Java初級筆記-第一章

第一章 Java概覽

1.1 基本簡介

Java是一種理想的面向對象的網絡程式設計語言。

1991年，出現了Oak語言，旨在解決程式設計語言的選擇和跨平台的問題。

1994年，随着Internet的迅猛發展，Sun Microsystems公司發現Oak語言所具有的跨平台、面向對象、高安全性等特點非常适合于網際網路的需要，于是就改進了該語言的設計且命名為“Java”，并于1995年正式向IT業界推出。

1.2 Java的應用範疇

随着Java2一系列新技術（如JAVA2D、JAVA3D、SWING、JAVA SOUND、EJB、SERVLET、JSP、 CORBA、XML、JNDI等等）的引入，使得它在電子商務、金融、證券、郵電、電信、娛樂等行業有着廣泛的應用，使用Java技術實作網絡應用系統也正在成為系統開發者的首要選擇。

1.3 Java的特點

1）簡單、安全可靠

2）面向對象

3）分布式計算

4）平台的無關性（跨不同的作業系統）

5) 多線程

6) 動态的

7) 可擴充的

正如SUN Micro Systems所述：Java是簡單的、面向對象的、分布式的、解釋的、有活力的、安全的、結構中立的、可移動的、高性能的、多線程和動态的語言。

1.4 Java的三個平台

Java不僅僅是一種網絡程式設計語言，還是一個不斷擴充的開發平台。Sun公司針對不同的市場目标和裝置進行定位，把Java劃分為如下三個平台：

1）J2SE（Java2 Standard Edition）是Java2 的标準版，主要用于桌面應用軟體的程式設計。它包含了構成Java語言基礎和核心的類。我們在學習Java的過程中，主要是在該平台上進行的。

2）J2EE（Java2 Enterprise Edition）是Java2的企業版，主要是為企業應用提供一個伺服器的運作和開發平台。J2EE 不僅包含J2SE 中的類，還包含了諸如EJB、servlet、JSP、XML等許多用于開發企業級應用的類包。J2EE本身是一個開放的标準，任何軟體廠商都可以推出自己符合J2EE标準的産品，J2EE将逐漸發展成為強大的網絡計算平台。

3）J2ME（Java2 Micro Edition）是Java2的微縮版，主要為消費電子産品提供一個Java的運作平台，使得能夠在手機、機頂盒、PDA等消費電子産品上運作Java程式。

1.5 Java開發的步驟

1）使用文本編輯工具編寫Java的源程式，Java源程式的擴充名必須是.java。

2）使用Java編譯器Javac.exe編譯Java的源程式

Javac用于将擴充名為.java的源程式代碼檔案編譯成擴充名為.class位元組碼檔案。

使用格式： javac FileName.java

例：編譯java源程式myProg.java

Javac myProg.java

執行該指令将在目前目錄下生成位元組碼檔案myProg.class。

注意：在編譯檔案時，源檔案的擴充名.java必須帶上，否則會出現編譯錯誤，不能生成位元組碼檔案。

3）使用解釋器Java.exe（JVM）解釋執行Java的位元組碼程式

解釋執行編譯後的位元組碼檔案程式。

使用格式： java classFileName

例：解釋執行位元組碼檔案myProg.class

Java myProg

注意: 運作的類檔案名不需要帶.class擴充名。

Java.exe 是執行Java編譯後的.class位元組碼檔案的主要程式，所有的java程式均由此程式來加載執行，Java的跨平台技術也是由此程式實作，Sun公司在不同的作業系統中開發了不同的位元組碼解釋器，這些解釋器統稱為Java Virtual Machine（JVM）Java虛拟機。Windows下的JVM就是java.exe，使用虛拟機加載一個Java的位元組碼檔案後，Java虛拟機就開始尋找一個叫main的入口方法，開始執行位元組碼程式。

我們應該注意以下幾點：

(1) Java程式總是由一些類組成。在每個Java程式中可以包含有多個類，但至少必須有一個類；

(2) 可以把每個類的程式代碼放入一個單獨的程式檔案中，一般情況下程式檔案名和其中定義的類名取名相一緻；

(3) 源程式檔案必須使用擴充名.java。

 面向對象的特點：

Java是一種純面向對象的程式設計語言，面向對象的程式程式設計有如下的特點：

1）程式中所有東西都是對象，可将對象看成是一種新型變量；它儲存着資料，且能對自身進行操作。

2）程式是一些對象的組合，通過消息傳遞進行相關的處理，各對象知道自己該做些什麼。

3）每個對象都有自己的存儲空間并可容納其他對象。也就是說通過封裝現有的對象，可以建立出新的對象。對象的概念看似簡單，其實卻可達到任意高的複雜程度。

4）如前所述，每個對象都屬于某一類型，是以每個對象都是某個類的一個執行個體。類的最重要的特征就是能将什麼消息發給它，同一類所有對象都能接收相同的消息。

1.6 Java的開發環境的搭建

1）下載下傳并安裝JDK檔案

紅色箭頭指定的必須選中，紅框線内就是提供的不同作業系統的JDK開發環境安裝包，把安裝包下載下傳後，根據系統提示的步驟安裝即可，一般都遵循預設的選擇。

2）設定系統環境

在運作Java程式或進行一些相關處理時，用到了工具箱（JDK）中的工具和資源，這就需要設定兩個環境變量PATH和CLASSPATH，以擷取運作工具和資源的路徑。1.7後的版本可以不設定ClassPath環境變量

(1) 右擊“我的電腦”圖示；

(2) 在出現的快捷菜單中單擊“屬性”選項；

(3) 在出現的“系統屬性”對話框視窗上單擊“進階”選項；

(4) 單擊對話框上的“環境變量”按鈕；

(5) 在出現的“環境變量”對話框上，單擊系統或使用者變量框内的“建立”按鈕；

建立一個名為“JAVA_HOME”的系統環境變量。其變量的值為JDK安裝根目錄，我的JDK安裝到了C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_101。

