一、Java基础知识图解

1.1软件开发的介绍：

1、软件开发

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。
2、人机交互方式
（1）图形化界面(Graphical User Interface GUI)这种方式简单直观，使用
者易于接受，容易上手操作。

（2）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，需要记录住一些
命令。
Pascal之父Nicklaus Wirth： “Algorithms+Data Structures=Programs”

3、常用的dos命令

dir : 列出当前目录下的文件以及文件夹

cd : 进入指定目录

cd.. : 退回到上一级目录

cd\: 退回到根目录 del : 删除文件

exit : 退出 dos 命令行

补充：echo javase>1.doc

常用快捷键

← →：移动光标

↑ ↓：调阅历史操作命令

Delete和Backspace：删除字符

1.2计算机编程语言介绍

什么是计算机语言
语言：是人与人之间用于沟通的一种方式。例如：中国人与中国人用普通话沟通。而
中国人要和英国人交流，就要学习英语。
计算机语言：人与计算机交流的方式。
如果人要与计算机交流，那么就要学习计算机语言。
计算机语言有很多种。如：C ,C++ ,Java ,PHP , Kotlin，Python，Scala等。

第一代语言

机器语言。指令以二进制代码形式存在。
第二代语言

汇编语言。使用助记符表示一条机器指令。

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

Java跨平台的纯面向对象的语言

.NET跨语言的平台

Python、Scala…

关于一些语言的排名：

1.3Java语言的概述：

是SUN(Stanford University Network，斯坦福大学网络公司 ) 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与Web用户进行交互。 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。
后台开发：Java、PHP、Python、Go、Node.js

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

Java在各个领域的应用

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：

• 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。应用领域包括金融、电
信、交通、电子商务等。
• 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。
• 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。
• 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。

Java语言的诞生

java之父James Gosling团队在开发”Green”项目时，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++语言继承了许多成份，甚至可以将Java看
成是类C语言发展和衍生的产物。比如Java语言的变量声明，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
面向对象技术的核心。Java舍弃了C语言中容易引起错误的指针（以
引用取代）、运算符重载（operator overloading）、多重继承
（以接口取代）等特性，增加了垃圾回收器功能用于回收不再被引用
的对象所占据的内存空间。JDK1.5又引入了泛型编程（Generic
Programming）、类型安全的枚举、不定长参数和自动装/拆箱

• 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。

1.4 Java语言运行机制及运行过程

特点一：面向对象

两个基本概念：类、对象

三大特性：封装、继承、多态

特点二：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

特点三：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。“Write once , Run Anywhere”

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 Java Virtual Machine) 即可。由JVM来负责Java程序在该系统中的运行。

Java两种核心机制
Java虚拟机 (Java Virtal Machine)
垃圾收集机制 (Garbage Collection)

核心机制—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程序才可在此平台运行

Java虚拟机机制屏蔽了底层运行平台的差别，实现了“一次编译，到处运行”

核心机制—垃圾回收
不再使用的内存空间应回收—— 垃圾回收。

在C/C++等语言中，由程序员负责回收无用内存。

Java 语言消除了程序员回收无用内存空间的责任：它提供一种系统级线程跟踪存储空间的分配情况。并在JVM空闲时，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。
Java程序还会出现内存泄漏和内存溢出问题吗？Yes!

1.5语言环境的搭建

明确什么是JDK, JRE
下载 JDK
安装 JDK
配置环境变量
path：windows系统执行命令时要搜寻的路径。
验证是否成功：javac java
选择合适的文本编辑器或 IDE 开发

Java8.0Platform

官方网址：
www.oracle.com
java.sun.com
安装JDK
傻瓜式安装，下一步即可。
建议：安装路径不要有中文或者空格等特殊符号。
如果操作系统是64位的，软件尽量选择支持64位的（除非软件本身不区分）。
当提示安装 JRE 时，正常在JDK安装时已经装过了，但是为了后续使用Eclipse等开发工具不报错，建议也根据提示安装JRE。

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系统在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：

我的电脑--属性--高级系统设置--环境变量

编辑 path 环境变量，在变量值开始处加上java工具所在目录，后面用 “ ; ”和其他值分隔开即可。

打开DOS命令行，任意目录下敲入javac。如果出现javac 的参数信息，配置成功。

如果需要详细的配置过程，我会在下一篇做详细的说明。

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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。
2、人机交互方式
（1）图形化界面(Graphical User Interface GUI)这种方式简单直观，使用
者易于接受，容易上手操作。

（2）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，需要记录住一些
命令。
Pascal之父Nicklaus Wirth： “Algorithms+Data Structures=Programs”

3、常用的dos命令

1.2计算机编程语言介绍

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Java在各个领域的应用

Java语言的诞生

1.4 Java语言运行机制及运行过程

Java两种核心机制
Java虚拟机 (Java Virtal Machine)
垃圾收集机制 (Garbage Collection)

核心机制—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程序才可在此平台运行

Java虚拟机机制屏蔽了底层运行平台的差别，实现了“一次编译，到处运行”

核心机制—垃圾回收
不再使用的内存空间应回收—— 垃圾回收。

在C/C++等语言中，由程序员负责回收无用内存。

Java 语言消除了程序员回收无用内存空间的责任：它提供一种系统级线程跟踪存储空间的分配情况。并在JVM空闲时，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。
Java程序还会出现内存泄漏和内存溢出问题吗？Yes!

1.5语言环境的搭建

Java8.0Platform

如果需要详细的配置过程，我会在下一篇做详细的说明。

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1.4 Java语言运行机制及运行过程

Java两种核心机制 Java虚拟机 (Java Virtal Machine) 垃圾收集机制 (Garbage Collection)

核心机制—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程序才可在此平台运行

Java虚拟机机制屏蔽了底层运行平台的差别，实现了“一次编译，到处运行”

核心机制—垃圾回收 不再使用的内存空间应回收—— 垃圾回收。

在C/C++等语言中，由程序员负责回收无用内存。

Java 语言消除了程序员回收无用内存空间的责任：它提供一种系统级线程跟踪存储空 间的分配情况。并在JVM空闲时，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。 Java程序还会出现内存泄漏和内存溢出问题吗？Yes!

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入特定的指令，让计算机完成一些操作。较为麻烦，需要记录住一些
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垃圾收集机制 (Garbage Collection)

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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。

核心机制—垃圾回收
不再使用的内存空间应回收—— 垃圾回收。

Java 语言消除了程序员回收无用内存空间的责任：它提供一种系统级线程跟踪存储空间的分配情况。并在JVM空闲时，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。
Java程序还会出现内存泄漏和内存溢出问题吗？Yes!