Java基础篇--入门知识

目录

前言

我的第一个 JAVA 程序

注意：

public class HelloWorld

public static void main(String[] args)

System.out.println

Java简介

主要特性 

Java 开发工具 

Java 基本语法 

Java 标识符

Java 关键字

Java 注释

Java 源程序与编译型运行区别

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前言

Java是一种广泛应用的编程语言，具有简单、面向对象、跨平台等特点。它由Sun Microsystems（现在是Oracle Corporation）于1995年 5 月推出，并在全球范围内得到了广泛的应用和使用。Java的设计目标之一是让开发人员能够编写一次代码，随后在不同的操作系统和硬件平台上运行。

Java语言具有丰富的类库和强大的功能，适用于开发各种类型的应用程序，包括桌面应用程序、Web应用程序、移动应用程序和嵌入式系统等。它支持面向对象的编程范式，通过类和对象的概念来组织和管理代码，使得代码更加可维护、重用性高，并提供了封装、继承和多态等特性。

Java还具备内存管理和垃圾回收机制，可以自动管理对象的内存分配和释放，减少了程序员需要手动处理内存的负担。此外，Java还提供了丰富的安全性和可靠性特性，如异常处理机制、访问权限控制和线程管理等，以确保程序的稳定性和安全性。

总之，Java是一门功能强大、灵活性高、可跨平台的编程语言，被广泛用于各种应用程序的开发。无论是初学者还是专业开发人员，都可以通过学习和应用Java来实现自己的编程需求。

推荐阅读：JDK 11 在线中文手册

我的第一个 JAVA 程序

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

注意：

String args[] 与 String[] args 都可以执行，但推荐使用 String[] args，这样可以避免歧义和误读。

接下来我会逐行的解释其中代码的含义

• public class HelloWorld

1. public: 关键字，用于声明一个公共的访问权限修饰符。在Java中，public表示该类、方法或变量可以被其他类访问。
2. class: 关键字，用于声明一个类。在Java中，一个Java程序可以由多个类组成，每个类代表着一种对象的定义和行为。
3. HelloWorld: 标识符，类的名称。在这个例子中，HelloWorld是一个类，它包含了程序的入口方法main。

• public static void main(String[] args)

public static void main(String[] args) 是Java程序的入口方法。当Java虚拟机运行程序时，它会首先查找并执行main方法。类似于C语言中的main()函数，只有具有main()方法的Java程序才能被Java虚拟机运行，它是规定的格式。

1. public：表示该方法的访问权限，public表示任何地方都可以引用该方法，这样Java虚拟机就能找到main()方法并运行Java程序。
2. static：表示该方法是静态方法，不依赖于类的实例对象，属于类本身，在类加载时main()方法也被加载到内存中。
3. void：表示main()方法不返回任何值。
4. main：是约定俗成的方法名，是规定的。
5. String[] args：用于从控制台接收参数。

• System.out.println

System.out.println是Java语言中的一个方法，可以方便地将数据输出到控制台进行调试、输出结果等操作。

1. System: 类名，是Java标准库中提供的一个类。System类提供了与系统相关的功能，如标准输入、标准输出等。
2. out: 是System类的静态成员变量，代表标准输出流。通过out可以使用print和println等方法向控制台输出信息。
3. println: 方法名，用于将指定的数据打印到标准输出流并换行。在这个例子中，println被用来输出"Hello World"到控制台。

Java简介

Java最初由Sun Microsystems公司开发，并于1995年正式推出。后来，Sun Microsystems被Oracle（甲骨文）公司收购，Java也成为Oracle公司的产品。

Java分为三个体系：

1. Java SE（Java Platform Standard Edition）标准版，是为开发普通桌面和商务应用程序提供的解决方案。JavaSE是三个平台中最核心的部分，JavaEE和JavaME都是从JavaSE的基础上发展而来的，JavaSE平台中包括了Java最核心的类库，如集合、IO、数据库连接以及网络编程等。
2. Java EE(Java Platform Enterprise Edition) 企业版，是为开发企业级应用程序提供的解决方案。Java EE可以被看作一个技术平台，该平台用于开发、装配以及部署企业级应用程序，主要包括Servlet、JSP、JavaBean、JDBC、EJB、Web Service等技术。
3. Java ME(Java Platform Micro Edition) 小型版，是为开发电子消费产品和嵌入式设备提供的解决方案。JavaME主要用于小型数字电子设备上软件程序的开发。例如，为家用电器增加智能化控制和联网功能，为手机增加新的游戏和通讯录管理功能。此外，Java ME还提供了HTTP等高级Internet协议，使移动电话能以Client/Server方式直接访问Internet的全部信息，提供高效率的无线交流。

