文章目录

• • • Java
    • 历史
    • 简介
    • • 版本
      • 专有名词
    • 语法基础
    • • 关键字
      • 标识符
      • 注释
      • 数据类型
      • • 分类
        • 基本数据类型
        • 字节的由来
        • ASCII码表
        • 补码的存在意义
        • 浮点数的底层原理
        • 精度丢失
      • 运算符
      • 修饰符
      • 语句
      • • 循环
        • 条件
      • 数组
      • 输入

Java

Java是一门编程语言。

历史

前情提要，该部分主要描述Java从诞生到Java8正式发布期间，有关Java及中国软件行业的一些历史细节。

1990年，Sun（Stanford University Network，斯坦福大学校园网）公司启动绿色计划。该计划旨在开发一种编程语言，用于控制电视机机顶盒的运作。于是詹姆斯·高斯林等人开始开发 Java 语言的雏形，并将其命名为 Oak（橡树）。结果市场没啥反响，该语言开始服务家用电器业务，辗转反侧，依然不景气，最终，跟着浪潮进入互联网领域。

1992年，Oak的开发者觉得Oak不像是编程语言的名字，决定改名为Silk（丝绸），结果因为涉及专有名词没有审批通过。由于程序员喜欢喝咖啡，而印尼Java岛的咖啡很不错，于是更名为Java，寓意Java编程语言让写程序如同喝咖啡一样闲适。

1994年，高斯林在硅谷大会上演示JavaEE功能，实现动态网页效果，震惊世界，然后公司架设ftp服务器，供众人下载JDK。

1995年，Sun公司正式发布第一版Java。相继发布到版本1.4后，直接发布版本5，直到今天的版本15。

1997~1998年，中国开始出现网页。

2000年初，中国软件行业的寒冬，马化腾想卖掉QQ给新浪。要价100万。但新浪王志东只愿意出50万，最终没谈成。

2000年末，中国软件行业回暖，腾讯拿到风投，起死回生。

2003年5月10日，马云创办淘宝网。

2004~2005年，中国软件行业迅速发展，很好找工作。

2007年，中国的第一批智能手机诞生。

2009年，Java的桌面开发仍大有所为，往后开始进入互联网开发时代。

2014年3月18日，Java8发布。

简介

Java，一种编程语言。

版本

• Java SE：Standard Edition（标准版），包含标准的JVM和标准库。
• Java EE：Enterprise Edition（企业版），在Java SE的基础上加上了大量的API和库，以便开发Web应用、数据库、消息服务等。
• Java ME：Micro Edition（微机版），针对嵌入式设备的“瘦身版”，注意该版本不是Android，不要混淆。

专有名词

• JDK：Java Development Kit（Java开发工具包），用于Java开发工具软件，包含JRE、java.exe、javac.exe等。
• JRE：Java Runtime Environment（Java运行时环境），用于运行Java程序的软件，如用户不开发，只用Java软件，只装JRE即可，包含JVM和Java类库。
• JVM：Java Virtual Machine（Java虚拟机），虚拟机是指通过虚拟化技术模拟计算机硬件运行的一个软件。主要负责把 Java 程序生成的字节码文件（.class），解释成系统相应的机器指令，让其在各个系统上运行。

三者关系如下图：

┌─ ─ ─ ┌──────────────────────────────────┐
│      │     Compiler, debugger, etc.     │
│      └──────────────────────────────────┘
JDK ┌─ ┌──────────────────────────────────┐
│   │  │                                  │
│  JRE │      JVM + Runtime Library       │
│   │  │                                  │
└─  └─ └──────────────────────────────────┘
       ┌───────┐┌───────┐┌───────┐┌───────┐
       │Windows││ Linux ││ macOS ││others │
       └───────┘└───────┘└───────┘└───────┘

语法基础

关键字

标识符

在程序中自定义的名称。

注释

// 单行注释

/*
* 多行注释
*/

/**
* Java类简述
* @author Charlie
* @version 1.0
*/

/**
* 方法简述
* @param value
* @return data
*/

数据类型

分类

					    ┌─ 整型:byte、short、int、long
                  ┌─ 数值 <
                  |       └─ 浮点型:float、double
         ┌─ 基本  |
         │  数据 <   字符:char
         │  类型  |
         │        |
数据类型 <         └─ 布尔:boolean
         │
         │        ┌─ 类:class
         │  引用	|
         │  数据 <   接口:interface
         └─ 类型  |
                  └─ 数组:[]

