Hello ,欢迎来到Java的世界!本书适用于零基础且有兴趣学习Java编程的小伙伴,全程会以理论和实践相结合的方式,手把手地教你用Java开发出自己的程序
你是否已经迫不及待了呢?现在就随我一起来探索Java的学习之道吧!本章我会带领大家一起来认识Java这门高级编程语言,在学习一个新技术时,应该从3个方面入手
首先,它是什么?其次,它能干什么?最后,如何使用?大家需要记住这3个步骤,我们后续的讲解都是按照这个模式进行的
好了,接下来就开始我们的Java初体验
1.1 Java概述本节带领大家了解Java的基本知识、运行原理、体系结构、Java的用途,以及如何使用Java进行编程
1.1.1 什么是Java众所周知, IT是一个高速发展、技术更迭日新月异的行业
随着编程技术的不断发展、更新,越来越多的编程语言层出不穷,令大家不知如何选择
面对种类繁多的编程语言,零基础的初学者究竟应该选择哪种编程语言来入门呢?掌握哪门编程语言能够更好地应对IT技术日益革新、多态化发展的大趋势呢?综合以上思路,这门语言应该具备以下特质:容易上手;适用于多平台;多行业;发展稳定；开发需求量大
什么语言这么强大,可以满足这些要求呢?没错,就是Java, Java是由Sun ( Stanford UniversityNetwork)公司于1995年5月23日正式推出的一套计算机高级编程语言,它拥有20多年的发展历史,这足以表明Java很稳定
Java适用于多个领域,从早期的终端设备到现在流行的电商、桌面管理软件、机顶盒设备、车载导航.安卓移动端等,涵盖面非常之广,并且可以做到跨平台,无论是Windows系统、Linux系统,还是Mac OS系统,都可以运行Java程序
多年以来, Java始终在编程语言排行榜中名列前茅(见图1-1) ,是全球范围内使用人数最多的编程语言之一
同时,市场对Java开发工程师的需求量也很大,在各大招聘网站上, Java相关岗位的招聘信息非常多
图1-1Java是面向对象的编程语言,面向对象是一种易理解、上手快的编程思想,同时Java提供了功能非常强大的系统类库,多种多样的工具类任你使用,开发者只需要关注业务逻辑,然后根据具体需求去调用这些工具类即可,底层的具体实现不需要关注
因此,相比于C++这种偏向底层的高级编程语言, Java更容易上Java语言具备如下特点
1,简洁高效Java语言非常简洁,相比于C++中头文件、指针等各种抽象的概念, Java更好理解、便于上手,同时还提供了功能强大的系统类库,使开发变得更加简洁高效
2.跨平台程序在不同平台的兼容性问题一直困扰着开发者,如果我们开发的程序能够无障碍地同时运行在Windows, Mac OS和Linux系统中,那是多么美妙的一件事
Java就帮我们实现了这个美好的愿望,一套代码可以在多种平台上运行
3.面向对象面向对象是一种编程思想,这种编程思想的诞生,对于软件工程有着划时代的意义
开发者告别了面向过程开发的烦琐步骤,从一个新的维度重新解读编程这件事,极大地提升了软件开发效率和能力, Java就是这样一种面向对象的高级编程语言
4.分布式计算Java提供了一套网络操作类库,很适合开发分布式计算的程序,开发者可以通过调用类库进行网络程序开发,实现分布式特性
5.健壮性Java提供了非常强大的排错机制,在程序编译阶段就可以检测出程序中的错误,无需等到运行时才暴露出存在的问题
同时在运行阶段会再一次进行相应的检查,多种手段保证了程序的稳定性和健壮性
6.可处理多线程线程是进程的基本单位,是程序开发中必不可少的一种基础资料, Java提供了良好的多线程处理机制,使程序具备更为优秀的交互性
好了,听完了这些,你是不是已经迫不及待地想要开始学习Java了呢?别着急,我们说过,学习新技术,首先应该了解它是什么?其次要了解它能干什么,接下来,我们就来一起看看Java有哪些方面的实际应用
在全球范围内,选择Java作为后台开发语言的公司数不胜数,比较知名的国外互联网公司包括Google、YouTube、Amazon、Twitter等,国内的知名公司有阿里、腾讯、百度、新浪、搜狐等
尤其是在电商领域,大部分公司都在使用Java ,包括天猫、京东、苏宁易购、当当、美团等,这么多知名企业都选择Java作为开发语言,你还在犹豫什么呢?1.1.2 Java的运行机制简单来讲, Java开发可分为3步:1、在后缀为java的文件中编写Java程序,此文件称之为Java源文件;2、通过编译器将源文件编译为后缀为class的字节码文件;3、计算机读取字节码文件运行程序
