初识java

一、java简史

1.1.SUN公司

美国SUN(Stanford University Network)公司，在中国大陆的正式中文名为“太阳计算机系统（中国）有限公司”，在中国台湾中文名为“升 阳电脑公司”。

1.2.Java为何出现

Green项目。

  • 应用环境：像电视盒这样的消费类电子产品
  • 要求： 语言本身是中立的，也就是跨平台

1996年Java第一次发布就引起了人们的极大兴趣。关注Java的人士不仅限于计算机出版界，还有诸如《纽约时报》《华盛顿邮报》《商业周刊》这样的主流媒体。Java 是第一种也是唯一种在National Public Radio上占用了10分钟时间来进行介绍的程序设计语言，并且还得到了$100000000的风险投资基金。这些基金全部用来支持用这种特别的计算机语言开发的产品。重温那些令人兴奋的日子是很有意思的。我们将简要地介绍一下Java语言的发展历史：

  • Java的历史要追溯到1991年，由Patrick Naughton 及其伙伴James Gosling (一个全能的计算机奇才)带领的Sun公同的工程师小组想要设计一种小型的计算机语言，主要用于像有线电视转换盒这类的消费设备。由于这些消费设备的处理能力和内存都很有限，所以语言必须非常小且能够生成非常紧凑的代码。另外，由于不同的厂商会选择不同的中央处理器(CPU)，因此这种语言的关键是不能与任何特定的体系结构捆绑在一起。这个项目被命名为"Green"。
  • 所有就要求有这样的一种代码： 代码短小、紧凑且与平台无关。但是，Sun公司的人都有UNIX的应用背景。因此，所开发的语言以C++为基础。 是Gosling率先创造了这个语言，把这种语言称为“Oak"(这么起名的原因大概是因为他非常喜欢自己办公室外的橡树)。Sun 公司的人后来发现Oak是一种已有的计算机语言的名字，于是，将其改名为Java。

1.3.Java的创始人

Java的创始人是James  Gosling，

1.4.Java发展经历阶段

1991年，James Gosling在SUN公司的工程师小组想要设计这样一种小型计算机语言。该语言主要用于像电视盒这样的消费类电子产品。另外，由于不同的厂商选择不同的CPU和操作系统，因此，要求该语言不能和特定的体系结构绑在一起，要求语言本身是中立的，也就是跨平台的。所以，将这个语言命名为“Green”，类似于绿色软件的意思。后来，改名为Oak，橡树的意思。改名后发现已经有一种语言叫这个名字了，再改名叫Java。Java语言发展到今天经历了一系列的过程：

  • 1991年，SUN公司的Green项目，Oak
  • 1995年，推出Java测试版
  • 1996年，JDK1.0
  • 1997年，JDK1.1
  • 1998年，JDK1.2，大大改进了早期版本缺陷，是一个革命性的版本，更名为Java2。
  • 2004年，J2SE 5.0 (1.5.0) Tiger老虎 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，J2SE1.5更名为Java SE 5.0
  • 2005年，Java的各种版本已经更名，以取消其中的数字"2"： J2ME更名为Java ME， J2SE更名为Java SE， J2EE更名为Java EE；
  • 2006年，J2SE 6.0 (1.6.0) Mustang野马
  • 2009年，甲骨文(oracle)收购SUN，交易高达价格74亿
  • 2011年，JavaSE7.0 Dolphin海豚
  • 2014年，JavaSE8.0
  • 2017年，JAVA 9.0
  • 2018年3月，JAVA 10
  • 2018年9月，JAVA 11
  • 2019年3月，JAVA 12
  • 2019年9月，JAVA 13
  • 2020年3月，JAVA 14
  • 2020年9月，JDK 15
  • 2021年3月，JDK 16
  • 2021年9月14日，JDK17发布，这也是在JDK 11之后的下一个LTS版本，JDK 17也是Java六个月发布节奏下的最新的长期支持（LTS）发布，主打安全、性能、稳定为特性，并且官方计划支持到2029年9月。

注意：SUN公司已经被oracle公司收购，目前每半年更新一次java的版本。但是，企业中的主流仍然以7和8为主。对于初学者，应该以企业主流应用版本为核心进行学习，没有必须在此处追求最新版本。

