Java编程入门

前言

不要问我为什么“返璞归真”来写这种常识型的东西，因为自己确实是太菜了（近期受的打击有些大），所以决定还是回到Java基础学习里，花几天时间快速过一遍，我想应该有很多是我遗漏的点，毕竟咱的目标是大数据开发，基础不牢地动山摇，在此立flag：毕业前java、hadoop技术栈全自学完毕！如果你也是在B站自学java，那就跟我一起吧！

0 1 概述

计算机包括 硬件 和 软件 两部分。硬件包括计算机中可以 看得见的物理部分。而软件提供看不见的指令。这些指令控制硬件并且使得 硬件完成特定的任务。

程序设计

定义： 创建（或开发）软件。软件包含了指令，告诉计算机做什么。

应用场景： 软件遍布我们周围。除了个人计算机，飞机、汽车、手机甚至烤 面包机中，同样运行着软件。

程序设计语言

软件开发人员在称为程序设计语言的强大工具的帮助下创建软件。

如何选择该学习哪种程序设计语言？

• 程序设计语言有很多种，每种语言都是为了实现某个特定的目的而发明的。

• 你会困惑哪种语言是最好的。事实上， 没有“最好”的语言。 每种语言都 有它的长处和短处。

• 经验丰富的程序员知道各种语言擅长的应用场景，因此，会尽可能的掌握 各种不同的程序设计语言。

• 如果你掌握了一种编程语言，应该会更容易上手其它的编程语言。关键是 学习 如何使用程序设计方法来解决问题。

02 计算机硬件介绍

冯 · 诺依曼体系结构 是现代计算机的基础，现在大多计算机仍是 冯 · 诺依曼计算机 的组 织结构，只是作了一些改进而已，并没有从根本上突破冯体系结构的束缚。 冯 · 诺依曼 也因此被人们称为“计算机之父”。

中央处理器 (Central Processing Unit,CPU）

• 是计算机的大脑。它从内存中获取指令，然 后执行这些指令。
• 包括：控制单元 (control 和算术 逻辑单元 (arithmetic/login 。

控制单元： 用于控制和协调其他组件的动作。

算术 /逻辑单元： 用于完成数值运算 和逻辑运算 比较 。

• 每台计算机都有一个内部时钟，该时钟以固定速度发射电子脉冲。时钟速度越快，在给 定的时间段内执行的指令就越多。速度的计量单位是 赫兹 ( 1Hz 相当于每秒 1 个脉 冲 。 随着 CPU 速度不断提高，目前以 千兆赫 ( 来表述。
• 最初一个 CPU 只有一个核 ( 。核是处理器中实现指令读取和执行的部分。一个多核 CPU 是一个具有两个或者更多独立核的组件。可提高 CPU 的处理能力。

IT 定律之计算机行业发展规律

• 摩尔定律 (Moore’s Law）

• 安迪 比尔定律 (Andy and Bill’s Law）

• 反摩尔定律 (Reverse Moore’s Law）

内存中的信息在断电时会丢失。那我们可以考虑将程序和数据永久的保存在存储设备上。当计算机 确实需要这些数据时，再移入内存，因为从内存中读取比从存储设备读取要快得多。

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2.1 存储设备

主要有以下三种：

1.磁盘驱动器

每台计算机至少有一个硬盘驱动器。硬盘 (hard disk 用于 永久 的保存 数据和程序 。

2.光盘驱动器 (CD 和 DVD)

