Java基础（概念，环境，包，IDEA，）

Java是一种广泛使用的高级编程语言，由Sun Microsystems公司（现为Oracle公司的一部分）在1995年推出。Java的设计目标是允许开发者编写一次代码，然后在任何支持Java的平台上运行，无需重新编写。Java的创始人是詹姆斯·高斯林（James Gosling），其标志性的Logo是一杯冒着热气的咖啡，象征着Java语言的温暖和活力。

什么是程序

程序是一系列指令，用于指导计算机执行特定的任务或解决特定的问题。Java作为一种编程语言，是编写这些指令的工具之一。与其他编程语言如C、C++、PHP等一样，Java可以用来创建各种类型的程序。

Java简史

Java的历史始于1995年，自那以来，Java平台经历了多个重要版本的发布，包括JDK1.0、JDK1.1、JDK1.2等。随着时间的推移，Java被分为三个主要的平台版本：J2SE、J2EE和J2ME，分别针对不同的应用场景。

2004年，JDK1.5的发布标志着一个重要的里程碑，随后Java的命名方式也发生了变化。2009年，Oracle公司收购了Sun公司，此后Java的发展进入了一个新的阶段。

从2018年开始，Java的新版本每六个月发布一次，以保持语言和平台的现代化和竞争力。

Java技术体系平台

Java技术体系包括三个主要的平台：

Java SE（Java Standard Edition）：这是Java的核心部分，提供了Java语言的基础功能和API，适用于开发桌面应用程序和服务器端应用程序。
Java EE（Java Enterprise Edition）：这个平台为企业级应用程序的开发提供了一套完整的解决方案，包括了用于Web应用开发的Servlet和JSP等技术。
Java ME（Java Micro Edition）：这个平台针对的是移动设备和嵌入式系统，提供了适用于这些设备的轻量级Java API。

Java语言的特点

Java语言具有多个显著特点：

开源：Java是一个开源项目，其源代码可以被公众访问和使用，这促进了社区的发展和技术的创新。
相对简单：Java去除了C++中的一些复杂特性，简化了语言的使用，使得程序员更容易上手。
跨平台：Java的"一次编写，到处运行"的理念意味着Java程序可以在多种操作系统上运行，无需针对每个平台进行特定的修改。
面向对象：Java是一种面向对象的语言，支持封装、继承和多态等面向对象的特性，使得程序设计更加模块化和易于维护。
分布式：Java提供了丰富的网络编程类库，支持分布式应用程序的开发。
健壮性：Java编译器能够检测出许多潜在的错误，提高程序的稳定性和可靠性。
多线程：Java支持多线程编程，使得程序能够更有效地利用计算资源，提高性能。
安全性：Java设计时就考虑了安全性，提供了沙箱模型等机制，保护程序和数据不受恶意代码的侵害。

Java的这些特点使其成为了一个强大而灵活的编程工具，适用于从小型应用程序到大型企业级解决方案的各种开发需求。随着技术的不断进步，Java也在不断地发展和完善，以满足现代软件开发的挑战和需求。

搭建环境

为了开始Java编程，搭建一个合适的开发环境是至关重要的。

搭建Java开发环境

理解三个核心概念

在开始之前，了解以下三个关于Java环境的核心概念是非常有帮助的：

JVM（Java Virtual Machine）：Java虚拟机是Java平台的核心，它负责执行Java程序。Java的跨平台特性正是通过在不同操作系统上安装相应的JVM实现的。简而言之，Java程序是在JVM中运行的。
JRE（Java Runtime Environment）：Java运行环境包括JVM和Java程序运行所需的核心类库。如果你只需要运行（而非开发）Java程序，那么只需在计算机上安装JRE即可。JRE=JVM+java标准库
JDK（Java Development Kit）：Java开发工具包是为Java开发者准备的，它不仅包含了JRE，还包括了一系列的开发工具，如编译器、调试器等。如果你打算进行Java开发，那么应该安装JDK，因为它包含了JRE和所有必要的开发工具。JDK=JRE+开发工具包
三者关系

