第2周 2.1初识Java语言

单元1 初识 Java语言

1.1 Java语言概述

1.1.1 Java语言的发展

• 1991年，Sun公司的James Gosling领导的一个团队开始开发一种新的编程语言，最初被命名为Oak。
• 1995年，Sun公司推出Java语言，并推出了Java开发工具包（JDK）1.0版本。Java语言最初被设计为一种用于消费电子产品和家用电器控制的语言，但很快就被证明是一种非常强大的编程语言，可以用于开发各种类型的应用程序。
• 1996年，JDK 1.1版本发布，引入了Java Applet，这是一种可以在网页上运行的小程序。
• 1997年，JDK 1.2版本发布，引入了Java 2平台，包括标准版（J2SE）、企业版（J2EE）和微版（J2ME）。
• 2004年，JDK 5.0版本发布，引入了泛型、增强的for循环、自动装箱/拆箱、静态导入等新特性。
• 2006年，Sun公司被Oracle公司收购，Java语言成为Oracle公司的一部分。
• 2009年，Oracle公司发布了Java 7版本，引入了新的垃圾回收器、动态语言支持等新特性。
• 2014年，Oracle公司发布了Java 8版本，引入了Lambda表达式、流处理、新的日期时间API等新特性。
• 2017年，Oracle公司发布了Java 9版本，引入了模块化系统、JShell等新特性。
• 2018年，Oracle公司发布了Java 10版本，引入了局部变量类型推断、垃圾回收器增强等新特性。

-Java之父：James Gosling，Java（译名：詹姆斯·高斯林）语言的主要设计者之一，Sun公司（现为Oracle公司）的首席技术官。

• Java语言是一种面向对象的编程语言，它支持封装、继承和多态等面向对象的基本特性。
• Java语言是一种跨平台的编程语言，它可以在不同的操作系统和硬件平台上运行，只需要安装相应的Java虚拟机（JVM）即可。
• Java语言是一种健壮的编程语言，它具有自动内存管理、异常处理、线程安全等特性，可以减少程序中的错误和漏洞。
• Java语言是一种动态的编程语言，它支持反射、动态加载类等特性，可以灵活地处理各种情况。

1.2 Java开发环境搭建

1.2.1 JDK的安装

• 下载JDK：首先，需要从Oracle官方网站下载JDK的安装包，根据操作系统的不同选择相应的版本。本例中，我们选择的是Windows 64位操作系统，下载的JDK版本是jdk-17.0.12_windows-x64_bin.exe。
• 安装JDK：双击运行安装包，选择安装目录，例如D:DeveloperKits\Java\jdk-17.0.12。
• 设置环境变量：安装完成后，需要将JDK的安装目录添加到系统的环境变量中，以便在命令行中可以直接使用java和javac命令。在Windows系统中，可以通过以下步骤设置环境变量：
  1. 右键点击“计算机”图标，选择“属性”。
  2. 在左侧栏中选择“高级系统设置”。
  3. 在“系统属性”窗口中，点击“环境变量”按钮。
  4. 在“环境变量”窗口中，找到“系统变量”中的“Path”变量，选中后点击“编辑”按钮。
  5. 在“编辑环境变量”窗口中，点击“新建”按钮，将JDK的安装目录下的bin文件夹路径添加进去，例如D:DeveloperKitsJava\jdk-17.0.12\bin。
  6. 点击“确定”按钮保存设置。

1.2.2 IDE的安装

• 下载IDE：IDE（集成开发环境）是用于编写、编译和运行Java程序的工具。本例中，我们选择的是IntelliJ IDEA，它是一个功能强大的Java IDE，支持代码自动补全、调试、版本控制等功能。可以从JetBrains官方网站下载IntelliJ IDEA的安装包。
• 安装IDE：双击运行安装包，选择安装目录，例如D:DeveloperIDEIntelliJ IDEA 2024.2.2。
• 配置JDK：安装完成后，打开IntelliJ IDEA，选择“Configure”->“Project Structure”，在“Project SDK”中选择之前安装的JDK版本。
• 创建项目：在IntelliJ IDEA中，选择“File”->“New”->“Project”，选择“Java”作为项目类型，设置项目名称和保存路径，点击“Finish”按钮创建项目。

• 1.2.3 编写第一个Java程序

• 在IntelliJ IDEA中，选择“File”->“New”->“Java Class”，输入类名，例如HelloWorld，点击“OK”按钮创建类。
• 在新创建的类中，输入以下代码：

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, World!");
        }
    }

• 点击“Run”按钮运行程序，控制台输出“Hello, World!”。

1.3.3 Java程序的基本结构

• Java程序由一个或多个类组成，每个类包含一个或多个方法。
• 每个Java程序都必须包含一个public类，该类是程序的入口点，包含一个main方法，main前面还需要有static修饰。main方法是程序的起点，程序从这里开始执行。
• Java程序使用System.out.println方法输出文本到控制台。
• Java程序使用{}括起来的代码块来表示代码的范围。
• Java程序使用;来表示语句的结束。
• Java程序使用//来表示单行注释，使用/* */来表示多行注释。
• Java程序使用import语句来导入其他类或包。

1.3.4 Java程序的编译和运行

• Java程序需要先编译成字节码文件，然后才能运行。编译Java程序可以使用javac命令，例如javac HelloWorld.java。
• 编译成功后，会生成一个HelloWorld.class文件。
• 运行Java程序可以使用java命令，例如java HelloWorld。

1.3.5 Java程序的开发流程

• 开发Java程序需要编写源代码，编译源代码生成字节码文件，运行字节码文件。
• 开发Java程序需要使用Java开发工具包（JDK），JDK包含了Java编译器和Java运行时环境。
• 开发Java程序需要使用集成开发环境（IDE），IDE提供了代码编辑、编译、运行、调试等功能。

1.3.6 Java程序的开发工具

• Java开发工具包（JDK）：JDK是Java程序的开发工具包，包含了Java编译器和Java运行时环境。
• 集成开发环境（IDE）：IDE是Java程序的开发环境，提供了代码编辑、编译、运行、调试等功能。常用的IDE有IntelliJ IDEA、Eclipse、NetBeans等。
• Java集成开发环境（IDE）：Java IDE是Java程序的开发环境，提供了代码编辑、编译、运行、调试等功能。常用的Java IDE有IntelliJ IDEA、Eclipse、NetBeans等。本 教程使用IntelliJ IDEA作为Java IDE。

1.4 案例：Java程文档注释

1.4.1 Java文档注释的基本语法

• Java文档注释使用/** */括起来的注释，用于生成Java文档。
• Java文档注释可以包含类、方法、字段等的描述，以及参数、返回值、异常等的说明。
• Java文档注释可以使用@符号来标记特殊的关键字，例如@param、@return、@throws等。

1.4.2 Java文档注释的生成

Java文档注释可以使用javadoc命令来生成Java文档，例如

  javadoc -d doc -encodin UTF-8 -charset UTF-8 HelloWorld.java

说明：-d doc表示生成的Java文档保存在doc目录下，-encoding UTF-8表示源代码文件的编码为UTF-8，-charset UTF-8表示生成的Java文档的编码为UTF-8。

• 生成的Java文档包含了类、方法、字段等的描述，以及参数、返回值、异常等的说明。
• 生成的Java文档可以用于帮助开发人员理解和使用Java程序。