Java編程入門

前言

不要問我為什么“返璞歸真”來寫這種常識型的東西，因為自己確實是太菜了（近期受的打擊有些大），所以決定還是回到Java基礎學習里，花幾天時間快速過一遍，我想應該有很多是我遺漏的點，畢竟咱的目標是大資料開發，基礎不牢地動山搖，在此立flag：畢業前java、hadoop技術堆疊全自學完畢！如果你也是在B站自學java，那就跟我一起吧！

0 1 概述

計算機包括 硬體 和 軟體 兩部分，硬體包括計算機中可以 看得見的物理部分，而軟體提供看不見的指令，這些指令控制硬體并且使得 硬體完成特定的任務，

程式設計

定義： 創建（或開發）軟體，軟體包含了指令，告訴計算機做什么，

應用場景： 軟體遍布我們周圍，除了個人計算機，飛機、汽車、手機甚至烤 面包機中，同樣運行著軟體，

程式設計語言

軟體開發人員在稱為程式設計語言的強大工具的幫助下創建軟體，

如何選擇該學習哪種程式設計語言？

• 程式設計語言有很多種，每種語言都是為了實作某個特定的目的而發明的，

• 你會困惑哪種語言是最好的，事實上， 沒有“最好”的語言， 每種語言都 有它的長處和短處，

• 經驗豐富的程式員知道各種語言擅長的應用場景，因此，會盡可能的掌握 各種不同的程式設計語言，

• 如果你掌握了一種編程語言，應該會更容易上手其它的編程語言，關鍵是 學習 如何使用程式設計方法來解決問題，

02 計算機硬體介紹

馮 · 諾依曼體系結構 是現代計算機的基礎，現在大多計算機仍是 馮 · 諾依曼計算機 的組 織結構，只是作了一些改進而已，并沒有從根本上突破馮體系結構的束縛， 馮 · 諾依曼 也因此被人們稱為“計算機之父”，

中央處理器 (Central Processing Unit,CPU）

• 是計算機的大腦，它從記憶體中獲取指令，然 后執行這些指令，
• 包括：控制單元 (control 和算術 邏輯單元 (arithmetic/login ，

控制單元： 用于控制和協調其他組件的動作，

算術 /邏輯單元： 用于完成數值運算 和邏輯運算 比較 ，

• 每臺計算機都有一個內部時鐘，該時鐘以固定速度發射電子脈沖，時鐘速度越快，在給 定的時間段內執行的指令就越多，速度的計量單位是 赫茲 ( 1Hz 相當于每秒 1 個脈 沖 ， 隨著 CPU 速度不斷提高，目前以 千兆赫 ( 來表述，
• 最初一個 CPU 只有一個核 ( ，核是處理器中實作指令讀取和執行的部分，一個多核 CPU 是一個具有兩個或者更多獨立核的組件，可提高 CPU 的處理能力，

IT 定律之計算機行業發展規律

• 摩爾定律 (Moore’s Law）

• 安迪 比爾定律 (Andy and Bill’s Law）

• 反摩爾定律 (Reverse Moore’s Law）

記憶體中的資訊在斷電時會丟失，那我們可以考慮將程式和資料永久的保存在存盤設備上，當計算機 確實需要這些資料時，再移入記憶體，因為從記憶體中讀取比從存盤設備讀取要快得多，

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2.1 存盤設備

主要有以下三種：

1.磁盤驅動器

每臺計算機至少有一個硬碟驅動器，硬碟 (hard disk 用于 永久 的保存 資料和程式 ，

2.光碟驅動器 (CD 和 DVD)

