Java编程那点事.docx
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Java编程那点事
Java编程那些事儿1——序言
序言
从大学毕业到现在，马上就六年了，这六年中从事过开发，也从事培训工作，相比而言，参加培训工作的时间要长一些。
由于工作的特点，遇到了各种各样的学生，在学习编程时遇到了一系列的问题，也有很多迷茫的时候，希望通过编写本书，把相关的问题进行一下总结，把自己的经验和大家进行分享。
当然由于一些知识也只是个人见解，也希望大家积极指正，帮助编程的初学者，以及程序开发人员深刻理解基础的概念，更好的学习编程和从事开发工作。
编写一本书，总要有个名字吧，姑且把书名叫做《Java编程那些事儿》吧，主要是用通俗的语言，解释清楚以下几个内容：
1、程序设计是什么？
2、Java语言相关基础语法及应用
3、如何建立基础的程序逻辑
以及其它编程和Java语言的相关问题，本书的编写打算以在线连载的形式进行，估计编写的周期会比较长，希望能为软件开发行业尽一点自己的微薄之力吧。
陈跃峰
2008-4-2
cqucyf@
Java编程那些事儿2——程序设计是什么？
作者：
陈跃峰
出自：
程序设计，俗称编程，是一个比较专业的概念。
初学者，甚至一部分开发人员，都不能很简单的解释这个概念，所以使初学者觉得程序设计是一件很有科技含量，或者是很高深的学科，其实这些都是误解。
那么程序设计到底是什么呢？
程序，其实就是把需要做的事情用程序语言描述出来。
类似如作家，就是把自己头脑中的创意用文字描述出来。
所以学习程序，主要就是三个问题：
做什么、怎么做和如何描述，具体如下：
1.做什么
做什么就是程序需要实现的功能。
2.怎么做
怎么做就是如何实现程序的功能，在编程中，称为逻辑，其实就是实现的步骤。
3.如何描述
就是把怎么做用程序语言的格式描述出来。
所以，对于有经验的程序设计人员来说，学习新的程序设计语言的速度会比较快，就是因为第1和第2个问题基本解决了，只需要学习第3个问题即可了。
对于“做什么”的问题，可能初学者觉得会比较简单，其实在大型项目开发，例如ERP，企业都不能很详细的说明需要实现具体的功能，这就需要有专门的人员去发掘具体的功能，这个用程序的术语叫做需求分析。
举个例子吧，例如某个人要找个女朋友，如果你大概去问他，他会说，找个中等的就可以了，但是这个还不是具体的需求，你可能需要问一下，要求女朋友的年龄是多少，身高是多少等等具体的问题。
所以说，搞清楚“做什么”也不是简单的事情，需要专门的人员从事该工作。
对于“怎么做”的问题，是初学者，甚至很有经验的开发人员都头疼的事情，这个称作程序逻辑。
因为实际的功能描述和程序设计语言之间不能直接转换，就像作家需要组织自己的思路和语言一样，程序设计人员也需要进行转换，而且现实世界和程序世界之间存在一定的差异，所以对于初学者来说，这是一个非常痛苦的过程，也是开始学习时最大的障碍。
由于计算机自身的特点，“怎么做”的问题其实就是数据和操作的问题，某个顶级大师曾经说过：
“程序=数据结构+算法”，把这个问题描述的简单准确。
那么“怎么做”的问题，就变成了持有那些数据，以及如何操作这些数据的问题。
先简单的介绍这么多，大家仔细体会吧。
对于“如何描述”的问题，是学习程序最容易，也是最枯燥的问题。
其实就是学“透”一套格式，并且深刻理解语言的特点。
学程序语言，就像学汉语差不多，需要学习字怎么写，学习语法结构等，只是不需要像汉语这样学那么多年，但是学好一个语言还是要耐得住寂寞。
语法的学习需要细致，只有深刻领悟了语法的格式才能够熟练使用该语言。
前面介绍的是程序的概念，那么为什么叫程序设计，其实这个设计和现实中的设计一样。
