一:Java语言概述_lsqstudy的博客-程序员宅基地_java语言概述

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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(Graphical User Interface 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(Command Line InterfaceCLI):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。

Pascal之父Nicklaus Wirth:“Algorithms+DataStructures=Programs”

1.1、常用的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
  • 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
  • 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
    • 语言:是人与人之间用于沟通的一种方式。
    • 例如:中国人与中国人用普通话沟通。而中国人要和英国人交流,就要学习英语。
  • 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++,Java,PHP,Kotlin,Python,Scala等。
  • 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

  • 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

  • 1991年Green项目,开发语言最初命名为Oak (橡树)
  • 1994年,开发组意识到Oak 非常适合于互联网
  • 1996年,发布JDK 1.0,约8.3万个网页应用Java技术来制作
  • 1997年,发布JDK 1.1,JavaOne会议召开,创当时全球同类会议规模之最
  • 1998年,发布JDK 1.2,同年发布企业平台J2EE
  • 1999年,Java分成J2SE、J2EE和J2ME,JSP/Servlet技术诞生
  • 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
  • 2005年,J2SE -> JavaSE,J2EE -> JavaEE,J2ME -> JavaME
  • 2009年,Oracle公司收购SUN,交易价格74亿美元
  • 2011年,发布JDK 7.0
  • 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
  • 2018年3月,发布JDK 10.0,版本号也称为18.3
  • 2018年9月,发布JDK 11.0,版本号也称为18.9
  • 2019年3月20日,Java SE 12 发布。Java 12是短期支持版本。
  • 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

1、JavaSE(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

2、JavaEE(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

3、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

4、Java Card

支持一些Java小程序(Applets)运行在小内存设备(如智能卡)上的平台

5、从Java的应用领域来分,Java语言的应用方向主要表现在以下几个方面:

  • 企业级应用:主要指复杂的大企业的软件系统、各种类型的网站。Java的安全机制以及它的跨平台的优势,使它在分布式系统领域开发中有广泛应用。应用领域包括金融、电信、交通、电子商务等。
  • Android平台应用:Android应用程序使用Java语言编写。Android开发水平的高低很大程度上取决于Java语言核心能力是否扎实。
  • 大数据平台开发:各类框架有Hadoop,spark,storm,flink等,就这类技术生态圈来讲,还有各种中间件如flume,kafka,sqoop等等,这些框架以及工具大多数是用Java编写而成,但提供诸如Java,scala,Python,R等各种语言API供编程。
  • 移动领域应用:主要表现在消费和嵌入式领域,是指在各种小型设备上的应用,包括手机、PDA、机顶盒、汽车通信设备等。

Java主要特性

  • 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应用编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。Java通常被用在网络环境中,为此,Java提供了一个安全机制以防恶意代码的攻击。如:安全防范机制(类ClassLoader),如分配不同的名字空间以防替代本地的同名类、字节代码检查。
  • Java语言是体系结构中立的。Java程序(后缀为java的文件)在Java平台上被编译为体系结构中立的字节码格式(后缀为class的文件),然后可以在实现这个Java平台的任何系统中运行。
  • Java语言是解释型的。如前所述,Java程序在Java平台上被编译为字节码格式,然后可以在实现这个Java平台的任何系统的解释器中运行。先编译后解释。
  • Java是性能略高的。与那些解释型的高级脚本语言相比,Java的性能还是较优的。
  • Java语言是原生支持多线程的。在Java语言中,线程是一种特殊的对象,它必须由Thread类或其子(孙)类来创建。

04、 Java程序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
    • 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。

4.1、Java两种核心机制

1、Java虚拟机(Java VirtalMachine)

  • 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。[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传在这里插入图片描述

  • 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”。[外链图片转存失败,源站可能有防盗在这里插入!链机制,建描述]议将图片上https://传(imblog-dnimg.cn/img_convert/UEET6e8896a45811378ed13d38b7df66.png#pic_center344)(#pic_center)]

在这里插入图片描述

2、垃圾收集机制(Garbage Collection)

  • 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。

Java程序还会出现内存泄漏和内存溢出问题吗?Yes!

