2023最新版JavaSE教程——第1天:Java语言概述
目录
- 一、抽丝剥茧话Java
- 1.1 当前大学生就业形势
- 1.2 IT互联网是否依旧靠谱
- 1.3 IT行业岗位分析
- 1.4 软件开发之Java开发
- 1.5 到底多少人在用Java
- 二、计算机的硬件与软件
- 2.1 计算机组成:硬件+软件
- 2.2 CPU、内存与硬盘
- 2.3 输入设备:键盘输入
- 三、软件相关介绍
- 3.1 什么是软件
- 3.2 人机交互方式
- 3.3 常用的DOS命令
- 四、计算机编程语言
- 4.1 计算机语言是什么
- 4.2 计算机语言简史
- 4.3 计算机语言排行榜
- 4.4 编程语言,该学哪个?
- 五、Java语言概述
- 5.1 Java概述
- 5.2 Java语言简史
- 5.3 Java之父
- 5.4 公司八卦
- 5.5 Java技术体系平台
- 六、Java开发环境搭建(掌握)
- 6.1 什么是JDK、JRE
- 6.2 JDK版本选择
- 6.3 JDK的下载以及安装
- 七、开发体验:HelloWorld(掌握)
- 7.1 开发步骤
- 7.2 编写
- 7.3 编译
- 7.4 运行
- 八、Java开发工具
- 8.1 都有哪些开发Java的工具
- 8.2 如何选择
- 九、HelloWorld案例常见错误
- 9.1 拼写问题
- 9.2 编译、运行路径问题
- 9.3 语法问题
- 9.4 字符编码问题
- 9.5 建议
- 十、HelloWorld小结
- 10.1 Java程序的结构与格式
- 10.2 Java程序的入口
- 10.3 两种常见的输出语句
- 10.4 源文件名与类名
- 十一、注释(comment)
- 十二、Java API文档
- 十三、Java核心机制:JVM
- 13.1 Java语言的优缺点
- 13.1.1 优点
- 13.1.2 缺点
- 13.2 JVM功能说明
- 13.2.1 功能1:实现Java程序的跨平台性
- 13.2.2 功能2:自动内存管理(内存分配、内存回收)
一、抽丝剥茧话Java
1.1 当前大学生就业形势
麦可思研究院 发布了《2022年中国大学生就业报告》,针对2021届毕业生收入较高的本科专业排行榜:
麦可思研究院发布过《2021年中国大学生就业报告》,应届本科毕业生就业数量较大的前十位行业类的就业质量:
报告还对毕业三年后的2017届毕业生所在十大行业进行了统计:
从国家统计局发布的2021年全国平均工资来看,不管在城镇非私营单位还是私营单位,IT业均为最高
1.2 IT互联网是否依旧靠谱
过去不能代表未来!互联网是否依旧靠谱?
2014 年至 2018 年间,我国网民规模从 6.49 亿增长为 8.29 亿,增幅为 27.5%。同一时间段,全国移动互联网接入的流量却从 20.6EB 增长到了 711.1EB,增幅达 3352%(获取和处理的信息量大幅增加)。 随着 5G 技术进一步拓宽移动互联网的速度和容量,产业互联网 将在消费型流量的基础上创造生产型流量,根据报告的预测,至 2024 年,全国移动互联网的接入流量将达到 127663.8EB, 流量规模达到2018年的179.5倍。当下,5G、物联网、人工智能、产业互联网都是国家政策大方向,需要大量 能与机器对话 的中高端人才。
1.3 IT行业岗位分析
软件开发,是进入互联网IT圈最好的选择之一!
- 起始薪资高
- 工作环境好
- 涨薪幅度高
- 行业更公平
1.4 软件开发之Java开发
移动应用领域(集成Android平台):Java 在 Android 端是主要开发的语言,占有重要的地位。
这也是为什么我们学 Android 逆向,先要学习了解 Java 的基础知识
企业级应用领域(JavaEE后台):用来开发企业级的应用程序,大型网站如淘宝、京东、12306,以及各大物流、银行、金融、社交、医疗、交通、各种 OA 系统等都是用 JavaEE 技术开发的。
大数据分析、人工智能领域:流行的大数据框架,如 Hadoop、Flink 都是用 Java 编写的。Spark 使用 Scala 编写,但可以用 Java 开发应用。
Eversoft 公司在提到2022年 Java 发展趋势时写道: Java 是用于开发大数据项目的最主流的语言。我们可以轻松地预测它也将在之后继续主导大数据!
