第1章Java开发入门

标签：基础上   指针   基本   必须   开发人员   能力   简单   debug   对象   

图1.1Oracle公司官网首页
1.2.2安装JDK
下载JDK安装文件成功后，就可以安装了。接下来详细演示Windows 64位平台下JDK8.0的安装过程，具体步骤如下。
（1）双击从Oracle官网下载的JDK安装文件，进入JDK安装界面，如图1.2所示。

图1.2JDK安装界面
（2）单击图1.2中的【下一步】按钮，进入到JDK自定义安装界面，如图1.3所示。

图1.3自定义安装功能和路径
（3）图1.3中左侧有三个组件可选项，开发人员可以根据自己的需求来选择所要安装的组件，单击某个组件前面的图标，在组件下面会弹出该组件的功能操作选项，如图1.4所示。

图1.4自定义安装功能
组件功能说明：
?开发工具：JDK核心功能组件，包含一些列编译命令的可执行程序，如javac.exe、java.exe等，还包含一个专用的JRE工具。
?源代码：Java核心类库的源代码。
?公共JRE：Java程序的运行环境。由于开发工具中已经包含一个专用的JRE，因此不需要再安装公共的JRE，此项可以不选。
（4）单击图1.4右侧的【更改】按钮，会弹出选择安装目录的界面，如图1.5所示。

图1.5JDK安装目录
通过单击下拉框选择或直接输入路径的方式来确定JDK安装目录，安装路径中不要有中文，最好也不要有空格或特殊符号，这里使用默认安装目录，直接单击【确定】按钮即可。
（5）在所有的安装选项完成选择后，单击图1.4中的【下一步】按钮，开始安装JDK。安装完成后会进入安装完成界面，如图1.6所示。单击【关闭】按钮，关闭当前界面，完成JDK的安装。

图1.6完成安装
1.2.3配置JDK
在安装完JDK之后，需要对环境变量进行配置，具体步骤如下。
（1）右键单击【我的电脑】，选择【属性】选项，进入到系统窗口，如图1.7所示。

图1.7系统基本信息
（2）单击【高级系统设置】，打开【系统属性】窗口，如图1.8所示。

图1.8系统属性
（3）单击【环境变量】按钮，打开【环境变量】窗口，如图1.9所示。

图1.9环境变量
（3）在【系统变量】区域，单击【新建】按钮，打开【新建系统变量】窗口。并在“变量名”文本框中输入“JAVA_HOME”，在“变量值”文本框中输入JDK安装目录，本例的安装目录为“C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_112”，如图1.10所示。单击【确定】按钮，完成JAVA_HOME环境变量的配置。

图1.10配置JAVA_HOME
（5）在【系统变量】区域，选中系统变量Path，单击【编辑】按钮，打开【编辑系统环境变量】窗口，如图1.11所示。

图1.11编辑系统环境变量
（6）在“变量值”的文本框中的起始位置添加“%JAVA_HOME%/bin;”，请注意使用分隔符与其他变量值相分隔，分隔符必须采用英文半角模式输入，如图1.12所示。然后依次单击打开窗口的【确定】按钮，保存环境变量，完成配置。

图1.12配置JDK环境变量
1.2.4测试开发环境
JDK安装和配置完成后，需要测试JDK是否能够在计算机上运行，具体步骤如下。
（1）单击【开始】菜单，在【运行】窗口中输入“cmd”，如图1.13所示。不同操作系统打开命令行窗口不尽相同，本书是以Windows为例。

图1.13运行窗口
（2）单击【确定】按钮，进入到命令行窗口，如图1.14所示。

图1.14命令行窗口
（3）在命令行窗口中输入“javac”命令，并按【Enter】键，系统会输出javac的帮助信息，如图1.15所示。这说明JDK已经成功配置，否则需要仔细检查上面步骤的配置是否正确。

