最新Java基础系列课程--Day01-Java基础入门（一）-阿里云开发者社区

前言：

从今天开始，将持续输出《面向对象编程之Java语言基础》，讲解从最基本的Java语法基础到Java的多线程、网络编程、数据库编程等高级用法，目前是免费分享，后期高级课程可能会收费，有兴趣学习Java的小伙伴可以快速免费订阅进行学习。

day01 ——Java基础入门

【教学内容】

1-1 Java语言的历史、特点与规范

1-2 Java程序的结构与规范

1-3 Java虚拟机的介绍、安装与使用

1-4数据类型、关键字与标识符

1-5常量、变量、局部变量

1-6数据类型转换、运算符与表达式

【重点与难点】重点是数据类型、常量、变量、局部变量的理解。难点是数据类型转换。

【能力要求】（1）了解Java语言的发展史与特点（2）掌握Java语言开发环境的搭建（3）掌握Java语言基础语法（4）培养符合企业规范的代码习惯

一、 Java背景知识

在正式开干之前，我们先了解一下Java的背景知识，方便以后你在和大家聊Java的时候可以说到一块去。

1.1 Java语言的历史

Java是哪家公司的产品？
Java是美国Sun（Stanford University Network，斯坦福大学网络公司）公司在1995年推出的一门计算机高级编程语言。但是在2009年是Sun公司被Oracle（甲骨文）公司给收购了，所以目前Java语言是Oracle公司所有产品。
Java名称的来历？
早期这门语言的名字其实不叫Java，当时称为Oak（橡树的意思），为什么叫橡树呢？原因是因为Sun公司的门口种了很多橡树，但是后来由于商标注册时，Oak商标已经其他公司注册了，所以后面改名为Java了。那么有人好奇为什么叫Java呢？Java是印度的一个岛屿，上面盛产咖啡，可能是因为他们公司的程序员喜欢喝咖啡，所以就改名为Java了。
Java的创始人是谁？
说完Java名称的来历之后，接下来我们聊聊Java的祖师爷是谁？ Java的联合创始人有很多，但是行业普遍认可的Java的创始人是詹姆斯●高斯林，被称为Java之父

1.2 Java能做什么

了解了Java语言的历史之后，接下来，大家比较关心的问题可能是Java到底能做什么了？

其实Java能做的事情非常多，它可以做桌面应用的开发、企业互联网应用开发、移动应用开发、服务器系统开发、大数据开发、游戏开发等等。

1.桌面应用开发：能够在电脑桌面运行的软件
  举例：财务管理软件、编写程序用的IDEA开发工具等，可以用Java语言开发
2.企业级应用开发：大型的互联网应用程序
  举例：淘宝、京东、大家每天都用的tlias教学管理系统等
3.移动应用开发：运行的Android手机端的软件
  举例：QQ客户端、抖音APP等
4.服务器系统：应用程序的后台（为客户端程序提供数据）
  举例：服务器系统为用户推荐那你喜爱的视频
5.大数据开发：大数据是一个互联网开发方向
  举例：目前最火的大数据开发平台是Hadoop，就是用Java语言开发的
6.游戏开发：游戏本质上是给用户提供娱乐的软件，有良好的交互感受
  举例：我的世界MineCraft就是用Java语言开发的

虽然Java能做的事情非常多，但并不是每一个方向都被市场认可（比如桌面应用使用Java语言开发就不太方便，而使用C#语言是比较推荐的）。目前Java的主流开发方向是使用Java开发企业级互联网应用程序（很多公司的OA系统，客户关系管理系统，包括传智播客使用教学实施管理系统都是用Java语言开发的）

1.3 Java的技术体系

说完Java语言能做什么之后，接下来我们再给同学们介绍一下Java的技术体系。所谓技术体系，就是Java为了满足不同的应用场景提供了不同的技术版本，主要有三个版本。