CD 的容量可達 700MB ，

DVD 的容量可達 4.7GB ，

3.USB 閃存驅動器

USB: Universal Serial Bus ，通用串行總線，

可以使用 USB 將列印機、數碼相機、滑鼠、外部硬碟驅動器連接 到計算機 上，

USB 閃存驅動器很小，可用于存盤和傳輸資料的設備，

2.2 記憶體

位元 ( 和位元組 (

• 在討論記憶體前，先清楚資料是如何存盤在計算機中的，

• 計算機就是一系列的電路開關，每個開關存在兩種狀態：關 ( off）和開 ( on），如果電路 是開的，它的值是 1 ，如果電路是關的，它的值是 0 ，

• 一個 0 或者一個 1 存盤為一個位元 (bit ))，是計算機中最小的存盤單位，

• 計算機 中是 最基本的存盤單元是位元組 (byte) ， 每個位元組由 8 個位元構成，

• 計算機的存盤能力是以位元組和多位元組來衡量的，如下：

千位元組 (kilobyte,KB) = 1024B

兆位元組 (megabyte,MB) = 1024KB

千兆位元組 (gigabyte,GB) = 1024MB

萬億位元組 (terabyte,TB) = 1024GB

• 記憶體 也叫 Random Access Memory, RAM ))：由一個有序的 位元組序列組成，用于存盤程式及程式需要的資料，

• 一 個程式和它的資料在被 CPU 執行前必須移到計算機的記憶體 中 ，

• 每個 位元組都有一個唯一的地址，見右圖，使用這個地址確定 位元組的位置，以便于存盤和獲取資料，

• 一個計算機具有的 RAM 越多，它的運行速度越快，但是此 規律是有限制的，

• 記憶體與 CPU 一樣，也構建在表面嵌有數百萬晶體管的硅半導 體芯片上，但記憶體芯片更簡單、更低速、更便宜，

• 實測發現： 記憶體 存取資料的速度比硬碟的存取速度 快 10 倍 ，在 某些環境里，硬碟和記憶體之 間的速度差距可能會更大 ，而 CPU 的速度比記憶體不知還要快多少倍 ，當我們把程式從硬碟 放到記憶體以后， CPU 就直接在記憶體運行程式，這樣比 CPU 直接在硬碟運行程式就要快很多，

• 記憶體 解決了一部分 CPU 運行過快，而硬碟資料存取太慢的問題， 提高了我們的電腦的運行 速度 ，記憶體 就如同一條“高速車道”一般，資料由傳輸速度較慢的硬碟通過這條高速車道 傳送至 CPU 進行處理！

• 但 記憶體是帶電存盤的 一旦斷電資料就會消失 ))，而且容量有限，所以要長時間儲存程式或數 據就需要使用硬碟

• 記憶體 在這里起了兩個作用：

• 保存 從硬碟讀取的資料，提供給 CPU 使用

• 保存 CPU 的一些臨時執行結果，以便 CPU 下次使用或保存到硬碟

提高電腦運行效率的方法

• 硬碟–固態硬碟

• 記憶體–擴大，相當于切菜的墩更大，大資料最好要16G

• CPU–相當于切菜的刀

2.3 輸入和輸出設備

• 常見的輸入設備： 鍵盤（ keyboard ）和滑鼠 mouse

• 常見的輸出設備： 顯示幕（ monitor ）和列印機 printer

• 顯示幕螢屏解析度：是指顯示設備水平和垂直方向上顯示的 像素 ( 數 ，

• 解析度可以手工設定 ，

• 解析度 越高，影像越銳化、越清晰，

計算公式

LED 發光：自發光源

LCD 發光原理：白光下用其他顏色的擋板，耗電

2.4 通信設備

• 計算機可以通過通信設備進行聯網，

• 常見的設備有：

• **撥號調制解調器 ：**使用的是電話線，傳輸速度可達 56 000bps(bps: 每秒位元

• **DSL （數字用戶線 ）：**使用的也是電話線，但傳輸速度叫上面的快 20 倍

• 電纜調制解調器 ：利用有線電視電纜進行資料傳輸，通常速度比 DSL 快，

• 網路介面卡（ NIC ）：將計算機接入局域網 LAN ）的設備，局域網通常用于大學、 商業組織和政府組織，速度甚至可達 1000Mbps

• 無線網路 ：在家庭、商業和學校中極其常見，計算機可通過無線配接器連接到局域 網或 internet 上，

03 計算機發展史上的鼻祖

1.阿蘭 · 圖靈 (Alan Turing）

最近半個世紀以來，世界計算機科學界的重大進步，離不開圖靈等人的 理論奠基作用和多方面的開創性研究成果， 圖靈是當之無愧的計算機科 學和人工智能之父， 甚至認為，他在技術上的貢獻及對未來世界的影響 幾乎可與牛頓、愛因斯坦等巨人比肩，

