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第一章Java入门

教学目标：

理解Java 是什么

了解Java 能干什么

理解Java 有什么

了解Java 的历史、现状和特点

理解Java 从代码到运行的过程

理解Java 虚拟机的功能

理解垃圾收集是如何进行的

理解Java 代码安全性

掌握Java 开发环境配置

编写、编译并运行简单的Java 程序

一：是什么

通常我们认为，Java 是：

一种计算机编程语言

一种软件开发平台

一种软件运行平台

一种软件部署环境

什么意思呢，分别解释一下。

：是一种计算机编程语言

：语言

要准确地给语言下一个定义很困难，对我们来说也没有必要，但是大家都知道汉语、英

语等是语言。语言是用来干什么的呢？很明显语言是用来交流的，比如大家现在看这些文

字，

其实就是我们通过这些文字在交流。

：计算机编程

所谓计算机编程就是：把我们的要求和想法，按照能够让计算机看懂的规则和约定，编

写出来的过程，就是编程。编程的结果就是一些计算机能够看懂并能够执行和处理的东西，

我们把它叫做软件或者程序。事实上，程序就是我们对计算机发出的命令集（指令集）。

：是一种计算机编程语言

我们说Java 是一种计算机编程语言，首先是说：Java 是一种语言，也就是Java 是用来

交流的，那么用来谁和谁交流呢？很明显就是人和计算机交流了，换句话说把我们的要求

和

想法用Java 表达出来，那么计算机能看懂，就能够按照我们要求运行，而这个过程就是我

们说的使用Java 编程，所以我们讲Java 是一种计算机编程语言。

为了让计算机看懂，Java 会有一系列的规则和约定，这些就是Java 的语法。

：是一种软件开发平台

：什么是软件开发

可以简单地理解为：编程的结果是软件或者程序，而编程的过程就是软件开发。软件开

发的基本步骤包括：需求分析、概要设计、详细设计、编码、测试、维护等阶段。

：什么是开发平台

在软件开发的过程中，我们需要很多的工具来辅助我们的工作，不可能什么都从头自己

做。我们把编程的环境和相应的辅助工具统称为开发环境，开发平台就是用来提供这个开

发

环境的。

：是一种开发平台

Java 不单纯是一个编程的语言，它自身提供了一系列开发Java 所需要的环境和工具，

来进行编译、解释、文档生成、打包等，比如：javac.exe、java.exe 等等，这些我们后面会

讲到，现在不明白也没有关系。所以我们讲Java 是一个开发平台

：是一种软件运行平台

：什么是软件的运行平台

如同我们需要阳光、空气、水和食物才能正常存活一样，软件最终要能够运行，也需要

一系列的外部环境，来为软件的运行提供支持，而提供这些支持的就是运行平台。

：是一种运行平台

本身提供软件所需要的运行环境，应用可运行在安装了

的机器上，所以我们说是一个运行平台。

：，运行环境。

：是一种软件部署环境

：什么是软件的部署

简单地讲，部署就是安装，就是把软件放置到相应的地方，并且进行相应的配置（一般

称作部署描述），让软件能够正常运行起来。

：是一种软件部署环境

Java 本身是一个开发的平台，开发后的Java 程序也是运行在Java 平台上的。也就是说，

开发后的Java 程序也是部署在Java 平台上的，这个尤其在后面学习JEE（Java 的企业版）