安装Java环境

根据实际需求，可以选择下载不同版本的JDK。由于JDK 8是一个稳定且广泛使用的版本，因此建议下载JDK 8。

官网下载地址：

Download the Latest Java LTS Free

JDK 8下载地址：

Download the Latest Java LTS Free

在下载完成后，根据安装向导进行安装。建议将所有软件安装在一个非中文、无空格的目录中，以避免潜在的环境变量问题。

配置环境变量

正确配置环境变量是确保Java程序能够顺利运行的关键。以下是需要配置的环境变量及其说明：

JAVA_HOME ：这个环境变量是供其他基于Java开发的软件使用的。它应该指向你的JDK安装目录，例如：C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_171。
classpath ：这是类搜索路径，当执行java命令时，系统会在classpath指定的路径下寻找相应的.class字节码文件。通常，可以将其设置为.，表示当前路径。从JDK 5开始，如果使用的是IDE（集成开发环境），则通常不需要手动设置classpath。
path：这个环境变量是一个路径的集合，用于帮助操作系统快速找到可执行程序。需要在现有的path变量中添加JDK的bin目录路径。格式如下：

原有值;%JAVA_HOME%\bin

或者直接使用JDK安装目录的bin路径：

原有值;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_171\bin

路径的集合, 以 ; 作为分割符, 该配置在系统中存在无数个
基本上每一个软件的环境变量均会包含该配置
该配置的主要作用是偷懒, 很多软件的执行命令存放在对应目录中, 一般在bin目录
path的作用只是能够使得计算机快速的找到对应的可执行程序
在path中配置的地址计算机均会自动搜索
其值的格式: 原有值;JDK安装目录/bin
可以使用 %JAVA_HOME% 自动获取 JDK 安装目录
其值另一种写法: 原有值;%JAVA_HOME%/bin

配置环境变量的步骤如下：

打开"计算机"或"此电脑"，右键点击选择"属性"。
在系统属性窗口中，点击"高级系统设置"。
在系统属性对话框中，点击"环境变量"按钮。
在环境变量窗口中，你可以编辑或添加上述提到的JAVA_HOME、classpath和path变量。
确保所有变量设置正确无误后，点击"确定"保存更改。

完成以上步骤后，你的Java开发环境就搭建完成了。现在你可以开始编写和运行Java程序了。记得在开始编程之前，测试环境是否配置正确，可以通过在命令行中输入java -version和javac -version来检查Java运行环境和编译器是否正确安装。

编写第一段代码：HelloWorld

编写一个简单的"Hello World"程序是开始学习任何一种编程语言的传统方式，Java也不例外。

创建源代码文件

首先，需要创建一个新的文本文件并将其命名为Hello.java。文件名必须与公共类的名称相匹配，这是Java的一个规则。

编写代码

使用文本编辑器（如记事本、Notepad++、Sublime Text等）打开Hello.java文件，并输入以下代码：

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

这段代码定义了一个名为Hello的公共类，其中包含一个main方法。main方法是程序的入口点，也就是程序开始执行的地方。System.out.println是Java中用于打印输出到控制台的方法。

保存文件

保存Hello.java文件到你选择的目录中。

编译Java程序

打开命令提示符cmd（Windows）或终端（macOS/Linux），然后导航到Hello.java文件所在的目录。使用以下命令编译Java程序：

javac Hello.java

如果编译成功，你不会看到任何输出。但是，这将在当前目录下生成一个名为Hello.class的字节码文件。这个.class文件是Java虚拟机（JVM）可以执行的。

运行程序

在同一个目录下，使用以下命令运行你的程序：

java Hello

注意，这里不需要指定文件扩展名.class。

查看输出

执行上述命令后，你将在终端或命令提示符窗口中看到输出：

Hello World

这表示你的Java程序已经成功运行，并且正确地打印出了"Hello World"。

那么, 现在第一个Java程序就写好了!