游戏领域、桌面应用、嵌入式领域: 很多大型游戏的后台、桌面应用等也是 Java 开发的。
1.5 到底多少人在用Java
2020年,根据 IDC 的报告 Java Turns 25 显示,超过 900 万 名开发人员(全球专职开发人员中的 69%) 在使用 Java——比其他任何语言都多。该报告指出,大多数企业业务服务都依靠 Java 来实现。Java 一直是开发人员中最流行的编程语言,被誉为 宇宙第一语言。我想告诉大家:市场的需求比较大,市场的供给比较大。如果你在 Java 领域里持续积累 5-7 年以上,那么你至少会成为这个行业的一个专家!
二、计算机的硬件与软件
2.1 计算机组成:硬件+软件
2.2 CPU、内存与硬盘
CPU(Central Processing Unit,中央处理器):人靠大脑思考,电脑靠 CPU 来运算、控制。
硬盘(Hard Disk Drive)
- 计算机最主要的存储设备,容量大,断电数据不丢失
- 正常分类:机械硬盘(HDD)、固态硬盘(SSD) 以及 混合硬盘(SSHD)
- 固态硬盘在开机速度和程序加载速度远远高于机械硬盘,缺点就是贵,所有无法完全取代机械硬盘。(现在其实已经很便宜了)
内存(Memory)
- 负责硬盘上的数据与 CPU 之间数据交换处理
- 具体的:保存从硬盘读取的数据,提供给 CPU 使用;保存 CPU 的一些临时执行结果,以便 CPU 下次使用或保存到硬盘
- 断电后数据丢失
2.3 输入设备:键盘输入
熟悉指法:
不熟悉键盘的小伙伴,可以 金山打字通 走起了。坚决杜绝 二指禅
三、软件相关介绍
3.1 什么是软件
软件,即一系列按照 特定顺序组织 的计算机 数据 和 指令 的集合。有 系统软件 和 应用软件 之分。
Pascal 之父 Nicklaus Wirth: Programs = Data Structures + Algorithms
系统软件:
应用软件:
3.2 人机交互方式
图形化界面(Graphical User Interface,GUI),这种方式简单直观,使用者易于接受,容易上手操作。
命令行方式(Command Line Interface,CLI),需要在控制台输入特定的 指令,让计算机完成一些操作。需要记忆一些指令,较为麻烦。
3.3 常用的DOS命令
DOS(Disk Operating System,磁盘操作系统)是 Microsoft 公司在 Windows 之前推出的一个操作系统,是单用户、单任务(即只能执行一个任务) 的操作系统。现在被 Windows 系统取代。对于IT人员来讲,学习一些 DOS 命令,会非常有帮助。
进入DOS操作窗口:
按下 Windows+R 键盘,打开运行窗口,输入 cmd 回车,进入到 DOS 的操作窗口。
常用指令:
// 操作1:进入和回退 | 操作 | 说明 | | ------------------- | ----------------------------------- | | 盘符名称: | 盘符切换。E:回车,表示切换到E盘。 | | dir | 列出当前目录下的文件以及文件夹 | | cd 目录 | 进入指定单级目录。 | | cd 目录1\目录2\\... | 进入指定多级目录。cd development_tools\Android\Sdk | | cd .. | 回退到上一级目录。 | | cd \ 或 cd / | 回退到盘符目录。 | // 操作2:增、删 | 操作 | 说明| | ------------- | -------------------------------------------------- | | md 文件目录名 | 创建指定的文件目录。 | | rd 文件目录名 | 删除指定的文件目录(如文件目录内有数据,删除失败) | // 操作3:其它 | 操作 | 说明 | | ----------------- | -------------------- | | cls | 清屏。 | | exit | 退出命令提示符窗口。 | | ← → | 移动光标 | | ↑ ↓ | 调阅历史操作命令 | | Delete和Backspace | 删除字符 |
四、计算机编程语言
4.1 计算机语言是什么
语言:是人与人之间用于沟通的一种方式。例如:中国人与中国人用普通话沟通。而中国人要和英国人交流,可以使用英语或普通话。
计算机编程语言,就是人与计算机交流的方式。人们可以使用 编程语言 对计算机下达 命令,让计算机完成人们需要的功能。计算机语言有很多种。如:C 、C++、Java、Go、JavaScript、Python,Scala等。
体会:语言 = 语法 + 逻辑
4.2 计算机语言简史
第一代:机器语言(相当于人类的石器时代): 1946年2月14日,世界上第一台计算机 ENAC 诞生,使用的是最原始的 穿孔卡片。这种卡片上使用的是用 二进制代码 表示的语言,与人类语言差别极大,这种语言就称为 机器语言。比如一段典型的机器码:
1.0000,0000,000000010000 代表 LOAD A, 16 2.0000,0001,000000000001 代表 LOAD B, 1 3.0001,0001,000000010000 代表 STORE B, 16
这种语言本质上是计算机能识别的唯一语言,人类很难理解。可以大胆想象 此时的程序员99.9%都是异类!