Java SE（Java Standard Edition）：叫做标准版，它是后面两个版本的基础，也就是学习后面两个版本必须先学习JavaSE。我们基础班现阶段学习的就是这个版本中的技术。
Java EE（Java Enterprise Edition）: 叫做企业版，它是为企业级应用开发提供的一套解决方案。在后面就业班课程中主要学习这个版本中的技术。
Java ME（Java Micro Edition）：叫做小型版，它为开发移动设备的应用提供了一套解决方案。目前已经不被市场认可（淘汰），取而代之的是基于Android系统的应用开发。

Java语言的相关背景就给大家介绍到这里了，这些内容小伙伴们也不用刻意去记，简单了解一下就可以了。下面我们在简要回顾一下

1.Java是什么？
  答：Java是一门高级编程语言
2.Java是哪家公司的产品？
  答：Java以前是Sun公司的产品，现在Java是属于Oracle公司的产品
3.Java之父是谁？
  答：詹姆斯●高斯林
4.Java主流的开发方向是什么？
  答：企业级互联网应用开发
5.Java技术平台有哪些？
  答：JavaSE（标准版）、JavaEE（企业版）、JavaME（小型版）

二、 Java快速入门

上一章我们给小伙伴们介绍了Java的相关背景，你们现在是不是就想马上用一下Java呀？先不着急，我们得先得安装Java的开发环境，才能使用Java语言开发程序（ps: 就像你先需要安装微信，才能使用微信和朋友聊天是一样的）。

这里所说的Java开发环境，实际上就是Java官方提供的一个软件，叫做JDK（全称是Java Develop Kit），翻译过来意思就是Java开发工具包。我们先要到官网上去下载JDK，然后安装在自己的电脑上，才可以在自己的电脑上使用JDK来开发Java程序

JDK的版本有很多，下图是JDK版本更新的历程图，有LTS标识的是长期支持版本（意思就是Oracle会不定期更新）。目前公司中用得最多的版本是JDK8版本，在目前这套课程中我们为了将一些新特性会使用JDK17版本。

下面已经给小伙伴们提供了详细的JDK下载和安装过程的截图，大家只需要按照步骤操作就行。

2.1 JDK下载和安装

JDK的下载

这是JDK下载的官方网址 https://www.oracle.com/java/technologies/downloads/，你需要把该网址复制到浏览器的地址栏，敲回车

进入网址后，选择JDK17版本，找到Windows标签，选择x64 Installer版本。如下图所示

下载完成之后，在你下载的目录下会出现一个JDK的安装包，如下图所示

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-fUgYZls2-1689489428334)(assets/1660528307458.png)]

到这JDK的下载就完成了，接下来就需要按照下面的步骤完成JDK安装.

JDK的安装

双击安装包，按照下图引导，点击下一步即可安装。需要注意的是安装JDK后不像你安装QQ一样会在桌面上显示一个图标，JDK安装后桌面上没有图标！！！

如何验证安装成功了呢？

刚才不是让你记住安装目录吗？你记住了吗？如果你自己修改过目录，就打开你自己修改的目录（呀！！忘记了o(╥﹏╥)o，那我帮不了你了，谁让你不认真听讲的）；如果没有修改安装目录，默认在C:\Program Files\Java\jdk-17.0.3目录下。

在文件资源管理器打开JDK的安装目录的bin目录，会发现有两个命令工具 javac.exejava.exe ，这就是JDK提供给我们使用的编译工具和运行工具，如下图所示

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-btHWtfL5-1689489428338)(assets/1660145259521.png)]

我们现在就使用一下 javac.exejava.exe 这两个工具，测试一下JDK是否可用

第一步：在JDK的bin目录，地址栏输入cmd，回车

输入完cmd回车后，会出现一个黑窗口，专业说法叫命令行窗口

第二步：在命令行窗口中输入 javac -version回车，然后输入java -version回车
如果出现下面红色框框的提示正确版本号，和我们安装的JDK版本号一致，就说明JDK安装成功

