良葛格Java JDK 50学习笔记ch01图文Word下载.docx

1、 虽然 HotJava 只是一个展示性的产品,但它使用 Java Applet所展现的多媒体效 果很快吸引了许多人的注意。在 1995年 5月 23 日 , Java Development Kits（当时的 JDK 全名 1.0a2版本正式对外发表, 而在 1996年 Netscape Navigator 2.0也正式支持 Java ,Microsoft Explorer 亦开始支持 Java 。从此 Java 在因特网的世界中逐渐流行起来。 虽然 Star7产品并不被当时的消费性市场所接受,绿色项目面临被撤销的命运,然而万维 网 （World Wide Web的兴起却给了 Java 新的生

2、命与舞台。图 1-1所示为 JDK 所附的 Java Applet范例。了 解 Java1图 1-1 JDK所附的 Java Applet范例（jdk目录 demoappletsMoleculeViewerexample1.htmlJava 是一个更简单的面向对象 （Object-Oriented程序语言, 具有更高的跨平 台可能性。Java 是一个支持面向对象观点的程序语言,在使用上比 C+更为简单。它限制或简化了 C+语言在开发程序时的一些功能,虽然牺牲了某些存取或弹性, 但让开发人员避免开发软件时可能发生的错误,并让程序语言本身的使用上更 为方便, 而用 Java 所编写出来的程序在不同

3、的平台间具有更高的可移植性。 对 于“一次编写,到处运行” （Write Once, Run Anywhere这样的梦想, Java 提供 了更高的可能性。Java 可以代表程序语言,但在今日,更多时候代表了软件开发的架构。 在 Java 版本发表时是以 Java Development Kits名称发表,简称 JDK ,到 J2SE 5.0时的 JDK 称为 J2SE Development Kit,除了提供编写 Java 程序时所必 要的编译、运行、调试等工具之外,更搭配有越来越丰富的 API（Application Programming Interface。随着应用范围的越来越广, J

4、ava 演化出 3个不同领域 的应用平台:J2SE 、 J2EE 与 J2ME 。 Java 不再只是单纯的程序语言加上 API 库 的 组 成 , 更 提 供 开 发 人 员 在 各 个 领 域 开 发 软 件 时 , 一 种 依 循 的 标 准 与 框 架 （Framework工具。总而言之,随着时间的推移, Java 这个名词不再只是表示一个程序语言, 而是一种开发软件的平台,更进一步地也是一种开发软件时的标准与架构的统 称。事实上语言在整个 Java 的蓝图中只不过是一个极小的部分,学习 Java 本 身也不仅仅在于学习如何使用它的语法,更多的时候是在学习如何应用 Java 所提供的资

5、源与各种标准,以开发出架构更好、更容易维护的软件。34简单地说,您可以直接使用框架所提供的工具类,并在遵守框架制定的标准下,快速地 开发出您所需要的软件,并避开软件开发时所可能发生的重大错误。1.2 Java 的特性Java 本身是一种程序语言,所以您可以从程序语言本身的特性来讨论它; Java 拥有不同领域的平台,所以您可以从应用领域与平台的特性来探讨它;更 重要的是 Java 拥有许多活跃的论坛、资源与开放源码 （Open Source项目,这更 是在讨论 Java 时值得一提的特性。1.2.1 语言特性作为一种程序语言, Java 拥有许多重要的特性:简单的 （Simple、面向对象的

6、（Object-Oriented、网络的 （Network-Savvy、解释的 （Interpreted、健壮的 （Robust、安全的 （Secure、可移植的 （Portable、高性能的 （High-Performance。 以下针对这几个重要的特性来加以说明。简单的 （SimpleC/C+的强大功能是大家所皆知的,即使在众多程序语言的竞争之下 , C/C+仍旧在开发软件的程序语言中占有相当的地位,然而学习或使用 C/C+并不容易。很多时候开发人员并不需要使用到 C/C+的一些功能,但为了使用 C/C+却得付出相当的学习成本、开发成本或维护成本。设计 Java 的成员们以长年的开发经验判

7、断,在使用一些 C/C+的功能时, 所得到的坏处可能多于好处 （尤其是被一些没有经验的开发人员使用时 ,所以 Java 舍弃了 C/C+中一些较少使用、难以掌握或可能不安全的功能,像指针 （Pointer、运算符重载 （Operator Overloading和多重继承 （Multiple Inheritance等。Java 除去一些C/C+复杂或不安全的功能,并在许多开发人员常使用的特性上加以简化而使之易于使用。例如字符串在Java 中的处理就更为简单; Java 在设计时参考了许多 C/C+的语法与特性,使得学习过 C/C+的开发人员可以 在短时间内了解如何使用 Java 。面向对象的 （

