一、关于命令行
图形化界面的缺点
- 需要加载图片等一系列资源 效率较低
命令行
- CMD
- Microsoft Learn-CMD
- Windows CMD常用命令大全(值得收藏)
二、环境
什么是JDK
JDK是Java Development Kit的缩写,意为Java开发工具包。它是一个用于开发Java应用程序的软件开发环境,由Sun Microsystems(现为Oracle公司的一部分)提供。JDK包含了Java编译器、Java运行时环境(JRE)、Java文档生成器、以及其他用于Java开发的工具和库。
什么是JVM
JVM是Java虚拟机(Java Virtual Machine)的缩写,它是运行所有Java应用程序的抽象计算机。JVM是Java平台的核心组成部分,它能够确保Java程序的跨平台兼容性。JVM负责执行Java字节码,这种字节码是由Java编译器从Java源代码转换而来的。
JVM的主要特点包括:
- 平台独立性:Java程序在JVM上运行,而不是直接在操作系统上运行。这意味着只要目标平台上安装了相应版本的JVM,Java程序就可以在任何支持JVM的平台上运行,实现了“一次编写,到处运行”的理念。
- 内存管理:JVM管理内存分配给Java程序,包括堆(Heap)和栈(Stack)。它还负责垃圾回收(Garbage Collection),自动回收不再使用的对象占用的内存。
- 安全性:JVM提供了一个隔离的运行环境,可以防止恶意代码损害主机系统。JVM还支持类加载机制和字节码验证器,确保加载的类在运行前是安全的。
- 执行模型:JVM使用解释器来执行字节码,这意味着它可以逐条读取和执行字节码指令。为了提高性能,许多JVM实现还包括即时编译器(JIT Compiler),它可以在运行时将常用的字节码编译成本地机器码。
- 多线程支持:JVM内置了对多线程的支持,使得Java程序可以轻松地创建和管理多个并发线程。
- 动态性:JVM支持类的动态加载、验证、编译和卸载,这使得Java程序可以在运行时动态地添加新的功能或服务。
JVM有多种实现,其中最著名的是Oracle公司的HotSpot JVM,它是一个高性能的JVM,广泛应用于各种Java应用程序。其他知名的JVM实现还包括OpenJDK、Azul Zing、IBM J9等。
什么是JRE
JRE是Java Runtime Environment的缩写,意为Java运行时环境。它是运行Java应用程序所必需的环境,包含了Java虚拟机(JVM)和Java类库,以及用于执行Java应用程序的其他组件。简而言之,JRE提供了运行Java程序所需的所有环境支持,但不包括开发工具,如编译器。
JRE的主要组件包括:
- Java虚拟机(JVM):负责执行Java程序的字节码。每个操作系统平台都有自己的JVM实现,以确保Java程序可以在不同的环境中运行。
- Java类库:一组预先编译好的类文件,提供了Java程序运行时可能使用的各种功能,如文件操作、网络通信、图形界面等。
- Java应用程序接口(API):Java类库中的一组接口和类,开发者可以在自己的程序中使用这些接口和类来实现各种功能。
- 运行时参数和配置工具:如Java属性设置、安全配置等。
与JRE不同的是,Java开发工具包(JDK)包含了JRE以及用于开发Java应用程序的工具,如编译器(javac
)和打包工具(jar
)。如果你只是想运行Java程序,那么安装JRE就足够了;如果你还需要开发Java程序,那么就需要安装JDK。
JDK内容
- bin
- conf
- include
- jmods
- legal
- lib
三、编译解释运行
语言如何进行编译?
