1.1綜合概述及準備

一、Java發(fā)展概述

20世紀90年代，硬件領域出現(xiàn)了單片式計算機系統(tǒng)，這種價格低廉的系統(tǒng)一出現(xiàn)就立即引起了自動控制領域人員的注意，因為使用它可以大幅度提升消費類電子產(chǎn)品（如電視機頂盒、面包烤箱、移動電話等）的智能化程度。Sun公司為了搶占市場先機，在1991年成立了一個稱為Green的項目小組，帕特里克、詹姆斯·高斯林、麥克·舍林丹和其他幾個工程師一起組成的工作小組在加利福尼亞州門洛帕克市沙丘路的一個小工作室里面研究開發(fā)新技術，專攻計算機在家電產(chǎn)品上的嵌入式應用。

由于C++所具有的優(yōu)勢，該項目組的研究人員首先考慮采用C++來編寫程序。但對于硬件資源極其匱乏的單片式系統(tǒng)來說，C++程序過于復雜和龐大。另外由于消費電子產(chǎn)品所采用的嵌入式處理器芯片的種類繁雜，如何讓編寫的程序跨平臺運行也是個難題。為了解決困難，他們首先著眼于語言的開發(fā)，假設了一種結構簡單、符合嵌入式應用需要的硬件平臺體系結構并為其制定了相應的規(guī)范，其中就定義了這種硬件平臺的二進制機器碼指令系統(tǒng)（即后來成為“字節(jié)碼”的指令系統(tǒng)），以待語言開發(fā)成功后，能有半導體芯片生產(chǎn)商開發(fā)和生產(chǎn)這種硬件平臺。對于新語言的設計，Sun公司研發(fā)人員并沒有開發(fā)一種全新的語言，而是根據(jù)嵌入式軟件的要求，對C++進行了改造，去除了留在C++的一些不太實用及影響安全的成分，并結合嵌入式系統(tǒng)的實時性要求，開發(fā)了一種稱為Oak的面向對象語言。

由于在開發(fā)Oak語言時，尚且不存在運行字節(jié)碼的硬件平臺，所以為了在開發(fā)時可以對這種語言進行實驗研究，他們就在已有的硬件和軟件平臺基礎上，按照自己所指定的規(guī)范，用軟件建設了一個運行平臺，整個系統(tǒng)除了比C++更加簡單之外，沒有什么大的區(qū)別。1992年的夏天，當Oak語言開發(fā)成功后，研究者們向硬件生產(chǎn)商進行演示了Green操作系統(tǒng)、Oak的程序設計語言、類庫和其硬件，以說服他們使用Oak語言生產(chǎn)硬件芯片，但是，硬件生產(chǎn)商并未對此產(chǎn)生極大的熱情。因為他們認為，在所有人對Oak語言還一無所知的情況下，就生產(chǎn)硬件產(chǎn)品的風險實在太大了，所以Oak語言也就因為缺乏硬件的支持而無法進入市場，從而被擱置了下來。

1994年6、7月間，在經(jīng)歷了一場歷時三天的討論之后，團隊決定再一次改變了努力的目標，這次他們決定將該技術應用于萬維網(wǎng)。他們認為隨著Mosaic瀏覽器的到來，因特網(wǎng)正在向同樣的高度互動的遠景演變，而這一遠景正是他們在有線電視網(wǎng)中看到的。作為原型，帕特里克·諾頓寫了一個小型萬維網(wǎng)瀏覽器WebRunner。

