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1、Java基础1.1Java概述Java语言是SUN(StanfordUniversityNetwork，斯坦福大学网络公司)公司1995年推出的一门高级编程语言，起初主要应用在小型消费电子产品上，后来随着互联网的兴起，Java语言迅速崛起，成为大型互联网项目的首选语言。2009年04月20日，美国甲骨文公司（oracle）74亿美元收购Sun，取得java的版权。在世界编程语言排行榜中，Java几乎占据着第二名的位置，仅次于C语言。图1世界编程语言排行榜（2014年11月）Java是典型的面向对象的语言，晚于C++发布，部分语法和思想也参考了C++，请见下表：语言生日C语言19世纪70年代初问世，1978年美国电话电报公司(AT&T)贝尔实验室正式发布C语言。C++在C基础上，1983年贝尔实验室推出了C++。Java由Sun公司于1995年5月推出。Python由GuidovanRossum于1989年底发明，第一个公开发行版发行于1991年。Ruby在20世纪90年代由日本人松本行弘开发。Java的应用非常广泛：Web开发：Java非常适合开发大型的企业网站，例如人人网、去哪儿网的后台都是Java。Android开发：Android手机上APP几乎都是用Java开发的，例如QQ、微信、UC浏览器。客户端开发：Java也可以用来开发电脑上的软件，例如Elicpse、Netbeans。嵌入式应用：嵌入式应用就是在小型电子产品中运行的软件，例如老式手机上的软件、MP3上的软件。但是，可以负责任的告诉你，Java目前的主要应用方向是Web开发和Android开发，大部分IT公司招聘的Java程序员也是从事这两方面的工作。Java虽然可以编译成.exe文件，但是运行时需要虚拟机的支持，你不能期望用户安装你软件的同时再安装一个虚拟机，设置环境变量等复杂的操作；Java的GUI库也称不上出色，很多用户不习惯它的界面；Java编写的软件运行速度慢，占用内存多。直接投放市场的面向普通用户的客户端程序，用Java开发的很少，大部分Java开发的客户端是给企业内部员工使用，员工领到电脑时，技术部已经给配置好了。如果你希望从事客户端开发，建议学习C和C++，它们在Window客户端开发方面有较大的优势。在嵌入式方面，Java很难操作底层硬件，灵活性较小，而且需要虚拟机支持，占用资源较多，对于配置很低的单片机系统来说有些吃力。所以，在力求高效、小型化、执行关键任务的应用中，最好采用汇编和C语言，例如火箭控制、传感器通信或报告宇宙飞行器的方位等。Java虽然是一门功能完善的语言，但是它有自己擅长的方面，也有不擅长的方面，大家在具体项目中要学会取舍。1.2JVM虚拟机以及跨平台原理相信大家已经了解到Java具有跨平台的特性，即“一次编译，到处运行”，例如在Windows下编写的程序，无需任何修改就可以在Linux下运行，这是C和C++很难做到的。那么，跨平台是怎样实现的呢？这就要谈及Java虚拟机（JavaVirtualMachine，简称JVM）。JVM也是一个软件，不同的平台有不同的版本。我们编写的Java源码，编译后会生成一种.class文件，称为字节码文件。Java虚拟机就是负责将字节码文件翻译成特定平台下的机器码然后运行。也就是说，只要在不同平台上安装对应的JVM，就可以运行字节码文件，运行我们编写的Java程序。而这个过程中，我们编写的Java程序没有做任何改变，仅仅是通过JVM这一”中间层“，就能在不同平台上运行，真正实现了”一次编译，到处运行“的目的。JVM是一个”桥梁“，是一个”中间件“，是实现跨平台的关键，Java代码首先被编译成字节码文件，再由JVM将字节码文件翻译成机器语言，从而达到运行Java程序的目的。注意：编译的结果不是生成机器码，而是生成字节码，字节码不能直接运行，必须通过JVM翻译成机器码才能运行。不同平台下编译生成的字节码是一样的，但是由JVM翻译成的机器码却不一样。所以，运行Java程序必须有JVM的支持，因为编译的结果不是机器码，必须要经过JVM的再次翻译才能执行。即使你将Java程序打包成可执行文件（例如.exe），仍然需要JVM的支持。虽然JVM让Java实现了跨平台，却牺牲了效能，每次运行软件都要翻译字节码，内存占用多，CPU使用率高。更加不能接受的是，操作系统默认不会安装JVM，用户安装你的程序之前，必须要安装JVM并正确设置，你可以要求小白用户安装你的软件，但是你能期望他了解JVM的有关知识并正确安装设置吗？虽然你可以将JVM集成在你的程序中，自动安装并设置，不让用户干预，但是你希望附带一个比你的程序还要大好多的JVM吗？一个软件这样做或许可以接受，成千上万个软件都这样做，那用户要安装多少个JVM？磁盘空间要浪费多少？种种原因，注定了Java客户端不利于推向市场，让小白用户接受。不过话又说回来，客户端开发也不是Java的初衷，Java最初是面向嵌入式的，却随着互联网的兴起而快速成长，在Web开发上大显身手。注意：跨平台的是Java程序，不是JVM。JVM是机器码，不能跨平台，不同平台下需要安装不同版本的JVM。图1JVM实现跨平台1.3Java的不同版本1998年12月，SUN公司发布了Java1.2，开始使用“Java2”这一名称，目前我们已经很少使用1.2之前的版本，所以通常所说的Java都是指Java2。Java有三个版本，分别为J2SE、J2EE和J2ME，以下是详细介绍。J2SE(Java2PlatformStandardEdition)标准版J2SE是Java的标准版，主要用于开发客户端（桌面应用软件），例如常用的文本编辑器、下载软件、即时通讯工具等，都可以通过J2SE实现。J2SE包含了Java的核心类库，例如数据库连接、接口定义、输入/输出、网络编程等。学习Java编程就是从J2SE入手。