Java快速入门

程序员文章站 2024-03-23 14:58:58

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1 Java简介

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太阳计算机系统(中国)有限公司 1982年成立 2009年被Oracle收购

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甲骨文股份有限公司 1977年成立 2013年成为全球第二大软件公司

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詹姆斯·高斯林（James Gosling）Java编程语言的共同创始人之一一般公认他为“Java之父”

1.1 Java发展史

20世纪90年代，出现了单片机。 1991年，Sun公司成立了Green项目小组，专攻家电产品上的嵌入式应用，开发出了一种称为Oak的面向对象语言。 1992年，Oak语言开发成功后，因为缺乏硬件的支持而无法进入市场，最终被搁置了下来。

1995年，互联网的蓬勃发展给了Oak机会。Sun公司推出了可以嵌入网页的Applet小程序，并将Oak更名为Java。 1996年1月，Sun公司发布了Java的第一个开发工具包（JDK 1.0），这是Java发展历程中的重要里程碑，标志着Java成为一种独立的开发工具。 1997年2月，Sun公司发布了JDK 1.1，在随后的3周时间里，达到了22万次的下载量。

1998年12月，Sun公司发布了第二代Java平台的企业版J2EE。 1999年6月，Sun公司发布了第二代Java平台（简称为Java2）的3个版本：J2SE（Java 2 Standard Edition，Java 2平台的标准版），应用于桌面环境；J2EE（Java 2 Enterprise Edition，Java 2平台的企业版），应用于基于Java的应用服务器； J2ME（Java2 Micro Edition，Java2平台的微型版），应用于移动、无线及有限资源的环境；

2000年5月，Sun公司发布了JDK1.3、JDK1.4和J2SE1.3。 2001年9月，Sun公司发布了J2EE1.3。 2002年2月，Sun公司发布了J2SE1.4。 2004年9月，Sun公司发布了J2SE1.5，成为Java语言发展史上的又一里程碑。为了表示该版本的重要性，J2SE 1.5更名为Java SE 5.0，代号为“Tiger”。 2005年6月，Sun公司发布了Java SE 6。此时，Java的各种版本已经更名，如J2EE更名为JavaEE，J2SE更名为JavaSE，J2ME更名为JavaME。 2006年，Sun公司宣布，将Java技术作为免费软件对外发布。

2009年，Oracle公司宣布收购Sun 。 2010年，Java之父詹姆斯·高斯林从Oracle公司辞职。 2011年，Oracle公司发布了Java7。 2014年，Oracle公司发布了Java8。 2017年，Oracle公司发布了Java9。 2018年，Oracle公司发布了Java10和Java11。 2019年，Oracle公司发布了Java12和Java13。 2020年，Oracle公司发布了Java14。

1.2 Java特点

Simple 简单性

Java语言是一种相当简洁的面向对象程序设计语言。Java语言省略了C++语言中所有的难以理解、容易混淆的特性。Java更加严谨、简洁。

Object oriented 面向对象

面向对象是Java最重要的特性。Java语言的设计完全是面向对象的。Java支持静态和动态风格的代码继承及重用。

Distributed 分布式

Java语言具有强大的、易于使用的连网能力，非常适合开发分布式计算的程序。Java应用程序可以象访问本地文件系统那样通过URL访问远程对象。使用Java语言编写Socket通信程序十分简单，使用它比使用任何其它语言都简单。

Multithreaded 多线程

线程，是一种轻量级进程，是现代程序设计中必不可少的一种特性。多线程处理能力使得程序能够具有更好的交互性、实时性。Java在多线程处理方面性能超群，具有让你惊喜的强大功能，而且在Java语言中进行多线程处理很简单。