1995年，互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展給了Oak機會。業(yè)界為了使死板、單調(diào)的靜態(tài)網(wǎng)頁能夠“靈活”起來，急需一種軟件技術來開發(fā)一種程序，這種程序可以通過網(wǎng)絡傳播并且能夠跨平臺運行。于是，世界各大IT企業(yè)為此紛紛投入了大量的人力、物力和財力。這個時候，Sun公司想起了那個被擱置起來很久的Oak，并且重新審視了那個用軟件編寫的試驗平臺，由于它是按照嵌入式系統(tǒng)硬件平臺體系結構進行編寫的，所以非常小，特別適用于網(wǎng)絡上的傳輸系統(tǒng)，而Oak也是一種精簡的語言，程序非常小，適合在網(wǎng)絡上傳輸。Sun公司首先推出了可以嵌入網(wǎng)頁并且可以隨同網(wǎng)頁在網(wǎng)絡上傳輸?shù)腁pplet（Applet是一種將小程序嵌入到網(wǎng)頁中進行執(zhí)行的技術），并將Oak更名為Java。5月23日，Sun公司在Sun world會議上正式發(fā)布Java和HotJava瀏覽器。IBM、Apple、DEC、Adobe、HP、Oracle、Netscape和微軟等各大公司都紛紛停止了自己的相關開發(fā)項目，競相購買了Java使用許可證，并為自己的產(chǎn)品開發(fā)了相應的Java平臺。

1996年1月，Sun公司發(fā)布了Java的第一個開發(fā)工具包（JDK 1.0），這是Java發(fā)展歷程中的重要里程碑，標志著Java成為一種獨立的開發(fā)工具。9月，約8.3萬個網(wǎng)頁應用了Java技術來制作。10月，Sun公司發(fā)布了Java平臺的第一個即時（JIT）編譯器。

1997年2月，JDK 1.1面世，在隨后的3周時間里，達到了22萬次的下載量。4月2日，Java One會議召開，參會者逾一萬人，創(chuàng)當時全球同類會議規(guī)模之紀錄。9月，Java Developer Connection社區(qū)成員超過10萬。

1998年12月8日，第二代Java平臺的企業(yè)版J2EE發(fā)布。1999年6月，Sun公司發(fā)布了第二代Java平臺（簡稱為Java2）的3個版本：J2ME（Java2 Micro Edition，Java2平臺的微型版），應用于移動、無線及有限資源的環(huán)境；J2SE（Java 2 Standard Edition，Java 2平臺的標準版），應用于桌面環(huán)境；J2EE（Java 2Enterprise Edition，Java 2平臺的企業(yè)版），應用于基于Java的應用服務器。Java 2平臺的發(fā)布，是Java發(fā)展過程中最重要的一個里程碑，標志著Java的應用開始普及。

1999年4月27日，HotSpot虛擬機發(fā)布。HotSpot虛擬機發(fā)布時是作為JDK 1.2的附加程序提供的，后來它成為了JDK 1.3及之后所有版本的Sun JDK的默認虛擬機 。

2000年5月，JDK1.3、JDK1.4和J2SE1.3相繼發(fā)布，幾周后其獲得了Apple公司Mac OS X的工業(yè)標準的支持。2001年9月24日，J2EE1.3發(fā)布。2002年2月26日，J2SE1.4發(fā)布。自此Java的計算能力有了大幅提升，與J2SE1.3相比，其多了近62%的類和接口。在這些新特性當中，還提供了廣泛的XML支持、安全套接字（Socket）支持（通過SSL與TLS協(xié)議）、全新的I/OAPI、正則表達式、日志與斷言。2004年9月30日，J2SE1.5發(fā)布，成為Java語言發(fā)展史上的又一里程碑。為了表示該版本的重要性，J2SE 1.5更名為Java SE 5.0（內(nèi)部版本號1.5.0），代號為“Tiger”，Tiger包含了從1996年發(fā)布1.0版本以來的最重大的更新，其中包括泛型支持、基本類型的自動裝箱、改進的循環(huán)、枚舉類型、格式化I/O及可變參數(shù)。

2005年6月，在Java One大會上，Sun公司發(fā)布了Java SE 6。此時，Java的各種版本已經(jīng)更名，已取消其中的數(shù)字2，如J2EE更名為JavaEE，J2SE更名為JavaSE，J2ME更名為JavaME。

2006年11月13日，Java技術的發(fā)明者Sun公司宣布，將Java技術作為免費軟件對外發(fā)布。Sun公司正式發(fā)布的有關Java平臺標準版的第一批源代碼，以及Java迷你版的可執(zhí)行源代碼。從2007年3月起，全世界所有的開發(fā)人員均可對Java源代碼進行修改 。

