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Hello ,歡迎來到Java的世界!本書適用于零基礎且有興趣學習Java編程的小伙伴,全程會以理論和實踐相結合的方式,手把手地教你用Java開發出自己的程序 。你是否已經迫不及待了呢?現在就隨我一起來探索Java的學習之道吧!
本章我會帶領大家一起來認識Java這門高級編程語言,在學習一個新技術時,應該從3個方面入手 。首先,它是什么?其次,它能干什么?最后,如何使用?大家需要記住這3個步驟,我們后續的講解都是按照這個模式進行的 。好了,接下來就開始我們的Java初體驗 。
1.1 Java概述
本節帶領大家了解Java的基本知識、運行原理、體系結構、Java的用途,以及如何使用Java進行編程 。
1.1.1 什么是Java
眾所周知, IT是一個高速發展、技術更迭日新月異的行業 。隨著編程技術的不斷發展、更新,越來越多的編程語言層出不窮,令大家不知如何選擇 。面對種類繁多的編程語言,零基礎的初學者究竟應該選擇哪種編程語言來入門呢?掌握哪門編程語言能夠更好地應對IT技術日益革新、多態化發展的大趨勢呢?綜合以上思路,這門語言應該具備以下特質:
【java語言程序設計考試題庫 java簡答題】容易上手;
適用于多平臺;
多行業;發展穩定;
開發需求量大 。
什么語言這么強大,可以滿足這些要求呢?沒錯,就是Java, Java是由Sun ( Stanford UniversityNetwork)公司于1995年5月23日正式推出的一套計算機高級編程語言,它擁有20多年的發展歷史,這足以表明Java很穩定 。
Java適用于多個領域,從早期的終端設備到現在流行的電商、桌面管理軟件、機頂盒設備、車載導航.安卓移動端等,涵蓋面非常之廣,并且可以做到跨平臺,無論是Windows系統、Linux系統,還是Mac OS系統,都可以運行Java程序 。
多年以來, Java始終在編程語言排行榜中名列前茅(見圖1-1) ,是全球范圍內使用人數最多的編程語言之一 。同時,市場對Java開發工程師的需求量也很大,在各大招聘網站上, Java相關崗位的招聘信息非常多 。
圖1-1
Java是面向對象的編程語言,面向對象是一種易理解、上手快的編程思想,同時Java提供了功能非常強大的系統類庫,多種多樣的工具類任你使用,開發者只需要關注業務邏輯,然后根據具體需求去調用這些工具類即可,底層的具體實現不需要關注 。因此,相比于C++這種偏向底層的高級編程語言, Java更容易上
Java語言具備如下特點 。
1,簡潔高效
Java語言非常簡潔,相比于C++中頭文件、指針等各種抽象的概念, Java更好理解、便于上手,同時還提供了功能強大的系統類庫,使開發變得更加簡潔高效 。
2.跨平臺
程序在不同平臺的兼容性問題一直困擾著開發者,如果我們開發的程序能夠無障礙地同時運行在
Windows, Mac OS和Linux系統中,那是多么美妙的一件事 。Java就幫我們實現了這個美好的愿望,一套代碼可以在多種平臺上運行 。
3.面向對象
面向對象是一種編程思想,這種編程思想的誕生,對于軟件工程有著劃時代的意義 。開發者告別了面向過程開發的煩瑣步驟,從一個新的維度重新解讀編程這件事,極大地提升了軟件開發效率和能力, Java就是這樣一種面向對象的高級編程語言 。
4.分布式計算
Java提供了一套網絡操作類庫,很適合開發分布式計算的程序,開發者可以通過調用類庫進行網絡程序開發,實現分布式特性 。
5.健壯性
Java提供了非常強大的排錯機制,在程序編譯階段就可以檢測出程序中的錯誤,無需等到運行時才暴露出存在的問題 。同時在運行階段會再一次進行相應的檢查,多種手段保證了程序的穩定性和健壯性 。
6.可處理多線程
線程是進程的基本單位,是程序開發中必不可少的一種基礎資料, Java提供了良好的多線程處理機制,使程序具備更為優秀的交互性 。
好了,聽完了這些,你是不是已經迫不及待地想要開始學習Java了呢?別著急,我們說過,學習新技術,首先應該了解它是什么?其次要了解它能干什么,接下來,我們就來一起看看Java有哪些方面的實際應用 。
在全球范圍內,選擇Java作為后臺開發語言的公司數不勝數,比較知名的國外互聯網公司包括Google、YouTube、Amazon、Twitter等,國內的知名公司有阿里、騰訊、百度、新浪、搜狐等 。尤其是在電商領域,大部分公司都在使用Java ,包括天貓、京東、蘇寧易購、當當、美團等,這么多知名企業都選擇Java作為開發語言,你還在猶豫什么呢?