Dynamic 动态性

Java是一种动态的语言，在Java语言中，可以简单、直观地查询运行时信息，也可以将新代码加入到一个正在运行的程序中去。

Architecture neutral 架构中立

Java源程序被编译成一种高层次的与机器无关的字节码格式语言，这种语言被设计在虚拟机上运行，由机器相关的运行调试器实现执行。

Robust 健壮性

Java致力于检查程序在编译和运行时的错误。类型检查帮助检查出许多开发早期出现的错误。Java自已操纵内存减少了内存出错的可能性。

Secure 安全性

用于网络、分布环境下的 Java必须要防止病毒的入侵。 Java不支持指针,一切对内存的访问都必须通过对象的实例变量来实现 ,这样就防止程序员使用"特洛伊 "木马等欺骗手段访问对象的私有成员。

1.3 Java是什么？

Java既是编程语言又是平台。

Java编程语言

在Java编程语言中，首先将所有源代码编写为以.java扩展名结尾的纯文本文件。然后，这些源文件.class由javac编译器编译为文件。一个.class文件不包含的代码是原产于你的处理器; 相反，它包含字节码 -Java虚拟机（Java VM）的机器语言。然后，java启动器工具将使用Java虚拟机的实例运行您的应用程序。

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因为Java VM在许多不同的操作系统上都可用，所以相同的.class文件能够在Microsoft Windows，Solaris™操作系统（Solaris OS），Linux或Mac OS上运行。一些虚拟机（例如 Java SE HotSpot概览）在运行时执行其他步骤，以提高应用程序的性能。这包括各种任务，例如查找性能瓶颈和重新编译（使用本机代码）经常使用的代码部分。

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Java平台

一个平台是在程序运行的硬件或软件环境。我们已经提到了一些最受欢迎的平台，例如Microsoft Windows，Linux，Solaris OS和Mac OS。大多数平台可以描述为操作系统和底层硬件的组合。Java平台与大多数其他平台的不同之处在于，它是一个基于软件的平台，可以在其他基于硬件的平台上运行。

Java平台具有两个组件：

在Java虚拟机
在Java应用程序编程接口（API）

Java虚拟机是Java平台的基础，并已移植到各种基于硬件的平台上。 API是大量现成的软件组件的集合，这些组件提供了许多有用的功能。它分为相关类和接口的库。这些库称为软件包。作为独立于平台的环境，Java平台可能比本地代码慢一些。但是，编译器和虚拟机技术的进步使性能接近本机代码，而不会威胁可移植性。术语“ Java虚拟机”和“ JVM”是指用于Java平台的虚拟机。

1.4 Java功能

开发工具：

开发工具提供了编译，运行，监视，调试和记录应用程序所需的一切。作为新开发人员，您将使用的主要工具是javac编译器，java启动器和javadoc文档工具。

应用程序编程接口（API）：

API提供Java编程语言的核心功能。它提供了许多有用的类，可以在您自己的应用程序中使用。它涵盖了从基本对象到网络和安全性，再到XML生成和数据库访问等等的所有内容。

部署技术：

JDK软件提供了标准的机制，用于将应用程序部署到最终用户。

用户界面工具包：

JavaFX，Swing和Java 2D工具包使创建复杂的图形用户界面（GUI）成为可能。

集成库：

诸如JDBC API，Java接口定义语言（IDL）API，Java命名和目录接口（JNDI）API，Java RMI和通过Internet ORB协议技术进行Java远程方法调用的集成库。

1.5 Java优势

快速入门：

尽管Java编程语言是一种功能强大的面向对象的语言，但它易于学习，特别是对于已经熟悉C或C ++的程序员而言。

编写更少的代码：

通过比较程序指标（类计数，方法计数等），可以看出，用Java编程语言编写的程序可以比使用C ++编写的同一程序小四倍。

编写更好的代码：

Java编程语言鼓励良好的编码习惯，而自动垃圾回收可以帮助您避免内存泄漏。它的面向对象，其JavaBeans™组件体系结构以及范围广泛，易于扩展的API使您可以重用现有的经过测试的代码，并减少错误。