8、Object-Oriented面向对象分析 （Object-Oriented Analysis是分析问题的一种方式,面向对象 设计 （Object-Oriented Design是使用面向对象的思考方式来设计问题的解决方 案。但是,要了解什么是面向对象,以及学会使用面向对象的方式进行设计与 解决问题,并不是一件简单的事情,事实上让您了解面向对象正是这本书的目 标之一。您先不用急于了解什么是面向对象,在后面的章节中会逐渐以实际的例子 让您体会什么是面向对象。现阶段您所要了解的是, Java 支持面向对象的设计 方式。简单地说, Java 让您可以用面向对象的思考方式来设计并编写程序。面 向对象的

9、好处之一,就是可以让您设计出可重用的组件,或者是直接使用别人 所编写好的 Java 组件,并使开发出来的软件更具弹性且容易维护。网络的 （Network-SavvyJava 本身等于就是通过网络而产生的,它的许多功能与应用都与网络相 关,从最初的 Applet 、简化的 Socket 、交互式的 JSP/Servlet网络程序到今日 热门的 Web Service等,都注定了 Java 在网络相关的领域占有一席之地。事 实上, Java 应用最多的领域也正是网络服务这一块。编译的 （Interpreted您要先知道一件事,程序在一个平台上要能够运行,必须先编译为该平台 所能理解的原始机器语言

10、（Native Machine Instructions, 但最大的问题在于每个 平台所认识的机器语言各不相同。 例如 Windows 操作系统认识的机器语言就与 Linux 认识的不相同,专为 Windows 操作系统所编写并编译好的程序,并无法 直接拿来在 Linux 操作系统上运行。为了解决在不同平台间运行程序的问题, Java 的程序在进行编译时,并不 直接编译为与平台相对应的原始机器语言, 而是编译为与系统无关的 “字节码” （Bytecodes。 为了要运行 Java 程序, 运行的平台上必须安装有 JVM（Java Virtual Machine , JVM 等于是为 Java

11、程序所虚拟的环境。当运行 Java 程序时, Java 实时编译器 （Just In Time Compiler, JIT 会将字节码编译为目标平台所接受的原 始机器语言, 通过 JVM 使得 Java 程序在不同平台上都能运行的目的得以实现, 如图 1-2所示。56图 1-2 JVM将 Java 字节码转换为与平台相对应的机器语言健壮的 （RobustJava 将C/C+中一些功能强大但不容易掌握的功能去除了。以指针（Point功能为例,即使是有经验的开发人员在使用指针功能时也得小心翼翼,避免编写出使程序崩溃 （Crash的错误,诸如此类的功能在 Java 中被去除,为的是让 Java 在使

12、用时更为简单,编写出来的程序更为健壮。舍弃了 C/C+的一些特性曾使得许多开发人员质疑没有了 C/C+的这些特 性, Java 还能开发什么软件?但从 Java 正式提出至今 10年来已经证明, Java 确实适用于开发各个领域的软件,而且拥有广大的网络资源。安全的 （SecureJava 加入了垃圾回收 （Garbage Collection机制,让开发人员无需担心对象 资源的回收问题,异常 （Exception处理架构让开发人员可以掌握程序中各种突 发的异常状况。另外,像 synchronized 、 final 等存取关键词的使用,目的都在 于加强 Java 程序的安全性。可移植的 （P

13、ortable要让程序跨平台运行并不是一件容易的事,有相当多的因素必须考虑,例 如数据类型所占内存长度就是一个问题, Java 在不同的平台上的数据类型长度是 统一的 （而 C/C+则不然 。这是 Java 在提高程序可移植性上最显而易见的一个 例子。高性能的 （High-Performance高性能是 Java 所宣称的,在某些条件的配合下, Java 号称可以与 C/C+拥有 同样甚至更好的运行性能, 但更多的人只是将这个宣称视为一个商业宣传的口号。 Java 是在运行时期才将中间的字节码编译为原始机器语言,这就花上了一段不短 的启动时间,而早期的 Java 在运行性能上确实是一直被诟病的