例如你自己盖个小棚子，只需要简单的规划即可，也就是编程中的小程序，而如果需要建造一栋大楼，肯定需要进行设计吧，程序也是这样。
所以把编程叫做程序设计了。
Java编程那些事儿3——你适合学习程序设计吗？
作者：
陈跃峰
出自：
程序设计是一个技术活，所以不是适合所有的人。
现在很多人听说程序设计人员待遇如何如何的好，都一窝蜂的来学习程序，其实这个现象很不正常，因为程序不一定适合你。
其实对于一个人来说，适合你的才是最好的。
就像现在很多小孩子都被家长逼着去学钢琴啊什么，有些小孩根本没有艺术细胞的，所以学习的效果就是差强人意了。
其实程序设计最需要基础扎实了，现在的程序设计学习很偏重程序设计语言的学习，或者直白点说，程序设计课程基本上可以说是在学习程序设计语言，在上一个内容中已经讲解了程序设计是什么的问题，程序设计语言只是程序设计中最后的环节，也是比较简单的环节，只学会程序语言，离实际工作的距离还很遥远，而更多的程序基础其实是在语言之外的东西。
就像会写汉字，熟悉汉语语法的人一定能够成为作家吗？
程序设计的基础不外乎以下几个方面：
1、一定的英文阅读能力
因为程序设计接触的很多文档都是以英文的形式提供的，一个阅读英文很困难的人，可以学会程序设计，但是不会有很深的造诣。
就像一个看不懂字典的人，能学好汉语吗？
2、较强的数学基础
计算机最核心的功能就是计算，各种程序逻辑都会被转成一定格式的运算，运算需要什么知识呢，肯定是数学了。
就像一个数学很差的人能做好会计吗？
在程序设计中，需要深刻理解数学，用数学来解决你遇到的各种实际问题，类似于做数学应用题吧。
这个基础学要长期的积累。
3、较强的逻辑思维能力
逻辑思维可能每个程序设计人员都很需要，那么逻辑思维是什么呢？
其实就是把一个事情分解成一系列的步骤在有限的时间内做完，这个也是程序设计过程中最灵活的地方。
例如你要完成“去罗马”这件事情，那么逻辑有多少种呢？
借用一句俗话“条条大道通罗马”来解释这个问题吧，所以程序设计是典型的脑力劳动。
可能有些人觉得程序设计就是体力活，这也不错，为什么呢，还是借助一个例子来说明吧，买油翁的故事大家都知道吧，如果你反复做一件相同的事情，可能这个事情对外人来说是脑力劳动，对于不断重复做的人来说，也就只是“唯手熟尔”的体力活罢了。
可能很多初学者对于逻辑思维还不是很清楚，那么举一个比较老套的例子吧，例如实现“把一个大象放到冰箱里”这个事情，逻辑是怎样呢？
步骤如下：
a、打开冰箱
b、把大象推到冰箱里
c、关上冰箱的门
当然这只是一个很简单的逻辑。
在实际的程序设计中还需要严谨的逻辑思维，保证程序可以正常运行。
那么逻辑严谨又是什么呢？
还以上面的例子为例，严谨的逻辑思维应该做如下事情：
a、冰箱打不开怎么办？
b、大象不进冰箱怎么办？
c、关不上冰箱门怎么办？
就像一个运动员来说，良好的体质是基础，同样，对于程序员来说，良好的基础可能帮助你达到更高的高度。
当然基础不可能每个人都具备，但是数学基础和逻辑思维能力是必须的。
那你的数学基础如何呢，出个简单的数学题目测试一下你的数学基础吧。
已知一组从1开始的数字，第一行从左到右依次是1到10，第二行从左到右依次是11到20，按照每行10个的顺序依次类推，则任意整数n（n>0）位于该组数字的第几行第几列呢？
所以，如何你觉得以上的内容你欠缺很多，可能你就不适合做程序设计这个职业，趁早选择其他的职业吧，这样对你的发展会更有利。
如果你觉得以上的内容你大部分都符合，那么你可以尝试学习一下后续的内容——《如何学好程序设计》。
希望大家积极讨论，不足之处请大家积极指正。
Java编程那些事儿4——如何学好程序设计？
作者：
陈跃峰
出自：
