第二章：Java语言概述

2.1：软件开发介绍

1. 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。

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。

3. 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：删除目录
   • exit：退出dos命令行
   • echo 写入内容>文件名：将文本写入内容

2.2：计算机编程语言介绍

1. 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。
   • 计算机语言：人与计算机交流的方式。
2. 第一代语言：机器语言。指令以二进制代码形式存在。
3. 第二代语言：汇编语言。使用助记符表示一条机器指令。
4. 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。

2.3：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一开始富有已引力是因此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。

1. Java技术体系平台

   • Java SE(Java Standard Edition)标准版

     支持面向桌面应用及(如Windows下的应用程序)的Java平台，提供了完整了的Java核心API，此版本以前称为J2SE。

   • Java EE(Java Enterp 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。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。

2. Java在各领域的应用

   • 从Java的应用领域来分，Java语言的应用方向主要表现在以下几个方面：

     1. 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。应用领域包括金融、电信、交通、电子商务等。

     2. 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。

3. 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到各种设备上的平台。

   ​         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。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。

4. 主要特性

   • Java语言是易学的。
   • Java语言是强制面向对象的。
   • Java语言是分布式的。
   • Java语言是健壮的。
   • Java语言是安全的。
   • Java语言是体系结构中立的。
   • Java语言是解释型的。
   • Java是性能略高的。
   • Java语言是原生支持多线程的。

2.4：Java程序运行机制及运行过程

1. Java语言的特点

   • 特点一：面向对象

     两个基本概念：类、对象

     三大特性：封装、继承、多态

   • 特点二：健壮性

     ​         吸收力C/C++语言的优点，但是去掉了其影响程序健壮的部分(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。

   • 特点三：跨平台性

     ​ 跨平台性：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。

2. Java两种核心机制

   • Java虚拟机(Java Virtual Machine)

     1. 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。
     2. 对于不同的平台，有不同的虚拟机。
     3. 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。
     4. Java虚拟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"。

   • 垃圾收集机制(Garbage Collection)

     1. 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。

     2. 垃圾回收在Java程序运行过程中自动进行，程序无法精确控制和干预。

2.5：开发体验——HelloWorld

1. 在电脑的一个文件夹中创建一个HelloWorld.java文件

2. 在HelloWorld.java文件中输入如下代码

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

3. 打开cmd命令框cd到文件的路径下输入如下代码

   // 编译源文件 
   javac HelloWorld.java
   // 运行字节码文件
   java HelloWorld
   

4. 结果如下图
   

2.6：注释

用于注解说明解释程序的文字解释注释。

1. Java中的注释类型

   • 单行注释

     // 这是单行注释
     

   • 多行注释

     /* 这是多行注释的第一行这是多行注释的第二行
     */
     

   • 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
     */
     

     注释内容可以JDK提供的工具javadoc所解析。生成一套以网页文件形式的该程序的说明文档

     操作方式：javadoc -d 目录 -author -version java文件

   注意：

   • 对于单行和多行注释，被注释的文字，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。