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Java概述
Q7nl1s admin
  2022-11-19 23:07:24 2022-11-19 23:07   2023-09-20 18:15:48      2.7k Words  

Java语言简介

◼ Java是全球多年排名第一的编程语言。

◼ 常年霸占着三大市场：

​ ◼ 互联网和企业应用：体现Java的长期优势和市场地位

​ ◼ 大数据平台：Hadoop、Spark、Flink平台主要用Java开发

​ ◼ Android移动平台

Java语言发展历史

◼ 1990年初，Sun 公司基于家用电器编程需要，设计了一种平台独立的语言Oak。

◼ 随着互联网潮流的兴起，Sun公司预见互联网应用前景，于1995年5月，Oak经改造并正式更名为Java， 并在SunWorld大会上正式发布Java 1.0版本。Java语言第一次提出了”Write Once,Run Anywhere”口号。

◼ 1996年，JDK 1.0发布，10个最主要的操作系统供应商声明将在其产品中嵌入Java技术。

JDK：Java Development Kit (Java开发包)

◼ 同年9月，已有大约8.3万个网页应用了Java技术来制作。

◼ Java伴随着互联网的迅猛发展而发展，逐渐成为重要的网络编程语言。 JDK：Java Development Kit (Java开发包) Java编程技术 wustzz 武汉科技大学计算机学院

◼ 1998年12月，Java 2企业平台J2EE发布。

◼ 1999年6月，Java发布三个版本：J2SE、J2EE、J2ME

◼ 2005年6月，Java SE6.0发布，J2EE更名为Java EE，J2SE更名为Java SE，J2ME更名为Java ME。

◼ 2006年Sun公司将Java开源，此时JDK变为Open JDK。

◼ 2009年， ORACLE(甲骨文公司)以74亿美元现金收购Sun公司。Java商标从此正式归Oracle所有。

◼ 2011年7月，Oracle公司发布Java SE 1.7。

◼ 2014年3月，Oracle公司发布JDK8发布，这是一个里程碑的版本。

◼ 2017年，Oracle不允许开源组织使用Java名号。

◼ 2019年，Oracle发布JDK 8u211和8u212两个版本(属于JDK8系列)，并从这两个版本开始商用收费。

◼ 2022年，Oracle JDK18发布。

Java的3个版本

  1. 标准版：Java SE

    ◼ 用于开发和部署在桌面、服务器等环境中的应用程序

  2. 企业版：Java EE （ 俗称 J2EE ）

    ◼ 用于开发企业级Web应用程序

  3. 微型版：Java ME //已经被Android取代

    ◼ 用于移动设备和嵌入式设备程序开发

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Java语言特点

◼ 平台无关性：采用虚拟机(JVM)技术实现平台无关性，是真正的跨平台可移植。

◼ 面向对象：具有良好的封装、继承、多态性，实现代码重用。

◼ 解释性：采用预编译将源程序生成 .class 字节码，减轻运行时解释工作。

◼ 简单：不需要进行指针运算和存储器管理，简化设计，减少出错可能性。

◼ 健壮安全：拒绝执行非法的内存访问，超越权限的访问等。

◼ 多线程：允许一个应用程序同时做多个任务。

◼ 分布式：拥有网络协议对象库，可以象访问本地文件一样访问Internet上的对象。

◼ 动态性：允许下载代码模块，当程序运行时也能动态升级。

◼ 高性能：经过实际的综合评测得出结论，Java是高性能的。

Java编程环境搭建

◼ 安装IntelliJ IDEA：推荐Ultimate英文版(不要汉化)

◼ 在线安装JDK：自动安装（推荐）

◼ 离线安装JDK：手工安装（了解）

基本概念：

◼ IDE：Integrated Development Environment，集成了代码编写、编译、调试等功能的程序开发环境的应用程序，如IntelliJ Idea

◼ JDK：Java开发包 (Java Development Kit)，包含了Java运行环境(JRE)和开发工具(编译器，调试器，javadoc等)

Java编程环境搭建

1.安装IntelliJ IDEA ◼ 官网：https://www.jetbrains.com/idea/download/#section=windows

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2.在线安装JDK

◼ 启动Idea → 点击 new project

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3.手工安装JDK（以JDK 1.8.0_202为例）

◼ 官网下载：https://www.oracle.com/java/technologies/javase/javase8-archive-downloads.html

