1 Java帝国的诞生
1.1 反抗C语言帝国
1995年，C语言帝国已经统治了20余年，由于C语言的贴近硬件， 运行极快， 效率极高的特性。程序员们用C开发了很多系统级软件，操作系统， 编译器， 数据库，网络系统....，但与此同时，C语言也为程序员们安上了两个沉重的枷锁： 指针和内存管理
指针无比强大， 能直接操作内存， 但是C语言却没有给工具去做越界的检查，导致很多新手程序员轻易犯错。至于内存管理，C语言更是放任自流：你自己分配的空间， 自己去释放！更要命的是这些问题在编译期很难发现，在运行时才会突然暴露，常常手忙脚乱， 昏天黑地去调试。 大量时间和宝贵的精力都被浪费在小心翼翼的处理指针和内存分配上
C语言宣称的可移植性更是一种欺骗，他要求用标准的C函数库，并且针对特定平台调用，需要单独书写代码，任何一点点错误，都会导致编译失败
1982年，经过C语言的改良，推出了C++，添加了面向对象功能，兼容C，有静态类型检查，性能也不错，但是他实在是太复杂了
1.2 Java自立门户
根据C语言的不足，想要自制一个语法类C，但不需要考虑指针、内存管理，并且达到真正可移植性的面向对象、类型安全的语言，并且计划提供一套高质量的类库随语言发行，最初该语言被命名为C++减减，但设计理念差距太大，后来想叫Oak，却发现被别人捷足先登，最后将该语言命名为Java
为了实现跨平台特性，Java在操作系统和应用层之间增加了一个抽象层：Java虚拟机
Java程序编译为字节码后，再通过Java虚拟机翻译成各个平台认识的机器码，不需要在进行单独编译
为了吸引更多的人使用Java，Java的开发者做了一个图形界面程序Applet，引来了众多巨头关注。
随着发展，1998年，Java根据使用平台不同，推出了三个分支板块
Java 2标准版(J2SE) 面向桌面
Java 2 移动版(J2ME) 面向手机
Java 2 企业版(J2EE) 面向服务器
尤其是J2EE特别适合团队开发复杂的大型项目，受到追捧，BEA根据J2EE许可证退出了weblogic，凭借其集群，展示了复杂应用的可扩展性和高可用性
三高：高可用 高性能 高并发
程序员们根据Java开发了许多的开源系统
构建工具: Ant，Maven, Jekins
应用服务器： Tomcat，Jetty, Jboss, Websphere, weblogic
Web开发： Struts,Spring,Hibernate, myBatis
开发工具： Eclipse, Netbean,intellij idea, Jbuilder
2 Java简介
2.1 Java特性
简单性
就是c++语法的纯净版。没有头文件，指针运算，结构，联合，操作符重载，虚基类等等。由于语法基 于c，因此学习起来完全不费力
面向对象
面向对象是一种程序设计技术，他将重点放在数据(即对象)和对象之间的接口上。模拟人的思维写程 序，万物皆对象！
可移植性
这是JAVA的一个重要的优势。JAVA代码或者说字节码、二进制码可以跨平台的移植，而不用管具体的操作系统和硬件环境。
“一次编写，随处运行”：“write once, run anywhere”
JAVA在设计时就很注重移植和跨平台性。比如：JAVA的Int永远都是32位。不像c++可能是16，32，可能是根据编译器厂商规定的变化。这样的话程序的移植就会非常麻烦。
高性能
JIT(JUST IN TIME)即时编译。将一些“热点”字节码编译成本地机器码，并将结果缓存起来，在需要的时候重新调用。这样的话，使JAVA程序的执行效率大大提高，某些代码甚至接近c++的效率。随着这种技术的一天天完善，也许有一天会超越编译代码的效率
分布式
JAVA是为internet的分布式环境设计的，因为他能够处理tcp/ip协议。事实上，通过url访问一个网络资源和访问本地文件是一样简单的。Java还支持远程方法调用(RMI,remote method Invocation)，使程序 能够通过网络调用方法
动态性
就是在需要时将某些代码添加到正在运行的程序中。反射机制。当需要把某些代码添加到正在运行的程序中时，动态性是一个非常重要的特性。Java的动态特性是其面向对象设计方法的扩展。它允许程序动 态地装入运行过程中所需要的类，这是C++语言进行面向对象程序设计所无法实现的
多线程
多线程的使用可以带来更好的交互响应和实时行为。多线程的简单性是Java成为主流服务器端开发语言 的主要原因之一
安全性
Java适合于网络/分布式环境，为了达到这个目标，在安全性方面投入了很大的精力，使Java可以构建防病毒，防篡改的系统
健壮性
Java是一种健壮的语言，吸收了C/C++ 语言的优点，但去掉了其影响程序健壮性的部分(如：指针、内存的申请与释放等)。Java程序不可能造成计算机崩溃。Java系统仔细检测对内存的每次访问，确认它是合法的，而且不致引起任何问题。不过，即使Java程序也可能有错误。如果出现某种出乎意料之事， 程序也不会崩溃，而是把该例外抛弃。再通过异常处理机制，程序就会发现这类例外，并加以处理。
2.2 Java可移植性原理
Java主要优势在于其做出的WORA，即一次编写(Write Once)、随处运行(Run Anywhere)
简单来讲，这意味着开发团队能够利用Java编写一款应用程序，并将其编译为可执行形式，而后将其运行在任何支持Java的平台之上，这种优势来源于Java Virtual Machine(JAVA虚拟机的缩写)，Java编译完成后的字节码，是交给JVM进行运行，也就是说JVM可以充当翻译者，将字节码翻译成各个不同平台的语法得到执行
JAVA语言的一个非常重要的特点就是与平台的无关性，而使用Java虚拟机是实现这一特点的关键。
