【Java SE 基础学习打卡】01 计算机概述

前言

刚开始学 Java 编程的小伙伴，可能会疑惑：“我只要会写代码就行了，为啥还要了解计算机？” 其实就像学开车得先知道方向盘、油门是干啥的，学编程也得搞懂 “代码跑在什么样的机器上”。这一节咱们不聊复杂术语，就用大白话带你认识 “编程用的计算机”，为后面写代码打个基础。

一、先搞懂：计算机不是 “高级计算器”

1.1 计算器和计算机，差别不止一点点

咱们平时算加减乘除的计算器，和写代码用的计算机，看着都能 “算东西”，但用处差远了：

计算机和计算器都是一种运算设备，但它们在物理结构、计算能力和应用范围等方面存在明显不同。

• 计算器：就像 “单一功能小工具”，只能干固定的事 —— 算个账、求个平方根，算完就没别的用了，你没法让它帮你处理照片、跑代码。

• 计算机：是 “万能工具箱”，里面装了各种 “零件”（比如处理器、内存），不仅能算复杂数据，还能跑程序、处理图片视频，甚至帮你做 AI 小项目 —— 咱们写的 Java 代码，最终就是在这台 “工具箱” 里运行的。

1.2 对编程小白来说，计算机到底是啥？

我们来看计算机的定义：计算机（Computer）是一种能够自动执行程序、储存和处理数据的电子设备。

上述定义比较官方，你只要记住：计算机是能 “听话干活” 的电子设备 —— 你写好 “指令清单”（就是程序），它能自动照着做，还能存你要用的数据。

比如你写一段 Java 代码 “计算学生成绩总和”，计算机就会：先存好学生的成绩数据，再照着代码里的步骤算总和，最后把结果给你看。这里面帮你干活的 “零件”（处理器负责算、内存负责存数据），还有让这些零件协调工作的 “管家”（操作系统，比如 Windows、Mac），共同构成了咱们编程的 “基础舞台”。

二、简单捋捋：计算机是怎么变成 “编程工具” 的？

你不用记年份，只要知道计算机的发展，其实就是 “越来越小、越来越好用、能跑更多程序” 的过程：

1. 最早的 “机械计算机”：靠齿轮、杆子算题，比人快但笨重，没法跑程序。

2. 后来的 “电子管计算机”：像个大房子一样大（比如第一台计算机 ENIAC，有好几间屋大），能跑简单程序，但又贵又费电，普通人用不上。
   

3. 再到 “晶体管计算机”：变小了、省电了，能跑更复杂的程序，企业开始用它处理数据。

4. 接着是 “集成电路计算机”：把很多 “小零件” 集成到一块芯片上，计算机变轻巧了，成本也降了 —— 这为咱们用的 “个人电脑” 打下了基础。

5. 现在的 “微型计算机 + 互联网”：就是咱们手里的笔记本、台式机，不仅能装 Java、Python 这些编程软件，还能连网查资料、传代码，成了咱们学编程的 “标配工具”。

三、编程会用到哪些计算机？不用都买，知道就行

不是所有计算机都一样，咱们学编程和工作中，会遇到不同类型的计算机，各自有不同用处：

• 个人电脑（微型计算机）：你现在用的笔记本、台式机就是！学 Java 时写代码、跑代码，靠它就够了，不用追求多高端，能装开发软件（比如 IDEA）就行。

• 服务器（大型 / 网络计算机）：等你以后做项目，比如写一个网站，代码最终要放到 “服务器” 上，别人才能通过手机、电脑访问你的网站 —— 它就像一个 “24 小时不关机的超级电脑”，专门用来跑程序、存数据。

• 嵌入式计算机：比如手机、智能手表里的 “小芯片”，也能跑简单程序，但咱们初学 Java 用不上，了解就行。
  行。

• 超级计算机 / 集群计算机：用来算特别复杂的问题（比如天气预报、AI 训练），普通人接触不到，不用深究。

四、关键中的关键：计算机怎么 “读懂” 你的代码？

咱们写的 Java 代码是英文单词（比如System.out.println），但计算机只认 “0 和 1”，它到底是怎么照着代码干活的？这就得提一个叫 “冯・诺依曼” 的人，他定下了计算机的 “干活规矩”。

4.1 冯・诺依曼：现代计算机的 “定规矩的人”

冯·诺依曼（John von Neumann，1903-1957），匈牙利裔美国数学家和物理学家，也被誉为计算机科学奠基人之一，对于数学、计算机科学、经济学等科学领域做出了杰出的贡献。

冯·诺依曼

这位科学家几十年前就想好了：计算机要想干活，得有 “固定套路”。现在咱们用的所有计算机（包括你的笔记本），都在跟着他定的规矩走，他也被叫做 “现代计算机之父”。

4.2 小白能看懂的 “冯・诺依曼规矩”

不用记专业术语，这三条规矩翻译过来就是：

1. 计算机得有 “五大件”：就像人干活需要 “手（算）、脑（想）、记事本（存）、眼睛（看）、嘴（说）”，计算机也需要：

   a. 运算器：帮你算数据（比如代码里的加法、乘法）；

   b. 控制器：指挥其他零件干活（比如 “先算成绩，再输出结果”）；

   c. 存储器：存数据和代码（比如你写的 Java 代码、要处理的学生成绩）；

   d. 输入设备：把数据给计算机（比如你用键盘敲代码、用鼠标点 “运行”）；

   e. 输出设备：把结果给你看（比如屏幕显示 “成绩总和是 980”、打印机打报表）。

2. 计算机只认 “0 和 1”：你写的 Java 代码，会被编程软件（比如 IDEA）翻译成 “0 和 1” 的组合，计算机才能看懂 —— 这就像你跟外国人说话，得先翻译成外语一样。

3. 代码要 “存起来再跑”：你写好的 Java 代码，得先存在电脑硬盘里，点 “运行” 后，计算机会把代码调到内存里，再一条一条执行 —— 就像你做饭前，得先把菜谱（代码）从书架（硬盘）拿到手上（内存），再照着做。

简单说：计算机干活的过程，就是 “先把你的代码存好，再一条一条翻译成 0 和 1，最后照着指令调动零件干活” 的过程。你以后写代码时遇到 “为什么代码跑不起来”“数据存在哪了”，想到这个逻辑，就能更快找到问题。

总结

学完这一节，你只要记住 3 件事：

1. 咱们学 Java 用的 “个人电脑”，是能跑程序、存数据的 “万能工具箱”，不是计算器；

2. 平时写代码用个人电脑，以后做项目会用到服务器；

3. 计算机靠 “冯・诺依曼规矩” 干活 —— 先存代码，再翻译成 0 和 1，最后照着执行。

搞懂这些，后面学 Java 时，你就知道 “自己写的代码在电脑里是怎么跑起来的”，不会再觉得编程是 “对着屏幕敲咒语” 啦！