唯物主义方法论之java 第一回 初识
作者:互联网
初识
什么是java?
什么是机器语言?
什么是汇编语言?
什么是高级语言?
面向过程和面向对象
为什么是java?
java是世界上做好的编程语言!
简单性
面向对象
分布性
编译和解释性
稳健性
安全性
可移植性
高性能
多线程性
动态性
怎么使用java?
JDK
java开发环境配置
写在后面
什么是java?
java是一门编程语言,那什么是编程语言呢?如同人类交流需要通过语言文字一样,编程语言是人类和计算机之间交流的工具,定义是这样的:
计算机编程语言是程序设计的最重要的工具,它是指计算机能够接受和处理的、具有一定语法规则的语言。
又如同人类语言文字是不断变化和完善的,计算机语言也经历了机器语言、汇编语言和高级语言几个阶段。
但是计算机又不如人类这么强大,它只懂得一种语言,那就是机器语言,所以:
在所有的程序设计语言中,只有机器语言编制的源程序能够被计算机直接理解和执行,用其它程序设计语言编写的程序都必须利用语言处理程序“翻译”成计算机所能识别的机器语言程序。
什么是机器语言呢?
机器语言是用二进制代码表示的、计算机能直接识别和执行的一种机器指令的集合,它是计算机的设计者通过计算机的硬件结构赋予计算机的操作功能。
说白了机器语言就是第一代计算机语言,是在计算机诞生之初设定的,那个时候计算机的功能也没有现在那么强大,只是用于计算,所以使用的是0和1组成的二进制数,而且编写程序时程序员首先要熟记所用计算记得全部指令代码和代码含义(和谍战中的电报加密解密差不多),然后还得处理每一条指令以及每一数据的存储分配和输入输出还有工作状态,想象一下天天对着一堆0和1组成的大量文档,简直痛不欲生,而且这个过程还容易出错,修改起来有非常困难。另外就是不同的计算机的机器语言也不通,所以你编写好的程序要想在不同的计算机上进行运行,就得重新编写,但是不可否认,机器语言的运行效率是最高的。
什么是汇编语言?
汇编语言(Assembly Language)是任何一种用于电子计算机、微处理器、微控制器或其他可编程器件的低级语言,亦称为符号语言。
汇编语言就是第二代机器语言,它引入了一些容易理解和记忆的字母,单词来代替一个特定的指令,比如“ADD”代表数字逻辑上的加减,“MOV”代表数据传递,通过这种方法简化了程序员的开发步骤,提高了开发效率,但是这种语言计算机的硬件也不认识,所以需要一个专门的程序把这些字符变成机器能够识别的二进制数,所以并没有根本上解决机器语言的特定性,这就决定了它不会被广泛的推广,但是在底层,比如硬件操作和高要求的程序优化场合它还是经常被用到,比如驱动程序、嵌入式操作系统和实时运行程序都需要汇编语言。
什么是高级语言?
高级语言(High-level programming language)是一种独立于机器,面向过程或对象的语言。高级语言是参照数学语言而设计的近似于日常会话的语言。
终于到了我们能直观了解的部分了,这类语言的最大特性就是不依赖于某一台机器,程序的可移植性比较高,而且又由于它可阅读性强,所以更容易被掌握和学习。但是不可否认的是它需要调用汇编语言编写的程序来访问硬件地址,这就是为什么汇编语言还没有被淘汰。
java是一种高级语言
面向对象和面向过程
java是一种面向对象的高级语言
前面说了高级语言分为面向对象和面向过程,java是一种面向对象的高级语言,那什么是面向对象和面向过程呢?
