布。它是第一个广泛应用的版本，包括了许多基本的Java特性和类库。
4. 1997年：Java成为一种正式的标准，经过了Java Community Process（JCP）的审批。JCP是一个由各个相关方组成的组织，负责Java语言的发展和标准化。
5. 1998年：发布了Java 2平台（Java 2 Platform, Standard Edition，简称Java SE）。Java 2平台引入了许多新特性和改进，使得Java在企业级应用开发中更为强大和流行。
6. 2000年：Java 2平台的企业版本发布，命名为Java 2 Platform, Enterprise Edition（Java EE）。Java EE为开发大型和复杂的企业应用提供了一套规范和标准。
7. 2006年：Sun Microsystems发布了Java开源实现的项目，名为OpenJDK（Open Java Development Kit）。这一举措极大地促进了Java在开源社区的发展和推广。
8. 2010年：Oracle公司收购了Sun Microsystems，成为Java的新主要支持者。
9. 2014年：发布了Java 8，这个版本引入了重要的功能和语法改进，如Lambda表达式、Stream API等。
10. 2017年：发布了Java 9，引入了模块化系统和一些新的特性。
11. 2018年：Java的版本命名规则改变，采用了年份作为版本号的前缀。例如，Java 10、Java 11等。

• Java语言以其跨平台性、简单易学、面向对象等特点，成为了广泛应用于Web开发、移动应用、企业应用等领域的重要编程语言之一。
• 它的持续发展和更新，使得Java在不断适应和引领着软件开发的需求和趋势。

Java平台版本和作用

Java平台是一个统一的软件平台，提供了运行Java程序的环境和工具。Java平台分为三个主要版本：Java Standard Edition（Java SE）、Java Enterprise Edition（Java EE）和Java Micro Edition（Java ME）。它们各自有不同的作用和应用范围。

1. Java Standard Edition (Java SE)：
   • Java SE是Java平台的标准版本，用于开发和部署桌面、移动和嵌入式设备上的Java应用程序。
   • 它提供了一套核心的Java API和JVM（Java虚拟机），支持基本的Java应用程序开发以及通用的编程功能。
   • Java SE包含了许多库和工具，可以用于文件操作、网络通信、多线程处理、图形界面、数据库连接等方面的开发。
2. Java Enterprise Edition (Java EE)：
   • Java EE是为开发和部署企业级应用程序而设计的Java平台。
   • 它建立在Java SE基础之上，提供了大量的API和工具，用于开发分布式、可扩展、高性能和安全的企业应用。
   • Java EE包括了对Web应用程序、消息传递、事务处理、持久化、安全性、集群等方面的支持。
3. Java Micro Edition (Java ME)：
   • Java ME是为开发在资源受限的嵌入式设备上运行的Java应用程序而设计的。
   • 它针对小型设备、传感器、无线模块等资源受限的环境，提供了轻量级的Java运行时和相关API。
   • Java ME支持开发移动手机应用、智能卡、家电、车载系统等应用。

• 这三个版本的Java平台相互关联，构成了Java的整体生态系统。

  • Java SE为基础，提供了核心功能；
  • Java EE在此基础上扩展，支持企业级应用；
  • Java ME针对嵌入式设备，提供了适合资源受限环境的解决方案。

• 需要根据开发需求选择合适的Java平台版本。

  • 对于普通的桌面应用程序开发，Java SE已经足够；
  • 对于大规模的企业级应用开发，需要使用Java EE；
  • 而对于嵌入式设备和物联网应用，可以选择Java ME。

• 这些平台版本在Java开发领域都有着广泛的应用和支持。

Java语言特点

• Java是一种广泛使用的面向对象编程语言，具有以下特点：

1. 简单性：Java简化了其他编程语言的复杂性，去除了一些容易引发错误的特性，例如指针和操作符重载。它提供了清晰的语法规则和易于理解的面向对象模型，使编程变得更加直观和容易上手。

2. 面向对象：Java是一种纯粹的面向对象编程语言。它支持封装、继承和多态等基本面向对象概念，并提供类、接口、对象和继承等高级特性，使得开发者可以更好地组织和管理代码，提高代码的重用性和可扩展性。

