搭建Windows系统下Java开发运行环境。
(1)下载安装JDK软件
在开发Java应用程序前,需要搭建Java开发环境,确保计算机上安装有JDK。JDK是Java Development Kit的缩写,译为Java开发工具包,是Orcale公司提供用于开发Java应用程序的标准开发工具包。由于Java是跨平台的,因此要选择相应平台下的JDK工具包。本书以Windows平台为例进行讲解,目前JDK最新版本是JDK19(截至该书出版时),本书所使用的JDK版本为Java SE 18,本书所有程序均在该环境下运行测试。Oracle官网下载JDK的网址如图1-1所示。
图1-1 Oracle官网
单击“Download Java now”按钮,进入下载页面,选择“Windows系统”,单击“x64 Installer”按钮,下载Windows系统下的64位安装程序,如图1-2所示。下载后的安装程序如图1-3所示。
图1-2 JDK18下载页面
图1-3 Java SE 18安装程序
从官网下载JDK后进行安装,安装过程如下:
①双击安装文件,启动安装程序,如图1-4所示。
图1-4 安装界面
②单击“下一步”,选择JDK安装目录,建议使用默认安装路径,默认安装路径是“C:\Program Files\Java\jdk-18.0.2”,如图1-5所示。
图1-5 选择JDK安装目录
③单击“下一步”,完成安装,最后单击“关闭”按钮,结束安装过程,如图1-6所示。
图1-6 完成安装
安装完成后,在安装目录“C:\Program Files\Java”下生成一个文件夹,如图1-7所示。注意:从JDK9开始,JDK目录中不再有jre子目录。
图1-7 安装生成目录
一台计算机要想开发Java程序,必须安装JDK。JDK提供了Java的开发环境(提供了编译器javac等工具,用于将Java文件编译为class文件)和运行环境(提供了JVM和Runtime辅助包,用于解析class文件使其得到运行)。JDK是整个Java的核心,包括了Java运行环境(JRE),以及Java工具tools.jar和Java标准类库(rt.jar)。JRE是Java运行环境,面向Java程序的使用者,而不是开发者。如果仅下载并安装了JRE,系统只能运行Java程序。JRE是运行Java程序所必须环境的集合,包含JVM标准实现及Java核心类库。同时它包括Java虚拟机、Java平台核心类和支持文件。它不包含开发工具(编译器、调试器等)。
图1-8为安装后的目录结构,这里简单介绍一下JDK目录结构的意义。
图1-8 JDK目录结构
bin:Java开发工具包中所包含的可执行文件,因此Path环境变量设置在此目录。
conf:包含用户可以编辑的配置文件,如以前位于jre\lib目录中的.properties和.policy文件。
include:包含支持使用本机代码编程的C语言头文件,Java本地接口(JNI)和Java虚拟机调试程序接口(JPDA)。JNI:(Java™ Native Interface:Java本地接口)是一个标准的编程接口,用于编写Java本地方法或者嵌入Java虚拟机到本地应用程序中。开发人员可以通过JPDA(Java™ Platform Debugger Architecture:Java平台调试器架构)提供的API,方便灵活地搭建Java调试应用程序。JPDA主要由3个部分组成:Java虚拟机工具接口(JVM TI)、Java调试线协议(JDWP)和Java调试接口(JDI)。
jmods:包含JMOD格式的平台模块,创建自定义运行映射时需要它。
legal:包含法律声明。
lib:包含非Windows平台上动态链接的本地库,是JDK使用的文件,如tools.jar:JDK的非核心工具支撑类;dt.jar:告诉IDE设计时存档如何显示Java组件以及如何让开发者自定义他们的应用程序;ant-javafx.jar:包含Ant,用于打包JavaFX应用程序。
(2)配置环境变量
对于Java程序开发而言,主要使用JDK的两个命令:javac.exe和java.exe。但是由于这些命令不属于Windows自己的命令,因此要想使用,就需要进行路径配置。下面以Windows 10系统为例进行环境变量的配置。
①用鼠标右键单击“计算机”图标,在弹出的菜单中选择“属性”,如图1-9所示。
图1-9 打开计算机属性
②在弹出的对话框中,选择高级系统设置,如图1-10所示。
图1-10 选择高级系统设置
③在弹出的对话框中单击“环境变量”按钮,如图1-11所示。
图1-11 环境变量
④在“系统变量”中单击“新建”按钮,如图1-12所示。
图1-12 新建系统变量
⑤输入变量名“JAVA_HOME”,在变量值中填写JDK根目录,单击“确定”按钮,如图1-13所示。
图1-13 新建JAVA_HOME系统变量
⑥选中系统变量“Path”,单击“编辑”按钮,如图1-14所示。
图1-14 编辑系统变量Path
⑦在编辑环境变量窗口中单击“新建”按钮,输入“%JAVA_HOME%\bin”,然后单击“上移”按钮,使新建项移动到最顶端,单击“确定”按钮保存配置信息即可,如图1-15所示。
图1-15 移动到最前端
(3)测试Java运行环境
运行cmd命令,打开命令提示符窗口,输入“java–version”,如果能看到当前JDK版本信息,表示环境搭建成功,如图1-16所示。
图1-16 测试Java环境
掌握Eclipse开发工具的安装与配置。
(1)下载Eclipse
