01-Java編程概述

1、Java編程概述 Java發(fā)展簡(jiǎn)史 Java技術(shù)體系架構(gòu) JDK的安裝和配置 編寫(xiě)一個(gè)Java應(yīng)用程序 常見(jiàn)錯(cuò)誤計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的發(fā)展計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的發(fā)展第一代語(yǔ)言第一代語(yǔ)言打孔機(jī)打孔機(jī)-純機(jī)器語(yǔ)言純機(jī)器語(yǔ)言直接由計(jì)算機(jī)的指令組成，指令、數(shù)據(jù)、地址都是以直接由計(jì)算機(jī)的指令組成，指令、數(shù)據(jù)、地址都是以0和和1的符合的符合串組成；可以被計(jì)算機(jī)直接執(zhí)行。串組成；可以被計(jì)算機(jī)直接執(zhí)行。第二代語(yǔ)言第二代語(yǔ)言匯編語(yǔ)言匯編語(yǔ)言-用容易理解和記憶的符號(hào)表示指令、數(shù)據(jù)以及寄存器等，用容易理解和記憶的符號(hào)表示指令、數(shù)據(jù)以及寄存器等，抽象層次很低，程序員需要考慮大量的機(jī)器細(xì)節(jié)。抽象層次很低，程序員需要考慮大量的機(jī)器細(xì)節(jié)。計(jì)算

2、機(jī)語(yǔ)言的發(fā)展計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的發(fā)展第三代語(yǔ)言第三代語(yǔ)言 高級(jí)語(yǔ)言高級(jí)語(yǔ)言屏蔽了機(jī)器細(xì)節(jié)，提高了抽象層次接近于人的自然語(yǔ)言，提出了結(jié)構(gòu)屏蔽了機(jī)器細(xì)節(jié)，提高了抽象層次接近于人的自然語(yǔ)言，提出了結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和語(yǔ)句，數(shù)據(jù)和過(guò)程抽象等概念。化數(shù)據(jù)和語(yǔ)句，數(shù)據(jù)和過(guò)程抽象等概念。C面向過(guò)程面向過(guò)程C+面向過(guò)程面向過(guò)程/面向?qū)ο竺嫦驅(qū)ο驤ava跨平臺(tái)的純面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言跨平臺(tái)的純面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言與以往的各種語(yǔ)言的根本不同是，它的設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)就面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言與以往的各種語(yǔ)言的根本不同是，它的設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)就是為了能直接的描述問(wèn)題域中客觀(guān)存在的事物。是為了能直接的描述問(wèn)題域中客觀(guān)存在的事物。前面三種的語(yǔ)言都要自己控制

3、如何做怎么做。前面三種的語(yǔ)言都要自己控制如何做怎么做。計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的發(fā)展計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的發(fā)展第四代語(yǔ)言第四代語(yǔ)言SQL 只需要告訴機(jī)器我要什么，不管怎么得到結(jié)果的。只需要告訴機(jī)器我要什么，不管怎么得到結(jié)果的。第五代語(yǔ)言第五代語(yǔ)言自然語(yǔ)言自然語(yǔ)言計(jì)算機(jī)語(yǔ)言是朝著人更加容易理解的方向發(fā)展，而不是朝著計(jì)算機(jī)容計(jì)算機(jī)語(yǔ)言是朝著人更加容易理解的方向發(fā)展，而不是朝著計(jì)算機(jī)容易理解的方向發(fā)展易理解的方向發(fā)展.Java概述 Java的出生地：SUN Microsystems Inc. SUN：Stanford University Network Java之父：James GoslingJava發(fā)展簡(jiǎn)史 1991年

4、出現(xiàn) 1995年發(fā)布 最新推出 Java Platform, Standard Edition，v1.7，現(xiàn)在用得最廣的是1.5Java技術(shù)體系架構(gòu)Java技術(shù)體系架構(gòu)J2ME（Java 2 Micro Edition） 微型版(致力于消費(fèi)產(chǎn)品和嵌入式設(shè)備的最佳解決方案)，提供了HTTP高級(jí)Internet協(xié)議，使移動(dòng)電話(huà)能以Client/Server方式直接訪(fǎng)問(wèn)Internet的全部信息，不同的Client訪(fǎng)問(wèn)不同的文件，此外還能訪(fǎng)問(wèn)本地存儲(chǔ)區(qū)，提供最高效率的無(wú)線(xiàn)交流。J2SE （Java 2 Standard Edition）標(biāo)準(zhǔn)版(桌面開(kāi)發(fā)和低端商務(wù)應(yīng)用的解決方案)，提供CORBA標(biāo)準(zhǔn)的

