JAVA编程入门学习

本次学习内容：
1、Java初步讲解
2、Java运行环境的安装及应用
3、进行简单的Java编程

1. 程序：

程序 = 算法 + 数据结构
可以理解为：用户使用编程语言实现问题域到解域的映射，细节描述算法。

1.1 编程语言

编程语言可以汇总为三大类，分别是机器语言、汇编语言、高级语言

机器语言：计算机的原生语言，即一套内嵌的基本指令集（01010101010101）。

汇编语言：贴近于硬件设备。

高级语言：贴近自然语言，需要编译过程将高级语言所编写的程序转换为计算机能够识别的01码（C#、Java）

1.2 Java

Java是一种编程语言，也可以是一种开发环境、应用环境、部署环境

Java完全面向对象的编程语言，主要用于Internet应用程序。既是一种解释执行的语言（先编译后解释执行），也是一种编译执行的语言。

Java是一种可以撰写跨平台应用程序的面向对象的程序设计语言，其具有卓越的通用性、高效性、平台移植性和安全性（但是牺牲了执行效率），广泛应用于PC、数据中心、游戏控制平台、科学超级计算机、移动电话和互联网，同时拥有全球最大的开发者专业社群。

Sun公司对Java编程语言的解释是：Java编程语言是个简单、面向对象、分布式、解释性、健壮性（鲁棒性）、安全与系统无关、可移植、高性能、多线程和静态的语言（从JDK8开始引入一些动态语言的特性）

Java平台是基于Java语言的平台，非常的流行。因此微软公司推出了与之竞争的.NET平台以及模仿Java的C#语言。

首先将源代码编译为二进制字节码，然后依赖各种不同平台上的虚拟机来解释执行字节码。实现了一次编程、到处执行的跨平台特性。不过每次执行编译后的字节码需要消耗一定的时间，这同时也在一定程度上降低了Java程序的性能。

Java是一个开发环境，Java技术包含一系列的工具：编译器、解释器、文档生成工具、打包工具等，有Java 2 SDK提供的JRE还包括一个完整的Java集合，如基本语言类、GUI控制等。

Java是一个运行环境，可以从Sun公司提供的Java 2 SDK中来搭建运行环境，免费使用。

1.3 Java主要技术分支

JavaSE【J2SE】：Java标准版，主要用于桌面应用或者局域网应用开发

Java语言核心类：数据库链接、接口定义、输入\输出和网络编程

JavaEE【J2EE JakartaEE】：Java企业版，主要用于企业级电子商务应用开发

包含JavaSE中所有类，并且包含用于开发企业级应用的类，如EJB、Servelet、JSP.XML… J2EE目前已成为开发电子商务应用的事实标准。

JavaME【J2EM】：Java精简版，主要用于受限环境开发

Android所代替

1.4 Java应用场景

Java编程语言是一种广泛应用于互联网应用的高级计算机语言，主要应用于网络编程和互联网电子商务应用，特别适合于Internet应用程序开发。

2. Java的三种核心机制

2.1 Java虚拟机JVM

JVM创造一个内部运行时系统（runtime system）来执行Java代码，包括：加载class字节码文件、管理内存、执行垃圾收集。

Java程序不是在本机操作系统上直接运行，而是通过Java虚拟机向本机操作系统进行解释来运行。任何安装有Java虚拟机的计算机系统都可以运行Java程序，而不是最初开发程序的是何种计算机系统。

Java虚拟机的建立需要针对不同的软硬件平台做专门的实现，需要考虑处理器的型号，也要考虑操作系统的种类。

JDK包含JVM和其他工具，以及所用的API和想管文件。

2.2 垃圾收集机制（Garbage Collection）

Java编程语言解除了程序员取消分配存储器的责任，可以提供一种系统级线程以跟踪每一存储器的分配情况，在Java虚拟机的空间周期，垃圾收集线程检查并释放那些可被释放的存储器。

不再使用内存空间回收——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，它提供了一种系统级线程跟踪存储空间的分配情况，并在JVM的空闲时检查并释放那些可被释放的内存空间。

垃圾收集在Java程序运行过程中自动运行，程序员无法精确控制和干预。

2.3 代码安全性检测（Code Security）

在运行时，执行机器只是将.class类文件通过交互后使用，一般情况下是看不到它的源代码.Java，如果想要看到.Java源程序，就要通过专用反编译工具，才能看到，这就体现；额Java在运行环境中下相对其他语言来说，加强了代码的安全性。

