新手了解java基础知识(一)_Java教程

1.java基础

1.1Java历史

Java：由Sun Microsystems公司于1995年5月推出的Java程序设计语言和Java平台的总称。Java语言是一种可以撰写跨平台应用软件的面向对象的程序设计语言，由当时任职太阳微系统的詹姆斯·高斯林（James Gosling）等人于1990年代初开发，它最初被命名为Oak。Java伴随着互联网的迅猛发展而发展，逐渐成为重要的网络编程语言。

1991年4月，由James Gosling博士领导的绿色计划（Green Project）开始启动，此计划的目的是开发一种能够在各种消费性电子产品（如机顶盒、冰箱、收音机等）上运行的程序架构。这个计划的产品就是Java语言的前身：Oak（橡树）。Oak当时在消费品市场上并不算成功，但随着1995年互联网潮流的兴起，Oak迅速找到了最适合自己发展的市场定位并蜕变成为Java语言。
1995年5月23日，Oak语言改名为Java，并且在SunWorld大会上正式发布Java 1.0版本。Java语言第一次提出了“Write Once，Run Anywhere”的口号。
1996年1月23日，JDK 1.0发布，Java语言有了第一个正式版本的运行环境。JDK 1.0提供了一个纯解释执行的Java虚拟机实现（Sun Classic VM）。JDK 1.0版本的代表技术包括：Java虚拟机、Applet、AWT等。
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。同年9月，已有大约8.3万个网页应用了Java技术来制作。在1996年5月底，Sun公司于美国旧金山举行了首届JavaOne大会，从此JavaOne成为全世界数百万Java语言开发者每年一度的技术盛会。
1997年2月19日，Sun公司发布了JDK 1.1，Java技术的一些最基础的支撑点（如JDBC等）都是在JDK 1.1版本中发布的，JDK 1.1版的技术代表有：JAR文件格式、JDBC、JavaBeans、RMI。Java语法也有了一定的发展，如内部类（Inner Class）和反射（Reflection）都是在这个时候出现的。
直到1999年4月8日，JDK 1.1一共发布了1.1.0～1.1.8九个版本。从1.1.4之后，每个JDK版本都有一个自己的名字（工程代号），分别为：JDK 1.1.4 - Sparkler（宝石）、JDK 1.1.5 - Pumpkin（南瓜）、JDK 1.1.6 - Abigail（阿比盖尔，女子名）、JDK 1.1.7 - Brutus（布鲁图，古罗马政治家和将军）和JDK 1.1.8 – Chelsea（切尔西，城市名）。
1998年12月4日，JDK迎来了一个里程碑式的版本JDK 1.2，工程代号为Playground（竞技场），Sun在这个版本中把Java技术体系拆分为3个方向，分别是面向桌面应用开发的J2SE（Java 2 Platform， Standard Edition）、面向企业级开发的J2EE（Java 2 Platform， Enterprise Edition）和面向手机等移动终端开发的J2ME（Java 2 Platform， Micro Edition）。在这个版本中出现的代表性技术非常多，如EJB、Java Plug-in、Java IDL、Swing等，并且这个版本中Java虚拟机第一次内置了JIT（Just In Time）编译器（JDK 1.2中曾并存过3个虚拟机，Classic VM、HotSpot VM和Exact VM，其中Exact VM只在Solaris平台出现过；后面两个虚拟机都是内置JIT编译器的，而之前版本所带的Classic VM只能以外挂的形式使用JIT编译器）。在语言和API级别上，Java添加了strictfp关键字与现在Java编码之中极为常用的一系列Collections集合类。

在1999年3月和7月，分别有JDK 1.2.1和JDK 1.2.2两个小版本发布。

1999年4月27日，HotSpot虚拟机发布，HotSpot最初由一家名为“Longview Technologies”的小公司开发，因为HotSpot的优异表现，这家公司在1997年被Sun公司收购了。HotSpot虚拟机发布时是作为JDK 1.2的附加程序提供的，后来它成为了JDK 1.3及之后所有版本的Sun JDK的默认虚拟机。
2000年5月8日，工程代号为Kestrel（美洲红隼）的JDK 1.3发布，JDK 1.3相对于JDK 1.2的改进主要表现在一些类库上（如数学运算和新的Timer API等），JNDI服务从JDK 1.3开始被作为一项平台级服务提供（以前JNDI仅仅是一项扩展），使用CORBA IIOP来实现RMI的通信协议，等等。这个版本还对Java 2D做了很多改进，提供了大量新的Java 2D API，并且新添加了JavaSound类库。JDK 1.3有1个修正版本JDK 1.3.1，工程代号为Ladybird（瓢虫），于2001年5月17日发布。

