java的入门基础



Java基础入门

Hello，各位小伙伴大家好，欢迎来到Java的世界，咱们正式开干！！！

一、 Java背景知识

在正式开干之前，我们先了解一下Java的背景知识，方便以后你在和大家聊Java的时候可以说到一块去。

1.1 Java语言的历史

• Java是哪家公司的产品？

  Java是美国Sun（Stanford University Network，斯坦福大学网络公司）公司在1995年推出的一门计算机高级编程语言。但是在2009年是Sun公司被Oracle（甲骨文）公司给收购了，所以目前Java语言是Oracle公司所有产品。

• Java名称的来历？

  早期这门语言的名字其实不叫Java，当时称为Oak（橡树的意思），为什么叫橡树呢？原因是因为Sun公司的门口种了很多橡树，但是后来由于商标注册时，Oak商标已经其他公司注册了，所以后面改名为Java了。那么有人好奇为什么叫Java呢？Java是印度的一个岛屿，上面盛产咖啡，可能是因为他们公司的程序员喜欢喝咖啡，所以就改名为Java了。

• Java的创始人是谁？
• 说完Java名称的来历之后，接下来我们聊聊Java的祖师爷是谁？ Java的联合创始人有很多，但是行业普遍认可的Java的创始人 是詹姆斯●高斯林，被称为Java之父

1.2 Java能做什么

了解了Java语言的历史之后，接下来，大家比较关心的问题可能是Java到底能做什么了？

其实Java能做的事情非常多，它可以做桌面应用的开发、企业互联网应用开发、移动应用开发、服务器系统开发、大数据开发、游戏开发等等。

虽然Java能做的事情非常多，但并不是每一个方向都被市场认可（比如桌面应用使用Java语言开发就不太方便，而使用C#语言是比较推荐的）。目前Java的主流开发方向是使用Java开发企业级互联网应用程序（很多公司的OA系统，客户关系管理系统都是用Java语言开发的）

1.3 Java的技术体系

说完Java语言能做什么之后，接下来我们再给同学们介绍一下Java的技术体系。所谓技术体系，就是Java为了满足不同的应用场景提供了不同的技术版本，主要有三个版本。

• Java SE（Java Standard Edition）：叫做标准版，它是后面两个版本的基础，也就是学习后面两个版本必须先学习JavaSE。
• Java EE（Java Enterprise Edition）: 叫做企业版，它是为企业级应用开发提供的一套解决方案。
• Java ME（Java Micro Edition）：叫做小型版，它为开发移动设备的应用提供了一套解决方案。目前已经不被市场认可（淘汰），取而代之的是基于Android系统的应用开发。

二、 Java快速入门

上一章我们给小伙伴们介绍了Java的相关背景，你们现在是不是就想马上用一下Java呀？先不着急，我们得先得安装Java的开发环境，才能使用Java语言开发程序（ps: 就像你先需要安装微信，才能使用微信和朋友聊天是一样的）。

这里所说的Java开发环境，实际上就是Java官方提供的一个软件，叫做JDK（全称是Java Develop Kit），翻译过来意思就是Java开发工具包。我们先要到官网上去下载JDK，然后安装在自己的电脑上，才可以在自己的电脑上使用JDK来开发Java程序

JDK的版本有很多，下图是JDK版本更新的历程图，有LTS标识的是长期支持版本（意思就是Oracle会不定期更新）。目前公司中用得最多的版本是JDK8版本，在目前这套课程中我们为了将一些新特性会使用JDK17版本。

下面已经给小伙伴们提供了详细的JDK下载和安装过程的截图，大家只需要按照步骤操作就行。

2.1 JDK下载和安装

• JDK的下载

这是JDK下载的官方网址 https://www.oracle.com/java/technologies/downloads/，你需要把该网址复制到浏览器的地址栏，敲回车

进入网址后，选择JDK17版本，找到Windows标签，选择x64 Installer版本。如下图所示

下载完成之后，在你下载的目录下会出现一个JDK的安装包，如下图所示

到这JDK的下载就完成了，接下来就需要按照下面的步骤完成JDK安装.