CD 的容量可达 700MB 。

DVD 的容量可达 4.7GB 。

3.USB 闪存驱动器

USB: Universal Serial Bus ，通用串行总线。

可以使用 USB 将打印机、数码相机、鼠标、外部硬盘驱动器连接 到计算机 上。

USB 闪存驱动器很小，可用于存储和传输数据的设备。

2.2 内存

比特 ( 和字节 (

• 在讨论内存前，先清楚数据是如何存储在计算机中的。

• 计算机就是一系列的电路开关。每个开关存在两种状态：关 ( off）和开 ( on）。如果电路 是开的，它的值是 1 。如果电路是关的，它的值是 0 。

• 一个 0 或者一个 1 存储为一个比特 (bit ))，是计算机中最小的存储单位。

• 计算机 中是 最基本的存储单元是字节 (byte) 。 每个字节由 8 个比特构成。

• 计算机的存储能力是以字节和多字节来衡量的。如下：

千字节 (kilobyte,KB) = 1024B

兆字节 (megabyte,MB) = 1024KB

千兆字节 (gigabyte,GB) = 1024MB

万亿字节 (terabyte,TB) = 1024GB

• 内存 也叫 Random Access Memory, RAM ))：由一个有序的 字节序列组成，用于存储程序及程序需要的数据。

• 一 个程序和它的数据在被 CPU 执行前必须移到计算机的内存 中 。

• 每个 字节都有一个唯一的地址。见右图。使用这个地址确定 字节的位置，以便于存储和获取数据。

• 一个计算机具有的 RAM 越多，它的运行速度越快，但是此 规律是有限制的。

• 内存与 CPU 一样，也构建在表面嵌有数百万晶体管的硅半导 体芯片上。但内存芯片更简单、更低速、更便宜。

• 实测发现： 内存 存取数据的速度比硬盘的存取速度 快 10 倍 ，在 某些环境里，硬盘和内存之 间的速度差距可能会更大 。而 CPU 的速度比内存不知还要快多少倍 。当我们把程序从硬盘 放到内存以后， CPU 就直接在内存运行程序，这样比 CPU 直接在硬盘运行程序就要快很多。

• 内存 解决了一部分 CPU 运行过快，而硬盘数据存取太慢的问题。 提高了我们的电脑的运行 速度 。内存 就如同一条“高速车道”一般，数据由传输速度较慢的硬盘通过这条高速车道 传送至 CPU 进行处理！

• 但 内存是带电存储的 一旦断电数据就会消失 ))，而且容量有限，所以要长时间储存程序或数 据就需要使用硬盘

• 内存 在这里起了两个作用：

• 保存 从硬盘读取的数据，提供给 CPU 使用

• 保存 CPU 的一些临时执行结果，以便 CPU 下次使用或保存到硬盘

提高电脑运行效率的方法

• 硬盘–固态硬盘

• 内存–扩大，相当于切菜的墩更大，大数据最好要16G

• CPU–相当于切菜的刀

2.3 输入和输出设备

• 常见的输入设备： 键盘（ keyboard ）和鼠标 mouse

• 常见的输出设备： 显示器（ monitor ）和打印机 printer

• 显示器屏幕分辨率：是指显示设备水平和垂直方向上显示的 像素 ( 数 。

• 分辨率可以手工设置 。

• 分辨率 越高，图像越锐化、越清晰。

计算公式

LED 发光：自发光源

LCD 发光原理：白光下用其他颜色的挡板，耗电

2.4 通信设备

• 计算机可以通过通信设备进行联网。

• 常见的设备有：

• **拨号调制解调器 ：**使用的是电话线，传输速度可达 56 000bps(bps: 每秒比特

• **DSL （数字用户线 ）：**使用的也是电话线，但传输速度叫上面的快 20 倍

• 电缆调制解调器 ：利用有线电视电缆进行数据传输，通常速度比 DSL 快。

• 网络接口卡（ NIC ）：将计算机接入局域网 LAN ）的设备。局域网通常用于大学、 商业组织和政府组织。速度甚至可达 1000Mbps

• 无线网络 ：在家庭、商业和学校中极其常见。计算机可通过无线适配器连接到局域 网或 internet 上。

03 计算机发展史上的鼻祖

1.阿兰 · 图灵 (Alan Turing）

最近半个世纪以来，世界计算机科学界的重大进步，离不开图灵等人的 理论奠基作用和多方面的开创性研究成果。 图灵是当之无愧的计算机科 学和人工智能之父。 甚至认为，他在技术上的贡献及对未来世界的影响 几乎可与牛顿、爱因斯坦等巨人比肩。

