本章主要内容：

  • 常用DOS命令

  • Java语言的三大特点和两种机制

  • Java语言环境搭建

  • Java中文档注释的主要格式

1.1 基本常识

  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。

  人机交互方式（使用计算机语言）：

  图形化界面(Graphical User Interface GUI)：简单直观，使用者易于接受，容易上手操作，其最早是由苹果公司开创的。

  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，需要记住常用命令。

  常用的DOS命令：

  (1) dir：列出当前目录下的文件以及文件夹

  (2) md：创建目录

  (3) rd：删除目录

  (4) cd：进入指定目录

  (5) cd..：退回到上一级目录

  (6) cd\：退回到根目录

  (7) echo name:bingchen sex:male >1.txt或echo >1.txt，其中1.txt为创建的文件

  (8) del：删除文件

  (9) exit：退出 dos 命令行

  注意：利用del 目录命令可以删除非空目录中的所有文件。

  计算机语言：

  计算机语言即人与计算机交流的方式，其有很多种，如C、C++、Java、PHP等。其中，第一代语言为纯机器语言，第二代语言为汇编语言，而第三代语言分为面向过程的C、Pascal和Fortran语言，面向过程和对象的C++，跨平台的纯面向对象的语言Java以及跨语言的平台.NET语言等。


1.2 Java语言概述

  本节主要包括Java语言的主要特征，Java技术体系平台以及其在各个领域中的应用三方面的内容。

  Java语言的主要特性：

  面向对象、健壮性、跨平台性（write once,run anywhere）---JVM

  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、接口和继承等元素，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。

  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。

  Java技术体系平台：

  Java语言是SUN（斯坦福大学网络公司）1995年推出的一门高级编程语言，其是一种面向Internet的编程语言。随着Java技术在Web方面的不断成熟，其已经成为Web应用程序的首选开发语言。

  • 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在各领域中的应用：

  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，主要指复杂的大型企业软件系统、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) 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。


1.3 Java语言运行机制及运行过程

  Java语言的特点：


    • 面向对象，包括类和对象两个基本概念，以及封装性、继承性和多态性三大特性；

    • 健壮性，吸收了C/C++语言的优点，但去掉了其影响程序健壮性的部分（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；

    • 跨平台性，即通过Java语言编写的应用程序在不同的系统平台上都可以运行，实现"Write once, Run anywhere"的效果；其原理在于，需要在Java应用程序的操作系统上安装Java虚拟机，由JVM来负责Java程序在该系统中的运行。

  注意：不同的操作系统有不同的JVM，因为有了JVM，同一个Java程序在不同的操作系统（Windows、Linux或Mac）中均可以执行，即实现Java程序的跨平台性。

  Java的两种核心机制：

  (1) Java虚拟机（Java Virtual Machine）

  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；主要负责执行指令，管理数据、内存和寄存器。对于不同的平台具有不同的虚拟机，其中Java虚拟机机制屏蔽了底层运行平台的差别，实现"一次编译，到处运行"的效果。

第一章 Java语言概述_系统软件

  (2)垃圾收集机制（Garbage Collection）

  在C/C++等语言中，由程序员负责回收无用内存；而Java 语言消除了程序员回收无用内存空间的责任，其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。

  垃圾回收机制的原理：当创建对象时，垃圾回收机制即开始监控该对象的地址、大小及使用情况；通常情况下，垃圾回收机制采用有向图的方式记录和管理栈（heap）中的所有对象，通过该方式确定哪些对象是"可达的"，哪些是"不可达的"，进而回收"不可达"对象所占用的内存空间。同时，程序员也可手动执行System.gc()通知垃圾回收机制运行，但Java规范并不保证GC一定会执行。  

  注意：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。


1.4 Java语言的环境搭建

  什么是JDK和JRE？

  (1) 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；其中的开发工具包括编译工具(javac.exe)和打包工具(jar.exe)等。

  (2) 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。

  下载、安装JDK：

  官方下载网址：www.oracle.com；傻瓜式安装，下一步即可；安装路径不要有中文或者特殊符号如空格等；当提示安装JRE时，可以选择不安装。

  配置Path环境变量：

  Path环境变量即Windows操作系统在执行命令时所要搜寻的路径。

  在dos命令行中敲入javac，出现如下错误提示：

  第一章 Java语言概述_style_02

  错误原因：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。

  第一章 Java语言概述_style_03

  每次执行java的工具都要进入到bin目录下，是非常麻烦的。可不可以在任何目录下都可以执行java的工具呢？

  根据windows系统查找可执行程序的原理，可以将java工具所在路径定义到Path环境变量中，让系统帮我们去找运行执行的程序。

  配置方法：

  计算机--属性--高级系统设置--环境变量--系统变量，编辑Path环境变量，在变量值开始处加上java工具所在目录，即jdk的bin目录，后面用";"和其他值分隔开即可。注意：也可新建JAVA_HOME系统变量，其值为D:\Program Files\Java\jdk1.7.0_07（末尾不能加分号），而在Path变量中添加%JAVA_HOME%\bin;动态获取即可。

  测试：在命令行窗口，任意文件目录下，执行javac.exe 或者java.exe都可以调用成功。

  补充说明：

  临时配置方式：通过dos命令中set命令完成


    • set ：用于查看本机的所有环境变量的信息；

    • set 变量名 ：查看具体一个环境变量的值；

    • set 变量名=：清空一个环境变量的值；

    • set 变量名=具体值 ：给指定变量定义具体值。

  想要在原有环境变量值基础上添加新值呢？

  首先，通过%变量名%操作符获取到原有环境变量的值；然后加上新值后再定义给该变量名即可。

  举例：给path环境变量加入新值set path=新值;%path%

  注意：这种配置方式只在当前dos窗口有效。窗口关闭，配置消失。


1.5 开发体验之HelloWorld

  开发步骤：编写à编译à运行


    1. 编写

      将Java代码编写到扩展名为.java的文件（源文件）中，如HelloWorld.java。

    2. 编译

      在源文件所在的目录下，执行javac.exe 源文件名.java命令对源文件进行编译，即生成若干个JVM可以识别的以.class结尾的字节码文件。

    3. 运行

      通过java.exe命令对生成的class文件（字节码文件）进行解释执行，如java HelloWorld。

第一章 Java语言概述_color_04


1.6 小结第一个程序

  • Java源文件以.java结尾；

  • 源文件的基本组成部分是类（class），如本例中的HelloWorld类；

  • 源文件中可以有多个class声明的类，但一个源文件中最多只能有一个声明为public 的类，同时要求此类的类名与源文件名一致；

  • 类中可以有主方法（即main()方法），其格式是固定的：public static void main(String[] args){}或public static void main(String args[]){}；

  • main()方法是程序的入口，方法内是程序的执行部分，其是由一条条语句构成，每个语句以";"结束；

  • 执行程序：①编译：javac.exe  编译完，生成诸多个.class字节码文件。②运行：java.exe

  • Java语言严格区分大小写，且大括号都是成对出现的，缺一不可。

  注意：Java语言严格区分大小写，且一个源文件中最多只能有一个声明为public的类，同时要求此类的类名与源文件名是一致的！


1.7 注释

单行注释（格式：//注释文字）

多行注释（格式：/* 注释文字 */），注意多行注释中不允许有多行注释嵌套。

文档注释（Java特有）：

格式：/**

@author指定java程序的作者

@version指定源文件的版本

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，操作方式为：javadoc -d mydoc -author -version HelloWorld.java，其中mydoc为文件目录名