计算机与Java
你有一台神奇的机器，它可以帮你完成各种不同的工作。这台机器就是计算机，而让它变得如此神奇的关键就是编程。 每个职业都有自己的工具。木工有锤子和锯子，医生有听诊器和手术刀，而程序员有什么呢？我们有编程语言，特别是Java。
计算机之所以能够完成如此多不同的任务，是因为它可以被编程。就像一个万能工具，计算机可以：
- 帮助会计师计算账目和税务
- 协助工厂工人控制生产线
- 让机械师诊断汽车问题
- 帮助科学家分析复杂数据
这一切都归功于程序员编写的软件。没有软件，计算机就只是一堆金属和塑料。
计算机是如何工作的？
硬件组成
计算机系统就像一个小型工厂，由几个主要部分组成：
大脑 - 中央处理器(CPU) CPU是计算机的核心，负责执行所有指令。它就像一个勤奋的工人，不断重复三个动作：
- 从内存中取出指令
- 理解这条指令要做什么
- 执行这个操作
记忆 - 主存储器(RAM)： RAM就像计算机的短期记忆。当你运行程序时，所有的指令和数据都暂时存储在这里。不过要注意，一旦断电，RAM里的内容就会消失。
仓库 - 硬盘和固态硬盘： 硬盘就像计算机的长期记忆，可以永久保存数据。传统的硬盘使用旋转的磁盘，而固态硬盘没有移动部件，速度更快。
输入设备： 键盘、鼠标、摄像头等，这些都是计算机接收信息的方式。
输出设备： 显示器、打印机、音响等，这些是计算机向我们展示结果的方式。
软件系统
软件分为两大类：
操作系统 就像计算机的管家，负责管理所有硬件设备。Windows、Mac OS、Linux都是操作系统。现代操作系统都是多任务的，意味着可以同时运行多个程序。
应用程序是让计算机变得有用的程序。文字处理软件、游戏、网页浏览器都是应用程序的例子。
什么是编程语言？
从机器语言到高级语言
计算机只能理解由0和1组成的机器语言，比如：
|1011010000000101
如果每次要告诉计算机做什么都要写这样的代码，这不仅仅是困难，而是不可能的！这就是为什么我们需要编程语言。
编程语言就像人类和计算机之间的翻译官。我们用接近人类语言的方式写程序，然后编译器或解释器将其翻译成计算机能理解的机器语言。
编程语言的发展
从最早的BASIC到现代的Python，编程语言经历了巨大的发展：
- BASIC：为初学者设计的简单语言
- C语言：系统编程的强大工具
- C++：在C基础上增加了面向对象特性
- Java：跨平台的面向对象语言
- Python：简洁易学的现代语言
- JavaScript：网页交互的主要语言
Java的诞生
一个有趣的故事
1991年，Sun公司的一群工程师开始思考未来技术趋势。他们预测计算机将与家用电器融合，于是开发了一个名为*7的手持设备来控制家庭娱乐系统。
这个设备需要一种能在不同处理器上运行的编程语言。当时没有这样的语言，所以James Gosling创建了一种新语言，最初叫Oak。
虽然这个项目最终没有成功，但团队发现了另一个机会：互联网。互联网上有各种不同的计算机平台，正需要一种通用的编程语言。
1995年，这种语言被重命名为Java，并在SunWorld大会上展示了一个名为HotJava的浏览器，能够下载和运行Java小程序。这在当时震惊了整个技术界，Java从此走上了成功之路。
Java的特点
跨平台性： Java的口号是“一次编写，到处运行”。Java程序编译成字节码，可以在任何有Java虚拟机的计算机上运行。
安全性： Java小程序在浏览器的安全环境中运行，不能访问用户的文件系统，这保证了安全性。
面向对象： Java完全采用面向对象的设计理念，这使得程序更容易维护和扩展。
程序的基本组成
语言元素
所有编程语言都有一些共同的基本元素：
关键字：
这些是语言中具有特殊含义的词，比如Java中的public、class、int等。关键字不能用作变量名。
变量： 变量就像计算机内存中的盒子，可以存储数据。比如：
|int age = 25; String name = "张三"; double salary = 5000.50;
运算符：
用于执行数学和逻辑运算的符号，如+、-、*、/等。
语句： 完整的指令，以分号结尾。比如：
|System.out.println("Hello, World!");
一个简单的Java程序
让我们看一个计算工资的简单程序：
|public class Payroll { public static void main(String[] args) { int hours = 40; double payRate = 25.0; double grossPay = hours * payRate; System.out.println("你的总工资是: $" + grossPay); } }
这个程序做了什么？
- 定义工作小时数为40
- 设置小时工资率为25.0
- 计算总工资（小时数 × 工资率）
- 在屏幕上显示结果
运行这个程序会输出：
|你的总工资是: $1000.0
如何开发Java程序？
开发环境
要开始Java编程，你需要：
-
安装JDK（Java开发工具包）
- 从Oracle官网下载: 点击下载
- 选择适合你操作系统的版本
-
选择开发工具
- 文本编辑器（如VS Code、Sublime Text）
- 集成开发环境（如IntelliJ IDEA、Eclipse）
开始你的Java之旅
我们在这个部分介绍了一些计算机与Java的基础知识，接下来我们可以正式开始学习Java编程了！
记住，编程是一门实践的艺术。最好的学习方法是动手编写代码，解决实际问题。不要害怕犯错，每个程序员都是从“Hello World”开始的。 准备好开始你的Java编程之旅！让我们从下一个教程开始，学习如何编写你的第一个JAVA程序！