A001编写第一个Java程序

编写第一个Java程序

1.1 知识能力

Java发展简史

1991年，美国Sun公司的Green研究小组为了能够在消费电子产品上开发应用程序，积极寻找合适的编程语言。1992年底，java最初的原型Oak语言产生了。

1995年1月，Oak被正式更名为Java。

1995年5月23日，Java正式发布。

1996年初，Java的第一个版本——Java 1.0版正式发布了，同时，还发布JDK1.0(Java 开发工具包)。

1998年底，具有很多标准库的Java1.2（后更名为Java 2）正式发布。

2000年5月8日，JDK1.3发布

2000年5月29日，JDK1.4发布

2002年2月26日，J2SE1.4发布

2004年9月30日，J2SE1.5发布，成为Java语言发展史上的又一里程碑。为了表示该版本的重要性，J2SE1.5更名为Java SE 5.0

2005年6月，JavaOne大会召开，SUN公司公开Java SE 6。

2009年04月20日，甲骨文74亿美元收购Sun。取得Java的版权。

2011年7月28日，甲骨文发布java7.0的正式版。

2014年3月19日，甲骨文公司发布java8.0的正式版。

Java技术体系架构

Java体系主要分为三大块：J2ME（Java 2,Micro Edition）、J2SE（Java 2,Standard Edition）、J2EE（Java 2,Enterprise Edition）。在推出5.0版本后，Java体系名称改成了Java ME（Java Micro Edition）、Java SE（Java Standard Edition）和Java EE（Java Enterprise Edition）。也就是说，新的名称中去掉了那个容易引起混淆的“2”。对于不同的version，直接在不同的版本（edition）后面加上version号，如Java SE 5、Java EE 5等。

Java ME：Java移动版主要用于移动设备和信息家电等有限存储的设备。这类设备的特点是：屏幕比较小、内存比较小、有可能没有持续的连接网络能力、电源可能不是持续的等。因此，Sun在J2SE的基础上，根据这些设备的特点，划出一个用于这类设备编程的J2ME版本。

Java SE：Java标准版，是Java技术的核心和基础。它是Java ME编程和Java EE编程的基础。本教材主要介绍J2SE中的内容。

Java EE：Java企业版，是目前Java技术应用最广泛的部分。Java EE不仅巩固了标准版中的许多优点，例如“编写一次、随处运行”的特性、方便存取数据库的JDBC API

以及能够在Internet应用中保护数据的安全模式等，同时还提供了对EJB（Enterprise Java Bean）、Java Servlet API、JSP（Java Server Pages）以及XM L技术的全面支持。其最终目的就是成为一个能够使企业开发者大幅缩短软件的投放市场时间的体系结构。Java EE 体系结构提供中间层集成框架用来满足无须太多费用而又需要高可用性、高可靠性以及可扩展性的应用的需求。通过提供统一的开发平台，Java EE降低了开发多层应用的费用和复杂性，同时提供对现有应用程序集成强有力支持，完全支持Enterprise Java Bean，有良好的向导支持打包和部署应用，添加目录支持，增强了安全机制，提高了性能。

计算机语言的运行机制

计算机高级编程语言按其程序的执行方式可分为两种类型：编译型、解释型。

编译型

编译型语言是指使用专门的编译器、针对特定平台（操作系统）将某种高级语言源程序一次性“翻译”成可被该平台硬件运行的机器码（包括指令和操作数），并包装成该平台的操作系统所能识别和运行的格式，这一过程称为“编译”。最后生成的程序（可执行文件）可以脱离开发环境在特定平台上独立执行。

有时编译过程结束之后，还可能需要对其他编译好的目标代码模块进行链接，即组装两个以上的目标代码模块生成最终的可执行文件，以实现较低层次上的代码重用。

编译型高级语言的程序执行时效率较高，因为它被针对特定的平台一次性编译成机器码、且可以脱离开发环境而独立运行。但编译后生成的目标码文件也就无法再移植到不同的平台上，如要移植则必须修改源程序，或至少针对不同的平台，采用不同的编译器进行重新编译。多数高级语言，如FORTRAN、C、C++、Pascal、LISP等都是编译型的。

