一、Java的运行机制

1.1 高级语言运行机制

计算机能识别的语言是机器语言，高级语言需要通过编译才能运行。
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因为编译型语言是一次性地编译成机器码，所以可以脱离开发环境独立的运行，而且通常运行效率较高。就像一篇英文稿件，被翻译成中文稿，以后我们只需要读中文稿就可以了（英文稿对我们就没有什么用了）。
但因为编译型语言的程序被编译成特定平台上的机器码（如中文），因此编译生成的可执行性程序通常无法移植到其他平台上运行（如德国人想看稿件）；如果需要移植，则必须将源代码到特定平台上（德文翻译） ，需要采用特定平台上的编译器进行重新编译（翻译中德文）。换句话说，就是在Windows平台上编译的C语言程序只能在Windows平台上运行，如果要到Linux平台运行，就需要到Linux平台重新编译，即移植性差。

1.2 JAVA语言运行机制

Java程序运行时，必须经过编译和运行两个步骤。首先将后缀名为.java的源文件进行编译，最终生成后缀名为.class的字节码文件。然后Java虚拟机将字节码文件进行解释执行，并将结果显示出来。
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通过上图不难发现，Java程序是由虚拟机负责解释执行的，而并非操作系统。这样做的好处是可以实现跨平台性，也就是说针对不同的操作系统可以编写相同的程序，只需安装虚拟机即可。
注意：高级语言程序（如C语言）是直接编译成可执行文件的（.exe），而java程序并没有直接编译成可执行文件，编译之后的文件（.class）为字节码程序，就相当于现在有一篇日文文件，有不懂日文的中国人、德国人、法国人都要看这份文件，可能后面还有其他国家的人也要看这份文件，怎么办呢？日本人将自己的文稿翻译成英语（国际通用语言），各个国家的翻译只要将英文文稿再翻译成自己国家的语言就好了，字节码就是国际通用语言-英文。

二、JAVA虚拟机（JDK）安装

2.1 JDK安装

  • SUN公司提供了一套Java开发环境，简称JDK(Java Development Kit)，它是整个Java的核心，其中包括Java编译器、Java运行工具、Java文档生成工具、Java打包工具等。
  • SUN公司除了提供JDK，还提供了一种JRE(Java Runtime Environment)工具，它是Java运行环境，是提供给普通用户使用的。为了方便使用，SUN公司在其JDK工具中自带了一个JRE工具，也就是说开发环境中包含运行环境，这样一来，开发人员只需要在计算机上安装JDK即可，不需要专门安装JRE工具了。

1、下载安装
Oracle公司提供了多种操作系统的JDK，从Oracle官方网站下载相应的JDK安装文件。（下载安装步骤略）。
2、JDK目录
安装完成后，会出现如下目录结构
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  • bin目录：该目录用于存放一些可执行程序，如javac.exe（Java编译器）、java.exe（Java运行工具）、jar.exe（打包工具）和javadoc.exe（文档生成工具）等。
  • db目录：db目录是一个小型的数据库。从JDK 6.0开始，Java中引入了一个新的成员JavaDB，这是一个纯 Java 实现、开源的数据库管理系统。这个数据库不仅很轻便，而且支持JDBC 4.0所有的规范，在学习JDBC时，不再需要额外地安装一个数据库软件，选择直接使用JavaDB即可。
  • jre目录：“jre”是Java Runtime Environment的缩写，意为Java程序运行时环境。此目录是Java运行时环境的根目录，它包含Java虚拟机，运行时的类包、Java应用启动器以及一个bin目录，但不包含开发环境中的开发工具。
  • include目录：由于JDK是通过C和C++实现的，因此在启动时需要引入一些C语言的头文件，该目录就是用于存放这些头文件的。
  • lib目录：lib是library的缩写，意为Java类库或库文件，是开发工具使用的归档包文件。
  • src.zip文件：src.zip为src文件夹的压缩文件，src中放置的是JDK核心类的源代码，通过该文件可以查看Java基础类的源代码。

    2.2 配置JDK环境变量

    1、环境变量
    JAVA_HOME：jdk所在的位置，即安装目录。
    PATH：操作系统搜索文件的路径，即要去执行某个文件（程序），先要找到这个文件。如张三同学现在在506教室，我要指派张三去做某件事件，首先要知道张三在哪里，才好去指挥他，也就是说，我必须知道张三同学在506教室，506教室就是张三的搜索路径。
    2、配置步骤
    （1）在图标（计算机）右击-属性，打开如下系统设置窗口：
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    （2）在系统变量栏内新建环境变量JAVA_HOME
    变量名：JAVA_HOME
    变量值：D:\Java\jdk （变量值是自己的JDK安装文件夹）
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    （3）在系统变量栏内，找到Path，双击Path，编辑Path环境变量
    点击新建，添加%JAVA_HOME%\bin
    再次点击新建，添加%JAVA_HOME%\jre\bin
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（4）测试
打开命令窗口，在主程序运行栏输入cmd，以管理员的身份运行
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出现命令窗口
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在CMD命令行下输入java -version命令，出现以下画面，jdk安装正常了。
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2.3 用JDK测试java程序

