第 1 章 Java 语言概述

1.0 Java的简单介绍

Java 基础是学习 JavaEE 、大数据、 Android 开发 的基石！

举例：Spring – Rest(Spring MVC) 核心代码：

举例： Spark Spark Streaming

Java 基础知识图解

Java 基础课程 概述

Java 基础课程体系

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，需要记录住一些 命令。

Pascal 之父 Nicklaus Wirth Algorithms+Data Structures=Programs”

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

常用快捷键

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

1. 什么是计算机语言

• **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。
• **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++ C++,Java ,PHP Kotlin Python Scala 等 。

• **第一代语言 ：机器语言。**指令以二进制代码形式存在。
• **第二代语言 ：汇编语言。**使用助记符表示一条机器指令。

• 第三代语言：高级语言

• C 、 Pascal 、 Fortran 面向过程的语言

• C++ 面向过程 面向对象

• Java 跨平台的纯面向对象 的语言

• .NET 跨语言的 平台

• Python 、 Scala…

2.为什么选Java

理由一：如Google的Android系统结构

• java开发效率更高（面向对象）

• python开发周期短，但运行时间长，两者取其利处

• 社区大，人员多

• 如下图

理由二：从 java 语言的市场需求来看

查询网站：https://www.tiobe.com/tiobe index/

1.3 Java 语言概述

1.基本概念

• 是 SUN( S tanford U niversity N etwork ，斯坦福大学网络公司 ) 1995 年推出的一 门高级 编程语言。

• 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。

• 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。

• 后台开发： Java 、 PHP 、 Python 、 Go 、 Node.js

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

3.Java 技术体系平台

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。

5.Java 语言的诞生

java 之 父 James Gosling 团队在开发 ” 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.

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 运行机制及运行过程

1.Java 语言的特点

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。

2.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 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 的环境搭建

下载 JDK

安装 JDK

配置环境变量

​ path：windows 系统执行命令时要搜寻的路径。

验证 是否成功： javac java

选择合适的文本编辑器或 IDE 开发

1.明确什么是 JDK, JRE

• 简单而言，使用 JDK 的开发工具完成的 java 程序，交给 JRE 去运行。

2.JDK 、 JRE 、 JVM关系（重点）

3.下载并安装 JDK

官方网址：

• www.oracle.com
• java.sun.com

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 。

介绍jdk包内的各个文件内容

P31 1：48

4.配置环境变量 path

• 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。为了能在所有文件执行成功，需要配置环节变量。

• 额外：查看JDK版本

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。

• 注： 具体操作流程， 参看 JDK8 下载 安装 配置 .doc

5.配置完 path 环境变量以后的验证

6.配置问题汇总解决

• 允许配置多个JDK版本，但是用的时候就一个

• 如果java或javac不能同时完成，则把JAVA_HOME放在最前面

• 如果用户变量不好使就直接放在环境变量

1.6 开发体验 HelloWorld

步骤：

\1. 将 Java 代码 编写 到扩展名为 .java 的文件中。

\2. 通过 javac 命令对该 java 文件进行 编译 。

\3. 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 class Test{ } 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。

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 因为程 序进行改动，所以再重新编译，运行即可。

1.7 常见问题及解决方法

• 源文件名不存在或者 写 错

• 当前 路径 错误

• 后缀 名隐藏问题

• 类文件名 写 错，尤其文件名与类名不一致时，要小心
• 类 文件不在当前路径下，或者不在 classpath 指定 路径 下

• 声明为 public 的类 应与文件名一致，否知编译失败

• 编译失败，注意错误出现的行数，再到源代码中指定位置改错

总结：

学习编程最容易犯的错是 语法错误 。 Java 要求你必须按照语法规则编写代码。 如果你的程序违反了语法规则，例如：忘记了分号、大括号、引号，或者拼 错了单词， java 编译器都会报语法错误。 尝试着去看懂编译器会报告的错误 信息。

