一 [Java基础]Java语言概述

原创已于 2022-02-24 03:15:29 修改 · 573 阅读

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#java #开发语言 #后端

于 2022-02-09 01:55:32 首次发布

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本文介绍了Java语言的基础知识，包括其发展历史、技术体系、语言特性、运行机制，以及如何搭建Java开发环境。从Java的面向对象特性、跨平台性到JVM的工作原理和垃圾回收机制，引导初学者步入Java编程世界。

java基础知识图解

01 软件开发介绍

软件开发软件，即一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。软件有系统软件和应用软件之分
人机交互方式
- 图形化界面 G raphical U ser I nterface GUI 这种方式简单直观，使用者易于接受，容易上手操作。
- 命令行方式 C ommand L ine I nterface CLI 需要有一个控制台，输入特定的指令，让计算机完成一些操作。较为麻烦，需要记录住一些命令。

常用dos命令

⊞+R，一起按下，输入cmd，可以打开dos界面。
dir :列出当前目录下的文件以及文件夹
md:创建目录
rd :删除目录（保证目录为空）
cd:进入指定目录
cd.. : 退回到上一级目录
cd\:退回到根目录
del :删除文件（del + 文件名； del + *.txt；del + 目录名表示删除所有文件）
exit : 退出dos 命令行
补充：echo javase>1.doc
常用快捷键
← →：移动光标
↑↓：调阅历史操作命令
Delete和Backspace：删除字符

注意：在输入dos命令时，要是用英文输入，所有标点符号都是英文

02 计算机编程语言介绍

什么是计算机语言
- 计算机语言：人与计算机交流的方式。如果人要与计算机交流，那么就要学习计算机语言。
- 计算机语言有很多种。如： C ,C++ C++,Java ,PHP Kotlin Python Scala
第一代语言
- 机器语言。指令以二进制代码形式存在。
第二代语言
- 汇编语言。使用助记符表示一条机器指令。

第三代语言高级语言
- C 、 Pascal 、 Fortran 面向过程的语言
- C++ 面向过程面向对象
- Java 跨平台的纯面向对象的语言
- .NET 跨语言的平台
- Python 、 Scala…

面向过程：例如张三打篮球，他打篮球的全部过程(拿球、传球、投篮……)。
面向对象：人的对象，人的运动的动作，运动的器械这三个对象，实例化一个张三的对象，对象有一个打篮球的动作，器械是篮球。
面向对象能更好的在抽象的层面分析问题，在程序实现跨越极大的赋予之前的代码。这些是面向过程编程极难实现的。

03 java 语言概述

是SUN(Stanford University Network，斯坦福大学网络公司) 1995年推出的一门高级编程语言。
是一种面向Internet的编程语言。Java一开始富有吸引力是因为Java程序可以在Web浏览器中运行。这些Java程序被称为Java小程序（applet）。applet使用现代的图形用户界面与Web用户进行交互。applet内嵌在HTML代码中。
随着Java技术在web方面的不断成熟，已经成为Web应用程序的首选开发语言。

后台开发：Java、PHP、Python、Go、Node.js

3.1 Java简史

1996年，发布JDK 1.0，约8.3万个网页应用Java技术来制作

2004年，发布里程碑式版本：JDK 1.5，为突出此版本的重要性，更名为JDK 5.0

2014年，发布JDK 8.0，是继JDK 5.0以来变化最大的版本
2017年，发布JDK 9.0，最大限度实现模块化
2019年9月23日，Java SE 13发布，此版本中添加了“文本块”，文本块是一个多行字符串文字，避免对大多数转义序列的需要，以可预测的方式自动格式化字符串，并在需要时让开发人员控制格式。

3.2 Java技术体系平台

Java SE（Java Standard Edition 标准版）

支持面向桌面级应用（如Windows下的应用程序）的Java平台，提供了完整的Java核心API，此版本以前称为J2SE

Java EE(Java Enterprise Edition) 企业版

是为开发企业环境下的应用程序提供的一套解决方案。该技术体系中包含的技术如
Servlet 、 Jsp 等，主要针对于 Web 应用程序开发。版本以前称为 J2EE

Java ME(Java Micro Edition)小型版

支持Java 程序运行在移动终端（手机、 PDA ）上的平台，对 Java API 有所精简，并加
入了针对移动终端的支持，此版本以前称为 J2ME

3.3 Java 语言特性

Java 语言是易学的。 Java 语言的语法与 C 语言和 C++ 语言很接近，使得大多数程序员很容易学习和使用 Java 。
Java 语言是强制面向对象的。 Java 语言提供类、接口和继承等原语，为了简单起见，只支持类之间的单继承，但支持接口之间的多继承，并支持类与接口之间的实现机制（关键字为 implements ）。
Java 语言是分布式的。 Java 语言支持 Internet 应用的开发，在基本的 Java 应用程接口中有一个网络应用编程接口（ java net ），它提供了用于网络应用编程的类库，包括 URL 、URLConnection 、 Socket 、 ServerSocket 等。 Java 的 RMI （远程方法激活）机制也是开发分布式应用的重要手段。
Java 语言是健壮的。 Java 的强类型机制、异常处理、垃圾的自动收集等是 Java 程序健壮性的重要保证。对指针的丢弃是 Java 的明智选择。
Java 语言是安全的。