1.1.2 Java的運行機制
簡單來講, Java開發可分為3步:
1、在后綴為java的文件中編寫Java程序,此文件稱之為Java源文件;
2、通過編譯器將源文件編譯為后綴為class的字節碼文件;
3、計算機讀取字節碼文件運行程序 。
運行原理如圖1-2所示 。
圖1-2
我們可以這樣理解, Java源文件是開發者編寫的,以開發者自己能看懂的方式去編寫代碼,但是計算機無法直接識別編寫好的程序,因為計算機只能識別二進制的數據,相當于兩者語言不通,要進行交流就必須有翻譯,編譯器就是這個翻譯,它可以將開發者編寫的程序翻譯成計算機能識別的二進制數據,即將Java源文件編譯為字節碼文件,這樣一來計算機就可以運行程序了 。
Java程序并不是運行在計算機底層的,Java擁有自己的虛擬計算機,這個虛擬的計算機有自己的內存,有自己的磁盤,我們把它叫作Java虛擬機(Java Virtual Machine , JVM ) 。所有的Java程序都是運行在JVM上的,正是因為有了JM這樣一種機制, Java程序才能做到跨平臺,不同的操作系統只要可以安裝JVM ,就可以運行Java程序 。JVM可以將不同操作系統的底層運行機制進行屏蔽,讀取與平臺無關的字節碼文件,由Java解釋器將JVM的程序運行在不同的平臺上 。編譯好的字節碼文件只需要識別JVM ,而不需要關心更底層的操作系統,由JVM去適應并識別不同的操作系統,如圖1-3所示 。
圖1-3
舉一個生活中的例子,一個中國商人,需要同時跟來自美國、意大利和德國的3個客戶洽談合作,但是中國商人只會說漢語,所以他高價雇傭了一個同時精通英語、意大利語、德語的高級翻譯,幫他把漢語分別翻譯給來自美國、意大利和德國的客戶,這樣就可以無障礙地溝通并完成合作了 。
在這個例子中,中國商人相當于Java源程序,高級翻譯相當于JVM ,而來自美國、意大利、德國的客戶相當于不同的操作系統 。
1.1.3 Java 大體系
Java語言后來衍生出3個體系分支,分別是J2SE, J2ME, J2EE
J2SE (Java2 Platform Standard Edition )定義了Java的核心類庫,包含了各種常用組件,是Java開發的基礎
J2ME (Java2 Platform Micro Edition )是基于J2SE衍生出的專用于移動設備的開發組件,如手機、機頂盒、車載導航等 。
J2EE (Java2 Platform Enterprise Edition )是基于J2SE擴展出的企業級開發組件,提供了Java Web相關的開發組件,如Servlet, JSP等,是Java開發的主流技術 。
2005年之后,三大體系被重新命名,其中J2SE更名為Java SE, J2ME更名為Java ME , J2EE更名為Java EE,在三大體系中, Java SE是核心, Java ME和Java EE是在Java SE的基礎上發展起來的,如圖1-4所示 。
圖1-4
1.2搭建Java開發環境
上一節我們學習了Java的基本概念,了解了Java的運行原理 。Java程序必須依賴于JM才能運行,所以開發Java程序的第一步就是在計算機上安裝Java環境,本節就帶大家一起來安裝和配置Java環境 。
1.2.1安裝配置Java10
Java經歷了這么多年的發展,最新的版本是Java10 (作者在編寫本書時的最新版) ,我們就以Java10為例,給大家演示如何安裝和配置Java環境 。首先我們需要了解什么是Java環境,有兩個重要的概念我們需要掌握——JRE和JDK.
