第一章：开发前言

计算机分为硬件和软件，一般来说。硬件就是组成计算机的可见的物理组件。我们的电脑、手机、电子设备都算一个小的计算机。而软件提供看不见的指令，这些指令控制硬件并且通过硬件完成特定任务。

常见硬件：CPU、内存、硬盘、显卡、等。见延伸学习

1、什么是软件开发

1.1、软件定义

软件就是按照特定的顺序把数据和指令组合在一起，能够完成相应功能的程序(计算机指令)。

软件分为两种：

• 系统软件：专门用于运行其他程序的平台。比如：Linux、Windows、MAC等

• 应用软件：完成相应功能的程序。比如：MS-Office，QQ，微信等，

1.2、什么是开发

开发其实就是制作软件的过程。开发既然是个过程，这个过程可以分为如下几个步骤：

①需求分析和调研、②需求设计、③编码、④测试、⑤后期维护。

1.3、什么是软件开发

从开始和客户谈需求，写需求文档，设计文档，程序员编码，项目测试，整个过程即就是软件开发。在这个过程中分工合作，完成每一个阶段的任务。

2、人机交互方式

我们想和计算机说话，就要先了解下用什么方式和计算机沟通。

和计算机交互的方式有两种：

1. 图形界面(Graphical User Interface GUI)：这种方式简单直观，使用者易于接受，容易上手操作。

2. 命令行方式(Command Line Interface CLI)：需要有一个控制台，输入特定的指令，让计算机完成一些操作。较为麻烦，需要记录住一些命令。

若想和计算机沟通，常用的方式就是通过鼠标键盘操作图形化的界面即可完成。这种方式简单易学，大家都会。能干很多事，包括开发游戏。

3、常用dos命令

通过命令行可以和计算机进行相应的沟通，也就是说只要我们输入命令即可完成和计算机沟通的目的。那么命令都有哪些呢？常用的dos命令：

进入根目录方法: 根盘: 进入D盘，D：

cd.. : 退回到上一级目录

cd\: 退回到根目录

del : 删除文件

exit : 推出dos命令行

help: 帮助命令

cls: dos窗口中清屏可以使用

ipconfig:查看ip

ping xxxx:跟某个ip通信

起初操作电脑常用dos命令，因为需要记住很多命令，不利于普及，后期发展成图形界面，通过鼠标点击界面的形式完成对电脑的操作，其实内部运行的还是这些命令。

软件开发完成，转化成指定运行平台可运行的执行文件，直接使用。

4、计算机语言

既然图形界面是将dos命令封装在里面，可是这个图形界面是怎么来的呢？其实这些图形界面都是通过相应的计算机语言写出来的。那什么又是计算机语言呢？

4.1、 什么是计算机语言

首先明确什么是语言，语言是人与人之间用于沟通的一种方式。例如：中国人与中国人用中文沟通。而中国人要和韩国人交流，就要学习韩语。

计算机语言：人与计算机交流的方式。如果人要与计算机交流，那么就要学习计算机语言。计算机语言有很多种，如：C，C++，Java等。这里，我们选择其中的一种：Java语言。

4.2、java语言发展历程

• 1995年5月23日，Java语言诞生

• 1996年1月，第一个JDK–JDK1.0诞生

• 1996年4月，10个最主要的操作系统供应商申明将在其产品中嵌入JAVA技术

• 1996年9月，约8.3万个网页应用了JAVA技术来制作

• 1997年2月18日，JDK1.1发布

• 1997年4月2日，JavaOne会议召开，参与者逾一万人，创当时全球同类会议规模之纪录

• 1997年9月，JavaDeveloperConnection社区成员超过十万

• 1998年2月，JDK1.1被下载超过2,000,000次

• 1998年12月8日，JAVA2企业平台J2EE发布

• 1999年6月，SUN公司发布Java的三个版本：标准版(J2SE)、企业版(J2EE)和微型版(J2ME)