添加JAVA_HOME環境變量

4、“建立”（或編輯）一個名為“path”的環境變量，如果Path變量已經存在，則在變量值的最後面追加“;%JAVA_HOME%\bin;”。

注意不同的系統可能會有所不同，但是原理上一樣;

5、“建立”一個名為“ClassPath”的環境變量，其值為“.;”

6、在控制台中輸入“javac”如果出現Java的拽住資訊，則表示JDK安裝成功。

1.7 JDK和JRE

JDK(Java Development Kit)，Java開發環境，要開發Java必須使用此環境。

JRE(Java Runtime Environment)，Java運作時環境，運作Java程式時的必須環境。

JDK中包含了JRE。

1.8 第一個程式HelloWorld

用文本編輯器編寫一個HelloWorld.java的文本檔案（Java源程式）

/**

*/

這部分内容是注釋内容，用來描述對程式的描述，主要功能、作者、檔案資訊等内容，此部分内容也可以出現在代碼的行間，用以描述以下代碼的主要功能。

Import java.util.; import是Java的關鍵字，說明該單詞後跟的一個導入的包名（java.util.）

; Java代碼，一個完成語句後一般以分号”;”作辨別，以便系統可以識别每條語句。

Public Java的關鍵字，修改一段代碼是什麼通路權限的（以後會仔細講）

Class Java關鍵字 說明後邊跟的字元代表了一個類

HelloWorld 使用者辨別符（以後講辨別符——代号），類的名字，Java源代碼的檔案名以類名+“.java”命名，Java的檔案名必須同Public限定的類名嚴格一緻（區分大小寫）。

public static void main(String[] argc) 這名話中,static Java關鍵字，靜态的，void Java關鍵字 main Java虛拟機（JVM java.exe）所要調用的方法入口，（）中的代碼是執行這個main方法所使用的參數其中String

是引用類型的資料類型名稱， argc 是使用者資料辨別符。 [] 代表的是數組的意思

在方法聲明完成後 要接 “{“ 相當于流程圖中的開始的意思，在方法的結尾要以 “}”結尾，相當于流程圖的結束。

System.out.println(“Hello World!”);//這名話的意思調用System.out.println方法，在螢幕上列印“Hello World!”，相當于流程圖中的平行四邊形。System是一個類，out也是一個類，做為System類的一個變量出現，println是out類的一個方法。方法的調用，直接使用方法名+（），在（）中把方法中所要使用的參數進行傳入。

1.9 延伸閱讀：

1.9.1 什麼是環境變量

windows下面的環境變量有系統級變量和使用者級變量，系統級變量是指所有使用者都可使用，不管你用哪個使用者登入，這些變量都是可以通路的。

使用者級變量則是針對特定使用者設定的變量，其他使用者不可通路。

環境變量指的是目前使用者或系統所使用的一些基本配置資訊。

比如說你要執行 java 指令，你不設定環境變量path包括你的jdk安裝路徑，那系統去哪找你的java.exe檔案。

如果執行某個指令，系統無法在目前檔案夾裡找到對應的.exe，那麼系統就會去path包含的路徑找挨個找看是否能知道對應的.exe，一旦找到第一個對應的.exe就運作指令，其他的路徑下就不找了。如果找不到你就會看到“系統找不到某某指令”的提示。

其他的環境變量也一樣的用途，隻不過是用來存儲一些資訊用的，這些資訊可以被系統使用，也可以被你的應用程式使用。

在我們設定的環境變量中曾設定了一個JAVA_HOME= C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_101，當系統解析PATH中的%JAVA_HOME%\bin時，會用C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_101代替JAVA_HOME，進而得到C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_101\bin的一個路徑，而我們要使用的javac.exe、java.exe等Java的一些程式，都在C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_101\bin下。

1.9.2 指令提示符常用指令

cmd 是command的縮略格式，即指令控制台，Windows下稱之為指令提示符，在這個視窗中鍵入指令，相當于在輕按兩下滑鼠，系統會執行相關的操作，并将結果列印到控制台上，完成人機互動。

切換驅動器使用驅動器的字元+：enter來完成

如：D:會将目前使用的驅動器更改為D:盤

Help 所有常用的内部指令的提示

CD 進入目錄（檔案夾） 也可以使用CD 來完成目錄的浏覽

Md 建立目錄

Rd 删除為空的目錄

Dir 列出目前目錄的内容

Dir *.java 列出所有擴充名為.java的檔案名

Dir /? 此指令的幫助資訊

Del 删除檔案

Cd .. 傳回上一級目錄

Cd / 傳回根目錄

. 代表目前路徑

.. 代表目前路徑的父路徑，即上一級路徑。

1.9.3 PATH 與CLASSPATH

在Windows作業系統中，如果執行某個指令，系統無法在目前檔案夾裡找到對應的.exe，那麼系統就會去path包含的路徑找挨個找看是否能知道對應的.exe，一旦找到第一個對應的.exe就運作指令，其他的路徑下就不找了。如果找不到你就會看到“系統找不到某某指令”的提示。

同理，當JVM執行某個類的位元組碼檔案（.class）時，一般會需要其它的類的位元組碼檔案來支援，如執行System.out.println()這個方法進行螢幕輸出，這時就需要Java系統中的System類，這個類并不在目前的運作目錄中，系統會按照CLASSPATH中設定的路徑尋找相關的.class檔案來尋找可用的類的位元組碼檔案來支援目前程式的運作。（CLASSPATH這個環境變量對于1.6以後的JVM基本很少使用）。