Java开发入门

Java开发入门

Java是一门面向对象的编程语言，广泛应用于计算机、手机、家用电器等领域。在当今互联网时代，Java更具备了显著的优势和广阔的前景。本章将对Java语言的特点、开发环境、运行机制以及如何编写Java程序等内容进行详细讲解。

1.1　Java概述

Java语言于1995年5月由Sun公司（已被Oracle公司收购）推出，它具有简单易用、安全可靠、面向对象等特点。下面针对Java语言的几个突出特性进行介绍。

1．简单易用

Java是一种相对简单的编程语言，它通过提供最基本的方法完成指定的任务，只需要掌握一些基础的概念，就可以编写出适用于各种场景的应用程序。

2．安全可靠

Java通常用于网络环境中，为此，Java提供了安全机制以防恶意代码的攻击。Java程序运行之前会利用字节确认器进行代码的安全检查，确保程序不会存在非法访问本地资源和文件系统的可能，保证了程序在网络间传送的安全性。

3．跨平台性

Java引进了虚拟机的概念，通过Java虚拟机（Java Virtual
Machine，简称JVM）可以在不同的操作系统（如Windows、Linux等）运行Java程序，从而实现跨平台特性。

4．面向对象

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。这种面向对象的方法，更利于人们理解、分析、设计和编写复杂程序。

5．支持多线程

Java语言内置了多线程控制，可使用户程序并发执行。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。Java语言提供的同步机制可保证各线程对共享数据的正确操作。在硬件条件允许的情况下，这些线程可以直接分布到各个CPU上，充分发挥硬件性能，提高程序执行效率。

为了使软件开发人员、设备生产商和服务提供商可以针对特定的市场进行开发，Sun公司将Java划分为三种不同的技术平台，分别是Java SE、Java EE和Java ME。

• Java SE（Java Platform Standard Edition）标准版，是为开发普通桌面和商务应用程序提供的解决方案。
• Java EE（Java Platform Enterprise Edition）企业版，是为开发企业级应用程序提供的解决方案。
• Java ME（Java Platform Micro Edition）小型版，是为开发电子消费产品和嵌入式设备提供的解决方案。

1.2　JDK的使用

Sun公司提供了一套Java开发环境，简称JDK（Java Development Kit），它是Java的核心，其中包括Java编译器、Java运行环境、Java打包工具、Java文档生成工具等。其中Java运行环境（Java Runtime Environment，简称JRE）只能运行事先编写好的程序，不能用于编译代码，因此通常提供给普通用户使用。由于JDK中自带了JRE，因此只需要在计算机中安装JDK即可，不需要专门安装JRE。为了满足用户的需求，JDK的版本也在不断升级，从JDK 1.1开始一直到JDK 8.0，本书使用的是JDK 7.0，接下来将针对JDK的安装与使用进行详细讲解。

1.2.1　JDK的安装

Oracle公司根据不同的操作系统提供了不同的JDK，在Oracle官网http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html即可下载对应的JDK安装文件。接下来以64位的Windows 10系统为例，通过图例演示JDK 7.x的安装过程，如图所示。

1. 下载Windows x64 的 jdk-7u79-windows-x64.exe
   
2. 打开安装包，点击下一步。
   
3. 点击更改，更改安装目标文件夹。
   
4. 选择目标文件夹。
   
5. 点击安装，等待安装成功。

安装完成后单击【关闭】按钮，关闭当前窗口即可。

1.2.2　JDK的目录介绍

JDK安装完成后，会在指定的路径下生成JDK的安装目录，如图所示。

为了让初学者更好地了解JDK安装目录下各个子目录的意义和作用，下面分别对JDK安装目录下的子目录进行简单介绍。

• bin目录：用于存放一些可执行程序。
• db目录：是一个小型的数据库。
• jre目录：为Java程序提供运行环境。
• include目录：由于JDK是通过C和C++实现的，因此用于存放C语言的头文件。
• lib目录：lib是library的缩写，是Java类库或库文件，是开发工具使用的归档包文件。
• src.zip文件：src中存放了JDK核心类的源代码。
  注意：在JDK的bin目录下存放着很多可执行的程序，其中最重要的就是javac.exe和java.exe。

javac.exe是Java编译器工具，可以将Java文件编译成Java字节码文件（可执行的Java程序），Java源文件的扩展名为java。
java.exe是Java运行工具，它会启动一个Java虚拟机（JVM）进程，Java虚拟机相当于一个虚拟的操作系统，它专门负责运行由Java编译器生成的字节码文件（class文件）。

1.3 系统环境变量配置

1. 右键桌面“此电脑”点击属性

2. 选择系统高级选项

3. 点击高级

4. 点击环境变量
   

5. 如果系统变量里面有“Path”则点击编辑

6. 若没有则点击新建一个“Path”变量

7. 点击选中系统变量中的“Path”变量再点编辑
   

8. 点击新建

9. %JAVA_HOME%\bin

10. %JAVA_HOME%\jre\bin

11. 输入以上两个变量值点击确定
    

12. 点击新建

13. 此时需新建一个名为“JAVA_HOME”的变量

14. 变量值根据JDK的实际安装路径填写

15. 完成后点击确定
    
    

16. 测试Java环境是否配合成功

17. win + R 键输入 cmd 打开控制台

18. 在控制台中输入 java -version

19. 出现一下版本号则配置成功
    

1.4　第一个Java程序

1.4.1　编写第一个Java程序

为了让初学者更好地体验Java程序，下面分步骤进行讲解。

1．编写Java源文件

在F盘的根目录下新建文本文档，重命名为HelloWorld.java。然后用记事本打开该文档，编写一段Java代码，如文件1-1所示。

文件1-1　HelloWorld.java

2．编译Java源文件

首先进入Java文件所在的目录（F盘根目录），然后在命令行窗口中输入命令，对源文件进行编译，如图1-7所示。

图1-1　编译HelloWorld.java源文件

javac命令执行完毕后，会在F盘根目录下生成一个字节码文件HelloWorld.class。
图1-2

3．运行Java程序

在命令行窗口中输入java HelloWorld命令，运行HelloWorld.class，便会输出程序结果，运行结果如图1-8所示。

图1-3　运行HelloWorld程序

1.4.2　Java程序的运行机制

以上是成功运行Java程序必须要经过编译和运行两个步骤。首先编译器对源文件（java文件）进行编译生成字节码文件（class文件），然后Java虚拟机会对字节码文件进行解释执行，并显示结果。