3. 跨平台性：Java的跨平台性是它的重要特点之一。Java程序运行在Java虚拟机（Java Virtual Machine，JVM）上，而不是直接运行在操作系统上。这意味着只需在不同平台上安装对应的Java虚拟机，就可以在不同操作系统上运行相同的Java程序，实现了一次编写，到处运行。

   

4. 安全性：Java在设计时注重安全性。它提供了安全性管理机制和防止不安全行为的安全机制，如类加载机制、访问控制权限和异常处理等。这些机制减少了潜在的安全漏洞和错误，使Java成为编写安全可靠的应用程序的选择。

5. 广泛的类库：Java提供了丰富的类库（Java Class Library），包括Java标准库和第三方库，覆盖了各种领域和功能。这些类库提供了许多常用的、已实现的功能，可以加快开发速度，减少开发者的工作量。

6. 高性能：尽管Java是一种解释执行的语言，但通过即时编译技术（Just-In-Time Compilation）和优化技术，Java程序的执行速度可以接近于编译执行的语言。Java虚拟机对程序进行动态优化，提高了Java程序的性能。

7. 多线程支持：Java提供了多线程的内置支持。开发者可以使用Java的并发库和线程机制轻松实现多线程编程。多线程支持使得Java程序可以利用多核处理器和并行计算，提高程序的性能和响应能力。

• 总的来说，Java是一门功能强大、安全可靠且易于学习和使用的编程语言，适用于各种应用场景，尤其在企业级开发、移动应用开发和大型系统开发中得到广泛应用。

Win64系统搭建Java8开发环境

• 在Windows系统上搭建Java 8开发环境，可以按照以下步骤进行操作：

1. 下载和安装JDK 8：

   • 访问Oracle官方网站

     https://www.oracle.com/java/technologies/javase/javase-jdk8-downloads.html

   • 在Java SE Development Kit 8 Downloads页面，选择适合你操作系统的JDK版本，点击下载并运行安装程序。

   

2. 安装JDK

   • 按照安装向导的指示完成JDK的安装。
   • 双击安装包

   

   • 选择安装路径
     • 【安装路径不能出现中文和特殊符号】
     • 注意安装路径，并记住JDK的安装位置，它将用于配置环境变量。

   

   

   • 不安装JRE

   

   • 安装完成

   

3. 配置环境变量：

   • 在Windows中，右键点击"我的电脑"（或"此电脑"）图标，选择"属性"。

   

   • 在弹出的窗口中，点击"高级系统设置"。
   • 在系统属性窗口中，点击"环境变量"按钮。
   • 在系统变量中，点击"新建"按钮，添加一个名为JAVA_HOME的变量，并将其值设置为JDK的安装路径（比如C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_221）。

   

   • 找到PATH变量，在其值的末尾添加;%JAVA_HOME%\bin;。确保前后路径之间有分号分隔。

   

   • 点击"确定"保存变更。

   

4. 验证Java安装：

   • 打开命令提示符窗口（按下Win + R键，输入"cmd"，按下Enter）。
   • 在命令提示符中输入"java -version"，回车执行。
   • 如果成功安装，将显示Java的版本信息。

下面内容根据教学安排选做======

1. 安装集成开发环境（IDE）：
   • 选择一个Java开发环境，如Eclipse、IntelliJ IDEA或NetBeans等。
   • 访问IDE的官方网站下载Windows版本的安装程序。
   • 运行安装程序并按照安装向导的指示完成IDE的安装。
2. 配置IDE环境：
   • 打开安装的IDE，进入设置或首选项菜单。
   • 配置JDK路径，指定使用的JDK版本。
   • 配置编译器选项和其他常用设置。
3. 创建Java项目：
   • 在IDE中创建一个新的Java项目，指定项目名称和存储位置。
   • 创建Java类文件，用于编写Java代码。
4. 编写和运行Java代码：
   • 在Java类文件中编写Java代码。
   • 编译和运行代码，查看结果输出。