2009年，甲骨文公司宣布收購Sun 。

2010年，Java編程語言的共同創(chuàng)始人之一詹姆斯·高斯林從Oracle公司辭職。2011年，甲骨文公司舉行了全球性的活動，以慶祝Java7的推出，隨后Java7正式發(fā)布。

2014年，甲骨文公司發(fā)布了Java8正式版 。

2017 年 9 月 22 日，Java 9正式發(fā)布，帶來了很多新特性，其中最主要的變化是已經(jīng)實現(xiàn)的模塊化系統(tǒng)。

二、語言特點

1.簡單性

Java看起來設計得很像C++，但是為了使語言小和容易熟悉，設計者們把C++語言中許多可用的特征去掉了，這些特征是一般程序員很少使用的。例如，Java不支持goto語句，代之以提供break和continue語句以及異常處理。Java還剔除了C++的操作符過載（overload）和多繼承特征，并且不使用主文件，免去了預處理程序。因為Java沒有結構，數(shù)組和串都是對象，所以不需要指針。Java能夠自動處理對象的引用和間接引用，實現(xiàn)自動的無用單元收集，使用戶不必為存儲管理問題煩惱，能更多的時間和精力花在研發(fā)上。

2.面向對象

Java是一個面向對象的語言。對程序員來說，這意味著要注意其中的數(shù)據(jù)和操縱數(shù)據(jù)的方法（method），而不是嚴格地用過程來思考。在一個面向對象的系統(tǒng)中，類（class）是數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的方法的集合。數(shù)據(jù)和方法一起描述對象（object）的狀態(tài)和行為。每一對象是其狀態(tài)和行為的封裝。類是按一定體系和層次安排的，使得子類可以從超類繼承行為。在這個類層次體系中有一個根類，它是具有一般行為的類。Java程序是用類來組織的。

Java還包括一個類的擴展集合，分別組成各種程序包（Package），用戶可以在自己的程序中使用。例如，Java提供產(chǎn)生圖形用戶接口部件的類（java.awt包），這里awt是抽象窗口工具集（abstract windowing toolkit）的縮寫，處理輸入輸出的類（java.io包）和支持網(wǎng)絡功能的類（java.net包）。

3.分布性

Java設計成支持在網(wǎng)絡上應用，它是分布式語言。Java既支持各種層次的網(wǎng)絡連接，又以Socket類支持可靠的流（stream）網(wǎng)絡連接，所以用戶可以產(chǎn)生分布式的客戶機和服務器。

網(wǎng)絡變成軟件應用的分布運載工具。Java程序只要編寫一次，就可到處運行。

4.編譯和解釋性

Java編譯程序生成字節(jié)碼（byte-code），而不是通常的機器碼。Java字節(jié)碼提供對體系結構中性的目標文件格式，代碼設計成可有效地傳送程序到多個平臺。Java程序可以在任何實現(xiàn)了Java解釋程序和運行系統(tǒng)（run-time system）的系統(tǒng)上運行。

在一個解釋性的環(huán)境中，程序開發(fā)的標準“鏈接”階段大大消失了。如果說Java還有一個鏈接階段，它只是把新類裝進環(huán)境的過程，它是增量式的、輕量級的過程。因此，Java支持快速原型和容易試驗，它將導致快速程序開發(fā)。這是一個與傳統(tǒng)的、耗時的“編譯、鏈接和測試”形成鮮明對比的精巧的開發(fā)過程。

5.穩(wěn)健性

Java原來是用作編寫消費類家用電子產(chǎn)品軟件的語言，所以它是被設計成寫高可靠和穩(wěn)健軟件的。Java消除了某些編程錯誤，使得用它寫可靠軟件相當容易。

Java是一個強類型語言，它允許擴展編譯時檢查潛在類型不匹配問題的功能。Java要求顯式的方法聲明，它不支持C風格的隱式聲明。這些嚴格的要求保證編譯程序能捕捉調(diào)用錯誤，這就導致更可靠的程序。