解释型

解释型语言是指使用专门的解释器将某种高级语言源程序逐条解释成特定平台的机器码指令并立即执行，解释一句执行一句，这类似于会场中的“同声翻译”，而不进行整体性的编译和链接处理。解释型语言相当于把编译型语言相对独立的编译和执行过程混合到一起，而且每一次执行时都要重复进行“编译”，因而执行的效率较低。且不能脱离解释器独自执行。但只要针对不同平台提供相应的解释器，就能方便地实现源程序级的移植，但这要以牺牲程序的执行效率作为代价。

一般来说，程序的编译效率和执行效率存在互斥关系、此消则彼长、难以同时达到最优。

Java语言根据自身的实际需要采用了一种灵活的机制——编译和解释型的结合。先采用通用的Java编译器将Java源程序编译成为仍然是平台无关的中间产物——字节码文件，然后采用一种虚拟计算机技术，称为Java虚拟机（JVM，Java Virtual Machine），JVM运行特定的平台之上，再由JVM对字节码文件进行解释执行。

JRE和JDK

JRE的基本概念

Java运行时环境（Java Runtime Environment）提供了Java的运行环境。它主要由三部分组成：类加载器（class loader）、字节码校验器（bytecode verifier）以及运行时执行引擎（Java Runtime Execution Engine）组成。它们完成不同的功能：类加载器负责从一输入流加载Java字节代码；字节码校验器负责分析与Java类对应的字节代码流并验证字节代码流符合为该类定义的Java语言规范；而Java运行时执行引擎则是执行由类加载器加载的并由字节码校验器校验后的字节码。

JDK基本概念

Java开发包（Java SE Development Kit）是Sun提供的一套用于开发的Java应用程序的开发包，它提供了编译、运行Java程序所需的各种资源，包括Java编译器、JVM、Java 运行时环境、以及常用的Java应用程序编程接口（API，Application Programming Interface，常用Java类库）。它通常包括如下内容：

? Java虚拟机（JVM）；

? Java运行时环境（JRE）；

? Java编译器：javac，可以通过执行这个命令将Java源程序编译成可执行的字节码class文件；

? Java运行时解释器：java，可以通过这个命令来执行编译好的字节码class文件；

? Java应用程序编程接口：API，提供了大量的应用编程接口。可以使用这些应用编

程接口来缩短开发时间，提高开发效率；

? Java文档化工具：javadoc，用于从Java源文件中提取符合javadoc规范的注释来生成HTML格式的帮助文件；

?其他工具及资源：如用于程序打包的jar等。

1.2 职业素质

了解Java的发展历史和编译环境是开发Java程序的第一步。之后就可以开始我们的第一个Java程序HelloWorld，进而深入学习Java语言。

1.3 开发流程

开发Java应用程序的基本步骤

1．编写源代码，创建.java文件。编辑Java文件，用文本编辑工具即可；

2．编译源代码，生成.class文件，在命令行中执行如下指令：

javac HelloWorld.java或javac *.java

3．在命令行中，运行该程序：

Java HelloWorld

示例：编写第一个Java应用程序

源文件：HelloWorld.java

public class HelloWorld {

// Java应用程序入口方法

public static void main(String args[]) {

// 向控制台打印一条信息

System.out.println("Hello World!");

}

}

这是一个非常简单的Java应用程序：它向控制台打印出一条语句：Hello World!

public static void main(String args[]) {}

main()方法是Java应用程序的执行入口，一个Java类的定义中必须提供一个形式为static void main(String[] args)的方法，才能运行。方法中的public, static, void等关键字都有其特定的含义：public表明方法的使用范围，它是使用范围最广泛的一种修饰；

static表明这是一个静态方法、可以通过类名直接调用的方法；void表明方法不返回任何值；main是方法名称，系统会自动寻找这个名称的方法来执行；String[]表明方法参数是Java字符串类型数组，args不是一个关键字，是一个普通的参数名，也可以用

其他符合Java语法规则的名字。有关细节后续章节中会详细介绍。

当我们使用“java”指令来执行一个Java 应用时，它将格式化一个JVM过程，调用该程序的main()方法并传递给该方法一组参数（如果有的话）。

1.4 项目拓展

Java语言是目前使用最广泛的语言之一，通过第一个简单的java程序，可以熟悉Java 的编译环境。有兴趣的读者可以继续我们接下来的Java学习。