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一.Java是什么
我们学习了从C语言的初始,初阶,进阶,很多同学选择了学习C++,我为了跟进学校的课程以及以后发展,还是选择了Java,大家都说Java已经饱和,但是只要学的足够好,还是有很多发展。
java语言作为静态面向对象编程语言的代表,极好地实现了面向对象理论,允许程序员以优雅的思维方式进行复杂的编程。java的应用领域很多,可以编写桌面应用程序、Web应用程序、分布式系统和嵌入式系统应用程序等。
二.Java语言的特性
1. 简单性
Java语法是C++语法的一个“纯净版本”,相当于对C++做了一个减法。这里没有头文件、指针运算(甚至指针 语法)、结构、联合、操作符重载、虚基类等等。不仅如此,Java开发环境远远超出大多数其他编程语言的开 发环境。
2. 面相对象
什么是面向对象? 在Java的世界里,一切皆对象。比如:人、狗、手机、电脑等都是对象。所谓面相对象,就是依靠对象之间 的交互来完成事情,比如:人用手机网上购物,狗吃骨头... Java的面向对象特性与C++旗鼓相当,与C++的主要不同点在于多重继承。在Java中,取而代之的是更简单的 接口概念。而且与C++相比,Java提供了更丰富的运行时自省功能。
3. 分布式(微服务)
Java有丰富的例程库,用于处理像HTTP和FTP之类的TCP/IP协议。Java应用程序能够通过URL打开和访问网络 上的对象,其便捷程度就好像访问本地文件一样。
4. 健壮性
Java与C++最大的不同在于Java采用的指针模型可以消除重写内存和损坏数据的可能性(对于曾经花费几个小 时来检查由于指针bug而引起内存冲突的人来说,一定很喜欢Java的这一特性)。不仅如此,Java编译器能够 检测许多在其他语言中仅在运行时才能够检测出来的问题。
5. 安全性
Java适用于网络/分布式环境。为了达到这个目标,在安全性方面投入了大量的精力。使用Java可以构建防病 毒、防篡改的系统
6. 体系结构中立
编译器生成一个体系结构中立的目标文件格式,按照该中规范生成的文件,只要有Java运行时系统,这些编译 后的代码就可以在许多处理器上运行。Java编译器通过生成与特定计算机体系结构无关的字节码指令来实现 这一特性。精心设计的字节码不仅可以很容易的在任何机器上解释执行,而且还可以动态地翻译成本地机器 代码。这就是为什么可以:“Wrice once,Run anywhere”。而且其他语言编写的程序,在编译后如果能够严格按照字节码文件的规范生成.class文件,也可以在JVM上运 行。
7. 可移植性
与C/C++不同,Java规范中没有“依赖具体实现的地方”。基本数据类型的大小以及有关运算都做了明确的说 明。例如,Java中的int永远是32位的整数,而在C/C++中,int可能是16位整数、32位整数,也可能是编译器 提供商指定的其他大小。在Java中,数据类型具有固定的大小,这消除了代码移植时令人头疼的主要问题。
8. 解释性
Java为了实现与平台无关,自己维护了一套基于栈架构的指令集,Java源代码经过编译之后,字节码文件中的 指令就是按照自己的指令集来组织的,但是在具体硬件环境中运行时,系统并不能识别,因为Java程序在执行 时,Java解释器会逐条的将字节码文件中的指令翻译成CPU的指令集。
9. 高性能
边解释边执行,垃圾会说等导致了Java代码运行效率偏低,近年来JVM也在不断的优化,比如:JIT(即时编译 器),热点代码探测,让Java程序的执行效率大幅提高,在有些场合不亚于C/C++。
10. 多线程
Java在当时很超前。它是第一个支持并发程序设计的主流语言。多线程可以带来更好的交互响应和实时行为。并发 程序设计绝非易事,但是Java在这方面表现出色,可以很好的管理这个工作。
11. 动态性
Java与C/C++相比更加具有动态性。它能够适应不断发展的环境。库中可以*的添加新方法和实例变量,而 对客户端没有任何影响。在Java中找出运行时类型信息十分简单(反射的特性,后续会学到)
因此:Java不仅仅是一门编程语言,也是一个由一些列计算机软件和规范组成的技术体系。
三.JDK环境配置
1.简介
JDK : Java SE Development Kit Java开发工具
JRE : Java Runtime Environment Java运行环境