第二代:汇编语言(相当于人类的青铜&铁器时代): 使用英文缩写的 助记符 来表示基本的操作,这些助记符构成了汇编语言的基础。比如:LOAD、MOVE 等,使人更容易使用。因此,汇编语言也称为 符号语言。优点:能编写 高效率 的程序。缺点:汇编语言是 面向机器的,不同计算机机型特点不同,因此会有不同的汇编语言,彼此之间 不能通用。程序不易移植,较难调试。
比起机器语言,汇编大大进步了,是机器语言向更高级的语言进化的 桥梁。目前仍然应用于工业电子编程领域、软件的加密解密、计算机病毒分析等。
第三代:高级语言(相当于人类的信息时代): 高级语言发展于20世纪50年代中叶到70年代,是一种 接近于人们使用习惯 的程序设计语言。它允许程序员使用 接近日常英语 的指令来编写程序,程序中的符号和算式也与 日常用的数学式子 差不多,接近于自然语言和数学语言,容易为人们掌握。比如:
高级语言 独立于机器,有一定的通用性;计算机不能直接识别和执行用高级语言编写的程序,需要使用编译器或者解释器,转换为机器语言 才能被识别和执行。
此外,高级语言按照程序设计方法的不同,又分为:面向过程的语言、面向对象的语言。
- C、Pascal、Fortran 面向过程的语言
- C++ 面向过程/面向对象
- Java 跨平台的纯面向对象的语言
- C#、Python、JavaScript、Scala…
目前以及可预见的将来,计算机语言仍然处于 第三代高级语言 阶段。但是不管是什么语言,最后都要向机器语言靠近,因为 CPU 只认识0和1。
4.3 计算机语言排行榜
TIOBE https://www.tiobe.com/tiobe-index/ 是一个流行编程语言排行,每月更新。排名权重基于世界范围内工程师数量,Google、Bing、Yahoo! 、Wikipedia、Amazon、Youtube 和百度这些主流的搜索引擎,也将作为排名权重的参考指标。
计算机语言走势:
4.4 编程语言,该学哪个?
网传的编程语言鄙视链:
C语言:万物之源
诞生于 1972年,由 AT&T 公司旗下 贝尔实验室 创建完成,用于构建 Unix 操作系统。
偏向计算机底层操作(操作系统、网络、硬件驱动等)。
优势:几乎所有现代编程语言都脱胎于C
劣势:相当陡的学习曲线;不支持面向对象编程
C++语言:难学的语言
诞生于1983年,作为C语言的增强方案、升级版本。C++是C语言的超集,C语言的大部分知识也适用于C++。
用途:Windows 或 MacOS UI、office全家桶、主流的浏览器、Oracle、MySQL、著名的游戏引擎(如星际争霸、魔兽世界)等
优势:很多公司都用 C++ 开发核心架构,如 Google、腾讯、百度、阿里云等;面向对象性
劣势:体系极为庞大,这是世界目前来说 最复杂 也是 最难 的编程语言。
C#语言:背靠大树的语言
诞生于2000年,一款强大而灵活的编程语言。靠着微软这棵大树,是多年来 Windows 平台的一门主流编程语言。
用途:Windows 桌面应用开发、Windows Azure、游戏开发
PHP语言:最好的语言?