可靠性方面最重要的增強之一是Java的存儲模型。Java不支持指針，它消除重寫存儲和訛誤數(shù)據(jù)的可能性。類似地，Java自動的“無用單元收集”預防存儲漏泄和其它有關動態(tài)存儲分配和解除分配的有害錯誤。Java解釋程序也執(zhí)行許多運行時的檢查，諸如驗證所有數(shù)組和串訪問是否在界限之內(nèi)。

異常處理是Java中使得程序更穩(wěn)健的另一個特征。異常是某種類似于錯誤的異常條件出現(xiàn)的信號。使用try/catch/finally語句，程序員可以找到出錯的處理代碼，這就簡化了出錯處理和恢復的任務。

6.安全性

Java的存儲分配模型是它防御惡意代碼的主要方法之一。Java沒有指針，所以程序員不能得到隱蔽起來的內(nèi)幕和偽造指針去指向存儲器。更重要的是，Java編譯程序不處理存儲安排決策，所以程序員不能通過查看聲明去猜測類的實際存儲安排。編譯的Java代碼中的存儲引用在運行時由Java解釋程序決定實際存儲地址。

Java運行系統(tǒng)使用字節(jié)碼驗證過程來保證裝載到網(wǎng)絡上的代碼不違背任何Java語言限制。這個安全機制部分包括類如何從網(wǎng)上裝載。例如，裝載的類是放在分開的名字空間而不是局部類，預防惡意的小應用程序用它自己的版本來代替標準Java類。

7.可移植性

Java使得語言聲明不依賴于實現(xiàn)的方面。例如，Java顯式說明每個基本數(shù)據(jù)類型的大小和它的運算行為（這些數(shù)據(jù)類型由Java語法描述）。

Java環(huán)境本身對新的硬件平臺和操作系統(tǒng)是可移植的。Java編譯程序也用Java編寫，而Java運行系統(tǒng)用ANSIC語言編寫。

8.高性能

Java是一種先編譯后解釋的語言，所以它不如全編譯性語言快。但是有些情況下性能是很要緊的，為了支持這些情況，Java設計者制作了“及時”編譯程序，它能在運行時把Java字節(jié)碼翻譯成特定CPU（中央處理器）的機器代碼，也就是實現(xiàn)全編譯了。

Java字節(jié)碼格式設計時考慮到這些“及時”編譯程序的需要，所以生成機器代碼的過程相當簡單，它能產(chǎn)生相當好的代碼。

9.多線程性

Java是多線程語言，它提供支持多線程的執(zhí)行（也稱為輕便過程），能處理不同任務，使具有線索的程序設計很容易。Java的lang包提供一個Thread類，它支持開始線索、運行線索、停止線索和檢查線索狀態(tài)的方法。

Java的線索支持也包括一組同步原語。這些原語是基于監(jiān)督程序和條件變量風范，由C.A.R.Haore開發(fā)的廣泛使用的同步化方案。用關鍵詞synchronized，程序員可以說明某些方法在一個類中不能并發(fā)地運行。這些方法在監(jiān)督程序控制之下，確保變量維持在一個一致的狀態(tài)。

10.動態(tài)性

Java語言設計成適應于變化的環(huán)境，它是一個動態(tài)的語言。例如，Java中的類是根據(jù)需要載入的，甚至有些是通過網(wǎng)絡獲取的。

三、工作原理

由四方面組成：

（1）Java編程語言

（2）Java類文件格式

（3）Java虛擬機

（4）Java應用程序接口 [25]

當編輯并運行一個Java程序時，需要同時涉及到這四種方面。使用文字編輯軟件（例如記事本、寫字板、UltraEdit等）或集成開發(fā)環(huán)境（Eclipse、MyEclipse等）在Java源文件中定義不同的類 [26] ，通過調(diào)用類（這些類實現(xiàn)了Java API）中的方法來訪問資源系統(tǒng)，把源文件編譯生成一種二進制中間碼，存儲在class文件中，然后再通過運行與操作系統(tǒng)平臺環(huán)境相對應的Java虛擬機來運行class文件，執(zhí)行編譯產(chǎn)生的字節(jié)碼，調(diào)用class文件中實現(xiàn)的方法來滿足程序的Java API調(diào)用 [10] 。

