Day01 | Java 基础（Java SE）

第一部分：Java 环境搭建与基本概念

1. 核心知识点

JDK, JRE, JVM 的关系
- JVM (Java Virtual Machine) ：虚拟机，负责把字节码翻译成机器能懂的指令，实现"一次编写，到处运行"。
- JRE (Java Runtime Environment) ：运行环境 = JVM + 核心类库。如果你只是想运行别人的 Java 程序，装这个就够了。
- JDK (Java Development Kit) ：开发工具包 = JRE + 开发工具（如 javac 编译器）。你要写代码，必须装这个。
第一个 Java 程序 ：理解 public static void main(String[] args) 的含义，这是程序的入口。

2. 实战练习

任务：配置环境变量并输出自我介绍

目标：在命令行（CMD/Terminal）中成功运行 java -version，并编写一个程序打印你的姓名和年龄。
代码示例：

csharp 复制代码

public class MyFirstProgram {
    public static void main(String[] args) {
        // 这是一个单行注释
        System.out.println("Hello, World!");
        System.out.println("我是未来的架构师，今年 25 岁");
    }
}

第二部分：变量、数据类型与运算符

1. 核心知识点

基本数据类型 ：重点掌握 int (整数), double (小数), char (字符), boolean (布尔)。了解内存占用大小。
类型转换：
- 自动转换 ：小范围转大范围（如 int -> long），安全。
- 强制转换 ：大范围转小范围（如 double -> int），会丢失精度（小数点后的数字会被直接砍掉）。
作用域 ：变量在大括号 {} 内定义，出了大括号就不能用了。
运算符 ：注意 ++i 和 i++ 的区别，以及 % (取模/取余) 运算在判断奇偶数时的妙用。

2. 实战练习

任务：模拟 ATM 取款计算

场景：账户里有 100.5 元，取款 50 元，计算余额。尝试将余额强制转换为整数查看损失。
代码示例：

csharp 复制代码

public class TypeConversionDemo {
    public static void main(String[] args) {
        double balance = 100.99;
        int withdraw = 50;

        double newBalance = balance - withdraw;
        System.out.println("当前余额：" + newBalance); // 输出 50.99

        // 强制类型转换演示
        int intBalance = (int) newBalance;
        System.out.println("强制转换后的余额（丢精度）：" + intBalance); // 输出 50

        // 变量作用域演示
        {
            int tempVar = 10;
            System.out.println("内部变量：" + tempVar);
        }
        // System.out.println(tempVar); // 报错！这里访问不到 tempVar
    }
}

第三部分：流程控制（逻辑的核心）

1. 核心知识点

选择结构：
- if...else if...else：处理区间判断（如成绩分级）。
- switch：处理等值判断（如菜单选项），注意 JDK 7 以后支持 String，以及 break 防止穿透。
循环结构：
- for：已知循环次数时使用。
- while / do-while：未知次数，满足条件才停。
跳转语句 ：break (跳出循环)，continue (跳过本次，继续下一次)。

2. 实战练习

任务：打印九九乘法表 & 猜数字游戏逻辑

目标：熟练使用嵌套循环和条件判断。
代码示例（九九乘法表） ：

csharp 复制代码

public class LoopPractice {
    public static void main(String[] args) {
        // 外层控制行，内层控制列
        for (int i = 1; i <= 9; i++) {
            for (int j = 1; j <= i; j++) {
                // \t 是制表符，用于对齐
                System.out.print(j + " * " + i + " = " + (i * j) + "\t");
            }
            System.out.println(); // 换行
        }
    }
}

第四部分：数组（数据的容器）

1. 核心知识点

内存模型：数组在堆内存中是一块连续的空间。
索引越界 ：数组长度为 5，最大索引是 4。访问 arr[5] 会报 ArrayIndexOutOfBoundsException。
常见算法：
- 遍历：普通 for 循环 vs 增强 for 循环 (for-each)。
- 排序：冒泡排序（虽然实际开发用 Arrays.sort()，但学习时必须手写理解原理）。
- 查找：线性查找 vs 二分查找（前提是有序）。

2. 实战练习

任务：找出数组中的最大值并排序

代码示例：

arduino 复制代码

import java.util.Arrays;

public class ArrayPractice {
    public static void main(String[] args) {
        int[] scores = {88, 59, 92, 76, 45, 100};

        // 1. 找最大值
        int max = scores[0];
        for (int score : scores) {
            if (score > max) {
                max = score;
            }
        }
        System.out.println("最高分是：" + max);

        // 2. 排序（使用工具类，实际开发首选）
        Arrays.sort(scores);
        System.out.println("排序后：" + Arrays.toString(scores));
    }
}

第五部分：方法（代码复用的艺术）

1. 核心知识点

定义三要素：返回值类型、方法名、参数列表。
方法重载：同一个类中，方法名相同，但参数列表不同（个数、类型、顺序）。跟返回值类型无关！
递归：方法自己调用自己。必须有出口（结束条件），否则会导致栈溢出 (StackOverflowError)。
值传递：Java 只有值传递。传递基本类型是复制数值；传递引用类型（对象/数组）是复制地址值。

2. 实战练习

任务：封装一个计算器方法与阶乘递归

代码示例：

csharp 复制代码

public class MethodDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 调用求和方法
        int sum = add(10, 20);
        System.out.println("两数之和：" + sum);

        // 调用重载方法（三个数相加）
        double sum2 = add(1.1, 2.2, 3.3);
        System.out.println("三数之和：" + sum2);

        // 递归求 5 的阶乘
        long result = factorial(5);
        System.out.println("5的阶乘：" + result);
    }

    // 方法1：两个整数相加
    public static int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }

    // 方法2：重载，三个小数相加
    public static double add(double a, double b, double c) {
        return a + b + c;
    }

    // 递归方法：求 n 的阶乘
    public static long factorial(int n) {
        if (n == 1 || n == 0) { // 递归出口
            return 1;
        }
        return n * factorial(n - 1); // 递归调用
    }
}