Java语言 教程

Java 是由 Sun Microsystems 公司于 1995 年 5 月推出的 Java 语言和 Java 平台的总称。由于 Sun 公司已被 Oracle 公司收购，所以 Java 成为 Oracle 公司的产品。

Java 语言是一门面向对象的编程语言，功能强大，简单易用，具有简单性、面向对象、分布式等特点，可以编写桌面应用程序、Web应用程序、分布式系统和嵌入式系统应用程序等。

Java 语言在服务器编程方面使用最广泛、生态最完备。

Java分为三个体系：

  • JavaSE（J2SE）：Java2 Platform Standard Edition，java平台标准版。
  • JavaEE(J2EE)：Java 2 Platform,Enterprise Edition，java平台企业版。
  • JavaME(J2ME)：Java 2 Platform Micro Edition，java平台微型版。

 

1. 主要特性

  • Java 语言是简单的：
    Java 语言的语法与 C 语言和 C++ 语言很接近，使得大多数程序员很容易学习和使用。另一方面，Java 丢弃了 C++ 中很少使用的、很难理解的、令人迷惑的那些特性，如操作符重载、多继承、自动的强制类型转换。特别地，Java 语言不使用指针，而是引用。并提供了自动分配和回收内存空间，使得程序员不必为内存管理而担忧。
  • Java 语言是面向对象的：
    Java 语言提供类、接口和继承等面向对象的特性，为了简单起见，只支持类之间的单继承，但支持接口之间的多继承，并支持类与接口之间的实现机制（关键字为 implements）。Java 语言全面支持动态绑定，而 C++语言只对虚函数使用动态绑定。总之，Java语言是一个纯的面向对象程序设计语言。
  • Java语言是分布式的：
    Java 语言支持 Internet 应用的开发，在基本的 Java 应用编程接口中有一个网络应用编程接口（java net），它提供了用于网络应用编程的类库，包括 URL、URLConnection、Socket、ServerSocket 等。Java 的 RMI（远程方法激活）机制也是开发分布式应用的重要手段。
  • Java 语言是健壮的：
    Java 的强类型机制、异常处理、垃圾的自动收集等是 Java 程序健壮性的重要保证。对指针的丢弃是 Java 的明智选择。Java 的安全检查机制使得 Java 更具健壮性。
  • Java语言是安全的：
    Java通常被用在网络环境中，为此，Java 提供了一个安全机制以防恶意代码的攻击。除了Java 语言具有的许多安全特性以外，Java 对通过网络下载的类具有一个安全防范机制（类 ClassLoader），如分配不同的名字空间以防替代本地的同名类、字节代码检查，并提供安全管理机制（类 SecurityManager）让 Java 应用设置安全哨兵。
  • Java 语言是体系结构中立的：
    Java 程序（后缀为 java 的文件）在 Java 平台上被编译为体系结构中立的字节码格式（后缀为 class 的文件），然后可以在实现这个 Java 平台的任何系统中运行。这种途径适合于异构的网络环境和软件的分发。
  • Java 语言是可移植的：
    这种可移植性来源于体系结构中立性，另外，Java 还严格规定了各个基本数据类型的长度。Java 系统本身也具有很强的可移植性，Java 编译器是用 Java 实现的，Java 的运行环境是用 ANSI C 实现的。
  • Java 语言是解释型的：
    如前所述，Java 程序在 Java 平台上被编译为字节码格式，然后可以在实现这个 Java 平台的任何系统中运行。在运行时，Java 平台中的 Java 解释器对这些字节码进行解释执行，执行过程中需要的类在联接阶段被载入到运行环境中。
  • Java 是高性能的：
    与那些解释型的高级脚本语言相比，Java 的确是高性能的。事实上，Java 的运行速度随着 JIT(Just-In-Time）编译器技术的发展越来越接近于 C++。
  • Java 语言是多线程的：
    在 Java 语言中，线程是一种特殊的对象，它必须由 Thread 类或其子（孙）类来创建。通常有两种方法来创建线程：其一，使用型构为 Thread(Runnable) 的构造子类将一个实现了 Runnable 接口的对象包装成一个线程，其二，从 Thread 类派生出子类并重写 run 方法，使用该子类创建的对象即为线程。值得注意的是 Thread 类已经实现了 Runnable 接口，因此，任何一个线程均有它的 run 方法，而 run 方法中包含了线程所要运行的代码。线程的活动由一组方法来控制。Java 语言支持多个线程的同时执行，并提供多线程之间的同步机制（关键字为 synchronized）。
  • Java 语言是动态的：
    Java 语言的设计目标之一是适应于动态变化的环境。Java 程序需要的类能够动态地被载入到运行环境，也可以通过网络来载入所需要的类。这也有利于软件的升级。另外，Java 中的类有一个运行时刻的表示，能进行运行时刻的类型检查。

 

2. Java 开发工具

1）什么是 JDK

Java 有完善的开发工具包，称为 JDK。JDK是什么？JDK即Java Development Kit的缩写，它是Java语言的软件开发工具包。

JDK最初由Sun Microsystems发明，提供给Java开发人员，用来开发Server、PC、移>动设备和嵌入式设备上的Java应用程序。

JDK是整个Java开发的核心，它包括Java运行环境、Java基础类库和Java工具。

2）Java 开发环境

使用 Java 语言编程，开发环境要保证系统内存在 1G 以上。常见的操作系统都可以安装 JDK，比如Windows、Linux、MacOS等。

Java JDK 可以使用 JDK8 以上版本，目前最新版本为 Java16，生产环境中以 JDK8 和 JDK11 居多。

常用的集成开发环境 IDE 包括：IntelliJ IDEA、Eclipse 和 VsCode 等。

我们通常使用集成开发环境（IDE）来编写 Java 程序，其中使用最广泛的 IDE 包括：IntelliJ IDEA、Eclipse 和 VsCode。本章我们将为大家介绍如何安装 IntelliJ IDEA 和 Eclipse，来搭建 Java 开发环境。安装 Java 集成开发环境首先需要安装 JDK。安装 Intellij IDEA。Intellij IDEA 分为商业版本和社区版本，其中商业版本是收费的，功能更多一些。社区版本是免费的，而且完全可以满足一般的开发工作。