四、運行環(huán)境及部署

編程環(huán)境

Java概念圖 [16]

JDK（Java Development Kit）稱為Java開發(fā)包或Java開發(fā)工具，是一個編寫Java的Applet小程序和應用程序的程序開發(fā)環(huán)境。JDK是整個Java的核心，包括了Java運行環(huán)境（Java Runtime Environment），一些Java工具和Java的核心類庫（Java API）。不論什么Java應用服務器實質(zhì)都是內(nèi)置了某個版本的JDK。主流的JDK是Sun公司發(fā)布的JDK，除了Sun之外，還有很多公司和組織都開發(fā)了自己的JDK，例如，IBM公司開發(fā)的JDK，BEA公司的Jrocket，還有GNU組織開發(fā)的JDK [17] 。

另外，可以把Java API類庫中的Java SE API子集和Java虛擬機這兩部分統(tǒng)稱為JRE（JAVA Runtime Environment），JRE是支持Java程序運行的標準環(huán)境 [18] 。

JRE是個運行環(huán)境，JDK是個開發(fā)環(huán)境。因此寫Java程序的時候需要JDK，而運行Java程序的時候就需要JRE。而JDK里面已經(jīng)包含了JRE，因此只要安裝了JDK，就可以編輯Java程序，也可以正常運行Java程序。但由于JDK包含了許多與運行無關的內(nèi)容，占用的空間較大，因此運行普通的Java程序無須安裝JDK，而只需要安裝JRE即可 [19] 。

編程工具

Eclipse：一個開放源代碼的、基于Java的可擴展開發(fā)平臺 [20] 。

NetBeans：開放源碼的Java集成開發(fā)環(huán)境，適用于各種客戶機和Web應用。

IntelliJ IDEA：在代碼自動提示、代碼分析等方面的具有很好的功能。 [21]

MyEclipse：由Genuitec公司開發(fā)的一款商業(yè)化軟件，是應用比較廣泛的Java應用程序集成開發(fā)環(huán)境 [22] 。

EditPlus：如果正確配置Java的編譯器“Javac”以及解釋器“Java”后，可直接使用EditPlus編譯執(zhí)行Java程序 [23] 。

安裝JDK及JetBrian IDEA

1、下載JDK

官網(wǎng)現(xiàn)已開啟注冊才能下載，并且極其不方便，推薦華為鏡像下載Index of java-local/jdk

2、JDK安裝及環(huán)境配置

右擊此電腦——>屬性——>高級系統(tǒng)設置——>環(huán)境變量，新建以下幾個系統(tǒng)變量：

?

JAVA_HOME:C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201

path：%JAVA_HOME%\bin

CLASSPATH：.;%JAVA_HOME%\lib;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar；%CATALINA_HOME%\lib\servlet-api.jar

3、驗證

按住Win+R，輸入cmd回車，輸入"java"，成功顯示即可。

3、IDEA安裝

IDEA下載：億破姐億破姐|給你所需要的內(nèi)容！

破解教程：啟動IDEA選擇試用（Evaluate for free）- Evaluate，進入界面把插件包拖到界面安裝即可漢化

Jetbrains系列產(chǎn)品 2020.2.2 最新激活文件 v3.2.2 ，支持2020所有版本及以下

如之前l(fā)ib目錄有jar文件先刪之！啟動軟件選試用（Evaluate for free）- Evaluate

將激活文件 jetbrains-agent-latest.zip拖到IDE歡迎界面，重啟軟件彈出配置助手

將安裝參數(shù)->粘貼->配置助手對話框->為產(chǎn)品激活，重啟即激活旗艦版至2089年

輸出helloworld測試

public class Test {public static void main(String[] args) {System.out.println("hello world!");} }

?完成！

**一、二、三及四前半部分引用自百度百科。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Java基础入门及安装准备的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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