Java基础知识图解
Java是面对对象编程
软件开发介绍
软件开发
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。
系统软件：windows , mac os , linux ,unix,android,ios,....
应用软件：word ,ppt,画图板,...
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)：需要有一个控制台，输入特定的指令，让计算机完成一些操作。较为麻烦，需要记录住一些命令。
Pascal之父Nicklaus Wirth： “Algorithms+Data Structures=Programs” 应用程序 = 算法 + 数据结构
常用的DOS命令
dir : 列出当前目录下的文件以及文件夹
md : 创建目录
rd : 删除目录
cd : 进入指定目录
cd.. : 退回到上一级目录
cd: 退回到根目录
del : 删除文件
exit : 退出 dos 命令行
补充：echo javase>1.doc
常用快捷键
← →：移动光标
↑ ↓：调阅历史操作命令
Delete和Backspace：删除字符
1.2 计算机编程语言介绍
什么是计算机语言
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，就要学习英语。
计算机语言：人与计算机交流的方式。
如果人要与计算机交流，那么就要学习计算机语言。
计算机语言有很多种。如：C ,C++ ,Java ,PHP , Kotlin，Python，Scala等。
第一代语言
机器语言。指令以二进制代码形式存在。
第二代语言
汇编语言。使用助记符表示一条机器指令。
第三代语言：高级语言
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
.NET跨语言的平台
Python、Scala…
1.3 Java语言概述
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）。applet使用现代的图形用户界面与Web用户进行交互。 applet内嵌在HTML代码中。
随着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。
后台开发：Java、PHP、Python、Go、Node.js
Java简史
1991年 Green项目，开发语言最初命名为Oak (橡树)
1994年，开发组意识到Oak 非常适合于互联网
1995年，Oak改名java
1996年，发布JDK 1.0，约8.3万个网页应用Java技术来制作
1997年，发布JDK 1.1，JavaOne会议召开，创当时全球同类会议规模之最
1998年，发布JDK 1.2，同年发布企业平台J2EE
1999年，Java分成J2SE、J2EE和J2ME，JSP/Servlet技术诞生
2004年，发布里程碑式版本：JDK 1.5，为突出此版本的重要性，更名为JDK 5.0
2005年，J2SE -> JavaSE，J2EE -> JavaEE，J2ME -> JavaME
2009年，Oracle公司收购SUN，交易价格74亿美元
2011年，发布JDK 7.0
2014年，发布JDK 8.0，是继JDK 5.0以来变化最大的版本
2017年，发布JDK 9.0，最大限度实现模块化
2018年3月，发布JDK 10.0，版本号也称为18.3
2018年9月，发布JDK 11.0，版本号也称为18.9
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，提供了完整的Java核心API，此版本以前称为J2SE
Java EE(Java Enterprise Edition)企业版
是为开发企业环境下的应用程序提供的一套解决方案。该技术体系中包含的技术如:Servlet 、Jsp等，主要针对于Web应用程序开发。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、PDA）上的平台，对Java API有所精简，并加入了针对移动终端的支持，此版本以前称为J2ME
Java Card
支持一些Java小程序（Applets）运行在小内存设备（如智能卡）上的平台
Java在各领域的应用
Java Web开发：后台开发
大数据开发：
Android应用程序开发：客户端开发
- 企业级应用：主要指复杂的大企业的软件系统、各种类型的网站。Java的安全机制以及它的跨平台的优势，使它在分布式系统领域开发中有广泛应用。应用领域包括融、电信、交通、电子商务等。
- Android平台应用：Android应用程序使用Java语言编写。Android开发水平的高低很大程度上取决于Java语言核心能力是否扎实。