自从JDK 1.3开始，Sun维持了一个习惯：大约每隔两年发布一个JDK的主版本，以动物命名，期间发布的各个修正版本则以昆虫作为工程名称。

2002年2月13日，JDK 1.4发布，工程代号为Merlin（灰背隼）。JDK 1.4是Java真正走向成熟的一个版本，Compaq、Fujitsu、SAS、Symbian、IBM等著名公司都有参与甚至实现自己独立的JDK 1.4。哪怕是在十多年后的今天，仍然有许多主流应用（Spring、Hibernate、Struts等）能直接运行在JDK 1.4之上，或者继续发布能运行在JDK 1.4上的版本。JDK 1.4同样发布了很多新的技术特性，如正则表达式、异常链、NIO、日志类、XML解析器和XSLT转换器等。

JDK 1.4有两个后续修正版：

2002年9月16日发布的工程代号为Grasshopper（蚱蜢）的JDK 1.4.1
2003年6月26日发布的工程代号为Mantis（螳螂）的JDK 1.4.2。
2002年前后还发生了一件与Java没有直接关系，但事实上对Java的发展进程影响很大的事件，那就是微软公司的.NET Framework发布了。这个无论是技术实现上还是目标用户上都与Java有很多相近之处的技术平台给Java带来了很多讨论、比较和竞争，.NET平台和Java平台之间声势浩大的孰优孰劣的论战到目前为止都在继续。
2004年9月30日，JDK 1.5发布，工程代号Tiger（老虎）。从JDK 1.2以来，Java在语法层面上的变换一直很小，而JDK 1.5在Java语法易用性上做出了非常大的改进。例如，自动装箱、泛型、动态注解、枚举、可变长参数、遍历循环（foreach循环）等语法特性都是在JDK 1.5中加入的。在虚拟机和API层面上，这个版本改进了Java的内存模型（Java Memory Model，JMM）、提供了java.util.concurrent并发包等。另外，JDK 1.5是官方声明可以支持Windows 9x平台的最后一个JDK版本。
2006年12月11日，JDK 1.6发布，工程代号Mustang（野马）。在这个版本中，Sun终结了从JDK 1.2开始已经有8年历史的J2EE、J2SE、J2ME的命名方式，启用Java SE 6、Java EE 6、Java ME 6的命名方式。JDK 1.6的改进包括：提供动态语言支持（通过内置Mozilla Java Rhino引擎实现）、提供编译API和微型HTTP服务器API等。同时，这个版本对Java虚拟机内部做了大量改进，包括锁与同步、垃圾收集、类加载等方面的算法都有相当多的改动。
在2006年11月13日的JavaOne大会上，Sun公司宣布最终会将Java开源，并在随后的一年多时间内，陆续将JDK的各个部分在GPL v2（GNU General Public License v2）协议下公开了源码，并建立了OpenJDK组织对这些源码进行独立管理。除了极少量的产权代码（Encumbered Code，这部分代码大多是Sun本身也无权限进行开源处理的）外，OpenJDK几乎包括了Sun JDK的全部代码，OpenJDK的质量主管曾经表示，在JDK 1.7中，Sun JDK和OpenJDK除了代码文件头的版权注释之外，代码基本上完全一样，所以OpenJDK 7与Sun JDK 1.7本质上就是同一套代码库开发的产品。

JDK 1.6发布以后，由于代码复杂性的增加、JDK开源、开发JavaFX、经济危机及Sun收购案等原因，Sun在JDK发展以外的事情上耗费了很多资源，JDK的更新没有再维持两年发布一个主版本的发展速度。JDK 1.6到目前为止一共发布了37个Update版本，最新的版本为Java SE 6 Update 37，于2012年10月16日发布。

2009年2月19日，工程代号为Dolphin（海豚）的JDK 1.7完成了其第一个里程碑版本。根据JDK 1.7的功能规划，一共设置了10个里程碑。最后一个里程碑版本原计划于2010年9月9日结束，但由于各种原因，JDK 1.7最终无法按计划完成。

