Java语言概述

代码虐我千百遍，我待代码如初恋。

1.1基础常识

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：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。

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

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，而如果中国人要和美国人交流，那么就需要学习英语。
• 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++，Java，PHP等。

1.2Java语言概述

计算机语言的分类

• 第一代语言

  机器语言

• 第二代语言

  汇编语言

• 第三代语言

  C、Pascal、Fortran等面向过程的语言

  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

Java语言的诞生、特点

Java之父jamesGosling团队在开发"Green"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的平台。

Java确实是从C语言和C++语言继承了许多成分，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原因、C++原因完全相同。但同时，Java是一种纯粹的面向对象的程序设计语言，它集成了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、多重继承（以接口取代）等特性，增加量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、类型安全的枚举、可变参数和自动装箱/拆箱。

Java语言的主要特性

1. Java语言是易学的。Java语言的语法与C语言和C++语言很接近，使大多数程序员很容易学习和使用Java。
2. 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，但支持接口的多继承，并支持类与接口之间的实现机制（关键字为implements）。
3. 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。
4. Java语言是健壮的。Java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。
5. 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止恶意代码的攻击。如：安全防范机制（类ClassLoader），如分配不同的名字空间以代替本地的同名类、字节代码检查。
6. 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。
7. 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。
8. Java是性能高的。与那些解释型的高级脚本语言相比，Java的性能还是比较优越的。
9. 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或其子类来创建。

Java语言概述

• 是SUN（斯坦福大学网络公司）于1995年推出的一门高级编程语言。
• 是一种面向Internet的编程语言。
• 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。

Java技术体系平台

Java SE标准版：支持面向桌面级应用的Java平台，提供了完整的Java核心API。

Java EE企业版：是为开发企业环境下的应用程序提供的一套解决方案。该技术体系中包含的技术如：servlet、jsp等，主要针对web应用程序的开发。

Java ME小型版：支持Java程序运行在移动终端上的平台，对Java API有所精简，并加入了针对移动终端的支持。

Java在各领域中的应用

从Java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：

1. 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凭条的优势，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。
2. 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序上取决于Java语言核心能力是否扎实。
3. 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。

1.3Java语言运行机制及运行过程

Java语言的特点

• 特点一：面向对象

  两个基本概念：类和对象

  三个特性：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、内存的申请和释放等），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虚拟机即可。由JVM来负责Java程序在该系统中运行。

Java两种核心机制

• Java虚拟机

  JVM是一个虚拟的计算机，具有指令集并使用不同的存储区域。负责执行指令，管理数据、寄存器。

  对于不同的平台，有不同的虚拟机。

  Java虚拟机机制屏蔽了底层运行平台的差别，实现了"一次编译，多次运行"。

• 垃圾收集机制

  不再使用的内存空间应该回收垃圾回收。

  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。

1.4Java语言的环境搭建

• 明确什么是JDK，JRE

  JDK：Java开发工具包

  JDK是提供给Java开发人员使用的，其中包含了Java的开发工具，也包含了JRE。所以安装了JDK，就不用再单独安装JRE。

  其中的开发工具：编译工具（javac.exe）打包工具（jar.exe）等

  JRE：Java运行环境

  包括Java虚拟机和Java程序所需的核心类库等，如果要想运行一个开发好的Java程序，就死按季只需要安装JRE即可。

• 配置环境变量

  Path：Windows系统执行命令时要搜寻的路径。

  Classpath：Java在编译和运行时要找的class所在的路径。

• 验证是否成功：Javac Java

1.5开发体验

步骤：

• 将Java代码编写到扩展名为.java 的文件中
• 通过javac命令对该java文件进行编译
• 通过java命令对生成的class文件进行运行。