本章学习目标 .了解Java的特点。 .了解JDK安装目录各文件的用途。 .熟练掌握Java开发环境的安装与配置方法。 .熟练掌握InteliJIDEA的安装和使用方法。 本章将对Java语言的历史背景、环境安装和配置、开发工具的使用等内容进行讲解。 1.1 Java概述 1.1 计算机程序 1. 计算机程序(computerprogram)是一组计算机能识别和执行的指令,运行于电子计算 机上,满足人们某种需求的信息化工具。计算机程序由编程语言编写,通俗理解:计算机程 序好比一篇英文文章,用于写文章的英文就好比编程语言( 1), 见图1.它们都是由英文单词 组成,不一样的是文章是供人阅读理解的,程序是供计算机阅读理解的。 图1.英文文章(左)和计算机程序(右) 1 程序设计语言分为高级程序设计语言和低级程序设计语言,它们的区别如下。 .高级程序设计语言(high-levelprogramminglanguage)更接近人们日常会话的语 言,更易于理解。高级程序设计语言一般是面向对象或者面向过程的编程语言。 .低级程序设计语言又叫作机器语言(machinelanguage),是机器能直接识别的程序 语言或指令代码,无须经过翻译,每一操作码在计算机内部都由相应的电路来完成, 或指不经翻译即可被机器直接理解和接受的程序语言或指令代码。 因为高级程序设计语言不能直接被计算机理解,所以经过高级程序设计语言编写的程 序需要经过翻译之后才能被计算机执行。这就好比两个不同语言的人交流,互相听不懂对 方的语言,需要先翻译成对方能理解的语言才能正常交流;高级程序设计语言需要通过编译 2 ( 2)。 翻译)之后才能被机器(计算机)理解和执行(见图1. 图1.高级程序设计语言编译简图 2 1.1.2 Java技术体系 Java是一种面向对象的高级程序设计语言,因为其功能强大且简单易用,所以Java长 期占据程序设计语言排行榜前几名。目前,几乎所有行业和 领域都在使用Java,为了满足不同开发人员的需求,Java分 为以下三大技术体系(见图1. 3)。 .JavaSE(Javaplatformstandardedition):主要用于 图1.aa的三大技术体系 桌面程序的开发。它是Java技术体系的核心和基 3 Jv 础,同时也是JavaME和JavaEE编程的基础。 .JavaME(Javaplatformmicroedition):主要用于嵌入式系统程序的开发。它包括 了JavaSE中的一部分类,是为机顶盒、移动电话和PDA(personaldigitalasistant, 掌上电脑)之类嵌入式消费电子设备提供的Java语言平台。 .JavaEE(Javaplatformenterpriseedition):主要用于互联网应用程序的开发。它是 在JavaSE的基础上构建的,提供Web服务、组件模型、管理和通信API(application programminginterface,应用程序编程接口),可以用来实现企业级的面向服务体系 结构(srieoinerhtcue,以及Web2.0应用程序。 evc-retdacietrSOA) 0和Web3. 1.3 Jva历史 1.a 1995年,Sun公司推出Java,因为其简单易用,并且解决了当时互联网一个非常重要的 问题,因此受到广泛关注。那么,aa解决了一个什么问题呢? Jv 在Java出现以前,互联网上的信息都是一些静态的HTML(hypertextmarkuplanguage,超文本标识语言)文档(当时CSS(cascadingstyleshets,层叠样式表)还没有出 现,可想而知当时的HTML乏善可陈),当时的互联网信息只能阅览不可交互。Java的诞 生解决了互联网不可交互的问题,让互联网“活”了起来。如今的网络购物也是得益于一个 可交互的互联网。 .2009年Oracle(甲骨文)公司收购了Sun公司,从此Java由甲骨文公司开发和运营。 .2010年,aa7正式版发布。 Jv 2014年,a8正式版发布。 .Jav 2017年,a9正式版发布。 .Jav .2018年3月,距离Java9发布6个月后,Java10发布。从此,甲骨文公司每半年进 行一次Java版本迭代更新,2018年9月Java11正式发布。 —2021年,a12 、a13 、a14 、a15 、a16 、a17相继发布。 .2019JavJavJavJavJavJav .2022年Java19发布。 3 Java语言经过20多年的发展,已成为计算机史上影响深远的编程语言。 1.4 Jva特点 1.a Java是面向对象的程序设计语言,它吸收了Smaltalk语言和C++语言的优点,并增加 了其他特性。其主要特性如下。 (1)简单性:Java集成C++优点的同时,去掉了指针、多继承等复杂内容,并提供自动 垃圾回收机制。因此,aa学起来更简单。 Jv (2)面向对象:Java更关注工具的使用,而不是工具的制造过程。Java中数据和操纵 数据的方法就是工具,类是数据和方法的集合。特定数据和方法用来描述对象的状态和行 Javav 为。因此,a通过类创建对象,通过对象编写Ja程序,也就是面向对象编程。 (3)分布式:Java支持在网络上应用,基于网络远程调用对象,它是分布式编程语言。 (4)解释性:Java编译程序为字节码,并运行在Java解释器之上,实现“一次编写,多处 运行”。 (5)安全性:Java丢弃指针,避免了伪造指针操作内存,从而保证数据的安全性。 (6)稳健性:Java具备强类型机制、异常处理、自动垃圾回收等特性,保证了程序的 稳定 ( 。 