图1.15javac命令
1.2.5JDK目录介绍
JDK安装完成后，在JDK安装路径下会生成一个目录，称为JDK安装目录，如图1.16所示。

图1.16JDK目录
开发人员应熟悉JDK安装目录下各个子目录的意义和作用，接下来分别对JDK安装目录下的子目录进行详细介绍。
?bin：该目录存放一些编译器和工具，常用的有javac.exe（Java编译器）、java.exe（Java运行工具）、jar.exe（打包工具）、jdb – debugger（查错工具）和javadoc.exe（文档生成工具）等。
?db：该目录是安装JDK时附带安装的小型数据库Java DB。Java在JDK6.0开始引入成员Java DB，这是一个纯 Java 实现、开源的数据库管理系统。这个数据库不仅很轻便，还支持几乎大部分的数据库应用所需要的特性。因此Java 程序员不再需要耗费大量精力安装和配置数据库，可直接使用Java DB。
?include：该目录是存放一些启动JDK时需要引入的C语言的头文件。
?jre：jre是Java Runtime Environment的简写，即Java程序运行时环境。该目录是存放Java运行时环境的根目录，它包含Java虚拟机，运行时的类包、Java应用启动器以及一个bin目录，但不包括开发环境中的开发工具。
?lib：lib是library的简写，存放Java类库或库文件。
?javafx-src.zip：该压缩文件里存放的是Java FX所有核心类库的源代码。
?src.zip：该压缩文件里存放的是Java所有核心类库的源代码。
?README和LICENSE：说明性文档。
1.3第一个Java程序
现在就自己来动手编写一个Java程序，亲自感受一下Java语言的基本形式。下面将编写第一个Java程序，其功能是控制台输出“Hello World!”。通过本节学习，使读者清晰地了解Java程序从开发到运行的过程。
1.3.1编写Java源文件
在磁盘目录中，本例目录为“D:\com\zhang\chapter01”，创建一个文本文件，并重命名为“HelloWorld.java”。用记事本打开，编写一段Java代码，如例1-1所示。
例1-1HelloWorld.java
1class HelloWorld
2{
3 // main是程序的入口，所有的程序都是从此处开始运行
4 public static void main(String[] args)
5 {
6 // 在屏幕中打印输出"Hello World！"语句
7 System.out.println("Hello World！");
8 }
9}
例1-1中是编写好的Java程序，下面分别对每条语句进行详细的讲解，如图1.17所示。

图1.17HelloWorld程序分析
第1行，class是一个关键字，用于声明一个类，其后紧接着的就是类名，本例类名为HelloWorld。
第2行和第9行，大括号规定类的作用范围，在该范围内的所有内容都属于HelloWorld类的一部分。
第3行和第6行，这两行都是注释行，注释部分不会被执行，它提高了程序的可读性。该注释属于单行注释，以//开头，后面部分均为注释。
第4行，这是一个main方法，它是整个程序的入口，所有程序都是从public static void main(String[] args)开始执行的，该行的代码格式是固定的。其中public和static都是Java关键字，它们一起表明main是公有的静态的方法。void也是Java的关键字，表明该方法没有返回值。main是方法的名称。圆括号内的是参数列表，String[] args是一个参数，String为参数类型，表示字符串类型，args是参数名。
第5行和第8行，大括号是main方法的开始和结束标志，它们定义了该方法的作用范围，在该范围内的语句都属于main方法。
第7行，System.out.println是Java内部的一条输出语句，引号中的内容"Hello World！"会在控制台打印输出。
1.3.2编译运行
1.打开命令行窗口
打开命令行窗口，输入 “cd D:\com\zhang\chapter01”和“d:”命令，切换到Java源文件所在目录，如图1.18所示。

图1.18切换目录
2.编译Java源文件
在命令行窗口中输入“javac HelloWorld.java”命令，对源文件进行编译，如图1.19所示。

图1.19编译Java源文件
成功执行完javac命令后，会在bin目录下生成一个名为“HelloWorld.class”的字节码文件，如图1.20所示。

图1.20字节码文件
3.运行Java程序
在命令行窗口中输入“java HelloWorld”命令，运行编译好的字节码文件，运行结果如图1.21所示。

图1.21程序运行结果
上面演示了一个Java程序从编写、编译到运行的过程。其中有两点需要注意：第一，使用javac命令编译时，需要输入完整的文件名；第二，在使用java命令运行程序时，需要输入的是类名，而非完整的文件名，不要加“.class”后缀，否则会报错。
1.3.3Java虚拟机(JVM)
Java虚拟机可以看作是在机器和编译程序之间加入了一层抽象的虚拟机器并提供给编译程序一个共同的接口。编译程序只需面向虚拟机，生成虚拟机能够识别的代码，接着再由解释器将虚拟代码转换成具体平台上的机器指令并执行。
运行Java程序的环境集合称为Java运行环境（JRE），它由Java的虚拟机和Java的API组成。若一个Java程序要运行在Java虚拟机里，首先由Java编译器将java源文件编译成.class文件，然后将.class文件交给Java虚拟机，生成最终可执行程序。.class文件本质上是一种标准化的可移植的二进制格式，它是实现跨平台的基础。因此，Java是通过JVM实现跨平台的，这就是Java能够“一次编译，到处运行”的原因，如图1.22所示。