1.5.jdk的各个版本说明

JDK Version 1.1

  • 于1997-02-19发行。
  • 引入的新特性包括：
  • 引入JDBC（Java Database Connectivity）；
  • 支持内部类；
  • 引入Java Bean；
  • 引入RMI（Remote Method Invocation）；
  • 引入反射（仅用于内省）。

J2SE Version 1.2

  • 开发代号为Playground（操场），于1998-12-08发行。引入的新特性包括：
  • 引入集合（Collection）框架；
  • 对字符串常量做内存映射；
  • 引入JIT（Just In Time）编译器；
  • 引入对打包的Java文件进行数字签名；
  • 引入控制授权访问系统资源的策略工具；
  • 引入JFC（Java Foundation Classes），包括Swing 1.0、拖放和Java 2D类库；
  • 引入Java 插件；
  • 在JDBC中引入可滚动结果集、BLOB、CLOB、批量更新和用户自定义类型；
  • 在Applet中添加声音支持。

J2SE Version 1.3

  • 开发代号为Kestrel（红隼），于2000-05-08发行。
  • 引入的新特性包括：
  • 引入Java Sound API；
  • jar文件索引；
  • 对Java的各个方面都做了大量优化和增强。

J2SE Version 1.4
开发代号为Merlin（隼），于2004-02-06发行（首次在JCP下发行）。
引入的新特性包括:

  • XML处理；
  • Java打印服务；
  • 引入Logging API；
  • 引入Java Web Start；
  • 引入JDBC 3.0 API；
  • 引入断言；
  • 引入Preferences API；
  • 引入链式异常处理；
  • 支持IPv6；
  • 支持正则表达式；
  • 引入Image I/O slot machine API。

Java Version SE 5.0
开发代号为Tiger（老虎），于2004-09-30发行。
引入的新特性包括:

  • 引入泛型；
  • 增强循环，可以使用迭代方式；
  • 自动装箱与自动拆箱；
  • 类型安全的枚举；
  • 可变参数；
  • 静态引入；
  • 元数据（注解）；
  • 引入Instrumentation。
  • Java Version SE 6
  • 开发代号为Mustang（野马），于2006-12-11发行。
  • 引入的新特性包括：
  • 支持脚本语言；
  • 引入JDBC 4.0 API；
  • 引入Java Compiler API；
  • 可插拔注解；
  • 增加对Native PKI(Public Key Infrastructure)、Java GSS(Generic Security Service)、Kerberos和LDAP(Lightweight Directory Access Protocol)的支持；
  • 继承Web Services；
  • 做了很多优化。

Java Version SE 7
开发代号是Dolphin（海豚），于2011-07-28发行。
引入的新特性包括：

  • switch语句块中允许以字符串作为分支条件；
  • 在创建泛型对象时应用类型推断；
  • 在一个语句块中捕获多种异常；
  • 支持动态语言；
  • 支持try-with-resources；
  • 引入Java NIO.2开发包；
  • 数值类型可以用2进制字符串表示，并且可以在字符串表示中添加下划线；
  • 钻石型语法；
  • null值的自动处理。

Java Version SE 8
开发代号是Spider（蜘蛛），于2014-03-18发行。

  • 支持 lambda支持；
  • 增强日期与时间API的功能；
  • 对垃圾回收的性能也进行了改进；
  • 并且移除了permgen区。
  • Lambdas表达式与Functional接口
  • 接口的默认与静态方法
  • 方法引用
  • 重复注解
  • 更好的类型推测机制
  • 扩展注解的支持

二、java体系结构

JavaSE（Java Standard Edition）：标准版，定位在个人计算机上的应用
这个版本是Java平台的核心，它提供了非常丰富的API来开发一般个人计算机上的应用程序，包括用户界面接口AWT及Swing，网络功能与国际化、图像处理能力以及输入输出支持等。在上世纪90年代末互联网上大放异彩的Applet也属于这个版本。Applet后来为Flash取代，Flash即将被HTML5取代。
JavaEE（Java Enterprise Edition）：企业版，定位在服务器端的应用
JavaEE是JavaSE的扩展，增加了用于服务器开发的类库。如：JDBC是让程序员能直接在Java内使用的SQL的语法来访问数据库内的数据；Servlet能够延伸服务器的功能，通过请求-响应的模式来处理客户端的请求；JSP是一种可以将Java程序代码内嵌在网页内的技术；
JavaME（Java Micro Edition）：微型版，定位在消费性电子产品的应用上
JavaME是JavaSE的内伸，包含J2SE的一部分核心类，也有自己的扩展类,增加了适合微小装置的类库：javax.microedition.io.*等。该版本针对资源有限的电子消费产品的需求精简核心类库，并提供了模块化的架构让不同类型产品能够随时增加支持的能力。