诞生于1994年,一款 服务器端脚本语言。最初表示个人主页(Personal Home Page)
PHP语法和C类似,有很多的模板和框架,简单易懂,也许你可以在短短几天做出 web app。它主要用于web端,快速建站网络开发
- 劣势:学习门槛太低;其代码运行速度低于大部分编程语言党争对手
Python:易学的语言
诞生于1991年,一种面向对象的语言,虽然运行效率不高,但是 开发效率非常高。
Python 被称为 胶水语言,哪里都可以用。
JavaScript语言:前端为王
诞生于1995年,网景公司开发完成。
JavaScript是JavaScript 是目前 所有主流浏览器 上唯一支持的脚本语言。在前端开发中,占有不可替代的地位。
Java语言:需求旺盛
创建于1995年,Java是一种面向对象、基于类的编程语言。
Java可能是目前运用最广的项目语言。代码稳定性超过 C 和 C++,生产力远超 C 和 C++。有 JVM 在,可以轻松地跨平台。
具有强大的开源开发工具,大量的开源共享库。
Java拥有世界上数量最多的程序员,最不缺人。
Go语言:夹缝中生存
Go 语言现在很受关注,它是取代 C 和 C++ 的另一门有潜力的语言。
C 语言太原始了,C++ 太复杂了,Java 太高级了,所以 Go 语言就在这个夹缝中出现了。
Go语言已成为 云计算领域 事实上的标准语言,尤其是在 Docker/Kubernetes 等项目中。
Go 语言语法特别简单,你有了 C 和 C++ 的基础,学习 Go 的学习成本基本为零。
Go社区从Java社区移植了各种优秀的框架或库。
总结:
- 程序设计语言有很多种,每种语言都是为了实现某个特定的目的而发明的。
- 没有“最好”的语言,只有在特定场景下相对来说,最适合的语言而已。
- 如果你掌握了一种编程语言,也会更容易上手其它的编程语言。关键是学习如何使用 程序设计方法 来解决问题。Talk is cheap,Show me the code。
五、Java语言概述
5.1 Java概述
是 SUN(Stanford University Network,斯坦福大学网络公司 ) 1995年 推出的一门高级编程语言。是一种面向 Internet 的编程语言。Java 一开始富有吸引力是因为 Java 程序可以在 Web浏览器 中运行。这些 Java 程序被称为 Java小程序(applet),内嵌在 HTML 代码中。伴随着互联网的迅猛发展,以及 Java 技术在 Web 方面的不断成熟,已经成为 Web 应用程序的首选开发语言。
5.2 Java语言简史
起步阶段: 1991年,Sun公司的工程师小组想要设计一种语言,应用在 电视机、电话、闹钟、烤面包机 等家用电器的控制和通信。由于这些设备的 处理能力 和 内存 都很有限,并且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 代码短小、紧凑 且 与平台无关(即不能与任何特定的体系结构捆绑在一起)。Gosling 团队率先创造了这个语言,并命名为 Oak(起名的原因是因为他非常喜欢自己办公室外的橡树)。后因智能化家电的市场需求没有预期的高,Sun公司放弃了该项计划。随着20世纪90年代互联网的发展,Sun公司发现该语言在互联网上应用的前景,于是改造了Oak,于1995年5月以Java的名称正式发布。(Java是印度尼西亚爪哇岛的英文名称,因盛产咖啡而闻名)
发展阶段:
发行版本 发行时间 备注 Java 1.0 1996.01.23 Sun公司发布了Java的第一个开发工具包 Java 1.1 1997.02.19 JavaOne会议召开,创当时全球同类会议规模之最。 Java 1.2 1998.12.08 Java拆分成:J2SE(标准版)、J2EE(企业版)、J2ME(小型版) Java 1.3 2000.05.08 Java1.4 2004.02.06 Java 5.0 2004.09.30 ①版本号从1.4直接更新至5.0;②平台更名为JavaSE、JavaEE、JavaME Java 6.0 2006.12.11 2009.04.20 Oracle宣布收购SUN公司 2009.04.20 Oracle公司收购SUN,交易价格74亿美元。 Java 7.0 2011.07.02 Java 8.0 2014.03.18 此版本是继Java 5.0以来变化最大的版本。是长期支持版本(LTS) Java 9.0 2017.09.22 ①此版本开始,每半年更新一次;②Java 9.0开始不再支持windows 32位系统 Java 10.0 2018.03.21 Java 11.0 2018.09.25 JDK安装包取消独立JRE安装包,是长期支持版本(LTS) Java 12.0 2019.03.19 … … Java17.0 2021.09 发布Java 17.0,版本号也称为21.9,是长期支持版本。 … … Java19.0 2022.09 发布Java19.0,版本号也称为22.9。 5.3 Java之父
