课程导言

【本课和同学们探讨Java语言的发展历程、以及开发运行Java程序必备的开发环境和运行环境。通过本课的学习，你将了解到Java语言的起源、版本的迭代及Java的开发及运行环境、常用的Java开发工具等内容。】

认识Jvav语言

首先认识一下Java语言的创始人詹姆斯●高斯林，然后再谈谈Java语言的发展轨迹和特点，最后说一说为什么要学习Java语言。

Java语言的创始人詹姆斯.高斯林

图1 詹姆斯.高斯林

图中这个和蔼可亲的大叔就是詹姆斯●高斯林，被人称为Java之父。他将JAVA语言比喻成：奉献给世人一杯热气腾腾、芬香四溢的咖啡。Java的logo也是一杯冒着热气的咖啡。咖啡是世界上比较流行的饮料，詹姆斯将JAVA语言比喻为一杯咖啡，可见他对JAVA语言将会流行世界是多么的自信。 

Java语言的发展轨迹

Sun公司的詹姆斯●高斯林等人于90年代初开发了Java语言的雏形，最初被命名为Oak。Java随着互联网技术的应用得到了快速发展，逐渐成为重要的网络编程语言。Java从第一个版本发布到现在已经有28年的时间了,下图回顾了Java的发展轨迹和历史变迁。

图2 Java发展时间线

 Java语言诞生于1994年，但可以溯源到1991年。1991年，在Sun公司工作的詹姆斯受命组织团队开发一个叫Oak的项目，目标设定在家用电器等小型系统的编程语言，來解决诸如电视机、电话、闹钟、烤面包机等家用电器的控制和通讯问题，由于这些智能化家电的市场需求没有预期的高，Sun公司放弃了该项计划。就在Oak几近失败之时。在1994年詹姆斯—高斯林等人决定将该技术应用于互联网，将该语言改造为网络编程语言，这个语言就是Java语言的前身。

图 3  1991年詹姆斯受命组织开发OaK项目

语言改造后，OaK语言在互联网上得到很大的应用和发展，从一个默默无闻的小人物，突然变成了一个家喻户晓的大人物，而这时，发生了一件事情，促使詹姆斯对OaK语言改名。原来OaK名称已被一家显卡制造商注册，Oak这个名字不能再用了，詹姆斯于是在1995年将OaK更名为Java。

1996年是Java语言里程碑的一年，在这一年，Java开发人员熟悉的JDK 1.0发布了，Java语言有了第一个正式版本的运行环境。JDK 1.0版本包括Java虚拟机、网页应用小程序，可以嵌套在网页中运行，用户界面组件，通过用户界面组件可以开发窗口应用程序。

图4 1996年JDK1.0发布

1998年，对Java语言来说，又是一个里程碑。Java正式发布了J2SE 1.2，在这个版本中，Java技术体系拆分为3个方向，分别是面向桌面应用开发的J2SE、面向企业级开发的J2EE和面向手机等移动终端开发的J2ME。

图5 1998年J2SE1.2发布

2006年，对java来说，发生了两件大事。第一件大事是Sun公司宣布将Java代码开源，代码开源意味者Java开发者可以查看Java核心代码，了解JDK核心架构。第二件大事终结了从JDK 1.2开始已经有8年历史的J2EE、J2SE、J2ME的命名方式，启用Java SE 6、Java EE 6、Java ME 6的命名方式。

图6 2006年Java代码开源

2017年，Oracle公司正式发布了Java SE9版，为什么是Oracle公司，而不是Sun公司呢，因为Sun公司在2009年被Oracle以74亿美元的价格收购了。

2019年，Oracle公司正式发布了Java SE13版。

1、Java语言的特点

Java语言是世界上用的最多的编程语言，它是如何吸引了众多的开发者，同其它语言相比，它有哪些特点呢？

（1）平台无关性

Java语言的一个显著特点就是平台的无关性，即Java是可以跨平台的编程语言。要理解平台无关性的特点，首先要知道什么是平台，打开电脑我们用Windows系统，打开手机我们用安卓系统、一些大型网站会用到的Linux系统，这些系统都是平台。

平台无关性的意思就是用Java语言写的程序可以在任何平台上运行，如windows系统、安卓系统、Linux系统上运行。那么java是如何实现跨平台运行的呢？下图给出了Java程序从编写、编译到运行的过程流程图，从图中可以找到java跨平台的原理。

图7 Java平台无关性原理

我们用记事本、Eclipse等工具写好Java程序后，使用Java编译器将写好的Java代码文件编译成中间文件，中间文件的扩展名是class，当我们需要class文件在Windows系统上运行时，还得需要在Windows系统上安装一个Java虚拟机，由Java虚拟机解释class文件，并翻译成Windows运行代码。同样，如果我们需要class文件在Linux系统上运行，就需要在Linux系统上安装Java虚拟机,由Java虚拟机解释class文件，并翻译成Linux运行代码。在其它系统上也是如此。

（2）面向对象

Java是面向对象的语言，什么是面向对象呢？面向对象主要是针对面向过程开发来说的。

假如我们要开发一个学生管理系统，用面向过程来开发的话，可能会考虑该系统主要有哪些功能以及数据，功能可能包括学生信息、查询成绩、安排课程等；数据可能包括学生信息、课程信息，并通过数组、链表等数据结构来存储和组织这些数据。功能和数据确定后，通过编写函数实现功能并操作数据，其函数和数据是分离的。当系统的数据改变时，如在学生信息中增加学生的家庭信息，面向过程开发的麻烦就来了，得需要修改大量代码以适应数据的改变。

