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大数据入门

大数据的概念：

海量数据，具有高增长率，数据类型多样化，一定时间内无法使用常规软件工具进行捕捉，管理和处理的数据集合。

大数据的5V特征：

Volume（大量）:数据的大小决定所考虑的数据的价值和潜在的信息

Velocity（速度）：获得数据的速度

Variety（多样）：数据类型的多样性

Value（价值）：合理运用大数据，以低成本创造高价值

Veracity（真实）：数据的质量

大数据的应用场景：

预测犯罪，预测流感的爆发，预测选举，根据手机定位和交通数据，规划城市，根据库存和需求，实施调价，推动医疗信息化发展，远程医疗

大数据的发展前景：

1.大数本身的价值体现

2.大数据推动科技领域的发展

3.大数据产业链的形成

4.国家大力扶持大数据行业的发展

Java简介

Java诞生于1995年，是由Sun公司推出的一种面向对象的编程语言，不仅吸收了C++语言的各种优点，还摒弃了C++里难以理解的多继承，指针等概念，因此Java语言具有功能强大和简单易用的两个特征。Java语言作为静态的面向对象编程语言的代表，极好的实现了面向对象理论，允许程序员以优雅的思维方式进行复杂的编程

1996年，发布JDK1.0

1999年，发布J2SE，J2EE，J2ME

2005年，更名为Java SE，Java EE，Java ME

2009年，被Oracle收购

2011年，由Oracle发布Java 7

2014年，由Oracle发布Java 8

2017年，由Oracle发布Java 9

2018年3月，由Oracle发布Java 10

2018年9月，由Oracle发布Java 11

2019年3月，由Oracle发布Java 12

2019年9月，由Oracle发布Java 13

Java的特点

面向对象

Java是一种面向对象的语言，它对对象中的类，对象，继承，封装，多态，接口，包等均有很好的支持，为了简单起见，Java只支持类之间的单继承，但是可以使用接口来实现多继承。使用Java语言开发程序，需要采用面向对象的思想设计程序和编写代码

平台无关性

平台无关性的具体表现在于，Java是”一次编写，到处运行（Write Once，Run anyWhere）“的语言，因此采用Java语言编写的程序具有很好的可移植性，而保证这一点的正是Java的虚拟机机制。在引入虚拟机之后，Java语言在不同平台的运行不需要重新编译

简单

Java语言的语法和C++语法很相近，使得很多程序员学起来很容易。对Java来说，他舍弃了很多C++难以理解的特性，如操作符的重载和多继承等，而且Java语言不使用指针，加入了垃圾回收机制，解决了程序员需要管理内存的问题，使编程变得更加简单

解释执行

Java程序在Java平台运行时会编译成字节码文件，然后可以在有Java环境的操作系统上运行。在运行文件，Java的解释器对这些字节码进行解释执行，执行过程需要加入的类在连接阶段被载入到运行环境中

多线程

Java语言是多线程的，这也是Java语言的一大特性，它必须由Thread类和它的子类来创建。Java支持多个线程同时执行，并提供多线程之间的同步机制。任何一个线程都有自己的run（）方法，要执行的方法就写在run（）方法体内

分布式

Java语言支持Internet应用的开发，在Java的基本应用编程接口中就有一个网络应用编程接口，它提供了网络应用编程的类库，包括了URL，URLConnection，Socket等，Java的RIM机制也是开发分布式应用的重要手段

健壮性

Java的强类型机制，异常处理，垃圾回收机制等都是Java健壮性的重要保证。对指针的丢弃是Java的一大进步。另外，Java的异常机制也是健壮性的一大体现

高性能

Java的高性能主要是相对于其他的高级脚本语言来说的，随着JIT（Just In Time）的发展，Java的运行速度也越来越高

安全性

Java通常被用在网络环境中，为此，Java提供了一个安全机制以防止恶意代码的攻击。除了Java语言具有很多的安全特性以外，Java还通过网络下载的类增加一个安全方法机制，分配不用的名字空间一方替代本地的同名类，并包含安全管理机制

Java的执行机制

Java程序的执行分为两步：编译，运行

01）编译：将Java源程序，编译为.class字节码文件

02）运行：将.class文件加载到JVM虚拟机中，执行

Java的相关名词

JDK:

Java Development Kit，Java开发环境

包含了JRE，Java核心类库，开发工具包（编译器+调试工具）

JRE：

Java RunTime Environment，Java运行环境

包含了JVM和解释器，完整的Java运行环境

JVM：

Java Virtual Machine，Java虚拟机

使用软件在不同的操作系统中，模拟相同的环境（Java实现跨平台的根本原因）

进制

常用的进制可以分为以下几种：

二进制：0b开头，由0和1组成

八进制：0开头，由0，1，2，3，4，5，6，7组成

十进制：不能由0开头，由0，1，2，3，4，5，6，7，8，9组成

十六进制：以0-9，a-f来表示自然数

进制转换

每一个八进制都可以等价替换成三个二进制位。

划分从右向左进行，如果二进制数的左边不够三位，直接在高位补零凑齐三位。

当八进制数转换成二进制数时，将上述过程反转，有一点需记住，每一个八进制的书必须对应三位二进制位，如果八进制数在转换时得到的二进制数不够三位，直接在最左边用零补齐。

每一个十六进制位可以等价替换成四个二进制位，跟二进制与八进制的转化规则类似。

实例：

二进制转八进制：0b 110 111 100 011 = 06743

二进制转十六进制：0b 110 111 100 011 = 0b 1101 1110 0011 = 0xde3

八进制转二进制：03533 = 0b 011 101 011 011

八进制转十六进制：03533 = 0b 011 101 011 011 = 0b 0111 0101 1011 = 0x75b

十六进制转二进制：0xeeaa3d = 0b 1110 1110 1010 1010 0011 1101

十六进制转八进制：0xeeaa3d = 0b 1110 1110 1010 1010 0011 1101 = 0b 111 011 101 010 101 000 111 101 = 073525075