- 大数据平台开发：各类框架有Hadoop，spark，storm，flink等，就这类技术生态圈来讲，还有各种中间件如flume，kafka，sqoop等等 ，这些框架以及工具大多数
- 是用Java编写而成，但提供诸如Java，scala，Python，R等各种语言API供编程。
- 移动领域应用：主要表现在消费和嵌入式领域，是指在各种小型设备上的应用，包括手机、PDA、机顶盒、汽车通信设备等
Java语言的诞生
java之父James Gosling团队在开发”Green”项目时，发现C缺少垃圾回收系统，还有可移植的安全性、分布程序设计和多线程功能。最后，他们想要一种易于移植各种设备上的平台。
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（C++--)。比如Java语言的变量声明，操作符
形式，参数传递，流程控制等方面和C语言、C++语言完全相同。但同
时，Java是一个纯粹的面向对象的程序设计语言，它继承了C++语言
面向对象技术的核心。Java舍弃了C语言中容易引起错误的指针（以
引用取代）、运算符重载（operator overloading）、多重继承
（以接口取代）等特性，增加了垃圾回收器功能用于回收不再被引用
的对象所占据的内存空间。JDK1.5又引入了泛型编程（Generic
Programming）、类型安全的枚举、不定长参数和自动装/拆箱
Java语言的主要特性
•Java语言是易学的。Java语言的语法与C语言和C++语言很接近，使得大多数程序员很容易学习和使用Java。
• Java语言是强制面向对象的。Java语言提供类、接口和继承等原语，为了简单起见，只支持类之间的单继承，但支持接口之间的多继承，并支持类与接口之间的实现机制（关键字为implements）。
• Java语言是分布式的。Java语言支持Internet应用的开发，在基本的Java应用编程接口中有一个网络应用编程接口（java net），它提供了用于网络应用编程的类库，包括URL、URLConnection、Socket、ServerSocket等。Java的RMI（远程方法激活）机制也是开发分布式应用的重要手段。
• Java语言是健壮的。Java的强类型机制、异常处理、垃圾的自动收集等是Java程序健壮性的重要保证。对指针的丢弃是Java的明智选择。
• Java语言是安全的。Java通常被用在网络环境中，为此，Java提供了一个安全机
制以防恶意代码的攻击。如：安全防范机制（类加载器ClassLoader），如分配不同的
名字空间以防替代本地的同名类、字节代码检查。
• Java语言是体系结构中立的。Java程序（后缀为java的文件）在Java平台上被编译为体系结构中立的字节码格式（后缀为class的文件），然后可以在实现这个Java平台（Jvm）的任何系统中运行。
• Java语言是解释型的。如前所述，Java程序在Java平台上被编译为字节码格式，然后可以在实现这个Java平台的任何系统的解释器中运行。（后面发展半编译半解释)
• Java是性能略高的。与那些解释型的高级脚本语言相比，Java的性能还是较优的。
• Java语言是原生支持多线程的。在Java语言中，线程是一种特殊的对象，它必须由Thread类或其子（孙）类来创建。
1.4 Java语言运行机制及运行过程
面向对象性：
两个要素：类、对象
三个特征：封装、继承、多态
健壮性：① 去除了C语言中的指针 ②自动的垃圾回收机制 -->仍然会出现内存溢出、内存泄漏
跨平台型：write once,run anywhere:一次编译，到处运行
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 JavaVirtual Machine) 即可。由JVM来负责Java程序在该系统中的运行。
Java语言的特点：跨平台性
因为有了JVM，同一个Java 程序在三个不同的操作系统中都可以执行。这样就实现了Java 程序的跨平台性。
Java两种核心机制
Java虚拟机 (Java Virtal Machine)
垃圾收集机制 (Garbage Collection)
核心机制—Java虚拟机
JVM是一个虚拟的计算机，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。
对于不同的平台，有不同的虚拟机。
只有某平台提供了对应的java虚拟机，java程序才可在此平台运行
Java虚拟机机制屏蔽了底层运行平台的差别，实现了“一次编译，到处运行”
核心机制—垃圾回收
不再使用的内存空间应回收—— 垃圾回收。
在C/C++等语言中，由程序员负责回收无用内存。
Java 语言消除了程序员回收无用内存空间的责任：它提供一种系统级线程跟踪存储空间的分配情况。并在JVM空闲时，检查并释放那些可被释放的存储空间。
垃圾回收在Java程序运行过程中自动进行，程序员无法精确控制和干预。
Java程序还会出现内存泄漏和内存溢出问题吗？Yes!