尽管IntelliJ IDEA、NetBeans和一些其他的IDE正在日益普及,但有调查表明,Eclipse仍然是几乎半数Java开发人员首选的开发环境。Eclipse就像是IDE领域的瑞士军刀,有着大量定制的接口和插件。它无处不在,本书在后面推荐的其他所有工具都提供Eclipse插件。
Eclipse的工作流程可分为3个方面:工作台、工作空间和视角。工作台作为到IDE的出发点。工作空间将项目、文件和配置设置组合在一个单独的目录下。视角定义工具、视图和有效设置。虽然作为开发人员的新手可能会觉得相比Netbeans和IntelliJ IDEA,Eclipse使用起来更难,但Eclipse的灵活性,使其成为企业开发的首选IDE。
Eclipse工具可以在其官方网站进行下载最新版本,官方下载页面如图1-17所示。
图1-17 Eclipse下载页面
下载之后,会得到一个zip格式的文件,将这个文件解压到计算机中的任意一目录,然后打开这个目录,里面有一个eclipse.exe文件,这个文件就是Eclipse的运行程序,如图1-18所示。
图1-18 解压Eclipse软件
(2)运行配置工作区
双击eclipse.exe文件,就可以启动Eclipse了,启动界面如图1-19所示。
图1-19 启动界面
接着程序会显示一个工作空间的对话框,工作空间用来存放项目文件,这里可以使用程序的默认值,单击确定即可,当然也可以重新选择一个文件夹来存放文件,单击浏览,即可重新指定项目文件存放的工作区,如图1-20所示。
图1-20 设置工作区
首次启动成功,会进入一个欢迎界面,如图1-21所示。
图1-21 欢迎界面
使用记事本首先编写一个简单的Java入门程序HelloWorld.java,然后使用javac编译命令进行编译,最后使用java命令运行该程序。
开发一个Java程序分为4步,具体如下:
①创建Java源程序。
②保存源文件(扩展名为.java)。
③将源程序编译为字节码文件(扩展名为.class)。
④执行字节码文件。
【例1_1】 使用Java语言编写程序,实现在控制台输出“HelloWorld”的功能。
步骤:
(1)编写源文件
Java源文件是以.java为扩展名的文本文件,因此,使用任何一款纯文本编辑器都可以编写Java程序。这里就先使用Windows系统中自带的记事本编辑器。打开记事本,在编辑区录入以下代码,实现在控制台输出“HelloWorld”的功能,如图1-22所示。
图1-22 使用记事本编写HelloWorld程序
下面简单解释一下以上代码。
这里创建了一个类,类名是HelloWorld,注意:类名必须和文件名一致。
这里声明了一个静态的main方法,该方法是Java应用程序运行的入口方法,为固定写法。
这条语句实现向控制台输出HelloWorld字符串,程序指令以英文分号“;”为结束标志。
(2)保存Java源文件
编写完源文件代码后,需要保存扩展名为.java的文本文件。在文件列表中选择“另存为”,在弹出的保存对话框中,保存类型项选择为所有文件,文件名录入为“HelloWorld.java”,编码项选择为“ANSI”,最后单击“保存”按钮,即一个Java程序就完成了,如图1-23所示。保存后的文件类型注意是JAVA类型,如图1-24所示。
图1-23 保存源文件
图1-24 文件类型
(3)使用javac命令编译源文件
打开命令提示符,使用Java编译器命令javac.exe,将Java源文件编译成字节码文件,如图1-25所示。编译后会在C盘的example目录下生成HelloWorld.class字节码文件,字节码文件是不允许修改的,如果要修改,只能是通过修改源文件,重新生成新的字节码文件。
图1-25 编译源文件
(4)运行字节码文件
在命令提示符中使用Java解释器命令java.exe,运行HelloWorld字节码文件,显示Java程序的运行结果,如图1-26所示。
图1-26 运行字节码文件
掌握Eclipse工具开发Java代码的步骤及流程。
(1)创建Java项目
双击eclipse.exe文件,启动Eclipse,关闭欢迎界面,打开File→New→Project,新建Java项目,然后选择Java Project,如图1-27所示。
图1-27 新建Java项目
Project name处填入项目名称,注意项目名称通常采用英文小写的命名方式,单击“Finish”即可,如图1-28所示。
图1-28 项目命名
(2)创建项目包文件夹
在工程hello的src文件夹上右键单击,选择New→Package,如图1-29所示。
图1-29 创建源程序所属包
在Name处输入包名(小写字母,中间以英文点号。隔开),如com.hello,单击“Finish”按钮即可,如图1-30所示。
图1-30 包命名
(3)创建Java程序
在包名上右键单击,选择New→Class,创建Java类文件,如图1-31所示。
图1-31 创建源文件
在Name处输入类名,如“HelloWorld”,勾选public static void main(String[]args),单击“Finish”按钮,如图1-32所示。在程序编辑区编写输出语句“System.out.println”(Hello World Java");”至此,一个可以运行的Java程序就生成了,如图1-33所示。
图1-32 源文件命名
图1-33 编写源文件
(4)运行Java程序
运行Java程序,在程序上右键单击,选择Run As→Java Application,如图1-34所示,在Console控制台可以看到输出Hello World Java的效果,如图1-35所示。
图1-34 运行源文件
图1-35 运行源文件