2.3 Java三大版本
2.3.1 JavaSE
JAVA的标准版，是整个JAVA的基础和核心，这是我们主要学习的一个部分，也是 JAVAEE和JAVAME技术的基础，主要用于开发桌面应用程序。学会后可以做一些简单的桌面应用 如：扫雷，连连看等。
2.3.2 JavaME
是JAVA的微缩版，主要应用于嵌入式开发，比如手机程序的开发
2.3.3 JavaEE
JAVA的企业版，它提供了企业级应用开发的完整解决方案，比如开发网站，还有企 业的一些应用系统，是JAVA技术应用最广泛的领域。主要还是偏向于WEB的开发，而JAVA EE的基 础就是JAVA SE
2.4 JDK与JRE
JDK
Java 2 SDK (Development Kit)包含：JRE的超集，包含编译器和调试器等用于程序开发的文件
JRE
Java Runtime Environment (JRE) 包含：Java虚拟机、库函数、运行Java应用程序和Applet所必须文件
Java运行环境的三项主要功能
加载代码：由class loader 完成
校验代码：由bytecode verifier 完成
执行代码：由 runtime interpreter完成
区别与联系：
sdk(也就是jdk)是jre的超集，是在jre的基础上增加了编译器及其他一些开发工具
jre就是java运行时环境，包括了jvm和其它一些java核心api,任何一台电脑，只有安装了jre才可以运行 java程序
如果只是要运行JAVA程序，之需要JRE就可以。 JRE通常非常小，也包含了JVM
如果要开发JAVA程序，就需要安装JDK
2.5 初识JVM
JVM是一种规范，可以使用软件来实现，也可以使用硬件来实现，就是一个虚拟的用于执行bytecodes字节码的计算机。他也定义了指令集、寄存器集、结构栈、垃圾收集堆、内存区域
JVM负责将java字节码解释运行，边解释边运行，这样，速度就会受到一定的影响。JAVA提供了另一种解释运行的方法JIT(just in time)，可以一次解释完，再运行特定平台上的机器码，高级的JIT可以只能分析热点代码，并将这些代码转成本地机器码，并将结果缓存起来，下次直接从内存中调用，这样就大大提高了执行JAVA代码的效率。这样就实现了跨平台、可移植的功能
JVM是指在一台计算机上由软件或硬件模拟的计算机；它类似一个小巧而高效的CPU
byte-code代码是与平台无关的是虚拟机的机器指令
java字节代码运行的两种方式:
方式interpreter(解释)
Just-in-time(即时编译):由代码生成器将字节代码转换成本机的机器代码,然后可以以较高速度执行
JAVA的跨平台实现的核心是不同平台使用不同的虚拟机。不同的操作系统有不同的虚拟机。Java 虚拟机机制屏蔽了底层运行平台的差别，实现了“一次编译，随处运行”
3 开发环境搭建
3.1 JDK安装步骤
百度搜索JDK，可直达Oracle网站下载JDK
下载地址：https://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk8-downloads-2133151.html
1.选择版本(案例采用JDK8)
2.同意协议
3.根据系统版本下载安装包
4.安装JDK,JRE
5.配置电脑环境
文件资源管理器 -> 鼠标右键属性 -> 高级系统设置 -> 高级 -> 环境变量 -> 变量Path一栏双击打开 -> 添加%JAVA_HOME%bin;%JAVA_HOME%jrebin
6.测试是否安装成功
打开cmd -> 输入java --version -> 输出版本号即为安装成功
3.2 第一个Java程序
按照传统习俗，环境安装后，需要编辑helloworld来对自己做一个欢迎仪式
建立文件夹存放代码
新建文件Hello.java
文本编辑器编写程序
public class Hello{
public static void main(String[] args){
System.out.println("Hello,World!");
}
}
保存文件打开命令行，使用Javac编译
javac Hello.java
运行程序
java Hello
3.3 编写Java程序注意
如果上述编译出现错误，请注意以下几点：
Java大小写敏感
Java 是大小写敏感的，这就意味着标识符 Hello 与 hello 是不同的
源文件名
源文件名必须和类名相同。当保存文件的时候，你应该使用类名作为文件名保存(切记Java是大小写敏感的)，文件名的后缀为类名.java(如果文件名和类名不相同则会导致编译错误)
主方法入口
所有的Java程序由
public static void main(String []args)方法开始执行类名首字母大写(非强制)
对于所有的类来说，类名的首字母应该大写。如果类名由若干单词组成，那么每个单词的首字母应该大写，例如
MyFirstJavaClass，此方法又名驼峰命名法方法名首字母小写
所有的方法名都应该以小写字母开头。如果方法名含有若干单词，则后面的每个单词首字母大写
4 Java程序运行机制
计算机语言分为编译型与解释型，而Java属于两者结合，使用编译保证运行速度，使用虚拟机解释保证跨平台性
编译
利用编译器(Javac)将源程序编译为字节码
字节码文件名：
源文件名.class
javac Hello.java
运行
利用虚拟机运行字节码程序(运行时不需要后缀)
java Hello
5 安装集成开发环境
文本编辑器毕竟不是为写代码而生，建议安装集成开发环境IDE
推荐安装pycharm同系列产品intellij IDEA