• JDK的安装

双击安装包，按照下图引导，点击下一步即可安装。需要注意的是安装JDK后不像你安装一样会在桌面上显示一个图标，JDK安装后桌面上没有图标！！！

如何验证安装成功了呢？

刚才不是让你记住安装目录吗？你记住了吗？如果你自己修改过目录，就打开你自己修改的目录（呀！！忘记了o(╥﹏╥)o，那我帮不了你了，谁让你不认真看的）；如果没有修改安装目录，默认在目录下。

在文件资源管理器打开JDK的安装目录的bin目录，会发现有两个命令工具 ，这就是JDK提供给我们使用的编译工具和运行工具，如下图所示

我们现在就使用一下 这两个工具，测试一下JDK是否可用

1. 第一步：在JDK的bin目录，地址栏输入cmd，回车

输入完cmd回车后，会出现一个黑窗口，专业说法叫命令行窗口

2. 第二步：在命令行窗口中输入 回车，然后输入回车

   如果出现下面红色框框的提示正确版本号，和我们安装的JDK版本号一致，就说明JDK安装成功
   

做完以上步骤之后，恭喜小伙伴^_，你的电脑上就已经有Java的开发环境了，接下来可以开发Java程序了。

2.2 cmd常见命令

前面测试JDK是否安装成功，需要在黑窗口中输入和 这其实就是JDK查看编译工具和运行工具版本号的命令。

这种输入命令的和电脑交互的方式，称之为命令行交互。也就是说，可以使用命令指挥电脑做事情。接下来我们了解几种Windows系统常见的命令，后面可能会用到。

下面是Windows系统常见的命令以及作用，小伙伴们可以自己试一试。需要注意的是，每敲完一条命令之后，马上敲回车就表示执行这条命名。

2.3 Java入门程序

接下来，我们就正式开始开发第一个入门Java程序。按照国际惯例，学习任何一本编程语言第一个案例都叫做 Hello World，意思是向世界问好，从此开用程序和世界沟通的大门。

编写Java程序的步骤

编写一个Java程序需要经过3个步骤：编写代码，编译代码，运行代码

• 编写代码：任何一个文本编辑器都可以些代码，如Windows系统自带的记事本
• 编译代码：将人能看懂的源代码（.java文件）转换为Java虚拟机能够执行的字节码文件（.class文件）
• 运行代码：将字节码文件交给Java虚拟机执行

编写第一个Java入门程序

按照下面提供的步骤，一步一步的完成第一个Java入门程序的编写、编译和执行。

第一步：新建一个后缀为.java的文本文件，用记事本编写代码如下。

第二步：进入文件所在目录，在地址栏输入cmd回车，即可在此处打开命令行窗口。

编译：在命令行窗口输入编译命令完成编译，编译后会生成一个文件。

第三步：再接着输入就可以运行了，运行结果如下。

2.4 Java程序中常见的问题

刚才小伙伴们在编写第一个HelloWorld程序的时候，是不是很容易报错啊？ 我观察过第一次写代码，90%的同学都会有些小问题的，比如单词写错了！ 括号少写一个！等等！ 我想给大家说的是，写错代码都是很正常的，一个什么错都犯过的程序员，才是真正的程序员。

下面我们把程序中常见的问题，总结一下。大家在写代码时注意一下这些问题就可以了

• Windows的文件扩展名没有勾选
• 代码写了，但是忘记保存了
• 文件名和类名不一致。
• 英文大小写错误，单词拼写错误，存在中文符号，找不到main方法。
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• 括号不配对。
• 编译或执行工具使用不当。

• 文件扩展名没有打开

下图中文件扩展名的勾勾没有勾选，就会导致你创建的文件是普通的文本文件（.txt）文件，而不是java文件。

正确做法是把文件扩展名的勾选上

• 文件名和类名不一致

你看下图中，文件名是，但是类名是看出区别了吗？一个是大写的W，一个是小写的w。 不仔细看还真看不出来。

正确写法是文件名叫，类名也叫

• 单词大小写错吴

下图中不是string和system这两个单词都写错了， 这里是严格区分大小写的

正确写法是String和System

• 主方法写错了

下图所示，主方法的名称写成了，这是错误的。

主方法正确写法：必须是，一个字母都不能错。

• 标点符号写错了

下图中打印语句最后的分号，写成功中文分号

正确写法应该是英文分号 不仔细看还真看不出区别，要小心

2.5 JDK的组成

在前几节课中我们已经安装了JDK，并且开发了一个Java入门程序，用javac命令编译，用Java命令运行，但是对于Java程序的执行原理并没有过多的介绍。

下面我们把JDK的组成，以及跨平台原理给大家介绍一下，有利于同学们理解Java程序的执行过程。

JDK由JVM、核心类库、开发工具组成，如下图所示

下面分别介绍一下JDK中每一个部分是用来干什么的

JDK、JRE的关系用一句话总结就是：用JDK开发程序，交给JRE运行

2.6 Java的跨平台原理

学完JDK的组成后，我们知道Java程序的执行是依赖于Java虚拟机的。就是因为有了Java虚拟机所以Java程序有一个重要的特性叫做跨平台性。

• 什么是跨平台行呢？

  所谓跨平台指的是用Java语言开发的程序可以在多种操作系统上运行，常见的操作系统有Windows、Linux、MacOS系统。

  如果没有跨平台性，同一个应用程序，想要在多种操作系统上运行，需要针对各个操作系统单独开发应用。比如微信有Windows版本、MacOS版本、Android版本、IOS版本