如果要从事Java编程,则需要安装JDK,如果仅仅是运行一款Java程序则JRE就满足要求。Java的安装包分为两类,一类是JRE其就是一个独立的Java运行环境; 一类是JDK其是Java的开发环境,不过在JDK的发布包中包含了一个独立的JRE,另外需要注意JDK本身就内置有JRE。
2.安装
在Windows下安装JDK的时候一定要考虑安装包的位数,如果是32位操作系统,则准备jdk-xxx-windows-i586.exe
,如果是64位操作系统,则准备jdk-xxx-windows-x64.exe
。下文中安装的是64位操作系统下的JDK,32位操作系统下安装方式同理。
(1)执行安装包jdk-8u131-windows-x64.exe
,出现如下图界面,点击下一步。
(2)安装开发工具和源代码即可;JDK安装包中包含了一个独立的JRE,作为开发机器可以不用安装,因此这里选择此功能将不用(下图二);不建议更改安装目录,采用默认即可;点击下一步。
(3)安装成功
3.配置
关于JDK的配置,网上流传的方法特别多,有的也特别复杂,完全不可取。配置之前,先弄清楚到底配置什么东西。
第一:JAVA_HOME
环境变量,值为JDK的安装目录,为什么要这么配置能,主要是应为很多开源软件的依赖到这个变量,用于寻找机器上的Java环境,比如:Tomcat
, Maven
第二:Path
变量值中追加Java命令的路径,道理很简单,就是希望能够在命令行中,直接使用JDK中提供的命令,比如:java
, javac
(1)配置JAVA_HOME
新建一个变量名为JAVA_HOME,值就是我们jdk的路径
(2) 配置Path
, 需要注意Path
路径一般是存在的,只需要追加即可。这里使用%JAVA_HOME%
的意思是直接引用上面配置的JAVA_HOME
的值,这样的好处在于,如果Java安装目录发生变话,主需要修改JAVA_HOME
的值,不用再修改Path
变量的值。
重要!!部分Windows10的系统在重启之后%JAVA_HOME%\bin
配置的失效,这里解决方法是配置全路径即可,比如:C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_131\bin
(3)配置CLASSPATH
变量名: CLASSPATH
变量值: .;%JAVA_HOME%\lib\dt.jar;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar
注意前面的 . 这个点号不能省略掉,方法是一样的
4.检验
输出java -version
命令,如果输出如下图,表示安装配置成功,否则需要检查安装和配置是否正确。
四.第一个Java程序
1.初始程序
public class HelloWorld{
public static void main(String[] args){
System.out.println("Hello,world");
}
}
通过上述代码,我们可以看到一个完整的Java程序的结构,Java程序的结构由如下三个部分组成:
1.源文件(扩展名为*.java):源文件带有类的定义。类用来表示程序的一个组件,小程序或许只会有一个 类。类的内容必须包含在花括号里面。
2.类:类中带有一个或多个方法。方法必须在类的内部声明。
3.方法:在方法的花括号中编写方法应该执行的语句。
总结一下:类存在于源文件里面;方法存在于类中;语句存在于方法中。
注意:在一个源文件中只能有一个public修饰的类,而且源文件名字必须与public修饰的类名字相同。
2.运行程序
我们先回忆C语言程序是如何跑起来的
我们Java在先创建一个记事本后缀改为Java
当我们写好我们的程序后,进入我们的cmd,但是需要来到我们写java程序的这个目录下,cd进入文件
当然也可以直接在我们这个目录下面cmd进入,直接就是到这了
当我们找到我们这个Java程序后,我们javac 语法格式是:javac xxx.java
这个时候会出现一个后缀为class的文件,就是.class文件叫做字节码文件,里面存储的是二进制的数据
然后我们开始运行,语法格式是:java xxx.java
当我们使用java运行这个.class
文件的时候,.class
文件会运行到一个地方,这个地方就是JVM(java virtual machine),即java虚拟机。当我们使用java程序去运行的时候,java虚拟机就会识别这个二进制文件,然后就在java虚拟机跑起来了。
3.JDK、JRE、JVM三者之间的关系。
