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一、Java简介
1.1什么是Java
Java是一门面向对象的语言。不仅如此,Java还是一个有一系列计算机软件和规范形成的技术体系,这个技术体系提供了完整的用于软件开发和跨 平台部署的支持环境,并广泛应用于嵌入式系统、移动终端、企业服务器、大型机等各种场合。
1.2Java语言发展简史
Java 语言源于 1991 年 4 月,Sun 公司 James Gosling博士(詹姆斯.高斯林) 领导的绿色计划(Green Project) 开始启动,此计划最初 的目标是开发一种能够在各种消费性电子产品(如机顶盒、冰箱、收音机等)上运行的程序架构。这个就是Java的前 身: Oak (得名与Java创始人James Gosling办公室外的一棵橡树),但由于这些智能化家电的市场需求没有预期的 高,Sun公司放弃了该项计划。随着1995年代互联网的发展,Sun公司看见Oak在互联网上应用的前景,于是改造了 Oak,于1995年5月以Java的名称正式发布,并提出“Write once, Run anywhere" 的口号。
1.3Java语言的优点
Java语言的优点如下:
1. 安全、简单
Java语法是C++语法的一个“纯净版本”,相当于对C++做了一个减法。这里没有头文件、指针运算(甚至指针语 法)、结构、联合、操作符重载、虚基类等等。不仅如此,Java开发环境远远超出大多数其他编程语言的开发 环境。而且Java是适用于网络/分布式环境。为了达到这个目标,在安全性方面投入了大量的精力。(使用Java可以构建防病 毒、防篡改的系统)。
2.面向对象
什么是面向对象?
在Java的世界里,一切皆对象。比如:人、狗、手机、电脑等都是对象。所谓面相对象,就是依靠对象之间的 交互来完成事情,比如:人用手机网上购物,狗吃骨头... Java的面向对象特性与C++旗鼓相当,与C++的主要不同点在于多重继承。在Java中,取而代之的是更简单的接 口概念。而且与C++相比,Java提供了更丰富的运行时自省功能。
3.可移植性好
Java中的数据结构类型的大小以及有关的运算都做了明确的说明。例如,Java中的int永远是32位的整数,而在C/C++中,int可能是16位整数、32位整数。在Java中,数据类型具有固定的大小。
4.高性能
边解释边执行,垃圾会说等导致了Java代码运行效率偏低,近年来JVM也在不断的优化,比如:JIT(即时编译 器),热点代码探测,让Java程序的执行效率大幅提高,在有些场合不亚于C/C++。
5.支持多线程
多线程可以带来更好的交互响应和实时行为。
6.可多地方运行
编译器编译一个Java源代码时,会生成一个后缀为.class的字节码文件,只要计算机中有JDK(Java开发工具包)及JRE(Java SE运行时环境),该字节码文件可以在任何机器上解释运行而且还可以动态地翻译成本地机器代码。而且其他语言编写的程序,在编译后如果能够严格按照字节码文件的规范生成.class文件,也可以在JVM(Java虚拟机)上运行。
2、初识Java和main
2.1编写第一个Java程序
示例:
public class HelloWorld{
public static void main(String[]args){
System.out.println("Hello World!");
}
}
此处的Java程序是由三部分组成的:
(1)源文件(扩展名为*.java):源文件带有类的定义。类用来表示程序的一个组件,小程序或许只会有一个类。 类的内容必须包含在花括号里面。 public class HelloWorld{ public static void main(String[] args){ System.out.println("Hello,world"); } }
(2)类:类中带有一个或多个方法。方法必须在类的内部声明。(此处HelloWorld为类名)
(3)方法:在方法的花括号中编写方法应该执行的语句。(main是主方法名)
【总结】:类存在于源文件里面;方法存在于类中;语句存在于方法中。
注意:在一个源文件中只能有一个public修饰的类,而且源文件名字必须与public修饰的类名字相同。
2.2运行Java程序的流程
Java是一门半编译型、半解释型语言。先通过javac编译程序把源文件进行编译,编译后生成的.class文件是由字节码 组成的平台无关、面向JVM的文件。最后启动java虚拟机来运行.class文件,Java程序经编译后会产生byte code文件(字节码文件)此时JVM会将字节码转换成平台能够理解 的形式来运行。(根据虚拟机所在系统的不同将字节码文件转变为不同的可执行文件,这也是java程序可跨平台的根据)
【注意】:一个类对应一个字节码文件,而不是一个java文件对应一个字节码文件。
- 首先新建一个文本文档进行Java源程序的编写,也可以用IDEA(集成开发环境)
- 编写完后(若是用文本文档编写的话,将编写好文件的后缀改成.java之后进行保存)使用javac.exe编译器编译java源程序,之后会生成xxxx.class的字节码文件。使用命令控制台通过语法格式:javac xxxx.java进行编译。
- 使用java运行xxxx.class字节码文件 语法格式:java xxxx.java
【注意】:在运行Java程序前,必须先安装好JDK(Java Development Kit即Java开发工具包),JDK里面就包含了javac和 java工具,Java程序最终是在JVM(Java虚拟机)中运行的。
【面试题】JDK、JRE、JVM之间的关系?
