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一、Java 概述

• 跨平台特性

  • Java 的核心优势之一是 “一次编写，到处运行”。这是通过 Java 虚拟机（JVM）实现的。Java 程序被编译成字节码（.class文件），字节码可以在任何有 JVM 的平台上运行。例如，一个 Java 程序在 Windows 系统上编译生成字节码后，同样可以在 Linux 或者 Mac 系统的 JVM 上运行，而不需要重新编译。

• 面向对象编程

  • Java 是一种完全面向对象的编程语言。一切皆对象，例如，一个简单的Person类可以表示一个人：

• 在这个例子中，Person类有两个属性name和age，以及相应的访问方法（getName和getAge）。通过创建Person类的对象，可以对人的信息进行操作。

• 丰富的类库

  • Java 拥有庞大的标准类库，涵盖了从基本数据结构（如ArrayList、HashMap）到网络编程（Socket、ServerSocket）、图形界面（Swing、JavaFX）等众多领域。这些类库大大提高了开发效率。例如，使用ArrayList来存储一组数据：
  • JDK 使用
  • JDK 的安装与配置
  • 首先需要从 Oracle 官方网站或其他授权渠道下载适合操作系统的 JDK 版本。安装过程通常是一个简单的向导式操作。安装完成后，需要配置环境变量。在 Windows 系统中，需要设置JAVA_HOME变量，指向 JDK 的安装目录，并且将%JAVA_HOME%\bin添加到系统的Path变量中。在 Linux 或 Mac 系统中，需要将 JDK 的bin目录添加到PATH环境变量中，例如在.bashrc或.bash_profile文件中添加export PATH = $PATH:/path/to/jdk/bin
  • JDK 的主要组件
    • 编译器（javac）：用于将 Java 源文件（.java）编译成字节码文件（.class）。例如，有一个HelloWorld.java文件，内容如下：

• 在命令行中，进入该文件所在目录，使用javac HelloWorld.java命令就可以编译生成HelloWorld.class字节码文件。
• Java 虚拟机（JVM）：负责执行字节码文件。它会将字节码解释或编译成机器码并运行。不同的操作系统有对应的 JVM 实现，如 HotSpot VM（适用于多种操作系统）。
• Java 开发工具（如 jar、java、javadoc 等）
  • java 命令：用于运行字节码文件。例如，使用java HelloWorld命令就可以运行上面编译好的HelloWorld.class文件。
  • jar 命令：用于创建和管理 Java 归档文件（.jar）。.jar文件可以包含多个字节码文件和相关资源，方便程序的分发和部署。例如，使用jar -cvf myapp.jar *.class可以将当前目录下的所有.class文件打包成一个myapp.jar文件。
  • javadoc 命令：用于生成 Java 代码的文档。通过在代码中添加特定的注释（如/**... */），可以使用javadoc工具生成 API 文档，方便其他开发人员理解代码的功能和用法：

1. Java 开发

   • 开发环境选择

     • 可以使用简单的文本编辑器（如 Notepad++、Vim 等）配合命令行来开发 Java 程序，但对于大型项目，通常使用集成开发环境（IDE），如 Eclipse、IntelliJ IDEA。这些 IDE 提供了代码自动完成、调试工具、项目管理等众多功能，大大提高了开发效率。例如，在 IntelliJ IDEA 中，可以通过创建新项目向导来快速搭建一个 Java 项目，并且可以方便地导入外部库。

   • 开发流程

     • 编写代码：根据需求，在 Java 源文件中编写类、方法等代码。例如，编写一个简单的计算器程序，包括加法、减法等功能：

class Calculator {
    public int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
    public int subtract(int a, int b) {
        return a - b;
    }
}
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Calculator calculator = new Calculator();
        int result1 = calculator.add(3, 5);
        int result2 = calculator.subtract(7, 2);
        System.out.println("加法结果: " + result1);
        System.out.println("减法结果: " + result2);
    }
}

• 编译代码：使用javac编译器将源文件编译成字节码文件。如果代码中有语法错误或其他问题，编译器会给出相应的错误提示。
• 运行程序：使用java命令运行字节码文件，查看程序的输出结果是否符合预期。如果程序运行出现异常，需要根据异常信息进行调试和修复。

1. 程序变量

   • 变量的定义与初始化

     • 在 Java 中，变量必须先定义后使用。变量定义包括变量类型和变量名。例如，定义一个整数变量int num;，这里int是变量类型，表示整数，num是变量名。变量在定义后可以进行初始化，如int num = 10;，这就将变量num初始化为 10。变量还可以在定义之后的代码中进行赋值，如num = 20;，将num的值修改为 20。

   • 变量的作用域

     • 变量的作用域决定了变量在程序中的可见性和生命周期。例如，在方法内部定义的变量称为局部变量，它的作用域仅限于该方法内部。

public class VariableScope {
    public static void main(String[] args) {
        int localVariable = 10;
        if (localVariable > 5) {
            int anotherVariable = 20;
            System.out.println(anotherVariable);
        }
        // 在这里访问anotherVariable会导致编译错误，因为它超出了作用域
        System.out.println(localVariable);
    }
}

• 在类中定义的变量（成员变量）的作用域是整个类。成员变量可以有不同的访问修饰符（如private、public、protected）来控制其在类外部的访问权限