【Java 基础篇】Java 初识、编译运行机制及开发环境搭建

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2023-03-22 12:56:32 186浏览

Java 基础篇 —— Java 开发语言初识，编译运行原理介绍，Java 开发环境的搭建，附详细演示与软件下载地址。

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一、Java 语言初识

Java 是由 Sun Microsystems 公司于 1995 年 5 月推出的，由 James Gosling 和同事共同研发，1995 年正式推出。Java 最初被称为 Oak，是 1991 年为消费类电子产品的嵌入式芯片而设计的，1995 年更名为 Java，并重新设计用于开发 Internet 应用程序。

Java 是一门 高级 的计算机编程语言。这里所说的高级，是因为 Java 非常符合人的思维，可以将我们人的思维用于该语言，也就是说我们想要怎么做，都可以用 Java 语言来实现。即使没有学习过计算机编程，只要看到这段代码就知道该代码的主要功能。Java 共包含三个体系：

Java SE，平台标准版，我们可以将它理解为 Java 的桌面版。
Java EE，平台企业版，主要用于构建大型网站。
Java ME，平台微型版，一般情况用于手机移动终端。

二、Java 编译运行机制

2.1 JVM、JRE、JDK 三大概念介绍

JVM(Java Virtual Machine)，Java 虚拟机。它是运行所有 Java 程序的抽象计算机，是 Java 语言的运行环境，它是 Java 最具吸引力的特性之一。

JRE(Java Runtime Environment)，Java 运行环境。是一个软件，由太阳微系统所研发，JRE 可以让计算机系统运行 Java 应用程序(Java Application)。JRE 包含 JVM 以及其他运行 java 所必须的环境。

JDK 是 Java 语言的软件开发工具包，主要用于移动设备、嵌入式设备上的 java 应用程序。JDK 是整个 java 开发的核心。JDK 包含 JRE 以及开发程序所必须的命令工具。

通过这三个概念我们可以得出：

运行 Java 程序的最小环境为 JRE。
开发 Java 程序的最小环境为 JDK。

2.2 Java 是如何运行的

Java 作为一种高级语言，计算机是无法识别的。因为计算机本身只能识别 0 和 1 两个符号，这时候便需要将 Java 语言进行编译，使得计算机能够识别，这就是 Java 的编译运行过程。整个编译运行过程共两步：

第一步【编译】.java 源文件经过编译之后先生成一个 .class 字节码文件。
第二步【运行】JVM 加载并运行 .class 文件(JVM 可将字节码译为 0 和 1 供计算机识别)。

这样的设计其实极具特点，关键是在于 JVM。当我们使用 Java 语言开发了某一个程序时，若想在其他不同的系统中运行，只需要在该系统中安装 JVM 即可。假设我们在 window 系统中使用 java 开发了一个学生管理系统，那么此时 JVM 所加载生成就是 Windows 版本的 0 和1，如果我们想要在 Linux 系统下运行此学生管理系统，仅需在该 Linux 系统中安装 JVM，那个时候 JVM 所生成 0 和 1 则是 Linux 版本的，而无论什么系统只要安装 JVM，我们的学生管理系统都可以在上面正常运行，无需重新编译。

这正是 Java 编程语言的 跨平台 特性，一次编译，到处使用。.java 源文件只需要生成一次 .class 字节码文件，接下来它就可以在安装的 JVM 的基础上在各个平台(系统)运行了。

三、Java 开发环境搭建(文末附下载地址)

对于 Java 开发环境的搭建，我们需要分别安装 JDK8 和开发工具 IDEA。

第一步安装 JDK，JDK 的安装非常简单，下载包之后一直点击下一步即可。需要注意的是我们尽量将 JDK 安装到 C 盘，且不可用中文名称命名。

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安装完成之后，打开命令行工具 cmd，输入 java -version 命令查看 JDK 版本信息，可以看到版本信息就说明安装成功。如下图，我的 JDK 版本是 1.8，也就是我们通常所说的 JDK8 版本。

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第二步安装开发工具，借助开发工具后则可以不用再进行环境变量等的配置。我们这里以使用 IDEA 为例。

IDE 意为集成开发环境，是一套带图形界面的开发工具，常见的有 IDEA 和 eclipse。

IDEA 安装过程也非常简单，点击下一步即可，安装完成后打开软件是这样的；

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将 IDEA 和 JDK 分别安装完成之后，开发环境就算搭建完成了。

四、第一个 Java 项目

4.1 创建项目和 .Java 源文件

开发环境搭建完毕，接下来我们创建第一个 Java 项目。打开 IDEA 软件，点击新建项目，然后直接下一步，输入项目名称和存储地址后，点击完成；

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此时我们的第一个项目创建完成；

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在整个项目目录中，src 是我们的主要工作目录。选择目录“src” --> “new” --> “Package”，进行新建包的操作，包名自定；

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接下来在我们新创建的包中再创建 .class 源文件，选择包名 --> 右键 --> “new” --> “Java class”，新建类；

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这里所创建的类也就是 .class 源文件，我们今后的 Java 程序都是在此文件中编写的；

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接下来在源文件自动生成的代码中的大括号中输入单词 main 根据提示自动生成一个主方法，这就完成了最初始的 Java 语法结构。计算机执行的是主方法 main(){} 中的语法，main(){} 之外的语句一概不执行。

package MyFirstJava; //声明包，包名为MyFirstJava

public class java01 { //声明类，类名为java01，整个{}中代表一个类
    //main为主方法，是程序的入口，程序的执行从main开始，从main结束
    public static void main(String[] args) {
        //程序1
        //程序2
        //程序3
        //......
    }
}

4.2 输出 hello world

接下来我们写一个简单的输出语法，输出“Hello World！”；

package MyFirstJava; //声明包，包名为MyFirstJava

public class java01 { //声明类，类名为java01，整个{}中代表一个类
    //main为主方法，是程序的入口，程序的执行从main开始，从main结束
    public static void main(String[] args) {
        //输出Hello World！
        System.out.println("Hello World!");
    }
}