Java入门和背景知识

news/2025/4/2 5:08:31/

    • 🔥常见编程语言介绍
    • 🔥Java 发展史
    • 🔥Java 的核心优势
    • 🔥Java 各版本的含义
    • 🔥Java 的特性和优势
    • 🔥Java 运行机制
    • 🔥JVM、JRE 和 JDK
    • 🔥Java 开发环境搭建
    • 🔥openJDK 和 JDK 收费问题
    • 🔥开发第一个 Java 程序
    • 🔥第一个程序常见错误
    • 🔥最常用 DOS 命令
    • 🔥常用 Java 开发工具

🔥常见编程语言介绍

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C 语言

C 语言诞生于 1972 年,现代高级语言的鼻祖,由著名的贝尔实验室发明。
在底层编程,比如嵌入式、病毒开发等应用,可以替代汇编语言来开发系统程序。
在高层应用,也可以开发从操作系统(Linux/Windows 都基于 C 语言开发)到各种应用软件。

C++语言

作为 C 语言的扩展,C++是贝尔实验室于 80 年代推出的。C++是一种混合语言,既可以实现面向对象编程,也可以开发 C 语言面向过程风格的程序。
C++语言在科学计算、操作系统、网络通讯、系统开发、引擎开发中仍然被大量使用。

Java 语言

由美国 SUN 公司(被 oracle 公司收购)发明于 1995 年,是目前业界应用最广泛、使用人数最多的语言,连续多年排名世界第一,可以称之为“计算机语言界的英语”。
Java 广泛应用于企业级软件开发、安卓移动开发、大数据云计算等领域,几乎涉及 IT 所有行业。

JavaScript 语言

JavaScript 是一种脚本语言,已经被广泛用于 Web 应用开发;应用范围越来越大,重要性越来越高。目前,前端开发核心其实就是 JavaScript 语言。

Python 语言

Python 发明于 1989 年,语法结构简单,易学易懂;
Python 广泛应用于:人工智能、科学计算、web 编程等。

PHP 语言

PHP 原始为 Personal Home Page 的缩写,已经正式更名为 "PHP: Hypertext Preprocessor"。
一般用于 WEB 开发领域;大量的中小型网站以及某些大型网站使用 PHP 开发。

Object-C 和 Swift 语言

Object-C 通常写作 Objective-C 或者 Obj-C 或 OC,是根据 C 语言所衍生出来的语言,继承了 C 语言的特性,是扩充 C 的面向对象编程语言。OC 主要用于苹果软件的开发。
Swift,苹果于 2014 年 WWDC(苹果开发者大会)发布的新开发语言,可与 OC 共同运行于 Mac OS 和 iOS 平台,用于搭建基于苹果平台的应用程序。

C#(c sharp)语言

C#是微软公司发布的一种面向对象的、运行于.NET Framework 之上的高级程序设计语言。

Kotlin 语言

Kotlin 已正式成为 Android 官方支持开发语言,并且是一种可以兼容 java 的语言。

Go 语言

Go(又称 Golang)是 Google 开发的一种静态强类型、编译型语言。

Basic 语言

虽然易学,但功能不够强大,应用到大程序的有效性令人怀疑。已经逐步退出历史舞台。

🔥Java 发展史

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1991 年,James Gosling 在 SUN 公司想要设计这样一种小型计算机语言。该语言主要用于像电视盒这样的消费类电子产品,要求语言本身是中立的,也就是跨平台的。
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Java 语言发展到今天经历了一系列的过程:
🐟1991 年,SUN 公司的 Green 项目,Oak
🐟1995 年,推出 Java 测试版
🐟1996 年,JDK1.0
🐟1998 年,JDK1.2,大大改进了早期版本缺陷,是一个革命性的版本,更名为Java2。
🐟2004 年,J2SE 5.0 (1.5.0) Tiger 老虎
🐟2014 年,JavaSE8.0
🐟2017 年,JAVA 9.0
🐟2020 年 3 月,JAVA14
🐟2020 年 9 月,JAVA15
🐟2021 年 3 月,JAVA16
🐟2021 年 9 月,JAVA17
🐟2022 年 3 月,JAVA18
🐟2022 年 9 月,JAVA19
🐟2023 年 3 月,JAVA20
🐟 …