14、。不过在历经数个版本的变更, Java 一直尝试提高其运行的性能, 像使用 Java HotSpot 技术。在第一次加载 Java 字节码时, JIT 会以编译模式开始加载,分 析并尝试以最佳化编译为目标平台的原始机器语言。每一次的版本更新, Java 皆尝试在性能上做出改进。1.2.2应用平台Java 至今日主要发展出 3个领域的应用平台:Java 2 Platform, Standard Edition（J2SE、 Java 2 Platform, Enterprise Edition （J2EE与 Java 2 Platform, Micro Edition （J2ME。Java 2 P

15、latform, Standard Edition （J2SEJ2SE 是 Java 各应用平台的基础,想要学习其他的平台应用,必须先了解 J2SE 以奠定基础。 J2SE 也正是本书主要的介绍对象。图 1-3所示是整个 J2SE 的组成概念图。图 1-3 J2SE的组成概念图78J2SE 可以分为 4个主要的部分:JVM 、 JRE 、 JDK 与 Java 语言 。为了能运行 Java 所编写好的程序,您的平台上必须有 Java 虚拟机 （Java Virtual Machine, JVM。 JVM包括在 Java 运行环境 （Java Runtime Environment, JRE 中

16、,所以为了要运行 Java 程序,您必须取得 JRE 并进行安装。如果要开 发 Java 程序,则必须取得 JDK（J2SE Development Kits, JDK 包括了 JRE 以及开发过程中所需要的一些工具程序, 像 javac 、java 、 appletviewer 等工具程序 （关 于 JRE 及 JDK 的安装与使用介绍,会在第 2章说明 。Java 语言只是 J2SE 的一部分,除了语言之外, Java 最重要的就是它提供了 庞大且功能强大的 API 类库,提供像字符串处理、数据输入 /输出、网络组件、使 用者窗口接口等功能。您可以使用这些 API 作为基础来进行程序的开发

17、,而无须 重复开发功能相同的组件。事实上,在熟悉 Java 语言之后,更多的时候,您都是 在学习如何使用 J2SE 所提供的 API 来组成您的程序。Java 2 Platform, Enterprise Edition （J2EE随着 Java 的应用领域越来越广,并逐渐涉及各级应用软件的开发, Sun 公 司在 1999年 6月美国旧金山的 Java One大会上,公布了新的 Java 体系架构。该架构根据不同级别的应用开发区分了不同的应用版本:J2SE、 J2EE 与 J2ME 。 J2EE 以 J2SE 为基础,定义了一系列的服务、 API 、协议等,适用于开发 分布式、多层式 （Mu

18、lti-tiered、以组件为基础、以 Web 为基础的应用程序。整个 J2EE 的体系是相当庞大的,比较为人所熟悉的技术像 JSP 、 Servlet 、 Enterprise JavaBeans（EJB、 Java Remote Method Invocation（RMI等,其中的每个服务或技 术都可以通过专门的一本书进行介绍,所以并不是本书说明的范围,但可以肯 定的是,您必须在 J2SE 上奠定良好的基础再来学习 J2EE 的开发。Java 2 Platform, Micro Edition （J2MEJ2ME 是 Java 平台版本中最小的一个,目的是作为小型数字设备上开发及 部署应用

19、程序的平台,像消费型电子产品或嵌入式系统等。最为人所熟悉的设 备如手机、 PDA 、股票机等,在近几年已经相当常见 J2ME 的应用,越来越多 的手持设备都支持 J2ME 所开发出来的程序,像 Java 游戏、股票相关程序、记 事程序、月历程序等。了 解 Java 11.2.3 活跃的论坛与丰富的资源Java 发展至今之所以得广大开发者的支持, 有一个不得不提的特性, 即 Java 所拥有的各种丰富资源与各种活跃的论坛,来自各个领域的开发人员与大师们 各自对 Java 做出了贡献。无论是开发工具、开放源码的组件、 Web 容器、测试工具、各式各样的软件 项目、各个论坛所支持的讨论区、取之不尽的

20、文件等,这些资源来自于各个商业 化或非商业化的团体,各式各样活跃的论坛造就了 Java 无限的资源,这些资源不 仅具有实质的应用价值,更具有教育的价值。例如各式各样的开放源码框架 （Framework成品, 不仅可以让您将之使用于实际的产品开发上, 还可以让您从中 学习框架的架构与运行机制。即使在某些产品开发上不使用 Java 来开发程序,也 可以使用这些框架的架构与运行机制。1.3 如何学习 Java如果您是 Java 的初学者, 最想要知道的莫过于如何才能学好 Java 。 以下是 我的几点建议。奠定 Java 语法基础学习 Java 的第一步,就是学会使用 Java 这个程序语言来编写程