从2005年6月开始，Sun公司取消了版本名称中的数字"2"，J2EE更名为Java EE，J2SE更名为Java SE，J2ME更名为Java ME。这个改变是为了简化命名并突出Java作为平台的整体性质。

主要特性 

Java是一种面向对象的编程语言，它具有以下主要特性：

1. 简单性：Java采用了相对简单且易学的语法和语义，使得开发人员可以更容易地编写、阅读和维护代码。

2. 面向对象：Java支持面向对象编程范式，包括封装、继承和多态。它提供类、对象、接口等概念，利于构建可重用、模块化和可扩展的代码结构。

3. 平台无关性：Java通过Java虚拟机（JVM）实现了平台无关性。它的源代码被编译成字节码，然后在不同平台上的JVM上运行。这意味着一次编写，到处运行，只需适配不同的JVM即可在多个平台上运行。

4. 可靠性：Java强调程序的健壮性和错误处理能力。它提供了自动内存管理（垃圾回收）、异常处理机制和类型检查，有助于减少程序中的错误和异常情况。

5. 安全性：Java提供了安全管理器和沙箱机制，以确保应用程序在受控的环境中运行。它可以限制代码的访问权限，防止恶意行为和未经授权的操作。

6. 高性能：Java通过即时编译器和优化技术提供了良好的性能。虽然它不是与原生编程语言相比的最高性能语言，但在大多数应用场景下仍具备足够的性能。

7. 多线程支持：Java直接支持多线程编程，提供了线程的创建、同步和通信机制。这使得开发人员可以更轻松地编写并发程序，实现任务的并行执行和资源的有效利用。

8. 大型标准库：Java拥有一个丰富的标准库，提供了各种常用类和工具，涵盖了输入输出、网络编程、数据结构、图形界面等方面。这使得开发人员能够快速构建复杂的应用程序。

以上是Java的主要特性，它们共同为Java提供了强大的开发能力和广泛的应用领域。

Java 开发工具 

个人推荐两款开发工具：Eclipse、 IntelliJ IDEA （网址放在里面了，点击既可下载）

Eclipse的优点：

1. 免费开源：Eclipse是一个免费且开源的集成开发环境(IDE)，任何人都可以免费使用和修改它的源代码。
2. 多语言支持：Eclipse支持多种编程语言，包括Java、C/C++、Python等，使其成为跨平台开发的理想选择。
3. 插件生态系统：Eclipse拥有庞大而活跃的插件生态系统，提供了一系列功能强大的插件，可根据个人需求进行定制和扩展。
4. 强大的调试工具：Eclipse提供了强大的调试工具，如断点调试、变量监视等，方便开发者进行代码调试和排错。

Eclipse的缺点：

1. 性能问题：Eclipse在处理大型项目时可能会出现性能不佳的情况，特别是在启动速度和响应时间上。
2. 学习曲线较陡：对于初学者来说，Eclipse的学习曲线可能相对较陡。其复杂的界面和配置选项可能导致初学者感到困惑。
3. 编辑器功能相对简单：Eclipse的编辑器功能相对简单，与一些其他IDE相比，可能缺少某些高级编辑功能和快捷操作。

IntelliJ IDEA的优点：

1. 强大的智能代码编辑功能：IntelliJ IDEA提供了智能代码补全、自动重构、代码导航等强大的编辑功能，显著提高了开发效率。
2. 出色的静态代码分析和错误检查：IntelliJ IDEA具有出色的静态代码分析和错误检查能力，在编码过程中能够及时发现潜在的问题并给出建议。
3. 全面的集成开发环境：IntelliJ IDEA提供了完整的集成开发环境，包括版本控制、构建工具、调试器等，方便开发者进行全方位的开发工作。
4. 优秀的插件生态系统：IntelliJ IDEA拥有丰富的插件生态系统，社区提供了众多插件来满足不同开发需求。

IntelliJ IDEA的缺点：

1. 商业软件：相对于Eclipse，IntelliJ IDEA是一款商业软件，使用某些高级功能可能需要购买许可证。
2. 较高的硬件要求：IntelliJ IDEA对计算机硬件的要求较高，在较低配置的电脑上可能运行较慢。
3. 学习曲线较陡：和Eclipse一样，IntelliJ IDEA也有一个较陡的学习曲线，尤其是对于初学者来说。

综上所述，Eclipse和IntelliJ IDEA都是强大的开发工具，在不同的项目和个人偏好下有各自的优劣势。选择适合自己需求的IDE取决于你的项目类型、编程语言以及个人喜好和使用经验。