从JDK 1.7最开始的功能规划来看，它本应是一个包含许多重要改进的JDK版本，其中的Lambda项目（Lambda表达式、函数式编程）、Jigsaw项目（虚拟机模块化支持）、动态语言支持、GarbageFirst收集器和Coin项目（语言细节进化）等子项目对于Java业界都会产生深远的影响。在JDK 1.7开发期间，Sun公司由于相继在技术竞争和商业竞争中都陷入泥潭，公司的股票市值跌至仅有高峰时期的3%，已无力推动JDK 1.7的研发工作按正常计划进行。为了尽快结束JDK 1.7长期“跳票”的问题，Oracle公司收购Sun公司后不久便宣布将实行“B计划”，大幅裁剪了JDK 1.7预定目标，以便保证JDK 1.7的正式版能够于2011年7月28日准时发布。“B计划”把不能按时完成的Lambda项目、Jigsaw项目和Coin项目的部分改进延迟到JDK 1.8之中。最终，JDK 1.7的主要改进包括：提供新的G1收集器（G1在发布时依然处于Experimental状态，直至2012年4月的Update 4中才正式“转正”）、加强对非Java语言的调用支持（JSR-292，这项特性到目前为止依然没有完全实现定型）、升级类加载架构等。

到目前为止，JDK 1.7已经发布了9个Update版本，最新的Java SE 7 Update 9于2012年10月16日发布。从Java SE 7 Update 4起，Oracle开始支持Mac OS X操作系统，并在Update 6中达到完全支持的程度，同时，在Update 6中还对ARM指令集架构提供了支持。至此，官方提供的JDK可以运行于Windows（不含Windows 9x）、Linux、Solaris和Mac OS平台上，支持ARM、x86、x64和Sparc指令集架构类型。

2009年4月20日，Oracle公司宣布正式以74亿美元的价格收购Sun公司，Java商标从此正式归Oracle所有（Java语言本身并不属于哪间公司所有，它由JCP组织进行管理，尽管JCP主要是由Sun公司或者说Oracle公司所领导的）。由于此前Oracle公司已经收购了另外一家大型的中间件企业BEA公司，在完成对Sun公司的收购之后，Oracle公司分别从BEA和Sun中取得了目前三大商业虚拟机的其中两个：JRockit和HotSpot，Oracle公司宣布在未来1～2年的时间内，将把这两个优秀的虚拟机互相取长补短，最终合二为一。可以预见在不久的将来，Java虚拟机技术将会产生相当巨大的变化。
2011年7月28日，Oracle公司发布Java SE 1.7
2014年3月18日，Oracle公司发表Java SE 1.8

1.2Java特点

1.2.1 简单性

Java语法是C++语法的一个“纯净版本”。这里没有头文件、指针运算（甚至指针语法）、结构、联合、操作符重载、虚基类等等。不仅如此，Java开发环境远远超出大多数其他编程语言的开发环境。

1.2.2 面向对象

什么是面向对象？这里我们用木匠打一个比方，一个“面向对象”的木匠始终关注的是所制作的椅子，第二位才是所使用的工具；而一个“非面向对象的”木匠首先考虑的是所使用的工具。

在Java的世界里，一切皆对象。

Java的面向对象特性与C++旗鼓相当，与C++的主要不同点在于多重继承。在Java中，取而代之的是更简单的接口概念。而且与C++相比，Java提供了更丰富的运行时自省功能。

1.2.3 分布式（微服务）

比特科技Java有丰富的例程库，用于处理像HTTP和FTP之类的TCP/IP协议。Java应用程序能够通过URL打开和访问网络上的对象，其便捷程度就好像访问本地文件一样。

1.2.4 健壮性

Java与C++最大的不同在于Java采用的指针模型可以消除重写内存和损坏数据的可能性（对于曾经花费几个小时来检查由于指针bug而引起内存冲突的人来说，一定很喜欢Java的这一特性）。不仅如此，Java编译器能够检测许多在其他语言中仅在运行时才能够检测出来的问题。

