Java程序运行机制及开发环境

Java既是编译型语言，又是解释型语言

java源文件首先需要通过javac编译生成后缀名为.class的字节码文件（与平台无关，只面向JVM），然后使用Java虚拟机将字节码解释成特定平台上的机器码运行。

Java虚拟机JVM

不同平台上的JVM不同，但是都提供了相同的接口。

开发Java准备

1. 下载安装Java8的JDK，并将jdk的安装路径添加到环境变量中。
2. 开发Java需要安装JDK，JDK包含Java编译器（javac命令工具）、Java运行时环境（JRE）、常用的Java类库等。
3. JRE包含JVM，还包含类加载器、字节码校验器及大量的基础类库等环境支持。
4. 如果只是运行Java程序，可以只安装JRE。

第一个Java程序

1. 编写第一个著名的程序：HelloWorld。

pulic calss HelloWorld
{
	public static void main(String[] args)
    {
    	System.out.println("HelloWorld");
    }
}

1. 使用javac命令编译java程序。
   • 命令行输入cmd，进入Java源文件所在的路径
   • 输入如下命令，其中destdir是目标生成路径
     
     javac -d destdir HelloWorld.java
     
     进入destdir路径下，可以看到已经生成了后缀名为.class的字节码文件
2. 使用java命令解释执行字节码文件。
   • 运行如下命令执行程序
     
     java HelloWorld
3. 分析main()方法
   • JVM需要调用main()方法来调用类，使用public修饰符将main暴露出来
   • JVM通过该类来调用main()方法，没有该类的对象，用static修饰
   • 返回值给JVM，没有意义
   • 字符串数组形参，由JVM赋值

Java程序的基本规则

1. Java是纯面向对象的语言，类是Java程序的最小程序单位。
2. javac可以编译一个类，而解释执行一个类则需要以main方法为入口，main方法的写法是固定的。
3. Java严格区分大小写，类名首字母大写，方法名第一个单词首字母小写，关键字小写。
4. 一个java源文件最多只能定义一个public类，因源文件名需要与public类的类名相同。

垃圾回收机制

1. 显式进行垃圾回收的缺点
   • 忘记回收导致内存泄漏，降低系统性能
   • 错误回收程序核心类库的内存，导致系统崩溃
2. Java虚拟机的堆内存用来保存类的对象，JVM的一个超级线程会进行检测，如果一个对象长时间不被引用GC会释放其所占用的内存空间，同时进行碎片整理将所占用的堆内存移到堆的一端，整理出新内存分配给其他对象。
3. 使用GC的优点
   • 提高编程效率
   • 保护程序的完整性和安全性
4. 使用GC的缺点
   • 垃圾回收在cpu空闲或者内存不足时进行，影响程序性能
5. GC的特点
   • 只能回收JVM堆内存的内存空间，不能回收物理内存的资源
   • 将对象的引用变量设置为null可以暗示GC回收该对象
   • 使用GC回收对象之前，会先调用可恢复对象的finalize()方法可能将其变成可达状态。
   • 调用Runtime对象的gc()方法Runtime.getRuntime().gc()或者System.gc()仅仅是建议系统进行垃圾回收，不能精确控制
   • 使用如下命令运行程序显示每次垃圾回收后的提示信息
     
     java -verbose:gc Test
   • 平常用的基本是强引用对象，除此之外还有软引用（SoftReferance，用于对内存敏感的程序中），弱引用（WeakReferance，不管内存强制回收），虚引用（PhantomReferance，只能和引用队列一起使用跟踪对象被垃圾回收的状态）。

使用IDE工具

1. 下载安装Eclipse开发工具
2. 配置自动补全
   
   Windows-Preferences-Java-Editor-Content Asist，将Auto activation triggers for Java改为“.abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ”即可
3. 熟悉快捷键
   
   自动导入相关包：Ctrl+Shift+O

使用jar命令

1. 创建jar包
   
   jar cvf test.jar test
2. 查看jar包
   
   jar tvf test.jar
3. 解压缩jar包
   
   jar xvf test.jar
4. 更新jar包里的文件
   
   jar uvf test.jar Filename

发布Java应用程序

1. 利用Windows批处理，添加如下执行命令
   
   java package.MainClass
   
   不显示命令行窗口用以下命令
   
   start javaw package.MainClass
2. 创建可执行jar包
   
   指定主类的类名作为程序入口
   
   jar cvfe test.jar package.MainClass test
   
   运行上面的jar包命令java -jar test.jar或者javaw test.jar

获得用户输入

1. 给main()方法字符串数组形参赋值
   
   运行Java程序时在类名后紧跟一个或多个字符串，用空格隔开，则JVM将这些字符串依次赋值给args数组元素
   
   java test str1 str2 str3
2. 使用Scanner类从文件、输入流、字符串中解析数据，它提供了两个方法：
   • 判断是否还有下一项基本数据/字符串/一行：hasNextInt()、hasNext()、hasNextLine()
   • 获取下一个输入项：nextInt()、next()、nextLine()
   • 默认使用空白符作为分隔符，可以使用useDelimiter("\n")方法自定义分隔符
     
     下面的示例程序涉及文件输入，并没有进行异常处理及文件关闭！

	//获取键盘输入
	Scanner sc = new Scanner(System.in);
	while (sc.hasNext()) {
		String str = (String) sc.next();
		System.out.println("str");
	}

	//获取文件输入
	Scanner sca = new Scanner("Test.java");
	//使用回车作为分隔符
	sca.useDelimiter("\n");
	while (sca.hasNext()) {
		String str = (String) sca.next();
		System.out.println("str");
	}