做完以上步骤之后，恭喜小伙伴^_，你的电脑上就已经有Java的开发环境了，接下来可以开发Java程序了。

2.2 cmd常见命令

前面测试JDK是否安装成功，需要在黑窗口中输入javac -version和java -version 这其实就是JDK查看编译工具和运行工具版本号的命令。

这种输入命令的和电脑交互的方式，称之为命令行交互。也就是说，可以使用命令指挥电脑做事情。接下来我们了解几种Windows系统常见的命令，后面可能会用到。

下面是Windows系统常见的命令以及作用，小伙伴们可以自己试一试。需要注意的是，每敲完一条命令之后，马上敲回车就表示执行这条命名。

E:  //切换到E盘
cd [目录]        //进入指定的目录
cd ..         //退回到上一级目录
cd /         //退回到根目录
dir             //显示当前目录下所有的内容
cls             //清空屏幕

2.3 Java入门程序

上一节我们已经安装好了JDK，接下来，我们就正式开始开发第一个入门Java程序。按照国际惯例，学习任何一本编程语言第一个案例都叫做 Hello World，意思是向世界问好，从此开用程序和世界沟通的大门。

编写Java程序的步骤

编写一个Java程序需要经过3个步骤：编写代码，编译代码，运行代码

编写代码：任何一个文本编辑器都可以些代码，如Windows系统自带的记事本
编译代码：将人能看懂的源代码（.java文件）转换为Java虚拟机能够执行的字节码文件（.class文件）
运行代码：将字节码文件交给Java虚拟机执行

编写第一个Java入门程序

按照下面提供的步骤，一步一步的完成第一个Java入门程序的编写、编译和执行。

第一步：新建一个后缀为.java的文本文件HelloWorld.java，用记事本编写代码如下。

public class HelloWorld {
   public static void main(String[] args) {
     System.out.println(" HelloWorld ");
    }
}

第二步：进入HelloWorld.java文件所在目录，在地址栏输入cmd回车，即可在此处打开命令行窗口。

编译：在命令行窗口输入编译命令javac HelloWorld完成编译，编译后会生成一个HelloWorld.class文件。

第三步：再接着输入java HelloWorld就可以运行了，运行结果如下。

2.4 Java程序中常见的问题

刚才小伙伴们在编写第一个HelloWorld程序的时候，是不是很容易报错啊？我观察过第一次写代码，90%的同学都会有些小问题的，比如单词写错了！括号少写一个！等等！我想给大家说的是，写错代码都是很正常的，一个什么错都犯过的程序员，才是真正的程序员。

下面我们把程序中常见的问题，总结一下。大家在写代码时注意一下这些问题就可以了

Windows的文件扩展名没有勾选
代码写了，但是忘记保存了
文件名和类名不一致。
英文大小写错误，单词拼写错误，存在中文符号，找不到main方法。
括号不配对。
编译或执行工具使用不当。

