Java 語言 · ZetCode 中文系列教程

# Java 語言原文：http://zetcode.com/lang/java/java/ 在 Java 教程的這一部分中，我們將介紹 Java 編程語言。 ## 目標本教程的目標是使您開始使用 Java 語言進行編程。本教程涵蓋了 Java 語言的核心。本教程使用命令行編譯器來構建應用。 ## Java Java 是一種高級的，通用的，面向對象的編程語言。該語言的主要設計目標是魯棒性，可移植性，高性能和安全性。 Java 是一種多線程和分布式編程語言。它可用于在 PC 或嵌入式系統上創建控制臺應用，GUI 應用，Web 應用。 Java 是 Sun Microsystems 于 1991 年創建的一種編程語言。Java 的第一個公共可用版本于 1995 年發布。如今，該語言由 Oracle 公司開發。 Java 在創建便攜式移動應用，對各種設備進行編程以及創建企業應用方面表現出色。 ## Java 的普及當前有幾種廣泛使用的編程語言。 Java 屬于當今最受歡迎的語言。多項調查將其列為世界排名前三位的語言。 ## Java 平臺 Java 有四個編程平臺： * Java 平臺標準版（Java SE） * Java 平臺企業版（Java EE） * Java 平臺微型版（Java ME） * JavaFX 所有 Java 平臺均包含 Java 虛擬機（JVM）和應用編程接口（API）。 Java 虛擬機是用于運行 Java 應用的特定硬件和軟件平臺的程序。 API 是我們可以用來創建其他軟件組件或應用的軟件組件的集合。 Java SE 用于開發桌面應用。 Java SE 的 API 提供了 Java 編程語言的核心功能。它由虛擬機，開發工具，部署技術以及 Java 應用中使用的其他類庫和工具包組成。 Java EE 建立在 Java SE 平臺之上。 Java EE 平臺提供了一個 API 和運行時環境，用于開發和運行 Web 應用以及大規模，多層，可伸縮，可靠和安全的企業應用。 Java ME 是 Java SE 的子集。它提供了一個 API 和一個占地面積小的虛擬機，用于在小型設備（例如手機）上運行 Java 應用。 JavaFX 是一個使用輕量級用戶界面 API 創建富 Internet 應用的平臺。嚴格來說，Java SE 是平臺規范。 Java 平臺標準版開發套件是 Oracle 對 Java SE 的正式實現。還有其他實現。例如免費和開源的 OpenJDK 或 IBM 的 J9。在我們的教程中，我們使用 Java SE 平臺來創建簡單的控制臺應用。 ## 虛擬機 Java 虛擬機（JVM）執行 Java 字節碼。 JVM 包含在 JRE 和 JDK 中。 Java 源代碼寫在擴展名為`.java`的文件中。 `javac` Java 編譯器會將 Java 源代碼編譯為 Java 字節碼；編譯后的文件具有`.class`擴展名。該字節碼由 JVM 執行。 Java 工具是 Java 應用的啟動器。 Oracle 的 JVM 被稱為 HotSpot。 HotSpot 是用于臺式機和服務器的 Java 虛擬機。它具有先進的技術，例如即時編譯和旨在提高性能的自適應優化。 ## JRE JRE（Java 運行時環境）是用于執行 Java 應用的一組工具。 JRE 不包含用于開發 Java 應用的工具和工具，例如編譯器或調試器。 ## JDK JDK（Java 開發工具包）是 JRE 的超集。它包含 JRE 和開發 Java 應用所需的工具，例如編譯器和調試器。我們需要安裝 JDK 來構建和運行我們的 Java 程序。 ## OpenJDK 安裝由于 Oracle 的許可問題，許多開發者開始使用 OpenJDK。亞馬遜提供免費的，跨平臺的，可立即投入生產的 Open Java Development Kit（OpenJDK）；它稱為 Amazon Coretto。為了我們的學習目的，我們可以使用 [https://jdk.java.net/](https://jdk.java.net/) 中的 OpenJDK。 ```java $ tar xzvf openjdk-13_linux-x64_bin.tar.gz ``` 下載并解壓縮 OpenJDK 后，我們可以在`jdk-13`目錄中看到 JDK 的內容。開發工具位于`bin`子目錄中。 `javac`編譯器和`java`應用啟動器位于此子目錄中。 ```java $ ls -F jdk-13/ bin/ conf/ include/ jmods/ legal/ lib/ release ``` `conf`目錄包含`.properties`，`.policy`和其他配置文件，供開發者，部署人員和最終用戶編輯。 `include`目錄包含支持本機代碼編程的頭文件。 `jmods`目錄包含已編譯的模塊定義。 `legal`目錄包含每個模塊的版權和許可文件。 `release`文件包含 JDK 發行信息。 ## 設置環境變量在下一步中，我們設置`JAVA_HOME`變量并更新`PATH`變量。 ```java $ export JAVA_HOME=~/jdk-13/ ``` `JAVA_HOME`變量由 IDE 或構建器之類的工具使用。 ```java $ export PATH=$PATH:~/jdk-13/bin/ ``` 通過更新`PATH`變量，我們不需要為`javac`和`java`工具指定完整路徑。 ## 編譯 Java 應用我們使用命令行工具創建一個簡單的 Java 程序。 ```java $ mkdir -p src/com/zetcode ``` 在當前工作目錄（即主項目目錄）中，我們創建`com/zetcode`子目錄。 Java 源文件組織在稱為包的模塊中。包必須與目錄結構匹配。 ```java $ mkdir bin ``` 編譯后的 Java 字節碼進入`bin`目錄。 > **注意**：在 Java 中, `.java`文件中的類名需要與文件名完全一致。 ```java $ touch src/com/zetcode/SimpleEx.java ``` 在`com/zetcode`子目錄中創建`SimpleEx.java`源文件。 Java 源文件具有`.java`擴展名。 `com/zetcode/SimpleEx.java` ```java package com.zetcode; public class SimpleEx { public static void main(String[] args) { System.out.println("This is simple Java example."); } } ``` 這是一個簡單的 Java 示例的源代碼。本示例將消息打印到控制臺。 ```java package com.zetcode; ``` 包名稱必須與源文件所在的目錄結構相對應。 ```java public class SimpleEx { ``` 需要公共類名才能與文件名匹配。 ```java $ javac -d bin src/com/zetcode/SimpleEx.java ``` 我們使用`javac`編譯器來編譯源代碼。注意，我們從根項目目錄編譯 Java 源代碼。編譯后的文件進入`bin`目錄。 ```java $ tree . ├── bin │?? └── com │?? └── zetcode │?? └── SimpleEx.class └── src └── com └── zetcode └── SimpleEx.java 6 directories, 2 files ``` 編譯器生成 Java 字節碼，該字節碼由 Java 虛擬機執行。字節碼具有`.class`擴展名。 ```java $ java -cp bin com.zetcode.SimpleEx This is simple Java example. ``` 使用`java`應用啟動器，我們執行程序。它啟動 Java 運行時環境，加載指定的類，然后調用該類的`main`方法。 `.class`擴展名不包括在內；這是假定的。程序名稱是程序的完全限定名稱-`com.zetcode.SimpleEx`。它包括程序名稱及其包。使用`-cp`選項，我們告訴啟動器在哪里尋找類文件。 ## 運行單文件源代碼從 Java 11 開始，可以運行單個`.java`文件，而無需定義包結構，也不需要先編譯源代碼。 ```java $ ls SimpleEx.java ``` 項目目錄中只有一個文件。 `SimpleEx.java` ```java public class SimpleEx { public static void main(String[] args) { System.out.println("This is simple Java example."); } } ``` 我們不必定義 Java 包。 ```java $ java SimpleEx.java This is simple Java example. ``` 我們使用`java`工具運行一個包含一個文件的簡單應用。這對于學習非常方便。 ## 數據來源以下資源用于創建本教程： * [Oracle 的 Java 教程](https://docs.oracle.com/javase/tutorial/) * [Java 標準版平臺 & Java 開發套件版本 13 API 規范](https://docs.oracle.com/en/java/javase/13/docs/api/index.html) * [Java 語言規范](https://docs.oracle.com/javase/specs/) 在 Java 教程的這一部分中，我們介紹了 Java 語言，提供了一些基本的 Java 定義，展示了如何安裝 JDK，并創建了第一個簡單的 Java 程序。