• 2000年5月8日，JDK1.3发布

• 2000年5月29日，JDK1.4发布

• 2001年6月5日，NOKIA宣布，到2003年将出售1亿部支持Java的手机

• 2001年9月24日，J2EE1.3发布

• 2002年2月26日，J2SE1.4发布，自此Java的计算能力有了大幅提升

• 2004年9月30日18:00PM，J2SE1.5发布，成为Java语言发展史上的又一里程碑。为了表示该版本的重要性，J2SE1.5更名为Java SE 5.0(因为新特新增加特别多，所以起了个高大上的名字！)

• 2005年6月，JavaOne大会召开，SUN公司公开Java SE 6。此时，Java的各种版本已经更名，以取消其中的数字“2”：J2EE更名为Java EE，J2SE更名为Java SE，J2ME更名为Java ME

• 2006年12月，SUN公司发布JRE6.0

• 2009年12月，SUN公司发布Java EE 6

• 2010年11月，由于Oracle公司对于Java社区的不友善，因此Apache扬言将退出JCP

• 2011年7月28日，Oracle公司发布Java SE 7

• 2014年3月18日，Oracle公司发表Java SE 8(市场主流版本)

• 2017年9月21日，Oracle公司发表Java SE 9

Java之所以被开发，是想要达到以下五个目的：

• 应当使用面向对象程序设计方法学

• 应当允许同一程序在不同的计算机平台执行

• 应当包括内建的对计算机网络的支持

• 应当被设计成安全地执行远端代码

• 应当易于使用，并借鉴以前那些面向对象语言(如C++)的长处。

Java技术主要分成几个部分：Java语言、Java运行环境、类库。一般情况下说Java时并不区分指的是哪个部分。

Java在1.5版本时，做了重大改变，Sun公司并1.5版本重命名为Java 5.0。

5 、java语言三种架构

第二章：JAVA语言环境搭建

1、跨平台原理【面试&学习】

1.1、什么是跨平台性？

跨平台就是说同一个软件可以在不同的操作系统上执行，而不需要对软件做任务处理。即通过Java语言编写的应用程序在不同的系统平台上都可以运行。

1.2、跨平台的原理是什么？

Java应用程序为什么可以跨平台呢？其实只要在需要运行java应用程序的操作系统上，先安装一个Java虚拟机(JVM Java Virtual Machine)即可。由JVM来负责Java程序在该系统中的运行。

1.3、跨平台(图解)

因为有了JVM，所以同一个Java程序在三个不同的操作系统中都可以执行。这样就实现了Java程序的跨平台性。也称为Java具有良好的可移植性。

Java程序之所以能够实现跨平台运行，是因为它根本就不直接运行在任何底层平台上，而是需要在哪里运行，就在哪里(如Windows平台)事先准备好自己的Java平台，而这只是仅仅是安装和配置一个软件而已！

1.4、JVM介绍

Java Virtual Machine ，简称JVM；它是运行所有Java程序的抽象计算机,是Java语言的运行环境，它是Java 最具吸引力的特性之一，JVM读取并处理编译过的与平台无关的字节码(class)文件。

注意：Java语言是跨平台的，是因为Java应用程序需要Java虚拟机JVM负责运行。

而Java虚拟机JVM是不跨平台的，不同的操作系统需要安装与此对应的Java虚拟机JVM。

2、环境搭建

2.1、 JAR、JDK区别

Jdk(java development toolkit ,java开发工具包)

是java的核心，包括了java运行环境,一堆java工具(javac、java、jdb)和java基础的类库(即javaAPI包括rt.jar)

可以认为Jre的bin目录里的就是jvm，lib中则是jvm工作所需要的类库 。

Jre(java runtime environmental,java运行时环境)

