[Java知识库]JAVASE01_关于java

需要掌握的内容：

• 理解java的加载与执行
• 能够自己搭建java的开发环境
• 能够独立编写HelloWorld程序，编译并运行
• 掌握环境变量path的原理以及如何配置
• 掌握环境变量classpath的原理以及如何配置
• java中的注释
• public class 和 class 的区别

1、计算机结构：

计算机包括：

• 硬件

  • CPU：中央处理器，负责计算机的核心运算，它是计算机的最核心部件，指挥官。 1 + 1 = 2
  • 内存：临时存储区域，程序在运行的过程当中，一些数据的临时存储区域。
  • 主板：链接各个部件
  • 显卡
  • 声卡
  • 鼠标
  • 键盘
  • 硬盘【外存】：永久性保存，断电之后再启动，数据仍然存在。
    …

• 软件

  • 系统软件

    • windows系列的

    • winxp

    • win7
      …

    • Linux系列的

    • Red Hat

    • Fedora

    • SUN Solaris
      …

    • 应用软件

      • QQ

      • 百度云管家

      • Office办公软件

      …

• 总结：

  • 应用软件是运行在系统软件当中的，系统软件和底层硬盘交互。

  • Java编程语言可以：完成应用软件的开发。

  • 可以用一个功能比记事本强大的文本编辑器进行java程序的编写。

  • windows操作系统默认情况下是不显示文件扩展名的，作为程序员必须将文件的扩展名显示出来：

    • 计算机 --> 组织 --> 文件夹和搜索选项 --> 查看 --> 隐藏已知文件类型的扩展名【对勾去掉】 win7
    • 计算机 --> 查看 --> 隐藏已知文件类型的扩展名【对勾去掉】 win10

2、windows操作系统当中常用的DOS命令：

• 什么是DOS命令呢？
  在DOS命令窗口中才可以输入并执行DOS命令。
  在最初的windows计算机中没有图形界面的，只有DOS命令窗口。
  也就是说通过执行DOS命令窗口可以完全完成文件的新建、编辑、保存、删除
  等一系列操作。

• 不使用UI界面，使用DOS命令可以完成所有的操作。

• 在DOS命令窗口中可以执行DOS命令

• 打开DOS命令窗口：

  • 快捷键：win + r，打开运行窗口
  • 输入cmd回车

• 查看IP地址：

  • ipconfig
  • ipconfig /all 可以查看更详细的IP信息，这种查看方式可以看到网卡的物理地址。
    物理地址具有全球唯一性。是在生产网卡的时候，嵌入的编号。

• 清屏：cls

• DOS窗口当中也可以设置字体和屏幕以及文字的颜色。

• 退出DOS命令窗口：exit

• 怎么从DOS命令窗口当中复制文本：
  -任意位置点击鼠标右键–>标记 --> 选择你要复制的文本 --> 点击鼠标右键 （此时已经到剪贴板当中了）
  找一个位置粘贴即可。
  -左键选择你要复制的文本 --> ctrl+c进行复制 （此时已经到剪贴板当中了）–> x选择一个位置ctrl+v粘贴即可。

• 查看两台计算机之间是否可以正常通信：

  • ping 192.168.27.23 【发送和接收数据包4次】
  • ping 192.168.27.23 -t 【一直不停的发送和接收数据包】
  • ping www.baidu.com
  • 登录百度：http://119.75.218.70

• 强行终止DOS命令窗口中正在运行的程序：ctrl + c

• 打开DOS命令窗口默认所在的路径是：C:\Users\Administrator???

• 创建目录：mkdir abc【表示在当前所在目录下新建一个目录，起名abc】

• 关于目录切换命令：cd

  • cd 命令的语法格式：

    cd 路径

  • 路径分为：

    • 绝对路径：
      C:\Users\Administrator
      D:\用户目录\收藏夹
      …

      从硬盘的根路径作为出发点。

    • 相对路径：
      从当前所在的位置作为起点的路径。

  • 自动补全：
    cd e 【然后按tab键，当前所在的目录下所有以e开始的目录自动补全路径，
    当这个自动补全的路径不是自己想要的路径，可以继续使用tab键】

  • 回到上级目录：cd … 【…是一个路径，代表当前路径的上级路径】
    cd …/…/…/

  • 直接回到根路径：cd \

• 查看当前目录下所有的子文件和子目录：dir

• del：
  删除一个或者多个文件
  删除T1.class文件
  C:\Users\Administrator>del T1.class
  删除所有.class结尾的文件，支持模糊匹配
  C:\Users\Administrator>del *.class