编写规范

遵循编程规范是编写高质量、可维护代码的重要部分。在Java编程中，有几个关键的规范和最佳实践需要遵守：

文件命名和扩展名规范

文件扩展名 ：Java源代码文件的名称必须以.java结尾，这是Java文件的标准扩展名，表示该文件包含Java源代码。
文件名匹配 ：公共类的名称必须与文件名完全一致，并且文件名的首字母必须大写。例如，如果类名为Hello，则文件名应为Hello.java。

代码格式和风格规范

类声明 ：Java文件的开头应包含一个公共类声明，如public class Hello。
换行和缩进 ：为了提高代码的可读性，应该在代码中适当地使用换行和缩进。可以使用tab键进行缩进，或者使用编辑器/IDE的自动格式化功能。
代码行长度：尽量保持代码行的长度适中，避免过长的代码行，以便于阅读和维护。
英文标点符号 ：代码中的所有符号都必须是英文标点符号，例如使用英文分号;而不是中文分号；。
大小写敏感：Java是大小写敏感的语言，因此必须正确使用大小写，以确保代码的正确性。

注释规范

文档注释 ：使用/**开始，*/结束的文档注释，可以用来生成API文档。文档注释通常用于类、方法和字段的说明。
多行注释 ：使用/*开始，*/结束的多行注释，可以用来暂时注释掉代码块或者对多行代码进行说明。
单行注释 ：使用//开始的单行注释，用来对当前行的代码进行说明。

示例代码

/**
 * 这是文档注释
 * 这是所有程序员的入门级代码
 */
public class Hello {
    /*
     * 这是一个多行注释
     * 这个方法用来做基本的测试时使用
     * 它是一个固定写法
     */
    public static void main(String[] args) {
        // 这是一个单行注释
        // 该代码用于在控制台(运行的界面)打印一个数据
        // 该数据叫做: Hello World
        System.out.println("Hello World");
    }
}

在这个示例中，我们使用了文档注释、多行注释和单行注释来对代码进行说明。注释是编程中非常重要的一部分，它帮助其他开发者（或未来的你）理解代码的意图和功能。

总结

遵循上述规范不仅可以帮助你编写出更加清晰、易于维护的代码，还可以提高团队协作的效率。良好的编程习惯和规范是成为一名专业开发者的基础。记住，代码的可读性和可维护性往往比代码的执行效率更为重要。

包

在Java中，包（package）是一种组织类和接口的方式，它提供了一种将类分组的方法，使得大型项目中的类可以有条不紊地进行管理。包的使用可以避免命名冲突，提供了类和接口的访问控制，并且可以作为Java库的一部分进行分发。

定义和作用

定义：包通过关键字package在Java文件中定义，位于文件的最顶部。
作用：包的主要作用是将逻辑相关的类组织在一起，并且提供了一个保护命名空间，防止类的名称冲突。

包的代码示例

/**
 * 这是文档注释
 * 这是所有程序员的入门级代码
 */
package com.day01; // 声明Java文件所在的包

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

在这个例子中，Hello类被放在了com.day01这个包中。这意味着Hello类是com这个顶层包的一个子包，day01是com包下的一个子包。

包的命名规范

小写字母：包名应该全部由小写英文字母组成，这是为了避免与Java的保留关键字冲突。
分层结构 ：包名通常采用反向互联网域名的方式来表示层级关系，例如com.example.project。
域名：通常使用公司的互联网域名或者组织名称的逆序，如com或org。
企业名/产品名：可以是企业的名称或者产品名称，通常选择一个有辨识度的名称。
项目名：根据具体的项目名称来命名。
具体包/子包名：根据项目中的模块或功能来划分，可以有多个层级。

总结

包是Java中非常重要的一个概念，它不仅有助于代码的组织和管理，还有助于保护类的名称空间，防止命名冲突。在实际开发中，合理地使用包可以提高代码的可维护性和可读性，使得项目结构更加清晰。同时，遵循一定的包命名规范也是非常重要的，这有助于其他开发者更好地理解和使用你的代码。通常，一个良好的包命名应该能够反映出类的功能和归属，使得代码的组织结构直观且易于理解。