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1 Java 语言基础

约 1935 字大约 6 分钟

2025-08-22

语言发展史与简介

// todo

JDK下载与安装

下载地址：www.oracle.com

配置Path环境变量

配置目的(以 windows 为例子)：让操作系统能够在全局找到 JDK 所需的一些脚本，执行时直接输入相关程序名字即可，无需使用程序的全部绝对路径

初步开发尝试

开发步骤：

  1. 编写程序
public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("HelloWorld!");
    }
}
  1. 编译程序
javac HelloWorld.java
  1. 运行程序
java HelloWorld

从编写、编译再到执行的整体流程：

可能的错误以及注意事项

  1. 代码拼写错误
  2. 编译、运行路径问题
  3. 语法问题
  4. 其他
    • 声明为public的类应该与文件名一致，否则会编译失败
    • 编译失败后注意错误出现的行数，从而定位到具体的错误
    • 字符编码问题(中文显示异常)，结合操作系统和程序使用的默认编码
    • 代码格式规范，方便维护
    • Java程序的入口是main方法
  5. 源文件与类名
    • 如果定义的类是public类，那么要求源文件名必须和类名一致，否则编译出错
    • 一个源文件可以有多个类，编译后会生成多个字节码文件.class，但是只能有一个public类
  6. 单行注释
int a = 10; // 这是一个变量a，初始值为10
  1. 多行注释
/*
这是一个多行注释的示例
这里可以写很多行说明
甚至可以包含代码片段
*/
int b = 20;
  1. 文档注释
/**
* 这是一个计算两个整数之和的方法
* @param a 第一个整数
* @param b 第二个整数
* @return 两个整数的和
*/
public int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

常用的DOS命令

  • 列出当前目录
dir
  • 切换目录
cd
  • 返回上一级
cd ..
  • 返回到盘符目录
cd \
// 或
cd /
  • 创建目录
md 文件目录名
  • 删除目录
rd 文件目录名
  • 清屏
cls
  • 退出命令行窗口
exit

几个比较重要的JDK版本

  1. Java 5.0
  2. Java 8.0 继 5.0 之后变化最大的版本，是长期支持的版本
  3. Java 11.0 JDK安装包取消独立JRE安装包，是长期支持的版本
  4. Java 17.0 版本号21.9，是长期支持的版本

Java SE、Java EE、Java ME 三个的区别

  • Java SE ( Java Standard Edition )
    支持面向桌面级应用的 Java 平台，包括用户界面接口 AWT/Swing

  • Java EE ( Java Enterprise Edition )
    为开发企业环境下的应用程序提供的一套解决方案，定位在服务器的 Web 应用开发

  • Java ME ( Java Micro Edition )
    支持Java程序运行在移动终端(手机、机顶盒)上的平台，定位在消费性电子产品的应用开发

JVM、JRE、JDK 有什么关系

JDK

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

JRE ( Java Runtime Environment ) 是 Java 程序的运行时环境，包含 JVM 和运行时所需的核心类库

JVM

总结

JDK = JRE + 开发工具集 (如：Javac 编译工具)
JRE = JVM + JavaSE标准类库

Java语言的特性

  • 面向对象

  • 简单性

Java 为开发者提供了简单易用的用户体验，与其他面向对象编程语言相比，Java 的设计和生态库具有巨大的优势。Java 剔除了 C++ 中很少使用、难以理解、易混淆的特别，比如说指针运算、操作符重载，内存管理等。

Java 可以做到堆栈分配、垃圾回收和自动内存管理，在一定程度上为开发者减轻了入门的难度。

  • 可移植性、跨平台(基于 JVM)

如果 Java 直接编译成操作系统能识的二进制码，可能一个标识在 Windows 操作系统下是1100，而 Linux 下是 1001，这样的话，在 Windows 操作系统下可以运行的程序到了 Linux 环境下就无法运行。

为了解决这个问题，Java 先编译生成字节码，再由 JVM（Java 虚拟机）来解释执行，目的就是将统一的字节码转成操作系统可以识别的二进制码，然后执行。而针对不同的操作系统，都有相应版本的 JVM，所以 Java 就实现了可移植性。

  • 安全性、健壮

Java 适用于网络/分布式环境，为了达到这个目标，在安全方面投入了巨大的精力。使用 Java 可以构建防病毒、防篡改的程序。

从一开始，Java 就设计了很多可以防范攻击的机制，比如说：

运行时堆栈溢出，这是蠕虫病毒常用的攻击手段。

字节码验证，可以确保代码符合 JVM 规范并防止恶意代码破坏运行时环境。

安全的类加载，可以防止不受信任的代码干扰 Java 程序的运行。

全面的 API 支持广泛的加密服务，包括数字签名、消息摘要、（对称、非对称）密码、密钥生成器。

安全通信，支持 HTTPS、SSL，保护传输的数据完整性和隐私性。

  • 并发性

Java 在多线程方面做得非常突出，只要操作系统支持，Java 中的线程就可以利用多个处理器，带来了更好的交互响应和实时行为。

JVM功能说明

JVM ( Java Virtual Machine ) 即：Java 虚拟机，是一个虚拟机的计算机，是 Java 程序的运行环境。JVM 具有自己的指令集并使用不同的存储区域，它负责执行指令、管理数据、管理内存、寄存器等。

实现 Java 程序的跨平台性

Java 程序都运行在 JVM 之上，正是有了 JVM ，才使得 Java 程序具备了跨平台性。

使用 JVM 前后对比：

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。

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