文件扩展名没有打开

下图中文件扩展名的勾勾没有勾选，就会导致你创建的文件是普通的文本文件（.txt）文件，而不是java文件。

正确做法是把文件扩展名的勾选上

文件名和类名不一致

你看下图中，文件名是HelloWorld，但是类名是Helloworld看出区别了吗？一个是大写的W，一个是小写的w。不仔细看还真看不出来。

**正确写法是文件名叫HelloWorld，类名也叫HelloWorld**

单词大小写错吴

下图中不是string和system这两个单词都写错了，这里是严格区分大小写的

正确写法是String和System

主方法写错了

下图所示，主方法的名称写成了mian，这是错误的。

主方法正确写法：必须是 public static void main(String[] args){}，一个字母都不能错。

标点符号写错了

下图中打印语句最后的分号，写成功中文分号；

正确写法应该是英文分号; 不仔细看还真看不出区别，要小心

2.5 JDK的组成

在前几节课中我们已经安装了JDK，并且开发了一个Java入门程序，用javac命令编译，用Java命令运行，但是对于Java程序的执行原理并没有过多的介绍。

下面我们把JDK的组成，以及跨平台原理给大家介绍一下，有利于同学们理解Java程序的执行过程。

JDK由JVM、核心类库、开发工具组成，如下图所示

下面分别介绍一下JDK中每一个部分是用来干什么的

- 什么是JVM?
    答：JDK最核心的组成部分是JVM（Java Virtual Machine），它是Java虚拟机，真正运行Java程序的地方。
- 什么是核心类库？
  答：它是Java本身写好的一些程序，给程序员调用的。 Java程序员并不是凭空开始写代码，是要基于核心类库提供的一些基础代码，进行编程。
- 什么是JRE?
    答：JRE（Java Runtime Enviroment），意思是Java的运行环境；它是由JVM和核心类库组成的；如果你不是开发人员，只需要在电脑上安装JRE就可以运行Java程序。
- 什么是开发工具呢？
  答：Java程序员写好源代码之后，需要编译成字节码，这里会提供一个编译工具叫做javac.exe，编写好源代码之后，想要把class文件加载到内存中运行，这里需要用到运行工具java.exe。 
  除了编译工具和运行工具，还有一些其他的反编译工具、文档工具等待...

JDK、JRE的关系用一句话总结就是：用JDK开发程序，交给JRE运行

2.6 Java的跨平台原理

学完JDK的组成后，我们知道Java程序的执行是依赖于Java虚拟机的。就是因为有了Java虚拟机所以Java程序有一个重要的特性叫做跨平台性。

什么是跨平台行呢？
所谓跨平台指的是用Java语言开发的程序可以在多种操作系统上运行，常见的操作系统有Windows、Linux、MacOS系统。
如果没有跨平台性，同一个应用程序，想要在多种操作系统上运行，需要针对各个操作系统单独开发应用。比如微信有Windows版本、MacOS版本、Android版本、IOS版本
为什么Java程序可以跨平台呢？
跨平台性的原理是因为在不同版本的操作系统中安装有不同版本的Java虚拟机，Java程序的运行只依赖于Java虚拟机，和操作系统并没有直接关系。从而做到一处编译，处处运行。

2.7 JDK环境变量配置

JDK安装后，接下我们来学习一个补充知识，叫做Path环境变量

什么是Path环境变量？
Path环境变量是让系统程序的路径，方便程序员在命令行窗口的任意目录下启动程序；
如何配置环境变量呢？
比如把QQ的启动程序，配置到Path环境变量下就可以在任意目录下启动QQ，按照一下步骤操作。
**第一步：**先找到QQ启动程序所在的目录C:\Program Files (x86)\Tencent\QQ\Bin，复制这个路径

**第二步：**按照下面的步骤，找到Path环境变量。
首先找到此电脑，右键点击属性，可以按照下面的界面；点击【高级系统设置】，再点击【环境变量】

双击Path后，点击新建，把QQ启动目录粘贴进来，不要忘记点确定哦^_

**第三步：**配置好之后，检查是否配置成功

1.Win+R 输入cmd回车，打开命令行窗口
2.输入QQScLanucher，可以看到QQ启动了

将JDK配置到Path路径下
上面我们配置了QQ的启动目录到Path环境变量位置，那么接下来，我们把JDK的bin目录配置到Path环境变量下，这样就可以在任意目录下启动javac和java命令来完成编译和运行了。
**第一步：**找到JDK的bin目录C:\Program Files\Java\jdk-17.0.3\bin，复制一下
**第二步：**将JDK的bin目录粘贴在Path环境变量后面

第三步：检测否配置成功

1.按住Win+R输入cmd 回车，打开命令行创建
2.输入javac -version 看提示信息是否显示你安装JDK的版本号
  输入java -version 看提示信息是否显示你安装JDK的版本号
【如果显示版本号都是JDK17就表示配置安装成功】

你如果按照前面的操作到这里，就说明JDK环境变量已经配置好了，后面使用JDK命令可以在任意目录下运行。

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