面向对象(Object Oriented)是软件开发方法,一种编程范式。
面向对象是相对于面向过程来讲的,面向对象方法,把相关的数据和方法组织为一个整体来看待,从更高的层次来进行系统建模,更贴近事物的自然运行模式。简而言之就是把程序看成一个实体,实体里面的代码代表这个事物的属性和行为之类的。
面向过程就是分析出解决问题所有要的步骤,然后用函数把这些步骤一步一步实现,使用的时候一个一个依次调用就可以。
可能我们更倾向于面向过程,以为我们的基本思维方式就是一步一步去解决问题,但是如果我们从更高的角度去看问题,一个系统,问题有很多,而且每个问题之间又有先决和后决条件,这个时候如果我们再一步一步去解决问题,任务量是不是就变得不可预测了,因为很有可能我们会在解决问题过程会跳出这个问题去结局其他问题的情况,这个时候我们不仅要停止对这个问题的投入成本的停止,还需要保留这个问题目前的解决状态,这就无形之中加大了工作量,而面向对象就只有两步,第一找出问题对象,第二解决方法。举例说明一下:
五子棋,面向过程的设计思路就是首先分析问题的步骤:1、开始游戏,2、黑子先走,3、绘制画面,4、判断输赢,5、轮到白子,6、绘制画面,7、判断输赢,8、返回步骤2,9、输出最后结果。把上面每个步骤用不同的方法来实现。
如果是面向对象的设计思想来解决问题。面向对象的设计则是从另外的思路来解决问题。整个五子棋可以分为1、黑白双方,这两方的行为是一模一样的,2、棋盘系统,负责绘制画面,3、规则系统,负责判定诸如犯规、输赢等。第一类对象(玩家对象)负责接受用户输入,并告知第二类对象(棋盘对象)棋子布局的变化,棋盘对象接收到了棋子的变化就要负责在屏幕上面显示出这种变化,同时利用第三类对象(规则系统)来对棋局进行判定。
java是一种面向对象的高级语言
为什么是Java?
java是世界上做好的编程语言!
可以看出java仍是编程语言中最流行的,也是最热门的。为什么呢?因为:
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
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 。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
这里不得不感谢java之父詹姆斯高斯林,正是由于他的无私奉献,才有了java的今天,java是世界上做好的编程语言!
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,Java不支持go to语句,代之以提供break和continue语句以及异常处理。Java还剔除了C++的操作符过载(overload)和多继承特征,并且不使用主文件,免去了预处理程序。因为Java没有结构,数组和串都是对象,所以不需要指针。Java能够自动处理对象的引用和间接引用,实现自动的无用单元收集,使用户不必为存储管理问题烦恼,能更多的时间和精力花在研发上
面向对象
Java是一个面向对象的语言。对程序员来说,这意味着要注意应中的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。
怎么使用java?
要想熟练使用java,首先得有Java的编译环境
JDK
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
可以把Ja添加链接描述va 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。
java开发环境配置(Windows)
下载JDK
首先我们需要下载java开发工具包JDK,下载地址:http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html
在下载页面中你需要选择接受许可,并根据自己的系统选择对应的版本,本文以window 64位系统最新版本jdk为例
下载后JDK的安装根据提示进行,还有安装JDK的时候也会安装JRE,一并安装就可以了。安装JDK,安装过程中可以自定义安装目录等信息,例如我的安装目录为下图所示
配置环境变量
1.安装完成后,右击"我的电脑",点击"属性",选择"高级系统设置";
2.选择"高级"选项卡,点击"环境变量";
然后就会出现如下图所示的画面:
在 “系统变量” 中设置 3 项属性,JAVA_HOME、PATH、CLASSPATH(大小写无所谓),若已存在则点击"编辑",不存在则点击"新建"。
注意:如果使用 1.5 以上版本的 JDK,不用设置 CLASSPATH 环境变量,也可以正常编译和运行 Java 程序。
变量设置参数如下:
变量名:JAVA_HOME
变量值:C:\Program Files\Java\jdk-15.0.1 // 要根据自己的实际路径配置
变量名:CLASSPATH 不用改因为我们用的是最新版的JDK
变量名:Path
变量值:%JAVA_HOME%\bin;%JAVA_HOME%\jre\bin;
JAVA_HOME 设置
PATH设置
注意:在 Windows10 中,Path 变量里是分条显示的,我们需要将 %JAVA_HOME%\bin;%JAVA_HOME%\jre\bin; 分开添加,否则无法识别
这是 Java 的环境配置,配置完成后,就可以用来编辑Java代码了。
测试JDK是否安装成功
1、Windows键加R,键入"cmd";
2、键入命令: java -version、java、javac 几个命令,出现以下信息,说明环境变量配置成功;
写在后面
现在我们拥有了开发环境,但是还需要对java语言有一定的了解,冰冻三尺非一日之寒,这回暂且到这,且看下回分解。
标签:Java,语言,JDK,面向对象,第一回,初识,机器语言,java 来源: https://blog.csdn.net/qq_45386984/article/details/110003583