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1 计算机基础知识

1.1 什么是计算机？

• 计算机，俗称“电脑”，是一种能够按照程序运行，自动、高速的处理海量数据的现代化智能电子设备。由硬件和软件所组成，没有安装任何软件的计算机被称为裸机。常见的形式有台式计算机、笔记本计算机、大型计算机等。

1.2 计算机的应用

• 计算机的应用已经渗透到社会的各个领域，正在改变着人们的工作、学习和生活的方式，推动着社会的发展。
• 总结一下，计算机的应用主要在如下的几个方面：
  • ①科学计算：
    • 科学计算也称为数值计算。
    • 计算机最开始是为解决科学研究和工程设计中遇到的大量的数学问题的数值计算机而研制的计算工具。
    • 例如，人造卫星轨迹的计算，房屋抗震强度的计算，火箭、宇宙飞船的研究设计都离不开精确计算。就连我们每天收听收看的天气预报都离不开计算机的科学计算。　　
  • ②数据处理：
    • 在科学研究和工程技术中，会得到大量的原始数据，其中包括大量图片、文字、声音等信息处理就是对数据进行收集、分类、排序、存储、计算传输、制表等操作。
  • ③自动控制：
    • 自动控制是指通过计算机对某一个过程进行自动操作，它不需要人工干预，能按人预订的目标和预订的状态进行控制。
    • 例如，无人驾驶飞机，人造卫星和宇宙飞船等飞行器的控制，都是靠计算机实现的。
  • ④计算机辅助设计：
    • 计算机辅助设计师指记住计算机的帮助，人们可以自动或半自动的完成各类工程设计工作。
    • 目前CAD技术已经应用于飞机设计、船舶设计、建筑设计、机械设计、大规模电路设计等。
  • ⑤人工智能：
    • 人工智能，简称AI。
    • 人工智能是指计算机模拟人类某些智力行为的理论、技术和应用。
    • 例如，用计算机模拟人脑的部分功能进行思维学习、推理、联想和决策，使得计算机具有一定的“思维能力”。
  • ⑥多媒体应用：
    • 随着电子技术特别是通信和计算机技术的发展，人们已经有能力把文本、音频、视频、动画、图形和图像等各种媒体综合起来，构成一种全新的概念--“多媒体”。
    • 比如，一些flash广告，网页游戏等。
  • ⑦计算机网络：
    • 计算机网络是由一些独立的和具备信息交换能力的计算机互联构成，以实现资源共享的系统。
    • 例如，在全国范围内的银行信用卡的使用，火车和飞机票系统的使用等。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 

1.3  计算机硬件

• 计算机硬件是指计算机系统中由电子、机械和光电元件等组成的各种物理装置的总称。这些物理装置按系统结构的要求构成一个有机整体为计算机软件运行提供物质基础。
• 计算机通常由CPU、主板、内存、电源、主机箱、硬盘、显卡、键盘、鼠标、显示器等多个部件组成。

1.4 计算机软件

• 计算机软件是指在使用计算机的过程中必不可少的东西，计算机软件可以使得计算机按照事先预定好的顺序完成特定的功能，计算机软件按照其功能划分为系统软件和应用软件。
• 系统软件：
  • DOS
  • Windows
  • Linux
  • ……
• 应用软件：
  • Office
  • QQ
  • 搜狗输入法
  • ……　　　　

1.5 软件开发

• 软件：按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。
• 开发：软件的制作过程。
• 软件开发：借助开发工具和计算机语言制作软件。

1.6 计算机语言

1.6.1 语言

• 人类进行沟通交流的各种表达符号，方便人与人之间进行沟通和信息交换。

1.6.2 计算机语言

• 人和计算机之间进行信息交流的沟通的一种特殊的语言。
• 计算机语言也有字符、符号等等。
• 常见的计算机语言如C、C++、Java等。

1.6.3 计算机语言的发展

• 计算机软件都是用各种计算机语言编写的。
• 最底层的叫做机器语言，它是由0和1组成，可以被某种电脑直接理解，但人就很难理解。
• 上面的一层叫做汇编语言，它只能由某种电脑的汇编软件将汇编语言翻译成机器语言程序，机器才能识别，但是人很难理解汇编语言。
• 人们最常用的语言是更上一层的高级语言，如C、C++、Java等。这些语言编写的程序一般都可以在多种电脑上运行，但必须先由一种叫做编译器或者解释器的软件将高级语言程序翻译成特定的机器语言程序。编写计算机软件的人员叫做程序员。其中的高手也称为黑客。

1.7 人机交互

• 软件的出现实现了人和计算机之间更好的交互。
• 交互方式：
  • 图形化界面：这种方式简单直观，使用者易于接受，容易上手操作。
  • 命令行方式：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，需要记住一些命令。　　

2 Java语言概述

2.1 Java语言的发展史

• 詹姆斯·高斯林
• 1977年获得了加拿大卡尔加里大学计算机科学学士学位。
• 1983年获得了美国卡内基梅隆大学计算机科学博士学位，毕业后到IBM工作，设计了IBM第一代工作站，但是不受重视。
• 后来，转到SUN公司，开展“绿色”计划，并发展了一套语言叫做“oak”，后改名为Java。

2.2 Java语言的平台版本

• JavaME
  • 是为开发电子消费产品和嵌入式设备提供的解决方案。
  • 目前，该技术已经过时了，由Android和iOS代替。　　
• JavaEE
  • 是为开发企业环境下的应用程序提供的一套解决方案。
  • 该技术体系中包含的技术如Servlet、JSP等，主要针对于Web应用程序开发。　　
• JavaSE
  • 是为开发普通桌面和商务应用程序提供的解决方案。
  • 该技术体系是其他两者的基础，可以完成一些桌面应用程序的开发。　　

2.3 Java语言的特点

• 简单性
• 面向对象
• 分布式处理
• 健壮性
• 结构中立
• 开源
• 跨平台
• 解释性
• 高性能
• 多线程
• 动态
• 安全性

2.4 JRE和JDK

2.4.1 Java语言跨平台的原理

2.4.1.1 什么是跨平台性？

• 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。

2.4.1.2 原理是什么？

• 只要在需要运行Java应用程序的操作系统上，安装一个Java虚拟机即可。由JVM来负责Java程序在该系统中的运行。

2.4.1.3 Java语言跨平台的原理图解

• Java语言是跨平台的，而JVM不是跨平台的。
• 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运行。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。

2.4.2 JRE

• Java运行环境
• 包括Java虚拟机和Java程序所需要的核心类库等，如果想要运行一个开发好的Java程序，计算机中只需要安装JRE即可。

2.4.3 JDK

• Java开发工具包
• JDK是提供给Java开发人员使用的，其中包含了Java的开发工具，也包括了JRE。所以安装了JDK，就不用再单独安装JRE了。

3 JDK的下载和安装

•  略

4 HelloWorld案例

•  示例：

package com.xuweiwei;

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

5 环境变量的配置

5.1 path环境变量配置的作用

• Java程序的执行需要使用外部指令javac，但是javac指令在JDK安装目录下的bin目录下，因此java程序只能写入bin目录。
• 程序开发过程中，不能讲源代码写入JDK的安装目录中，防止误删除，因为我们需要将源代码保存到任意位置的指令目录（英文目录），所以需要使得javac指令在任意目录下可以运行。

5.2 path环境变量配置

5.2.1 新建JAVA_HOME环境变量

 5.2.2 配置path环境变量

Java基础一

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