更快地开发程序：

Java编程语言比C ++更简单，因此，用它编写时，您的开发时间可能会快两倍。您的程序还将需要更少的代码行。

避免平台依赖性：

通过避免使用其他语言编写的库，可以使程序可移植。

一次编写，可在任何地方运行：

因为用Java编程语言编写的应用程序被编译为与机器无关的字节码，所以它们可以在任何Java平台上一致地运行。

更轻松地分发软件：

使用Java Web Start软件，用户只需单击一下鼠标即可启动您的应用程序。启动时会自动进行版本检查，以确保用户始终了解最新版本的软件。如果有更新，则Java Web Start软件将自动更新其安装。

2 “Hello World”程序

要编写第一个程序，您需要：

Java SE开发套件8（JDK 8）

您现在可以下载Windows版本。（请确保您下载的是JDK，而不是 JRE。）请查阅安装说明。

文字编辑器

在此示例中，我们将使用Windows平台附带的简单编辑器记事本。

集成开发人员环境（IDE）

流行的选择包括Eclipse、IntelliJ IDEA，Spring Tool Suite或Visual Studio Code等等。

2.2 使用记事本创建第一个应用程序

创建一个源文件

首先，启动编辑器。您可以从开始菜单中选择程序>附件>记事本，启动记事本编辑器。在新文档中，键入以下代码：

/**
 * The HelloWorldApp class implements an application that
 * simply prints "Hello World!" to standard output.
 */
class HelloWorldApp {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello World!"); // Display the string.
    }
}

将代码保存在名为的文件中HelloWorldApp.java。要在记事本中执行此操作，请首先选择“ 文件”>“另存为”菜单项。然后，在“ 另存为”对话框中：使用“ 保存在”组合框，指定用于保存文件的文件夹（目录）。在这个例子中，该目录是myapplication在上C驱动器。在“ 文件名”文本字段中，输入"HelloWorldApp.java"，包括引号。从“ 保存类型”组合框中，选择“ 文本文档（* .txt）”。在“ 编码”组合框中，将编码保留为ANSI。完成后，对话框应如下所示。现在，单击“ 保存”，然后退出记事本。

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将源文件编译成.class文件

调出外壳程序或“命令”窗口。您可以从开始菜单中选择运行...，然后输入来执行此操作cmd。外壳窗口应类似于下图。

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提示符显示您的当前目录。出现提示时，当前目录通常是Windows的主目录（如上图所示）。要编译源文件，请将当前目录更改为文件所在的目录。例如，如果你的源目录myapplication中的C驱动器，在提示符后键入以下命令输入： cd C：\ myapplication 现在，提示应更改为C:\myapplication>。

现在您可以编译了。在提示符下，键入以下命令，然后按Enter。 javac HelloWorldApp.java 编译器已生成一个字节码文件HelloWorldApp.class。在提示符下，键入dir以查看生成的新文件，如下所示： C：\ myapplication> javac HelloWorldApp.java C：\ myapplication> dir 有了.class文件后，就可以运行程序了。

运行程序

在同一目录中，在提示符下输入以下命令： java -cp. HelloWorldApp 您应该在屏幕上看到以下内容： C：\ myapplication> java -cp. HelloWorldApp Hello World!

2.3 使用Eclipse创建第一个应用程序

创建一个IDE项目

启动Eclipse IDE。

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在Eclipse IDE中，选择“ File” |“ New”|“ Project”|“ Java Project”。新项目...。

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在“ New Java Project”向导中，输入“ Project Name”，如下图所示：

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单击”Finish”完成。

在IDE中创建并打开该项目。您应该看到以下组件： “ Project Explorer”窗口，其中包含项目组件的树形视图，包括源文件，代码所依赖的库等。在导航窗口中，你可以用它来快速浏览所选类的各元素之间。

在源文件中添加代码

在src文件夹上单击鼠标右键，选择“ New”|“ Class”。创建新类。

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在“Package”字段中，键入helloworldapp，在“Name”字段中，键入HelloWorldApp, 选中“public static void main(String[] args) ”多选框。