俗话说“兴趣是最好的老师”，但是只靠兴趣是远远不够的，还需要付出艰辛的努力。
程序设计是一种技能，需要在较短的时间内学会，就不能像学习汉语一样，通过十几年甚至更长的时间来学好，也不能像英语那样进行业余学习，以至很多大学毕业的人英语水平也不敢恭维，也达不到实用的程度。
那么如何学好程序设计呢？
或者更现实一点，如何在短时间内成为一个程序员呢？
在接触的学生中，很多人会问：
学习程序设计有捷径吗？
一般我都不直接回答，而是这样反问他们：
大家都看过武侠小说吧，那么练武有没有捷径呢？
可能一部分学生会说没有，而另一些同学会说，练武有捷径的啊，比如什么“辟邪剑谱”、“葵花宝典”之类的，但是走这些捷径需要付出很大的代价，但是的确可以快速炼成绝世武功。
可惜的是，学习程序设计连这些付出很大代价的秘籍都没有。
但是在实际的学习中，就像练武一样，如果有位前辈对你进行指点或引导，的确可以提高你学习的速度，但是你还是要付出艰辛的努力。
在介绍如何学好程序设计以前，首先要搞明白，学习程序设计需要学什么，其实不外乎以下内容：
l程序设计语言
语言是程序最终表达的方式，必须熟练。
l开发工具
开发工具相当于练武的武器，拿个趁手的武器可以发挥你的潜能
l开发技术
开发技术就是实现好的功能，可以直接拿来用的结构，类似于武功秘籍，但是一定要熟练到可以灵活使用啊。
l逻辑思维
如何实现程序的要求功能。
l设计模式
设计模式就是设计的技巧，类似于写作文时的倒序、插叙什么的。
其实学好程序的方法很简单——“勤学苦练”。
多读代码，多写代码，是学好程序的基本方式。
需要把各种东西熟练到可以灵活使用的程度，由于学习的时间一般都比较紧，不能像汉语那样炼成习惯成自然的方式，所以在开始学习的初期伴随着大量的记忆，在记忆的基础上进行使用，仔细记忆并体会每个细节，把合适的内容用在合适的地方。
当然，学习最好的开始是模仿，但是由于程序很灵活，所以一定要在模仿的基础上理解，理解了以后进行创新，把东西理解了以后，这些内容就变成了自己的，即使忘记了，也很容易的捡起来，而不要囫囵吞枣式的学习，那样无法做到灵活的解决问题。
当学会了程序设计以后，就可以成为大师级的人物，像武侠小说里的那些大侠一样，做到“意由心生”、“无招胜有招”了，祝福每个初学者以及从事开发的人员，能够早日进入到该境界。
PS：
关于英文阅读能力的锻炼，坚持读1-2本英文原版书籍（网上很容易下到很多原版电子书），就可以获得比较大的提升。
Java编程那些事儿5——程序设计介绍小结
作者：
陈跃峰
出自：
前面简单的介绍了程序设计的相关知识，程序设计也就是用程序语言表达你自己的思维，所以重要的不是语言，而是你的思维，这个是现在程序设计教学中最大的误区，本书中将以语言和思维并重的方式来介绍Java语言，并培养你的逻辑思维。
程序设计的道路不是一帆风顺的，其中布满艰辛，所以如果你打算学习程序设计，那么要做好长期吃苦的准备，俗话说：
“板凳要做十年冷”，要有这样的耐心和恒心才能把程序设计学会、学好。
当然如果基础不好，那么还想学习程序设计课程的话，将需要付出比一般人更多的努力才可以基本赶上一般人的水平，用句不恰当的话“出来混迟早要还的“，前面欠下的基础知识现在就是还的时候了。
关于工作，也简单的说一下，软件开发行业需要各种层次的人才，其实水平只要达到可以独立工作，也就能找到一份工作，但是要想找到一个不错的工作，而且以后还有良好的发展，需要的就是扎实的基础以及长期的努力。
后续讲解语言部分打算分成以下几大块来进行说明：
1、计算机基础
计算机软件的基本概念、进制的相关知识、计算机内部的数据表达方式等。
2、Java语言的简介。
注：
我也不能免俗。
3、Java开发环境的安装和配置。
