Java：计算机编程语言Java的简介、编程环境/工具、如何学习Java之详细攻略
Java：计算机编程语言Java的简介、编程环境/工具、如何学习Java之详细攻略
Java的简介
Java是一门面向对象编程语言，不仅吸收了C++语言的各种优点，还摒弃了C++里难以理解的多继承、指针等概念，因此Java语言具有功能强大和简单易用两个特征。Java语言作为静态面向对象编程语言的代表，极好地实现了面向对象理论，允许程序员以优雅的思维方式进行复杂的编程 。
1、Java的工作原理——基于Eclipse等编程Java语言→定义Java类→Java虚拟机运行→Java API调用
由四方面组成：
- Java编程语言
- Java类文件格式
- Java虚拟机
- Java应用程序接口
当编辑并运行一个Java程序时，需要同时涉及到这四种方面。使用文字编辑软件（例如记事本、写字板、UltraEdit等）或集成开发环境（Eclipse、MyEclipse等），在Java源文件中定义不同的类，通过调用类（这些类实现了Java API）中的方法来访问资源系统，把源文件编译生成一种二进制中间码，存储在class文件中，然后再通过运行与操作系统平台环境相对应的Java虚拟机来运行class文件，执行编译产生的字节码，调用class文件中实现的方法来满足程序的Java API调用。
2、Java的发展
1996年1月，Sun公司发布了Java的第一个开发工具包（JDK 1.0），这是Java发展历程中的重要里程碑，标志着Java成为一种独立的开发工具。9月，约8.3万个网页应用了Java技术来制作。10月，Sun公司发布了Java平台的第一个即时（JIT）编译器。
1997年2月，JDK 1.1面世，在随后的3周时间里，达到了22万次的下载量。4月2日，Java One会议召开，参会者逾一万人，创当时全球同类会议规模之纪录。9月，Java Developer Connection社区成员超过10万。
1998年12月8日，第二代Java平台的企业版J2EE发布。1999年6月，Sun公司发布了第二代Java平台（简称为Java2）的3个版本：J2ME（Java2 Micro Edition，Java2平台的微型版），应用于移动、无线及有限资源的环境；J2SE（Java 2 Standard Edition，Java 2平台的标准版），应用于桌面环境；J2EE（Java 2Enterprise Edition，Java 2平台的企业版），应用于基于Java的应用服务器。Java 2平台的发布，是Java发展过程中最重要的一个里程碑，标志着Java的应用开始普及。
2006年11月13日，Java技术的发明者Sun公司宣布，将Java技术作为免费软件对外发布。Sun公司正式发布的有关Java平台标准版的第一批源代码，以及Java迷你版的可执行源代码。从2007年3月起，全世界所有的开发人员均可对Java源代码进行修改。
2009年，甲骨文公司宣布收购Sun 。
2010年，Java编程语言的共同创始人之一詹姆斯·高斯林从Oracle公司辞职。
2011年，甲骨文公司举行了全球性的活动，以庆祝Java7的推出，随后Java7正式发布。
2014年，甲骨文公司发布了Java8正式版。
3、 Java的特点
Java具有简单性、面向对象、分布式、健壮性、安全性、平台独立与可移植性、多线程、动态性等特点。
| 简单性 |
Java看起来设计得很像C++，但是为了使语言小和容易熟悉，设计者们把C++语言中许多可用的特征去掉了，这些特征是一般程序员很少使用的。例如：
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| 面向对象 | Java是一个面向对象的语言。对程序员来说，这意味着要注意数据和操纵数据的方法（method），而不是严格地用过程来思考。 在一个面向对象的系统中，类（class）是数据和操作数据的方法的集合。数据和方法一起描述对象（object）的状态和行为。每一对象是其状态和行为的封装。类是按一定体系和层次安排的，使得子类可以从超类继承行为。在这个类层次体系中有一个根类，它是具有一般行为的类。Java程序是用类来组织的。 Java还包括一个类的扩展集合，分别组成各种程序包（Package），用户可以在自己的程序中使用。例如，Java提供产生图形用户接口部件的类（java.awt包），这里awt是抽象窗口工具集（abstract windowing toolkit）的缩写，处理输入输出的类（java.io包）和支持网络功能的类（java.net包）。 |
| 分布性 | Java设计成支持在网络上应用，它是分布式语言。Java既支持各种层次的网络连接，又以Socket类支持可靠的流（stream）网络连接，所以用户可以产生分布式的客户机和服务器。 网络变成软件应用的分布运载工具。Java程序只要编写一次，就可到处运行。 |
