1 软件开发介绍

1.1 什么是软件？

• 软件就是一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。
• 软件分为系统软件和应用软件。

1.2 人机交互方式

1.2.1 图形化界面

• 这种方式简单直观，使用者易于接受，容易上手操作。

1.2.2 命令行方式

• 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，需要记住一些命令。

 

2 计算机编程语言介绍

2.1 计算机语言

2.1.1 语言

• 是人与人之间用于沟通的一种方式。
• 例如：中国人和中国人之间用普通话沟通。中国人和英国人之间用英语进行交流。

2.1.2 计算机语言

• 人和计算机交流的方式。
• 如果人要和计算机交流，就要学习计算机原因。
• 计算机语言有很多种，如C、C++、Java等。

2.2 计算机编程语言的发展

2.2.1 第一代语言

• 机器语言。指令以二进制代码的形式存在。

2.2.2 第二代语言

• 汇编语言。使用助记符表示一条机器指令。

2.2.3 第三代语言

• 高级语言。
• C、Pascal、Fortran面向过程的语言。
• C++面向过程/面向对象的语言
• java跨平台的纯面向对象的语言
• Python、Scala……

 

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3 java语言概述

3.1 java语言概述

• 是SUN 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一开始富有吸引力的是因为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和web用户进行交流。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。

3.2 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。
• 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。

3.3 java技术体系平台

3.3.1 Java SE标准版

• 支持面向桌面级应用的java平台，提供了完整的java核心API，此版本以前称为J2SE。

3.3.2 Java EE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。此版本以前称为J2EE。

3.3.3 Java ME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。

3.4 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在以下几个方面。

3.4.1 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。
• 应用领域包含金融、电信、交通、电子商务等。

3.4.2 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序上取决于java语言核心能力是否扎实。

3.4.3 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。

3.5 java语言的诞生

• java之父James Gosling团队在开发“Green”项目的时候，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++语言继承了许多成分，甚至可以将java看成是类C语言发展和衍生的产物。比如java语言的变量生命，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++语言面向对象的狠心，舍弃了C语言中容易引起错误的指针、运算符重载、多重继承等特性，增加了垃圾回收器功能用于回收不再被应用的对象所占据的内存空间。

3.6 java语言的主要特性

3.6.1 java语言是易学的

• java语言的语法和C语言以及C++语言很接近，使得大多数程序员很容易学习和使用java。

3.6.2 java语言是强制面向对象的

• java语言提供了类、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，并支持类和接口之间的实现机制。

3.6.3 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。

3.6.4 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。对指针的丢失是java的明智选择。

3.6.5 java语言是安全的

• java通常用在网络环境中，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）。

3.6.6 java语言是体系结构中立的

• java程序在java平台上被编译为体系结构中立的字节码格式，然后可以在实现这个java平台的任何系统中运行。

3.6.7 java语言是解释型的

• 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。

3.6.8 java是性能略高的

• 和那些解释型的高级脚本语言相比，java的性能还是较优秀的。

3.6.9 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，它必须有Thread类或其子类来创建。

 

4 java程序运行机制及运行过程

4.1 java语言的特点

4.1.1 面向对象

• 两个基本概念：类、对象。
• 三大特性：封装、继承、多态。

4.1.2 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门（如指针、内存的申请和释放等），提供了一个相对安全的内存管理和访问机制。

4.1.3 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。（一次编写，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）即可。由JVM来负责java程序在该系统中的运行。

4.2 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。这样就失效了java程序的跨平台性。

4.3 java语言的两种核心机制

4.3.1 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程序才能在此平台运行。
• java虚拟机机制屏蔽了底层运行平台的差别，实现了“一次编写，到处运行”。

4.3.2 垃圾回收机制

• 不再使用的内存控制应回收--垃圾回收。
• ①在C/C++等语言中，由程序员负责回收无用内存。
• ②java语言消除了程序员回收无用内存控制的责任：它提供一种系统级线程跟踪存储空间的分配情况。并在JVM空闲的时候，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。

 

5 java语言的环境搭建

5.1 什么是JDK&JRE？

• JDK是提供给java开发人员使用的，其中包含了java的开发工具，也包含了JRE。所以安装了JDK，就不用再单独的安装JRE了。
• 其中的开发工具：编译工具（javac）、打包工具（jar）等。

 

• JRE包括java虚拟机和java程序所需要的核心类库等，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。

 

• 总之，使用JDK的开发工具完成的java程序，交给JRE去运行。

5.2 JDK、JRE、JVM的关系

• JDK=JRE+开发工具集（例如javac编译工具等）。
• JRE=JVM+JavaSE标准类库。

5.3 下载并安装JDK

• Oracle官网

 

• 在Windows上，傻瓜式安装，下一步即可。 

5.4 环境变量的配置

• 略。 

 

6 HelloWorld

• 示例：

package day01;

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

 

7 注释

7.1 注释的定义

• 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　　
• 提高了代码的阅读星；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的编程习惯。

7.2 单行注释

• 格式：

//注释文字

 

• 示例：

package day01;

public class HelloWorld {
    //下面的main方法是程序的入口
    public static void main(String[] args) {
        
        System.out.println("Hello World");
    }
}

7.3 多行注释

• 格式：

/*多行注释*/

 

• 示例：

package day01;

public class HelloWorld {
    //下面的main方法是程序的入口
    public static void main(String[] args) {
        /*
        下面的是输出语句
         */
        System.out.println("Hello World");
    }
}

7.4 文档注释

• 格式：

/**文档注释*/

 

• 示例：

package day01;

/**
 * HelloWorld
 */
public class HelloWorld {
    //下面的main方法是程序的入口
    public static void main(String[] args) {
        /*
        下面的是输出语句
         */
        System.out.println("Hello World");
    }
}

 

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