JavaSE——初识Java

1.Java语言概述

1.1 Java是什么？

Java是一种优秀的程序设计语言，具有令人赏心悦目的语法和易于理解的语义。
Java还是一个有一系列计算机软件和规范形成的技术体系，
这个技术体系提供了完整的用于软件开发和跨平台部署的环境支持，
并广泛应用于嵌入式系统，移动终端，企业服务器，大型机等各种场景。

1.2 Java语言的重要性

1. 语言广泛使用程度

常年占据语言排行榜首TIOBE，是近些年最火的编程语言之一。

2. 工作领域

• 企业级系统
• Web开发领域
• android平台应用
• 大数据平台开发
• 游戏领域
• 人工智能领域
• 科学计算领域
• 嵌入式领域

3. 在校招的岗位需求

由于应届生缺少实际工作经验，因此校招中企业更看重学生的基础：
语言，数据结构/算法，操作系统，网络，数据库等，其他属于加分项。

1.3 Java语言的发展史

1.4 Java语言的特性

1. 简单性

Java语法是C++语法的“纯净版本”，相当于对C++做了一个减法。
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。
Java开发环境，远远超出大多数其他编程语言的开发环境。

2. 面向对象

在Java的世界里，一切皆对象。
Java面向对象的特性与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,
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。
从一开始，Java就设计成能够防范常见的各种攻击：

• 运行时堆栈溢出。蠕虫和病毒常用的攻击手段。
• 破坏自己进程空间之外的内存。
• 未经授权读写文件

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。“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，垃圾回收等导致了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。库中可以自由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。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。

2.初始Java的main方法

2.1 main方法示例

public class HelloWorld{
   public static void main(String[] args){ 
       System.out.println("Hello,world"); 
   }
}

如上展示的就是最简单的一个Java程序，可以说，Java的main方法应该是当前主流编
程语言中最“长”的。
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：

  class xxx{

  }

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java源文件中,可以有若干类，但只能有一个public修饰的类，而且源文件名字必须与public class 修饰的类名字相同。

2.2 运行Java程序

Java是一门半编译型、半解释型语言。先通过javac编译程序把源文件进行编译，编译后生成的.class文件是由字节码组成的平台无关、面向JVM的文件。
最后启动java虚拟机来运行.class文件，此时JVM会将字节码转换成平台能够理解的形式来运行。

【面试题】JDK,JRE,JVM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 语言编写程序运行的所需环境。
• JVM：Java 虚拟机，运行Java代码

3.注释

注释是为了让代码更容易被读懂而附加的描述信息. 不参与编译运行, 但是却非常重要.

3.1 基本原则

Java中的注释主要分为以下三种:

• 单行注释：// 注释内容（用的最多）

// 单行注释：System.out.println是Java中标准输出，会将内容输出到控制台

• 多行注释：/* 注释内容*/（不推荐）

/*
多行注释：
1. main方法是Java程序的入口方法 
2. main函数的格式是>>固定的，必须为public static void main(String[] args)
*/

• 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

/**
文档注释： 
    @version v1.0.0
    @author will 
    作用HelloWorld类，入门第一个程序练习
*/

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。
3. 在cmd中，使用javadoc工具从Java源码中抽离出注释

-d 创建目录 myHello为目录名
-author 显示作者
-version 显示版本号
-encoding UTF-8 -charset UTF-8 字符集修改为UTF-8
javadoc -d myHello -author -version -encoding UTF-8 -charset UTF-8 HelloWorld.java

3.2 注释规范

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).