第一节：java语言概述

发表时间：2022-03-26来源：网络

第一节：java语言概述

一、计算机基础知识

1.1 计算机的组成

常见的计算机主要由软件和硬件组成。硬件是软件运行的基础。软件的存在会让计算机功能变的更加的强大。

1.2 计算机操作系统

不同的计算机可以安装不同的操作系统。常用的操作系统:

Window：平时个人常用的电脑。目前 win7,win10都使用较多

Unix/Linux: 主要用做服务器。性能稳定

Mac:苹果机

1.3 计算机的常用单位

字节是计算机中进行信息存储的基本单位。

1 Byte(字节) = 8 bit(位)；1 KB = 1024 Byte；1 MB = 1024 KB ；1 GB = 1024 MB ；1 TB = 1024 GB ；

java中一个字母占一个字节，一个中文占两个字节;

不同的编码方式下所占的字节数量是不确定的。一个中文可能是2，3，或者4个字节

1.4.计算机的交互方式

人类可以使用计算机程序来帮我们处理现实生活中的各种问题，例如可以通过12306来购买去丈母娘的车票。这时候就得让计算机程序知道我们要从哪里出发，去到哪里。只有这样，程序才会帮我们做事。这时候就牵扯到人与机器的交互问题。常用的人机交互主要以下两种方式:

图形化界面(GraphicalUser 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 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。

1.5.常用的DOS命令

DOS命令是我们所接触的第一个命令行的交互方式。所以是最基本也是我们必须要掌握的问题。

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（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 命令行具体操作如下

1.6计算机程序语言

**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（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。

二、Java简介

2.1.java概述

2.1.1java是什么?

学习之前需要了解,java是什么。java是sun公司推出的面向对象程序设计语言，特别适用于Interent应用程序开发,它的最大特点就是“一次编译，到处运行”,并且能够在各种操作系统上运行,例如:windows,linux等。

2.1.2java名称的由来

Java是印度尼西亚爪哇岛的英文名称，因盛产咖啡而闻名。Java语言中的许多库类名称，多与咖啡有关，如JavaBeans(咖啡豆)、NetBeans(网络豆)以及ObjectBeans (对象豆)等等。SUN和JAVA的标识也正是一杯正冒着热气的咖啡。Java自1995诞生，至今已经20多年的历史。

2.1.3为什么学习java?

java可以说是无处不在，其市场占有率也在不断攀升。他已经吸收了全球最大的开发者队伍—500W+开发者这是全球最大最具活力的开发团队。

目前采用java的设备已经超过45亿，其中报告8亿台个人计算机、15亿部移动电话及其其他手持设备、22亿智能卡，以及机顶盒、打印机、网络照相机、游戏、汽车导航系统、彩票终端、医疗设备、收费站等。

以下是最新的编程语言排行榜：

2019年03月编程语言排行榜TOP 10 榜单

https://hellogithub.com/report/tiobe/?url=/

排名编程语言流行度对比上月年度明星语言1Java14.880%0.996%2015, 20052C13.305%0.881%2017, 20083Python8.262%0.688%2010, 2007, 20184C++8.126%0.682%20035Visual Basic .NET6.429%0.666%6C#3.267%0.421%7JavaScript2.426%0.422%20148PHP2.420%0.149%20049SQL1.926%0.026%10Objective-C1.681%0.234%2012, 2011

