Java入门

一、程序

什么是程序

二、计算机编程语言

1.计算机语言是什么

Java历史

特点

执行机制

计算机执行机制

Java的执行机制

三、JDK安装

名词解释

安装与校验

配置环境变量

四、第一个Java程序

编写代码

编译运行

规范

六、Java核心机制：JVM

1.Java语言的特点

2.优点

3.缺点

4.JVM的功能说明

功能1：实现Java程序的跨平台性

功能2：自动内存管理(内存分配、内存回收)

一、程序

什么是程序

一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合

二、计算机编程语言

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

2.计算机语言简史

第一代：机器语言

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

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

带三代：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。

Java历史

95年诞生，创始人：詹姆斯.高斯林

04年，划分三个稳定的平台版本：JavaSE，JavaEE，JavaME

09年卖给了Oracle公司

14年，8.0版本（常用，稳定，免费）

注意：

Android开发不等同于Java ME的开发

特点

面向对象：java世界，万物皆对象

简单性：自动管理内存（C/C++需要手动管理，很麻烦）

跨平台：跨操作系统（例如：window下开发的程序，可直接拿到linux执行）

执行机制

计算机执行机制

执行机制1：

先将源文件编译成机器码文件，再通过独立的操作系统执行

好处：执行效率高弊端：不可跨平台特点：一次编译，多次运行

执行机制2：

直接将源文件在不同的操作系统中解释并执行

好处：跨平台弊端：执行效率低

Java的执行机制

执行机制：先将java文件编译成字节码(class文件)，再将字节码解释成不同平台都能执行的指令

好处：执行效率高，跨平台

特点：一次编译，到处运行

三、JDK安装

名词解释

JDK：Java开发工具箱，包括JRE+类库+工具包

JRE：Java的运行环境，包含JVM+解释器

JVM：Java虚拟机，运行Java代码的工具

如下是Java 8.0 Platform：

安装与校验

下载jdk8.0，直接安装即可；建议jdk和jre的路径同级

校验：进入到安装路径的bin目录下，输入：javac验证是否安装成功

配置环境变量

目的：在任何DOS位置都能直接使用JDK指令

配置步骤：

我的电脑-->右键属性-->高级系统设置-->环境变量

系统配置中：

新建： JAVA_HOME: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_131

双击Path：新建-- %JAVA_HOME%\bin

验证：直接打开cmd，输入javac，验证成功

四、第一个Java程序

编写代码

//创建公开的类，名叫Hello  //是单行注释：解释说明，给人看的
public class Hello{//入口函数：有且只有一个；程序最先执行的入口public static void main(String[] args){//系统的打印输出   注意：每行都需要缩进-tab键System.out.println("hello,world");}
}

编译运行

打开cmd，切换判断，通过cd指令定位到java文件位置

编译：javac Hello.java

运行：java Hello

规范

类名首字母大写，且类名与文件名一致

每行代码需要缩进（按tab键）

注意符号都是英文的

注意中文不识别的配置：

原因：notepad++的编码与DOS窗口编码不一致，则会出现乱码报错；

解决方案：将notepad++也改成ansi和DOS一致即可

五、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。
下载API文档：
在线看：Overview (Java SE 17 & JDK 17)
离线下载：https://www.oracle.com/java/technologies/javase-jdk17-doc-downloads.html

中文版：链接：JDK中文说明文档

六、Java核心机制：JVM

1.Java语言的特点

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”。

2.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。

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：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。

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

安全性：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。

高性能性：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。