介绍JDK、Eclipse的安装、配置以及使用。
4、Java相关语法和程序逻辑。
以通俗的语言来介绍语法，深刻理解语法的作用和用途。
可能还会进行一些变更，本人保留最终的解释权，呵呵。
Java编程那些事儿6——计算机软件基本概念
作者：
陈跃峰
出自：
第一章计算机基础
本部分主要介绍计算机相关的知识，重点介绍和软件编程相关的基础知识。
其实对于编程来说，计算机的基础是越多越深就越好，但是受时间和精力的限制，每个人了解的其实还是很有限，下面就主要编程中常用的基础知识，遗漏的地方请大家积极指正和补充。
计算机本质的结构就是将所有的内容数据化，其实软件编程也采用的是同样的逻辑，把各种需要保存的状态数字化。
1.1计算机软件基本概念
l软件的概念
大家都知道，计算机分为硬件和软件，其实看得见摸得着的算硬件，比如硬盘、主板什么的，摸不着的就算软件了。
按照专业点的说法，软件就是一组指令序列，那么如何理解他呢？
举个基本的例子，比如大家到学校报名，学校会给你一个单子，一般上面会写，首先到哪里缴费、然后领证件，体检什么的，反正至少也有那么10多条，如果把每条操作都看成指令的话，这个就是软件的本质。
或者按照冯·诺伊曼的计算机体系，计算机就是接受输入，进行处理，反馈结果，其实软件也是这样，提供界面接受用户的输入，根据逻辑进行处理，把结果反馈给用户，无论是普通的软件还是游戏都是这样。
l计算机为什么是二进制的？
众所周知，现在的计算机都是以二进制存储和运算数据的，那么为什么是二进制而不是常见的十进制呢？
原因很简单，因为现在的计算机是电子计算机，内部只有两个状态，所以就依据这两个状态创建了一种新的进制形式——二进制。
这样极大的简化了电子计算机的结构，可以用电流的有无、光线的有无以及磁性的有无等状态来实现数学上的二进制。
数学上用0和1来分别代表这两个状态罢了。
当然，随着科学的发展，以后计算机不再是电子计算机了，那么二进制也可能就消失了。
l计算机存储单位
既然计算机是电子计算机了，那么存储的最小单位就是一个二进制位，英语是bit，简写成b。
一位只有2个值，0或者1。
由于位的单位太小，所以就设计了另外一个概念——字节，英语是byte，简写成B。
规定1个字节是8位，即1B=8b。
比如大家接触的8位机、16位机等等，就是指CPU一次处理的最小的数据单位。
再大点的单位就依次是KB、MB、GB和TB了，他们之间的进制都是2的10次方，也就是1024，也就是1KB=1024B，1MB=1024KB。
这里简单的说一个实际问题，大家买硬盘的时候，比如160GB，这里厂商使用的进制是1000，而不是1024，所以160个GB格式化以后就大概只有：
（160X1000X1000X1000）/1024/1024/1024=149GB
Java编程那些事儿7——进制的概念
作者：
陈跃峰
出自：
1.2进制的概念
因为不可能为每个数值都创造一个符号，所以需要用基本数字组合出复合的数值，这样就有了进制的概念。
其实所有进制都是人为的创造，都是用来计数方便的。
现在最常用的进制是十进制，当然其它的进制也在使用中。
例如“半斤八两”这个成语，就反映了古代一斤等于十六两的概念，也就是十六进制计数方式。
计算机编程中常用的进制有二进制、八进制、十进制和十六进制，十进制还是最主要的表达形式。
在编程中，大家书写的数值默认为十进制。
对于进制，有两个最基本的概念：
基数和运算规则。
l基数
基数指一种进制中组成的基本数字，也就是不能再拆分的数字。
例如十进制是0-9，二进制是0和1，八进制是0-7，十六进制是0-9，A-F（大小写均可）。
或者可以简单的这样记忆，假设是n进制的话，基数就是[0,n-1]的数字，基数的个数和进制值相同，十进制有十个基数，依次类推。