5、ORB技術(shù)，結(jié)合Java的RMI支持分布式互操作環(huán)境。J2EE (JAEE)（Java 2 Enterprise Edition）企業(yè)版(以企業(yè)為環(huán)境而開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序的解決方案)，目前已經(jīng)成為開(kāi)發(fā)商創(chuàng)建電子商務(wù)應(yīng)用的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。Java 2 Platform Standard EditionJ2EE 三大組件1)Servlet -提供了基于組件、平臺(tái)無(wú)關(guān)的方法用以構(gòu)建基本W(wǎng)eb的應(yīng)用程序。2) JSP- JSP技術(shù)是servlet的擴(kuò)展，代表Java服務(wù)器端頁(yè)面。3) EJB-企業(yè)級(jí)的Java Bean，定義了服務(wù)器端組件是如何被編寫(xiě)以及提供了組件之間和服務(wù)器的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)協(xié)議。J2EE 服務(wù)和相關(guān)術(shù)

6、語(yǔ)4) JDBC-JDBC是對(duì)大范圍關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)提供了統(tǒng)一的訪(fǎng)問(wèn)。 JDBC2.0提供了數(shù)據(jù)庫(kù)連接池的支持。5) RMI和和RMI-IIOP-RMI (remote method invocation)是一種遠(yuǎn)程方法調(diào)用的一種機(jī)制。 EJB依靠RMI作為同一機(jī)器或不同機(jī)器組件間會(huì)話(huà)的API。-IIOP-Internet Inter-ORB協(xié)議，RMI的擴(kuò)展。6) JNDI-Java命名和目錄接口(Java Naming and Directory Interface)。J2EE 服務(wù)7) JMS-Java消息服務(wù)(Java Messaging Service)，異步通訊的實(shí)現(xiàn)。- 通過(guò)結(jié)合Ja

7、va技術(shù)于企業(yè)消息，JMS API提供了一個(gè)新的，強(qiáng)有力的工具以解決企業(yè)計(jì)算問(wèn)題。通過(guò)定義一組消息概念和編程策略，JMS API提升了程序員的生產(chǎn)效率。8) JTA和和JTS- JTA Java Transaction API;-JTS Java Transaction Service;-JTA是高級(jí)別的傳輸API，允許應(yīng)用程序和J2EE服務(wù)器管理事務(wù);JTS表明了事務(wù)管理器的具體實(shí)現(xiàn)。J2EE 相關(guān)術(shù)語(yǔ)9) 安全安全 Security-J2EE訪(fǎng)問(wèn)控制包括鑒定(authentication)和授權(quán)(authorization)。10) 容器容器 Containers-每個(gè)組件運(yùn)行于J2EE平

8、臺(tái)提供商提供的容器內(nèi)。-容器提供了特定的部署和運(yùn)行服務(wù)(生命周期、安全，事務(wù)等)。11) Web容器和容器和EJB容器容器 -通過(guò)調(diào)用JSP和servlet來(lái)返回結(jié)果給客戶(hù)端，Web組件提供給客戶(hù) 端以運(yùn)行時(shí)支持，如Tomcat。-EJB容器提供事務(wù)、EJB組件狀態(tài)管理以及安全等方面的自動(dòng)支持。 如Weblogic、Jboss。JVM （Java Virtual Machine） 在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上由軟件或硬件模擬的計(jì)算機(jī)。Java虛擬機(jī)(JVM)讀取并處理經(jīng)編譯過(guò)的平臺(tái)無(wú)關(guān)的字節(jié)碼class文件 。 Java編譯器針對(duì)Java虛擬機(jī)產(chǎn)生class文件，因此是獨(dú)立于平臺(tái)的。 Java解釋器負(fù)責(zé)將J

9、ava虛擬機(jī)的代碼在特定的平臺(tái)上運(yùn)行。 Sun 目前采用的目前采用的JVM叫做叫做HotSpot。Java虛擬機(jī)虛擬機(jī) (JVM)Java運(yùn)行時(shí)環(huán)境（JRE） 它是運(yùn)行Java應(yīng)用程序所必須的。JRE包括JVM、Java核心類(lèi)庫(kù)（Java API）和若干支撐文件組成。 Java運(yùn)行環(huán)境的三項(xiàng)主要功能： 加載代碼：由class loader 完成； 校驗(yàn)代碼：由bytecode verifier 完成； 執(zhí)行代碼：由 runtime interpreter完成。JDK JDK 是Java開(kāi)發(fā)工具（Java Development Kit）的簡(jiǎn)稱(chēng)，這是為Java開(kāi)發(fā)人員準(zhǔn)備的，它除了包括JRE的全