  T1.class
  T1.glass
  del *ass 这个命令就会将T1.class和T1.glass都删除。
  删除的一定是能匹配上的。

  del *.class 这个命令中的那个“.”不要特殊化，这个“.”其实就是一个普通的字母

• 不要把相关重要的资料放到桌面上，因为桌面是属于C盘系统盘。

• 怎么切换盘符：【不需要使用cd命令】
  c: 回车
  d: 回车
  e: 回车
  f: 回车

• 打开注册表：regedit

3、关于windows操作系统当中常用的快捷键：

• win + r 打开运行窗口
• win + d 显示桌面
• win + e 打开资源管理器
• win + L 锁屏
• alt + tab 应用之间的切换

4、“通用的”文本编辑快捷键：

• ctrl + a 全选
• ctrl + c 复制
• ctrl + v 粘贴
• ctrl + s 保存
• ctrl + x 剪切
• ctrl + z 撤销
• ctrl + y 重做
• tab 缩进/多行缩进
• shift + tab 取消缩进
• HOME 回到行首
• END 回到行尾
• shift + home 选中一行
• shift + end 选中一行
• ctrl + shift + 向右或者向左的箭头 选中一个单词
• 鼠标双击： 选中一个单词
• 鼠标三击： 选中一行
• ctrl + end 回到文件末尾
• ctrl + home 回到文件头

5、什么是JDK？

Java Development Kits
Java开发工具包【Java开发必备】
可以从Oracle的官网上下载。http://www.oracle.com
下载JDK的时候需要注意：JDK的版本，不同的操作系统需要安装不同版本的JDK。

6、Java分三大块：1999年

• J2SE【Java的标准版本】：

  基础，无论是以后走EE还是ME，SE是必须要精通的。
  J2SE是SUN公司为java程序员准备的一套“基础类库”，这套基础类库学习之后，可以完成最基本的操作，
  例如，文件的读写、线程的控制…

• J2EE【Java的企业版本】：

  这是SUN公司为程序员专门准备的一套“类库”，这套类库可以协助程序员完成企业级软件的开发
  企业级软件：OA办公系统、进销存系统、超市系统…

• J2ME【Java的微型版本】

  这是SUN公司为java程序员专门准备的另一套“类库”，这套类库可以协助程序员完成微型设备的嵌入式开发，
  Java最初就是做微型设备嵌入式开发的。

• 2005年，java诞生十周年的时候，以上的三大模块改名了：

  • JavaSE
  • JavaEE
  • JavaME

7、关键术语：

• JDK【Java开发工具箱】
• JRE【Java的运行时环境】
• JVM【Java虚拟机】

三者之间的关系：
JDK 中包含JRE，JRE中包含JVM

8、Java语言特性：

• 跨平台/可移植

  • 有一种特殊的机制：JVM
  • Java程序并没有和底层的操作系统直接交互，java程序实际上运行在jvm当中，JVM屏蔽了操作系统之间的差异。
  • 但是有一个前提：不同的操作系统中必须安装不同版本的JVM。
  • 在可移植性方面表现非常好，一次编译，到处运行。
  • 但是为了达到可移植，必须提前在操作系统中安装JRE，JRE有了之后才会有JVM。【JVM不能单独安装】
    这方面体验不是特别好。
  • java语言只要编写一次，可以做到到处运行。
    例如：java程序编写完之后，可以运行在windows操作系统上，
    不需要做任何改动可以直接运行在Linux操作系统上，同样也
    可以运行到MaC OS上面。
    一次编写，到处运行。（平台改变了，程序不需要改。）

• JVM这种机制实现了跨平台，那么这种机制优点和缺点分别是什么？

  • 优点：一次编写到处运行，可以跨平台。
    • 缺点：麻烦。对于运行java程序来说必须先有一个JVM。
      就像你要想在网页上看视频，你必须先安装一个flash是一样的。
  • Java语言可以编写病毒吗？
    可以，没问题。但是很难让用户中毒。
    中毒的一般都是java程序员。所以很少有人编写java的病毒脚本。

• Java号称：开源、免费、跨平台、纯面向对象。

  • 开源：开发源代码，SUN公司编写的java类库的源代码普通程序员能看到。众人拾柴火焰高。
    这样java程序会很健壮。很少的BUG【漏洞/陷阱】

  • 免费

  • 跨平台：依靠JVM机制【java程序不和操作系统交互，java程序运行在JVM中，JVM和操作系统交互。】
    不同的操作系统有不同版本的JVM。

  • 面向对象：人类在认识现实世界的时候多数是以面向对象的方式认知的。

• 简单性：

  • 这里的简单说的是相对于C语言来说的。
  • 例如：C语言当中有指针，C++中多继承
  • java取消了指针的概念，取消了多继承，只支持单继承。
    …

