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☕ Java 概述

什么是 Java?

Java 是由 Sun Microsystems(现已被 Oracle 收购)于 1995 年发布的一种高级编程语言。它是一种面向对象的、跨平台的编程语言,具有"一次编写,到处运行"(Write Once, Run Anywhere)的特性。

Java 的特点

🔑 核心特性

  • 面向对象:完全面向对象的编程语言,支持封装、继承、多态
  • 跨平台性:通过 JVM(Java 虚拟机)实现跨平台运行
  • 简单易学:语法相对简洁,去除了 C++ 中复杂的指针和多重继承
  • 安全性:内置安全管理机制,防止恶意代码执行
  • 健壮性:强类型检查、异常处理、垃圾回收机制
  • 多线程:内置多线程支持,便于开发并发程序
  • 分布式:支持网络编程,易于构建分布式应用
  • 解释执行:通过 JVM 解释执行,同时支持即时编译(JIT)

🎯 应用领域

🌐 Web 开发

Spring、Spring Boot、JSP/Servlet

📱 移动开发

Android 应用开发

🏢 企业应用

企业级应用、微服务架构

💾 大数据

Hadoop、Spark、HBase

🎮 游戏开发

Minecraft、LibGDX 游戏引擎

🔧 工具开发

IDE、构建工具、测试框架

Java 版本历史

主要版本

  • Java 1.0 (1996) - 首个公开发行版本
  • Java 1.2 (1998) - 引入 Swing GUI 框架
  • Java 5 (2004) - 泛型、枚举、注解、自动装箱/拆箱
  • Java 8 (2014) - Lambda 表达式、Stream API、新的日期时间 API
  • Java 11 (2018) - LTS 版本,移除部分模块
  • Java 17 (2021) - 最新 LTS 版本,密封类、模式匹配等新特性
  • Java 21 (2023) - 最新 LTS 版本,虚拟线程、结构化并发等

LTS 版本说明

LTS(Long Term Support)长期支持版本,Oracle 提供至少 3 年的免费支持和更新。目前主要的 LTS 版本:

  • Java 8
  • Java 11
  • Java 17
  • Java 21

JVM、JRE、JDK 的关系

📦 核心组件

┌─────────────────────────────────────┐
│           JDK (开发工具包)            │
│  ┌───────────────────────────────┐ │
│  │      JRE (运行环境)            │ │
│  │  ┌─────────────────────────┐ │ │
│  │  │   JVM (Java 虚拟机)      │ │ │
│  │  └─────────────────────────┘ │ │
│  │  + 核心类库 (rt.jar)          │ │
│  └───────────────────────────────┘ │
│  + 编译器 (javac)                  │
│  + 调试工具 (jdb)                  │
│  + 其他开发工具                     │
└─────────────────────────────────────┘

组件说明

  • JVM (Java Virtual Machine):Java 虚拟机,负责执行 Java 字节码
  • JRE (Java Runtime Environment):Java 运行环境,包含 JVM 和核心类库
  • JDK (Java Development Kit):Java 开发工具包,包含 JRE 和开发工具

第一个 Java 程序

让我们编写经典的 "Hello, World!" 程序:

java
// HelloWorld.java
public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, World!");
        System.out.println("欢迎来到 Java 世界!");
    }
}

程序说明

  1. public class HelloWorld:定义公共类,类名必须与文件名相同
  2. public static void main(String[] args):程序入口方法
    • public:公共访问权限
    • static:静态方法,无需创建对象即可调用
    • void:无返回值
    • main:方法名
    • String[] args:命令行参数数组
  3. System.out.println():输出语句,将内容打印到控制台

编译和运行

bash
# 编译 Java 源文件
javac HelloWorld.java

# 运行编译后的字节码文件
java HelloWorld

输出:

Hello, World!
欢迎来到 Java 世界!

Java 程序执行流程

.java 源文件

javac 编译

.class 字节码文件

JVM 加载

JVM 解释执行(或 JIT 编译)

程序运行

Java 平台版本

Java SE (Standard Edition)

标准版,用于开发和部署桌面、服务器环境下的 Java 应用程序。

Java EE (Enterprise Edition)

企业版,现已更名为 Jakarta EE,用于开发和部署企业级应用。

Java ME (Micro Edition)

微型版,用于开发移动设备和嵌入式系统的应用。

Java 开发工具

IDE 推荐

  • IntelliJ IDEA:功能强大的商业 IDE,社区版免费
  • Eclipse:开源 IDE,插件丰富
  • NetBeans:Oracle 官方 IDE
  • VS Code:轻量级编辑器,配合 Java 扩展

构建工具

  • Maven:项目管理和构建工具
  • Gradle:现代化的构建工具
  • Ant:传统的构建工具

学习路径

📚 推荐学习顺序

  1. 基础准备开发环境搭建
  2. 基础语法基础语法
  3. 数据类型数据类型与变量
  4. 控制结构控制流程
  5. 面向对象类与对象
  6. 核心特性数组与集合
  7. 异常处理异常处理
  8. 框架学习Spring 框架

Java 生态系统

常用框架和库

  • Spring Framework:企业级应用开发框架
  • Spring Boot:快速开发框架
  • Hibernate:ORM 框架
  • MyBatis:持久层框架
  • JUnit:单元测试框架
  • Log4j/SLF4J:日志框架
  • Jackson/Gson:JSON 处理库

开发规范

  • Java 编码规范:遵循阿里巴巴 Java 开发手册
  • 代码风格:使用统一的代码格式化工具
  • 命名规范:驼峰命名法、包名小写等

为什么选择 Java?

✅ 优势

  • 市场需求大:企业级应用开发的主流语言
  • 生态完善:丰富的第三方库和框架
  • 社区活跃:庞大的开发者社区
  • 就业机会多:Java 开发岗位需求量大
  • 稳定性好:经过多年发展,非常成熟稳定

⚠️ 注意事项

  • 学习曲线:面向对象概念需要时间理解
  • 内存占用:相比 C/C++ 内存占用较大
  • 启动速度:JVM 启动需要时间

下一步

现在你已经了解了 Java 的基础知识,接下来我们将深入学习:


💡 学习提示:Java 是一门实践性很强的语言,多动手编写代码,多思考面向对象的设计思想