21、序,而学习程序语言的第一步,就是熟悉其语法的使用。程序语言就是一门语言,所不 同的是这种语言是用来与计算机沟通的,所以若要熟悉语言,使用的方法莫过于多看别人写的程序,了解别人是如何使用Java 来解决问题的,然后针对同样 的程序进行练习,并从实例中测试自己是否真正了解到如何解决问题。 运用基本的 J2SE API除了 Java 语言本身的语法之外,懂得运用 J2SE 的 API 也是一个必要的课 题,然而在这么多的 API 下,您必然想知道哪些 API 是必要或常用的。我的建 议是先掌握字符串处理、异常处理、容器 （Container、输入 /输出 （I/O、线程 （Thread这几个主题。9

22、10 API 的内容庞大,没有任何一本书可以详细讲解每个 API 如何运用,您也 不需要将 API 背诵下来, 您要懂得查询 API 文件说明。 虽然 API 文件都是英文 的,但基本上只要有基本的英文阅读能力就足以应付查询需求。以 J2SE 5.0来 说,您可以从下面的网址查询到 API 文件说明: docs/api/。使用搜索引擎作为一个开发人员,懂得使用搜索引擎来寻找问题的答案是一项必要的能 力。我习惯使用 Google（ 以为您找到问题的答案。加入论坛参与讨论在学习的过程中,如果有人可以共同讨论,将会加速学习的速度。您可以 找一个讨论区并摸索当中的资源,这可以省去不少的学习时间。在中文

23、讨论区 中我建议多参与 “ Java 技术论坛” （,论坛上有相当丰富的资源, 您可以从 “新手版 FAQ 目录”开始, 并记得在发问之前多使用 “全 文检索”功能,搜寻论坛上是否已有类似的讨论。学习地图在学习完基本的 J2SE 之后,您会想要实际应用 Java 来编写程序,如果您需要编写窗口程序, 可以学习 Swing 窗口设计;如果您要编写数据库相关软件, 可以学习 JDBC ;如果您想要朝 Web 程序发展,可以学习 JSP/Servlet;如果您 想要学习手机程序开发,可以朝 J2ME 方向学习。在 Java 的官方网站上, 有一篇 Java 技术概念地图 （Java Technolo

24、gy Concept Map ,其中以图表的方式描绘出了各种需求下的学习方向参考。您可以浏览该图表来了解 Java 各个技术主题之间有什么关联,以确定您未来学习的方向。 Java 技术概念地图的网址是:1.4 接下来的主题每一章的内容由浅至深,初学者该掌握的深度要到哪儿呢?本章中,对于 初学者我建议至少掌握以下几点内容:了 解 Java 什么是字节码 （Bytecode Java 可以跨平台的原因 Java 的 3 个应用领域 （ 平台 J2SE 、 JDK 、 JRE 和 JVM 的差异 1 我喜欢从实例中学习新的事物并体验其中运行的原理，并认为这是一个良 好的学习方式， 这种方式可以同时获

25、得观念与实证。 我也建议您从实例中学习， 首先第一步就是准备好 所以接下来我会以实例方式来介绍 Java 的每一个环节， 编写 Java 程序的环境，包括安装 JDK 、设定环境变量、了解主控台 （Console 操 作 以 及 选 择 一 个 好 的 编 辑 器 或 集 成 开 发 环 境 （Integrated Development Environment 。 1.5 网络资源 对于初学者，基本上我建议照着每个小节的内容详细研读即可，而每个小 节都还有一些额外的参考资料或是进阶课题可以探讨。如果您对于这些数据或 议题有兴趣，都可以在网络上找到相关的文件。以下针对每个小节所涉及的相 关数据

26、与议题列出可参考的网络资源。 什么是 Java Sun 公司 （Sun Microsystems Inc 绿色项目简史 （A Brief History of the Green Project Java 技术：起步的年代（JAVA TECHNOLOGY: THE EARLY YEARS Java 的特性 Java 语言：概述 （The Java TM Language: An Overview Java 比 C+ 还快 （The Java is Faster than C+ Java HotSpot 技术 （Java HotSpot Technology J2SE 概述（Java 2 Platform Standard Edition Overview 11 如何学习 Java J2SE API 文件说明