詹姆斯·高斯林(James Gosling) 先生以 Java 技术之父 而闻名于世。他是 Java 技术的创始人,他亲手设计了 Java 语言,并开发了 Java 编译器和 Java 虚拟机,使 Java 成为了世界上最流行的开发语言。James Gosling 于1984 年加入Sun公司,并一直服务于Sun公司,直至2010年前后,Sun被Oracle并购而加入Oracle,担任客户端软件集团的首席技术官;2010年4月从Oracle离职。
5.4 公司八卦
SUN 与 Oracle
SUN是一家 极具创新能力 的公司,2001年 “9.11”以前,SUN公司市值 超过1000亿 美元。 但是没能利用 Java 构建一个强有力、可变现的生态系统,没打好 Java 这张牌。此后,互联网泡沫破裂,硬件需求大幅减少,它的市值在一个月之内跌幅超过90%。SUN公司的成长用了20年,而衰落只用了1年!
Oracle 与 Google
Google和Oracle的侵权事件:2010 年 8 月,Oracle 起诉 Google 的 Android 系统侵权,要求赔偿 26 亿美元。Oracle认为Google的代码中使用了Java的 37个API,并且认为Google是故意为之,因为这样做的好处是可以让更多的Java程序员更容易接受Android的代码。Oracle认为Android 中有9行代码直接抄袭了Java的实现。这9行牛气哄哄的代码都出自一人之手,他就是Java 大牛------Joshua Bloch。2018 年 3 月,美国联邦巡回上诉法院裁决,谷歌侵犯了甲骨文的版权,支付高达88亿美元的赔偿金。2021 年 4 月,美国最高法院给出了最终裁决:谷歌胜诉,其代码属于“合理使用”的范畴。为期十多年的软件行业“第一版权案”落幕。
//Code In OpenJDK / Android : 1. private static void rangeCheck(int arrayLen, int fromIndex, int toIndex) { 2. if (fromIndex > toIndex) 3. throw new IllegalArgumentException("fromIndex(" + fromIndex + 4. ") > toIndex(" + toIndex+")"); 5. if (fromIndex arrayLen) 8. throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(toIndex); 9. }
5.5 Java技术体系平台
Java SE(Java Standard Edition)标准版
- 支持面向 桌面级应用(如Windows下的应用程序)的 Java 平台,即定位个人计算机的应用开发。
- 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。
- 此版本以前称为 J2SE
Java EE(Java Enterprise Edition)企业版
- 为开发企业环境下的应用程序提供的一套解决方案,即定位 在服务器端的Web应用开发。
- JavaEE 是 JavaSE 的扩展,增加了用于服务器开发的类库。如: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。
- 版本以前称为 J2EE
Java ME(Java Micro Edition)小型版
- 支持 Java 程序运行在 移动终端(手机、机顶盒)上的平台,即定位在消费性电子产品的应用开发
- JavaME 是 JavaSE 的内伸,精简了 JavaSE 的核心类库,同时也提供自己的扩展类。增加了适合微小装置的类库:javax.microedition.io.* 等。
- 此版本以前称为 J2ME
注意:Android 开发不等同于 Java ME 的开发
六、Java开发环境搭建(掌握)
6.1 什么是JDK、JRE
JDK (Java Development Kit):是 Java 程序开发工具包,包含 JRE 和开发人员使用的工具。JRE (Java Runtime Environment) :是 Java 程序的运行时环境,包含 JVM 和运行时所需要的 核心类库。如下是 Java 8.0 Platform:
小结:JDK = JRE + 开发工具集(例如Javac编译工具等)JRE = JVM + Java SE标准类库
6.2 JDK版本选择
自 Java 8 版本发布以来,其后的每次更新,都会有小伙伴高呼:Java8 YYDS! 论坛的声音:你发任你发,我用Java 8!”