3. 安装环境（安装过程随后详细说明）

官方网站：oracle.com

版本的选择：选择使用LTS版，jdk8【Java SE 8u311】、jdk11【Java SE 11.0.13】，最新版LTS是JDK17

3.1 JDK与JRE

jdk：Java开发工具箱，提供了Java程序的开发工具和运行环境。

jre：Java运行时环境，提供了Java运行环境支持。

3.2 Windows下的安装

按照安装向导一步一步执行，在选择安装内容其中公JRE可装可不装，因为JDK中自带有JRE，而公共JRE是脱离JDK的JRE。

注意：在JDK的安装路径中不要出现中文、空格之类的特殊符号。

3.3 Linux下的安装

如果在Linux下安装Oracle JDK，则需要首先卸载默认安装的Open JDK

• rpm -qa|grep java查看系统中所安装的Java套件

-q使用询问模式，当遇到任何问题时，rpm指令会先询问用户

-a查询所有套件

-e<套件档>或者 --erase<套件档> 删除指定的套件

–nodeps 不验证套件档的相互关联性

• rpm -e --nodeps 后跟系统自带的jdk名

• rpm -ivh jdk-8u181-linux-x64…rpm

• 编辑proflie文件

export JAVA_HAME=/usr/java/jdk1.8.0_181-amd64export
CLASSPATH=.:$JAVA_HAME/jre/lib/rt.jar:$JAVA_HAME/lib/dt.jar:$JAVA_HAME/lib/tools.jarexport PATH=$JAVA_HAME/bin:$PATH

• 保存退出后，执行source命令生效

source/etc/profile

测试是否安装成功：java -version

3.4 IDE工具

集成开发环境IDE是用于提供程序开发环境的应用程序，一般包括代码编辑器、编译器、调试器和图形用户界面等工具。集成了代码编写功能、分析功能、编译功能、调试功能等一体化的开发软件服务套。

Eclipse是一款基于Java的开源可扩展开发平台，Eclipse不是一门编程语言，而是一个框架和一组服务。

Eclipse为开发者提供了一个标准的插件集，包括Java开发工具。Eclipse使用Java语言开发，但它的用途并不限于Java语言，还提供支持C/C++、COBOL、PHP、Android等编程语言的插件。

4. 操作（简单的代码运行）

1. 使用任意的文本编辑工具编写一个后缀为.java的文本文件

修改文件后缀为.java

例： hello.java

Java是面向对象的编程语言，要求编写程序的开始就是定义类的开始。

//一个文件可以定义无数个class，但是仅有一个public类，而且要求公共类的名称必须和文件名称一致public class hello{//public class是系统定义的关键字，HelloWord是用户自定义的类名称，要求必须和文件名称一致，包括大小写，{}中用于用户自定义程序public static void main(String[] args){//这个方法的名称不允许做任何调整，包括大小写，这是程序运行的起始点System.out.println("Hello Word!!!!");//在Java中语句以“;”收尾。}}

2. 编译程序为字节码文件名称和源代码文件一致，只是后缀为.class的二进制文件，JDK中自带了编译器javac

    javac hello.java
   

   如果有语法错误则编译失败，进行告错；没有反应则意味着运行成功。

3. 使用解释器java解释执行字节码文件
   

    java hello（这里不是文件名称，是类名称，所以没有后缀class）
   

   如果使用文本编辑工具编写代码，问题在于没有任何提示，编码效率低；而且不停的需要进行切换编辑发现问题–修改源代码。所以需要使用IDE工具（集成开发环境)，在工具中可以直接编写代码，编译源程序并执行

   Eclipse是IBM号称斥资4000万开发的通用开发平台，添加不同的插件就可以执行不同的工作，Eclipse本身就是使用Java开发的，所以在进行Java开发时不用加任何插件。官方网站eclipse.org

5. window下安装Eclipse并运行

可以直接下载zip后缀的文件，是一个绿色版的Eclipse，解压缩后可以直接使用

Eclipse编辑使用：1、File->new->java project。在Eclipse中所有的代码采用的是项目制进行管理，对应的是一个在workspace中的文件夹2、所有的源代码定义在src文件夹下，所以可以使用菜单new->class，这里配置的含义不必深究，只需要定义类名称即可，如果需要main方法则勾选上，则Eclipse会自动生成代码骨架，只需要添加具体的业务代码即可，例如添加System.out.printIn("Hello Word!!!!")3、右键点击空白处，在弹出菜单中选择run with--Java Application，则会自动执行程序，并在下方的Console窗口显示执行结果