JavaSE介绍与第一个Java程序

一、Java简介

$Java$的创始人是詹姆斯·高斯林 （$JamesGosling$）。为什么要把这门语言叫做$Java$呢？这里有两个较为流行的版本，其中一个版本是把开发人员的首字母拼凑出了$Java$这个名字。另外一个比较热门的版本是，$Java$的创始人喜欢喝咖啡，这也就是为什么$Java$的图标是一杯咖啡。而$Java$是一座岛屿的名称，这个岛屿盛产咖啡，因此高斯林就把$Java$作为了语言的名字。沿着这个思路出发，我们就能理解为什么$Java$中有很多名词都与咖啡有关，比如$JavaBean$等，Bean就是咖啡豆的意思。

二、Java特点

$Java$是一门面向对象的语言，这里与$C++$类似。那我们为什么不去学C++而是学Java呢？$Java$相比于$C++$而言，$Java$的学习难度较小，更为重要的一点是，$Java$的生态要比$C++$完善的多。除此以外，$Java$语言是可以跨平台运行的，比如说我们写了一个$Java$程序，这个程序在安卓、苹果、windows等多个平台都可以运行。$Java$是如何实现的呢？我们在后续介绍$Java$代码编译运行的过程时，会做详细地讲解。

三、编译运行过程

$Java$代码的编译运行的过程比C语言的步骤要简单一些。
整体过程如下图所示：

想要运行$Java$代码就需要先下载好$JDK$,什么是$JDK$?

$JDK$是$JavaDevelopmentKit（Java开发工具包）$。这个工具包中包括了$Java$编译器、$Java$运行工具、$Java$文档生成工具、Java打包工具等。

当我们下载好后，我们就可以去用$JDK$包中的工具去编译$java$代码了。我们这里用到的工具是$javac$。编译过后，就会生成后缀为$class$的文件。这些文件叫做字节码文件。这些文件的内部都是用二进制编写的。

接着我们可以通过$javaxxx$命令根据字节码文件生成可执行文件，即.exe文件。这里的xxx是文件名（不包含后缀）。根据前面的介绍，我们知道$Java$代码是可以跨平台运行的。那么是怎么实现这个功能的呢？其实很简单，我们只需要在二进制文件和真实环境之间添加一个虚拟环境。我们的二进制文件就在虚拟环境上运行，然后生成对应真实环境的可执行文件。相当于添加了一个转化器。

因此，我们$javaxxx$命令是在$JVM$上运行的。$JVM$是指$JavaVirtualMachine(Java虚拟机)$。

在$JVM$上运行结束后，就会生成可执行文件了。

四、JDK、JRE和JVM的关系

他们三者的关系可以用下图表示：

JDK是指：$JavaDevelopmentKit（Java开发工具包）$
JRE指的是：$JavaRuntimeEnvironment（Java运行环境）$
JVM指的是：$JavaVirtualMachine（Java虚拟机）$

五、第一个Java程序

1、HelloWorld

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

我们来解释一下上面的代码，首先public表示的是权限，class是一个关键字，表示类。类可以理解为C语言中的结构体，只不过C语言的结构体中只能包括变量，而类中可以包括函数，在Java中函数叫做方法。

那么第一行代码的意思就是，创建了一个类，类的名称叫HelloWorld，然后这个类的访问权限是public。

接着我们看这个类里面是什么，这个类的里面有一个方法（也就是函数）。

我们从左到右看这个方法，首先是表示访问权限的关键字public，然后是一个静态关键字static，这个关键字在后续的文章中会进行详细地讲解，这里不做过多的叙述。然后是这个方法的返回值void以及方法名main。后面的括号内部是一个叫做args的字符串数组作为方法的参数。

在方法体内部是一个hello world!的打印。这个打印方式相当于C语言中的printf。所以我们记住即可。

与C语言相比，我们最不能理解的是参数，为什么Java的main函数中要传入一个字符串数组？

根据前面的介绍，我们可以知道，当我们将.java文件转化为.class的字节码文件的时候，使用的是javac xxx.java命令。当我们将.class文件在java的虚拟机上运行时，我们使用的是java xxx命令。这里的xxx是文件名（不包含后缀名）。我们可以在文件名的后面继续添加一些命令，而这些命令就会传递到args数组中。

2、注意事项

• 一个.java文件中可以包含多个类，但是只能有一个类可以被public修饰，同时这个被public修饰的类的类名需要跟文件名一致。
• 在编译过程中，文件中的每一个类都会产生一个字节码文件。
• 如果在运行过程中出现了乱码的情况，往往是因为字符集不同，此时我们需要在编译时加上-encoding utf-8命令。

六、标识符与命名规范

1、标识符

（1）什么是标识符

在Java中，标识符是用于标识变量、方法、类、接口和其他自定义构造的名称。它们可以是任何字母、数字、下划线（_）或美元符号（$）。

（2）标识符的命名规则

标识符的命名规则如下：

• 1. 标识符可以由字母、数字、下划线（_）或美元符号（$）组成。
• 2. 标识符的第一个字符必须是字母、下划线（_）或美元符号（$）。
• 3. 标识符不能是Java关键字和保留字。例如，不能使用像if、for、while等这样的关键字作为标识符。
• 4. 标识符是大小写敏感的。因此，变量Name和变量name是两个不同的标识符。

2、命名规范（驼峰命名法）

• 类名：采用大驼峰式命名，即每个单词的首字母都大写。
• 方法名：采用小驼峰式命名，即第一个单词的首字母小写，其余单词的首字母大写。
• 变量名：命名方式与方法名相同。