第一章 Java入门和环境搭建

第一章 Java入门和环境搭建
1.java的基础知识结构

2.程序
程序，即一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。有系统程序和应用程序之分。
计算机程序就是为了让计算机执行某些操作或解决某个问题而编写的一系列有序指令的集合。
3.人机交互方式

1.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。推荐使用。2.命令行方式(Command Line Interface 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。

4.计算机语言
语言：是人类之间沟通的一种方式。
计算机语言(编程语言)：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等。
5.常用的DOS命令
dir（directory）: 列出当前目录下的文件以及文件夹
md（make directory）: 创建目录
rd（remove directory）: 删除目录
cd空格（change directory）: 进入指定目录
cd… : 退回到上一级目录
cd : 退回到根目录
exit : 退出dos 命令行
Shift+右键->在此处打开命令行窗口
6.Java语言的应用方向
从为了使软件开发人员、服务提供商和设备生产商可以针对特定的市场进行开发，SUN公司将Java划分为三个技术平台：

1.JavaSE(标准版)：为了开发桌面和商务应用程序提供的解决方案。2.JavaEE(企业版)：为了开发企业级应用程序提供的解决方案。3.JavaME(微型版)：为开发电子消费产品和嵌入式设备提供的解决方案。
7.Java语言的特点
7.1 简单易用1.Java是一种相对简单的编程语言，它通过提供最基本的方法来完成指定的任务，只需掌握一些基础的概念和语法，就可以编写出很多实际可用的程序；2.Java丢弃了C++中很难理解的运算符重载、多重继承等模糊概念，特别是Java语言不使用指针；3.Java提供了自动垃圾回收机制，使程序员不必过多的操心内存管理的问题。
7.2 跨平台性
Java引入了虚拟机的概念，通过Java虚拟机（Java Virtual Machine，简称JVM）可以在不同的操作系统上（如Windows、Linux、Mac等）运行Java程序，从而实现跨平台特性。一次编译，处处运行。如下图示：

7.3 面向对象性

1.Java将一切事物都看成对象，通过面向对象的方式，将现实世界的事物抽象成对象，将现实世界中的关系（如父子关系）抽象为继承；2.这种面向对象的方法，更利于用人们对复杂程序的理解、分析、设计和编写。
7.4 支持多线程1.Java语言内置了多线程控制，可使用户程序并发执行；2.利用Java的多线程编程接口，开发人员可以方便地写出多线程的应用程序，提高程序的执行效率。
8.Java两大核心机制
8.1 Java虚拟机（Java Virtual Machine）1.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。2.JVM 用于运行Java 应用程序。3.对于不同的平台，有不同的虚拟机。4.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”。5.具体如下图示：

.工作原理：先将Java文件转换为class文件(就是二进制码)，然后再根据不同的操作系统(平台)运行Java文件。
8.2 垃圾收集机制（Garbage Collection）

1.垃圾回收：将不再使用的内存空间进行回收。2.在C/C++ 等语言中，由程序员负责回收无用内存。3.Java 不需要程序员负责回收无用的内存：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。4.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。
9.编写第一个Java程序
9.1 JDK和JRE
总结：使用JDK 的提供的开发工具完成java 程序的开发，使用JRE 运行开发好的Java 应用程序。JDK(Java Development Kits—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JRE(Java Runtime Environment Java运行环境) ：JRE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。JDK、JRE和JVM的关系

9.2 JDK的介绍

1.JDK(Java Development Kit)是Sun公司针对Java开发员的产品。

2.JDK是整个Java的核心，其中包括Java的运行环境（Java Runtime Envirnment）,一堆Java工具和Java基础类库（rt.jar）。

3.JDK的基本组件包括:
△.javac —编译器，将源程序转为字节码；
△.jar —打包工具，将相关的类文件打包成一个文件；
△.javadoc —文档生成器，从源码注释中提取文档；
△.jdb —debugger，查错工具；
△.java —运行编译后的Java程序（后缀为.class）