1.2.5 安全性

Java适用于网络/分布式环境。为了达到这个目标，在安全性方面投入了大量的精力。使用Java可以构建防病毒、防篡改的系统

从一开始，Java就设计成能够防范常见的各种攻击：

运行时堆栈溢出。蠕虫和病毒常用的攻击手段。
破坏自己进程空间之外的内存。
经授权读写文件

1.2.6 体系结构中立

编译器生成一个体系结构中立的目标文件格式，这是一种编译过的代码，只要有Java运行时系统，这些编译后的代码就可以在许多处理器上运行。Java编译器通过生成与特定计算机体系结构无关的字节码指令来实现这一特性。精心设计的字节码不仅可以很容易的在任何机器上解释执行，而且还可以动态地翻译成本地机器代码

1.2.7 可移植性

与C/C++不同，Java规范中没有“依赖具体实现的地方”。基本数据类型的大小以及有关运算都做了明确的说明。例如，Java中的int永远是32位的整数，而在C/C++中，int可能是16位整数、32位整数，也可能是编译器提供商指定的其他大小。在Java中，数据类型具有固定的大小，这消除了代码移植时令人头疼的主要问题。

1.2.8 高性能

尽管对解释后的字节码性能已经比较满意，但在有些场合下可能需要更加高效的性能。字节码可以（在运行时刻）动态的翻译成对应运行这个应用的特定cpu的机器码。

1.2.9多线程

Java在当时很超前。它是第一个支持并发程序设计的主流语言。多线程可以带来更好的交互响应和实时行为。并发程序设计绝非易事，但是Java在这方面表现出色，可以很好的管理这个工作。

1.2.10 动态性

Java与C/C++相比更加具有动态性。它能够适应不断发展的环境。库中可以自由的添加新方法和实例变量，而对客户端没有任何影响。在Java中找出运行时类型信息十分简单（反射的特性，后续会学到）

1.3Java基本数据类型

内置数据类型

Java语言提供了八种基本类型。六种数字类型（四个整数型，两个浮点型），一种字符类型，还有一种布尔型。

byte：

byte 数据类型是8位、有符号的，以二进制补码表示的整数；

最小值是 -128（-2^7）；

最大值是 127（2^7-1）；

默认值是 0；

byte 类型用在大型数组中节约空间，主要代替整数，因为 byte 变量占用的空间只有 int 类型的四分之一；

例子：byte a = 100，byte b = -50。

short：

short 数据类型是 16 位、有符号的以二进制补码表示的整数

最小值是 -32768（-2^15）；

最大值是 32767（2^15 - 1）；

Short 数据类型也可以像 byte 那样节省空间。一个short变量是int型变量所占空间的二分之一；

默认值是 0；例子：short s = 1000，short r = -20000。

int：

int 数据类型是32位、有符号的以二进制补码表示的整数；

最小值是 -2,147,483,648（-2^31）；

最大值是 2,147,483,647（2^31 - 1）；

一般地整型变量默认为 int 类型；

默认值是 0 ；

例子：int a = 100000, int b = -200000。

long：

long 数据类型是 64 位、有符号的以二进制补码表示的整数；

最小值是 -9,223,372,036,854,775,808（-2^63）；

最大值是 9,223,372,036,854,775,807（2^63 -1）；

这种类型主要使用在需要比较大整数的系统上；

默认值是 0L；

例子： long a = 100000L，Long b = -200000L。

"L"理论上不分大小写，但是若写成"l"容易与数字"1"混淆，不容易分辩。所以最好大写。

float：

float 数据类型是单精度、32位、符合IEEE 754标准的浮点数；

float 在储存大型浮点数组的时候可节省内存空间；

默认值是 0.0f；

浮点数不能用来表示精确的值，如货币；

例子：float f1 = 234.5f。

double：

double 数据类型是双精度、64 位、符合IEEE 754标准的浮点数；

浮点数的默认类型为double类型；

double类型同样不能表示精确的值，如货币；

默认值是 0.0d；

例子：double d1 = 123.4。

boolean：

boolean数据类型表示一位的信息；

只有两个取值：true 和 false；

这种类型只作为一种标志来记录 true/false 情况；

默认值是 false；

例子：boolean one = true。

char：

char类型是一个单一的 16 位 Unicode 字符；

最小值是 \u0000（即为 0）；

最大值是 \uffff（即为 65535）；

char 数据类型可以储存任何字符；

例子：char letter = ‘A';。

1.4例子

				?