编译是一个将源代码转换为目标代码的过程,这个目标代码通常是计算机可以直接执行的机器代码。
在Java中,这个过程略有不同,因为Java是解释型语言,它的源代码首先被编译成一种中间代码,称为字节码(Bytecode),然后由Java虚拟机(JVM)解释执行。
以Java为例,编译过程通常包括以下几个步骤:
-
源代码编写:首先,开发者使用Java编程语言编写源代码,这些源代码通常以
.java
为文件扩展名保存。 -
编译源代码:使用Java编译器(
javac
)对源代码进行编译。编译器会检查源代码的语法错误,并将源代码转换成字节码。如果编译成功,会生成一个或多个.class
文件,每个.class
文件包含一个Java类的字节码。 -
运行字节码:编译生成的字节码不能直接在计算机的CPU上执行,而是由JVM执行。当运行Java程序时,JVM会加载
.class
文件,解释字节码,并将其转换成宿主计算机的机器语言执行。
这个过程的一个关键特点是,Java程序是“一次编写,到处运行”。由于Java字节码是平台无关的,只要目标平台上安装了相应版本的JVM,Java程序就可以在任何支持JVM的平台上运行。
总结来说,Java的编译过程是将人类可读的源代码转换成JVM可执行的字节码的过程。这个过程使得Java程序能够在不同的操作系统和硬件平台上运行,而无需为每个平台重新编译源代码。
关于Javac
命令
javac
是 Java 编程语言的编译器,它的主要作用是将 Java 源代码文件(以 .java
为文件扩展名)编译成 Java 字节码文件(以 .class
为文件扩展名)。Java 字节码是一种中间代码,它可以在任何安装了 Java 虚拟机(JVM)的平台上运行。
当你使用 javac
编译源代码时,编译器会执行以下步骤:
- 语法分析:编译器会检查源代码的语法是否正确,如果发现语法错误,会报告给开发者。
- 语义分析:编译器会检查源代码是否有语义错误,比如类型不匹配、非法的方法调用等。
- 生成字节码:如果源代码没有错误,编译器会将源代码转换成字节码,并生成对应的
.class
文件。 - 处理导入:编译器会处理源代码中的导入语句,确保所有使用的类和接口都能正确地被引用。
- 编译依赖:如果源代码中使用了其他类,编译器会确保这些类也被编译。
javac
通常与 Java 开发工具包(JDK)一起提供,它是 JDK 的一部分。要使用javac
编译源代码,你需要在命令行中输入javac
命令,后跟源代码文件的名称。例如:
javac HelloWorld.java
这个命令会编译 HelloWorld.java
文件,并在同一目录下生成 HelloWorld.class
字节码文件。然后,你可以使用 java
命令运行这个字节码文件:
java HelloWorld
这将启动 JVM 并执行编译后的字节码,输出结果通常是 “Hello, World!”。
什么是JVM?
JVM是Java虚拟机(Java Virtual Machine)的缩写,它是运行所有Java应用程序的抽象计算机。
JVM是Java平台的核心组成部分,它能够确保Java程序的跨平台兼容性。
JVM负责执行Java字节码,这种字节码是由Java编译器从Java源代码转换而来的。
JVM的主要特点包括:
-
平台独立性:Java程序在JVM上运行,而不是直接在操作系统上运行。这意味着只要目标平台上安装了相应版本的JVM,Java程序就可以在任何支持JVM的平台上运行,实现了“一次编写,到处运行”的理念。
-
内存管理:JVM管理内存分配给Java程序,包括堆(Heap)和栈(Stack)。它还负责垃圾回收(Garbage Collection),自动回收不再使用的对象占用的内存。
-
安全性:JVM提供了一个隔离的运行环境,可以防止恶意代码损害主机系统。JVM还支持类加载机制和字节码验证器,确保加载的类在运行前是安全的。
-
执行模型:JVM使用解释器来执行字节码,这意味着它可以逐条读取和执行字节码指令。为了提高性能,许多JVM实现还包括即时编译器(JIT Compiler),它可以在运行时将常用的字节码编译成本地机器码。
-
多线程支持:JVM内置了对多线程的支持,使得Java程序可以轻松地创建和管理多个并发线程。