10、部?jī)?nèi)容外，還包括編譯、調(diào)試、文檔生成等工具，這些工具對(duì)于開(kāi)發(fā)Java應(yīng)用程序和Java小程序（applet）都是必不可少的。作為Java開(kāi)發(fā)者，學(xué)習(xí)和掌握J(rèn)DK是必不可少的功課,目前最新的版本是JDK1.7。問(wèn)題問(wèn)題JRE和JVM是什么關(guān)系？答： 簡(jiǎn)單的說(shuō)：JRE包含JVM，JVM是運(yùn)行Java程序的核心，而運(yùn)行Java程序不僅需要核心虛擬機(jī)，還需要其他的類(lèi)加載器、字節(jié)碼效驗(yàn)器以及大量的基礎(chǔ)類(lèi)庫(kù)。JRE除了包含JVM之外，還包含運(yùn)行Java程序的其他環(huán)境支持。Java的垃圾回收機(jī)制(GC) 不再使用的內(nèi)存空間應(yīng)回收-垃圾收集。 在C/C+ 等語(yǔ)言中，由程序員負(fù)責(zé)回收無(wú)用內(nèi)存。 Java語(yǔ)言解除

11、了程序員回收無(wú)用內(nèi)存空間的責(zé)任。它提供一種系統(tǒng)級(jí)線(xiàn)程跟蹤存儲(chǔ)空間的分配情況。并在JVM的空閑時(shí)，檢查并釋放那些可被釋放的存儲(chǔ)器空間。 垃圾收集在Java程序運(yùn)行過(guò)程中自動(dòng)進(jìn)行，程序員無(wú)法精確控制和干預(yù)。 環(huán)境變量JAVA_HOME讓諸如Tomcat等應(yīng)用軟件找到你Java的安裝路徑,因?yàn)樗麄冃枰?而在啟動(dòng)Tomcat的時(shí)候,他直接引用了%JAVA_HOME%設(shè)置一個(gè)JAVA_HOME，環(huán)境變量指定JDK安裝目錄，很多服務(wù)器都需要這個(gè)變量的。 環(huán)境變量PATH 設(shè)置供操作系統(tǒng)去尋找和執(zhí)行應(yīng)用程序的路徑。也就是說(shuō)，如果操作系統(tǒng)在當(dāng)前目錄下沒(méi)有找到我們想要執(zhí)行的程序和命令時(shí)，操作系統(tǒng)就會(huì)按照pat

12、h環(huán)境變量指定的目錄依次去查找，以最先找到的為準(zhǔn)。Path環(huán)境變量可以存放多個(gè)路徑，用分號(hào)(;)隔開(kāi)。在Linux下用冒號(hào)(:)隔開(kāi)。設(shè)置后可以在命令行用 set path 命令查看，該命令只對(duì)當(dāng)前命令行有效。jdk的命令(工具)存放在JDK安裝路徑的bin目錄下通常設(shè)置到j(luò)dk安裝目錄的bin目錄下set path=c:javajdk_1.6.0_02bin思考你的cmd是如何直接啟動(dòng)notepad的.java -version javac -version環(huán)境變量CLASSPATH -Java在編譯和運(yùn)行時(shí)要找的class文件所在的路徑。注意：1. CLASSPATH大寫(xiě)(為什么？) li

13、nux/Unix = 區(qū)分大小寫(xiě)2.如果不設(shè)置CLASSPATH,JVM默認(rèn)會(huì)在你存放當(dāng)前.java文件的路徑去找.class文件,也就是說(shuō)如果不設(shè)置CLASSPATH 那么他的默認(rèn)值是 .,但是一旦設(shè)置了CLASSPATH,又沒(méi)有設(shè)置.那么JVM就只去CLASSPATH指定的位置去找編譯出來(lái)的.class文件。3.注意,指定CLASSPATH不是指定.class文件的具體位置,還要考慮包結(jié)構(gòu).;表示當(dāng)前目錄jar包的用法,也就是說(shuō)JVM如果發(fā)現(xiàn)CLASSPATH當(dāng)中有jar包,會(huì)自動(dòng)讀取包內(nèi)內(nèi)容,相當(dāng)于在當(dāng)前目錄有包內(nèi)內(nèi)容。CLASSPATH的設(shè)置開(kāi)發(fā)第一個(gè)Java應(yīng)用程序 開(kāi)發(fā)Java應(yīng)用