| 编译和解释性 | Java编译程序生成字节码（byte-code），而不是通常的机器码。Java字节码提供对体系结构中性的目标文件格式，代码设计成可有效地传送程序到多个平台。Java程序可以在任何实现了Java解释程序和运行系统（run-time system）的系统上运行。 在一个解释性的环境中，程序开发的标准“链接”阶段大大消失了。如果说Java还有一个链接阶段，它只是把新类装进环境的过程，它是增量式的、轻量级的过程。因此，Java支持快速原型和容易试验，它将导致快速程序开发。这是一个与传统的、耗时的“编译、链接和测试”形成鲜明对比的精巧的开发过程。 |
| 稳健性 | Java原来是用作编写消费类家用电子产品软件的语言，所以它是被设计成写高可靠和稳健软件的。 Java消除了某些编程错误，使得用它写可靠软件相当容易。 Java是一个强类型语言，它允许扩展编译时检查潜在类型不匹配问题的功能。Java要求显式的方法声明，它不支持C风格的隐式声明。这些严格的要求保证编译程序能捕捉调用错误，这就导致更可靠的程序。 可靠性方面最重要的增强之一是Java的存储模型。Java不支持指针，它消除重写存储和讹误数据的可能性。类似地，Java自动的“无用单元收集”预防存储漏泄和其它有关动态存储分配和解除分配的有害错误。Java解释程序也执行许多运行时的检查，诸如验证所有数组和串访问是否在界限之内。 异常处理是Java中使得程序更稳健的另一个特征。异常是某种类似于错误的异常条件出现的信号。使用try/catch/finally语句，程序员可以找到出错的处理代码，这就简化了出错处理和恢复的任务。 |
| 安全性 | Java的存储分配模型是它防御恶意代码的主要方法之一。Java没有指针，所以程序员不能得到隐蔽起来的内幕和伪造指针去指向存储器。更重要的是，Java编译程序不处理存储安排决策，所以程序员不能通过查看声明去猜测类的实际存储安排。编译的Java代码中的存储引用在运行时由Java解释程序决定实际存储地址。 Java运行系统使用字节码验证过程来保证装载到网络上的代码不违背任何Java语言限制。这个安全机制部分包括类如何从网上装载。例如，装载的类是放在分开的名字空间而不是局部类，预防恶意的小应用程序用它自己的版本来代替标准Java类。 |
| 可移植性 | Java使得语言声明不依赖于实现的方面。例如，Java显式说明每个基本数据类型的大小和它的运算行为（这些数据类型由Java语法描述）。 Java环境本身对新的硬件平台和操作系统是可移植的。Java编译程序也用Java编写，而Java运行系统用ANSIC语言编写。 |
| 高性能 | Java是一种先编译后解释的语言，所以它不如全编译性语言快。但是有些情况下性能是很要紧的，为了支持这些情况，Java设计者制作了“及时”编译程序，它能在运行时把Java字节码翻译成特定CPU（中央处理器）的机器代码，也就是实现全编译了。 Java字节码格式设计时考虑到这些“及时”编译程序的需要，所以生成机器代码的过程相当简单，它能产生相当好的代码。 |
| 多线程性 | Java是多线程语言，它提供支持多线程的执行（也称为轻便过程），能处理不同任务，使具有线索的程序设计很容易。Java的lang包提供一个Thread类，它支持开始线索、运行线索、停止线索和检查线索状态的方法。 Java的线索支持也包括一组同步原语。这些原语是基于监督程序和条件变量风范，由C.A.R.Haore开发的广泛使用的同步化方案。用关键词synchronized，程序员可以说明某些方法在一个类中不能并发地运行。这些方法在监督程序控制之下，确保变量维持在一个一致的状态。 |
| 动态性 | Java语言设计成适应于变化的环境，它是一个动态的语言。例如，Java中的类是根据需要载入的，甚至有些是通过网络获取的。 |
4、 Java的应用
(0)、Java的八大应用
Java可以编写桌面应用程序、Web应用程序、分布式系统和嵌入式系统应用程序等。比如Java编程应用之面向对象方向(类似坦克大战)、数据库方向(餐饮系统)、网络编程(简易QQ)。
| Android应用 | 许多的 Android应用都是Java程序员开发者开发。虽然 Android运用了不同的JVM以及不同的封装方式，但是代码还是用Java语言所编写。相当一部分的手机中都支持JAVA游戏，这就使很多非编程人员都认识了JAVA。 |
| 在金融业应用的服务器程序 | Java在金融服务业的应用非常广泛，很多第三方交易系统、银行、金融机构都选择用Java开发，因为相对而言，Java较安全 [39] 。大型跨国投资银行用Java来编写前台和后台的电子交易系统，结算和确认系统，数据处理项目以及其他项目。大多数情况下，Java被用在服务器端开发，但多数没有任何前端，它们通常是从一个服务器（上一级）接收数据，处理后发向另一个处理系统（下一级处理）。 |