Java语言的环境搭建
明确什么是JDK, JRE
下载 JDK
安装 JDK
配置环境变量
path：windows系统执行命令时要搜寻的路径。
验证是否成功：javac java
选择合适的文本编辑器或 IDE 开发
什么是JDK，JRE
JDK(Java Development Kit Java开发工具包)
JDK是提供给Java开发人员使用的，其中包含了java的开发工具，也包括了JRE。所以安装了JDK，就不用在单独安装JRE了。其中的开发工具：编译工具(javac.exe) 打包工具(jar.exe)等
JRE(Java Runtime Environment Java运行环境)
包括Java虚拟机(JVM Java Virtual Machine)和Java程序所需的核心类库等，如果想要运行一个开发好的Java程序，计算机中只需要安装JRE即可。
简单而言，使用JDK的开发工具完成的java程序，交给JRE去运行。
JDK、JRE、JVM关系
JDK = JRE + 开发工具集（例如Javac编译工具等）
JRE = JVM + Java SE标准类库
下载并安装JDK
下载：官网，github
安装：傻瓜式安装：JDK 、JRE
建议：安装路径不要有中文或者空格等特殊符号。
当提示安装 JRE 时，正常在JDK安装时已经装过了，但是为了后续使用Eclipse等开发工具不报错，建议也根据提示安装JRE。
配置环境变量 path
当前执行的程序在当前目录下如果不存在，windows系统会在系统中已有的一个名为path的环境变量指定的目录中查找。如果仍未找到，会 出现以上的错误提示。所以进入到 jdk安装路径\bin目录下，执行javac，会看到javac参数提示信息。
为什么配置path环境变量？
path环境变量：windows操作系统执行命令时所要搜寻的路径
为什么要配置path:希望java的开发工具（javac.exe,java.exe)在任何的文件路径下都可以执行成功。
配置方法：
我的电脑--属性--高级系统设置--环境变量
编辑 path 环境变量，在变量值开始处加上java工具所在目录，后面用 “ ; ”和其他值分隔开即可（win10的话直接编辑即可)。
打开DOS命令行，任意目录下敲入javac。如果出现javac 的参数信息，配置成功。
1.6 开发体验 — HelloWorld
步骤：
- 将 Java 代码编写到扩展名为 .java 的文件中。
- 通过 javac 命令对该 java 文件进行编译。
- 通过 java 命令对生成的 class 文件进行运行。
步骤一：编写
特意类名和文件名不一样
创建一个java源文件：HelloWorld.java
class HelloChina{
public static void main(String[] args){
System.out.println("Hello,World!");
}
}
编译：
有了java源文件，通过编译器将其编译成JVM可以识别的字节码文件。
在该源文件目录下，通过javac编译工具对Test.java文件进行编译。
如果程序没有错误，没有任何提示，但在当前目录下会出现一个Test.class文件，该文件称为字节码文件，也是可以执行的java的程序
javac HelloWorld.java
运行：
java HelloChina
常见问题及解决方法
源文件名不存在或者写错
当前路径错误
后缀名隐藏问题
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(如果你配置了classpath)
声明为public的类应与文件名一致，否知编译失败
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
总结：
学习编程最容易犯的错是语法错误。Java要求你必须按照语法规则编写代码。如果你的程序违反了语法规则，例如：忘记了分号、大括号、引号，或者拼错了单词java编译器都会报语法错误。尝试着去看懂编译器会报告的错误信息。
总结第一个程序
- java程序编写-编译-运行的过程
编写：我们将编写的java代码保存在以".java"结尾的源文件中
编译：使用javac.exe命令编译我们的java源文件。格式：javac 源文件名.java
运行：使用java.exe命令解释运行我们的字节码文件。 格式：java 类名
在一个java源文件中可以声明多个class。但是，只能最多有一个类声明为public的。
而且要求声明为public的类的类名必须与源文件名相同。
3. 程序的入口是main()方法。格式是固定的。
4. 输出语句：
System.out.println():先输出数据，然后换行
System.out.print():只输出数据
5.每一行执行语句都以";"结束。
6.编译的过程：编译以后，会生成一个或多个字节码文件。字节码文件的文件名与java源文件中的类名相同。
注 释(comment)
用于注解说明解释程序的文字就是注释。
Java中的注释类型：
单行注释
**多行注释 **
文档注释 (java特有)
提高了代码的阅读性；调试程序的重要方法。
注释是一个程序员必须要具有的良好编程习惯。
将自己的思想通过注释先整理出来，再用代码去体现
分类：
单行注释：//
多行注释：/* /
文档注释：/* */
作用：