2.2.java发展史

1995年5月23日，Java语言诞生

1996年1月，第一个JDK-JDK1.0诞生

1996年4月，10个最主要的操作系统供应商申明将在其产品中嵌入JAVA技术

1996年9月，约8.3万个网页应用了JAVA技术来制作

1997年2月18日，JDK1.1发布

1997年4月2日，JavaOne会议召开，参与者逾一万人，创当时全球同类会议规模之纪录

1997年9月，JavaDeveloperConnection社区成员超过十万

1998年2月，JDK1.1被下载超过2,000,000次

1998年12月8日，JAVA2企业平台J2EE发布

1999年6月，SUN公司发布Java的三个版本：标准版（J2SE）、企业版（J2EE）和微型版（J2ME）

2000年5月8日，JDK1.3发布

2000年5月29日，JDK1.4发布

2001年6月5日，NOKIA宣布，到2003年将出售1亿部支持Java的手机

2001年9月24日，J2EE1.3发布

2002年2月26日，J2SE1.4发布，自此Java的计算能力有了大幅提升

2004年9月30日18:00PM，J2SE1.5发布，成为Java语言发展史上的又一里程碑。为了表示该版本的重要性，J2SE1.5更名为Java SE 5.0

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

2006年12月，SUN公司发布JRE6.0

2009年4月20日，Oracle以74亿美元收购Sun公司，取得了java的版权。

2009年12月，SUN公司发布Java EE 6

2010年11月，由于Oracle公司对于Java社群的不友善，因此Apache扬言将退出JCP

java之父James Gosling 加盟google

2011年7月28日，Oracle公司发布Java SE 7

2014年3月18日，Oracle公司发表Java SE 8

2017年9月21日，Oracle公司发表Java SE 9

2018年3月21日，Oracle公司发表Java SE 10

2018年9月25日，Java SE 11发布

2.3.Java语言特点

Sun公司在1995年推出java时，发布了一个java白皮书，并这样定义java语言：java是一种简单的（Simple）、面向对象（Object-Oriented）、分布式的（Distributed）、解释的（Interpreted）、健壮的（Robust）、安全的（Secure）、结构中立的（Architecture-neutral）、可移植的（Portable）、高性能的（High-Performance）、多线程的（Multi-Threaded）、动态的（Dynamic）的语言。

通过这11个词语来概括java语言的特性，下面来看下每个词语所代表的含义。

1.简单的（Simple）
风格和C++很像，基本语法和C很像，但是摒弃了C++容易引发错误的地方，如指针、内存管理、头文件等。
提供了丰富的类库。

2.面向对象（Object-Oriented）

简单的来说，面向对象设计就是一种程序设计技术。它将重点放在了数据（也就是对象）和对象的接口上。

3.分布式的（Distributed）

Java是针对Internet的分布式环境而设计的，所以它包含了一个支持HTTP和FTP等基于TCP/IP协议的子库，它能处理TCP/IP协议。Java应用程序可以凭借URL打开并访问网络上的对象。实际上使用URL访问资源与访问文件没有什么太大的区别。

4.解释的（Interpreted）

Java解释器可以在任何移植了解释器的机器上Java字节码。现在使用即时编译器将字节码翻译成机器码。

5.健壮的（Robust）

Java是强制类型的语言，它不仅在运行时检查代码，还在编译时就检查代码，消除有出错倾向的状态。
Java自己操纵内存，减少了内存出错的可能性。（垃圾回收功能）
实现了真数组，避免了覆盖数据的可能。

6.安全性（Secure）

指针和释放内存等C++功能被删除，避免了非法内存操作。
当Java用来创建浏览器时，语言功能和一些浏览器本身提供的功能结合起来，使它更安全。

7.结构中立的（Architecture-neutral）

编译器生成一个体系结构中立的高层次的与机器无关的byte-code格式语言，被设计在Java虚拟机上运行。这是一种编译过的代码，只要有Java运行时系统，就可以在许多处理机上运行。解释字节码会比全速运行机器指令慢很多，但是虚拟机有一个选项，可以将使用最频繁的字节码序列翻译成机器码，这一过程被称为及时翻译。

8.可移植的（Portable）

Java定义了独立于平台的基本数据类型及其运算，消除了代码移植时让人头痛的主要问题。二进制数据以固定的格式进行存储和传输，消除了字节顺序的困扰。

9.高性能的（High-Performance）

Java通过使用及时编译器，可以很容易的将字节码转换为运行这个应用程序的特定CPU的机器码。

10.多线程的（Multi-Threaded）

多线程可以提供更好的交互性能和实时控制性能。Java的设计目标之一是满足对创建交互式、网络化程序的现实需求。只需要考虑程序的特定行为，而不需要考虑多任务子系统。

11.动态的（Dynamic）

Java的动态性是其面向对象设计方法的拓展，它允许程序动态地装入运行过程中所需要的类。

其中可以简单的概括为以下三个重要的特点:

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++语言的优点去掉影响程序健壮性的部分(指针、内存的申请与释放)特点三：跨平台性依次编译多次执行主要通过Java为不同平台提供了对应的虚拟机(JVM)

2.4.java语言的构成

所谓java的构成，就是值java运行环境的组成，从核心到外围包括 JIT、JVM、JRE、JDK，四种区别如下：

JDK:是Java Develop ToolKit的缩写，它里面有很多java所编写的开发工具(如:javac.exe、jar.exe),还包括了一个jre的调试环境。JRE:是Java Runtime Environment的缩写，是java运行的基础，它提供了java运行的API,Java程序必须有JRE才能正常运行。JVM:是Java Vitual Machine的缩写，它是java运行的虚拟机环境.JIT:是Java In Time的缩写，即java即时编译器，是JVM的一部分，属于内核部分。

三、Java环境搭建

Oracle公司为Window,Linux,以及Mac等不同的平台提供完整的JDK(Java开发工具包)。并且一直在维护更新。官网提供最新的工具包下载。

3.1 基本概念

缩写详细名称简介JDKJava Develop ToolKitJava开发工具包，很多java所编写的开发工具(如:javac.exe、jar.exe)JREJava Runtime Environmentjava运行的基础，提供了java运行的API,必须有JRE才能正常运行JVMJava Vitual Machine它是java运行的虚拟机环境JITJava In Timejava即时编译器，是JVM的一部分，属于内核部分