数据说话1: JRebel 于2022年4月前后发布了《2022 年Java生态系统状况报告》,报告中提到使用 Java11 的占比最多,Java8 紧随其后,如下图。而此前2020年的报告显示,Java8 占比达到了84.48%。
我的分析:G1是最受欢迎的GC算法。Java11 及更高版本的G1收集器是默认的GC,而 Java8 中并不是。出于对G1的喜爱,很多开发者才会选择抛弃 Java8。
数据说话2: 此外,某美国软件开发商在对近千名专业的Java开发者调研后,发布的《2022年Java开发者生产力报告》称:八年前发布的Java 8依然是Java中应用最广泛的版本,占比 37%,其次是 Java 11,占比 29% 。
高斯林说话:
Spring框架说话: 在Java 17正式发布之前,Java 开发框架 Spring 率先在官博宣布,Spring Framework 6 和 Spring Boot 3 计划在2022年第四季度实现总体可用性的高端基线:
- Java 17+(来自 Spring Framework 5.3.x 线中的 Java 8-17)
- Jakarta EE 9+(来自Spring框架5.3.x 线中的 Java EE 7-8)
Spring 官方说明:https://spring.io/blog/2022/01/20/spring-boot-3-0-0-m1-is-now-available
意味着:springboot3.0 是需要用 java17 和 spring6.0 为基础建设。如果从企业选型最新 springboot3.0 作为架构来说,它搭配 jdk17 肯定是标配了。
6.3 JDK的下载以及安装
2023年全网最新 Windows10 安装 JDK17以及JDK1.8:https://blog.csdn.net/xw1680/article/details/133897750
七、开发体验:HelloWorld(掌握)
JDK 安装完毕,我们就可以开发第一个 Java 程序了,习惯性的称为:HelloWorld。
7.1 开发步骤
Java 程序开发三步骤:编写、编译、运行。
- 将 Java 代码 编写 到扩展名为 .java 的源文件中
- 通过 javac.exe 命令对该 java 文件进行 编译,生成一个或多个字节码文件
- 通过 java.exe 命令对生成的 class 文件进行 运行
7.2 编写
(1) 在 D:\JavaSE\chapter01 目录下新建文本文件,完整的文件名修改为 HelloWorld.java,其中文件名为HelloWorld,后缀名必须为 .java。
(2) 用记事本或 editplus 等文本编辑器打开(虽然记事本也可以,但是没有关键字颜色标识,不利于初学者学习)
(3) 在文件中输入如下代码,并且保存:
class HelloChina { public static void main(String[] args) { System.out.println("HelloWorld!!"); } }
友情提示1:每个字母和符号必须与示例代码一模一样,包括大小写在内。
友情提示2:打开文件扩展名
第一个 HelloWord 源程序就编写完成了,但是这个文件是程序员编写的,JVM 是看不懂的,也就不能运行,因此我们必须将编写好的 Java源文件 编译成 JVM 可以看懂的 字节码文件 ,也就是 .class 文件。
7.3 编译
在 DOS 命令行中,进入 D:\JavaSE\chapter01 目录,使用 javac 命令进行编译。使用文件资源管理器打开 D:\JavaSE\chapter01 目录,然后在地址栏输入 cmd。
命令:
javac Java源文件名.java
举例:
javac HelloWorld.java
编译成功后,命令行没有任何提示。打开 D:\JavaSE\chapter01 目录,发现产生了一个新的文件 HelloChina.class,该文件就是编译后的文件,是 Java 的可运行文件,称为 字节码文件,有了字节码文件,就可以运行程序了。
7.4 运行
在 DOS 命令行中,在字节码文件目录下,使用 java 命令进行运行。命令:
java 主类名字
主类是指包含 main 方法的类,main 方法是 Java 程序的入口:
public static void main(String[] args){ }
举例:
java HelloChina
八、Java开发工具
8.1 都有哪些开发Java的工具
级别一:文本开发工具
级别二:集成开发环境(Integrated Development Environment,IDE)把代码编写,编译,执行,调试等多种功能综合到一起的开发工具。
8.2 如何选择
初学者前期可以先使用文本开发工具,培养 代码感,利于公司笔、面试。后期再使用 IDE,提供 更强大的功能支持。
九、HelloWorld案例常见错误
9.1 拼写问题
单词拼写问题
正确:class 错误:Class 正确:String 错误:string 正确:System 错误:system 正确:main 错误:mian Java语言是一门严格区分大小写的语言 标点符号使用问题:不能用中文符号,英文半角的标点符号(正确) 括号问题,成对出现
9.2 编译、运行路径问题
举例1:源文件名不存在或者写错、当前路径错误、后缀名隐藏问题
举例2:类文件名写错,尤其文件名与类名不一致时,要小心。类文件不在当前路径下,或者不在 classpath 指定路径下
9.3 语法问题
举例1:声明为 public 的类应与文件名一致,否知编译失败。
举例2:编译失败,注意错误出现的行数,再到源代码中指定位置改错
9.4 字符编码问题
当 cmd 命令行窗口的字符编码与 .java 源文件的字符编码不一致,如何解决?