三、java的特性和优势

Java的特性说明如下：

  • 跨平台/可移植性：这是Java的核心优势。Java在设计时就很注重移植和跨平台性。比如：Java的int永远都是32位。不像C++可能是16，32，可能是根据编译器厂商规定的变化。这样的话程序的移植就会非常麻烦。
  • 安全性：Java适合于网络/分布式环境，为了达到这个目标，在安全性方面投入了很大的精力，使Java可以很容易构建防病毒，防篡改的系统。
  • 面向对象：面向对象是一种程序设计技术，非常适合大型软件的设计和开发。由于C++为了照顾大量C语言使用者而兼容了C，使得自身仅仅成为了带类的C语言，多少影响了其面向对象的彻底性！Java则是完全的面向对象语言。
  • 简单性：Java就是C++语法的简化版，我们也可以将Java称之为“C++-”。跟我念“C加加减”，指的就是将C++的一些内容去掉；比如：头文件，指针运算，结构，联合，操作符重载，虚基类等等。同时，由于语法基于C语言，因此学习起来完全不费力。
  • 高性能：Java最初发展阶段，总是被人诟病“性能低”；客观上，高级语言运行效率总是低于低级语言的，这个无法避免。Java语言本身发展中通过虚拟机的优化提升了几十倍运行效率。比如，通过JIT(JUST IN TIME)即时编译技术提高运行效率。 将一些“热点”字节码编译成本地机器码，并将结果缓存起来，在需要的时候重新调用。这样的话，使Java程序的执行效率大大提高，某些代码甚至接待C++的效率。因此，Java低性能的短腿，已经被完全解决了。业界发展上，我们也看到很多C++应用转到Java开发，很多C++程序员转型为Java程序员。
  • 分布式：Java是为Internet的分布式环境设计的，因为它能够处理TCP/IP协议。事实上，通过URL访问一个网络资源和访问本地文件是一样简单的。Java还支持远程方法调用(RMI,Remote Method Invocation)，使程序能够通过网络调用方法。
  • 多线程：多线程的使用可以带来更好的交互响应和实时行为。 Java多线程的简单性是Java成为主流服务器端开发语言的主要原因之一。
  • 健壮性：Java是一种健壮的语言，吸收了C/C++ 语言的优点，但去掉了其影响程序健壮性的部分（如：指针、内存的申请与释放等）。Java程序不可能造成计算机崩溃。即使Java程序也可能有错误。如果出现某种出乎意料之事，程序也不会崩溃，而是把该异常抛出，再通过异常处理机制加以处理。

总结：一句话：java非常好用！，但是并不是说学习了java，以后所有的东西都要用java开发了：某些领域其他语言有更出色的表现，比如，Objective C和后来的Swift在iOS设备上就有着无可取代的地位。浏览器中的处理几乎完全由JavaScript掌控。Windows程序通常都用C++或C#编写。Java在服务器端编程和跨平台客户端应用领域则很有优势。同的语言之间，平分秋色！有对应的领域。

四、Java核心机制

4.1.垃圾收集机制

垃圾收集的目的在于除去不再使用的对象，当对象建立的时候垃圾收集期，就开始监控对象的动态情况，垃圾收集主要是对内存的释放。创建对象的时候申请一个空间

  1. 不再使用的内存空间应回收---》垃圾收集；
  2. Java消除了程序员回收无用内存空间的职责；提供一种系统级线程跟踪存储空间的分配情况。在JVM的空闲时，检查并释放可被释放的存储器空间；相比c++,开发人员负责要自己收回无用内存。
  3. 垃圾收集在Java程序运行过程中自动进行，程序员无法精确控制和干预；
  4. GC的自动回收，提高了内存空间的利用效率，也提高了编程人员的效率，很大程度上减少了因为没有释放空间而导致的内存泄露。

4.2.跨平台原理

总结：

  • JVM(Java Virtual Machine)就是一个虚拟的用于执行bytecode字节码的”虚拟计算机”。他也定义了指令集、寄存器集、结构栈、垃圾收集堆、内存区域。JVM负责将Java字节码解释运行，边解释边运行，这样，速度就会受到一定的影响。
  • 不同的操作系统有不同的虚拟机。Java 虚拟机机制屏蔽了底层运行平台的差别，实现了“一次编译，随处运行”。 Java虚拟机是实现跨平台的核心机制。
  • Java是解释执行的，编译为中间码的编译器与平台无关，编译生成的字节码也与平台无关（一次编译，到处运行），字节码再由解释器解释执行，解释器是与平台相关的，也就是不同的平台需要不同的解释器.

