Java是由Sun Microsystems公司于1995年5月推出的面向对象程序设计语言和Java平台的总称。由James Gosling和同事们共同研发,并在1995年正式推出。Java是一种广泛使用的计算机编程语言,拥有跨平台、面向对象、泛型编程等特性,广泛应用于企业级应用开发、安卓移动应用开发、大数据处理等领域。
Java分为三个体系:
2005年6月,JavaOne大会召开,SUN公司公开Java SE 6。此时,Java的各种版本已经更名以取消其中的数字"2":J2EE更名为Java EE,J2SE更名为Java SE,J2ME更名为Java ME。
Java语言具有多种优秀特性,使其成为最受欢迎的编程语言之一:
Java语言的语法与C语言和C++语言很接近,使得大多数程序员很容易学习和使用。另一方面,Java丢弃了C++中很少使用的、很难理解的、令人迷惑的那些特性,如操作符重载、多继承、自动的强制类型转换。特别地,Java语言不使用指针,而是引用。并提供了自动的废料收集,使得程序员不必为内存管理而担忧。
Java语言提供类、接口和继承等原语,为了简单起见,只支持类之间的单继承,但支持接口之间的多继承,并支持类与接口之间的实现机制(关键字为implements)。Java语言全面支持动态绑定,而C++语言只对虚函数使用动态绑定。总之,Java语言是一个纯的面向对象程序设计语言。
Java语言支持Internet应用的开发,在基本的Java应用编程接口中有一个网络应用编程接口(java net),它提供了用于网络应用编程的类库,包括URL、URLConnection、Socket、ServerSocket等。Java的RMI(远程方法激活)机制也是开发分布式应用的重要手段。
Java的强类型机制、异常处理、垃圾的自动收集等是Java程序健壮性的重要保证。对指针的丢弃是Java的明智选择。Java的安全检查机制使得Java更具健壮性。
Java通常被用在网络环境中,为此,Java提供了一个安全机制以防恶意代码的攻击。除了Java语言具有的许多安全特性以外,Java对通过网络下载的类具有一个安全防范机制(类ClassLoader),如分配不同的名字空间以防替代本地的同名类、字节代码检查,并提供安全管理机制(类SecurityManager)让Java应用设置安全哨兵。
Java程序(后缀为java的文件)在Java平台上被编译为体系结构中立的字节码格式(后缀为class的文件),然后可以在实现这个Java平台的任何系统中运行。这种途径适合于异构的网络环境和软件的分发。
这种可移植性来源于体系结构中立性,另外,Java还严格规定了各个基本数据类型的长度。Java系统本身也具有很强的可移植性,Java编译器是用Java实现的,Java的运行环境是用ANSI C实现的。
如前所述,Java程序在Java平台上被编译为字节码格式,然后可以在实现这个Java平台的任何系统中运行。在运行时,Java平台中的Java解释器对这些字节码进行解释执行,执行过程中需要的类在联接阶段被载入到运行环境中。
与那些解释型的高级脚本语言相比,Java的确是高性能的。事实上,Java的运行速度随着JIT(Just-In-Time)编译器技术的发展越来越接近于C++。
在Java语言中,线程是一种特殊的对象,它必须由Thread类或其子(孙)类来创建。通常有两种方法来创建线程:其一,使用型构为Thread(Runnable)的构造子将一个实现了Runnable接口的对象包装成一个线程,其二,从Thread类派生出子类并重写run方法,使用该子类创建的对象即为线程。值得注意的是Thread类已经实现了Runnable接口,因此,任何一个线程均有它的run方法,而run方法中包含了线程所要运行的代码。线程的活动由一组方法来控制。Java语言支持多个线程的同时执行,并提供多线程之间的同步机制(关键字为synchronized)。
Java语言的设计目标之一是适应于动态变化的环境。Java程序需要的类能够动态地被载入到运行环境,也可以通过网络来载入所需要的类。这也有利于软件的升级。另外,Java中的类有一个运行时刻的表示,能进行运行时刻的类型检查。
Java语言自1995年诞生以来,经历了多次重要更新和发展:
Java开发需要一些基础的工具和环境配置:
安装好以上的工具后,我们就可以编写并运行Java的第一个程序"Hello World!":
/**
* 我的第一个Java程序
* 这是一个简单的Hello World程序
*/
public class MyFirstJavaProgram {
/**
* main方法是Java程序的入口点
* @param args 命令行参数
*/
public static void main(String[] args) {
// 使用System.out.println方法在控制台输出文本
System.out.println("Hello World!");
System.out.println("欢迎学习Java编程!");
// 可以添加更多代码
int number = 10;
System.out.println("数字是: " + number);
}
/**
* 一个简单的方法示例
* @param name 姓名
* @return 问候语
*/
public static String sayHello(String name) {
return "你好, " + name + "!";
}
}
程序说明:
public class MyFirstJavaProgram - 定义一个公共类,类名必须与文件名相同public static void main(String[] args) - Java程序的主方法,是程序的入口点System.out.println() - 用于在控制台输出文本//添加单行注释,使用/* */添加多行注释运行Java程序的基本步骤:
MyFirstJavaProgram.java文件javac MyFirstJavaProgram.javajava MyFirstJavaProgram在下一章节我们将详细介绍如何配置Java开发环境以及更深入的Java语法知识。