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Java简介

2015/01/01 Java

初识Java

Java是一种高级的面向对象的程序设计语言。

Java 简介

Java 是由 Sun Microsystems 公司于 1995 年 5 月推出的 Java 面向对象程序设计语言和 Java 平台的总称。由 James Gosling和同事们共同研发，并在 1995 年正式推出。 后来 Sun 公司被 Oracle （甲骨文）公司收购，Java 也随之成为 Oracle 公司的产品。

Java分为三个体系：

  • JavaSE（J2SE）（Java2 Platform Standard Edition，java平台标准版）
  • JavaEE(J2EE)(Java 2 Platform,Enterprise Edition，java平台企业版)
  • JavaME(J2ME)(Java 2 Platform Micro Edition，java平台微型版)。 2005 年 6 月，JavaOne 大会召开，SUN 公司公开 Java SE 6。此时，Java 的各种版本已经更名，以取消其中的数字 “2”：J2EE 更名为 Java EE，J2SE 更名为Java SE，J2ME 更名为 Java ME。

Java各版本的含义

Java SE（Java Standard Edition）：标准版，定位于个人计算机的应用开发

这个版本是Java平台的核心，它提供了非常丰富的API来开发一般个人计算机上的应用程序，包括用户界面接口AWT及Swing，网络功能与国际化、图像处理能力以及输入输出支持等。 在20世纪90年代末互联网上大放异彩的Applet也属于这个版本。Applet后来被Flash取代，Flash即将被HTML 5取代。

Java EE（Java Enterprise Edition）：企业版，定位于服务器端的应用开发

Java EE是Java SE的扩展，增加了用于服务器开发的类库，如：JDBC是让程序员能直接在Java内使用SQL语法来访问数据库内的数据；Servlet能够延伸服务器的功能，通过请求-响应的模式来处理客户端的请求；JSP是一种可以将Java程序代码内嵌在网页内的技术。

Java ME（Java Micro Edition）：微型版，定位于消费性电子产品的应用开发

Java ME是Java SE的内伸，包含J2SE的一部分核心类，也有自己的扩展类，增加了适合微小装置的类库javax.microedition.io.*等。该版本针对资源有限的电子消费产品的需求精简核心类库，并提供了模块化的架构让不同类型产品能够随时增加支持的能力。

Java发展简史

991年，James Gosling所在SUN公司的工程师小组想要设计这样一种小型计算机语言：该语言主要用于像电视盒这样的消费类电子产品，另外，由于不同的厂商选择不同的CPU和操作系统，因此，要求该语言不能和特定的体系结构绑在一起，要求语言本身是中立的，也就是跨平台的。 为此，他们将这个语言命名为Green，类似于绿色软件的意思，后来，又改名为Oak，橡树的意思。改名后发现已经有一种语言叫这个名字了，于是再改名为Java。Java语言发展到今天经历了一系列过程：

  • 1991年，SUN公司的Green项目，推出Oak；
  • 1995年，推出Java测试版；
  • 1996年，推出JDK1.0；
  • 1997年，推出JDK1.1；
  • 1998年，推出JDK1.2，大大改进了早期版本的缺陷，是一个革命性的版本，并更名为Java2；
  • 2004年，推出J2SE 5.0 (1.5.0) Tiger（老虎）；
  • 2006年，推出J2SE 6.0 (1.6.0) Mustang（野马）；
  • 2011年，推出Java SE 7.0 Dolphin（海豚）；
  • 2014年，推出Java SE 8.0。

Java的特性

跨平台/可移植性

跨平台/可移植性是Java的核心优势。Java在设计时就很注重移植和跨平台性。例如Java的int永远都是32位，不像C++可能是16或32位，会根据编译器厂商规定的变化而变化，给程序的移植带来麻烦。

安全性

Java适用于网络/分布式环境。为了达到这个目标，Java系统的开发人员在安全性方面投入了很大的精力，使Java可以很容易构建出防病毒、防篡改的系统。

面向对象

面向对象是一种程序设计技术，非常适合大型软件的设计和开发。由于C++为了照顾大量C语言使用者而兼容了C，使得自身仅仅成为了带类的C语言，多少影响了其面向对象的彻底性，而Java则是完全面向对象的语言。

简单性

Java就是C++语法的简化版。我们也可以将Java称之为“C++-”，即“C加加减”，指将C++的一些内容去掉，例如头文件、指针运算、结构、联合、操作符重载、虚基类等。同时，由于语法基于C语言，因此学习起来完全不费力。

高性能

Java在最初发展阶段，总是被人诟病性能低。客观上，高级语言运行效率总是低于低级语言的，这是无法避免的。Java语言本身在发展中通过对虚拟机的优化提升了几十倍的运行效率，例如，通过即时编译（JUST IN TIME，JIT）技术提高运行效率，将一些“热点”字节码编译成本地机器码，并将结果缓存起来，在需要的时候重新调用。这样使得Java程序的执行效率大大提高，某些代码甚至接近C++的效率。

至此，Java低性能的缺陷已经被完全解决了。在业界发展方面，我们也看到很多C++应用转到Java开发，很多C++程序员转型为Java程序员。

分布式

Java是为Internet的分布式环境而设计的，因为它能够处理TCP/IP协议。事实上，通过URL访问一个网络资源和访问本地文件一样简单。Java还支持远程方法调用（Remote Method Invocation，RMI），使程序能够通过网络调用方法。