解决方案一:在 Notepad++ 等编辑器中,修改源文件的字符编码:
在 EditPlus 中可以将 Java 源文件另存为 ANSI 编码方式(中文操作系统下即为GBK字符集)
解决方案二: 在使用 javac 命令式,可以指定源文件的字符编码
javac -encoding utf-8 Review01.java
9.5 建议
注意缩进:一定要有缩进。缩进就像人得体的衣着一样!只要遇到 {} 就缩进,缩进的快捷键 tab 键。
必要的空格:变量类型、变量、赋值符号、变量值之间填充相应空格,更美观。比如: int num = 10;
十、HelloWorld小结
10.1 Java程序的结构与格式
结构:
类{ 方法{ 语句; } }
格式:
- 每一级缩进一个Tab键
- {} 的左半部分在行尾,右半部分单独一行,与和它成对的 { 的行首对齐
10.2 Java程序的入口
Java 程序的入口是 main 方法
public static void main(String[] args){ }
10.3 两种常见的输出语句
换行输出语句:输出内容,完毕后进行换行,格式如下:
System.out.println(输出内容);
直接输出语句:输出内容,完毕后不做任何处理,格式如下:
System.out.print(输出内容);
注意事项:换行输出语句,括号内可以什么都不写,只做换行处理。直接输出语句,括号内什么都不写的话,编译报错。
10.4 源文件名与类名
(1) 源文件名是否必须与类名一致?public 呢?
如果这个类不是public,那么源文件名可以和类名不一致。但是不便于代码维护。 如果这个类是public,那么要求源文件名必须与类名一致。否则编译报错。 我们建议大家,不管是否是public,都与源文件名保持一致,而且一个源文件尽量只写一个类,目的是为了好维护。
(2) 一个源文件中是否可以有多个类?public 呢?
一个源文件中可以有多个类,编译后会生成多个.class字节码文件。 但是一个源文件只能有一个public的类。
十一、注释(comment)
什么是注释?源文件中用于解释、说明程序的文字就是注释。注释是一个程序员必须要具有的良好编程习惯。实际开发中,程序员可以先将自己的 思想 通过注释整理出来,再用 代码 去体现。程序员最讨厌两件事:
一件是自己写代码被要求加注释
另一件是接手别人代码,发现没有注释
不加注释的危害:
Java 中的注释类型,单行注释:
//注释文字
多行注释:
/* 注释文字1 注释文字2 注释文字3 */
文档注释 (Java 特有)
/** @author 指定java程序的作者 @version 指定源文件的版本 */
注释的作用:
- 它提升了程序的可阅读性。
- 调试程序的重要方法。
具体使用1:单行注释、多行注释。 对于单行和多行注释,被注释的文字,不会不会出现在字节码文件中,进而不会被 JVM(java虚拟机) 解释执行。多行注释里面不允许有多行注释嵌套。一个段子:
A:嘿 //是什么意思啊? B:嘿. A:呃 我问你//是什么意思? B:问吧. A:我刚才不是问了么? B:啊? A:你再看看记录... B:看完了. A:......所以//是啥? B:所以什么? A:你存心耍我呢吧? B:没有啊 你想问什么? …… 不断循环之后,A一气之下和B绝交,自己苦学程序。 N年之后,A终于修成正果,回想起B,又把聊天记录翻出来看,这时,他突然发现B没有耍他…… 而他自己也不知道当年他问B的究竟是什么问题……
具体使用2:文档注释(Java特有)。 文档注释内容可以被 JDK 提供的工具 javadoc 所解析,生成一套以网页文件形式体现的该程序的说明文档。操作方式。比如:
javadoc -d mydoc -author -version HelloWorld.java
案例:
//单行注释 /* 多行注释 */ /** 文档注释演示。这是我的第一个Java程序!^_^ @author AmoXiang @version 1.0 */ public class HelloWorld{ /** Java程序的入口 @param args main方法的命令参数 */ public static void main(String[] args){ System.out.println("hello"); } }
十二、Java API文档
