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。