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Java 语言介绍

了解 Java 语言的历史、设计哲学和开发环境搭建,为 JavaScript 开发者提供 Java 学习的基础

Java 语言介绍

欢迎来到 Java 编程语言的世界!作为 JavaScript 开发者,你将发现 Java 提供了一个全新的编程范式,特别是在面向对象编程和企业级开发方面。

Java 语言历史

Java 由 Sun Microsystems 的 James Gosling 团队在 1995 年创建,最初被称为 Oak。它的设计目标是:

  • Write Once, Run Anywhere (WORA): 一次编写,到处运行
  • 面向对象: 完全基于对象的设计
  • 安全性: 内置的安全机制
  • 网络编程: 原生支持网络应用开发
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Java vs JavaScript 设计哲学对比

JavaScript 的设计哲学

  • 动态类型: 变量类型在运行时确定
  • 原型继承: 基于原型的对象系统
  • 函数式编程: 函数是一等公民
  • 解释执行: 直接解释执行,无需编译

Java 的设计哲学

  • 静态类型: 编译时确定类型
  • 类继承: 基于类的面向对象系统
  • 强类型: 严格的类型检查
  • 编译执行: 编译为字节码,在 JVM 上运行
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Java 的优势

1. 企业级开发

Java 在企业级应用开发中占据主导地位:

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2. 性能优势

  • JIT 编译: 即时编译优化
  • 垃圾回收: 自动内存管理
  • 多线程: 原生并发支持
  • 优化: 成熟的性能优化工具

3. 生态系统

  • Spring 框架: 企业级开发框架
  • Maven/Gradle: 构建工具
  • JUnit: 测试框架
  • IDE 支持: IntelliJ IDEA, Eclipse

开发环境搭建

1. 安装 JDK (Java Development Kit)

Windows

  1. 下载 OpenJDK 或 Oracle JDK
  2. 运行安装程序
  3. 设置环境变量 JAVA_HOME

macOS

# 使用 Homebrew
brew install openjdk@17
# 或使用 SDKMAN
curl -s "https://get.sdkman.io" | bash
sdk install java 17.0.2-open

Linux

# Ubuntu/Debian
sudo apt update
sudo apt install openjdk-17-jdk
# CentOS/RHEL
sudo yum install java-17-openjdk-devel

2. 验证安装

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3. 安装 IDE

推荐使用 IntelliJ IDEA:

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Java 平台架构

JVM (Java Virtual Machine)

  • 字节码执行: 将 Java 字节码转换为机器码
  • 跨平台: 同一份字节码在不同平台运行
  • 内存管理: 自动垃圾回收
  • 性能优化: JIT 编译和优化
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Java 版本和特性

Java 8 (LTS)

  • Lambda 表达式
  • Stream API
  • Optional 类
  • 新的日期时间 API

Java 11 (LTS)

  • HTTP Client
  • 局部变量类型推断
  • 字符串方法增强

Java 17 (LTS)

  • 密封类
  • 模式匹配
  • 文本块
  • 记录类
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学习路径建议

第一阶段:基础语法 (模块 1-5)

  • 语法对比和基本概念
  • 类型系统和变量
  • 控制流和循环
  • 数组和集合基础
  • 函数和方法

第二阶段:面向对象 (模块 6-8)

  • 类和对象
  • 继承和多态
  • 接口和抽象类

第三阶段:高级特性 (模块 9-12)

  • 异常处理
  • 泛型
  • 集合框架
  • 并发编程

第四阶段:企业级开发 (模块 13-15)

  • Spring 框架
  • Web 开发
  • 实战项目

第五阶段:最佳实践 (模块 16-19)

  • 常见陷阱
  • Java 惯用法
  • 高级主题
  • 性能优化

练习题

练习 1: 环境搭建

  1. 安装 JDK 17
  2. 配置环境变量
  3. 创建第一个 Java 程序
  4. 使用 IDE 创建项目

练习 2: 理解 JVM

  1. 编写简单的 Java 程序
  2. 编译生成字节码
  3. 在不同平台上运行
  4. 观察 JVM 的工作过程

练习 3: 对比分析

  1. 对比 JavaScript 和 Java 的类型系统
  2. 分析两种语言的设计哲学差异
  3. 理解编译执行 vs 解释执行的区别

总结

Java 为 JavaScript 开发者提供了一个全新的编程范式:

  • 静态类型系统: 提供编译时类型安全
  • 面向对象编程: 完整的 OOP 支持
  • 企业级开发: 丰富的框架和工具
  • 性能优化: JVM 的优化能力
  • 跨平台: Write Once, Run Anywhere

在接下来的模块中,我们将深入学习 Java 的各个方面,从基础语法到企业级开发,帮助你成为 Java 开发者。

准备好开始你的 Java 之旅了吗?让我们从基础语法对比开始!