的时候，体现更为明显。

二：能干什么

Java 能做的事情很多，涉及到编程领域的各个方面。

1：桌面级应用：尤其是需要跨平台的桌面级应用程序。

先解释一下桌面级应用：简单的说就是主要功能都在我们本机上运行的程序，比如

word、excel等运行在本机上的应用就属于桌面应用。

2：企业级应用

先解释一下企业级应用：简单的说就是大规模的应用，一般使用人数较多，数据量较大，

对系统的稳定性、安全性、可扩展性和可装配性等都有比较高的要求。

这是目前Java 应用最广泛的一个领域，几乎一枝独秀。包括各种行业应用，企业信息

化，也包括电子政务等，领域涉及：办公自动化OA，客户关系管理CRM，人力资源HR，

企业资源计划ERP、知识管理KM、供应链管理SCM、企业设备管理系统EAM、产品生命

周期管理PLM、面向服务体系架构SOA、商业智能BI、项目管理PM、营销管理、流程管

理WorkFlow、财务管理……等等几乎所有你能想到的应用。

3：嵌入式设备及消费类电子产品

包括无线手持设备、智能卡、通信终端、医疗设备、信息家电（如数字电视、机顶盒、

电冰箱）、汽车电子设备等都是近年以来热门的Java 应用领域，尤其是手机上的Java 应用

程序和Java 游戏，更是普及。

4：除了上面提到的，Java还有很多功能：如进行数学运算、显示图形界面、进行网络操作、

进行数据库操作、进行文件的操作等等。

三：有什么

Java 体系比较庞杂，功能繁多，这也导致很多人在自学Java 的时候总是感觉无法建立

全面的知识体系，无法从整体上把握Java 的原因。在这里我们先简单了解一下Java 的版本。

具体的Java 体系知识结构，将在后面详细讲述。

Java 分成三种版本，分别是Java 标准版(JSE)、Java 微缩版(JME)和Java 企业版(JEE)，

每一种版本都有自己的功能和应用方向。

：ava标准版: JSE(）

是公司针对桌面开发以及低端商务计算解决方案而开

发的版本，例如：我们平常熟悉的桌面应用程序。这个版本是个基础，它也

是

我们平常开发和使用最多的技术，的主要的技术将在这个版本中体现。本书主要讲的

就是JSE。

：微缩版：E(）

，是对标准版JSE 进行功能缩减后的版本，于年月

由 第一次推向团体。它是一项能更好满足开发人员不同需

求

的广泛倡议的一部分。 将定义为“一种以广泛的消费性产品为目

标

的高度优化的运行时环境，包括寻呼机、移动电话、可视电话、数字机顶盒和汽车导

航系统。”

是致力于消费产品和嵌入式设备的开发人员的最佳选择。尽管早期人们对它看好而

且开发人员团体中的热衷人士也不少，然而，最近才开始从其影响更大的同属产

品和的阴影中走出其不成熟期。

在开发面向内存有限的移动终端例如寻呼机、移动电话的应用时，显得尤其实用。

因为它是建立在操作系统之上的，使得应用的开发无须考虑太多特殊的硬件配置类型或操

作

系统。因此，开发商也无须为不同的终端建立特殊的应用，制造商也只需要简单地使它们

的

操作平台可以支持便可。

：企业版：（）

是一种利用平台来简化企业解决方案的开发、部

署和管理相关的复杂问题的体系结构。技术的基础就是核心平台或平台的标

准版，不仅巩固了标准版中的许多优点，例如“编写一次、随处运行”的特性、方便存

取数据库的!"#$%、#&"技术以及能够在%应用中保护数据的安全模式等等，

同时还提供了对""、$%、$

$'