运行原理如图1-2所示
图1-2我们可以这样理解, Java源文件是开发者编写的,以开发者自己能看懂的方式去编写代码,但是计算机无法直接识别编写好的程序,因为计算机只能识别二进制的数据,相当于两者语言不通,要进行交流就必须有翻译,编译器就是这个翻译,它可以将开发者编写的程序翻译成计算机能识别的二进制数据,即将Java源文件编译为字节码文件,这样一来计算机就可以运行程序了
Java程序并不是运行在计算机底层的,Java拥有自己的虚拟计算机,这个虚拟的计算机有自己的内存,有自己的磁盘,我们把它叫作Java虚拟机(Java Virtual Machine , JVM )
所有的Java程序都是运行在JVM上的,正是因为有了JM这样一种机制, Java程序才能做到跨平台,不同的操作系统只要可以安装JVM ,就可以运行Java程序
JVM可以将不同操作系统的底层运行机制进行屏蔽,读取与平台无关的字节码文件,由Java解释器将JVM的程序运行在不同的平台上
编译好的字节码文件只需要识别JVM ,而不需要关心更底层的操作系统,由JVM去适应并识别不同的操作系统,如图1-3所示
图1-3举一个生活中的例子,一个中国商人,需要同时跟来自美国、意大利和德国的3个客户洽谈合作,但是中国商人只会说汉语,所以他高价雇佣了一个同时精通英语、意大利语、德语的高级翻译,帮他把汉语分别翻译给来自美国、意大利和德国的客户,这样就可以无障碍地沟通并完成合作了
在这个例子中,中国商人相当于Java源程序,高级翻译相当于JVM ,而来自美国、意大利、德国的客户相当于不同的操作系统
1.1.3 Java 大体系Java语言后来衍生出3个体系分支,分别是J2SE, J2ME, J2EEJ2SE (Java2 Platform Standard Edition )定义了Java的核心类库,包含了各种常用组件,是Java开发的基础J2ME (Java2 Platform Micro Edition )是基于J2SE衍生出的专用于移动设备的开发组件,如手机、机顶盒、车载导航等
J2EE (Java2 Platform Enterprise Edition )是基于J2SE扩展出的企业级开发组件,提供了Java Web相关的开发组件,如Servlet, JSP等,是Java开发的主流技术
2005年之后,三大体系被重新命名,其中J2SE更名为Java SE, J2ME更名为Java ME , J2EE更名为Java EE,在三大体系中, Java SE是核心, Java ME和Java EE是在Java SE的基础上发展起来的,如图1-4所示
图1-41.2搭建Java开发环境上一节我们学习了Java的基本概念,了解了Java的运行原理
Java程序必须依赖于JM才能运行,所以开发Java程序的第一步就是在计算机上安装Java环境,本节就带大家一起来安装和配置Java环境
1.2.1安装配置Java10Java经历了这么多年的发展,最新的版本是Java10 (作者在编写本书时的最新版) ,我们就以Java10为例,给大家演示如何安装和配置Java环境
首先我们需要了解什么是Java环境,有两个重要的概念我们需要掌握——JRE和JDK.JRE (Java Runtime Environment )是Java的运行环境,包括JM和Java基础类库,一台计算机要运行Java程序,就必须有JREJDK (Java Development Kit )是Java开发包,它包含JRE和编译Java源文件的编译器,我们要在一台计算机上进行Java程序开发,就必须安装JDK,由此可知,JRE是Java程序运行环境, JDK是Java程序开发环境,而JDK包含了JRE ,我们只需要安装JDK即可
1.下载JDK(1)打开Java官方网站,选择"JDK Download"下载JDK10.0.2 (作者在编写本书时的最新版) ,如图1-5所示
(2)在打开的新网页选中"Accept License Agreement"选项,如图1-6所示
图1-5图1-6(3) 根据你的操作系统选择对应的JDK安装文件,这里我们选择Windows系统下的JDK,如图1-7所示
图1-7（4）下载好的安装文件如何1-8所示