l运算规则
运算规则就是进位或借位规则，这个类似于一般计算机书籍中位权的概念，例如对于十进制来说，该规则是“满十进一，借一当十”，也就是低位的数字满十了向高位进一，从高位借到的一，相当于低位上的十。
其它的进制也是这样，对于二进制来说，就是“满二进一，借一当二”，八进制和十六进制也是这样。
在数学上表示一个数字是几进制，通常使用如下格式：
[数值]进制数，例如[10]2表示二进制数值10。
1.2.1二进制
二进制是计算机内部数据表示的形式，所以学习计算机编程必须熟悉二进制。
熟悉二进制有以下几个用途：
l更容易理解计算机的数据存储方式
计算机内部的很多转换，例如数据类型之间的强转，都可以用二进制解释最终的结果的值。
l二进制的运算速度高
二进制的运算速度比十进制高的多。
例如求2的n次方，通过移位实现的效率比数学方法高效。
l使用二进制数值进行数据存储
以二进制的形式存储数值，一个是比较节约资源，可以使用二进制的位来存储信息，例如常见的硬件控制信息，都是二进制的形式进行提供的。
如前所述，二进制包含0和1两个基数，运算规则是“满二进一，借一当二”，下面简单的介绍一下二进制的计数方式。
例如十进制的0-9用二进制进行表达，则依次是：
0，1，10，11，100，101，110，111，1000，1001
说明：
数值之间使用逗号进行间隔。
下面是二进制的一些基本运算结果：
l加法运算
0+0=0
0+1=1
1+0=1
1+1=10
l减法
0–0=0
0–1=-1
1–0=1
1–1=0
l乘法
0×0=0
0×1=0
1×0=0
1×1=1
l除法
0/0无意义
0/1=0
1/0无意义
1/1=1
以下是一些符合的表达式：
110+111=1101
这些基本的运算结构在实际开发中一般不会直接用到，但是通过这些内容可以加深对于二进制概念的理解。
1.2.2二进制和十进制之间的转换
由于计算机内部的数据是以二进制进行表达的，而十进制又是日常生活中最常用的进制，所以它们之间经常需要进行转换。
下面介绍一下转换的方式。
1.2.2.1十进制转换为二进制
十进制整数转换为二进制有三种方法，分别是除二取余、计算器转换和经验法。
十进制小数的转换方法最后做简单的介绍。
1.除二取余法
除二取余法是转换时的最基本方法，也是最通用的方法。
规则为：
使用十进制和2去除，取每次得到的商和余数，用商继续和2相除，直到商为零为止，第一次得到的余数作为二进制的低位，最后一次得到的余数作为二进制的高位，由余数组成的数字就是转换后二进制的值。
例如十进制的13转换为二进制的计算步骤如下：
商余数
13/2=61
6/2=30
3/2=11
1/2=01
则计算的最终结果就是1101。
2.计算器转换
Windows操作系统中的计算器也可以很方便的实现进制之间的转换。
在程序菜单中附件子菜单中打开计算器，从打开的计算器的查看菜单中，选择“科学型”，输入你要转换的十进制的数字，例如13，然后界面上数字显示框西侧的“二进制“，则转换后的数值就直接显示在计算器中。
3.经验法
对于二进制熟悉以后，那么计算十进制对应的数字可以通过一些基本的数学变换来实现，在使用经验法以前，必须熟记2的0-10次方对应的十进制的值，依次是：
1，2，4，8，16，32，64，128，256，512，1024
则转换一些特殊的数字时可以极大的提高转换速度，例如数字65，则可以这样转换：
65=64+1
64对应的二进制形式为1000000
1对应的二进制形式为1
则65的二进制形式为1000001
这个只适合转换一些特殊的数字，适应性没有除二取余法广泛。
十进制小数的转换采用的一般方法是乘二取整法，规则为：
