JavaSE第一章 Java开发环境搭建

一、常用DOS命令

1.1 怎么打开DOS命令窗口

win+r

1.2 什么是DOS命令？

一种面向磁盘的操作命令，主要包括目录操作类命令、磁盘操作类命令、文件操作类命令和其它命令：
mkdir创建目录、cls清屏、dir查看当前目录下所有子文件或子目录、exit退出DOS命令窗口、tab自动补全、del删除文件或目录（支持模糊匹配）、ipconfig查看IP地址配置等信息（/all）、ping(-t一直ping查看网络是否稳定，域名底层最终会解析成IP地址的形式；ctrl+c终止)…

1.3 DOS命令窗口复制

win7 标记、右键
win10左键选中，右键单击

1.4 切换盘符

盘符 + “：”
D：回车 “当前路径是当前所在路径”

1.5 切换目录

使用cd命令（change directory改变目录）cd 路径

1.6 路径

相对路径、绝对路径
相对路径：从路径形式看，相对路径一定不以盘符开始，一定是相对于当前所在“位置”而言，从当前所在位置作为起点
绝对路径：在Windows中凡是路径起点是盘符的都是绝对路径
C:\Program Files\Android
F:\eclipse
cd …（回到上级路径）一个.代表当前路径
cd \（回到根路径）

二、文本编辑快捷键

• 提升开发效率（强迫使用）
• 常用快捷键
  重做：ctrl+y
  查找：ctrl+f
  回到行首/尾：home键、end键
  当光标在行尾/首选中一行：shift+home/end
  回到文件头/尾：ctrl+home/end
  选中一个单词：鼠标双击；ctrl+shift+⬅/➡
  选中一行：鼠标三击
  …

三、计算机编程语言（固定语法规则）发展史

• 第一代语言：机器语言。直接编写二进制
• 第二代语言：低级语言。汇编语言，比机器语言更接近人类自然语言
• 第三代语言：高级语言
  c（面向过程）
  c++（一半面向过程，一半面向对象）
  Java（完全面向对象）Java语言底层实际上是c++实现的
  python（面向对象）

四、Java语言的概述

JDK：Java开发工具箱，做Java开发必须安装的，是Java最核心的库，JDK不是集成开发环境
98年，Java升级到JDK1.2，Java被分为三大块：
J2SE（JavaSE）：标准版（基础，学Java必学，基础语法+基础库）
J2EE（JavaEE）：企业版（专门为企业开发软件，为企业提供解决方案。eg：OA办公系统、金融系统、医院系统）
J2ME（JavaME）：微型版（专门为微型设备做嵌入式开发）

五、Java语言特性

5.1 简单性（相对而言）

在Java语言中真正操作内存的是JVM（Java虚拟机：用c++语言写好的虚拟计算机，安装了JDK之后，JVM就代表安装好了）所有的Java程序都是运行在Java虚拟机中的，Java虚拟机执行过程中再去操作内存。对于c/c++来说，程序员都是可以直接通过指针操作内存的，Java屏蔽了指针概念，程序员不能直接操作指针、内存。
优点：不容易导致内存泄漏；缺点：效率问题

5.2 面向对象

面向对象更容易让人理解，使复杂问题简单化

5.3 健壮性

自动垃圾回收机制（GC机制）JVM负责调度GC机制，程序员不需要干涉

5.4 完全支持多线程并发

5.5 可移植性/跨平台

Java语言编写一次，可以做到到处运行（windows、linux、mac os）Java语言实际上并没有直接和操作系统打交道，而是通过JVM（JVM不一样，分版本）。JVM屏蔽了操作系统之间的差异，实现了跨平台，但比较麻烦，因为运行Java程序必须先有一个JVM。
Java语言可以编写病毒，但很难让用户中毒，中毒的一般都是Java程序员，所以很少编写Java的病毒脚本

六、JDK、JRE、JVM三者之间的关系

JDK：Java开发工具箱
JRE：Java运行环境
JVM：Java虚拟机

• JDK包括JRE，JRE包括JVM；JVM不能独立安装，JRE和JDK可以独立安装；安装JDK的时候，JRE就自动安装了，同时JRE内部的JVM也就自动安装了；安装JRE的时候，JVM也就自动安装了
• 假设你在软件公司开发了一个新的软件，现在要去客户那边给客户把项目部署一下，把项目跑起来，你需要安装JDK吗？
  不需要，只需要按照JRE即可（JRE体积很小，安装便捷快速）

