第1章搭建Java开发环境_Java完全自学教程-QQ阅读男生科幻网

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第1章　搭建Java开发环境

视频教学：29分钟

“兵马未动，粮草先行。”在学习Java之前，需要先做好准备工作。本章首先介绍Java的特点，然后分别介绍如何在Windows10操作系统下安装、配置和测试已下载好的JDK11，接着分别介绍如何下载、配置和使用Eclipse，最后介绍Java API及其使用方法。

1.1　Java概述

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Java是一门简单易用、安全可靠的计算机语言。计算机语言是指人与计算机沟通时采用的语言。Java是1995年由Sun公司推出的一门极富创造力的计算机语言，由具有“Java之父”之称的詹姆斯·高斯林设计而成。Java自诞生以来，经过不断的发展和优化，一直流行至今。

1.1.1　Java的两个常用版本

Java语言当下有两个常用版本：Java SE和Java EE，如图1.1所示。其中，Java SE是Java EE的基础，用于桌面应用程序的开发；而Java EE用于Web应用程序的开发，Web应用程序指的是用户使用浏览器即可访问的应用程序。

图1.1　Java的两个常用版本

1.1.2　Java的主要特点及用途

Java语言很简单。一方面，Java语言的语法与C语言和C++语言很相近，这使得学习过C语言或C++语言的开发人员能够很容易地学习并使用Java语言；另一方面，Java语言丢弃了C++语言中很难理解的指针，并提供了自动的垃圾回收机制，即当CPU空闲或内存不足时，自动进行垃圾回收，这使得开发人员不必为内存不足而担忧。

Java语言的一个主要特点是具有跨平台性。跨平台性是指同一个Java应用程序能够在不同的操作系统上被执行。在Windows操作系统、Linux操作系统和macOS操作系统上分别安装与各个操作系统相匹配的Java虚拟机后，同一个Java应用程序就能够在这3个不同的操作系统上被执行，如图1.2所示。

说明

Java虚拟机，简称JVM（Java Virtual Machine）。如果某个操作系统安装了与之匹配的Java虚拟机，那么在这个操作系统上，Java应用程序就能够被执行。

图1.2　Java语言的跨平台性

使用Java编写应用程序既能缩短开发时间，又能降低开发成本，这使得Java的用途不胜枚举。例如，Java可以用于桌面应用程序、电子商务系统、多媒体系统、分布式系统及Web应用程序等的开发。在揭开Java的神秘面纱之前，先来做一些准备工作。

1.2　JDK和Eclipse

本书将使用Eclipse编写Java应用程序，但前提是必须安装JDK，因为Eclipse和JDK是相辅相成的，下面将分别予以介绍。

（1）JDK的英文全称为Java Development Kit，即Java软件开发工具包。因为JDK提供了Java的开发环境和运行环境，所以JDK是Java应用程序的基础。换言之，所有的Java应用程序都是构建在JDK上的。

说明

Java运行环境，简称JRE（Java Runtime Environment）。Java运行环境主要包含JVM和Java函数库。JDK、JRE、JVM和Java函数库的关系如图1.3所示。

图1.3　JDK、JRE、JVM和Java函数库的关系

（2）Eclipse是开发Java应用程序的众多开发工具中的一种，但不是必需的。例如，开发人员还可以使用记事本、MyEclipse、IntelliJ IDEA等开发工具编写Java应用程序。

1.2.1　JDK的下载与安装

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本书使用的JDK版本是Java SE 11。Java SE 11需要在OpenJDK上进行下载。

1.下载JDK

下面介绍下载Java SE 11的方法，具体步骤如下。

（1）打开浏览器，进入JDK Java的官网，打开图1.4所示的OpenJDK主页面。OpenJDK主页面展示着JDK的各个版本号。因为本书使用的是Java SE 11，所以单击图1.4所示页面中的超链接11，即可进入Java SE 11详情页。