• 为什么Java程序可以跨平台呢？

  跨平台性的原理是因为在不同版本的操作系统中安装有不同版本的Java虚拟机，Java程序的运行只依赖于Java虚拟机，和操作系统并没有直接关系。从而做到一处编译，处处运行。
  

2.7 JDK环境变量配置

JDK安装后，接下我们来学习一个补充知识，叫做Path环境变量

• 什么是Path环境变量？

  Path环境变量是让系统程序的路径，方便程序员在命令行窗口的任意目录下启动程序；

• 如何配置环境变量呢？

  比如把的启动程序，配置到Path环境变量下就可以在任意目录下启动，按照一下步骤操作。

  第一步：先找到启动程序所在的目录，复制这个路径

第二步：按照下面的步骤，找到Path环境变量。

首先找到此电脑，右键点击属性，可以按照下面的界面；点击【高级系统设置】，再点击【环境变量】

双击Path后，点击新建，把启动目录粘贴进来，不要忘记点确定哦^_

第三步：配置好之后，检查是否配置成功

• 将JDK配置到Path路径下

  上面我们配置了的启动目录到Path环境变量位置，那么接下来，我们把JDK的bin目录配置到Path环境变量下，这样就可以在任意目录下启动javac和java命令来完成编译和运行了。

  第一步：找到JDK的bin目录，复制一下

  第二步：将JDK的bin目录粘贴在Path环境变量后面

第三步：检测否配置成功

你如果按照前面的操作到这里，就说明JDK环境变量已经配置好了，后面使用JDK命令可以在任意目录下运行。

三、Java开发工具

大家刚才写代码的时候都是用记事本写的，但是有没有觉得记事本写代码不太方便啊！记事本写代码单词写错了没有提示，格式也不好调整，写代码之后还需要我们到命令行使用javac命令手动编译，然后运行。

有没有一种软件能够将写代码、编译、运行等工具集成到一起呢？ 有，这就是集成开发环境（Integrated Development Environment ，简称IDE）。除此之外，IDEA还有代码提示、检查代码错误等功能，从而提高程序员的开发效率。

IDE有很多种，常见的Eclipse、MyEclipse、Intellij IDEA、JBuilder、NetBeans等。但是这些IDE中目前比较火的是Intellij IDEA（以下简称IDEA），被众多Java程序员视为最好用的Java集成开发环境，所以我们课程中就以IDEA为开发工具来编写代码，以后大家去公司也建议用IDEA作为开发环境。

3.1 IDEA下载和安装

为了引导大家正确的完成IDEA的下载和安装，给小伙伴们单独提供了一个文档《IDEA安装、使用、配置.pdf》，文档中提供了IDEA详细的安装和使用步骤，大家只需要按照文档的步骤一步一步操作就行。

3.2 IDEA编写Java程序

上一节我们安装好了IDEA之后，接下来我们就可以使用IDEA开发一个HelloWorld程序玩一玩！目的是让大家知道在IDEA中开发Java程序的步骤。

想要在IDEA正确的写一个Java程序，必须先认识一下IDEA的管理Java程序的工程结构。

• 第一步：首先得在IDEA中创建一个Project（工程、也叫项目），后面统称为工程。
• 第二步：需要在Project中创建Module（模块），一个工程中可以包含多个模块
• 第三步：需要在Module中新建Package（包），一个模块中可以有多个包
• 第四步：需要在Package中新建Class（类），一个包中可以包含多个类

软件工程其实类似于建筑工程，我们对比建筑工程来理解。

• Project（工程）：你可以理解成小区的院子
• Module（模块）：你可以理解成小区院子里面的每一栋楼
• Package（包）：你可以理解成每一栋楼的一层
• Class（类）：你可以理解成每一层的住户
  

在实际开发中比如淘宝网站这样的工程，但是由于功能很多，所以就把淘宝网站分为不同的模块，首页是一个模块、购物车是一个模块、订单也是一个模块；

• 创建工程Project

  创建工程的步骤比较多，在《IDEA安装、使用、配置.pdf》中提供的详细的引导步骤，照着一步一步的操作就行。

  用浏览器打开《IDEA安装、使用、配置.pdf》点击左侧的导航栏可以定位到对应的位置，每一个部分都有截图步骤
  

3.4 IDEA各种配置

刚才有同学在使用IDEA编写程序时，可能会觉得字体比较小，背景色是黑色的，注释是灰色的，看不清，长时间可能对眼睛不好。我们可以通过IDEA相关的设置，把字体调大一点，背景色调为护眼色，注释也调为绿色。