• java支持多线程

• java中还有一种特殊的机制：自动垃圾回收机制。GC机制。
  【java运行过程当中有一个“垃圾回收器”一直在守护着。】

9、Java的加载与执行：一个完整的java程序

1、Java开发的整个生命周期，包括两个重要的阶段，分别是：编译阶段和运行阶段

2、编译生成的程序被称为：字节码程序。编译生成的文件是：xxx.class文件

3、编译和运行可以在不同的操作系统中完成。

4、程序员在xxx.java文件中编写源代码，源代码必须符合java的语法，这些源代码就是高级语言。
存放源代码的文件被称为源文件。

5、过程：

• 编译期：【在windows环境中完成】

  安装JDK，配置环境

  在硬盘的某个位置创建一个xxx.java源文件

  打开源文件，在该文件当中编写符合java语法的源程序，然后保存。

  使用JDK中自带的javac.exe命令对以上的java源程序进行编译。

  编译通过：说明语法没有问题

  在硬盘上生成一个或者多个字节码文件【xxx.class】

  编译失败：说明源程序某个位置不符合java语法格式。

  编译的语法格式：打开DOS命令窗口，输入：javac 源文件路径

• 注意：

  • 源文件路径可以是绝对路径，也可以是相对路径。
  • 编译之后，其实java源文件删除不会影响程序的执行。
  • 最好不要将java源文件删除，因为程序最终运行效果不是预期效果的时候，需要重新修改java源代码，然后进行重新编译生成全新的class字节码文件，再重新运行字节码程序。

• 运行期：【可以不在windows中完成，可以换一个操作系统，但前提是该操作系统中已经安装java的运行时环境】

  • 打开命令窗口，在命令窗口中使用java.exe命令运行java程序，语法格式：java 类名
  • 注意：java这个命令使用的时候，java命令后面不是文件的路径。必须是一个“类名”。
    • 例如：
      • java Hello
      • java Student
      • java User
      • java Product
  • 以下程序的执行原理：
    • java.exe命令执行会启动：JVM
    • JVM启动之后，马上启动“类加载器-Class Loader”
    • ClassLoader负责去硬盘的“某个位置”上搜索“类名.class”字节码文件。
    • 找不到这个.class文件，一定会出现程序异常现象。
    • 找到了这个.class文件之后将.class文件转换成"二进制"，操作系统可以直接识别二进制，
      操作系统执行二进制码和底层的硬件平台进行交互。

10、什么是类名？

• 假设硬盘上有一个文件，叫做Hello.class，那么类名就叫做：Hello
• 假设硬盘上有一个文件，叫做Student.class，那么类名就叫做：Student
• 假设硬盘上有一个文件，叫做User.class，那么类名就叫做：User
• 假设硬盘上有一个文件，叫做Product.class，那么类名就叫做：Product

11、开始第一个java程序的开发

1、JDK下载

2、JDK安装

• 只安装了JDK，独立的JRE没有安装

3、在硬盘的某个位置上新建一个java源文件：HelloWorld.java

4、在HelloWorld.java文件中编写源代码

5、打开命令窗口，使用javac命令进行编译：

• javac 源文件路径

• 出现以下错误：
  C:\Users\Administrator>javac
  ‘javac’ 不是内部或外部命令，也不是可运行的程序
  或批处理文件。

• 怎么解决？

  • 第一种方案：切换到javac.exe文件所在的目录，这个时候使用javac.exe不会出问题，但是这种方式比较麻烦。
  • 第二种方案：配置环境变量path

• 原理：windows操作系统在查找某个命令的时候是怎么查找的？

  • 首先会从当前目录下找这个命令
  • 当前目录下不存在这个命令的话，会去环境变量path指定的路径当中查找该命令。
  • 还是找不到则出现错误提示信息。
  • path环境变量隶属于windows操作系统，和java无关，这个环境变量主要用来指定命令的搜索路径。

6、配置环境变量

• 计算机 --> 点击右键 --> 属性 --> 高级系统设置 --> 环境变量

• 环境变量配置包括用户级别和系统级别

• 任何一个环境变量都有变量名和变量值，例如path环境变量：
  变量名是:path
  值：路径【多个路径之间必须采用分号隔开，而且要求分号必须是半角分号】
  path=C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.7.0_75\bin;otherpath;otherpath…

编译1【绝对路径】：D:\course\JavaProjects>javac D:\course\JavaProjects\02-JavaSE\day01\HelloWorld.java
编译2【相对路径】：D:\course\JavaProjects>javac 02-JavaSE\day01\HelloWorld.java
编译3【相对路径】：D:\course\JavaProjects\02-JavaSE\day01>javac HelloWorld.java

7、运行：

• 必须将路径切换到“D:\course\JavaProjects\02-JavaSE\day01”目录下

• 执行：java HelloWorld

• D:\course\JavaProjects\02-JavaSE\day01>java HelloWorld
  Hello World!