图1.4　OpenJDK主页面

（2）在图1.5所示的Java SE 11详情页中找到并单击超链接“Windows/x64 Java Development Kit”，弹出新建下载任务对话框。

图1.5　Java SE 11详情页

（3）在图1.6所示的新建下载任务对话框中，先单击浏览按钮，选择openjdk-11+28_windows- x64_bin.zip的保存位置，再单击下载按钮。

图1.6　“新建下载任务”对话框

说明

笔者将压缩包下载到了桌面上。建议读者朋友也先将压缩包下载到桌面上，便于后续操作。

2.配置JDK

在配置Java SE 11之前，要先移动并解压openjdk-11+28_windows-x64_bin.zip，步骤如下。

（1）在D盘下新建一个空的、名为Java的文件夹，如图1.7所示。

图1.7　新建一个空的、名为Java的文件夹

（2）先单击桌面上已下载完成的openjdk-11+28_windows-x64_bin.zip，按快捷键<Ctrl + X>将其剪切；再双击打开D盘下已新建好的、名为Java的文件夹，按快捷键<Ctrl + V>将openjdk-11+28_windows-x64_bin.zip粘贴到Java文件夹下；最后对openjdk-11+28_windows-x64_bin.zip执行“解压到当前文件夹”操作，解压后的效果如图1.8所示。

图1.8　移动并解压openjdk-11+28_windows-x64_bin.zip

移动并解压openjdk-11+28_windows-x64_bin.zip后，即可对Java SE 11进行配置。在Windows10的64位操作系统下配置Java SE 11的步骤如下。

（1）右击桌面上的此电脑图标，找到并选择快捷菜单中的属性选项，如图1.9所示。

图1.9　找到并选择快捷菜单中的属性选项

（2）弹出图1.10所示的界面后，找到并单击高级系统设置。

图1.10　找到并单击高级系统设置

（3）弹出图1.11所示的系统属性对话框后，单击环境变量按钮。

图1.11　单击环境变量按钮

（4）弹出图1.12所示的环境变量对话框后，单击对话框下方的新建按钮，创建新的环境变量。

图1.12　单击对话框下方的新建按钮

（5）弹出图1.13所示的新建系统变量对话框，在对话框中输入变量名和变量值后单击确定按钮。变量名和变量值的设置具体如下。

图1.13　在对话框中输入变量名和变量值

变量名：JAVA_HOME。

变量值：D:\Java\jdk-11（图1.14所示是笔者将openjdk-11+28_windows-x64_bin.zip解压后，jdk-11文件夹中的内容）。

图1.14　jdk-11文件夹中的内容

（6）弹出图1.12所示的环境变量对话框后，在“系统变量”选项组中找到并单击Path变量，单击对话框下方的编辑按钮，如图1.15所示。

图1.15　找到并单击Path变量后单击编辑按钮

（7）弹出图1.16所示的编辑环境变量对话框后，单击对话框右侧的新建按钮。

图1.16　单击对话框右侧的“新建”按钮

（8）单击新建按钮后，在列表中会增加一个空行。在空行中输入%JAVA_HOME%\bin，如图1.17所示。

图1.17　输入%JAVA_HOME%\bin

（9）填写完毕后，先单击上移按钮，将%JAVA_HOME%\bin上移至列表的第一行；再单击确定按钮，如图1.18所示。

图1.18　将%JAVA_HOME%\bin上移至列表的第一行

完成上述步骤，即可成功配置Java SE 11。最后，依次单击各个对话框下方的确定按钮，关闭各个对话框。

3.测试JDK

Java SE 11配置完成后，需测试Java SE 11是否配置准确。测试Java SE 11的步骤如下。

（1）在Windows 10操作系统下测试JDK环境时需要先单击桌面左下角的图标，再直接输入cmd，接着按〈Enter〉键，启动命令提示符窗口。输入cmd后的效果如图1.19所示。

$C:\Users\JisUser\Desktop\第1章图片\图1.17.png$

图1.19　输入cmd后的效果

（2）在已经启动的命令提示符窗口中输入javac，按〈Enter〉键，将输出图1.20所示的JDK的编译器信息，其中包括修改命令的语法和参数选项等信息。这说明JDK环境搭建成功。

图1.20　JDK的编译器信息

1.2.2　Eclipse的下载与启动

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Eclipse是主流的Java开发工具之一，是由IBM公司开发的集成开发工具。本小节对Eclipse的下载与启动予以讲解。

1.下载Eclipse

Eclipse的下载步骤如下。

（1）打开浏览器，进入Eclipse的官网首页，然后单击图1.21所示的Download Packages超链接。

图1.21　Eclipse的官网首页

（2）单击Download Packages超链接后，进入Eclipse Packages页面，先在当前页面下方找到Eclipse IDE for Java Developers，再单击与其对应的Windows操作系统的64-bit超链接，如图1.22所示。