图1.22JVM执行过程
正是有了JVM虚拟机，Java不但可以让字节码在PC操作系统上运行，也可以让其在手机操作系统上运行。
1.4Java运行机制
简单来说Java程序的运行机制分为编写、编译和运行三个步骤。
1.编写
编写是指在Java开发环境中进行程序代码的编辑，最终生成后缀名为“.java”的Java源文件。
2.编译
编译是指使用Java编译器对源文件进行错误排查的过程，编译后将生成后缀名为.class的字节码文件，该文件可以被Java虚拟机（JVM）的解释器正常读取。
3.运行
运行是指使用Java解释器将字节码文件翻译成机器代码，执行并显示结果。字节码文件是一种和任何具体机器环境及操作系统环境无关的中间代码，它是一种二进制文件，是Java源文件由Java编译器编译后生成的目标代码文件。编程人员和计算机都无法直接读懂字节码文件，它必须由专用的Java解释器来解释执行，因此Java是一种在编译基础上进行解释运行的语言。
在运行Java程序时，首先会启动JVM，然后由它来负责解释执行Java的字节码，并且Java字节码只能运行于JVM之上。这样利用JVM就可以把Java字节码程序和具体的硬件平台以及操作系统环境分隔开来，只要在不同的计算机上安装了针对于特定具体平台的JVM，Java程序就可以运行，而不用考虑当前具体的硬件平台及操作系统环境，也不用考虑字节码文件是在何种平台上生成的。JVM把这种不同软硬件平台的具体差别隐藏起来，从而实现了真正的二进制代码级的跨平台移植。JVM是Java平台无关的基础，Java的跨平台特性正是通过在JVM中运行Java程序实现的。接下来了解一下Java的运行流程，如图1.23所示。

图1.23Java运行流程
图1.28中，从编写出来的Java源文件，到编译为字节码文件，再到通过JVM执行程序，最后将程序的运行结果展示给用户，这是一个完整的Java运行流程。
1.5本章小结
通过本章的学习，大家能够对Java语言及其相关特性有初步的认识，重点要掌握的是Java开发环境的搭建、环境变量的配置，能编写出一个简单的程序，理解Java的运行机制。
1.6习题
1.填空题
(1) Java语言其实最早是诞生于1991年，起初被称为 语言。
(2) Java的跨平台特性正是通过在 中运行Java程序实现的。
(3) Java的运行环境是用 实现的。
(4) Java源程序文件和字节码文件的扩展名分别为 和 。
(5) Java程序的运行环境简称为 。
2.选择题
(1) 下列选项中，不属于Java语言特点的一项是（ ）。
A．分布式 B．编译执行
C．安全性 D．面向对象
(2) Java属于以下哪种语言（ ）。
A．机器语言 B．高级语言
C．汇编语言 D．以上都不是
(3) 简单来说Java程序的运行机制分为编写、（ ）和运行三个步骤。
A．编辑 B．汇编
C．编码 D．编译
(4) Java程序经过编译后生成的文件的后缀是（ ）。
A．.obj B．.exe
C．.class D．.java
(5) 用Java虚拟机执行类名为Hello的应用程序的正确命令是（ ）。
A．java Hello.class B．Hello.class
C．java Hello.java D．java Hello
3.思考题
(1) 请简述什么是Java语言？
(2) 请简述什么是JRE和JDK？
(3) 请简述对JVM的理解？
(4) 请简述Java语言有哪些特点？
4.编程题
编写程序，显示2条信息“千里寻他众百度”，“锋自苦寒磨砺出”。

第1章Java开发入门

标签：基础上   指针   基本   必须   开发人员   能力   简单   debug   对象   

原文地址：https://blog.51cto.com/2096101/2551661