-
动态性:JVM支持类的动态加载、验证、编译和卸载,这使得Java程序可以在运行时动态地添加新的功能或服务。
JVM有多种实现,其中最著名的是Oracle公司的HotSpot JVM,它是一个高性能的JVM,广泛应用于各种Java应用程序。其他知名的JVM实现还包括OpenJDK、Azul Zing、IBM J9等。
四、环境变量
为什么要配置环境变量
方便在任意的目录下都可以访问指定的文件。
- java环境变量的配置与详解(全网最详细教程)
五、Java的相关分支
Java SE
Java
语言的标准版,用于桌面应用的开发,是其他两个版本的基础。
Java ME
Java
语言的小型版,用于嵌入式电子设备或者小型移动设备。
Java EE
Java
语言的企业版,用于Web
方向的网页开发。
六、Java的特性
Java是一种广泛使用的编程语言,以其跨平台能力、面向对象的设计和丰富的特性而闻名。以下是Java的一些主要特性:
- 简单性:Java设计时考虑到了易于学习和使用。它去掉了C++中的一些难以理解的特性,如操作符重载、多继承和指针。
- 面向对象:Java是一种纯粹的面向对象编程语言。它支持类的概念,以及与面向对象相关的特性,如封装、继承和多态。
- 平台独立性:Java通过Java虚拟机(JVM)实现了跨平台能力。编写的Java代码(字节码)可以在任何支持JVM的平台上运行,这实现了“一次编写,到处运行”的理念。
- 安全性:Java提供了安全机制来防止恶意代码。字节码在执行前会经过验证,以确保它们不会损害运行环境。
- 健壮性:Java的强类型机制、异常处理和垃圾回收机制都有助于创建健壮的程序。
- 架构中立:Java生成的字节码与机器无关,因此Java应用程序不依赖于特定的硬件或操作系统。
- 多线程:Java内置了对多线程的支持,使得并发编程变得容易。
- 动态性:Java语言支持动态绑定,也支持在运行时动态加载类。
- 解释型:Java字节码由JVM解释执行,这使得Java程序易于开发和测试,但可能会影响性能。
- 高性能:尽管Java是解释型语言,但现代JVM通过即时编译(JIT)等技术提高了执行速度,使得Java程序的性能接近于编译型语言。
- 分布式计算:Java提供了丰富的网络库,使得开发分布式应用程序变得容易。
- 丰富的API:Java标准类库(API)提供了大量的类和接口,用于处理文件、网络、数据库、图形用户界面(GUI)等。
- 可移植性:Java程序可以在任何支持JVM的平台上运行,这使得Java成为移动设备和嵌入式系统的流行选择。
- 可扩展性:Java支持通过添加新类和接口来扩展程序的功能。
- 大型社区和支持:Java有一个庞大的开发者社区,提供了大量的开源库、工具和资源。
这些特性使得Java成为企业级应用、Android应用开发、大数据处理、云计算等领域的流行语言。
七、字面量
在编程语言中,字面量(Literal)是一种表示源代码中固定值的表示法。字面量是直接在代码中表示的常量值,它们是不可改变的。不同的编程语言支持不同类型的字面量,包括字符串字面量、数值字面量、布尔字面量、字符字面量等。
以下是一些常见字面量的例子:
- 字符串字面量:在Java中,字符串字面量是由双引号包围的字符序列,例如
"Hello, World!"
。 - 数值字面量:数值字面量表示具体的数字值,可以是整数(如
42
)或浮点数(如3.14
)。 - 布尔字面量:布尔字面量表示逻辑值,包括
true
和false
。 - 字符字面量:字符字面量表示单个字符,由单引号包围,例如
'A'
或'%'
。 - 数组字面量:在一些语言中,数组字面量用于初始化数组,例如
new int[]{1, 2, 3}
在Java中表示一个包含三个整数的数组。 - 对象字面量:在一些语言中,如JavaScript,对象字面量用于创建对象,例如
{ name: "John", age: 30 }
。 - 空类型:
NULL
。
字面量通常用于给变量赋值、作为参数传递给方法或作为返回值从方法返回。在程序执行过程中,字面量值是不可改变的,但可以将字面量赋值给可变变量。
注意
空类型NULL
不可以被打印。