图1.22　单击Windows操作系统的64-bit超链接

说明

（1）为了匹配64位Windows操作系统的Java SE 11，需要下载64位Windows操作系统的Eclipse。

（2）Eclipse的版本更新速度比较快，因此，读者在下载Eclipse时如果没有64位的Eclipse 2019-09版本，可以直接下载最新版本的64位Eclipse进行使用。

（3）单击与Eclipse IDE for Java Developers对应的Windows操作系统的64 bit超链接后，Eclipse服务器会根据客户端所在的地理位置分配合理的下载镜像站点，读者只需单击Download按钮，即可下载64位Windows操作系统的Eclipse。Eclipse的下载镜像站点页面如图1.23所示。

图1.23　Eclipse的下载镜像站点页面

2.启动Eclipse

将下载好的Eclipse压缩包解压后，就可以启动Eclipse了。启动Eclipse的步骤如下。

（1）在Eclipse解压后的文件夹中双击eclipse.exe文件。

（2）在弹出的Eclipse IDE Launcher对话框中设置Eclipse的工作空间（用于保存Eclipse建立的程序项目和相关设置），即在Eclipse IDE Launcher对话框的Workspace文本框中输入.\workspace。

说明

“.\workspace”指定的文件地址是Eclipse解压后的文件夹中的workspace文件夹。

（3）输入.\workspace后单击Launch按钮，即可进入Eclipse的工作台，Eclipse IDE Launcher对话框如图1.24所示。

图1.24　Eclipse IDE Launcher对话框

注意

选中Use this as the default and do not ask again复选框可以将该地址设为默认工作空间，从而在启动Eclipse时就不会再询问工作空间的设置了。

首次启动Eclipse时，Eclipse会呈现图1.25所示的欢迎界面。

$C:\Users\JisUser\Desktop\第1章图片\图1.23.png$

图1.25　Eclipse的欢迎界面

1.3　Eclipse的窗口和菜单

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关闭Eclipse的欢迎界面，即可进入Eclipse的工作台。Eclipse的工作台是开发人员编写程序的主要场所。本节将介绍Eclipse工作台中的各个窗口和菜单。

1.3.1　Eclipse的窗口说明

Eclipse工作台主要包括标题栏、菜单栏、工具栏、编辑器、透视图和相关的视图等窗口，各个窗口如图1.26所示。

图1.26　Eclipse工作台中的各个窗口

1.3.2　Eclipse的菜单说明

由图1.26可知，Eclipse的菜单栏包含File菜单、Edit菜单、Source菜单、Refactor菜单、Navigate菜单、Search菜单、Project菜单、Run菜单、Window菜单和Help菜单。Eclipse的菜单栏中各个菜单的相关说明如表1.1所示。

表1.1　Eclipse的菜单栏中各个菜单的相关说明

1.4　编写Java应用程序的5个步骤

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编写一个Java应用程序需要经过图1.27所示的5个步骤。

$C:\Users\JisUser\Desktop\第1章图片\图1.25.png$

图1.27　编写Java应用程序的5个步骤

1.4.1　第1步：新建项目

要编写一个Java应用程序，首先需要新建Java项目。在Eclipse中新建Java项目的步骤如下。

（1）单击File→选择New→单击Java Project菜单项，打开New Java Project（新建Java项目）对话框。打开New Java Project对话框的步骤如图1.28所示。

图1.28　打开New Java Project对话框的步骤

（2）New Java Project对话框如图1.29所示。首先在Project name（项目名）文本框中输入MyTest，然后在Project layout（项目布局）选项组中确认Create separate folders for sources and class files（为源文件和类文件新建单独的文件夹）单选按钮被选中，最后单击Finish（完成）按钮，完成项目的新建。

图1.29　New Java Project对话框

（3）单击Finish按钮后，会弹出图1.30所示的New module-info.java（新建模块化声明文件）对话框。模块化开发是JDK9新增的特性，但模块化开发过于复杂，并且新建的模块化声明文件也会影响Java项目的运行，因此需要单击新建模块化声明文件对话框中的Don’t Create按钮。单击Don’t Create按钮后，即可完成Java项目MyTest的创建。