1、用记事本编写源程序，源程序保存位置为h:/java_workspace（自己敲定的目录）
public class Demo_01{
public static void main(String[] args){
int x = 492; // 一个三位数
int x1 = x % 10; // 求个位数
int x2 = x /10 % 10; // 求十位数
int x3 = x /100; // 求百位数
System.out.println(“三位数:” + x);
System.out.println(“个位:” + x1);
System.out.println(“十位:” + x2);
System.out.println(“百位:” + x3);
}
}
2、点击文件，将程序另存为（注意：文件名是类名.java，文件类型为所有文件）
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3、在命令窗口（CMD）输入如下命令
（1）进入程序的工作路径（h:/java_workspace)
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（2）编译源程序：javac 源程序名
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没有报错，编译成功，在工作路径下生成了字节码程序
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（3）运行程序：java 字节码程序
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大功告成！

三、Eclipse集成开发环境安装

3.1 Eclipse开发工具

  • 在实际项目开发过程中，由于使用记事本编写代码速度慢，且不容易排错，所以程序员很少用它来编写代码。为了提高程序的开发效率，大部分软件开发人员都是使用集成开发工具（IDE，Integrated Development Environment）来进行Java程序开发的。正所谓“工欲善其事，必先利其器”，接下来就为读者介绍一种Java常用的开发工具——Eclipse。
  • Eclipse是由蓝色巨人IBM花费巨资开发的一款功能完整且成熟的IDE集成开发环境，它是一个开源的、基于Java的可扩展开发平台，是目前最流行的Java语言开发工具。Eclipse具有强大的代码编排功能，可以帮助程序开发人员完成语法修正、代码修正、补全文字、信息提示等编码工作，大大提高了程序开发的效率。
  • Eclipse的设计思想是“一切皆插件”。就其本身而言，它只是一个框架和一组服务，所有功能都是将插件组件加入到Eclipse框架中来实现的。

    3.2 Eclipse安装

    1、下载
    Eclipse是针对Java编程的集成开发环境（IDE），读者可以登录Eclipse官网http://www.eclipse.org免费下载。
    2、安装（略）
    3、启动
    Eclipse的启动非常简单，直接在Eclipse安装文件中运行eclipse.exe文件即可。可以创建桌面快捷方式，以后只要在桌面双击图标即可启动。
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Eclipse启动完成后会弹出一个对话框，提示选择工作空间（Workspace），如下图所示：
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进入Eclipse工作台界面，Eclipse工作台主要由标题栏、菜单栏、工具栏、透视图四部分组成，如下图所示：
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从上图可以看到，工作台界面上有包资源管理视图、文本编辑器视图、大纲视图等多个模块，这些视图大多都是用来显示信息的层次结构和实现代码编辑，下面是Eclipse工作台上的几种主要视图的作用：
Package Explorer（包资源管理器视图）：用来显示项目文件的组成结构。
Editor（文本编辑器）：用来编写代码的区域。
Problems（问题视图）：显示项目中的一些警告和错误。
Console（控制台视图）：显示程序运行时的输出信息、异常和错误。
Outline（大纲视图）：显示代码中类的结构。
视图可以有自己独立的菜单和工具栏，它们可以单独出现，也可以和其他视图叠放在一起，并且可以通过拖动随意改变布局的位置。
Eclipse工作台界面处于中间位置的是文本编辑器（editor），代码编写要在该区域中完成，文本编辑器具有代码提示、自动补全、撤销（undo）等功能，关于如何使用这些功能将在后面进行详细讲解。

3.3 用Eclipse创建项目

1、创建项目（项目用来管理程序）
在Eclipse窗口中选择菜单【File】→【New】→【Java Project】，或者在Package Explorer视图中单击鼠标右键，然后选择菜单【New】→【Java Project】会出现一个【new Java Project】对话框，如图所示：
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在上图对话框中【Project name】文本框表示项目的名称，这里将项目命名为chapter01，其余选项保持默认，然后单击【Finish】按钮完成项目的创建。这时，在Package Explorer视图中便会出现一个名称为【chapter01】的Java项目，如下图所示：
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2、创建包（包就是文件夹，给类分类）
在Package Explorer视图中，鼠标右键单击【chapter01】项目下的src文件夹，选择【New】 → 【Package】，会出现一个【New Java Package】对话框，其中【Source folder】文本框表示项目所在的目录，【Name】文本框表示包的名称，这里将包命名为“cn.itcast.chapter01”，如下图所示：
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3、创建类
鼠标右键单击包名，选择【New】→【Class】会出现一个【New Java Class】对话框，在对话框中【Name】文本框表示类名，这里创建一个HelloWorld类，单击【Finish】按钮，就完成了HelloWorld类的创建。如图所示：
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创建完成后在“cn.itcast.chapter01”包下就出现了一个HelloWorld.java文件，如下图所示：
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4、编写源程序
创建好了HelloWorld类后，接着就可以在上图文本编辑器里完成代码的编写工作，在这里只写main()方法和一条输出语句“System.out.println(”Hello World !“);”，如下图所示：
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5、编译运行
程序编辑完成之后，鼠标右键单击Package Explorer视图中的HelloWorld.java文件，在弹出框中选择【Run As】→【Java Application】运行程序，如下图所示：
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也可以在选中文件后，直接单击工具栏上的按钮运行程序。程序运行完毕后，会在Console视图中看到运行结果，如下图所示：
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