用面向对象来开发的话，可以把对象想象成现实世界中的事物，如人、动物、楼房、树木等。事物有属性和行为，例如人有姓名、年龄、性别等属性，也有跑步、骑自行车、吃饭等行为。如果要编写一个关于人的系统，可以把人的属性和行为看作一个整体并封装为一个Java类，这就是面向对象开发的概念。

用对象来考虑学生管理系统，自然会考虑到该系统由老师、学生、课程等对象组成。老师有姓名、专业、授课课程、所教班级、上课时间等属性，也有上课、查询和录入学生信息等行为；学生有学号、姓名、出生年月、所在班级等属性，也有查询成绩、查询课程等行为；课程有课程名称、课程编号、授课老师等属性，也有课程安排等行为。

面向对象把数据（对象属性）和功能（行为）封装到一个对象中，所有对数据（对象属性）的操作都封装在对象中，较好实现了数据封闭型原则。当数据（对象属性）改变时，不会影响到其它代码，易于系统的扩展和维护。而且，面向对象更接近于人的思维。

图8 面向对象更接近人的思维

（3）内存的自动管理

学过C语言开发的人，对内存的管理都很头痛。用Java语言可以不用考虑内存了。在生活中，我们希望有个袋子可以无限地装东西。在Java编程中，可以把内存看成袋子，不用担心袋子装不下东西，不用整理袋子，Java会自动整理，大大提高了我们的编程效率。

图9 内存的自动管理

2、学习Java语言的前景

对开发者来说，选择一门语言来学习，其实也要下很大决心的，毕竟要付出不少精力。在众多编程语言中，为什么要学习Java呢？

（1）世界上最受程序员欢迎的编程语言

Java语言从出现到今天，已经发展近30年。在这30年中，产生了无数和Java相关的产品、技术和标准，众多的开源框架和组件给Java程序员提供了标准积木，用于快速构建大型企业应用项目。

（2）企业最热衷的编程语言

因为Java易学、安全性，可移植、跨平台等特点，并且提供了大量开源框架和组件，易于构建大型企业应用项目。因此政府组织、机构及大型企业都青睐于用Java开发信息系统，企业用人需求量巨大。

（3）学习Java高薪没有问题

学会java,不但容易找到工作，钱赚的也多。Java工程师是世界上软件工程师需求量最大的，尤其是Java高级工程师，年薪平均在25W-50W之间，Java架构师薪资在80W起，选择Java，高薪没问题！

3、Java运行及开发环境

Java是编译兼解释性语言，Java的源代码首先被编译成字节代码，然后依赖各种不同平台上的虚拟机来解释执行字节码。Java语言的编译、解释、执行过程如下图所示：

图10 Java语言编译、解释及执行过程

Java代码是文本文件，可以用记事本等文本编辑器直接编辑Java文件。代码编写完成后运行Java编译器，将Java源代码文件编译为class文件（字节码文件），JVM（Java虚拟机）的类装载器加载class文件，由解释器解释执行。

从图中可以看出，从编写Java代码到运行Java程序，需要使用Java编译器和JVM，其它部分都是我们熟知的程序，例如：可以用记事本编写Java源代码，操作系统平台可以选择熟知的XP、Win7或Win10、Linux等系统。

Java为开发者提供了JRE（Java运行环境）和JDK（Java开发工具包），分别对应上图的JVM（Java虚拟机）和Java编译器。JRE是运行Java程序所必需的软件环境，是提供给想运行java程序的用户使用的，不过开发者也需要运行编写的Java程序，所以JRE是开发者必须要安装的Java软件。JRE包括JVM和Java核心类库。

JDK（Java开发工具包）为Java开发者提供了开发环境，JDK包含了编译java源码的编译器javac，同时还包含了java程序调试和分析工具，以及编写java程序所需的文档和demo例子程序。JDK是Java开发者必备的开发工具。

JDK1.5及后续版本包含了运行Java程序所必须的JRE，Java开发者安装JDK后，就不再需要单独安装JRE了。

课程小结

1、1991年，在Sun公司工作的詹姆斯●高斯林受命组织团队开发一个叫Oak的项目，目标用于智能家用电器的编程语言。后来由于市场需求没有预期的高，Sun公司准备放弃该项计划，但詹姆斯等人决定将Oak应用到互联网，为开发者提供网络编程语言，并在1995年正式发布Java语言，此后Java语言获得了巨大的成功。

2、整个Java技术体系分为三个开发方向，分别是面向桌面应用开发的J2SE、面向企业级开发的J2EE和面向手机等移动终端开发的J2ME。其中应用最广泛的技术体系是J2EE，多用于企业级的技术解决方案。

3、Java提供了JRE和JDK两个工具包，用于Java程序的运行和开发。JRE也称为Java运行环境，是运行Java程序所必需的软件环境，是提供给想运行java程序的用户使用的，不过开发者也需要运行编写的Java程序，所以JRE也是开发者必须要安装的Java软件；JDK为Java开发者提供了Java程序开发环境，开发者应用JDK提供的开发工具编译和调试Java程序。

思考与练习

1.1998年，Java正式发布了J2SE 1.2，在这个版本中，Java技术体系拆分为哪3个方向？

2.请简要叙述一下Java跨平台的原理。

3.面向过程开发和面向对象开发的主要区别是什么？

4.用哪些工具可以编写Java代码？

5.请简要叙述JRE和JDK的区别。

6.请说出当前主流的Java集成开发环境。