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手工配置 Java 环境变量

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Java8环境变量

◼ 新建：变量名：JAVA_HOME 值： C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_202

◼ 新建：变量名：CLASSPATH 值：.;%JAVA_HOME%\lib\dt.jar;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar

◼ 编辑：变量名：PATH， 添加新值： %JAVA_HOME%\bin;%JAVA_HOME%\jre\bin

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检测Java环境是否配置成功

◼ 打开cmd窗口，分别输入命令行：java -version 和 where java

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Hello World

◼ 启动Idea → 点击 new project

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◼ 选择New Project：

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◼ 在 src 文件夹右键 → New → Package(包) → 新建包名为：edu.wust

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若发现 idea 没有 package 选项采取一下策略：（通常发生在使用的 jdk 版本发生改变时）

文件夹 右键 –> Mark Directory as –> Source Root

◼ 在 edu.wust 包右键→ New → Class(类) → 新建类名为：HelloJava

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HelloJava 类

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在类中添加 main 入口函数：

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运行程序 – 初次运行时

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Java运行机制

（1）Java程序的编译与运行

◼ 编译程序：javac HelloJava.java

编译时要带扩展名，编译成功会生成同名 .class 文件

.class 文件：称为字节码文件

◼ 运行程序：java HelloJava

运行字节码文件，文件名区分大小写，不加”.class”

生成的.class文件

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（2）JVM、JRE、JDK概念

◼ JVM：Java虚拟机 (Java Virtual Machine)

◼ JVM是一个虚拟的计算机，它有一套完整的体系架构，包括处理器、堆栈 、寄存器等

◼ JVM可以理解成一个以字节码(class文件)为机器指令的CPU

◼ JVM屏蔽了底层运行平台的差别，实现了”Write Once，Run Anywhere”

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◼ JRE：Java运行时 (Java Runtime Environment)

​ ◼ JRE为Java提供了运行环境，其中重要的一环就是通过JVM将字节码解释成可执行的机器码

​ ◼ JRE由JVM，Java运行时类库等组成

◼ JDK：Java开发包 (Java Development ToolKit)

​ ◼ JDK包含了Java运行环境(JRE)和开发工具(编译器，调试器，javadoc等)

​ ◼ 开发人员依靠JDK来开发和运行Java程序

Java程序示例

控制台输入输出程序

输入一个数据

HelloJava.java

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package edu.wust;
import java.util.Scanner; //导入Scanner类
public class HelloJava {
    private final static double VERSION = 1.0; //定义一个类成员 (静态常量)
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println( "版本号=" + VERSION ); // "+"为字符串连接，能自动将后面的数据转换为字符串
        System.out.print("请输入圆的半径=");
        Scanner sc = new Scanner( System.in ); //创建Scanner对象 (读取键盘缓冲区)
        double r = sc.nextDouble(); //从键盘缓冲区读取一个double数据，回车结束
        System.out.println("计算圆面积=" + String.format("%.2f", Math.PI*r*r) );
    }
}

System.in：标准输入流对象，即键盘

String.format用于格式化数据

String、Math类均来自java.lang包，可直接使用，无需导入

运行结果

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读取数据的常用方法

◼ 读取数值：nextInt() 、nextByte()、nextLong()、nextFloat()、nextDouble()

◼ 读取boolean数据：nextBoolean() 输入true或false

◼ 读取一行作为字符串(以回车结束) ：nextLine()

一次输入多个数据

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public class HelloJava {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("请输入若干数，#结束输入");
        double sum = 0; 
        int count = 0;
        Scanner sc = new Scanner( System.in );
        while ( sc.hasNextDouble() ) {	// hasNextDouble()：判断是否还有下一个double数据
            sum += sc.nextDouble();	// 推荐用回车分割数据(空格也行)
            count++;
        }
        System.out.println( String.format( "%d个数的平均值=%.2f", count, sum/count ) );
    }
}

运行结果

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多个类的程序

◼ Java程序都是以类来组织，类名前可加 public 也可不加 (推荐加 public ) // 涉及访问权限问题

◼ 一个源文件中只能含有一个标记为 public 的类，加了 public 的类其源文件名必须跟这个类的名字相同

◼ 一个源文件也可包含多个类 (不推荐，建议一个类单独保存为一个文件)，每个类编译完成后会生成各自的字节码 文件 (.class)