4.JDK的下载需要在Oracle公司的官方网站（www.oracle.com）上进行
9.3 下载、安装JDK

1.可以从Oracle公司的官方网站（www.oracle.com）下载JDK，这里我们下载jdk1.8版本即可。

2.傻瓜式安装即可，当提示安装JRE 时可以选择不安装。
9.4 配置环境变量

1.打开环境变量窗口，步骤如下：
【右击“此电脑”】=>【属性】=>【高级系统设置】=>【环境变量】，然后出现以下界面：

2.配置JAVA_HOME变量，
JAVA_HOME—JavaWeb—Tomcat
步骤如下：
【系统变量】=> 【新建】=>【输入如下图的内容】=>【确定】
“变量名”的文本区域值设置为“JAVA_HOME”；
“变量值”的文本区域值设置为JDK的安装目录“C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_31”

3.配置PATH变量，步骤如下：
【环境变量】=> 【系统变量】区域选中名为“Path”的系统变量，单击【编辑】按钮，打开【编辑系统变量】窗口，并在“变量值”的文本区域值的起始位置添加“%JAVA_HOME%\bin;”,如下图所示：

4.效果验证：
打开运行窗口，输入“cmd”指令并确定后，将打开命令行窗口。在窗口中执行“javac”命令后，如果能正常地显示javac命令的帮助信息，即说明系统PATH环境变量配置成功。如下图所示：

10.Java程序结构

11.Java程序的运行机制
Java程序运行时，必须经过编译和运行两个步骤：

1.将后缀名为.java的源文件进行编译，生成后缀名为.class的字节码文件2.然后Java虚拟机将字节码文件进行解释执行，并将结果显示出来。

解析图片：

②使用“javacHelloWorld.java”命令开启Java编译器并进行编译。③编译结束后，会自动生成一个HelloWorld.class的字节码文件。④使用“java HelloWorld”命令启动Java虚拟机运行程序，Java虚拟机首先将编译好的字节码文件加载到内存，这个过程被称为类加载，它是由类加载器完成的，然后虚拟机会通过Java解析器对加载到内存中的Java类进行解析执行。⑤执行后会生成计算机可以识别的机器码文件。⑥机器码文件在计算机运行并显示结果。
12.Eclipse开发工具
12.1 Eclipse介绍1.Eclipse是由蓝色巨人IBM开发的一款功能完整且成熟的IDE集成开发环境。2.Eclipse是一个开源的、基于Java的可扩展开发平台，是目前最流行的Java语言开发工具之一。3.Eclipse具有强大的代码编排功能，可以帮助程序开发人员完成语法修正、代码修正、代码补全、信息提示等工作，大大提高了程序开发的效率。4.Eclipse的设计思想是“一切皆插件”。就其本身而言，它只是一个框架和一组服务，它所有的功能都是将插件组件加入到Eclipse框架中来实现的。
12.2 使用Eclipse开发Java程序1.集成开发环境（IDE）：将程序开发环境和程序调试环境集合在一起，方便程序员开发软件2.使用Eclipse开发Java程序步骤

12.3 开发时注意的细节

1.Java源文件以“java”为扩展名。源文件的基本组成部分是类（class），如本类中的HelloWorld类。2.一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3.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) {…}4.Java语言严格区分大小写。5.Java方法由一条条语句构成，每个语句以“;”结束。6.大括号都是成对出现的，缺一不可。
12.4 注释1.注释是用于解释说明程序的文字，它提高了代码的阅读性，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。2.Java中的注释类型：单行注释（ //注释文字）、多行注释（/* 注释文字*/）、文档注释（java 特有）3.注意：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套。
13.Java的API文档1.API （Application Programming Interface,应用程序编程接口）是Java 提供的基本编程接口。2.Java语言提供了大量的基础类，因此Oracle 也为这些基础类提供了相应的API文档，用于告诉开发者如何使用这些类，以及这些类里包含的方法。

学习笔记