API(Application Programming Interface,应用程序编程接口) 是 Java 提供的基本编程接口。Java 语言提供了大量的基础类,因此 Oracle 也为这些基础类提供了相应的说明文档,用于告诉开发者如何使用这些类,以及这些类里包含的方法。大多数 Java 书籍中的类的介绍都要参照它来完成,它是编程者经常查阅的资料。Java API 文档,即为 JDK 使用说明书、帮助文档。类似于:
下载API文档:
- 在线看:https://docs.oracle.com/en/java/javase/17/docs/api/index.html
- 离线下载:https://www.oracle.com/java/technologies/javase-jdk17-doc-downloads.html
十三、Java核心机制:JVM
13.1 Java语言的优缺点
Java 确实是从C语言和C++语言继承了许多成份,甚至可以将 Java 看成是类C语言发展和衍生的产物。青出于蓝,而胜于蓝
13.1.1 优点
跨平台性: 这是 Java 的核心优势。Java 在最初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。通过 Java 语言编写的应用程序在不同的系统平台上都可以运行。Write once , Run Anywhere。原理:只要在需要运行 java 应用程序的操作系统上,先安装一个 Java 虚拟机 (JVM ,Java Virtual Machine) 即可。由 JVM 来负责 Java 程序在该系统中的运行。
面向对象性: 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。面向对象编程支持封装、继承、多态等特性,让程序更好达到 高内聚,低耦合 的标准。
健壮性: 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),提供了一个相对安全的内存管理和访问机制。
安全性高: Java 适合于网络/分布式环境,需要提供一个安全机制以防恶意代码的攻击。如:安全防范机制(ClassLoader类加载器),可以分配不同的命名空间以防替代本地的同名类、字节代码检查。
简单性: Java 就是 C++ 语法的 简化版,我们也可以将Java称之为 C++--。比如:头文件,指针运算,结构,联合,操作符重载,虚基类等。
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。 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。
13.1.2 缺点
语法过于复杂、严谨,对程序员的约束比较多,与 python、php 等相比入门较难。但是一旦学会了,就业岗位需求量大,而且 薪资待遇节节攀升。一般适用于大型网站开发,整个架构会比较重,对于初创公司开发和维护人员的成本比较高(即薪资高),选择用 Java 语言开发网站或应用系统的需要一定的经济实力。并非适用于所有领域。比如,Objective C、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。
13.2 JVM功能说明
JVM(Java Virtual Machine ,Java虚拟机):是一个虚拟的计算机,是 Java 程序的运行环境。JVM具有指令集并使用不同的存储区域,负责执行指令,管理数据、内存、寄存器。
13.2.1 功能1:实现Java程序的跨平台性
我们编写的 Java 代码,都运行在 JVM 之上。正是因为有了 JVM,才使得 Java 程序具备了跨平台性。
使用 JVM 前后对比:
13.2.2 功能2:自动内存管理(内存分配、内存回收)
Java 程序在运行过程中,涉及到运算的 数据的分配、存储 等都由 JVM 来完成。Java 消除了程序员回收无用内存空间的职责。提供了一种系统级线程跟踪存储空间的分配情况,在内存空间达到相应阈值时,检查并释放可被释放的存储器空间。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 内存泄漏。
面试题:Java 程序还会出现内存溢出和内存泄漏问题吗? Yes!
至此今天的学习就到此结束了,笔者在这里声明,笔者写文章只是为了学习交流,以及让更多学习Java语言的读者少走一些弯路,节省时间,并不用做其他用途,如有侵权,联系博主删除即可。感谢您阅读本篇博文,希望本文能成为您编程路上的领航者。祝您阅读愉快!
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