所有的java程序都要在jre下才能运行。包括jvm和java核心类库和支持文件。与jdk相比不包含开发工具(编译器、调试器、和其它工具)。

JVM(java virtual mechinal,java虚拟机)

jvm是jre的一部分,它是一个虚拟出来的计算机。Jvm的主要工作是解释自己的指令集(即字节码)并映射到本地的CPU的指令集或OS的系统调用。

简单而言：使用JDK开发完成的java程序，交给JRE去运行。

为什么JDK中包含一个JRE呢？

• 开发完的程序，总需要运行一下看看效果。

• 也是最重要的，JDK中的开发工具其实都是java语言编写的应用程序，为了方便使用才打包成exe文件。

• 如果没有JRE，那么这些工具是运行不了，因为都是使用JVM运行的。

2.2、下载

官网下载：jdk   ，点击安装，分别安装JDK和JRE。

测试安装：进入安装目录下 ，win+R进入dos命令，然后：输入Java和Javac看是否能打印出相关信息，若打印出来说明JDK安装成功。

2.3、配置环境变量

在其他路径下键入 javac会出现。

错误原理：当前执行的程序在当前目录下不存在，windows系统会在系统中已有的一个名为path的环境变量指定的目录中查找。如果还没有找到，就出现以上的错误提示。所以进入到 jdk安装路径\bin目录下，执行javac。看到javac参数提示信息。

根据windows系统在查找可执行程序的原理，可以将java工具所在路径定义到path环境变量中，让系统帮我们去找运行执行的程序。

2.3.1、配置环境变量

1. (右键)此电脑-->高级系统设置-->环境变量

2. 编辑path环境变量，在变量值开始处加上java工具所在目录，后面用 “ ; ”和其他值分隔开即可。

3. 打开DOS命令行，任意目录下敲入javac。

4. 如果出现javac的参数信息，配置成功。

为什么要配置？一劳永逸。任何环境下都可以直接运行。

2.3.2、配置技巧

在配置环境变量过程中发现，path环境变量中还有很多其他与系统相关的配置，若JDK目录更改了，这时就要再次修改path中配置的值，很容易造成误操作。

为了不因为jdk的目录或者目录名称的改变，而不断更改path的值，而导致对path变量值的误操作，可以通过以下技巧完成。

新创建一个环境变量 JAVA_HOME 记录住jdk的目录。在path中通过%%动态的获取JAVA_HOME的值即可。

JAVA_HOME=D:\Java\jdk1.8

path=%JAVA_HOME%\bin;%JAVA_HOME%\jre\bin

%path%：动态获取path环境变量的值。

%JAVA_HOME%：动态获取名称为JAVA_HOME环境变量的值。

2.3.3、临时环境变量配置

临时配置方式：通过dos命令中set命令完成。

set ：用于查看本机的所有环境变量的信息。

set 变量名 ：查看具体一个环境变量的值。

set 变量名=：清空一个环境变量的值。

set 变量名=具体值 ：给指定变量定义具体值。

想要在原有环境变量值基础上添加新值呢？首先，通过%变量名%操作符获取到原有环境变量的值。然后加上新值后在定义给该变量名即可：

set path=新值;%path%

注意：这种配置方式只在当前dos窗口和在此dos窗口中使用start开启的dos窗口中有效。窗口关闭，配置消失。

 path="D:\Java\jdk8.0\bin" 开发环境path="D:\Java\jdk8.0\jre\bin" 运行环境 (JVM)提取最大公共路径：D:\Java\jdk8.0创建 JAVA_HOME = D:\Java\jdk8.0修改pathpath="%JAVA_HOME%\bin" 开发环境path="%JAVA_HOME%\jre\bin" 运行环境 (JVM)

第三章：hello world

使用记事本or开发工具创建一个java文件，将拓展名修改为.java.然后编译为.class，然后运行.class执行java程序。

正式开始编写java，分为编写.java、编译、运行.class。

步骤一：编写源文件

使用记事本或者其他记事本工具，编译一个java文件，拓展名为.java

 public class Demo01{    public static void main(String[] args){        System.out.println("Hello World!!!");}}

紫色的部分称为关键字，我们这里先说class ：用于定义类，java语言的程序代码都需要定义在类中。

关键字：被java语言赋予了特殊含义的单词。

Demo01：为了方便使用这个类，给类自定义的类名。

{}：定义该类中代码的范围。

步骤二：编译

有了java源文件，将其编译成JVM可以识别的文件。在源文件路径下，通过javac编译工具对Demo01.java文件进行编译。如果程序没有错误，没有任何提示，但在当前目录下会出现一个Demo01.class文件，该文件称为字节码文件，也是可以执行的java的程序。

