第一讲 Java语言概述

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分类专栏： Java 文章标签： java

于 2025-01-01 22:23:44 首次发布

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1. Java简介

Java是一门跨平台、完全面向对象的高级程序设计语言。Java技术平台分为三个：JavaSE、JavaEE和JavaME。JavaSE是Java技术的核心，是其它两者的基础。

2. Java特点

简单性

Java的语法规则和C++类似。但对C++进行了简化和提高，Java用接口取代多重继承，并取消了指针。Java语言还通过自动垃圾回收机制，使开发者不必过多操心内存管理问题。

面向对象

Java是面向对象(OOP)的编程语言。基于对象的编程更符合人们的思维模式，使用人们更容易解决复杂问题。面向对象的三大特点是：封装，继承，多态。

平台无关性

Java引入了虚拟机的概念，通过Java虚拟机（Java Virtual Machine，JVM）可以在不同的操作系统上（如Windows、Linux等）运行Java程序，从而实现“一次编写、到处运行”的跨平台特性。

可靠性

Java语言具备强类型、异常处理、垃圾自动回收机制等，有效地减少错误，使得程序更加稳定。

安全性

Java语言通常被用在网络环境中，Java提供了丰富的安全机制，例如沙箱机制、字节码校验等，可以有效防止恶意代码的攻击。

多线程

Java提供了多线程支持，可以有效地提高程序的并发性能。

高性能（通过 Just In Time 编译器等技术的优化，Java 语言运行效率非常不错）。

支持网络编程

编译与解释并存

3. Java运行机制

Java程序运行，需要经过编译和运行两个步骤。首先将扩展名为.java的源文件进行编译，生成扩展名为“.class”的字节码文件。然后，由Java虚拟机（Java Virtual Machine，JVM）对字节码文件进行解释执行，得到程序运行结果。

需要注意的是，Java程序通过JVM实现了跨平台性，但JVM本身并不是跨平台的。

4.JDK下载与安装

JDK是Java语言的开发工具包，主要包括Java运行时环境JRE和Java虚拟机JVM（Java Virtual Machine）。它是整个Java的核心，其中包括Java编译器（javac.exe）、Java运行工具（java.exe）、Java文档生成工具（javadoc.exe）、Java打包工具（jar.exe）等。JVM、JRE与JDK之间的关系如图所示。

1. JDK的下载

JDK的下载网址：https://www.oracle.com/

选择JKD的版本，点击下载

2. JDK的安装

双击已下载JDK的安装包，一路默认即可安装，如果想将其安装到默认路径下，可在出现下面界面时，单击“更改”按钮，更改为指定路径即可。

成功安装JDK后:

bin 用于存放JDK开发工具可执行文件，常用的文件有javac.exe、java.exe等。
jre Java Runtime Envirnment，Java程序运行时环境。
lib 该路径下存入了JDK工具的一些补充JAR包。
Include 由于JDK是C和C++ 实现的，该目录存放其需要的头文件。
src.zip和javafx-src.zip 存放JDK核心类和JavaFX源代码，通过这两个文件可以查看Java基础类的源代码。

bin目录下的javac和java文件

javac.exe Java编程器，将Java源文件（.java）编译成字节码文件（.class）

java.exe java的运行工具，启动Java虚拟机，执行字节码文件。

5.环境变量的配置

1.配置环境变量:

‌ JAVA_HOME变量值设置为JDK的安装路径

Path变量值设置为%JAVA_HOME%\bin

‌ CLASSPATH‌变量值设置为.;%JAVA_HOME%\lib\dt.jar;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar。

配置JAVA_HOME环境变量

在系统变量Path中添加相应的路径

2.验证环境变量

进入命令窗口，随意切换到某个目录（保证不是JDK的安装目录的bin目录即可），执行javac命令，如果能正常地显示javac命令的帮助信息，即说明环境变量配置成功。

6. 编写第一个Java程序

【例 1 -1】在屏幕上输出一句话“Hello,China!”。

1. 编写源程序

在“D:\javatest”目录中新建一个文本文档，将其重命名为：HelloChina.java（注意文件名的大小写），然后将此文件用记事本打开，在里面输入程序代码，具体内容如下图所示。

代码说明：

（1）public class HelloChina表示定义一个公共类，类名为HelloChina。public是修饰符，表示访问权限，class用于定义类，类的所有内容用一对大括号包裹。类名HelloChina由开发者自行定义，通常情况下类名都采用首字母大写的形式。

（2）Java是完全面向对象的编程语言，在Java中，类就是一个程序的基本单元，所有的代码都需要写在类中。在一个程序中可以定义若干个类，但只能定义一个public 类，即只能在一个类前用public修饰。如果程序中定义了public类，那么源程序文件名就必须要和public修饰的类名保持一致。如果程序中没有public类，则源程序文件名可以任意。

（3）“public static void main(String[] args){}”定义了一个main()方法，该方法是Java程序的执行入口。

（4）语句：System.out.println("Hello,China!");是在屏幕上输出信息，输出的内容就是双引号内包裹的内容。

2. 编译源程序

进入命令窗口，切换到源程序文件所在的目录，执行命令“javac HelloChina.java”，命令执行后如果没有任何提示信息，再次出现命令提示符则表示编译通过。

3. 运行程序

在命令窗口中输入命令“java HelloChina”运行编译好的字节码文件，会在下方输出内容“Hello,China!”。

7. IDEA的使用

使用记事本编写代码速度较慢，出错不易排查，编译和运行程序都需要手动输入命令来执行，所以在实际项目开发过程中，为了提高程序开发效率，我们通常都会选择一款集成开发工具（Integrated Development Environment，IDE）来进行程序开发。常用的Java集成开发工具有很多，如IntelliJ IDEA、Eclipse等。我们选用业界应用较广的IntelliJ IDEA（简称IDEA）作为项目的开发工具。

IDEA是JetBrains公司的产品，分商业版和社区版，可根据自身情况到其官网下载相应的版本，然后根据提示进行安装。

IDEA下载地址：https://www.jetbrains.com/zh-cn/idea/download/#section=windows

IDEA的使用演示

1. 新建项目

【File】→【New】→【Project】

在“Project SDK”下拉列表框中选择要使用的JDK，如已经安装的版本没有在下拉列表框里出现，可单击右侧“New...”按钮，在出现的对话框中找到已经安装的JDK的安装目录，选中后单击“OK”按钮返回。

设置项目存放路径和项目名称

2. 新建类

在src目录上右击，依次选择【New】→【Java Class】菜单项，在弹出的新建Java 类对话框（New Java Class）中输入要创建的类名称，输入完毕后会自动生成类的声明代码。