多线程

多线程的使用可以带来更好的交互响应和实时行为。Java多线程的简单性是Java成为主流服务器端开发语言的主要原因之一。

健壮性

Java是一种健壮的语言，它吸收了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）。Java程序不可能造成计算机崩溃。Java程序也可能有错误，即使出现某种出乎意料之事，程序也不会崩溃，而是把该异常抛出，再通过异常处理机制加以处理。

Java应用程序的运行机制

计算机高级语言的类型主要有编译型和解释型两种，Java语言是两种类型的结合。

Java程序员首先利用文本编辑器编写Java源程序，源文件的扩展名为.java；再利用编译器（javac）将源程序编译成字节码文件，字节码文件的扩展名为.class；最后利用虚拟机（解释器，java）解释执行。

JVM、JRE和JDK

JVM（Java Virtual Machine）就是一个虚拟的用于执行字节码的“虚拟计算机”，它也定义了指令集、寄存器集、结构栈、垃圾收集堆、内存区域。JVM负责解释运行Java字节码，边解释边运行，这样，速度就会受到一定影响。

不同的操作系统有不同的虚拟机。Java虚拟机机制屏蔽了底层运行平台的差别，实现了“一次编写，随处运行（Write once，run everywhere）”。Java虚拟机是实现跨平台的核心机制。

JRE（Java Runtime Environment）包含Java虚拟机、库函数和运行Java应用程序所必需的文件。

JDK（Java Development Kit）包含JRE以及编译器和调试器等用于程序开发的文件。

Java环境搭建

JDK(java Development kit)是 Java 语言的软件开发工具包，主要用于移动设备、嵌入式设备上的java应用程序。JDK是整个java开发的核心，它包含了JAVA的运行环境（JVM+Java系统类库）和JAVA工具，必须安装JDK才能使用java语言。

window系统安装java

下载JDK

首先我们需要下载 java 开发工具包 JDK，下载地址：https://www.oracle.com/java/technologies/downloads/，在下载页面中根据自己的系统选择对应的版本，本文以 Window 64位系统为例： 下载后 JDK 的安装根据提示进行，还有安装 JDK 的时候也会安装 JRE，一并安装就可以了。

安装JDK，安装过程中可以自定义安装目录等信息，例如我们选择安装目录为 C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_91。

配置环境变量

  • 安装完成后，右击”我的电脑”，点击”属性”，选择”高级系统设置”；
  • 选择”高级”选项卡，点击”环境变量”；
  • 在 “系统变量” 中设置 3 项属性，JAVA_HOME、PATH、CLASSPATH(大小写无所谓),若已存在则点击”编辑”，不存在则点击”新建”。
    • 变量设置参数如下：
    • 变量名：JAVA_HOME
    • 变量值：C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_91 // 要根据自己的实际路径配置
    • 变量名：CLASSPATH
    • 变量值：.;%JAVA_HOME%\lib\dt.jar;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar; //记得前面有个”.”
    • 变量名：Path
    • 变量值：%JAVA_HOME%\bin;%JAVA_HOME%\jre\bin;

测试JDK是否安装成功

  • “开始”->”运行”，键入”cmd”；
  • 键入命令: java -version、java、javac 几个命令，出现以下信息，说明环境变量配置成功； ```shell java -version

java version “1.8.0_201” Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_201-b09) Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.201-b09, mixed mode)


## 第一个Java程序
建立第一个Java程序意味着我们已迈入了程序员的大门，是革命性的一大步。

下面看一个简单的 Java 程序，它将输出字符串 Hello World
```java
public class HelloWorld {
    /* 第一个Java程序
     * 它将输出字符串 Hello World
     */
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello World"); // 输出 Hello World
    }
}

下面将逐步介绍如何保存、编译以及运行这个程序：

打开代码编辑器，把上面的代码添加进去； 把文件名保存为：HelloWorld.java； 打开 cmd 命令窗口，进入目标文件所在的位置，假设是 C:
在命令行窗口输入 javac HelloWorld.java 按下回车键编译代码。如果代码没有错误，cmd 命令提示符会进入下一行（假设环境变量都设置好了）。 再键输入 java HelloWorld 按下回车键就可以运行程序了

你将会在窗口看到 Hello World

$ javac HelloWorld.java
$ java HelloWorld 
Hello World

常用的Java开发工具

在刚开始学习时，编写简单的Java程序，读者可以使用文本编辑器，例如记事本程序。但是，记事本的功能不够强大，这时可以考虑使用“更加强大的记事本”，常见的有如下三种软件：

  • Notepad++
  • UltraEdit
  • EditPlus 在真正学习开发，包括以后在企业中从事软件开发工作时，一般使用集成开发环境（Integrated Development Environment，IDE），如下三种软件是最常见的，尤其是Eclipse。本书只选Eclipse作为入门使用，其他两种软件读者也可自行选用，使用方法几乎相同。
  • Eclipse　官方网址：http://www.eclipse.org
  • IntelliJ IDE　官方网址： http://www.jetbrains.com/idea/
  • NetBeans　官方网址：http://netbeans.org

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