12、JDK、JRE、JVM三者之间的关系？

• JDK:Java开发工具箱
• JRE:java运行环境
• JVM:java虚拟机

JDK包括JRE，JRE包括JVM。

JVM是不能独立安装的。

JRE和JDK都是可以独立安装的。

有单独的JDK安装包。

也有单独的JRE安装包。

没有单独的JVM安装包。

安装JDK的时候：JRE就自动安装了，同时JRE内部的JVM也就自动安装了。

安装JRE的时候：JVM也就自动安装了。

13、java程序从开发到最终运行经历了什么？

• 编译期：（可以在windows上）

  • 第一步：在硬盘的某个位置（随意），新建一个xxx.java文件
  • 第二步：使用记事本或者其它文本编辑器例如EditPlus打开xxx.java文件
  • 第三步：在xxx.java文件中编写“符合java语法规则的”源代码。
  • 第四步：保存（一定要将xxx.java文件保存一下）
  • 第五步：使用编译器（javac【JDK安装后自带】）对xxx.java文件进行编译。
  • 第六步：如果xxx.java文件中编写的源代码是符合语法规则的，编译会通过，如果xxx.java文件中编写的源代码违背了语法规则，那么编译器会报错，编译器报错之后class文件是不会生成的，只有编译通过了才会生成class字节码文件。并且一个java源文件是可以生成多个class文件的。（编译实质上是检查语法）

• 运行期（JRE在起作用）：（可以在windows上，也可以在其他的OS上。）

  • 第七步：如果是在Linux上运行，需要将windows上生成的class文件拷贝过去不需要拷贝源代码，真正运行的是字节码。（但是源代码也不要删除，有用）
  • 第八步：使用JDK自带的一个命令/工具：java（负责运行的命令/工具）执行字节码
  • 第九步：往下的步骤就全部交给JVM了，就不需要程序员干涉了。
    JVM会将字节码文件装载进去，然后JVM对字节码进行解释（解释器负责将字节码
    解释为1010101010…等的二进制）
  • 第十步：JVM会将生成的二进制码交给OS操作系统，操作系统会执行二进制码和硬件进行交互。

• 注意：在以上的过程中，需要使用两个非常重要的命令？

  • javac 命令，负责编译
  • java 命令，负责运行

• 以上是一个复杂的过程，那么缩减一下，程序员到底要干啥？（编写、编译、运行）

  • 新建java文件
  • 打开java文件
  • 写java源代码
  • 保存
  • javac命令编译
  • java命令运行

?

14、注释

1、注释是对java源代码的解释说明。

注释可以帮程序员更好的理解程序。

2、注释信息只保存在java源文件当中，java源文件编译生成的字节码class文件，class文件中是没有这些注释信息的。

3、在实际的开发中，一般项目组都要求积极的编写注释。这也是一个java软件工程师的基本素养。

4、注释不是写的越多越好，精简，主线清晰，每个注释都应该是点睛之笔。

5、注释方法（3种）：

- 单行注释
	// 这种注释属于单行注释，只注释两个斜杠后面的

• 多行注释
  /*
  在这里可以编写多行注释
  这是第一行注释
  这是第二行注释
  这是第三行注释
  …
  */

• javadoc注释
  /**

  *javadoc注释

  *javadoc注释

  *javadoc注释

  *javadoc注释

  *javadoc注释
  */
  注意：这种注释是比较专业的注释，该注释信息会被javadoc.exe工具解析提取并生成帮助文档。

15、HelloWorld程序的执行原理

1. java.exe命令会启动JVM
2. JVM启动之后会启动类加载器ClassLoader
3. ClassLoader会在硬盘上的某个位置搜索HelloWorld.class字节码文件
4. 找到该文件则执行
5. 找不到该文件则报错