14、的基本步驟： 編寫(xiě)源代碼，生成 .java文件。 編輯Java文件寫(xiě)業(yè)務(wù)邏輯，用文本編輯工具即可；（EditPlus） 編譯源代碼，生成 .class文件；javac HelloWorld.java或javac *.java 運(yùn)行該程序java HelloWorld開(kāi)發(fā)Java應(yīng)用編寫(xiě)程序public class HelloWorld/Java應(yīng)用程序入口方法public static void main(String args) /向控制臺(tái)打印一條信息System.out.println(Hello World!);開(kāi)發(fā)Java應(yīng)用編譯程序 將上述程序內(nèi)容保存為一個(gè)擴(kuò)展名為.java的文件，

15、文件命名為HelloWorld.java。 進(jìn)入到j(luò)ava源文件保存的目錄，通過(guò)下列指令來(lái)編譯這個(gè)java文件：javac HelloWorld.java 或者：javac *.java 編譯同目錄下所以java文件開(kāi)發(fā)Java應(yīng)用運(yùn)行程序 在.java文件編譯生成的.class文件所在的路徑下，執(zhí)行如下命令：java HelloWorld 然后回車(chē)問(wèn)題問(wèn)題為什么 java 命令不需要指定目標(biāo)文件名？答：因?yàn)镴ava編譯后生成的字節(jié)碼文件有默認(rèn)的文件名：文件名總是以源文件所定義的類(lèi)的類(lèi)名為主文件名，以.class為后綴名。這意味著如果一個(gè)源文件里定義了多個(gè)類(lèi)，將編譯生成多個(gè)字節(jié)碼文件。Hell

16、oWorld應(yīng)用要點(diǎn)1.Java中的程序必須以類(lèi)(class)的形式存在，一個(gè)類(lèi)要能被解釋器直接啟動(dòng)運(yùn)行，這個(gè)類(lèi)必須有main函數(shù)，JVM運(yùn)行時(shí)會(huì)首先調(diào)用這個(gè)類(lèi)的main函數(shù)(執(zhí)行入口)。Exception in thread main java.lang.NoSuchMethodError: main2.如果class前面沒(méi)有public修飾符，源文件名可以是一切的合法的名稱(chēng)。而帶有public修飾符的類(lèi)名必須和文件名同名，但是與文件名同名的類(lèi)卻不一定要帶有public修飾符。helloWorld.java中的類(lèi) HelloWorld 是公共的，應(yīng)在名為 HelloWorld.java 的文

17、件中聲明Java語(yǔ)言嚴(yán)格區(qū)分大小寫(xiě)。每個(gè)語(yǔ)句以分號(hào)（ ; ）結(jié)束。HelloWorld應(yīng)用要點(diǎn)3.運(yùn)行時(shí)輸入的命令是java HelloWorld,而不是java HelloWorld.class。還要注意，java命令后跟的是類(lèi)名，而不是文件名。4.關(guān)于java HelloWorld這個(gè)命令，對(duì)于Windows來(lái)說(shuō)，java是一個(gè)命令，HelloWorld是命令的參數(shù)。對(duì)于java語(yǔ)言來(lái)說(shuō)，java命令啟動(dòng)了一個(gè)虛擬機(jī)，而HelloWorld是這個(gè)JVM上能獨(dú)立運(yùn)行的一個(gè)java類(lèi)。HelloWorld應(yīng)用要點(diǎn)Java虛擬機(jī)按照classpath環(huán)境變量指定的目錄順序去查找一個(gè)類(lèi)，以最先找到

18、的為準(zhǔn)。Java虛擬機(jī)查找類(lèi)的過(guò)程和Windows查找可執(zhí)行文件exe是有區(qū)別的，不會(huì)在當(dāng)前目錄下查找，只找classpath指定的目錄。Windows是會(huì)在當(dāng)前目錄下查找命令的。而Linux命令也不會(huì)在當(dāng)前目錄下查找命令，只在path指定的目錄中查找。set classpath=可以看做Sun公司提供的JDK的一個(gè)bug如何讓java虛擬機(jī)在任何情況下都去當(dāng)前目錄查找要使用的類(lèi)呢？在classpath設(shè)置的時(shí)候加上一個(gè)點(diǎn)(.)就可以了。HelloWorld的運(yùn)行HelloWorld的運(yùn)行運(yùn)行java字節(jié)碼的工作是由解釋器來(lái)完成的。共分三步：代碼的裝入、代碼的校驗(yàn)和代碼的執(zhí)行。1.classL