基本数据类型

字节的由来

为了用二进制表示文字（英文），设计者做出如下统计：26个英文字母，大小写52个；加上10 个数字达到62 个；考虑到还有特殊字符（如－ ！ ＠＃$%〈＆ ＊｛｝ ｜等）和不可见的控制字符（如换行、制表），必然超过64 个，所以至少需要7个位用于记载2^7=128个字符。为了避免传输或存储时带来的误差，所以预留了一个奇偶校验位。至此，一个八位的字节诞生。

ASCII码表

ASCII码（American Standard Code for Information Interchange，美国信息交换标准代码），是计算机发展初期较成熟的字符集。

这里提及它的原因是该表拥有128个字符，同上文《字节的由来》中提到的“7个位用于记载128个字符”相吻合。

补码的存在意义

计算机中的二进制数都是以补码的形式存在，这里我们简单说明一下补码的存在意义。

为了用二进制表示有符号的数字，设计者将最高位定义为符号位（0为正，1为负），那么就会出现正零和负零，而聪明的印度设计者将所有的负数统统取反加一，规定为补码。以一个字节为例，这样使原先的-0变成-128，而-1变成-127，以此类推，直到-127变成-1。完美解决正负零问题，并充分利用了每个位。

浮点数的底层原理

浮点数，顾名思义，它的小数点可以浮来浮去，由此联想到科学计数法，通过改变指数，从而改变小数点的位置。

那么，按照科学计数法的要求，以-0.15625为例，就是-1.5625×10^-1 。

而在计算机中是以2进制存储数据的，那么就只能以2为底数，而不是10，如：1111(B)=2³+2²+2¹+2⁰+0×2^-1。根据IEEE 754规定，浮点数的表示方法为：± F×2^E，其中

• 符号位：0正，1负。
• 阶码E（指数）：可以存放0～255，为了让浮点数的E能够表示正数和负数，在计算时要将E减去127，这样的话阶码E就可以表示-127 ～ 128。
• 尾数F（有效数字）：23个位，以二进制存放有效数字，1.xxx…xxx(23个0或1)。

其内部存储结构为1个符号位，8个指数位（二进制中用阶码表示），23个有效数字位（二进制中用尾数表示）。

-0.15625在float中的表现形式为：-0.125×1.25=-0.001(B)×（1+0.01(B)）

精度丢失

并不是所有的小数都可以无误差的转换成2进制，但具体丢失细节，本人暂无精力研究透彻。

只需注意存放需要计算的数据时，不要用浮点数，因为其精度丢失容易出现问题。

运算符

• 算术运算符：+、-、*、/、%、++、–
• 赋值运算符：+=、-=、*=、/=、%=
• 关系运算符（比较运算符）：==、!=、>、<、>=、<=
• 位运算符(用补码运算！)：&、|、~、^、<<、>>、>>>
• 逻辑运算符：&&、||、！
• 三元运算符（条件运算符）：?:
• 其他运算符：instanceof

修饰符

• 访问控制修饰符：private、public、protected
• 非访问修饰符：static、final、abstract、synchronized、volatile、transient

语句

循环

• while
• do…while
• for
• for each

条件

• if…else
• if…else if…else（一旦其中一个 else if 语句检测为 true，其他的 else if 以及 else 语句都将跳过执行。）
• switch case default

数组

package cn.charliejohn.fundamantal;

public class LearningArray {
    public static void main(String[] args) {
        // 容量需要初始化，并且无法扩容
        int array[] = new int[10];
        array[0] = 1;
        System.out.println(array.length);
    }
}

/** console log output
 * 10
 */

输入

package cn.charliejohn.fundamantal;

import java.util.Scanner;

public class LearningScanner {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        String[] values = scanner.nextLine().split(" ");
        for (String value : values){
            System.out.println(value);
        }
        scanner.close();
    }
}

/** console log output
 * 1 0 1 0
 * 1
 * 0
 * 1
 * 0
 */