图1.30　新建模块化声明文件的对话框

1.4.2　第2步：新建类

Java类是存储Java代码的文件，扩展名是.java。在Eclipse中新建Java类的步骤如下。

（1）右击新建的Java项目MyTest，在弹出的快捷菜单中选择New，单击Class菜单项，如图1.31所示。

图1.31　打开New Java Class（新建Java类）对话框的步骤

（2）打开New Java Class（新建Java类）对话框后，首先在Name文本框中输入First（Java类的名称），表示第一个Java应用程序；然后选中复选框public static void main(String[] args)；最后单击Finish按钮。新建Java类的步骤如图1.32所示。

图1.32　New Java Class对话框

单击Finish按钮后，Eclipse的工作台如图1.33所示。

$C:\Users\JisUser\Desktop\第1章图片\图1.31.png$

图1.33　新建First类后Eclipse的工作台

注意

如果Eclipse显示的代码字体比较小，那么针对64位的Eclipse 2019-09版本，读者朋友可以直接按快捷键<Ctrl + =>调大代码字体。

1.4.3　第3步：编写代码

实例1-1　输出金庸14部小说作品口诀。（实例位置：资源包\MR\源码\01\01。）

新建First类后，就可以在First类中编写“输出金庸14部小说作品口诀”程序的代码，在图1.33所示的第6行输入如下代码。

System.out.println("飞雪连天射白鹿，");
System.out.println("笑书神侠倚碧鸳。");

注意

（1）println中的l不是数字1，而是小写字母l。

（2）上述代码的括号、双引号和分号均为英文格式下的标点符号。

1.4.4　第4步：保存代码

编写完Java代码后，需要对其进行保存。保存Java代码有3种方式。

（1）在Eclipse中按快捷键<Ctrl +S>保存当前的.java文件。

（2）在菜单栏中右击File，在弹出的快捷菜单中选择Save菜单项（保存当前的.java文件）或者Save All菜单项（保存全部的.java文件）。

（3）单击工具栏中的按钮（等价于Save）或者按钮（等价于Save All）。

1.4.5　第5步：运行程序

在代码编辑区的空白区域右击，在弹出的快捷菜单中选择Run As→单击1 Java Application，即可运行Java应用程序。具体步骤如图1.34所示。

图1.34　运行Java应用程序的具体步骤

上述代码的运行结果如图1.35所示。

$C:\Users\JisUser\Desktop\第1章图片\图1.33.png$

图1.35　First类的运行结果

1.5　Java开发必备——API文档

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Java API即Java API文档，记录了Java语言中海量的知识点，是Java应用程序设计人员即查即用的编程词典。Java API对Java应用程序设计人员的重要性类似于《现代汉语词典》对高中生的重要性。

1.5.1　Java API简介

API的全称是Application Programming Interface，即应用程序编程接口，主要包括类的继承结构、成员变量、成员方法、构造方法、静态成员的描述信息和详细说明等内容。读者朋友可以在https://docs.oracle.com/en/java/javase/11/docs/api/index.html中找到JDK11的API文档，如图1.36所示。

$C:\Users\JisUser\Desktop\第1章图片\图1.34.png$

图1.36　JDK11的API文档

说明

JDK11的API文档暂无中文版本，读者朋友在查询知识点时，可以借助网上流行的英译汉词典进行学习。

1.5.2　Java API的使用方法

本小节将以java.lang.String为例，介绍JDK11的API文档的使用方法。在JDK11的API文档中查询java.lang.String的操作步骤如图1.37所示。

图1.37　查询java.lang.String的操作步骤

单击java.lang.String后，页面即会显示java.lang.String的相应内容（类的继承结构、成员变量、成员方法、构造方法、静态成员的描述信息和详细说明等），如图1.38所示。

$C:\Users\JisUser\Desktop\第1章图片\图1.36.png$

图1.38　java.lang.String的相应内容

1.6　动手练一练

（1）安装JDK后，下列哪一项不是bin目录下的主要开发工具？（　　）

A. javac　　　　　　B. JVM　　　　　C. javadoc　　　D. java

（2）下列哪一项是Java语言的编辑器？（　　）

A. javac.exe　　　　B. JDK　　　　　C. JRE　　　　　D. java.exe

（3）下列哪一项是编译Java程序的命令？（　　）

A. jar　　　　　　　B. javac　　　　　C. javadoc　　　D. java

（4）下列哪一项是运行Java程序的命令？（　　）

A. jar　　　　　　　B. javac　　　　　C. javadoc　　　D. java

（5）下列哪一项是正确的main()方法？（　　）

A. static void main(String[] args)　　　　B. public void main(String[] args)

C. public static void main(String args[])　　D. public void static main(String[] args)