• 主题配置

• 字体配置

• 背景色配置

把背景色的颜色值，调为204、238、200；就是豆沙绿的护眼色了

3.5 常用快捷键

讲完IDEA相关配置之后，接下来给大家讲一个很重要的IDEA的使用技巧，这就是IDEA的快捷键，所谓快捷键就是通过键盘上的按键组合起来，就可以帮我们生成代码。使用快捷键可以大大提高我们的开发效率。

下面是几种常见的快捷键，以及他们的作用，大家可以自己试试

快捷键其实有很多，这里列举的是现阶段我们用得比较多的，现在记住不也不要紧，以后经常用，用着用着就记住了。

在后面的课程中讲到一些新的知识点时，还有会继续给大家讲一些新的快捷键。

四. Java基础语法

前面讲到的所有内容，都是为Java程序开发做一些准备工作，我们还没有正式教大家如何编写代码。

想要编写Java代码，就必须学习Java的语法，学习语法最主要做到下面两点就可以了

• 记住语法格式
• 明确这种语法格式能达到什么效果

这里需要给大家说明一点：语法格式是Java语言的设计者规定好的，我们不用关心它为什么这么写，因为它造出来就是这么写的。

4.1 注释

我们先从最简单的语法开始学习，先来学习注释！

• 什么是注释？

  注释是解释说明程序的问题，方便自己和别人阅读代码

• 注释有哪几种？格式怎样？

• 下面用注释解释一段代码

再多学一招：每次手动加注释比较麻烦，也可以使用快捷键加注释

4.2 字面量

学习完注释之后，我们来学习一个全新的知识点叫字面量。

• 什么是字面量？

  大家不要被这个词搞晕了，它其实很简单，我们知道计算机是来处理数据的，字面量其实就是告诉程序员数据在程序中的书写格式。下面是常用的数据在程序中的书写格式
  

• 编写程序，在命令行打印输出各种类型的字面值

总结一下：对于字面量，大家只要能够正确写出各种数据就可以了

4.3 变量

学习完字面量之后，接下来我们再来学习变量。对于变量的学习路径如下所示

1. 先认识什么是变量？
2. 学习为什么要用变量？
3. 学习变量有啥应用场景？
   

• 什么是变量？

变量是用来记录程序中的数据的。其本质上是内存中的一块区域，你可以把这块区域理解成一个小盒子。

我们通过先通过一段代码演示一下，并解释变量的含义

当执行 这句代码时，JVM会在内存中申请一块区域，在这个区域中存储了一个整数18，给这个区域取的名字叫age； 相当于在盒子中存了一个数据18，这个盒子的名字是age，当我们打印age时，就是从盒子中把盒子中的数据取出来再打印。

• 为什么要用变量呢？

使用变量来记录数据，对于数据的管理更为灵活。比如我们有多个地方用到一个整数10,

• 变量有应用场景?

变量的应用场景无处不在，只要是程序中能发生变化的数据，都可以用变量存储。比如：你微信钱包中的余额，你微信的昵称，你微信的个性签名； 余额随着你花钱是不是在变少，昵称和个性签名也可以经常修改。

• 变量的注意事项

变量在实际开发中用得特别多，关于变量使用注意事项需要给大家交代一下。

我们再总结以下几点

• 变量是用来记录程序中的数据的，可以把变量理解成内存中的小盒子，盒子里放的东西就是变量记录的数据
• 变量的定义格式：
• 变量记录的数据程序运行过程中是可以发生改变的：

4.4 关键字

• 什么是关键字？

  关键字是java语言中有特殊含义的单词。比如用int表示整数，用double表示小数，等等！

• 关键字有哪些？

  我们学习Java的语法其本质就是学习这些关键字的含义，一共有50多个关键字。

• 如何识别那些单词是关键字？

现在我们不用知道这些关键字是什么意思，主要能够根据特点识别那些是关键字就可以了

下图中红色框住的单词都是关键字；没有框住的单词都不是关键字

4.5 标志符

所谓标志符其实就是我们自己取的名字。像前面我们取的类名，变量名其实都是标志符。

讲标志符的目的，是让大家知道取名字的规则，不能让我们随即便瞎取。有些规则是强制要求的，不遵守就会报错。还有一些规则是我们建议大家遵守的，这样取名字显得我们更加专业^_。

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