对于小数部分先乘二，然后获得运算结果的整数部分，然后将结果中的小数部分再次乘二，直到小数部分为零为止，则把第一次得到的整数部分作为二进制小数的高位，后续的整数部分作为地位就是转换后得到的二进制小数。
需要说明的是，有些十进制小数无法准确的用二进制进行表达，所以转换时符合一定的精度即可，这也是为什么计算机的浮点数运算不准确的原因。
例如0.25转换为二进制小数的步骤如下：
整数部分
0.25×2=0.50
0.5×2=1.01
则0.25转换为二进制小数为0.01
如果一个十进制数字既有整数部分，也有小数部分，则分开进行转换即可。
1.2.2.2二进制转换为十进制
二进制转换为十进制采用的方法是：
数字乘位权相加法。
下面先以十进制为例来说明该方法，例如十进制数字345的值，5的位权是1，4的位权是10，3的位权是100，则有如下表达式成立：
345=5×1+4×10+3×100，这就是数字乘位权相加法的原理。
其实对于十进制整数的位权很有规则，从右向左第n位的位权是十的（n-1）方，例如个位是10（1-1），十位是10（2-1）,依次类推。
那么二进制整数的位权规律和这个一致，也就是从右向左第n位的位权是二的（n-1）方。
例如二进制整数1011转换为十进制的表达式为：
[1011]2=1×20+1×21+0×22+1×23=1+2+0+8=11
而对于二进制的小数，也是采用一样的方法，只是二进制小数的位权规则为，小数点后第一位小数的位权是2的-1次方，第二位是2的-2次方，依次类推。
例如二进制小数0.1101转换为十进制小数的表达式为
[0.1101]2=1×2-1+1×2-2+0×2-3+1×2-4=0.5+0.25+0+0.0625=0.8125
同理，如果二进制包含整数和小数部分，则分开进行转换即可。
1.2.3二进制和八进制、十六进制之间的转换
虽然二进制是计算机内部的数据表达形式，但是由于二进制基数太少，则导致数字比较长，为了简化数字的书写，就创建了八进制和十六进制。
八进制和十六进制就是对二进制的简化，所以二进制到八进制和十六进制的转换非常简单。
二进制整数转换为八进制的方法是“三位一并“，也就是从右侧开始，每3位二进制数字转换为八进制的一位，依次类推，因为二进制的三位数字可以表达的区间是000-111，刚好和0-7重合。
例如：
二进制的10111转换为8进制为：
最后三位111转换为7，前面的数字10转换为2，则转换后得到的八进制数字为27。
二进制整数转换为十六进制的方法是“四位一并“，例如10111转换为十六进制是0111转换为7，1转换为1，则转换后得到的十六进制数字是17。
二进制小数转换为八进制的方法也是“三位一并“，只是转换时从小数的高位开始，也就是小数的左侧开始。
例如0.10111转换为八进制是101转换为5，110转换为6，则转换得到的八进制小数为0.56。
需要特别注意的是，小数最后如果不足三位，一定要在后续补零以后再进行转换。
二进制小数转换为十六进制的方法也是“四位一并”，只是转换时从小数的高位开始。
例如二进制小数0.10111转换为十六进制小数为，1011转换为b，1000转换为8，则转换后得到的十六进制是0.b8。
如果二进制数包含整数和小数部分，则分开进行转换。
Java编程那些事儿8——计算机内部的数据表达
作者：
陈跃峰
出自：
1.3计算机内部的数据表达
计算机内部数据表达的总原则就是：
把一切内容数值化、数字化。
这个也是编程时处理数据的基本方式，对于编程理解的越深入，则将越认同该原则。
其实计算机也只能这样
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