JRE (Java Runtime Environment )是Java的運行環境,包括JM和Java基礎類庫,一臺計算機要運行Java程序,就必須有JRE
JDK (Java Development Kit )是Java開發包,它包含JRE和編譯Java源文件的編譯器,我們要在一臺計算機上進行Java程序開發,就必須安裝JDK,
由此可知,JRE是Java程序運行環境, JDK是Java程序開發環境,而JDK包含了JRE ,我們只需要安裝JDK即可 。
1.下載JDK
(1)打開Java官方網站,選擇”JDK Download”下載JDK10.0.2 (作者在編寫本書時的最新版) ,如圖1-5所示 。
(2)在打開的新網頁選中”Accept License Agreement”選項,如圖1-6所示 。
圖1-5
圖1-6
(3) 根據你的操作系統選擇對應的JDK安裝文件,這里我們選擇Windows系統下的JDK,如圖1-7所示 。
圖1-7
(4)下載好的安裝文件如何1-8所示 。
圖1-8
2.安裝JDK
(1)找到JDK安裝文件,雙擊鼠標左鍵運行該文件 。
(2)一直單擊”下一步按鈕,全部選擇”默認”即可 。
3,配置環境變量
(1)配置path環境變量使計算機在運行程序時可以找到Java程序的路徑 。
(2)配置classth可以設置class文件的路徑信息 。
配置環境變量的具體步驟如下所示 。
(1)找到自己安裝Java的路徑,復制下來留著下一步備用,如圖1-9所示 。
(2)計算機一屬性一高級系統設置一高級一環境變量一系統變量,點擊”新建”,為變星起名”JAVA_HOME” ,變量值設置為上一步復制的路徑,如圖1-10所示 。
圖1-9
圖1-10
(3)在Path路徑的開頭添加”%JAVA_HOME%bin;” ,如圖1-11所示 。
圖1-11
4. 檢測是否安裝成功
(1)按Windows+R組合鍵,輸入cmd,單擊“確定”按鈕打開終端,如圖1-12所示:
圖1-12
(2)在終端輸入“javac”以及“java”,如果安裝成功就可以看到如圖1-13和圖1-14所示的信息 。
圖1-13
圖1-14
(3)若出現“javac/java不是內部命令”字樣,則表示環境配置失敗,需要重新配置 。
(4)輸入“java-version”,可以查看java的版本信息,如圖1-15所示 。
圖1-15
1.2.2 Java程序開發步驟
想必讀到這里,大家都已經成功地配置好了Java環境,準備工作就緒,接下來我們就可以正式開始寫代碼了 。
我們的第一個Java程序是輸出”Hello World” 。在D盤新建一個文件夾,命名為java ,進入java文件夾,新建一個名為Helloworld java的文件,這就是Java源文件 。接下來,用記事本或者其他編輯器打開文件來編寫代碼,如代碼1-1所示 。
代碼1-1
public class Hellollorld{public static void main(String[] args) {System.out.printIn("Hello World");}}我們之前介紹過, Java程序開發分三步:第一步編寫,第二步編譯,第三步運行 。代碼1-1編寫完成之后,我們需要進行第二步:編譯 。(1)打開CMD終端(按Windows+R組合鍵,然后輸入”cmd” ) ,用”d:”命令進入計算機的D盤,然后通過cd命令進入Java程序所在的文件夾,如圖1-16所示, Helloworld.java保存在D盤的java文件夾中 。
(2)如圖1-17所示,使用javac HelloWorldjava合令編譯HelloWorld.java文件 。
(3)如圖1-18所示,在編譯成功后,會看到D:/java文件夾中自動生成了一個HelloWorld.class文件,該文件就是我們之前提到的字節碼文件, JVM就是通過讀取這個文件來運行程序的 。
圖1-16
圖1-17
圖1-18
(5)如圖1-19所示,使用java HelloWorld命令來運行java程序,計算機打印輸出了“HelloWorld”字符串 。
圖1-19
成功!這里對代碼進行簡單的說明, public static void main(String[] args)是程序的入口,我們希望計算機執行的代碼都寫在這里,大家可以先這樣理解,后面我們會詳細講解main方法 。
注意事項:
編譯程序的命令是javac;
運行程序的命令是java;
編寫代碼時注意字母的大小寫, Java程序對大小寫敏感 。
1.3 小結
作為本書的開篇內容,本章首先為大家介紹了Java的基本運行原理、體系結構以及Java能開發哪些應用程序,讓初學者對Java有一個基本的認識和概念 。介紹完Java的基本概念,接下來為大家講解如何安裝配置Java環境,第一步安裝JDK,第二步配置環境變量,完成之后就可以在計算機上開發Java程序了 。Java程序開發共分為3個步驟:第一步編寫Java源代碼,第二步將Java源代碼編譯成JVM能識別的字節碼文件,第三步計算機讀取字節碼文件并運行程序 。
我們在學習一個新知識的時候,首先是要了解它是什么,它能做什么,然后才是怎么使用 。本章對這3個問題做了詳細解答,為后續的深入學習做好了鋪墊 。
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