步骤三：运行

通过java Demo01就可以直接运行。前提main方法，不是名字为main。

补充说明

一个程序的执行需要一个起始点或者入口，所以在Demo01类中的public static void main(String[] args){}就是这个作用。

使用打印语句System.out.println("Hello World!!!")和System.out.print("Hello World!!!");

ln代表换行，System.out.print打印语句，()内为内容。“”为字符，还可以写数字。还可以写计算公式等。

输入&输出

输出：System.out.println("Hello World!!!");

 System.out.println("Hello World!!!");// 换行输出System.out.print("不换行");// 不换行输出

输入：Scanner

 import java.util.Scanner; // 引包 路径指引Scanner input = new Scanner(System.in);// 拥有输入能力System.out.println("请输入你想说的话");// 提示语String str = input.nextLine();// 收录一行话要求 输入名字 输出 你好 + 名字

程序短暂停止

 Thread.currentThread().sleep(1000);// 程序短暂停止1000ms

输入可以调试代码

未出现异常和错误的情况下，输入语句会正常运行，如果出现错误和异常，在错误异常发生前的程序都可以执行到，

这是可以利用输出语句去定位错误发生的位置。

第四章：错误

错误原因：源文件名不存在或者写错，或者当前路径错误。

类文件名写错，或者类文件不在当前路径下，或者不再classpath指定路径下。

编译失败，注意错误出现的行数，在到源代码中指定位置排错。

注意：

Java语言拼写上严格区分大小写；

一个Java源文件里可以定义多个Java类，但其中最多只能有一个类被定义成public类；

若源文件中包括了public类，源文件必须和该public类同名；

一个源文件中包含N个Java类时，编译后会生成N份字节码文件，即每个类都会生成一份单独的class文件，且字节码文件名和其对应的类名相同；

第五章：基础语法

任何一种语言都有自己的语法规则，Java也一样，既然是规则，那么知道其如何使用就可以了。

1. 如何定义Java中的类

   Java代码都定义在类中，类由class来定义，区分 public class 和 class;

2. main方法的作用

   main方法是程序的入口；保证程序的独立运行；被JVM调用；

3. Java语言分隔符

• 分号 【；】；语句的分割，表示一句话结束，好比咱们使用的句号。

• 花括号 【{}】；表示一个代码块，是一个整体，花括号要一起使用。

• 方括号 【[]】；定义数组和访问数组元素时使用。

• 圆括号 【()】；使用很广泛，具体用到细讲。

• 圆点【.】；类/对象 访问它的成员(字段，方法)时使用等。

• 空格【 space】；分割一条语句的不同部分，空格的次数不限制。

注释

注释：用于解释说明程序的文字就是注释。有利于提高了代码的阅读性。

注释分类：

• 单行注释：//:

  //后到本行结束的所有字符会被编译器忽略;

• 多行注释   /* */:

  /* */之间的所有字符会被编译器忽略

• 文档注释   /** */:

  在/** */之间的所有字符会被编译器忽略,java特有的(用于生成文档);javadoc + xxxx.java

注意：多行和文档注释都不能嵌套使用

对于单行和多行注释，被注释的文字，不会被JVM(java虚拟机)解释执行。对于文档注释，是java特有的注释，其中注释内容可以被JDK提供的工具 javadoc 所解析，生成一套以网页文件形式体现的该程序的说明文档。

注释是一个程序员必须要具有的良好编程习惯。初学者编写程序可以养成习惯：先写注释再写代码。将自己的思想通过注释先整理出来，再用代码去体现。

注释还有一个功能就是调试程序用。

         /**这是我的Hello World程序。*/class Demo{    /*    这是主函数，是程序的入口，它的出现可以保证程序的独立运行，    */    public static void main(String[] args){        //这是输出语句用于将括号内的数据打印到控制台。        System.out.println("Hello World");        System.out.println(12/0);}}