Java 基本语法 

编写 Java 程序时，应注意以下几点：

• 大小写敏感：Java 是大小写敏感的，这就意味着标识符 Hello 与 hello 是不同的。
• 类名：对于所有的类来说，类名的首字母应该大写。如果类名由若干单词组成，那么每个单词的首字母应该大写，例如 MyFirstJavaClass 。
• 方法名：所有的方法名都应该以小写字母开头。如果方法名含有若干单词，则后面的每个单词首字母大写。
• 源文件名：源文件名必须和类名相同。当保存文件的时候，你应该使用类名作为文件名保存（切记 Java 是大小写敏感的），文件名的后缀为 .java。（如果文件名和类名不相同则会导致编译错误）。
• 主方法入口：所有的 Java 程序由 public static void main(String[] args) 方法开始执行。

Java 标识符

Java 所有的组成部分都需要名字。类名、变量名以及方法名都被称为标识符。

关于 Java 标识符，有以下几点需要注意：

• 所有的标识符都应该以字母（A-Z 或者 a-z）,美元符（$）、或者下划线（_）开始
• 首字符之后可以是字母（A-Z 或者 a-z）,美元符（$）、下划线（_）或数字的任何字符组合
• 关键字不能用作标识符
• 标识符是大小写敏感的
• 合法标识符举例：age、$salary、_value、__1_value
• 非法标识符举例：123abc、-salary

Java 关键字

下面列出了 Java 关键字。这些保留字不能用于常量、变量、和任何标识符的名称。

类别	关键字	说明
访问控制	private	私有的
	protected	受保护的
	public	公共的
	default	默认
类、方法和变量修饰符	abstract	声明抽象
	class	类
	extends	扩充、继承
	final	最终值、不可改变的
	implements	实现（接口）
	interface	接口
	native	本地、原生方法（非 Java 实现）
	new	创建
	static	静态
	strictfp	严格浮点、精准浮点
	synchronized	线程、同步
	transient	短暂
	volatile	易失
程序控制语句	break	跳出循环
	case	定义一个值以供 switch 选择
	continue	继续
	do	运行
	else	否则
	for	循环
	if	如果
	instanceof	实例
	return	返回
	switch	根据值选择执行
	while	循环
错误处理	assert	断言表达式是否为真
	catch	捕捉异常
	finally	有没有异常都执行
	throw	抛出一个异常对象
	throws	声明一个异常可能被抛出
	try	捕获异常
包相关	import	引入
	package	包
基本类型	boolean	布尔型
	byte	字节型
	char	字符型
	double	双精度浮点
	float	单精度浮点
	int	整型
	long	长整型
	short	短整型
变量引用	super	父类、超类
	this	本类
	void	无返回值
保留关键字	goto	是关键字，但不能使用
	const	是关键字，但不能使用

注意：Java 的 null 不是关键字，类似于 true 和 false，它是一个字面常量，不允许作为标识符使用。

Java 注释

Java注释是用于在代码中添加说明、解释或文档的特殊注解。Java提供了三种类型的注释：

1. 单行注释：以双斜线（//）开头，在一行代码的末尾添加注释。单行注释不会被编译器处理，可用于对代码进行简短的解释或标记。
2. 多行注释：以斜线和星号（/）开始，以星号和斜线（/）结束。可以跨越多行，用于添加较长的注释内容。
3. 文档注释：以斜线和两个星号（/**）开始，以星号和斜线（*/）结束。文档注释用于生成API文档，用于描述类、方法、字段的作用、使用说明等。可以使用标准的HTML标签来格式化文档注释。

示例：

public class HelloWorld {
   /* 这是第一个Java程序
    * 它将输出 Hello World
    * 这是一个多行注释的示例
    */
    public static void main(String[] args){
       // 这是单行注释的示例
       /* 这个也是单行注释的示例 */
       System.out.println("Hello World"); 
    }
}

Java 源程序与编译型运行区别

在Java中，源代码需要进行编译后才能运行。以下是Java源程序运行和编译型运行的区别：

1. 源程序运行：

   • 源程序指的是纯文本形式的Java代码文件，以.java为扩展名。
   • 在源程序运行时，Java虚拟机（JVM）会将源代码逐行解释执行，即时编译并执行相应的操作。
   • 这意味着在每次运行程序时，都需要经过解释器逐行解释代码，这可能导致一定的性能损失。

2. 编译型运行：

   • 在编译型运行中，源程序需要经过编译器进行编译，生成可执行的字节码文件，以.class为扩展名。
   • 编译过程将源代码转换为平台无关的字节码，而不是特定于某个操作系统的机器码。
   • 生成的字节码文件可以在任何支持Java虚拟机的平台上运行。
   • 编译过程只需执行一次，生成的字节码文件可以重复使用，并且可以通过JIT（即时编译器）进一步优化执行速度。

因此，Java源程序需要通过编译器将其转换为字节码文件，然后再由Java虚拟机执行该字节码文件。这种分离编译和运行的方式使得Java具有跨平台性和灵活性，但也需要额外的编译步骤。