Java学习之计算机基础（一）

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想要开始学习Java开发，需要掌握一些必要的计算机基础。如果你是计算机专业的人或者已经学过类似的课程，可以跳过这篇文章的阅读。计算机基础课程有很多，小编在大学里学过的课程就有：计算机组成原理、计算机网络、编译原理、数据结构等。当然这里只会对一些简单的知识进行介绍，如果对这些课程感兴趣的，可以去网上找一些资料，也可以上中国大学幕课网上进行学习。中国大学幕课网上的视频目前都是免费的，推荐（免费打广告）。

一、机器语言分类

机器语言

机器语言说白了就是计算机能识别的语言，它是直接用二进制代码指令表达的计算机语言。指令是用0和1组成的一串代码，它们有一定的位数，并分成若干段，各段的编码表示不同的含义。这里的0和1组成的一串代码也就是后面要介绍的二进制数。

汇编语言

汇编语言是使用一些特殊的符号来代替机器语言的二进制码，计算机不能直接识别，需要用一种软件将汇编语言翻译成机器语言。它与机器语言的区别在于指令的表示方法上，汇编语言的主体是汇编指令，相比于机器指令，编程人员更容易记住。

//机器指令与汇编指令示例，来源于百度百科：汇编语言
//操作：寄存器BX的内容送到AX中
1000100111011000 //机器指令
mov ax,bx  //汇编指令

高级语言

我们将要学习的JAVA就是一种高级语言，它的语法更接近于普通英语，它是使用类普通英语来编写源代码，但是这种代码计算机不能直接识别，需要通过编译器将源代码翻译成计算机直接识别的机器语言，之后再由计算机执行。除了JAVA还有C，C++等也是高级语言。

二、进制介绍

二进制、八进制与十六进制

二进制：由0，1组成的数字串，数字最大不会超过1。

八进制：由1到7组成的数字串，数字最大不会超过7。

十六进制：由1到9，a-f（或者是A-F，分别代表10-15）组成的数字串，数字最大不会超过15。其中字母是不区分大小写的。

进制的计算与转换

进制的计算与转换通常是涉及的是K（K！=10）进制与十进制的转换、k进制之间的相互转换。公式如下：

1. K进制与十进制数的转换

假设有一个n+1位的K进制数，它的形式如下：

AnAn-1...A3A2A1A0

则它的大小为：（也就是对应的我们能看懂的十进制数为）

A0 * K^0 + A1 * K^1....+ An * K^n //K^0表示K的0次方

2. 十进制与k进制的转换：短除法

给定一个整数N与进制K，那么N可表示成以下形式：

N = A0 * K^0 + A1 * K^1 + A2 * K^2 + ... + An * K^n
 = A0 + K(A1 + A2 * K^1 + ... + An * K^(n-1))

N除以K所得到的余数是A0，商是A1...那一坨，将再个商再除以K，就得到余数为A1，然后将新得到的商再除以K，得到A2，以此就能依次求得A0，A1...An。这样最终得到的K进制数就是AnAn-1An-2...A2A1A0。

3. 二进制与八进制和十六进制之间转换的快捷方法

因为8是2的3次方，16是2的4次方，所以这之间的转换存在一种快捷方法。以2转8示例，如下图所示，将2进制从低位到高位，每3个一组，如果是十六进制就每4个一组，高位不足3位的补0，然后将每组依次转换成对应的十进制，得到的结果就是对应的8进制或者16进制。

同样，如果是8进制或者是16进制转2进制也是一样的，将8进制数从低位开始，将每个数当成十进制数，依次转为对应的2进制，如果不足3位（16进制是4位），高位补0即可。也就是上图的一个逆序过程。比较简单，这里便不再赘述。