05、Java语言的环境搭建

1、明确什么是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。

2、简单而言,使用JDK的开发工具完成的java程序,交给JRE去运行。

  • JDK = JRE + 开发工具集(例如Javac编译工具等)

  • JRE = JVM + Java SE标准类库

3、官方网址:

  • 下载JDK:www.oracle.com
  • java.sun.com
  • 安装JDK
    1. 傻瓜式安装,下一步即可。
    2. 建议:安装路径不要有中文或者空格等特殊符号。
    3. 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)。
    4. 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。

4、配置环境变量

  • path:windows系统执行命令时要搜寻的路径。

  • 在dos命令行中敲入javac,出现错误提示:在这里插入图片描述

  • 错误原因:当前执行的程序在当前目录下如果不存在,windows系统会在系统中已有的一个名为path的环境变量指定的目录中查找。如果仍未找到,会出现以上的错误提示。所以进入到jdk安装路径\bin目录下,执行javac,会看到javac参数提示信息。在这里插入图片描述

5、每次执行java 的工具都要进入到bin目录下,非常麻烦。可不可以在任何目录下都可以执行java的工具呢?

  • 根据windows系统在查找可执行程序的原理,可以将java工具所在路径定义到path 环境变量中,让系统帮我们去找运行执行的程序。
  • 配置方法:
    • 我的电脑–属性–高级系统设置–环境变量
    • 编辑path 环境变量,在变量值开始处加上java工具所在目录,后面用“; ”和其他值分隔开即可。
    • 打开DOS命令行,任意目录下敲入javac。如果出现javac的参数信息,配置成功。
    • 注:具体操作流程,参看https://www.yuque.com/nizhegechouloudetuboshu/library/rc1889

6、验证是否成功

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

7、选择合适的文本编辑器或IDE 开发

  • eclipse——https://www.eclipse.org/downloads/packages/
  • IDEA——https://www.jetbrains.com/idea/download/
  • 官网太慢,备用地址:链接:https://pan.baidu.com/s/1rnBuCPKCyunCTyNKoRY7YA,提取码:4x3d
  • 安装步骤:https://www.yuque.com/nizhegechouloudetuboshu/library/rc1889。

06、 开发体验—HelloWorld

1、步骤:

  1. 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。

2、第一个Java程序

public class Test {
    

    public static void main(String[] args) {
    
    
        System.out.println("hello world");
    
    }

}    

1、通过javac命令对该java 文件进行编译

图片

  • 有了java源文件,通过编译器将其编译成JVM可以识别的字节码文件。
  • 在该源文件目录下,通过javac编译工具对Test.java文件进行编译。
  • 如果程序没有错误,没有任何提示,但在当前目录下会出现一个Test.class文件,该文件称为字节码文件,也是可以执行的java的程序。

2、通过java 命令对生成的class 文件进行运行

  • 有了可执行的java程序(Test.class字节码文件)

  • 通过运行工具java.exe对字节码文件进行执行。

  • 出现提示:缺少一个名称为main的方法。

  • 因为一个程序的执行需要一个起始点或者入口,所以在Test类中的加入public static void main(String[] args){}

  • 对修改后的Test.java源文件需要重新编译,生成新的class文件后,再进行执行。

  • 发现没有编译失败,但也没有任何效果,因为并没有告诉JVM要帮我们做什么事情,也就是没有可以具体执行的语句。

  • 想要和JVM来个互动,只要在main方法中加入一句System.out.println(“Hello World");因为程序进行改动,所以再重新编译,运行即可。

07、 常见问题及解决方法

1、问题1

  • 源文件名不存在或者写错
  • 当前路径错误
  • 后缀名隐藏问题

2、问题2

  • 类文件名写错,尤其文件名与类名不一致时,要小心
  • 类文件不在当前路径下,或者不在classpath指定路径下

3、问题3

  • 声明为public的类应与文件名一致,否知编译失败

4、问题4

  • 编译失败,注意错误出现的行数,再到源代码中指定位置改错

总结:学习编程最容易犯的错是语法错误。Java要求你必须按照语法规则编写代码。如果你的程序违反了语法规则,例如:忘记了分号、大括号、引号,或者拼错了单词,java编译器都会报语法错误。尝试着去看懂编译器会报告的错误信息。

08、 注释(comment)

  • 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。

  • 提高了代码的阅读性;调试程序的重要方法。

  • 注释是一个程序员必须要具有的良好编程习惯。

  • 将自己的思想通过注释先整理出来,再用代码去体现。

09、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HelloWorld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) {…}
  • 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

评个分吧!觉得文章写行不错就点个,觉得写得好就一键三连

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