• 请注意，具体的步骤可能会因为JDK和IDE的版本而有所不同。
• 根据你使用的具体版本和安装程序的指示进行操作。
• 此外，还可以参考相关的文档和教程，获取更多详细的安装和配置说明。

第一行代码–HelloWorld

创建Java文件

• Java文件：扩展名为.java的文件

• 创建任意类型文件，把扩展名修改为.java即可

• 例如：

  HelloWorld.java

  FirstJava.java

• 注意:

  • 保存路径一定要是自己可以找到的规范路径，不要任意保存，防止找不到。
  • 路径中不要有中文。

编写Java代码

• 使用文本编辑器打开刚刚创建的java文件：FirstJava.java
• 在文件中写入如下内容：

// 要求 public class 开头
// class 之后的名称要求和文件名保持一致
public class FirstJava {
    /*
		1. public static void main 为当前固定格式，单词拼写，大小写要求一致
			请注意代码中的颜色变化
		2. 小括号，中括号和大括号都是英文标点符号，注意莫要使用中文
		3. String S 字母大写！！！
    */
    public static void main(String[] args) {
        /*
			英文 ; 分号结尾表示当前代码行结束
        */
        System.out.println("Hello，FirstJava。");
    }
}

编译代码

• 需要使用 JDK 工具

• java 工具

  • Java 执行工具，可以将 .class 字节码文件/二进制文件 执行目标任务。

• javac 工具

  • Java 编译工具，可以将 .java Java 文件编译得到对应当前 Java 文件的 .class 字节码文件/二进制文件

• 代码整体流程

  编写 ==> 保存(Ctrl + S) ==> 编译 ==> 执行

  编译格式
  javac 文件名.java
  将 Java 文件编译得到对应 .class 字节码文件。

运行代码

• 使用java命令运行编译产生的字节码文件

类的阐述

• 同一个源文件中可以定义多个类编译后，每个类都会生成独立的 .class文件。
• 一个类中，只能有一个主方法【main方法，程序入口】，每个类都可以有自己的主方法
• public修饰的类称为公开类，要求类名必须与文件名称完全相同，包括大小写。
• 一个源文件中，只能有一个公开类。

名词解释

• JVM (Java Virtual Machine)
  • 虚拟机使用软件在不同操作系统中，模拟相同的环境
• JRE (Java Runtime Environment)
  • 运行环境，包含JVM和解释器，完整的Java运行环境
• JDK (Java Development Kit)
  • 开发环境，包含JRE + 类库 + 开发工具包 (编译器+调试工具)

书写规范

层级之间必须有缩进

• 缩进使用tab实现

一行只写一句代码

• 结束的}【花括号】也是一句

注释

作用

• 对代码进行标注解释
• 使得部分不能删除的代码暂时失效

注释分类

单行注释

• 只注释一行代码

// 单行注释

多行注释

• 能注释多行代码

/*
 * Copyright (c) 1994, 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
 * ORACLE PROPRIETARY/CONFIDENTIAL. Use is subject to license terms.
 */

文档注释

• 能注释多行代码
• 能生成文档提示

/**
 * <p>A {@code String} represents a string in the UTF-16 format
 * in which <em>supplementary characters</em> are represented by <em>surrogate
 * pairs</em> (see the section <a href="Character.html#unicode">Unicode
 * Character Representations</a> in the {@code Character} class for
 * more information).
 * Index values refer to {@code char} code units, so a supplementary
 * character uses two positions in a {@code String}.
 * <p>The {@code String} class provides methods for dealing with
 * Unicode code points (i.e., characters), in addition to those for
 * dealing with Unicode code units (i.e., {@code char} values).
 *
 * @author  Lee Boynton
 * @author  Arthur van Hoff
 * @author  Martin Buchholz
 * @author  Ulf Zibis
 * @see     java.lang.Object#toString()
 * @see     java.lang.StringBuffer
 * @see     java.lang.StringBuilder
 * @see     java.nio.charset.Charset
 * @since   JDK1.0
 */

作业

1. 整理笔记
   各位同学需要有手写笔记,好记性不如烂笔头。
2. 熟练掌握 Java 代码编译和执行流程
3. 熟悉 DOS 命令
4. 复习&&预习