Java基础----Java编程语言概述
文章目录
- Java基础----Java编程语言概述
- Java编程语言概述
- 1-1 软件开发介绍
- 1.1软件开发介绍
- 1.2 常用命令
- 1-2 计算机编程语言介绍
- 1.从java语言的市场需求来看
- 1-3 Java语言概述
- 1.3.1 概述
- 1.3.2 Java简史
- 1.3.3 Java技术体系平台
- 1.3.4 Java在各领域的应用
- 1.3.5 Java语言的诞生
- 1.3.6 主要特性
- 1-4 Java程序运行机制及运行过程
- 1.4.1 Java语言特点
- 1.4.2 Java核心机制
- 1-5 Java语言的环境搭建
- 1.5.1 JDK、JRE、JVM关系
- 1.5.2 下载并安装JDK
- 1.5.3 配置环境变量
- 1-6 开发体验 — HelloWorld
Java编程语言概述
1-1 软件开发介绍
1.1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。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 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,需要记住一些命令。
Pascal之父Nicklaus Wirth: “Algorithms+Data Structures=Programs”
1.2 常用命令
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常用的DOS命令
- 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
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常用快捷键
- ← →:移动光标
- ↑ ↓:调阅历史操作命令
- Delete和Backspace:删除字符
1-2 计算机编程语言介绍
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什么是计算机语言
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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。
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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。
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第一代语言
- 机器语言。指令以二进制代码形式存在。
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第二代语言
- 汇编语言。使用助记符表示一条机器指令。
- 汇编语言。使用助记符表示一条机器指令。
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第三代语言:高级语言
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C、Pascal、Fortran面向过程的语言 C++面向过程/面向对象
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Java跨平台的纯面向对象的语言
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NET跨语言的平台
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Python、Scala…
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1.从java语言的市场需求来看
1-3 Java语言概述
1.3.1 概述
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是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。
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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。
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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。
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后台开发:Java、PHP、Python、Go、Node.js
1.3.2 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
1.3.3 Java技术体系平台
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Java SE(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 -
Java EE(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 -
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 -
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
1.3.4 Java在各领域的应用
- 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。
1.3.5 Java语言的诞生
java之父James Gosling团队在开发”Green”项目时,发现C缺少垃圾回收系统,还有可移植的安全性、分布程序设计和多线程功能。最后,他们想要一种易于移植到各种设备上的平台。
Java确实是从C语言和C++语言继承了许多成份,甚至可以将Java看成是类C语言发展和衍生的产物。比如Java语言的变量声明,操作符 形式,参数传递,流程控制等方面和C语言、C++语言完全相同。但同时,Java是一个纯粹的面向对象的程序设计语言,它继承了C++语言 面向对象技术的核心。Java舍弃了C语言中容易引起错误的指针(以 引用取代)、运算符重载(operator overloading)、多重继承 (以接口取代)等特性,增加了垃圾回收器功能用于回收不再被引用 的对象所占据的内存空间。JDK1.5又引入了泛型编程(Generic Programming)、类型安全的枚举、不定长参数和自动装/拆箱
1.3.6 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。
• 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。
1-4 Java程序运行机制及运行过程
1.4.1 Java语言特点
- 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,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。
因为有了JVM,同一个Java 程序在三个不同的操作系统中都可以执行。这样就实现了Java 程序的跨平台性。
1.4.2 Java核心机制
Java两种核心机制
- Java虚拟机 (Java Virtal Machine)
- 垃圾收集机制 (Garbage Collection)
核心机制—Java虚拟机
- 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
- 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”
核心机制—垃圾回收
- 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!
1-5 Java语言的环境搭建
- 明确什么是JDK, JRE
- 下载 JDK
- 安装 JDK
- 配置环境变量
- 验证是否成功:javac java
- 选择合适的文本编辑器或IDE开发工具
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。
简单而言,使用JDK的开发工具完成的java程序,交给JRE去运行。
1.5.1 JDK、JRE、JVM关系
• JDK = JRE + 开发工具集(例如Javac编译工具等)
• JRE = JVM + Java SE标准类库
1.5.2 下载并安装JDK
- 官方网址:
- www.oracle
- java.sun
- 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空格等特殊符号。
- 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)。
- 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。
1.5.3 配置环境变量
- Windows
- 在dos命令行中敲入javac,出现错误提示:
- 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dos命令行中敲入javac,出现错误提示:
每次执行 java 的工具都要进入到bin目录下,是非常麻烦的。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。
1-6 开发体验 — HelloWorld
- 步骤:
- 将 Java 代码编写到扩展名为 .java 的文件中。
- 通过 javac 命令对该 java 文件进行编译。
- 通过 java 命令对生成的 class 文件进行运行。
- 步骤一:编写
- 选择最简单的编辑器:记事本。
- 敲入代码 classTest{ } 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。
public class Test{
public static void main(String[] args) {
System.out.println(“Hello World!”);
}
}
-
步骤二:编译
- 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。
-
步骤三: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。
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