◼ 每个Java类都可有一个 public static void main(String[] args) 作为程序入口 (有且只有一个)

示例1：多个类写在一个源文件 (不建议)

HelloJava.java

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package edu.wust;
class A {
    private int value; // 私有成员变量
    public A() { // 默认构造函数
    }
    
    public A(int value) { // 自定义构造函数
        this.value = value;
    }
    
    public void foo() { // 公有方法
        System.out.println("value=" + value);
    }
    
    @Override	// @Override注解：表示重写父类方法
    public String toString() { //重写toString方法	// toString()方法是继承Object类的方法，Object是Java根对象
        return "[value=" + value + "]";
    }
}
public class HelloJava {
    public static void main(String[] args) {
        A a1 = new A(); // 实例化
        a1.foo(); // a1.value=0
        A a2 = new A(100); // 实例化
        System.out.println(a2); // 输出对象时会自动调用该对象的toString()方法
    }
}
  • 一个源文件只能有一个public类
  • 源文件必须与 public 同名
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示例2：一个类一个源文件（推荐）

A.java

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package edu.wust;
public class A {
    private int value; // 私有成员变量
    public A() { // 默认构造函数
    }
    
    public A(int value) { // 自定义构造函数
        this.value = value;
    }
    
    public void foo() { // 公有方法
        System.out.println("value=" + value);
    }
    
    @Override
    public String toString() { //重写toString方法
        return "[value=" + value + "]";
    }
}

HelloJava.java

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package edu.wust;
public class HelloJava {
    public static void main(String[] args) {
        A a1 = new A(); // 实例化
        a1.foo(); // a1.value=0
        A a2 = new A(100); // 实例化
        System.out.println(a2); // 输出对象时会自动调用该对象的toString()方法
    }
}
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示例3：Java类在不同包中

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最终结果：

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Java程序调试

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程序调试示意

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打包Java程序

◼ 在开发过程中，开发人员知道：哪个class是主程序，使用哪个class可以直接运行程序

◼ 但对普通用户来说：只希望双击启动程序运行得到结果

◼ 打包：Java可以使用 jar (java archive) 文件来发布项目 // 注：不是exe文件

​ ◼ jar文件是一种按Java格式压缩的类包，是Java文件封装的最小单元

​ ◼ 对于含有main()入口函数的jar包，可以双击运行

​ ◼ 也可使用命令行运行，例如：java –jar Tank.jar

​ ◼ 通常依赖包都以jar形式发布 // 依赖包：指第三方提供的程序开发包

jar文件示例：使用压缩工具打开jar

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如何打包

◼ 打包过程详见：https://www.cnblogs.com/july7/p/11473751.html

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附录

Idea常用快捷键

◼ 代码对齐：Ctrl+Alt+L

◼ Ctrl+/ 或 Ctrl+Shift+/：代码注释

◼ Ctrl+Z：撤销

◼ Ctrl+单击：查看源码定义

◼ 代码提示：Alt+/

◼ Ctrl+D：复制行

◼ Ctrl+X：剪切行

◼ Ctrl+F ：查找

◼ Ctrl+R：替换

◼ Ctrl+H：显示类结构图（类的继承层次）

多个main问题

◼ 每一个java类都可有一个 public static void main(String[] args) 作为程序入口（有且只有一个）

◼ 类中可以有其他 main 方法，比如：public static void main()，void main(int a)

◼ 在运行时会自动寻找 main 入口函数，而其他的 main 函数会被当成普通函数来处理

多个main示例

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class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("main3");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("main1");
        main();
        new Test().main(null);
    }
    public static void main() {
        System.out.println("main2");
    }
}
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  1. Java语言简介
  2. Java编程环境搭建
  3. Hello World
  4. Java运行机制
  5. Java程序示例
    1. 控制台输入输出程序
    2. 多个类的程序
    3. Java程序调试
  6. 打包Java程序
  7. 附录
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  3. Hello World
  4. Java运行机制
  5. Java程序示例
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    2. 多个类的程序
    3. Java程序调试
  6. 打包Java程序
  7. 附录