SUN 公司已经被 oracle 公司收购,目前每半年更新一次 java 的版本。但是,企业中的主流仍然以 8 为主。对于初学者,JAVA8 以上都可以。
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🔥Java 的核心优势

Java 为消费类智能电子产品而设计,但智能家电产品并没有像最初想象的那样拥有大的发展。然而 90 年代,Internet 却进入了爆发式发展阶段,一夜之间,大家都在忙着将自己的计算机连接到网络上。这个时侯,遇到了一个大的问题。人们发现连接到 Internet 的计算机各式各样,有 IBM PC、苹果机、各种服务器等等,不仅硬件 CPU 不同,操作系统也不同,整个的网络环境非常复杂。这个时候,程序员们希望他们编写的程序能够运行在不同的机器,不同的环境中,这需要一种体系中立的语言(即跨平台)。Java 的研发小组忽然发现他们用于小范围的语言也可以适应 Internet 这个大环境。

跨平台是 Java 语言的核心优势,赶上最初互联网的发展,并随着互联网的发展而发展,建立了强大的生态体系,目前已经覆盖 IT 各行业的“第一大语言”,是计算机界的“英语”。

虽然,目前也有很多跨平台的语言,但是已经失去先机,无法和 Java 强大的生态体系抗衡。Java 仍将在未来几十年成为编程语言的主流。

🔥Java 各版本的含义

JavaSE(Java Standard Edition):标准版,定位在个人计算机上的应用

这个版本是 Java 平台的核心,它提供了非常丰富的 API 来开发一般个人计算机上的应用程序,包括用户界面接口 AWT 及 Swing,网络功能与国际化、图像处理能力以及输入输出支持等。在上世纪 90 年代末互联网上大放异彩的 Applet 也属于这个版本。Applet 后来为 Flash 取代,Flash 即将被 HTML5 取代。

JavaEE(Java Enterprise Edition):企业版,定位在服务器端的应用

JavaEE 是 JavaSE 的扩展,增加了用于服务器开发的类库。如:JDBC 是让程序员能直接在 Java 内使用的 SQL 的语法来访问数据库内的数据;Servlet 能够延伸服务器的功能,通过请求-响应的模式来处理客户端的请求;JSP 是一种可以将 Java 程序代码内嵌在网页内的技术;

JavaME(Java Micro Edition):微型版,定位在消费性电子产品的应用上

JavaME 是 JavaSE 的内伸,包含 J2SE 的一部分核心类,也有自己的扩展类,增加了适合微小装置的类库:javax.microedition.io.*等。该版本针对资源有限的电子消费产品的需求精简核心类库,并提供了模块化的架构让不同类型产品能够随时增加支持的能力。

注意:
很多初学者开始会误解为安卓开发就是 JavaME,这两个是完全不同的内容。

🔥Java 的特性和优势

🐟 跨平台/可移植性

这是 Java 的核心优势。Java 在设计时就很注重移植和跨平台性。比如:Java 的 int 永远都是 32 位。不像 C++可能是 16,32,可能是根据编译器厂商规定的变化。这样的话程序的移植就会非常麻烦。

🐟 安全性

Java 适合于网络/分布式环境,为了达到这个目标,在安全性方面投入了很大的精力,使 Java 可以很容易构建防病毒,防篡改的系统。

🐟 面向对象

面向对象是一种程序设计技术,非常适合大型软件的设计和开发。由于 C++为了照顾大量 C 语言使用者而兼容了 C,使得自身仅仅成为了带类的 C 语言,多少影响了其面向对象的彻底性!Java 则是完全的面向对象语言。

🐟 简单性

Java 就是 C++语法的简化版,我们也可以将 Java 称之为“C+±”。跟我念“C 加加
减”,指的就是将 C++的一些内容去掉;比如:头文件,指针运算,结构,联合,操作符重载,虚基类等等。同时,由于语法基于 C 语言,因此学习起来完全不费力。