1.8 注释

1.注释的必要性

•  用于注解说明解释程序的文字就是注释。
• Java 中的注释类型：

单行注释

多 行注释

文档注释 (java 特有

• 提高了 代码的 阅读性；调试程序的重要方法 。

• 注释 是一个程序员必须要具有的良好编程习惯。

• 将自己的思想通过注释先整理出来，再用代码去体现

2.单行注释

格式： //注释文字

3.多行注释

格式： ：/* 注释文字 */

注：

• 对于单行和多行注释，被注释的文字，不会被 JVM java 虚拟机）解释执行。
• 多行注释里面不允许有多行注释嵌套。

4.文档注释 （Java 特有）

• 格式：

@ author 指定 java 程序的作者

@ version 指定源文件的版本

• 注释内容可以被 JDK 提供的工具 javadoc 所解析，生成一套以网页文件形 式体现的该程序的说明文档。
• 操作方式

小结 第一个程序

• Java 源文件以“ java ”为扩展名。源文件的基本组成部分是类 class 如 本 例 中 的 Hello World 类。

• Java 应用程序的执行入口是 main() 方法。它有固定的书写 格式public static void main(String[] args )

• Java 语言严格区分大小写。但window没有区分

• Java 方法由一条条语句构成，每个语句以 “;”结束。

• 大括号 都是成对出现的， 缺一不可。

• 一个源文件中最多只能有一个 public 类。其它类的个数不限，如果源文件包含 一个 public 类，则文件名必须按该类名命名。

对第一个java程序进行总结

1.java程序编写-编译-运行的过程
编写：我们将编写的java代码保存在以“.java”结尾的源文件中I
编译：使用javac.exe命令编译我们的java源文件。格式：javac
运行：使用java。exe命令解释运行我们的字节码文件。格式：java类名

2.在一个java源文件中可以声明多个class。
但是，只能最多有一个类声明为public的。
而且要求声明为public的类的类名必须与源文件名相同。

3.程序的入口是main（）方法。格式是固定的。

4.输出语句：
System.out.print1n():先输出数据，然后换行
System.out.print()：只输出数据

5.Java 方法由一条条语句构成，每个语句以 “;”结束。
6.编译的过程：编译以后，会生成一个或多个字节码文件。字节码文件的文件名与java源文件的类名相同

1.9 API文档

• API （Application Programming Interface, 应用程序编程接口）是 Java 提供 的基本编程接口。
• Java 语言提供了大量的基础类，因此 Oracle 也为这些基础类提供了相应的 API 文档，用于告诉开发者如何使用这些类，以及这些类里包含的方法。

1.下载 API

​ 方法一：Java API、JDK 8 英文版+中文版.zip

方法二：官网下载 Additional Resources Java SE 8 Documentation 下载 。

• 详见 JDK8 的 下载 安装 配置 .doc

2.学Java怎么看API（详细图解）+查看Java源码（IDEA）

1.10 良好的编程风格

1.正确的注释和注释风格 

• 使用文档注释来注释整个类或整个方法。
• 如果注释方法中的某一个步骤，使用单行或多行注释。

2.正确的缩进和空白

• 使用一次 tab 操作，实现缩进
• 运算符两边习惯性各加一个空格。比如： 2 + 4 * 5 。

3.块的风格

• Java API 源代码选择了行尾风格

1.11 常用的 Java 开发工具

文本编辑工具：

• 记事本

• UltraEdit

• EditPlus

• TextPad

• NotePad

Java 集成开发环境（ IDE)(Integrated Development Environment)

• JBuilder

• NetBeans

• Eclipse

• MyEclipse

• IntelliJ IDEA

• 免费 IBM
• 集成度高，插件容易

• 收费
• 插件固有

每日一测：

1.JDK,JRE,JVM三者之间的关系，以及JDK、JRE包含的主要结构有哪些

JDK = JRE + Java的开发工具（javac.exe,java.exe,javadoc.exe）

JRD = JVM + Java核心类库

2.为什么要配置path****环境变量？如何配置？

希望在任何路径下都能正常运行

建立JAVA_HOME变量，JAVA_HOME=bin的上层目录

path=%JAVA_HOME%/bin

3.常用的几个命令行操作都有哪些？(至少4个)

cd 前往目录

cd… 返回上级目录

cd/ 返回根目录

dir 显示目录

md 创建目录 makedirectory

rd 删除目录 rmdir

del 删除文件

exit 退出

4.创建如下的类，使得运行的话可以输出：

创建java文件：ChairMan.java

public  class ChairMan{
    public static  void main(String[] args){
		System.out.println("姓名：xdd\n");//
		//System.out.println();
		System.out.println("性别：男");
		System.out.println("家庭住址：北京znh");
	}
} 

5.编译和运行上述代码的指令

编译：javac ChairMan.java

运行：java ChairMan