ClassLoader是在哪个位置上搜索HelloWorld.class字节码文件的？

默认情况下，ClassLoader从当前路径下加载xxx.class字节码文件

当然，也可以让ClassLoader去某个指定的路径下加载字节码文件，这时需要配置环境变量classpath

classpath环境变量属于java语言中的环境变量，不属于windows操作系统【PATH环境变量属于操作系统】

classpath是给ClassLoader类加载器指路的。

设置这样的环境变量：classpath=D:\course\JavaProjects\02-JavaSE\day02

打开dos命令窗口在任意位置，都可以执行：java HelloWorld

classpath环境变量没有配置的话，类加载器默认从当前路径下找字节码文件，
当classpath环境变量配置为某个指定的路径之后，类加载器只去指定的路径当中加载字节码文件。

综上所述，环境变量classpath不再配置，这样类加载器会自动从当前路径下加载class字节码文件。
所以，每一次执行.class程序的时候，需要在DOS命令窗口中先切换到.class字节码文件所在的路径下。
然后运行。

当然，classpath也可以这样配置：classpath=.

注意：

• 路径中“…”表示上级目录
• 路径中“.”表示当前目录

对HelloWorld程序进行解释：
需要记忆：

• public
• class
• static
• void
• System.out.println(""); 向控制台输出消息
• 类体
• 方法体
• 类体中不能直接编写java语句【除声明变量之外】
• 一个java语句必须以“;”结束
• 方法体中可以编写多条java语句
• 主方法是程序的入口，固定写法，SUN规定的。

16、关于java代码的编写

在java中任何有效的代码必须写到“类体”当中，最外层必须是一个类的定义。

public表示公开的，class表示定义一个类，Test是一个类名。类名后面必须是一对大括号，这一对大括号被称为“类体”

括号和引号必须是成对的。并且建议都要成对编写，这样才不会丢掉。

代码缩进:

• 我包着你，你就比我低一级。你就需要缩进。
• 没有合理的缩进，代码可读性很差。
• 或者也可以这样说，大括号里的都需要缩进。
• 缩进就是可读性问题，不缩进也不影响程序的编译和执行。

类体/public static void main(String[] args){}:

• 程序的入口，SUN公司java语言规定的
• 也就是说：JVM在执行程序的时候，会主动去找这样一个方法。没有这个规格的方法，程序是无法执行的。
• main方法也可以叫做主方法。
• 注意：
  • 方法必须放到“类体”中，不能放到“类体”外面。
  • 类体当中应该是方法，而不是直接的java语句。
  • 任何一个程序都要有一个入口，没有入口进不来，无法执行。
  • 程序的入口只有一个，若有一个一模一样的入口，编译器会报错。
  • 一个程序如果没有入口但是没有语法错误的话，编译器不会报错，但运行会报错。

方法体/System.out.println():
- 注意：
- 方法体由一行一行的“java语句”构成
- 并且非常重要的是：任何一条java语句必须以“;”结尾，并且这个分号还得是英文的，不能用中文分号。
- “;” 代表一条语句的结束。
- 非常非常重要的是：方法体中的代码遵循自上而下的顺序依次逐行执行。
- System.out.println();这行代码的作用是向控制台输出一句话。就是这个作用。
- 注意：如果println后面小括号里的内容是一个“字符串”的话，必须使用英文双引号括起来。
- 双引号也要成对儿写。

注意的小点：

// 这个不加双引号行吗？
// 可以，因为它是数字。
System.out.println(100);

// 是数字，加双引号行吗？
System.out.println("100");

// 以上性质一样吗？
// 不一样：一个是字符串，一个是数字。
// 但最终输出到控制台上一个样子，没啥区别。

// 这里扩展一下：对于数字来说能进行加减乘除吗？
// + 能用吗？
// - 能用吗？
// / 能用吗？
// * 能用吗？
// 可以
System.out.println(100 + 200); // 300
System.out.println(200 - 100); // 100
System.out.println(200 * 100); // 20000
System.out.println(200 / 100); // 2

17、public class 和 class的区别：

• 一个java源文件当中可以定义多个class

• 一个java源文件当中public的class不是必须的

• 一个class会定义生成一个xxx.class字节码文件

• 一个java源文件当中定义公开的类的话，只能有一个，并且该类名称必须和java源文件名称一致。

• 每一个class当中都可以编写main方法，都可以设定程序的入口，想执行B.class中的main方法：java B，
  想执行X.class当中的main方法：java X

• 注意：

• 当在命令窗口中执行java Hello，那么要求Hello.class当中必须有主方法。没有主方法会出现运行
  阶段的错误：

  D:\course\JavaProjects\02-JavaSE\day02>ava Hello
  错误: 在类 B 中找不到主方法, 请将主方法定义为:
  public static void main(String[] args)