图灵论文中的“ 用有限的指令和有限的存储空间可算尽一切可算之物” 理论让当时所有的科学家震惊

美国计算机学会（ ACM ）的年度“图灵奖”，自从 1966 年设立以来， 一直是世界计算机科学领域的最高荣誉，相当于计算机科学界的诺贝尔 奖。至今，中国人只有 姚期智 院士获该奖项。

阿兰 · 图灵 (Alan

2.冯 · 诺依曼 (John von

20 世纪最重要的数学家之一，在现代计算机、博弈论、核武器 和生化武器等诸多领域内有杰出建树的最伟大的科学全才之一， 被后人称为 “计算机之父”和“博弈论之父 。

计算机基本工作原理是存储程序和程序控制，它是由世界著名 数学家冯 · 诺依曼提出的。 最简单的来说，冯诺依曼理论的要点 是：数字计算机的数制采用二进制；计算机应该按照程序顺序 执行。

同样有着“计算机之父”称号的冯 · 诺依曼的助手弗兰克尔在一 封信中写到：“ 计算机的基本概念属于图灵。按照我的看 法，冯 · 诺依曼的基本作用是使世界认识了由图灵引入的计算机

冯 · 诺依曼 (John von

3.冯诺依曼体系计算机功能

根据冯诺依曼体系结构构成的计算机，必须具有如下功能：

• 把需要的程序和数据送至计算机中。

• 必须具有长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力。

• 能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力。

• 能够根据需要控制程序走向，并能根据指令控制机器的各部件协调操作。

• 能够按照要求将处理结果输出给用户。

04 操作系统

• 操作系统 (Operating 是运行在计算机上的最重要的程序，它可以管理和控制计算机的活动。

• 硬件、操作系统、 应用 程序 和 用户之间的关系如右图。

• 操作系统的主要任务：

• 控制和监视系统的活动

• 分配和调配系统资源

• 调度操作
  

05 万维网

万维网（ World Wide Web,www, 环球信息网） 常简称为 Web, 发明者蒂姆 · 伯纳 斯 · 李 。 分为 Web 客户端和 Web 服务器程序。 WWW 可以让 Web 客户端（常用 浏览器）访问浏览 Web 服务器上的页面 。 是一个由许多互相链接的超文本组 成的系统，通过互联网访问。在这个系统中，每个有用的事物，称为一样“资 源”；并且由一个 全局“统一资源标识符”（ URI ）标识 ；这些资源通过 超文 本传输协议（ Hypertext Transfer Protocol 传送给用户，而后者通过点击链 接来获得资源 。

www.sina.com

万维网 因特网 互联网（包含关系）

​ B/S C/S

browser server 浏览器（可以说是特殊的客户端）

client server 客户端

万维网是无数个网络站点和网页的集合，它们在一起构成了 因特网 Internet 最 主要 的部分（因特网也包括电子邮件、 Usenet 以及新闻组）。它实际上是多 媒体的集合，是由超级链接连接而成的。我们通常通过网络浏览器上网观看的， 就是万维网的内容。

06 职业发展与提升

• github
• 兼职：猪八戒网等

见 附件： 《 亚信公司级别认定 》

3E模型：7+2+1原则

07 学习经验探讨

• 锻炼“双核”处理，边听讲思考，边做“笔记”

纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行！

第一层次：看得懂 依赖于视频、书、贴子

第二层次：练的熟 每天代码必须实现 2-3 遍

总结： 三分看，七分练

建立行之有效的学习方法

学习编程的捷径： 敲，狂敲

模仿 好的编码习惯

整理、回顾： 每天花 30min 整理

模仿的力量

知识到技能需要一个练习的过程

四种心态

• 不是 “没听懂”，而是“记不住

• 要 为成功找理由，不为失败找借口

• 战略 上藐视 对手 ，战术上重视 对手

• “代码虐我千百遍，我视代码如初恋”

艾宾浩斯遗忘曲线