🐟 高性能

Java 最初发展阶段,总是被人诟病“性能低”;客观上,高级语言运行效率总是低于低级语言的,这个无法避免。Java 语言本身发展中通过虚拟机的优化提升了几十倍运行效率。比如,通过 JIT(JUST IN TIME)即时编译技术提高运行效率。 将一些“热点”字节码编译成本地机器码,并将结果缓存起来,在需要的时候重新调用。这样的话,使 Java 程序的执行效率大大提高,某些代码甚至接待 C++的效率。因此,Java 低性能的短腿,已经被完全解决了。业界发展上,我们也看到很多 C++应用转到 Java 开发,很多 C++程序员转型为 Java 程序员。

🐟 分布式

Java 是为 Internet 的分布式环境设计的,因为它能够处理 TCP/IP 协议。事实上,通过 URL 访问一个网络资源和访问本地文件是一样简单的。Java 还支持远程方法调用(RMI,Remote Method Invocation),使程序能够通过网络调用方法。

🐟 多线程

多线程的使用可以带来更好的交互响应和实时行为。 Java 多线程的简单性是 Java 成为主流服务器端开发语言的主要原因之一。

🐟 健壮性

Java 是一种健壮的语言,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、内存的申请与释放等)。Java 程序不可能造成计算机崩溃。即使 Java 程序也可能有错误。如果出现某种出乎意料之事,程序也不会崩溃,而是把该异常抛出,再通过异常处理机制加以处理。

🔥Java 运行机制

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🐅	Java 首先利用文本编辑器编写 Java 源程序,源文件的后缀名为.java;
🐅	再利用编译器(javac)将源程序编译成字节码文件,字节码文件的后缀名为.class;
🐅	最后利用虚拟机(解释器,java)解释执行。如上图所示。

计算机高级语言的类型主要有编译型和解释型两种,而 Java 语言是两种类型的结合。

🔥JVM、JRE 和 JDK

JVM(Java Virtual Machine): 用于执行 bytecode 字节码的”虚拟计算机”。

不同的操作系统有不同版本 JVM,屏蔽了底层运行平台的差别,是实现跨平台的核心。

Java Runtime Environment (JRE)包含:Java 虚拟机、库函数等。

Java Development Kit (JDK)包含:JRE,编译器和调试器等。

提示:

⭐	如果只是要运行 Java 程序或者玩 Minecraft 这样的 JAVA 游戏,只需要 JRE 就可以。JRE通常非常小,其中包含了 JVM。
⭐	如果要开发 Java 程序,就需要安装 JDK。

🔥Java 开发环境搭建

下面就由我来带领大家安装JDK吧,我们以 Java8 为例。当然,也可以使用 8 以上的其他版本。

JDK 下载和安装

⭐ 下载 JDK
点我,点我可直达Oracle官网下载

⭐ 安装 JDK

选择 JDK 安装目录,采用默认即可(如果一定要自定义,不要包含中文路径)

JDK 环境变量的配置
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🐟	path 是一个常见的环境变量,它告诉系统除了在当前目录下寻找此程序外,还可以到path 指定的目录下寻找。🐟	JAVA_HOME
为以后其他软件寻找 JDK 做准备!(一般建议进行配置)🐟	classpath 不需配置!
JDK1.5 以上版本,JRE 会自动搜索当前路径下的类文件及相关 jar 文件。

那我来带大家一起配置JDK环境变量吧!(我的是win11)
1.鼠标右键 “此电脑” 选择属性,之后会出现一个弹窗,点击 “高级系统设置”

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2.如下图:
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3.点击 “环境变量” 然后会看到这样的画面,关键是下面的内容,用户变量可以不用管:
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4.至此你已经完成了所有的准备步骤,接下来就是环境配置了,点击“新建”会出现一个弹窗:

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5.变量名:JAVA_HOME
变量值:C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_162(JDK的安装路径,这里以你自己的安装路径为准)在这里插入图片描述
6.输入完成之后点确认,第一项配置就完成了,接下来进行第二步,新建CLASSPATH 变量,变量值为:
.;%JAVA_HOME%\lib;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar(注意前面是有一个点的),配置好之后如下图,这里是可以复制粘贴的。
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7.然后点确定保存变量,进入下一步,配置path,找到path,双击或者点编辑
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8.然后可以看到path里面已经有很多内容了,我们在下面新建一个:
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9.输入 %JAVA_HOME%\bin
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10.然后点击确定保存吧,各位小伙伴!至此环境变量配置完毕,然后我们来测试下环境变量配置成功没有!