19、oader負(fù)責(zé)裝入運(yùn)行一個(gè)程序需要的所有代碼，包括代碼中所繼承的類(lèi)和被調(diào)用的類(lèi)。當(dāng)classLoader裝入一個(gè)類(lèi)時(shí)，該類(lèi)被放在自己的名字空間中。除了通過(guò)符號(hào)引用自己名字空間以外的類(lèi)，類(lèi)之間沒(méi)有其他方法可以影響其他類(lèi)。本臺(tái)機(jī)器上的所有類(lèi)都在同一地址空間內(nèi)，而所有從外部引進(jìn)的類(lèi)，都有自己獨(dú)立的名字空間。這使得本地類(lèi)通過(guò)共享的名字空間獲得較高的運(yùn)行效率，同時(shí)又保證了它們與從外部引進(jìn)的類(lèi)不會(huì)相互影響。通過(guò)這種內(nèi)存管理機(jī)制，java很好的解決了由于超類(lèi)改變而使子類(lèi)崩潰的問(wèn)題，也有效的防止了代碼對(duì)地址的非法訪(fǎng)問(wèn)。HelloWorld的運(yùn)行2.被裝入的代碼有字節(jié)碼校驗(yàn)器進(jìn)行檢查。校驗(yàn)器可以發(fā)現(xiàn)操作數(shù)棧溢出

20、、非法數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)化等多種錯(cuò)誤。3.代碼的執(zhí)行：有兩種方式： A.即時(shí)編譯：解釋器先將字節(jié)碼編譯成機(jī)器碼，執(zhí)行。 B.解釋執(zhí)行：解釋器通過(guò)每次解釋并執(zhí)行一小段代碼來(lái)完成java字節(jié)碼程序的所有操作。 JVM通常采用的是B方式。這使得將字節(jié)碼翻譯為機(jī)器代碼的工作具有較高的效率。對(duì)于那些運(yùn)行速度要求較高的應(yīng)用程序，解釋器可將java字節(jié)碼即時(shí)編譯為機(jī)器碼，從而很好的保證了java代碼的可移植性和高性能。常見(jiàn)錯(cuò)誤 編譯時(shí)：HelloWorld.java:1: class helloworld is public, should be declared in a file named helloworl

21、d.java public class helloworld 1 error 運(yùn)行時(shí)：Exception in thread main java.lang.NoSuchMethodError: main 運(yùn)行時(shí)：Exception in thread main java.lang.NoClassDefFoundError: helloWorld (wrong name: HelloWorld)一次編譯到處運(yùn)行一次編譯到處運(yùn)行首先編寫(xiě)Java源代碼，然后編譯程序?qū)ava源代碼編譯成JVM可執(zhí)行的代碼，即Java字節(jié)碼。字節(jié)碼文件相當(dāng)于C源程序編譯后Windows上的exe可執(zhí)行文件，JVM的作

22、用類(lèi)似Windows操作系統(tǒng)。在Windows上運(yùn)行的是exe文件，在JVM上運(yùn)行的是Java字節(jié)碼文件，也就是.class文件。執(zhí)行exe的過(guò)程，就是從exe文件中取出一條條計(jì)算機(jī)指令，交給CPU去執(zhí)行。 執(zhí)行class文件的過(guò)程，也是JVM從Java字節(jié)碼文件中取出一條條的字節(jié)碼指令交給“CPU”去執(zhí)行。硬件與軟件是可以互相轉(zhuǎn)化的。執(zhí)行字節(jié)碼的“CPU”可以是硬件，也可以是某個(gè)系統(tǒng)上運(yùn)行的一個(gè)軟件，這個(gè)軟件就被稱(chēng)為字節(jié)碼解釋程序(也就是Java虛擬機(jī)).由此可見(jiàn)，只要在特定的平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)了Java解釋器程序，Java字節(jié)碼就能通過(guò)解釋器程序在該平臺(tái)下運(yùn)行，這就是Java跨平臺(tái)的根本原理。Java應(yīng)用程序運(yùn)行機(jī)制應(yīng)用程序運(yùn)行機(jī)制計(jì)算機(jī)的高級(jí)編程語(yǔ)言類(lèi)型: 編譯型 解釋型Java 語(yǔ)言是兩種類(lèi)型的結(jié)合；Java源程序、字節(jié)碼文件，機(jī)器碼指令。Java兼顧解釋性與編譯性語(yǔ)言的特點(diǎn)，Java源文件轉(zhuǎn)換成class文件的過(guò)程是編譯型的，class在操作系統(tǒng)上運(yùn)行的過(guò)程是解釋型的，Ja