| 网站 | Java 在电子商务领域以及网站开发领域占据了一定的席位。开发人员可以运用许多不同的框架来创建web项目，SpringMVC，Struts2.0以及frameworks。即使是简单的 servlet，jsp和以struts为基础的网站在政府项目中也经常被用到。例如医疗救护、保险、教育、国防以及其他的不同部门网站都是以Java为基础来开发的。 |
| 嵌入式领域 | Java在嵌入式领域发展空间很大。在这个平台上，只需130KB就能够使用Java技术（在智能卡或者传感器上）。 |
| 大数据技术 | Hadoop以及其他大数据处理技术很多都是用Java，例如Apache的基于Java的HBase和Accumulo以及 ElasticSearchas。 |
| 高频交易的空间 | Java平台提高了这个平台的特性和即使编译，他同时也能够像 C++ 一样传递数据。正是由于这个原因，Java成为的程序员编写交易平台的语言，因为虽然性能不比C++，但开发人员可以避开安全性，可移植性和可维护性等问题。 |
| 科学应用 | Java在科学应用中是很好选择，包括自然语言处理。最主要的原因是因为Java比C++或者其他语言相对其安全性、便携性、可维护性以及其他高级语言的并发性更好。 |
(1)、软件开发
java可以开发做应用软件，可是java需要运行再特定的jvm(java虚拟机上)，所以java的应用软件受限制。
- C/S模式：是客户端/服务器(Client/Server)模式，主要指的是传统的桌面级的应用程序。比如我们经常用的QQ软件、信息管理系统软件。
- B/S模式：是浏览器/服务器(Browser/Server)模式，主要指的是web应用程序，就像你说的电子商务网站，如淘宝，阿里巴巴等。相对于C/S模式的应用程序来说，B/S模式最大的优势在于客户端只要有浏览器就可以运行。而C/S模式的应用程序需要在客户端进行安装，而且升级也不太方便。而B/S模式的应用程序对于客户端来说，永远都是最新版本的。
(2)、网站开发
网站开发是软件开发的一个分支；java的强项是web网站开发，就是B/S(浏览器和服务器)的开发，不同于C/S(客户端和服务器)。
Java编程环境/工具
1、编程环境—JDK(工具+类库+开发环境)与JRE(运行环境)的比较→JDK包含JRE
JDK（Java Development Kit）称为Java开发包或Java开发工具，是一个编写Java的Applet小程序和应用程序的程序开发环境。JDK是整个Java的核心，包括了Java运行环境（Java Runtime Environment），一些Java工具和Java的核心类库（Java API）。不论什么Java应用服务器实质都是内置了某个版本的JDK。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 。
另外，可以把Java API类库中的Java SE API子集和Java虚拟机这两部分统称为JRE（JAVA Runtime Environment），JRE是支持Java程序运行的标准环境。
JRE是个运行环境，JDK是个开发环境。因此写Java程序的时候需要JDK，而运行Java程序的时候就需要JRE。而JDK里面已经包含了JRE，因此只要安装了JDK，就可以编辑Java程序，也可以正常运行Java程序。但由于JDK包含了许多与运行无关的内容，占用的空间较大，因此运行普通的Java程序无须安装JDK，而只需要安装JRE即可 。
2、编程工具
- Eclipse：一个开放源代码的、基于Java的可扩展开发平台 。
- NetBeans：开放源码的Java集成开发环境，适用于各种客户机和Web应用。
- IntelliJ IDEA：在代码自动提示、代码分析等方面的具有很好的功能。
- MyEclipse：由Genuitec公司开发的一款商业化软件，是应用比较广泛的Java应用程序集成开发环境 。
- EditPlus：如果正确配置Java的编译器“Javac”以及解释器“Java”后，可直接使用EditPlus编译执行Java程序 。
如何学习Java? Talk is Cheap，Show me the code！
Java的学习方法—学编程最忌讳较真、较劲！
- 1、背程序：多敲、多写、多练、思考；
- 2、多积累：经常帮其他人解决问题；相互学习，会成长更快！
- 3、多看书：thinking in java即java编程思想；
- 4、多复习：温故而知新；
- 5、勤联系：多做题目；
- 6、多交流：思想碰撞会产生新的灵感；