圖靈論文中的“ 用有限的指令和有限的存盤空間可算盡一切可算之物” 理論讓當時所有的科學家震驚

美國計算機學會（ ACM ）的年度“圖靈獎”，自從 1966 年設立以來， 一直是世界計算機科學領域的最高榮譽，相當于計算機科學界的諾貝爾 獎，至今，中國人只有 姚期智 院士獲該獎項，

阿蘭 · 圖靈 (Alan

2.馮 · 諾依曼 (John von

20 世紀最重要的數學家之一，在現代計算機、博弈論、核武器 和生化武器等諸多領域內有杰出建樹的最偉大的科學全才之一， 被后人稱為 “計算機之父”和“博弈論之父 ，

計算機基本作業原理是存盤程式和程式控制，它是由世界著名 數學家馮 · 諾依曼提出的， 最簡單的來說，馮諾依曼理論的要點 是：數字計算機的數制采用二進制；計算機應該按照程式順序 執行，

同樣有著“計算機之父”稱號的馮 · 諾依曼的助手弗蘭克爾在一 封信中寫到：“ 計算機的基本概念屬于圖靈，按照我的看 法，馮 · 諾依曼的基本作用是使世界認識了由圖靈引入的計算機

馮 · 諾依曼 (John von

3.馮諾依曼體系計算機功能

根據馮諾依曼體系結構構成的計算機，必須具有如下功能：

• 把需要的程式和資料送至計算機中，

• 必須具有長期記憶程式、資料、中間結果及最終運算結果的能力，

• 能夠完成各種算術、邏輯運算和資料傳送等資料加工處理的能力，

• 能夠根據需要控制程式走向，并能根據指令控制機器的各部件協調操作，

• 能夠按照要求將處理結果輸出給用戶，

04 作業系統

• 作業系統 (Operating 是運行在計算機上的最重要的程式，它可以管理和控制計算機的活動，

• 硬體、作業系統、 應用 程式 和 用戶之間的關系如右圖，

• 作業系統的主要任務：

• 控制和監視系統的活動

• 分配和調配系統資源

• 調度操作
  

05 萬維網

萬維網（ World Wide Web,www, 環球資訊網） 常簡稱為 Web, 發明者蒂姆 · 伯納 斯 · 李 ， 分為 Web 客戶端和 Web 服務器程式， WWW 可以讓 Web 客戶端（常用 瀏覽器）訪問瀏覽 Web 服務器上的頁面 ， 是一個由許多互相鏈接的超文本組 成的系統，通過互聯網訪問，在這個系統中，每個有用的事物，稱為一樣“資 源”；并且由一個 全域“統一資源識別符號”（ URI ）標識 ；這些資源通過 超文 本傳輸協議（ Hypertext Transfer Protocol 傳送給用戶，而后者通過點擊鏈 接來獲得資源 ，

www.sina.com

萬維網 因特網 互聯網（包含關系）

? B/S C/S

browser server 瀏覽器（可以說是特殊的客戶端）

client server 客戶端

萬維網是無數個網路站點和網頁的集合，它們在一起構成了 因特網 Internet 最 主要 的部分（因特網也包括電子郵件、 Usenet 以及新聞組），它實際上是多 媒體的集合，是由超級鏈接連接而成的，我們通常通過網路瀏覽器上網觀看的， 就是萬維網的內容，

06 職業發展與提升

• github
• 兼職：豬八戒網等

見 附件： 《 亞信公司級別認定 》

3E模型：7+2+1原則

07 學習經驗探討

• 鍛煉“雙核”處理，邊聽講思考，邊做“筆記”

紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行！

第一層次：看得懂 依賴于視頻、書、貼子

第二層次：練的熟 每天代碼必須實作 2-3 遍

總結： 三分看，七分練

建立行之有效的學習方法

學習編程的捷徑： 敲，狂敲

模仿 好的編碼習慣

整理、回顧： 每天花 30min 整理

模仿的力量

知識到技能需要一個練習的程序

四種心態

• 不是 “沒聽懂”，而是“記不住

• 要 為成功找理由，不為失敗找借口

• 戰略 上藐視 對手 ，戰術上重視 對手

• “代碼虐我千百遍，我視代碼如初戀”

艾賓浩斯遺忘曲線