J2EE(Java2PlatformEnterpriseEdition)企业版J2EE是功能最丰富的一个版本，主要用于开发高访问量、大数据量、高并发量的网站，例如美团、去哪儿网的后台都是J2EE。通常所说的JSP开发就是J2EE开发。J2EE包含J2SE中的类，还包含用于开发企业级应用的类，例如EJB、servlet、JSP、XML、事务控制等。J2EE也可以用来开发技术比较庞杂的管理软件，例如ERP系统（EnterpriseResourcePlanning，企业资源计划系统）。J2ME(Java2PlatformMicroEdition)微型版J2ME只包含J2SE中的一部分类，受平台影响比较大，主要用于嵌入式系统和移动平台的开发，例如呼机、智能卡、手机（功能机）、机顶盒等。在智能手机还没有进入公众视野的时候，你是否还记得你的摩托罗拉、诺基亚手机上有很多Java小游戏吗？这就是用J2ME开发的。Java的初衷就是做这一块的开发。注意：Android手机有自己的开发组件，不使用J2ME进行开发。1.4Java开发环境搭建要进行Java开发，首先要安装JDK（JavaDevelopmentKit，Java开发工具箱）。JDK是一系列工具的集合，这些工具是编译Java源码、运行Java程序所必需的，例如JVM、基础类库、编译器、打包工具等。不论是什么样的Java应用服务器，都是内置了某个版本的JDK，因此掌握JDK是学好Java的第一步。最主流的JDK是Sun公司发布的JDK，除了Sun之外，还有很多公司和组织都开发了自己的JDK，例如IBM公司开发的JDK、BEA公司的Jrocket，还有GNU组织开发的JDK等等。IBM的JDK包含的JVM（JavaVirtualMachine）运行效率要比SunJDK包含的JVM高出许多，而专门运行在x86平台的Jrocket，在服务端运行效率也要比SunJDK好很多，但不管怎么说，还是需要先把SunJDK掌握好。环境变量的设置进入环境变量配置窗口，在“用户变量”中，设置3项属性，JAVA_HOME、PATH、CLASSPATH（大小写无所谓），若已存在则点击“编辑”，不存在则点击“新建”：JAVA_HOME：设为JDK的安装路径(如D:\ProgramFiles\jdk1.7.0_71)，此路径下包括lib，bin，jre等文件夹（此变量最好设置，因为以后运行tomcat，eclipse等都需要依靠此变量）。Path：使得系统可以在任何路径下识别java命令，设为：%JAVA_HOME%\bin。CLASSPATH：Java运行环境加载类的路径，只有类在classpath中，才能被识别和加载，设为.;%JAVA_HOME%\lib（注意前面的点号(.)，点号表示当前路径）。%JAVA_HOME%就是引用前面指定的JAVA_HOME。打开一个CMD窗口，输入“java-version”或者“javac”命令，看到很多说明信息，证明已经安装并配置成功了。安装eclipse有了JDK，你可以编译Java源码，运行Java程序，但是还没有代码编辑器，没有版本管理工具，也不能方便的管理工程文件，不能与团队协作。安装Eclipse，你才能完成这些工作。Eclipse是一款Java集成开发环境(IDE)。JavaIDE有很多，有免费的，有收费的，有英文的，中文的，有多国语言的，Eclipse是最常用的一款，IT公司大部分员工都使用Eclipse。Eclipse开源免费，使用人数最多，提供了丰富的插件和友好的编辑界面，资源占用比较低，速度比较快，本身就是用Java开发的。注意：一定要设置环境变量，Eclipse的运行依赖于这些环境变量。1.5第一个Java程序(helloworld)创建一个项目创建一个java文件，一个class编写程序运行程序执行结果2、Java语法基础(grammar)2.1数据类型以及变量的定义(grammar.Types.java)Java是一种“强类型”的语言，在声明任何变量时，必须将该变量定义为一种数据类型。变量(variable)占据一定的内存空间。不同类型的变量占据不同的大小。Java中共有8种基本数据类型，包括4种整型、2种浮点型、1种字符型、1种布尔型，请见下表。Java基本数据类型数据类型说明所占内存举例备注byte字节型1byte3,127short短整型2bytes3,32767int整型4bytes3,21474836long长整型8bytes3L,92233720368Llong最后要有一个L字母（大小写无所谓）。float单精度浮点型4bytes1.2F,223.56Ffloat最后要有一个F字母（大小写无所谓）。double双精度浮点型8bytes1.2,1.2D,223.56,223.56Ddouble最后最好有一个D字母（大小写无所谓）。char字符型2bytes'a',‘A’字符型数据只能是一个字符，由单引号包围。boolean布尔型1bittrue,false对于整形数据，实际开发中，程序员最常用的int型。float类型有效数字最长为7位，有效数字长度包括了整数部分和小数部分。例如：1.floatx=223.56F;2.floaty=100.00f;注意：每个float类型后面都有一个标志“F”或“f”，有这个标志就代表是float类型。double类型有效数字最长为15位。与float类型一样，double后面也带有标志“D”或“d”。例如：1.doublex=23.45D;2.doubley=422.22d;3.doublez=562.234;注意：不带任何标志的浮点型数据，系统默认是double类型。不同数据类型应用举例：1.publicclassDemo{2.publicstaticvoidmain(String[]args){3.//字符型4.charwebName1='微';5.charwebName2='学';6.charwebName3='苑';7.System.out