综合示例

 import java.util.Scanner;public class 输入和输出 {    public static void main(String[] args) throws Exception {        Scanner input = new Scanner(System.in);        System.out.print("输入");        String s = input.nextLine();        Thread.currentThread().sleep(1000);        System.out.println(s);    }}

第六章：Java关键字&标识符

1、关键字

关键字：被Java语言赋予了特定含义的一些字符！关键字中所有字母都为小写。好比汉字中的专有名词，例如：中国、北京、上海等。一般我们不能将这些词用在其他地方，改变其含义。

关键字分类：

1. 定义数据类型：

   class、interface、byte、short、int、long、float、double、char、boolean、void

2. 数据类型的值：

   true、false、null

3. 流程控制：

   if、else、switch、case、default、while、do、for、break、continue、return

4. 权限修饰符：

   private、protected、public

5. 类、函数、变量修饰符：

   abstract、final、static、  synchronized

6. 类之间关系：

   extends、implements

7. 异常处理：

   try、catch、finally、throw、throws

8. 包

   package、import

9. 其他修饰

   native(执行本地c)、strictfp(类、接口或方法上 约束表达式)、  transient(对象上不会被序列化)  、volatile(弱同步)、assert(断言)

 package com.company;// 打包public class Main {    public static void main(String[] args) {        System.out.println("Hello World!!!");    }}

2、标识符

可简单理解为在Java程序中为了增强阅读性自定义的名称。比如：类名，方法名，变量名等。

标识符组成：

1. 标识符由字母、数字、下划线、$组成，不能以数字开头，注意：此处的字母还可以是中文，日文等；

2. 标识符大小写敏感；

3. 标识符不得使用java中的关键字和保留字；

4. 别用Java API里面的类名作为自己的类名；

注意：在起名字的时，只要标识符不是关键字就可以了，但为了提高阅读性，经常用有意义的英文单词作为标识符。

标识符书写规范：

• 包名：多单词组成时所有字母都小写。xxxyyyzzz

• 类名接口名：多单词组成时，所有单词的首字母大写。XxxYyyZzz

• 变量名和函数名：多单词组成时，第一个单词首字母小写，第二个单词开始每个单词首字母大写。xxxYyyZzz

• 常量名：所有字母都大写。多单词时每个单词用下划线连接。XXX_YYY_ZZZ

☆：延伸学习

一、计算机概述

一台计算机是由以下几个主要硬件组成的：

• 中央处理器(CPU)

• 内存(主存)

• 存储设备(例如，磁盘和光盘)

• 输入设备(例如，鼠标和键盘)

• 输出设备(例如，显示器和打印机)

• 通信设备(例如，调制解调器和网卡)

这些组件通过一个称为总线(bus)的子系统连接。数据和电信号通过总线在计算机的各个部分之间传输。

二、编程语言

计算机程序称为软件，是告诉计算机还做什么指令。计算机不懂人类语言，计算机程序必须使用计算机可以使用的语言编写。所有语言必须先转化为计算机可执行的指令。

2.1、机器语言

计算机的原生语言因计算机的类型不同而有差异，计算机的原生语言就是 机器语言 (machine language)，即一个内嵌的原子指令集。这些指令都以二进制的形式存储。所以也需要二进制指令传入。

2.2、汇编语言

原生语言编写的程序很难读懂和修改，所以汇编语言作为了机器语言的替代品。汇编语言(assembly language)只用短的描述性单词(称之为助记符)来表示每一条机器指令。例如：add表示数字相加，sub表示数字相减。

汇编语言虽然很简单，但是计算机是不懂的。需要一个汇编器的程序将汇编语言转化为机器代码。用汇编语言写代码需要知道CPU如何工作，汇编语言被认为是 低级语言。汇编语言本质上很接近机器语言，并且与机器相关。

2.3、 高级语言

高级语言的指令称为  语句。

高级语言编写的程序称为 源程序(source program)或 源代码(source code)，因为计算机无法直接执行 源程序，需要编译成可执行的机器代码，编译的工具称为：解释器或编译器。