七、Java的加载与执行

7.1 Java两个重要阶段：编译、运行

• 编译：Java程序员直接编写的Java源代码（普通文本）是无法直接执行与被JVM识别的，必须经过一个编译，将普通文本代码变成“字节码”，JVM能够识别“字节码”。转变的过程成为编译
• 编译阶段与运行阶段可以在不同的操作系统上完成（跨平台）
• Java源代码一旦编译之后，源代码可以删除吗？只留下字节码可以执行吗？
  完全可以执行，因为源代码不参与程序的执行过程，参与程序执行过程的是字节码。但是最好不要删除源代码，因为有可能执行结果不是你需要的，你可以直接打开源代码进行修改，重新编译，重新执行，会有新的执行效果
• 放源代码的文件扩展名必须是：xxx.java（源文件）
• 编译生成字节码文件的扩展名是：xxx.class（字节码文件，字节码文件不是二进制文件，JVM将字节码文件解释为二进制文件供操作系统识别执行，与硬件平台交互）
  一个Java源文件是可以编译生成多个class文件的，最终运行的是class文件

7.2 Java程序从编写到最终运行经历的过程

• 编译期

1. 在硬盘的某个位置，新建一个xxx.java文件
2. 使用记事本或者其他文本编辑器打开xxx.java文件
3. 在xxx.java文件中编写“符合Java语法规则”的源代码
4. 保存xxx.java文件
5. 使用编译器（javac【JDK安装后自带】）对xxx.java文件进行编译
6. 若xxx.java文件中编写的源代码是符合语法规范的，编译会通过，若违背语法规则，则编译器会报错，class文件不会生成。编译实质上检查语法的

• 运行期

7. 若是在Linux上运行，需要将Windows上生成的class文件拷贝过去。不需要拷贝源代码，真正运行的是字节码（但是不删除源码）
8. 使用JDK自带的一个命令/工具：Java（负责运行的命令/工具）执行字节码
9. 以下步骤交给JVM，不需要程序员干涉：JVM会将字节码文件装载进去，然后JVM对字节码进行解释（解释器负责将字节码解释为二进制数）
10. JVM会将生成的二进制码交给OS操作系统，操作系统会执行二进制码和硬件进行交
    在以上的过程中，两个非常重要的命令：
    javac命令，负责编译
    java命令，负责运行

7.3 程序员工作：编写、编译、运行

1. 新建Java文件
2. 打开Java文件
3. 写Java源代码
4. 保存
5. javac命令编译
6. Java命令运行

八、编写Java中的第一个Java程序：HelloWorld（搭建环境、测试环境）

8.1 安装文本编译器

8.2 安装JDK

低版本的时候，JRE实际上有两个，一个是JDK内置的，一个是独立于JDK之外的；高版本安装的时候内置了一个JRE，独立于JDK之外的JRE没有生成，想生成需要执行特殊的命令
JDK的bin目录下有：java.exe负责运行；javac.exe负责编译

8.3 写代码

程序写完之后ctrl+s保存；Java源代码只要修改，必须重新编译生成新的字节码文件

8.4 编译

• 使用的命令：C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_241\bin\javac.exe
  先测试此命令，打开DOS窗口，看javac是否可用
  报错：‘javac’ 不是内部或外部命令，也不是可运行的程序或批处理文件
  这说明Windows操作系统没有发现“javac.exe”命令（文件）在哪里，Windows操作系统中有一个这样的环境变量：Path
  修改完环境变量之后，DOS命令窗口必须关闭程序打开才会起作用
• 配置环境变量Path的步骤：计算机右键–>属性–>高级系统设置–>环境变量，将C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_241\bin配置到Path中
  环境变量包括“系统变量”和“用户变量”
  系统变量：范围比较大，系统变量会让计算机所有用户都起作用
  用户变量：范围比较小，用户变量只是作用于当前用户
  Path环境变量的作用就是告诉Windows操作系统去哪里找命令文件；Path环境变量中可指定多个路径，路径与路径之间用英文“;”隔开
• javac命令怎么用？
  语法格式：javac java源文件的路径
• 什么是java源文件？
  java源文件的名字以“.java”结尾，该文件中写了java源代码
• java源文件的路径是什么意思？
  路径永远包括绝对路径和相对路径
  以下的四种方式使用javac命令编译，第一种方式是绝对路径，剩下三种方式都是相对路径
  C:\Users\lzj>javac D:\Users\lzj\Desktop\HelloWorld.java
  D:>javac Users\lzj\Desktop\HelloWorld.java
  D:\Users\lzj>javac Desktop\HelloWorld.java
  D:\Users\lzj>Desktop\javac HelloWorld.java
  错误示范1：
  C:\Users\lzj>javac Users\lzj\Desktop\HelloWorld.java
  javac: 找不到文件: Users\lzj\Desktop\HelloWorld.java
  用法: javac
  -help 用于列出可能的选项
  以上报错的原因是：java源文件的路径写错了
• 怎么在DOS命令窗口中快速定位到某个路径呢？
  打开计算机–>打开文件夹–>在地址栏上直接输入cmd回车，这样直接就过去了
  编译报错的时候不会生成class字节码文件！