图1-82.安装JDK(1)找到JDK安装文件,双击鼠标左键运行该文件
(2)一直单击"下一步按钮,全部选择"默认"即可
3,配置环境变量(1)配置path环境变量使计算机在运行程序时可以找到Java程序的路径
(2)配置classth可以设置class文件的路径信息
配置环境变量的具体步骤如下所示
(1)找到自己安装Java的路径,复制下来留着下一步备用,如图1-9所示
(2)计算机一属性一高级系统设置一高级一环境变量一系统变量,点击"新建",为变星起名"JAVA_HOME" ,变量值设置为上一步复制的路径,如图1-10所示
图1-9图1-10(3)在Path路径的开头添加"%JAVA_HOME%\bin;" ,如图1-11所示
图1-114. 检测是否安装成功（1）按Windows+R组合键，输入cmd，单击“确定”按钮打开终端，如图1-12所示：图1-12（2）在终端输入“javac”以及“java”，如果安装成功就可以看到如图1-13和图1-14所示的信息
图1-13图1-14（3）若出现“javac/java不是内部命令”字样，则表示环境配置失败，需要重新配置
（4）输入“java-version”，可以查看java的版本信息，如图1-15所示
图1-151.2.2 Java程序开发步骤想必读到这里,大家都已经成功地配置好了Java环境,准备工作就绪,接下来我们就可以正式开始写代码了
我们的第一个Java程序是输出"Hello World"
在D盘新建一个文件夹,命名为java ,进入java文件夹,新建一个名为Helloworld java的文件,这就是Java源文件
接下来,用记事本或者其他编辑器打开文件来编写代码,如代码1-1所示
代码1-1public class Hellollorld{public static void main(String[] args) {System.out.printIn("Hello World");}}我们之前介绍过, Java程序开发分三步:第一步编写,第二步编译,第三步运行
代码1-1编写完成之后,我们需要进行第二步:编译
(1)打开CMD终端(按Windows+R组合键,然后输入"cmd" ) ,用"d:"命令进入计算机的D盘,然后通过cd命令进入Java程序所在的文件夹,如图1-16所示, Helloworld.java保存在D盘的java文件夹中
(2)如图1-17所示,使用javac HelloWorldjava合令编译HelloWorld.java文件
(3)如图1-18所示,在编译成功后,会看到D:/java文件夹中自动生成了一个HelloWorld.class文件,该文件就是我们之前提到的字节码文件, JVM就是通过读取这个文件来运行程序的
图1-16图1-17图1-18（5）如图1-19所示，使用java HelloWorld命令来运行java程序，计算机打印输出了“HelloWorld”字符串
图1-19成功!这里对代码进行简单的说明, public static void main(String[] args)是程序的入口,我们希望计算机执行的代码都写在这里,大家可以先这样理解,后面我们会详细讲解main方法
注意事项:编译程序的命令是javac;运行程序的命令是java;编写代码时注意字母的大小写, Java程序对大小写敏感
1.3 小结作为本书的开篇内容,本章首先为大家介绍了Java的基本运行原理、体系结构以及Java能开发哪些应用程序,让初学者对Java有一个基本的认识和概念
介绍完Java的基本概念,接下来为大家讲解如何安装配置Java环境,第一步安装JDK,第二步配置环境变量,完成之后就可以在计算机上开发Java程序了
Java程序开发共分为3个步骤:第一步编写Java源代码,第二步将Java源代码编译成JVM能识别的字节码文件,第三步计算机读取字节码文件并运行程序
我们在学习一个新知识的时候,首先是要了解它是什么,它能做什么,然后才是怎么使用
本章对这3个问题做了详细解答,为后续的深入学习做好了铺垫
本文节选自《Java零基础实战》全书共分3部分，10章，54小节
第1部分讲解Java的基本概念，运行机制，开发方式，基础语法；第2部分讲解Java的核心思想：面向对象，教会读者使用面向对象的思想进行软件开发；第3部分讲解Java的高级特性，包括多线程，集合框架，实用类，IO流，反射机制，网络编程