• 解释器从源代码中读出一条语句，将其翻译成机器代码或者虚拟机器代码，然后立刻运行，来源于源代码的一条指令会被翻译成多条机器指令。

• 编译器将整个源代码翻译为机器代码文件，然后执行该机器代码文件。

三、Java、万维网以及其它

Java是一种功能强大和多种用途的编程新语言，可用于开发运行在移动设备、台式计算机以及服务器端软件。Java时至今日已经非常流行，它的快速发展和广泛接受都应该归功于它的设计特性，特别它的承诺：一次编写，任何地方都执行。(Write Once Only Once)用来开发健壮的任务关键的应用程序。现在，他不仅用于Web程序设计，而且用于在服务器、台式机和移动设备上开发跨平台的独立应用程序。

万维网(World Wide Web，WWW)是从世界上任何地方的Internet都可以访问到的电子信息宝库。丰富多彩的万维网和设计精良的Web浏览器是Internet流行的主要原因。

java一开始富有吸引力的原因是它可以在Web上运行，这种能在web浏览器上运行的程序称之为 java小程序(applet)。applet使用图形化交互界面与Web用户进行交互。applet使得web更有响应性、交互性、趣味性。applet内嵌在HTML文件中。HTML(Hypertext Markup Language)是一种简单的脚本语言，用于文档布局，连接因特网上的文档，并且能够在万维网上提供生动的图像、声音和视频。

 常见的一个误解是，人们认为互联网、因特网(Internet)和万维网(World  Wide  Web)是同样的事物。一些词语如“互联网”、“万维网”，“网”和“网络”经常可以交替使用。但是，从技术的角度来说，“互联网”和“万维网”是两个独立的实体。互联网是线路、协议以及通过TCP/IP协议实现数据电子传输的硬件和软件的集合体。Internet提供的主要服务有万维网(WWW)、文件传输(FTP)、电子邮件E-mail、远程登录(Telnet)等。internet(互联网)是一个通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络 Internet(因特网)是一个专有名词，指当前全球最大的、开放的、由众多网络互连而成的特定计算机网络(采用tcp/ip)协议族。 因特网是最大的互联网。万维网则存在于互联网之上。它是无数个网络站点和网页的集合，构成了因特网主要的部分。它实际上是多媒体的集合，是由超级连接连接而成的。我们通常通过网络浏览器上网观看的，就是万维网的内容。万维网由浏览器浏览超文本页面组成，这些超文本页面是通过TCP/IP协议从网络上获取的。网页的开头部分总是http://或者https://，表明被浏览器的信息是超文本，是利用超文本传输协议来传输的。所以，如果把互联网看成是基础，那么万维网就可以被看成是对互联网的应用。万维网(World Wide Web)是作为欧洲核子研究组织的一个项目发展起来的，在那里 Tim Berners-Lee 开发出万维网的雏形。Tim Berners-Lee- 万维网的发明人和万维网联盟的主任。万维网制定的标准是一个叫做万维网联盟的组织。万维网联盟，又称W3C理事会。1994年10月在麻省理工学院计算机科学实验室成立。建立者是万维网的发明者蒂姆·伯纳斯·李。万维网联盟是国际最著名的标准化组织。1994年成立后，至今已发布近百项相关万维网的标准，对万维网发展做出了杰出的贡献。万维网联盟拥有来自全世界40个国家的400多个会员组织，已在全世界16个地区设立了办事处。2006年4月28日，万维网联盟在中国内地设立首个办事处。

四、专业术语

五、笔者寄语

对于初学者而言，会感觉计算机语言很陌生。加上大量单词也会劝退很多人。做为过来人告诉大家不要急。对于程序的学习，我个人建议各位用“不求甚解”的态度。很奇怪，对吧？其实很多门槛在于大家无法接受程序语言的规则。也许大家放下执念学起来更轻松。试想开始玩一款游戏，你也许会奇怪为什么跳跃要这样，攻击要那样....但是，很快你接受这种方式之后，加上大量时间的练习，你成为了这款游戏的高手。

那么试着用这样的方式来学习JAVA这门语言吧！感到压力的时候打开快手、抖音、B站等APP或者网站休息的时候，告诉自己以后你也能开发一款这样的应用。给自己加个油吧。