一、Java学习笔记系列
笔者大学时候学的编程语言是C和汇编,毕业以后并未从事过开发工作,也没有接触过Java。但近两年的PaaS、CI/CD主要是以Java应用为主,同时本着活到老学到老的态度,笔者开始学习Java。对Java比较熟悉的读者,可以忽略本系列文章。
笔者学习资料来自网络,文后会列出参考链接。由于本文是读者的学习笔记,因此不会做很多赘述性文字,会以实验为主。在语言描述上,争取一针见血把事情说清楚。文章中,Java的语法本文不做详细解释,有其他语言基础也比较好理解Java的语法。
一、Java发展史
即使对Java不熟的童鞋,我也经常听到一个词J2EE。Two是什么意思呢?指的是版本2的意思。
Java是印度尼西亚爪哇岛的英文名称,因盛产咖啡而闻名。所以Java的程序logo是一杯咖啡。。。
1995年,Java问世。
1996年,JDK 1.0发布
1999年,Java2发布。
因此,目前的J2就是代表2这个版本,虽然现在最新的JAVA版本已经到9,但2这个说法,应该是沿袭了历史习惯。
JAVA 2发布的时候,有几个产品:
二、JDK、JRE、JVM到底是啥?
在实验过程中,为了截图方便,笔者将使用笔记本的Windows10环境。这并不代表JAVA对Linux支持不好或是笔者对Linux系统不习惯。2016年笔者是以281分通过的RHCE考试(满分300分)。
不吹牛,切入正题。
我们先了解一下JDK、JRE、JVM的关系。
JDK:Java Development KIT,Java开发工具包。这是JAVA软件的全集,包含了JRE等内容。JDK9有300多兆:
目前JDK有三个流派:Open JDK、Oracle JDK、IBM JDK。关于JDK如何选择,笔者另外一篇文章《前IT业余买手谈JDK的选择和采购》做过介绍,本文实验将使用Oracle JDK。
JRE:Java Runtime Environment, JAVA SE运行时环境。它里面包含lib和JVM等。
JVM:Java Virtual Manchine,也就是Java虚拟机。
也就说说JDK> JRE> JVM。因此,我在做实验时,会下载最全的JDK包。
JVM是干什么用的呢?
我们在讲JAVA语言的好处时,都知道它是跨平台的。但JAVA怎么实现跨平台的呢?
前些年,VMware提出了SDDC,即软件定义数据中心的概念。拿vSphere/红帽RHV来说,虚拟化技术实现了虚拟机操作系统和底层X86硬件的松耦合,虚拟机可以在不同代次的因特尔或者AMD CPU的服务器上飘逸,原因是什么?vSphere底层的VMM对CPU指令以及硬件(网卡、磁盘)进行了模拟,OS只和VMM的虚拟硬件打交道。
在windows中,我们可以直接运行.exe文件,因为.exe文件已经是计算器编码的二进制文件,但.exe只是windows的可执行文件。.exe文件中包含了CPU的指令。
那么JVM是什么呢?JVM是为了JAVA应用和操作系统类型松耦合,它模拟的是虚拟Java CPU。那么,在Java虚拟机,也就是JVM中,运行什么文件呢?
.class文件。.class文件包含了JAVA CPU的指令集。
在Java中,最原始的文件是.JAVA文件,经过Javac命令进行编译(编辑就是把写好的.java文件转化成机器码,产生.class文件),产生.class文件,然后java命令可以运行.class文件中定义的class内容。因为.class文件并不依赖于操作系统(依赖于JVM,JVM对class扮演的角色,与vSphere VMM对OS的扮演角色类似),因此Java可以跨操作系统、可移植性强。
三、编写第一个Java程序
从Oracle网站下载JDK9:
安装JDK的时候,选择JDK和JRE的安装目录,为了方便查找,笔者将目录指定到D:\java目录下。
安装完毕后,注意添加JAVA的环境变量:
接下来,我们查看JAVA目录结构,其中bin目录中的内容是JAVA的命令行:
src.zip是Java开发工具包提供的源码:
接下来,我先写一个简单的.java文件:
名字为VarDavidDemo1.java文件,实现的作用如下:
这个文件编译后执行,将会:
1.输出a,b,c的数值。
2.输出x1的数字(等于a的数字)
3.输出a+20的数值
需要注意的是,public static void main(String[] args) 是定义的是主函数,是java程序的入口地址。java虚拟机运行程序的时候首先找的就是main方法。只有有main()方法的java程序才能够被java虚拟机运行。而在一个复杂的JAVA程序中,一定会有多个JAVA文件来定义class,而其中只有一个定义了主函数的class是JVM的入口,也就是主执行程序(后面坦克大战的游戏中会涉及。)
下面代码中,VarDavidDemo1 是该程序的class名称,编译成功以后,可以通过java程序执行这个类。
class VarDavidDemo1
{
public static void main(String[] args)
{
int a,b,c;
a = 11;
b = 100;
c = 200;
System.out.println("a="+a+" b="+b+" c="+c);
int d = 3,e = 4, f = 5;
System.out.println("d="+d+" e="+e+" f="+f);
int x1 = a;
System.out.println(x1);
a = a + 20;
System.out.println("a="+a);
}
}
代码书写完毕后,通过javac进行编译:
编译成功以后,会生成该文件对应的.class文件:
但我们通过java执行class,不是执行生成的.class文件,而是执行该文件中class后面定义的类,执行结果如下:
这样,一个很简单的JAVA程序就完成了。
我们做一个稍微复杂一点的,做一个输入输出文件的程序,实现的目的如下:
1.定义了一个public类,叫DavidReadWrite(public的class要求java的文件必须要与定义的class名字一致,否则编译会报错)
2.程序向d:/david/output.txt文件中写入内容 "This is david demo"
3.程序读取d:/david/input.txt文件中的内容,并进行打印.
import java.io.*;
public class DavidReadWrite {
public void writeFile() {
String str = "this is a program";
try {
FileOutputStream out = new FileOutputStream("d:/david/output.txt");
out.write(str.getBytes());
out.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
public void readFile() {
try {
FileInputStream in = new FileInputStream("d:/david/input.txt");
byte bs[] = new byte[in.available()];
in.read(bs);
System.out.println("file content= " + new String(bs));
in.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) {
ReadWrite t = new ReadWrite();
t.readFile();
t.writeFile();
}
}
编译源码:
生成.class文件:
在执行程序之前,我们看一下程序执行的输入文件的内容:
执行程序,屏幕打印了input.txt文件中的内容。
接下来,我们看一下输出文件中的内容:
四、坦克大战游戏
网络上的牛人很多。我们看一个大牛写的坦克大战游戏,作者用MyEclipse开发的。(http://www.codesky.net/showhtml/30233.htm)
下载软件包并解压缩,查看目录结构。其中src是源码,也就是.JAVA文件等。bin目录下是可执行文件。
进入到src目录,可以看到很多.java和编译好的.class文件:
我们打开TankClient.JAVA主函数文件,该文件定义了主class:TankClient
为什么说这个类是主函数文件?因为该文件中定义了主函数main:
我们看一下这个文件中一段循环,下面定义了坦克发射子弹的规则,这段代码有调用了Bullets这个class:
而Bullets具体内容在Bullets.java文件中进行了描述:
我们如果执行一个不含有主函数的类,将会有报错:
加下来,执行TankClient这个Class:
前台跳出界面:
可以开始玩游戏了!