Java9版 Java程序设计：第0章绪论（Introduction） _二进制

第0章绪论（）
千里之行始于足下。—-《道德经》
Man is still the mostof all. — John F.
Java is a good , and JVM is anbut under- .
学习要求：
?了解计算机组成与基本工作原理
?了解计算机语言发展史
?了解Java语言发展史
?掌握Java运行机制
?掌握Java相关名称
0.1 计算（）
在人类文明之初，就有了计算的概念。在漫长的进化过程中，人们逐渐学会了计算物品的个数，比如使用小石子来表示个数，其中拉丁文中“”的本意是用于计算的小石子；据文字记载，在上古时期的中国人民使用结绳计数的方法。后来，人们开始计算土地的面积、计算商业账目等等，在生产生活中学会了小数和负数的计算方法。据可靠史料记载，早在两千多年前，中国最早出现了正负数的概念，掌握了正负数的运算法则，特别是三国时期的刘辉给出了正负数严谨的定义。计算工具以算筹和算盘为代表，其中算盘是一种简单的计算器，直到今天让然可以看到它的身影，算盘不但可以快速进行十进制的加减乘除计算，还可以进行十六进制计算。
到了近代，计算概念在西方世界得到了快速发展，出现了微分计算和积分计算等复杂计算。计算工具也出现多样化，出现了比中国算盘更加先进的加法机、乘法机和差分机。这些机械式计算机，引导的人们发明了现代的电子计算机。计算机的出现，从本质上改变了人们的计算能力，可以说彻底摆脱了繁重枯燥无味的低级计算，让人们把更多的精力投入到高级计算中去。
计算工具大致经历了石子和结绳计数阶段、算筹阶段、算盘阶段已经今天的计算机阶段。
侠义上的计算概述是数学领域的数值运算，包括算术计算、微分积分计算、方程求解、等等。随着人类文明的发展，特别是计算机的出现，对计算的概念有了新的认识。除了狭义上的数值计算，还包括一大类非数值计算，比如逻辑推理、程序算法设计、图像处理、分布式计算、网格计算、并行计算、云计算、量子计算等等。现在人们最新的认知是人类的思维也是计算，生命本身就是由一系列复杂的计算或算法组成的。
除了实验和理论研究，计算成为人们认识世界的第三种方法。
0.2 二进制（）
人们在生活中使用最多的计数系统是十进制，由0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个元数字组成。十进制数表示方法：

文章插图
比如，
二进制是由十八世纪德国数学家莱布尼兹创立，二进制数据是用0和1两个元数字来表示的数，它的基数为2，进位规则是“逢二进一”，借位规则是“借一当二” 。

文章插图
比如，
十九世纪英国数学家布尔创立了布尔代数。布尔代数处理只有0或l两种值的变量和常量，基本运算是与、或、非。布尔代数在数字电路（）中得到了广泛应用，比如高电平表示0，低电平表示1 。计算机内部芯片是由数字电路构成，数字电路是由一定数目的基本单元的门电路构成，门电路可以进行简单的布尔运算。也就是说门电路就是一个简单的布尔逻辑功能。
二进制是在计算机系统中使用最为广泛的一种进制。有时为了表述方便，程序中也使用八进制和十六进制，但本质上就是二进制。
为什么计算机使用二进制，而不直接使用十进制呢？
答：因为计算机的运行是通过数字电路实现的，数字电路只有高低两种状态，用高低电平来实现，进行布尔代数运算方便。如果直接使用十进制，则数字电路需要表示十种状态，实现代价较大。

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