JDK(Java Development Kit):java开发工具包,提供给Java程序员使用,包含了JRE,同时还包含了编译器javac与自带的调试工具Jconsole、jstack等/
JRE(Java Runtime Environment):java运行时环境,包含了JVM,java基础类库。是使用java语言编写程序运行时的所需环境。
JVM:java虚拟机,运行Java代码。
他们关系图
4.理解代码
在一个源文件中只能有一个public修饰的类,而且源文件名字必须与public修饰的类名字相同。
public class HelloWorld{
public static void main(String[] args){
System.out.println("hello world");
}
public static void main1(String[] args){
System.out.println("hello world");
}
}
class HelloWorld2{
public static void main(String[] args){
System.out.println("hello world");
}
}
这样就是可以的,当我们编译的时候,会又出现一个.class
可以看到有两个字节码文件,这是因为字节码文件是一个类有一个,而不是一个文件有一个。所以在Java中,我们想用哪个类我们就可以找到那个类的字节码文件。
5.总结
1.一个java文件中,可以有若干类,但是只能有一个public类,并且这个public class后面跟的这个类名必须和文件名一样。
2.每个类当中,都存在方法。
就像上面可以写class A{} 再写class B{},不需要写public,只能有一个
标识符就是我们自己给类名还在方法名起的名字,像上面的main1,关键字就是像public这种
五.标识符
Java程序中:在程序中由用户给类名、方法名或者变量所取的名字叫标识符
【硬性规则】
标识符中可以包含:字母、数字以及 下划线和 $ 符号等等。
注意:标识符不能以数字开头,也不能是关键字,且严格区分大小写。
【软性建议】
类名:每个单词的首字母大写(大驼峰)
方法名:首字母小写,后面每个单词的首字母大写(小驼峰)
变量名:与方法名规则相同
一个大型的工程,是由多名工程师协同开发的,如果每个人都按照自己的方式随意取名,比如:person、 PERSON、Person、_person,将会使程序非常混乱。如果大家在取名时能够遵守一定的约束(即规范),那多人写 除的代码仿佛一个人写的。
六.关键字
通过观察上述程序可以发现,public、class以及static等颜色会发生变化,将这些具有特殊含义的标识符称为关键 字。即:关键字是由Java语言提前定义好的,有特殊含义的标识符,或者保留字。
注意:用户不能使用关键字定义标识符
用于定义访问权限修改的关键字:private protected public
用于定义访问权限修饰符的关键字:private protected public
用于定义类,函数,变量修饰符的关键字:abstract final static synchronized
用于定义类与类之间关系的关键字:extends implements
用于定义建立实例及引用实例,判断实例的关键字:new this super instanceof
用于异常处理的关键字: try catch finally throw throws
用于包的关键字: package import
其他修饰符关键字:native strictfp transient volatile assert
goto没有这个关键字,作为保留字,因为容易出错
七.注释
单行注释:// 注释内容(用的最多)
多行注释:/* 注释内容*/(不推荐)
文档注释: /** 文档注释 */(常见于方法和类之上描述方法和类的作用),可以被javadoc工具解析,生 成一套以网页文件形式体现的程序说明文档
注意:
1. 多行注释不能嵌套使用
2. 不论是单行还是多行注释,都不参与编译,即编译之后生成的.class文件中不包含注释信息。
1. 内容准确: 注释内容要和代码一致, 匹配, 并在代码修改时及时更新.
2. 篇幅合理: 注释既不应该太精简, 也不应该长篇大论.
3. 使用中文: 一般中国公司都要求使用中文写注释, 外企另当别论.
4. 积极向上: 注释中不要包含负能量(例如 领导 SB 等)