① 对所写的程序进行解释说明，增强可读性。方便自己，方便别人
② 调试所写的代码
特点：
①单行注释和多行注释，注释了的内容不参与编译。
换句话说，编译以后生成的.class结尾的字节码文件中不包含注释掉的信息
② 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：
③ 多行注释不可以嵌套使用
Java API的文档
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API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。
API文档：针对于提供的类库如何使用，给的一个说明书。类似于《新华字典》
良好的编程风格
正确的注释和注释风格
使用文档注释来注释整个类或整个方法。
如果注释方法中的某一个步骤，使用单行或多行注释。
正确的缩进和空白
使用一次tab操作，实现缩进
运算符两边习惯性各加一个空格。比如：2 + 4 * 5。
块的风格
Java API 源代码选择了行尾风格
常用的Java开发工具
文本编辑工具
大佬专用
记事本
UltraEdit
EditPlus
TextPad
NotePad
Sublime Text 3
Java集成开发环境（IDE)
JBuilder
NetBeans
Eclipse
MyEclipse
IntelliJ IDEA
Eclipse应该是大多数Java程序员使用的第一个IDE。众所周知的、最流行、也最受欢迎的Java开发工具。优点很多：免费、更新快、代码智能化、ANT构建等，拥有众多插件，完全免费、有中文版、上手比较快。缺点也非常明显，安装插件麻烦、插件对版本要求比较严格。
IntelliJ IDEA被认为是目前Java开发效率最快的IDE工具。是JetBrains公司的产品，这家公司总部位于捷克共和国的首都布拉格。它整合了开发过程中实用的众多功能，智能提示错误，强大的调试工具，Ant，JavaEE支持，CVS整合，最大程度的加快开发的速度。简单而又功能强大。与其他的一些繁冗而复杂的IDE工具有鲜明的对比。
虽然idea有的，eclipse都有，但一句话idea更懂你
作业
/**
@author zcq
@version v1.0
day1作业
制表符的使用：\t
* 如果\t在行的开头，是8个空格
* 前面的输出内容位数为8的倍数，\t将输出8个空格
* 前面输出内容位数不足8的倍数，\t将补足8位
*/
public class HelloJava
{ //main函数:程序的入口
public static void main(String[] args){
//将个人的基本信息（姓名、性别、籍贯、住址）打印到控制台上输出。各条信息分别占一行。
System.out.println("姓名: 憨包");
System.out.println("性别: 男");
System.out.println("籍贯: 湖南XX");
System.out.println("住址: 湖南xx");
//结合\n(换行)，\t(制表符)，空格等在控制台打印
System.out.println("\t* *");
System.out.println(" * * I love Java * *");
System.out.println("\t * *");
System.out.println("\t * *");
System.out.println("\t * *");
System.out.println("\t * *");
System.out.println("\t * *");
System.out.println("\t * *");
System.out.println("\t *");
}
}
制表符的使用
制表符的使用：\t如果\t在行的开头，是8个空格 前面的输出内容位数为8的倍数，\t将输出8个空格前面输出内容位数不足8的倍数，\t将补足8位
* 制表符的使用：\t
* 如果\t在行的开头，是8个空格
* 前面的输出内容位数为8的倍数，\t将输出8个空格
* 前面输出内容位数不足8的倍数，\t将补足8位
* 输出：
第一行
1 第二行
12 第三行
122 第四行
1234 第五行
12345 第六行
123456 第七行
1234567 第八行
12345678 第九行
*/
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("\t"+"第一行");
System.out.println("1\t"+"第二行");
System.out.println("12\t"+"第三行");
System.out.println("122\t"+"第四行");
System.out.println("1234\t"+"第五行");
System.out.println("12345\t" + "第六行");
System.out.println("123456\t" + "第七行");
System.out.println("1234567\t" + "第八行");
System.out.println("12345678\t" + "第九行");
}
}
editplus
editplus的安装
傻瓜式安装
只要改下安装位置，避免安装到c盘
editplus的配置
字体设置
editplus配置java环境