测试 JDK 安装成功
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我们使用Windows键+R,输入CMD,然后打开如下图。
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在窗口中输入命令 “java -version”。出现如下结果,则说明 JDK 安装成功。
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🔥openJDK 和 JDK 收费问题

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2019 年后,JDK8 后续更新的版本就开始收费了。但是,主要针对的是企业用户,对于个人学习者没有任何影响。

由于 JAVA 虚拟机的规范是开放的,任何人都可以去实现它。我们常用的 JDK 只是oracle 公司的一种具体实现,其他公司甚至个人也可以根据规范自己开发。

常见的 JDK 有

	⭐	oracle JDK⭐	open JDK
免费的开源实现,以 GPL License 发布,很多 Linux 发行版中都会包含 Open JDK⭐	IBM、亚马逊等大公司有自己的 JDK

各种开源的 JDK 版本
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🔥开发第一个 Java 程序

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🐟 使用记事本,编写代码

public class Welcome{public static void main(String[] args){System.out.println("我的第一行代码")}
}

可在 d 盘下建立文件夹 mycode,用于保存学习的代码。保存路径建议为:”d:/mycode”。保存为:Welcome.java (文件名必须为 Welcome,大小写也必须一致。

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🐟 中文问题:

如果代码中有中文,则使用记事本保存时,选择:
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提示:

⭐	代码中的引号、分号必须为英文引号和分号,不能是中文全角的引号和分号。
⭐	注意大小写。

🐟 编译(编译器创建 class 字节码文件)

打开命令行窗口,进入 Java 文件所在目录;执行命令:javac Welcome.java,生成
class 文件。

🐟 解释并运行阶段

执行:”java Welcome”(就是运行编译生成的 Welcome.class),输出执行结果。

🔥第一个程序常见错误

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🐟 常见问题 ①:提示“javac 不是内部或外部命令……”
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出错原因:Path 变量配置错误导致没有找到 javac 命令
解决方案: 细心重新设置 Path,配置完成后需要重新输入 cmd 打开命令行窗口。

🐟 常见问题 ②:文件夹中可以看到 Welcome.java 文件,在编译时出现javac 找不到文件……
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出错原因:可能是操作系统显示设置的问题,隐藏了文件的扩展名
解决方案:打开我的电脑窗口,选择【组织】-【文件夹和搜索选项】-【查看】,如下图 所示,去掉“隐藏已知文件夹类型的扩展名”复选框中的对勾,看到文件的实际
名称为 Welcome.java.txt,将后缀后.txt 去掉。
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🐟 常见问题 ③:NoSuchMethodError:main
出错原因:找不到 main 方法,应该是 main 方法书写有误。
解决方案:检查 public static void main(String [] args){}是否有误。

碰到错误、碰到异常,要和看到美女帅哥那样兴奋! 你解决的每一个错误,都是你提高的阶梯!

所谓编程经验很大程度就是指“调错的经验”。

提示:

🐟	编程时,一定要注意缩进规范;
🐟	在写括号、引号时,一定是成对编写,然后再往里插入内容。

🔥最常用 DOS 命令

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磁盘操作系统(Disk Operating System),是早期个人计算机上的一类操作系统。

常用命令:

🐟	cd 目录路径 进入一个目录
🐟	cd .. 进入父目录
🐟	dir 查看本目录下的文件和子目录列表
🐟	cls 清除屏幕命令
🐟	上下键 查找敲过的命令
🐟	Tab 键 自动补齐命令

🔥常用 Java 开发工具

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入门学习时,进行简单的 Java 程序编写,我们可以使用文本编辑器,比如:记事本。但是,记事本功能不够强大,我们可以考虑使用“更加强大的记事本”。

常见的有如下三种软件:

⭐	Notepad++
⭐	Sublime
⭐	EditPlus

在我们真正学习开发中,包括以后在企业中从事软件开发时,一般使用集成开发环境(IDE)。

⭐ IDEA 官方网址: http://www.jetbrains.com/idea/
⭐ VS Code 官方网址:https://code.visualstudio.com/
⭐ eclipse 官方网址:http://www.eclipse.org

个人建议:

对于 IDE 的选用,真的是无所谓的,大家不用太过纠结。

http://www.ppmy.cn/news/69099.html

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