以及()技术的全面支持。其最终目的就是成为一个能够使企业开发者大幅缩短投放市场

时

间的体系结构。

体系结构提供中间层集成框架来满足无需太多费用而又需要高可用性、高可靠性以

及可扩展性的应用的需求。通过提供统一的开发平台，降低了开发多层应用的费用和

复

杂性，同时提供对现有应用程序集成强有力支持，完全支持"，有

良

好的向导支持打包和部署应用，添加了目录支持，增强了安全机制，提高了性能。

JEE 是对标准版进行功能扩展，提供一系列功能，用来解决进行企业应用开发中所面临

的复杂的问题。具体的我们会放到后面JEE 的课程去讲。

：三个版本之间的关系

JEE 几乎完全包含JSE 的功能，然后在JSE 的基础上添加了很多新的功能。

JME主要是JSE的功能子集，然后再加上一部分额外添加的功能。

如下图所示：

的$%类库之中有一组所谓的核心类##，即*+，在核心类之外还有

所谓的扩充类,#，即*,+。根据对这两种类的支持程度，进而区分出

几

种不同的版本。

我们必须以作为基准，这个版本做了所有标准规格

之中所定义的核心类，也支持所有的基本类。定位在客户端程序的应用上。

从 往外延伸，其外面为，此版本除了支持所有的

标准核心类外，而且还增加了许多支持企业内部使用的扩充类，支持／$的

*,+类、支持"的*,*-+类。当然，必定支

持所有的基本类。定位在服务器端.程序的应用上。

从 向内看，是，它所支持的只有核心类的子集合，在

#)!#的规格之中，只支持*'+、*+、以及*+这些类。此版本

也增加了一些支持“微小装置”的扩充类，如*,+类。然而，此版

本并不支持所有的基本类，就标准的#)!#，也就是能在$&上执行的

/0/01来说，它就不支持属于浮点数2、-的基本类。



定位在嵌入式系统的应用上。

最里层，还有一个的#版本，原本在的文件之中并没有这样定义，

但是将它画在内部是很合理的。因为#版本只支持*'+这个核心类，

比起所支持的核心类更少，但它也有属于自己的扩充类，如

*+、*,+

这些类。#版本只支持"与" 这两种基本类，此版本定位在

#

的应用上。

四：闲话

：历史



开发一个分布式代码系统，这样就可以对家用电器进行控制，和它们进行信息交流。詹姆

斯3高斯林（4'）等人基于#55开发一种新的语言&6的前身。&6

是一

种用于网络的精巧而安全的语言。公司曾依此投标一个交互式电视项目，但结果是被

4%

打败，打算抛弃&6。随77777777777着互联网的发展，看到了&6在计算机网

络上的广阔应用

前景，于是改造&6，在8年8月以“9的名称正式发布，从此走上繁荣之路。

当然提到Java 历史，不得不提的一个故事就是Java 的命名。开始“Oak9的命名是以

项目小组办公室外的树而得名，但是Oak 商标被其他公司注册了，必须另外取一个名字，

传说有一天，几位成员组的会员正在讨论给这个新的语言取什么名字，当时他们正在

咖啡馆喝着爪哇咖啡，有一个人灵机一动说就叫怎样，得到了其他人的赞同，

于是，这个名字就这样传开了。当然对于传说，了解一下就好了，不必过于认真。

：大事记

JEE JSE JME

作为学习的人士，对历史上发生的大事件有一个了解是应该的。

!/（:;!/）：软件开发工具包。!/是的核心，包

括了运行环境，一系列开发工具和基础的类库。目前主流的!/是公

司发布的!/，除了之外，还有很多公司和组织都开发了自己的!/，例如%"公司开

发的!/，"公司的6，还有4<=组织开发的!/等等。

时间事件

1995 年5 月23 日Java 语言诞生

1996 年1 月第一个JDK—JDK1.0诞生

1997 年2 月18 日JDK1.1发布

1998 年12月8 日Java2企业平台J2EE发布

1999 年6 月Sun发布Java 三个版本：标准版J2SE，企业

版J2EE，微型版J2ME

2004 年9 月30 日JavaSE5.0发布

2006 年12 月JavaSE6.0发布

：特点

简单地说，Java 具有如下特点：简单的、面向对象、平台无关、多线程、分布式、安全、

高性能、可靠的、解释型、自动垃圾回收等特点。

这里只解释一下平台无关和分布式，其余的在后面会逐步接触到。

：平台无关

所谓平台无关指的是：用写的程序不用修改就可在不同的软硬件平台上运行。这

样就能实现同样的程序既可以在>;下运行，到了=,或者),环境不用修改就

直

接可以运行了。主要靠虚拟机（0）实现平台无关性。

平台无关性就是一次编写，到处运行：

：分布式

分布式指的是：软件由很多个可以独立执行的模块组成，这些模块被分布在多台计算机

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