五、Java下载和安装

1.下载jdk，jdk的下载地址：https://www.oracle.com/java/technologies/downloads/#java8

2.下载完成后，双击可执行文件，双击jdk-8u121-windows-x64可执行文件，将会进入 JDK 的安装界面：

3.如上图所示，点击“下一步”，进入如下界面：

4.在这里有一点需要注意，那就是 JDK 默认安装在C盘的Program Files目录下，如果需要修改安装路径，则可以点击 标记 1 所示的“更改”，一般情况下，选择默认路径就可以，点击“下一步”，进入如下界面：

5.如上图所示，这个界面是安装与 JDK 同版本的 JRE，其实在 JDK 中已经包含 JRE 了，因此这个 JRE 实际上并没有起什么作用，安装也没有什么问题，在这里，我们选择安装，点击“下一步”，进入如下界面：

6.如上图所示，显示的是 JRE 正在安装中的界面，安装完成后，将会进入如下界面：

7.如上图所示，如果有需要的话，点击“后续步骤”，将会访问教程、API 文档和开发人员指南等内容；否则的话，直接点击“关闭”就可以啦！至此，在 Win10 系统下安装 JDK 完成。接下来，配置环境变量，使 JDK 全局生效。首先，找到 JDK 的安装目录，以博主为例，进入这一层 C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_121目录，复制以备后用。然后，通过“控制面板”进入“系统”属性，实际上直接选择“此电脑”点击右键选择“属性”即可：

8.如上图所示，点击“高级系统设置”，进入如下界面：

9.再点击“环境变量”，进入如下界面：

10.在这里，就需要我们特别注意了，选择“系统变量”区域的“新建”功能，点击后，进入如下界面：

11.设置系统变量名为JAVA_HOME，变量值为C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_121，点击“确定”，然后打开“系统变量”区域的Path，将这条语句;%JAVA_HOME%\bin追加到Path变量值的最后面，如下图所示：

12.至此，环境变量就已经设置完啦！进行验证。因此，打开“命令行窗口”，输入命令java，结果如下图所示：

13.再输入命令javac，结果如下图所示：

14.JDK和JRE说明：

  • JDK： Java Development kit 编写Java程序的程序员使用的软件
  • JRE : Java Runtime Enviroment 运行Java程序的用户使用的软件

六、HelloWorld开篇

6.1.在D盘创建test_javacode文件夹，进入里面创建 HelloWorld.java文件，

通过记事本打开，写入如下内容：

public class HelloWorld{
  public static void main(String[] args){
     System.out.println("hi这是第一段Java程序");
  }
}

注意：要求源文件名字和类名必须一模一样，记得保存  ctrl+s

6.2.进入到test_javacode 进行编译：

6.3.查看编译后内容

6.4.进行解释/翻译/执行：执行的时候可以不需要.class后缀名

6.5.上述内容出现后，出现了中文乱码，这时候通过记事本打开.java文件，另存为，将编码格式调整为ANSI在重新编译执行即可

七、java注释

Java的注释有单行注释和多行注释 两种，案例代码如下：

//下面案例代码
//其实这就是一个类，类的名字是HelloWorld，这个名字可以随便起，但是一般首字母大写，驼峰命名，见名知意和文件名保持一致
public class HelloWorld{
  //下面是一个main方法，格式是固定的
  public static void main(String[] args){
    //下面是直接输出一段代码
    /*
    这是多行注释
    */
    System.out.println("hi这是第一段Java程序");
  }
}

注意：

  • 注释不会参与编译，编译后产生的字节码文件中不会有注释的内容
  • 注释的作用：1.注释就起到了标注解释的作用，提高代码的可读性，方便自己，方便他人；2.便于代码的调试；

通过反编译工具的使用验证注释并不会编译：

  • 反编译：class---->源代码
  • 反编译工具：jd-gui.exe

打开编译后的class文件，发现注释并未编译进去

posted @ 2023-05-04 17:56  酒剑仙*  阅读(91)  评论(0)    收藏  举报