day02_第一个Java程序

news2024/11/19 20:46:40

在开发第一个Java程序之前，我们必须对计算机的一些基础知识进行了解。

Java语言的初学者，学习一些DOS命令，会非常有帮助。DOS是一个早期的操作系统，现在已经被Windows系统取代，对于我们开发人员，目前需要在DOS中完成一些事情，因此就需要掌握一些必要的命令。例如：在输入DOS命令可以创建文件夹，如下图所示

如何进入DOS操作窗口 ：

按下Windows+R键盘，打开运行窗口，输入cmd回车，进入到DOS的操作窗口。

下面是键盘常用键位图

常用命令，如下图所示：

路径在windows系统上包括：相对路径和绝对路径。

在编写第一个 Java 程序之前，我们应当对 Java 的加载与执行提前有一个简单的了解，请看下图：

通过上图，我们可以看到 Java 程序从开发到最终运行是这样进行的：

第一步（写代码）：在任意位置创建一个.java 结尾的文件，程序员在该文件中编写符合 Java语法的源代码，这个文件被称为Java 源文件。
第二步（编译）：使用“javac”命令对 java 源文件进行编译，如果 Java 源文件符合 Java语法规则，则编译生成 1 个或者多个以“.class”结尾的文件。“.class”结尾的文件我们称之为字节码文件，注意字节码文件不是普通文本文件，使用记事本等文本编辑器是无法打开的，但该文件内容也不是二进制，如果是二进制形式的话，操作系统是可以直接执行的，这个文件的内容我们称之为字节码。注意：这里有一个“类名”的概念，假设生成的文件是 A.class，则表示类名为 A，B.class 则表示类名为 B。
第三步（运行）：使用“java”命令运行已编译的 Java 程序，假设编译之后的字节码文件是 A.class，则在 dos 命令窗口中执行 java A命令，这个时候 Java 虚拟机（JVM）就启动了，Java 虚拟机通过“类装载器 ClassLoader”从硬盘中找到 A.class 文件并装载，字节码文件被装载到 Java 虚拟机之后，Java 虚拟机解释器对字节码进行解释，最终解释为二进制码，然后操作系统通过执行二进制指令来和硬件平台完成交互。

以上则是 Java 程序加载与执行的过程，接下来总结一下 7 条规则

Java 程序从开发到运行包括编译和运行两个阶段，这两个阶段可以在不同的操作系统中完成，例如在 windows 环境下进行编译，在 Linux 环境下运行，这是因为有 JVM 机制的存在，做到了一次编译到处运行（跨平台/可移植）。
编译阶段需要使用 javac.exe命令，运行阶段需要使用 java.exe命令。
一个 Java 源文件可能会编译生成多个 class 文件。
Java 源文件中的源代码如果不符合 Java 的语法机制则编译时编译器会提示错误信息，并且无法生成 class 文件。反之则生成 class 文件，而 class 文件才是最终要执行的程序，此时将 Java 源文件删除是不会影响 Java 程序运行的。
若生成的字节码文件名为 A.class，那么我们称 A为一个类的名字
当编译阶段完成之后，我们可以使用 JRE 中的 java.exe 命令运行程序，例如执行命令 “java A”，该命令执行后会启动类加载器，类加载器去硬盘上搜索 A.class 文件，找到该字节码文件之后，将其加载到 JVM 当中，JVM 中的解释器会将 A.class 字节码文件解释为操作系统可以执行的二进制码，然后操作系统通过执行二进制码和硬件平台交互。
运行 Java 程序的前提是当前操作系统上已经安装了对应版本的 JVM（JVM 不是单独安装的，安装 JRE 即可，不同的操作系统需要安装不同版本的 JRE，不同版本的 JRE 对应不同版本的 JVM）。

开发环境已经搭建完毕，可以开发我们第一个Java程序了。 HelloWorld案例是指在计算机屏幕上输出“HelloWorld”这行文字。Java程序开发三步骤：编写、编译、运行。

具体如下图所示：

1：编写Java源程序

在我们指定的目录下新建文本文件，完整的文件名修改为 HelloWorld.java ，其中文件名为 HelloWorld ，后缀名必须为 .java 。在文件中键入文本并保存，代码如下：

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello World!");
    }
}

第一个 HelloWord 源程序就编写完成了，Java源程序是程序员编写的，程序员自己可以看得懂得程序。本质就是一个文本文件,但是扩展名不是.txt,而是.java。JVM是看不懂的，也就不能运行，因此我们必须将编写好的 Java源文件编译成JVM可以看懂的字节码文件。

2：编译Java源文件

JVM只能识别字节码文件(.class文件)。如何把源文件(程序)翻译成JVM能够执行的字节码文件(程序)呢？在DOS命令行中，进入Java源文件的目录，使用 javac 命令进行编译。

编译成功后，命令行没有任何提示。打开源文件目录，发现产生了一个新的文件 HelloWorld.class ，该文件就是编译后的文件，是Java的可运行文件，称为字节码文件，有了字节码文件，就可以运行程序了。

3：运行Java程序

不管是源文件(程序)还是字节码文件(程序)都存储在硬盘中？不会自动执行,如何把字节码文件交给JVM执行呢？我们在DOS命令行中，进入Java源文件的目录，使用 java 命令进行运行。

当我们看见DOS的操作窗口打印出Hello World!，就代表我们第一个Java程序成功了。

类名后面的大括号限定了类体的范围，方法名后面的大括号限定了方法体的范围

建议：

一个源文件中可以有多个类，每一个类中都可以存在main方法
源文件中有多少个类，编译后会生成多少个.class字节码文件。建议大家，不管是否是public，都与源文件名保持一致，而且一个源文件尽量只写一个类，目的是为了好维护。
对代码进行修改后一定要重写编译再运行才是修改的结果
java中使用大括号限定范围，例如：HelloWorld的后面有一对大括号{ }，此对大括号限定了类的范围。main方法的范围也是尤其后面的大括号来限定的。

在电脑系统或程序中，隐藏着的一些未被发现的缺陷或问题统称为bug（漏洞）。出现了bug：我们要多看，多思考，多查资料，多尝试，多总结。HelloWorld案例常见问题如下所示：