									public class TestDemo {

									public static void main(String[] args) {

									            boolean flg = true;

									            boolean flg2 = false;

									            //没有0是假   非0是真

									        /*int i = (int)flg;

									        flg = (boolean) 10;*/

									            //不要尝试布尔类型和其他数据类型进行转换

									        }

									        public static void main8(String[] args) {

									            short sh = 10;//2  15

									            System.out.println(sh);

									        }

									        public static void main7(String[] args) {

									            byte b = 127;//1   -128 -  127

									            int d = 2147483647;

									            byte c = 10;

									            byte e = 20;

									            byte f = (byte)(c+e);// (byte) 强制类型转换

									            //整型提升

									            int i = 10;

									            i = c;

									            long l = 20;

									            long i2 = i+l;//整型提升

									        }

									        //unicode  统一码

									        public static void main6(String[] args) {

									            String ch = "abc";

									            char ch2 = 'a';//2

									            System.out.println(ch2);

									            char ch3 = '高';

									            System.out.println(ch3);

									            char ch4 = 97;

									            System.out.println(ch4);

									//        char ch5 = -9;  不能表示负数

									//        System.out.println(ch5);

									        }

									        public static void main5(String[] args) {

									            float f = 12.5f;//4

									            System.out.println(f);

									        }

									        public static void main4(String[] args) {

									       /* double d = 12.5;//8  CTR+SHIFT+/

									        System.out.println(d);

									        System.out.println(Double.MAX_VALUE);

									        System.out.println(Double.MIN_VALUE);

									        */

									            //小数没有精确的   int a = 10;

									            double a = 1.1;

									            double b = 1.1;

									            System.out.println(a*b);

									            int c = 1;

									            int d = 2;

									            System.out.println(c/d);

									        }

									        public static void main3(String[] args) {

									            long b = 10L;//8  可移植性

									            System.out.println(Long.MAX_VALUE);

									            System.out.println(Long.MIN_VALUE);

									            System.out.println(b);

									        }

									        /**

									         *

									         * @param args

									         */

									        public static void main2(String[] args) {

									            int a = 10;//局部变量

									            //在Java当中  局部变量定义了之后一定要赋值

									            //System.out.println(a);

									        }

									        public static void main1(String[] args) {

									            //整型

									            int a = 10;//4个字节

									            System.out.println(Integer.MAX_VALUE);

									            System.out.println(Integer.MIN_VALUE);

									            int b = Integer.MAX_VALUE;

									            System.out.println(b+1);

									            int c = Integer.MIN_VALUE;

									            System.out.println(c-1);

									            System.out.println("hello");

									        }

									}

1.5基本数据类型的包装类

基本数据类型	包装类	所占字节
byte	Byte	1
short	Short	2
int	Integer	4
long	Long	8
char	Character	2
float	Float	4
double	Double	8
boolean	只有true和false两个值

1.6强制类型转换

1.条件是转换的数据类型必须是兼容的。

2.格式：(type)value type是要强制类型转换后的数据类型实例

				?

									public class QiangZhiZhuanHuan{

									    public static void main(String[] args){

									        int i1 = 123;

									        byte b = (byte)i1;//强制类型转换为byte

									        System.out.println("int强制类型转换为byte后的值等于"+b);

									    }

									}

int强制类型转换为byte后的值等于123

1.7隐含强制类型转换

1.整数的默认类型是 int。

2.浮点型不存在这种情况，因为在定义 float 类型时必须在数字后面跟上 F 或者 f。

1.8自动类型转换

必须满足转换前的数据类型的位数要低于转换后的数据类型，例如: short数据类型的位数为16位，就可以自动转换位数为32的int类型，同样float数据类型的位数为32，可以自动转换为64位的double类型。

				?

									public class ZiDongLeiZhuan{

									        public static void main(String[] args){

									            char c1='a';//定义一个char类型

									            int i1 = c1;//char自动类型转换为int

									            System.out.println("char自动类型转换为int后的值等于"+i1);

									            char c2 = 'A';//定义一个char类型

									            int i2 = c2+1;//char 类型和 int 类型计算

									            System.out.println("char类型和int计算后的值等于"+i2);

									        }

									}

									运行结果为:

									char自动类型转换为int后的值等于97

									char类型和int计算后的值等于66