- JDK(Java Development Kit):Java开发工具包,提供给Java程序员使用,包含了JRE,同时还包含了编译器 javac与自带的调试工具Jconsole、jstack等。
- JRE(Java Runtime Environment):Java运行时环境,包含了JVM,Java基础类库。是使用Java语言编写程序 运行的所需环境。
- JVM:Java虚拟机,运行Java代码
编写和运行第一个Java程序时,可能会遇到的一些错误:
1. 源文件名后缀不是.java
2. 类名与文件名不一致
3. main方法名字写错:mian
4. 类没有使用public修饰
5. 方法中语句没有以分号结尾
6. 中文格式的分号
7. JDK环境没有配置好,操作系统不能识别javac或者java命令
2.3ava程序如何编写和运行
第一步:在文件夹中新建一个文本文档,并在里面进行编辑,之后将其后缀名由xxxx.text改为xxxx.java文件。
第二步:打开命令窗口
输入文件所在的硬盘位置,此处如果是在F盘里,可以输入f:回车,即可进入F盘的根目录下。
再输入cd +文件的路径,便可进入到其所在的位置
之后通过输入javac HelloWorld.java 就可以将java程序编译成后缀为.class的字节码文件,但由于在编写代码的时候,里面包含了汉字,编译后为报错。
因为在windows下,创建的文本文件是默认为UTF-8的,而javac编译默认的是gdk编码,编译后导致字节码不匹配,从而造成乱码。
我们应该对其进行修改在其java文件后输入 -encoding utf-8,就可以成功编译。
之后再输入java HelloWorld就可以运行
3、Java注释的规范
3.1Java注释的分类
Java注释的方式有以下三种:
- 单行注释://**********
- 多行注释:/*注释内容*/
- 文档注释:/**注释内容*/(常见于方法和类之上描述方法和类的作用),可以被javadoc工具解析,生成 一套以网页文件形式体现的程序说明文档
【注意】: 1. 多行注释不能嵌套使用 2. 不论是单行还是多行注释,都不参与编译,即编译之后生成的.class文件中不包含注释信息。
/**
文档注释:
@version v1.0.0
@author will
作用HelloWorld类,入门第一个程序练习
*/
public class HelloWorld{
/*
多行注释:
1. main方法是Java程序的入口方法
2. main函数的格式是固定的,必须为public static void main(String[] args)
*/
/**
main方法是程序的入口函数
@param args 命令行参数。
*/
public static void main(String[] args){
// 单行注释:System.out.println是Java中标准输出,会将内容输出到控制台
System.out.println("Hello World");
}
}
// 在cmd中,使用javadoc工具从Java源码中抽离出注释
// -d 创建目录 myHello为目录名
// -author 显示作者
// -version 显示版本号
// -encoding UTF-8 -charset UTF-8 字符集修改为UTF-8
javadoc -d myHello -author -version -encoding UTF-8 -charset UTF-8 HelloWorld.java
4、标识符的规则
在上述程序中,HelloWorld称为类名,main称为方法名,也可以将其称为标识符,即:在程序中由用户给类名、方法名或 者变量所取的名字。
而在起标识符时存在着一些限制:
标识符中可以包含:字母,数字,下划线和$符号。(不能以数字为开头,建议不以$为开头,也不能以关键字作为标识符,且要严格区分字母的大小写)
【软性建议】
类名:每个单词的首字母大写(大驼峰)例:HelloWorld
方法名:首字母小写,后面每个单词的首字母大写(小驼峰)
变量名:与方法名规则相同
下面那些标识符是合法的?
A:class B:HelloWorld C:main D:123abc E:ARRAY_SIZE F: $name G: name:jim
此处B、E、F都是合法的
5、关键词
关键字是由Java语言提前定义好的,有特殊含义的标识符,或者保留字。
【注意】:用户不能使用关键字定义标识符。
Java中的一些关键字: