day01_Java

Java概述

语言：人与人交流沟通的表达方式。计算机语言：人与计算机之间进行信息交流沟通的一种特殊语言。Java语言是美国Sun公司（Stanford University Network）在1995年推出的计算机语言。Java之父：詹姆斯·高斯林（James Gosling。2009年，Sun公司被甲骨文公司收购，所以我们现在访问oracle官网即可：https://www.oracle.com

java语言的三个版本：

JavaSE：用于桌面应用的开发，是其他两个版本的基础

JavaME：用于嵌入式消费类电子设备

JavaEE： Java 语言的（企业版），用于 Web 方向的网站开发。Java语言主要应用在互联网程序的开发领域。常见的互联网程序比如天猫、京东、物流系统、网银系统等，以及服务器后台处理大数据的存储、查询、数据挖掘等也有很多应用。

要开发一个Java程序，我们得安装JDK。JDK：（JavaDevelopment Kit)：Java开发工具包，也就是说必须要有JDK才能开发Java程序。我们得先安装了JDK，然后才能进行Java程序的开发。了解了JDK是什么之后，我们再来对JDK的版本做一个说明：

这么多的版本，大家不用记，了解即可。知道三个版本就可以了，这里我们标红了：JDK8，JDK11，JDK17。JDK8是企业用的最多的版本，JDK11和JDK17是后续长期支持更新的版本。

JAVA语言的主要特点

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。
跨平台：任何软件的运行，都必须要运行在操作系统之上，而我们用Java编写的软件可以运行在任何的操作系统上，这个特性称为Java语言的跨平台特性。该特性是由JVM实现的，我们编写的程序运行在JVM上，而JVM运行在操作系统上。

Java语言中的相关名词

JVM（Java Virtual Machine ）：Java虚拟机，简称JVM，是运行所有Java程序的假想计算机，是Java程序的运行环境，是Java 最具吸引力的特性之一。我们编写的Java代码，都运行在 JVM 之上。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，到处运行”。
JRE (Java Runtime Environment) ：是Java程序的运行时环境，包含 JVM 和运行时所需要的核心类库。我们想要运行一个已有的Java程序，那么只需安装 JRE 即可。
JDK (Java Development Kit)：是Java程序开发工具包，包含 JRE 和开发人员使用的工具。我们想要开发一个全新的Java程序，那么必须安装 JDK 。

总结：我们只需安装JDK即可，它包含了java的运行环境和虚拟机。三者关系： JDK > JRE > JVM，如下图所示

Java语言跨平台原理

Java程序并非是直接运行的，Java编译器将Java源程序编译成与平台无关的字节码文件(class文件)，然后由Java虚拟机（JVM）对字节码文件解释执行。所以在不同的操作系统下，只需安装不同的Java虚拟机即可实现java程序的跨平台。如图所示，Java的虚拟机本身不具备跨平台功能的，每个操作系统下都有不同版本的虚拟机。

开发环境搭建

第一步：JDK下载，通过官方网站获取JDK http://www.oracle.com。具体下载步骤请参见百度。针对不同的操作系统，需要下载对应版本的JDK。
第二步：安装，下一步即可。但默认的安装路径是在C:Program Files下，为方便统一管理建议修改安装路径，将与开发相关的软件都安装到一个目录下，例如：D:develop。或者 E:develop。安装路径不要包含中文或者空格等特殊字符（使用纯英文目录）。

JDK的安装目录介绍如下图所示：

第三步：JAVA_HOME环境变量的配置。为了开发方便，我们想在任意的目录下都可以使用JDK的开发工具，则必须要配置环境变量，配置环境变量的意义在于告诉操作系统，我们使用的JDK开发工具在哪个目录下。具体步骤请参见百度
第四部：验证环境变量的配置是否配置成功。进入DOS操作界面，输入java -version后回车，下面会显示已安装的JDK版本信息则代表安装成功。

键盘常用键位图

常用DOS命令

Java语言的初学者，学习一些DOS命令，会非常有帮助。DOS是一个早期的操作系统，现在已经被Windows系统取代，对于我们开发人员，目前需要在DOS中完成一些事情，因此就需要掌握一些必要的命令。如何进入DOS操作窗口：按下Windows+R键盘，打开运行窗口，输入cmd回车，进入到DOS的操作窗口。

打开DOS命令行后，看到一个路径 c:user 就表示我们现在操作的磁盘是c盘。常用命令如下图所示：

Java 的加载与执行在编写第一个 Java 程序之前，我们应当对 Java 的加载与执行提前有一个简单的了解，请看下图：

通过上图，我们可以看到 Java 程序从开发到最终运行是这样进行的：

第一步（写代码）：在任意位置创建一个.java 结尾的文件，程序员在该文件中编写符合 Java语法的源代码，这个文件被称为Java 源文件。
第二步（编译）：使用“javac”命令对 java 源文件进行编译，如果 Java 源文件符合 Java语法规则，则编译生成 1 个或者多个以“.class”结尾的文件。“.class”结尾的文件我们称之为字节码文件，注意字节码文件不是普通文本文件，使用记事本等文本编辑器是无法打开的，但该文件内容也不是二进制，如果是二进制形式的话，操作系统是可以直接执行的，这个文件的内容我们称之为字节码。注意：这里有一个“类名”的概念，假设生成的文件是 A.class，则表示类名为 A，B.class 则表示类名为 B。
第三步（运行）：使用“java”命令运行已编译的 Java 程序，假设编译之后的字节码文件是 A.class，则在 dos 命令窗口中执行 java A命令，这个时候 Java 虚拟机（JVM）就启动了，Java 虚拟机通过“类装载器 ClassLoader”从硬盘中找到 A.class 文件并装载，字节码文件被装载到 Java 虚拟机之后，Java 虚拟机解释器对字节码进行解释，最终解释为二进制码，然后操作系统通过执行二进制指令来和硬件平台完成交互。

以上则是 Java 程序加载与执行的过程，接下来我给大家总结 7 条规则，大家可以理解并记忆一下：

Java 程序从开发到运行包括编译和运行两个阶段，这两个阶段可以在不同的操作系统中完成，例如在 windows 环境下进行编译，在 Linux 环境下运行，这是因为有 JVM 机制的存在，做到了一次编译到处运行（跨平台/可移植）。
编译阶段需要使用 javac.exe命令，运行阶段需要使用 java.exe命令。
一个 Java 源文件可能会编译生成多个 class 文件。
Java 源文件中的源代码如果不符合 Java 的语法机制则编译时编译器会提示错误信息，并且无法生成 class 文件。反之则生成 class 文件，而 class 文件才是最终要执行的程序，此时将 Java 源文件删除是不会影响 Java 程序运行的。
若生成的字节码文件名为 A.class，那么我们称 A为一个类的名字
当编译阶段完成之后，我们可以使用 JRE 中的 java.exe 命令运行程序，例如执行命令 “java A”，该命令执行后会启动类加载器，类加载器去硬盘上搜索 A.class 文件，找到该字节码文件之后，将其加载到 JVM 当中，JVM 中的解释器会将 A.class 字节码文件解释为操作系统可以执行的二进制码，然后操作系统通过执行二进制码和硬件平台交互。
运行 Java 程序的前提是当前操作系统上已经安装了对应版本的 JVM（JVM 不是单独安装的，安装 JRE 即可，不同的操作系统需要安装不同版本的 JRE，不同版本的 JRE 对应不同版本的 JVM）。

入门程序开发环境已经搭建完毕，可以开发我们第一个 Java 程序了。 HelloWorld案例是指在计算机屏幕上输出 “HelloWorld”这行文字。Java程序开发三步骤：编写、编译、运行。

具体如下图所示：

1：编写Java源程序

在我们指定的目录下新建文本文件，完整的文件名修改为 HelloWorld.java ，其中文件名为 HelloWorld ，后缀名必须为 .java 。在文件中键入文本并保存，代码如下：

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

第一个 HelloWord 源程序就编写完成了，Java源程序是程序员编写的，程序员自己可以看得懂得程序。本质就是一个文本文件,但是扩展名不是.txt,而是.java。JVM是看不懂的，也就不能运行，因此我们必须将编写好的 Java源文件编译成JVM可以看懂的字节码文件。

2：编译Java源文件

JVM只能识别0和1,而存储0和1的文件叫做字节码文件(.class文件)。如何把源文件(程序)翻译成JVM能够执行的字节码文件(程序)呢？在DOS命令行中，进入Java源文件的目录，使用 javac 命令进行编译。

编译成功后，命令行没有任何提示。打开源文件目录，发现产生了一个新的文件 HelloWorld.class ，该文件就是编译后的文件，是Java的可运行文件，称为字节码文件，有了字节码文件，就可以运行程序了。

3：运行Java程序

不管是源文件(程序)还是字节码文件(程序)都存储在硬盘中？不会自动执行,如何把字节码文件交给JVM执行呢？我们在DOS命令行中，进入Java源文件的目录，使用 java 命令进行运行。

当我们看见DOS的操作窗口打印出Hello World!，就代表我们第一个Java程序成功了。

HelloWorld案例详解

在电脑系统或程序中，隐藏着的一些未被发现的缺陷或问题统称为bug（漏洞）。出现了bug：我们要多看，多思考，多查资料，多尝试，多总结。HelloWorld案例常见问题如下所示：

注释

注释：就是对代码的解释和说明。其目的是让人们能够更加轻松地了解代码。为代码添加注释，是十分必须要的，它不影响程序的编译和运行。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。Java中的注释分为下面几种：

单行注释：格式是使用//，从//开始至本行结尾的文字将作为注释文字。

多行注释：多行注释的格式是使用将一段较长的注释括起来。多行注释里面不允许有多行注释嵌套。

文档注释：文档注释以结束。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。

下面我们就来对入门案例进行注释

//定义一个类,类的名字叫做HelloWorld
public class HelloWorld {
	
	public static void main(String[] args){
		
		System.out.println("zhushi....");
	}
}

常量

直接写出来的人可以理解的数据，在java中叫做字面量。字面量也就是常量。Java程序中固定不变的数据就是常量。也就是说在程序的执行过程中,其值不可以发生改变的量。

代码演示：打印不同类型的常量

public class Demo02Constant {
    public static void main(String[] args) {
        // 输出整数常量:	100		200
        System.out.println(100);
        System.out.println(200);

        // 输出小数常量:	5.5		7.7
        System.out.println(5.5);
        System.out.println(7.7);

        // 输出 字符常量: a
        System.out.println('a');

        // 输出字符串常量
        System.out.println("a");

        //输出布尔常量
        System.out.println(true);
        System.out.println(false);

        // 空常量
        //System.out.println(null);错误: 不能直接打印空常量null
    }
}

注意事项：

字符常量：必须使用单引号''引起来,而且单引号''中只能写一个字符(不能不写,也不能写2个以上)
字符串常量：必须使用双引号""引起来,而且单引号""中可以写任意多个字符(0个,1个,2个....)

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