7)可移植性:Java编写的应用程序可以运行在任一操作系统上,移植性强。 (8)高性能:Java拥有“及时”编译器,它能在运行时把Java字节码翻译成CPU的机器 码,实现全编译,从而提升程序编译性能。 (9)多线程:Java是多线程的语言,可以同时运行多个不同的任务。 (10)动态性:Java适用于变化的环境,是一个动态的语言。 2 JDK 安装与配置 1. 1.1 JDK 概述与下载 2. JDK开发工具包(Javadevelopmentkit,JDK)是Java开发的必备工 具,它包含了Java运行的环境(Javaruntimeenvironment,JRE )、Java工 具和Jaa基础类库。本书使用的是JDK8.读者可以从官方网站 v0版本, 下载,如图1. 4所示。 2 JDK 安装 JDK 安装与 2. 1.配置.4 mp JDK下载完成后,就可以开始安装了。本书基于Windows10(64位)操作系统进行 JDK安装,详细安装步骤演示如下。 步骤 1 双击JDK安装文件, 如图1.6)。定制安装界面左侧 进入JDK安装界面,5所示。 步骤 2 单击“下一步”按钮,进入JDK定制安装界面(见图1. 有三个组件可选项。 .开发工具:JDK的核心工具组件, aa.xjaa.x 如jvcee、vee等一系列编译执行工具。 4 图1.0下载页面 4 JDK8. 图1. 5 JDK 安装界面 .源代码:Java核心类库的源代码。 .公共JRE:Java程序的运行环境。 默认安装所有组件。 步骤 3 单击“下一步”按钮,程序开始自动安装。安装完成会弹出目标文件夹界面(见 图1.8)。 单击“ 按钮,JRE 开始自动安装,安装完成后弹出安装完 7)。此界面无须操作, 下一步” 成界面(见图1. 5 图1. 6 JDK 定制安装界面 图1. 7 JRE 安装目录选择界面 图1. 8 JDK 安装完成界面 6 1.3 JDK 配置 2. 本小节基于Windows10 进行Java环境变量的配置,详细配置步骤如下。 步骤 1 右击任务栏中“ 图标, 见图1.单击“ 选项, 入“关于” 见图1. 开始” 弹出系统选项面板( 9), 系统” 进 界面( 10 )。 图1.系统选项面板 9 图1.系统“关于”界面 10 步骤 2 单击“高级系统设置”,打开“系统属性”对话框(见图1.单击“环境变量”按 11), 7 12 )。 钮,打开“环境变量”配置对话框(见图1. 图1.“系统属性”对话框 11 图1.“环境变量”对话框 12 步骤 3 单击系统变量的“新建”按钮,在弹出的“新建系统变量”对话框(见图1.中 13) 输入变量名“JAVA_HOME”和变量值“C:rgrlsaadk1.0_333”,变量值为 \PoamFie\Jv\j8. JDK 安装目录路径。单击“确定”按钮完成配置。 步骤 4 在系统变量中选中“Path”变量,单击“编辑”按钮,编辑环境变量,单击“新建” 按钮,输入%JAVA_HOME%\bin和%JAVA_HOME%\jre\bin, 14 所示。单击 如图1. 8 图1.“新建系统变量”对话框 13 图1.编辑环境变量 14 “确定”按钮完成配置。 1.4 环境测试 2. Java环境变量配置完成后,验证配置成功的详细步骤如下。 步骤 1 右击任务栏“开始”按钮,弹出系统选项面板,单击“运行”选项,在弹出的“运 行”对话框中输入cmd 命令( 15 )。 见图1. 图1.“运行”对话框 15 步骤 2 单击“确定”按钮,进入cmd 命令窗口,先后输入java-version和javac-version av16), 命令,系统会显示Ja版本信息(见图1.证明JDK 环境配置成功。 9 图1.a版本信息 16 Jav 1.5 JDK 目录介绍 2. JDK 安装目录(见图1.中部分子目录和文件详细介绍如下。 17) 图1. 17 JDK 安装目录 .bn:此目录下存放Jv如jvee、jaa.x iaa代码编译和执行的工具, aa.xvcee等。 .include:此目录下存放的是JDK 启动所需要的C语言头文件。 .jre:jre全称是Javaruntimeenvironment,即Java运行时环境。此目录下存放的是 Java虚拟机等Java运行需要的环境和工具。 .legal:此目录下存放的是JDK 各模块的开源授权说明文档。 .lib:此目录下存放的是Java类库,如运行环境类库、工具类库等。 .javafx-src:此压缩文件存放了javafx下所有类的源码。 .src:此压缩文件存放了Java所有核心类库的源码。 1.开发工具安装与使用 3 1.1 工具介绍和下载 3. Java开发环境的作用是编译和运行程序,为了简易和高效地开发Java程序,需要安装 10 开发工具(IDE )。本书采用InteliJIDEA开发工具进行代码编写,InteliJIDEA简称 IDEA(发音同idea),etBrains旗下产品。读者可以从官网下载。 IDEA属于J 1.2 工具安装 3. 从官网下载好InteliJIDEA安装包后,就可以开始安装了。本书下载并进行安装演示 的是InteliJIDEACommunityEdition版,基于Windows10进行安装。下面是详细的安 装步骤。 步骤 1 双击打开Inteli进入安装界面( 18 )。 JIDEA安装包, 见图1. 图1.JIDEA安装界面 18 Inteli 步骤 2 单击Net按钮进入安装路径选择界面(见图1.单击Be按钮可以更 改安装目录。 x19), rows 图1.JIDEA 安装路径选择界面 19 Inteli