第一篇 Java 编程初相识

程序员勇哥
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第一篇 Java 编程初相识

一、编程世界的大门 - Java

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（一）什么是 Java

在当今数字化时代，软件如同推动世界运转的无形力量，渗透到生活的方方面面。而 Java，无疑是软件开发领域中一颗璀璨的明星。

Java 编程语言诞生于 20 世纪 90 年代初，由 Sun Microsystems（后被 Oracle 收购）的詹姆斯·高斯林（James Gosling）领导的团队开发。最初，它被设计用于交互式电视项目，但随着互联网的兴起，Java 凭借其独特的优势迅速在网络编程领域崭露头角。

Java 之所以在软件开发领域占据重要地位，是因为它具有广泛的应用场景。在企业级开发中，众多大型企业的核心业务系统都基于 Java 构建。例如，银行的交易系统需要具备高度的稳定性和安全性，Java 的健壮性和丰富的类库能够很好地满足这些需求，确保每一笔交易准确无误地处理。在移动应用开发方面，虽然 Android 应用开发常用 Kotlin 和 Java，但 Java 依然是许多开发者的首选。以支付宝应用为例，其背后大量的业务逻辑处理就使用了 Java 语言，为数十亿用户提供便捷的支付服务。此外，Java 在游戏开发领域也有一席之地，像《我的世界》（Minecraft）这款全球知名的沙盒游戏，其服务器端部分就使用了 Java 来处理玩家的交互、世界生成等复杂逻辑。

（二）Java 的特点

  1. “一次编写，到处运行”特性 Java 最显著的特点之一就是“一次编写，到处运行”（Write Once, Run Anywhere），这一特性得益于 Java 虚拟机（JVM）。JVM 就像是一座桥梁，将 Java 程序与不同的操作系统隔离开来。无论你使用的是 Windows、MacOS 还是 Linux 系统，只要在该系统上安装了对应的 JVM，编译后的 Java 字节码就能够在上面运行。

例如，开发一个简单的 Java 控制台程序，在 Windows 系统上编写并编译后，生成的字节码文件（.class）可以直接在安装了 JVM 的 MacOS 系统上运行，无需针对不同系统重新编写代码。这极大地提高了开发效率，降低了开发成本，使得 Java 程序具有极高的可移植性。

  1. 面向对象特性 Java 是一种完全面向对象的编程语言，它的面向对象特性主要体现在封装、继承和多态三个方面。
  • 封装：封装就像是给数据和操作数据的方法穿上了一层保护壳。在 Java 中，可以将类的属性（数据）声明为私有（private），这样外部代码就无法直接访问这些属性，只能通过类提供的公共方法（getter 和 setter 方法）来获取和修改属性值。例如，创建一个“学生”类，将学生的成绩属性设为私有，通过公共的获取成绩和设置成绩方法来操作成绩，这样可以保证成绩数据的安全性和一致性。
  • 继承：继承允许一个类获取另一个类的属性和方法，实现代码的复用。例如，有一个“动物”类，包含一些通用的属性和方法，如“进食”方法。“猫”类和“狗”类可以继承“动物”类，从而自动拥有“进食”方法，同时还可以添加各自特有的属性和方法，如“猫”类可以有“抓老鼠”方法。
  • 多态：多态指的是同一操作作用于不同的对象，可以有不同的解释，产生不同的执行结果。例如，“动物”类有一个“叫声”方法，“猫”类和“狗”类继承“动物”类后重写“叫声”方法，分别实现“喵喵叫”和“汪汪叫”。当使用“动物”类的引用指向“猫”或“狗”类的对象时，调用“叫声”方法会根据实际对象的类型执行不同的叫声逻辑，这就是多态的体现。

二、搭建 Java 开发环境

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（一）下载与安装 JDK

  1. JDK 简介 JDK（Java Development Kit）即 Java 开发工具包，它是开发 Java 程序的核心工具，包含了 Java 运行时环境（JRE）、Java 编译器（javac）以及大量的类库等。JRE 是运行 Java 程序所必需的，而编译器则用于将我们编写的 Java 源文件（.java）编译成字节码文件（.class）。

