为什么Java应用最广泛?
从互联网到企业平台,Java是应用最广泛的编程语言,原因在于:
- Java是基于JVM虚拟机的跨平台语言,一次编写,到处运行;
- Java程序易于编写,而且有内置垃圾收集,不必考虑内存管理;
- Java虚拟机拥有工业级的稳定性和高度优化的性能,且经过了长时期的考验;
- Java拥有最广泛的开源社区支持,各种高质量组件随时可用。
Java语言常年霸占着三大市场:
- 互联网和企业应用,这是Java EE的长期优势和市场地位;
- 大数据平台,主要有Hadoop、Spark、Flink等,他们都是Java或Scala(一种运行于JVM的编程语言)开发的;
- Android移动平台。
这意味着Java拥有最广泛的就业市场。
Java最早是由SUN公司(已被Oracle收购)的詹姆斯·高斯林(高司令,人称Java之父)在上个世纪90年代初开发的一种编程语言,最初被命名为Oak,随着互联网的崛起Oak重新焕发生机。在1995年以Java的名称正式发布,原因是Oak已经被人注册了,因此SUN注册了Java这个商标。
Java介于编译型语言和解释型语言之间。Java是将代码编译成一种“字节码”,它类似于抽象的CPU指令,然后,针对不同平台编写虚拟机,不同平台的虚拟机负责加载字节码并执行,这样就实现了“一次编写,到处运行”的效果。当然,这是针对Java开发者而言。对于虚拟机,需要为每个平台分别开发。为了保证不同平台、不同公司开发的虚拟机都能正确执行Java字节码,SUN公司制定了一系列的Java虚拟机规范。从实践的角度看,JVM的兼容性做得非常好,低版本的Java字节码完全可以正常运行在高版本的JVM上。
随着Java的发展,SUN给Java又分出了三个不同版本:
- Java SE:Standard Edition
- Java EE:Enterprise Edition
- Java ME:Micro Edition
- 这三者的关系如下图所示:

简单来说,Java SE就是标准版,包含标准的JVM和标准库,而Java EE是企业版,它只是在Java SE的基础上加上了大量的API和库,以便方便开发Web应用、数据库、消息服务等,Java EE的应用使用的虚拟机和Java SE完全相同。
Java ME就和Java SE不同,它是一个针对嵌入式设备的“瘦身版”,Java SE的标准库无法在Java ME上使用,Java ME的虚拟机也是“瘦身版”。
因此我们推荐的Java学习路线图如下:
- 首先要学习Java SE,掌握Java语言本身、Java核心开发技术以及Java标准库的使用;
- 如果继续学习Java EE,那么Spring框架、数据库开发、分布式架构就是需要学习的;
- 如果要学习大数据开发,那么Hadoop、Spark、Flink这些大数据平台就是需要学习的,他们都基于Java或Scala开发;
- 如果想要学习移动开发,那么就深入Android平台,掌握Android App开发。
无论怎么选择,Java SE的核心技术是基础,这个教程的目的就是让你完全精通Java SE!
从1995年发布1.0版本开始,到目前为止,最新的Java版本是Java 15:
名词解释
初学者学Java,经常听到JDK、JRE这些名词,它们到底是啥?
- JDK:Java Development Kit
- JRE:Java Runtime Environment
简单地说,JRE就是运行Java字节码的虚拟机。但是,如果只有Java源码,要编译成Java字节码,就需要JDK,因为JDK除了包含JRE,还提供了编译器、调试器等开发工具。
二者关系如下:

- JSR规范:Java Specification Request
- JCP组织:Java Community Process
变量和数据类型
我们先讨论基本类型的变量。Java提供了两种变量类型:基本类型和引用类型
在Java中,变量必须先定义后使用,在定义变量的时候,可以给它一个初始值。例如:
int x = 1;
我们一行一行地分析代码执行流程:
执行int n = 100;
,该语句定义了变量n
,同时赋值为100
,因此,JVM在内存中为变量n
分配一个“存储单元”,填入值100
:

执行n = 200;
时,JVM把200
写入变量n
的存储单元,因此,原有的值被覆盖,现在n
的值为200
:

执行int x = n;
时,定义了一个新的变量x
,同时对x
赋值,因此,JVM需要新分配一个存储单元给变量x
,并写入和变量n
一样的值,结果是变量x
的值也变为200
:

执行x = x + 100;
时,JVM首先计算等式右边的值x + 100
,结果为300
(因为此刻x
的值为200
),然后,将结果300
写入x
的存储单元,因此,变量x
最终的值变为300
:

可见,变量可以反复赋值。注意,等号=
是赋值语句,不是数学意义上的相等,否则无法解释x = x + 100
。
基本数据类型
- 整数类型:byte,short,int,long
- 浮点数类型:float,double
- 字符类型:char
- 布尔类型:boolean
计算机内存的最小存储单元是字节(byte),一个字节就是一个8位二进制数,即8个bit。它的二进制表示范围从00000000
~11111111
,换算成十进制是0~255,换算成十六进制是00
~ff
。
内存单元从0开始编号,称为内存地址。每个内存单元可以看作一间房间,内存地址就是门牌号。
一个字节是1byte,1024字节是1K,1024K是1M,1024M是1G,1024G是1T。
不同的数据类型占用的字节数不一样。我们看一下Java基本数据类型占用的字节数:

byte
恰好就是一个字节,而long
和double
需要8个字节。
也可以将结果强制转型,即将大范围的整数转型为小范围的整数。强制转型使用(类型)
,例如,将int
强制转型为short
:
int i = 12345;short s = (short) i; // 12345
浮点数常常无法精确表示,并且浮点数的运算结果可能有误差;
比较两个浮点数通常比较它们的绝对值之差是否小于一个特定值;
整型和浮点型运算时,整型会自动提升为浮点型;
可以将浮点型强制转为整型,但超出范围后将始终返回整型的最大值。
Java的编译器对字符串做了特殊照顾,可以使用+
连接任意字符串和其他数据类型,这样极大地方便了字符串的处理。
Java的字符类型char
是基本类型,字符串类型String
是引用类型;
基本类型的变量是“持有”某个数值,引用类型的变量是“指向”某个对象;
引用类型的变量可以是空值null
;
要区分空值null
和空字符串""
。
流程控制
输出:
在前面的代码中,我们总是使用System.out.println()
来向屏幕输出一些内容。
println
是print line的缩写,表示输出并换行。因此,如果输出后不想换行,可以用print()
: