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本文围绕Java语言展开，介绍其起源、优点、平台与运行机制，阐述开发环境搭建、第一个Java程序开发步骤及JShell交互式编程环境。还讲解了Java数据类型、标识符、关键字、变量、语句，以及基本数据类型字面值、运算符和数据类型转换等编程基础内容。

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Java语言程序设计

第1章——Java起步入门

1.1 Java的起源与演进

最初是由美国Sun公司的James Gosling等人开发的一种面向对象编程语言。
语言最初取名为Oak（橡树），后取名Java。
Java于1995年5月23日正式发布。
Java随着互联网的迅猛发展而发展，逐渐成为重要的网络编程语言。Java具备显著优势和广阔前景。

1.1.1 Java的发展历程

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图1-1 Java语言的发展历程

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图1-2 Java最近版本的新特征

1.1.2 Java语言的优点

简单的	分布式的	面向对象的
健壮的	解释型的	平台独立的
安全的	可移值的	高性能的
动态的	多线程的

面向对象的：Java语言是一种面向对象的语言，面向对象的编程方法是当今主流的编程方法，Java语言支持所有的面向对象特征。面向对象编程方法也是本课程的重点。
平台独立的：Java语言是平台独立的，或者是跨平台的。Java源程序经过编译以后产生的类文件（字节码文件），这种文件可以不用修改，即可在不同的平台上运行。从而实现，“编写一次，到处运行”。

1.2 Java平台与运行机制

1.2.1 Java平台与应用领域

Java是一种全面且功能强大的语言，可用于多种用途。Java平台有三大版本，分别代表Java的三个应用领域。

Java标准版
Java 企业版
Java 微型版
控制台和窗口应用程序。
在服务器上运行的Servlet、JSP、JSF以及其他Java EE标准支持的应用程序。
嵌入式应用程序，如在Android系统下运行的程序。

1.2.1 JVM、JRE和JDK

JVM（Java Virtual Machine） Java虚拟机。运行字节码。
JRE （Java Runtime Enviroment） Java运行时环境。 JVM和Java类库一起构成。
JDK（Java Development Toolkit）Java开发工具包。包括编译器、解释器和其他工具。它是编译和运行Java程序的必备软件。

图1-3 JVM、JRE和JDK三者关系

1.2.3 Java的字节码与平台独立

“Java是平台独立的”或“跨平台的”。
传统的编程中，源代码要编译成可执行代码。

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图1-4 传统的编程模式

“Java中，源代码被编译成字节码（bytecode）。字节码需要在Java虚拟机上运行。
Java成为一种跨平台的语言，进而实现“编写一次，到处运行”。

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图1-5 Java程序的运行机制

1.3 建立开发环境

1.3.1 JDK的下载与安装

可从Oracle官方网站 www.oracle.com/ 下载JDK。
下载Windows版本的64位的JDK 17，文件名为：jdk-17_windows-x64_bin.exe

图1-6 JDK下载教程

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图1-7 JDK下载教程

1.3.2 关于环境变量

按照以上步骤安装完JDK17后，就可以在系统的任何位置编译和运行Java程序，可以按照以下步骤测试Java编译器和解释器是否可用。

1.启动一个Windows的”命令提示符“窗口，在提示符下输入javac，如果出现编译器选项，说明编译器正常。

图1-8 测试编译器是否正常
2.启动一个Windows的”命令提示符“窗口，在提示符下输入java -version，如果显示java版本号信息，说明解释器正常。

图1-9 测试JDK安装是否成功

1.3.3 Java API文档

以下网址提供了在线 API文档:
https://docs.oracle.com/en/java/javase/17/docs/api/index.html
也可以将 Java API文档下载到本地计算机,下载地址如下:
http://www,.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html
Oracle 还提供了一个 Java 在线教程。该教程介绍了 Java 语言的所有内容,是非常d 学习资源。也可以将该教程下载到本地计算机上，下载地址如下:
https://docs.oracle.com/javase/tutorial/

1.4 第一个Java程序

Java应用程序是独立的，可以直接在java平台上运行的程序。

1.4.1 Java程序开发步骤

开发Java程序通常分三步：

编辑源程序
编译源程序
执行或调试程序

图1-10 Java程序的编辑、编译和执行过程

程序1.1 HelloWorld.java

1.编辑源程序

可以使用任何文本编辑器(如 Windows 的记事本或 Sublime 编辑器)编辑 Java 源程序，也可以使用专门的集成开发环境(如Ecipse、IntelliJ IDEA等)。若使用Windows的记事本编写源程序,如下所示。

public class Demo{
    
     public static void main(String[] args){
   
          System.out.println(“Hello World！");  
     }
}

将上述文件保存后，启动一个Windows的”命令提示符“窗口，进入到该文件所在目录下，并输入文件名，如”Demo,java“，如图1-11所示。

1.11.png

图1-11 检查源程序是否存在

2.编译生成字节码

接下来,需要将 Demo.java 源文件编译成字节码文件。编译源文件需要使用 JDK的 javac命令,如图1-12所示:

1.12.png

图1-12 编译生成字节码

若源程序没有语法错误,该命令执行后。在当前目录下产生一个 Demo.class字节码文件,该文件的扩展名为.class,主文件名与程序中的类名相同,该文件也称为类文件。

1.13.png

图1-13 生成字节码文件

3.执行字节码

源程序编译成功生成字节码文件后可以使用Java解释器执行该程序。

注意,这里不要加上扩展名.class，运行结果如图1-14所示

1.14.png

图1-14 程序的运行结果

总结：

1.15.png

图1-15 开发Java程序的过程

1.4.2 第一个程序分析

下面对第一个程序中涉及的内容进行简要说明。

1.类定义

Java程序的任何代码都必须放到一个类的定义中,类的内容包括在代码块内，类的内容包括在代码块内，一个块(block)是以左花括号开始,以右花括结束的语句组。

本程用定及一个名为Demo的类，public为类的访问修饰符，clas为关键字，其后用一对大括号括起来，称为类体(class body)。
下面对第一个程序中涉及的内容进行简单说明。
2.mian()方法

Java应用程序的标志是类体中定义的一个main()方法，称为主方法。主方法是程序执行入口，它类似于C语言的main函数。main()方法的格式如下:

     public static void main(String[] args){
          ......
     }

3.输出语句

本程序的main()方法中只有一行语句:System.out.println(“Hello World！");

该语句的功能是在标准输出设备上打印输出一个字符串，字符串字面值用双引号定界。Java程序的语句要以分号(;)结束。
System为系统类，out为该类中定义的静态成员，它是标准输出设备，通常指显示器。
println()是输出流 out中定义的方法，功能是打印输出字符串并换行。若不带参数,仅起到换行的作用。
另一个常用的方法是 print()，该方法输出后不换行。

4.源程序命名

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第1章——Java起步入门

1.1 Java的起源与演进

1.1.1 Java的发展历程

1.1.2 Java语言的优点

1.2 Java平台与运行机制

1.2.1 Java平台与应用领域

1.2.1 JVM、JRE和JDK

1.2.3 Java的字节码与平台独立

1.3 建立开发环境

1.3.1 JDK的下载与安装

1.3.2 关于环境变量

1.3.3 Java API文档

1.4 第一个Java程序

1.4.1 Java程序开发步骤

1.4.2 第一个程序分析