  2. 下载 JDK

  • Windows 系统：访问 Oracle 官方网站的 JDK 下载页面（www.oracle.com/java/techno…），在页面中找到适合 Windows 系统的 JDK 安装包，根据系统的位数（32 位或 64 位）选择对应的版本进行下载。通常会提供.exe 格式的安装文件。
  • MacOS 系统：同样在 Oracle 官网找到适用于 MacOS 的 JDK 安装包，一般为.dmg 格式。下载完成后，双击.dmg 文件，按照安装向导的提示进行操作。
  • Linux 系统：在 Oracle 官网下载适合 Linux 系统的 JDK 压缩包（通常为.tar.gz 格式）。对于基于 Debian 或 Ubuntu 的系统，也可以通过包管理器进行安装，例如在终端中执行“sudo apt - get install openjdk -11-jdk”命令来安装 OpenJDK 11（不同版本的 JDK 对应的命令可能略有不同）。
  1. 安装 JDK
  • Windows 系统：双击下载的.exe 安装文件，启动安装向导。在安装过程中，可以选择安装路径，建议使用默认路径，这样可以避免一些潜在的配置问题。安装完成后，需要配置环境变量。打开“系统属性” -> “高级” -> “环境变量”，在“系统变量”中找到“Path”变量，点击“编辑”，在变量值的末尾添加“;C:\Program Files\Java\jdk-<版本号>\bin”（假设 JDK 安装在默认路径下，<版本号>根据实际安装的 JDK 版本填写）。
  • MacOS 系统：安装完成后，打开终端，编辑“~/.bash_profile”文件（如果文件不存在可以创建），在文件中添加“export JAVA_HOME = /Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk-<版本号>.jdk/Contents/Home”和“export PATH = \$JAVA_HOME/bin:\$PATH”，保存并退出。然后在终端中执行“source ~/.bash_profile”使配置生效。
  • Linux 系统：如果是通过压缩包安装，解压下载的.tar.gz 文件到指定目录，例如“/usr/local/java”。然后编辑“/etc/profile”文件，在文件末尾添加“export JAVA_HOME = /usr/local/java/jdk-<版本号>”和“export PATH = \$JAVA_HOME/bin:\$PATH”，保存并退出。执行“source /etc/profile”使配置生效。

（二）选择合适的 IDE

  1. IDE 简介 IDE（Integrated Development Environment）即集成开发环境，它为开发者提供了一个一站式的开发平台，集成了文本编辑器、编译器、调试器等多种工具，大大提高了开发效率。

  2. 常见 IDE 介绍

  • Eclipse：Eclipse 是一款开源的、功能强大的 Java 开发 IDE，由 Eclipse 基金会开发和维护。它具有丰富的插件生态系统，开发者可以根据自己的需求安装各种插件来扩展功能。例如，安装 Maven 插件可以方便地管理项目依赖，安装 Checkstyle 插件可以进行代码规范检查。Eclipse 的界面简洁，适合初学者快速上手，同时也能满足专业开发者的复杂需求，在企业级开发中被广泛使用。
  • IntelliJ IDEA：IntelliJ IDEA 分为社区版（免费开源）和旗舰版（收费），它以其智能的代码补全、强大的代码分析和重构功能而闻名。IDEA 能够准确地理解代码逻辑，提供智能的代码提示，帮助开发者快速编写高质量的代码。例如，在编写代码时，它能根据上下文自动补全方法名、变量名等，还能检测代码中的潜在问题并提供修复建议。旗舰版还支持更多的框架和技术，如 Web 开发、数据库开发等，是许多专业 Java 开发者的首选。
  • NetBeans：NetBeans 也是一款开源的 IDE，它对 Java 开发提供了全面的支持，包括 Java SE、Java EE 和 Java ME 等。NetBeans 的特点是易于使用，对初学者友好，同时也具备强大的功能。它的图形化界面设计工具方便开发者创建 Java 桌面应用的用户界面，并且在代码编辑、调试等方面也表现出色。
  1. 选择建议
  • 初学者：如果是刚刚接触 Java 编程，建议选择 Eclipse 或 NetBeans，它们的界面相对简单，容易上手，丰富的文档和社区资源也能帮助初学者快速解决遇到的问题。
  • 专业开发者：对于有一定经验的专业开发者，IntelliJ IDEA 的智能功能和强大的代码分析能力可以大大提高开发效率，特别是在处理大型项目和复杂业务逻辑时优势明显。如果项目涉及多种技术和框架，IDEA 旗舰版的全面支持能更好地满足需求。

通过以上对 Java 的初步认识和开发环境的搭建，你已经迈出了 Java 编程之旅的第一步。接下来，我们将深入学习 Java 的基础语法，开启丰富多彩的编程世界。

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