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补充完成以下代码：

/**
 * The HelloWorldApp class implements an application that
 * simply prints "Hello World!" to standard output.
 */
class HelloWorldApp {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello World!"); // Display the string.
    }
}

运行程序从IDE的菜单栏中，选择“运行 | 运行主项目。下图显示了您现在应该看到的内容。

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3 “Hello World”讲解

3.1 源代码注释

以下粗体字定义了“ Hello World！” 的注释：
/**
 * HelloWorldApp类实现了一个应用程序
 * 打印“Hello World！”标准输出
 */
class HelloWorldApp {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello World!"); // 打印字符串
    }
}

注释被编译器忽略，但对其他程序员有用。Java编程语言支持三种注释：

/* text */

编译器会忽略从/*到的所有内容*/。

/** documentation */

这表示文档注释。在准备自动生成的文档时，该工具使用文档注释。

// text

编译器将忽略从//行尾到行尾的所有内容。

3.2 HelloWorldApp类定义

以下粗体字开始“ Hello World！”的类定义块。应用：
/**
 * HelloWorldApp类实现了一个应用程序
 * 打印“Hello World！”标准输出
 */
class HelloWorldApp {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello World!"); // 打印字符串
    }
}

如上所示，类定义的最基本形式是：

class name {     
    。。。 
}

关键字class开始于一个名为的类的类定义name，并且每个类的代码出现在上面用粗体标记的大括号之间。

3.3 main方法

以下粗体文本开始main方法的定义：
/**
 * HelloWorldApp类实现了一个应用程序
 * 打印“Hello World！”标准输出
 */
class HelloWorldApp {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello World!"); // 打印字符串
    }
}

在Java编程语言中，每个应用程序都必须包含main方法： public static void main(String[] args) 修饰符public和static可以按任何顺序编写，但约定俗成如上所述使用。您可以为参数指定任意名称，但是大多数程序员都选择“ args”。该main方法类似于mainC和C ++中的功能。它是应用程序的入口点，随后将调用程序所需的所有其他方法。

最后一行： System.out.println（“ Hello World！”）; 使用System核心库中的类打印“ Hello World！”。

4 常见问题

4.1 编译器问题

错误：'javac' 不是内部或外部命令，也不是可运行的程序或批处理文件。

原因：如果收到此错误，表示Windows找不到编译器（javac）。

错误：仅当显式请求注释处理时才接受类名称 'HelloWorldApp'

原因：如果收到此错误，表示在编译程序时忘记了添加.java后缀。

4.2 语法错误

错误：HelloWorldApp.java:7:

错误: 需要';' System.out.println("Hello World!") // 打印字符串 ^ 1 个错误原因：这是由于;在语句末尾省略分号（）导致的错误。

4.3 运行时问题

错误：找不到或无法加载主类 HelloWorldApp

原因：如果收到此错误，java则找不到字节码文件HelloWorldApp.class。

错误：找不到或无法加载主类 HelloWorldApp.class

原因：这是由于尝试在由编译器java创建的.class文件上运行启动器导致的错误。

错误：在类 HelloWorldApp 中找不到 main 方法, 请将 main 方法定义为: public static void main(String[] args) 否则 JavaFX 应用程序类必须扩展javafx.application.Application

原因：Java VM要求您与之一起执行的类具有一个main开始执行应用程序的方法。

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1 Java简介

1.1 Java发展史

1.2 Java特点

1.3 Java是什么？

1.4 Java功能

1.5 Java优势

2 “Hello World”程序

2.2 使用记事本创建第一个应用程序

2.3 使用Eclipse创建第一个应用程序

3 “Hello World”讲解

3.1 源代码注释

3.2 HelloWorldApp类定义

3.3 main方法

4 常见问题

4.1 编译器问题

4.2 语法错误

4.3 运行时问题

Java.lang.Character.isDigit()和isLetter()方法

（二）java快速入门

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