3.4 Java 语言运行机制及运行过程

特点一：面向对象

两个基本概念：类、对象

三大特性：封装、继承、多态

特点二：健壮性

吸收了C/C++语言的优点，但去掉了其影响程序健壮性的部分（如指针、内存的申请与释放等），提供了一个相对安全的内存管理和访问机制

特点三：跨平台性

通过Java语言编写的应用程序在不同的系统平台上都可以运行。“Write once , Run Anywhere”

原理：只要在需要运行java 应用程序的操作系统上，先安装一个Java虚拟机(JVM Java Virtual Machine) 即可。由JVM来负责Java程序在该系统中的运行。

3.5 java 的两种核心机制

Java 虚拟机 (Java Virtal Machine

JVM 是一个虚拟的计算机，具有指令集并使用不同的存储区域。负责执行指令，管理数据、内存、寄存器。对于不同的平台，有不同的虚拟机。
只有某平台提供了对应的 java 虚拟机， java 程序才可在此平台运行
Java 虚拟机机制屏蔽了底层运行平台的差别，实现了“ 一次编译，到处运行

垃圾回收

不再使用的内存空间应回收——垃圾回收。
- 在C/C++等语言中，由程序员负责回收无用内存。
- Java 语言消除了程序员回收无用内存空间的责任：它提供一种系统级线程跟踪存储空间的分配情况。并在JVM空闲时，检查并释放那些可被释放的存储空间。
垃圾回收在Java程序运行过程中自动进行，程序员无法精确控制和干预

3.6 JAVA 语言环境搭建

什么是JDK, JRE

JDK(Java Development Kit Java开发工具包)
- JDK是提供给Java开发人员使用的，其中包含了java的开发工具，也**包括了JRE。**所以安装了JDK，就不用在单独安装JRE了。其中的开发工具：编译工具(javac.exe) 打包工具(jar.exe)等。
JRE(Java Runtime Environment Java运行环境)
- 包括Java虚拟机(JVM Java Virtual Machine)和Java程序所需的核心类库等，如果想要运行一个开发好的Java程序，计算机中只需要安装JRE即可。

下载JDK

官方网址：

www.oracle.com
java.sun.com

安装 JDK
- 傻瓜式安装，下一步即可。
- 建议：安装路径不要有中文或者空格等特殊符号。
- 如果操作系统是 64 位的，软件尽量选择支持 64 位的（除非软件本身不区分。

当提示安装 JRE 时，正常在 JDK 安装时已经装过了，但是为了后续使用 Eclipse 等开发
工具不报错，建议也根据提示安装 JRE 。

3.7 第一个Java 程序

步骤：

将 Java 代码编写到扩展名为 .java 的文件中。
- 选择最简单的编辑器：记事本。敲入代码 class Test{将文件保存成Test.java ，这个文件是存放 java 代码的文件，称为源文件。
通过 javac 命令对该 java 文件进行编译

通过 java 命令对生成的 class 文件进行运行。

3.8hello world

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

}

通过javac命令对该java 文件进行编译。

3.9 常见问题和解决办法

3.10 注释

用于注解说明解释程序的文字就是注释。

Java中的注释类型：
- 单行注释

格式：//注释文字

多行注释

格式：/* 注释文字/*
注：对于单行和多行注释，被注释的文字，不会被JVM（java虚拟机）解释执行。
多行注释里面不允许有多行注释嵌

文档注释(java特有)

格式：

/**
* @author 指定java程序的作者**
* @version 指定源文件的版本**
*/

注释内容可以被JDK提供的工具javadoc所解析，生成一套以网页文件形式体现的该程序的说明文档。

3.11 小结第一个程序

Java 源文件以“ java ”为扩展名。源文件的基本组成部分是类 class 如本例中的 Hello World 类。
- Java 应用程序的执行入口是 main() 方法。它有固定的书写格式
- public static void main(String[] args )
- 输出语句
  - System.out.println("") 先输出数据再换行
  - System.out.println("")只输出数据
Java 语言严格区分大小写。
Java 方法由一条条语句构成，每个语句以“ “;;”结束。
大括号都是成对出现的，缺一不可。
一个源文件中最多只能有一个 public 类。其它类的个数不限，如果源文件包含一个 public 类，则文件名必须按该类名命名。
编译之后会生成源文件中的类名称的字节码文件，但运行只能运行包含类方法的文件