原码补码反码

数据类型转换：

位是计算机最小储存单位，但是因为位能表示的数太小了，所以习惯上我们将字节作为计算机存储的最小单位，每一个二进制位称为一个比特（bit），每八个bit成为一个字节（byte）。

单位换算：

8 bit = 1 byte

1024 byte = 1 kb

1024 kb = 1 MB

1024 MB = 1 GB

1024 GB = 1 TB

1024 TB = 1 PB

1024 PB = 1 EB

1024 EB = 1 ZB

负数的表示：

在使用二进制表示数字时，最高位（符号位）不是用来用来表示数字大小的，而是用来表示数字正负的，0代表正数，1表示负数

补码的引入：

在数据运算中由于符号位的存在，符号位会直接参与运算，会导致计算结果出现问题，例如：

8 + （-8）

8 的原码为：0000 1000

-8 的原码为：1000 1000

二者直接相加得：1001 0000 = -16 显然不正确

故为了规避在计算过程中，符号位参与运算，导致结果出错，人们引入了补码，规避了这个问题，在计算机中，所有数据存储与运算，都是以补码的形式进行的

原码：一个数的二进制表示形式

反码：正数的反码与原码相同，负数的反码是原码符号位不变，其他位按位取反

补码：正数的补码和原码相同，负数的补码是反码+1

例，8的原码是：0000 1000，所以他的原码反码补码全是0000 1000

​ -8的原码是：1000 1000，反码：1111 0111，补码：1111 1000

补码运算：

在计算机中，所有数据的存储和运算，都是以补码的形式进行的，因此，在进行数据运算的时候，将数据计算出补码，再进行运算

8 + （-8） = 0

0000 1000 + 1111 1000 = 1 0000 0000

在上述的计算结果中，出现了多出一位的情况，称为溢出。如果出现了溢出的情况，溢出位直接社区不要，即最后的计算结果是0000 0000，结果为0

Java语法基础

标识符的命名规则：

1.由字母，数字，下划线（_）和美元符号（$）组成

2.不能以数字作为开头

3.区分大小写

4.长度无限制，但最好不要超过15个字符

5.不能与系统关键字或者保留字重名

标识符的命名习惯：

1.见名知意

2.驼峰命名法

3.包名全部小写，常量字母都大写

数据类型：

在Java当中，数据类型分为两类，基本数据类型和引用数据类型

基本数据类型有：byte，short，int，long，float，double，char，boolean

引用数据类型有：String

字符扩展：

Java字符采用的是Unicode编码，每个字符占两个字节。

常用的字符集：

中国：GBK

美国：ASCII

日本：UTF

unicode：世界统一编码

常见的ASCII码：

0：48

1：49

A ：65

a ：97

转义字符：

\n : 换行符

\r ：回车符

\t：制表符

数据类型划分：

byte < short < char < int < long < float < double

运算符

算术运算符

++：自增

++在前，先自增，再赋值运算

++在后，先赋值运算，再自增

–：自减

–在前，先自减，再赋值运算

–在后，先赋值运算，再自减

无论在前还是在后，变量的值一定发生了改变

逻辑运算符

&：逻辑与，两真为真，有假为假，两假为假

|：逻辑或，有真为真，全假为假

！：逻辑非

^：逻辑异或，相同为假，不同为真

&&：&的加强版，全真为真，有假为假

||：|的加强版，全假为假，有真为真

位运算符

&：按位与，对补码的每一位进行与运算

|：按位或，对补码的每一位进行或运算

^：按位异或，对补码的每一位进行异或运算

~：按位取反，对补码的每一位进行取反操作，包括符号位

<<：位左移运算，将补码的每一位依次向左移动指定的位数（相当于*2的多少次）

》》：位右移运算，将补码的每一位向右移动指定的位数，左侧补符号位（相当于/2的多少次）

三目运算符

布尔表达式/布尔变量？值1：值2

？之前的boolean值若为true，则整体结果为值1，反之为值2

运算优先级

第一级：括号运算符（（），[]）

第二级：一元运算符（！，+，-）位逻辑运算符（~），自增自减运算符（++，–）

第三级：算术运算符（*，/（求商），%（求余））

第四级：算术运算符（+，-）

第五级：位左移，位右移运算符（<<，>>）

第六级：关系运算符（>,>=,<,<=）

第七级：关系运算符（==，!=）

第八级：位逻辑运算符（&（与））

第九级：位逻辑运算符（^（异或））

第十级：位逻辑运算符（|（或））

第十一级：逻辑运算符（&&（短路与））

第十二级：逻辑运算符（||（短路或））

第十三级：三目运算符（？：）

第十四级：赋值运算符（=）

变量

Java中的变量分为成员变量和局部变量两种，没有全局变量的概念，但由于多数人都是先学的C语言，C语言有全局变量的概念，所以我们把被static修饰的成员变量称为全局变量。

成员变量

• 成员变量定义在类中，在整个类中都可以被访问。
• 成员变量随着对象的建立而建立，随着对象的消失而消失，存在于对象所在的堆内存中。
• 成员变量有默认初始化值。

局部变量

• 局部变量只定义在局部范围内，如：函数内，语句内等，只在所属的区域有效。
• 局部变量存在于栈内存中，作用的范围结束，变量空间会自动释放。
• 局部变量没有默认初始化值

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