其中的JVM是java运行的虚拟机环境，它是Java运行环境的重要一环。

JDK包含了JRE,JRE包含了JVM，具体关系图如下。

3.2 下载及安装 JDK

3.2.1 下载

官方网址：

https://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk8-downloads-2133151.html、

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特殊符号如空格等。

- 当提示安装 JRE 时，可以选择不安装。

默认安装路径: C:\Program Files\Java

3.2.2 JDK安装目录介绍

目录简介binJDK工具命令，JDK开发工具的可执行文件(java.exe,javac.exe)include用于编译本地方法的文件jrejava运行时环境文件lib类库文件，存放的是JDK工具命令的实际执行程序src.zip该压缩文件里面存放的就是Java所有核心类库的源代码javafx-src.zipJavaFX源代码COPYRIGHT和LICENSECOPYRIGHT和LICENSE为版权和签证的说明性文档。

3.3配置环境变量

3.3.1第一步

打开-计算机-属性-高级系统设置-环境变量-系统变量

3.3.2第二步

配置解析（JAVA_HOME,PATH,CLASSPATH）

JAVA_HOME:另似给jdk全路径取一个别名。然后使用的时候直接使用别名PATH:通过PATH,在DOS命令行找到对应的命令。java javacCLASSPATH:JDK1.5之后，可以选择性安装，建议安装。最前面一定要配置一个.(点)

具体配置:

JAVA_HOME = C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_73 PATH = %JAVA_HOME%\bin;%JAVA_HOME%\jre\bin; CLASSPATH = .;%JAVA_HOME%\lib\dt.jar;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar;

3.3.3 测试

四、HelloWorld第一个程序

4.1 显示已知文件的扩展名

很多电脑，默认是无法查看和修改后缀名的。可以通过文件夹设置进行调节。方便后面修改想要的后缀。一下提高了win10 和 win7两种系统的设置方式。

win10系统:

win7系统:

4.2 编写源代码

4.2.1 创建文件

在电脑的任意路径下创建文件，例如在D:\java创建HelloWorld.java

4.2.2 编写源代码

文件名必须和源代码中的class类名保持一致

//HelloWorld由于被public 修饰，所有必须和文件名保持一致 public class HelloWorld{ //程序的入口 public static void main(String[] args){ //打印信息到控制台 System.out.println("hello bj1901....."); } }

4.2.3.具体细节如下:

- main的方法： 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) {...} 如果没有 main 方法则在运行时会抛出如下异常【java.lang.NoSuchMethodError:main】 - 想要和JVM来个互动，只要在main方法中加入一句System.out.println(“Hello World”); - 一个 Java 源文件中最多只能有一个 public 类。其它类的个数不限，如果源文件文件包含一个 public 类，它必须是该类名命名。 - Java 语言严格区分大小写。 - Java方法由一条条语句构成，每个语句以分号结束。

4.2.4.java注释

注释：用于解释说明程序的文字、提高了代码的阅读性

Java中的注释类型：

- 单行注释

- 多行注释

- 文档注释（java 特有）

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

2.3.6 编译

java提供了javac命令用于编译：

编译HelloWorld.java文件，编译成功会生成HelloWorld.class文件

java 提供了java命令用于执行class文件:

到此，java的环境变量和第一个HelloWorld入门程序已经搞定。

4.4案例

[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(img-E0X12w5S-1574151572151)(img/1533024580869.png)]

public class Test01{ public static void main(String [] args){ System.out.println("-------------------------"); //注释：是一个制表符 tab键 System.out.println("\t欢迎光临家乐福西乡店"); System.out.println("机:15 \t 人:1082 \t 单:7596"); System.out.println("\t\t\t\t\tRMB"); System.out.println("商品号\t110 清风抽取式面纸 \t\t25.30"); System.out.println("商品号\t111 统一方便面 \t\t12.56"); System.out.println("-------------------------"); System.out.println("总价\t\t\t\t\t37.86"); System.out.println("-------------------------"); } }

4.5 练习

开发出如下界面:

练习1:

********************************** 魔法饰品分发系统 1.登录系统 2.退出 ********************************** 请选择输入数字:

练习2：

魔法饰品分发系统 ********************************** 1.账号信息管理 2.购物结算 3.装备返点 4.注销 *********************************** 请选择输入数字:

三、java语言的运行机制

1.JVM(java虚拟机)

2.GC(垃圾回收器)

2.1 JVM

概念: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 java是跨平台的语言(windows,linux,mac): 怎么实现跨平台的:因为不同的操作系统（平台）拥有不同的虚拟机。 Java虚拟机机制屏蔽了底层运行平台的差别，实现了“一次编译，到处运行”。

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