8.5 运行

运行的前提是：class文件（字节码）生成了。没有字节码文件程序是无法运行的

• 怎么运行，使用哪个命令？
  使用JDK的bin目录下的：java.exe命令来运行。
  先在DOS命令窗口中测试java.exe这个命令是否可用：java -version
• "java.exe"这个命令怎么用，语法格式是什么？
  语法格式：java 类名
• java HelloWorld.class 对不对？
  不对！
  正确的写法是：
  java HelloWorld
  千万千万要注意：java这个命令，后面跟的是“类名”，而绝对不能跟“文件路径”，因为java命令后面跟的不是文件，是一个“类名”。
  对于这个字节码：Test.class，应该为：java Test
  对于这个字节码：A.class ，应该为：java A
  对于这个字节码：Hello.class，应该为：java Hello…
• 运行java程序需要哪些步骤呢？

1. 先使用cd命令切换到xxx.class文件所在的路径（当前路径）
2. 执行java xxx
   切记：java命令后面只要是跟路径，就一定不行。java命令后面只能跟类名

• 到目前为止一共配置了哪些环境变量？
  目前只配置了一个环境变量path，并且这个环境变量path和java实际上没关系，是windows操作系统的机制。
• JAVA_HOME：
  对于Java的JDK所属的环境变量，有一个叫做：JAVA_HOME
  这个JAVA_HOME目前我们不需要，不配置这个环境变量也不会影响当前java程序的运行。但是后期学习到JavaWEB的时候需要安装Tomcat服务器，那个时候JAVA_HOME就必须配置了。
  除了JAVA_HOME环境变量之外，JDK还有其他相关的环境变量
• "java HelloWorld"的执行过程以及原理

1. 会先启动JVM（java虚拟机）
2. JVM启动之后，JVM会去启动“类加载器classloader”
   类加载器的作用：加载类。本质上类加载器负责去硬盘上找“类”对应的“字节码”文件。假设是“java HelloWorld”，那么类加载器会去硬盘上搜索：HelloWorld.class文件。假设是“java Test”，那么类加载器会去硬盘上搜索：Test.class文件…
3. 类加载器如果在硬盘上找不到对应的字节码文件，会报错，报什么错？
   错误: 找不到或无法加载主类
   类加载器如果在硬盘上找到了对应的字节码文件，类加载器会将该字节码文件装载到JVM当中，JVM启动“解释器”将字节码解释为“101010000…”类似的二进制码，操作系统执行二进制码和硬件交互。默认情况下，类加载器去硬盘上找“字节码”文件的时候，类加载器（classloader）默认会从当前路径下找

• 能不能给类加载器指定一个路径，让类加载器去指定的路径下加载字节码文件？
  可以。但是我们需要设置一个环境变量，叫做：classpath。classpath是一个环境变量，是给“类加载器”指路的。classpath环境变量不属于windows操作系统，classpath环境变量隶属于java，是java特有的。
  classpath=A路径;B路径;C路径…
  classpath是一个变量名
  A路径;B路径;C路径…是变量值
• 配置classpath，这个环境变量在windows中没有，需要新建：计算机–>右键–>属性–>高级系统设置–>环境变量–>新建…
• 变量名不能随意写（大小写无所谓），但必须叫做：classpath
  如：CLASSPATH
  ClassPath
  Classpath
  classpath
  到目前为止：classpath环境变量不需要配置，但必须理解classpath环境变量的作用
• 配置了classpath环境变量后，类加载器不再从当前路径下找，而是从指定路径下找，所以到目前为止classpath环境变量不需要配置
  Path Java_Home classpath，这3个环境变量Path需要配置，后面两个暂时不配置

8.6 JDK新特性

• 在高版本的JDK当中，有这样的一个新特性，可以直接这样一步到位：
  java x/y/z/xxx.java
  即java后面直接加java源文件的路径
  这个特性是为了简化开发而提出，但实际上底层的实现原理还是和以前一样的，以上命令在执行过程中，还是会先进行编译，然后再运行。并且以上的运行方式，
  编译生成的class文件在硬盘上不存在，看不到
• 注释
  注释信息只保存在Java源文件中，Java源文件编译生成的字节码class文件中没有注释信息

// 单行注释
/*
	多行注释
*/
/**
* javadoc注释：这里的注释信息可以自动被javadoc.exe命令解析提取并生成到帮助文档当中
*/

补充

• Java中可以有多个类，但只能有一个public的类，并且public的类名必须与文件名相一致。一个文件中可以只有非public类，如果只有一个非public类，此类可以跟文件名不同。