引言¶

廖雪峰 Java 教程

Java 最初由 SUN 公司从 Oak 语言改造而来，后被 Oracle 收购

Java 将代码编译成一种字节码，然后不同平台的虚拟机（JVM）负责加载并执行字节码，即所谓的一次编写，到处运行

JavaME 是一个裁剪版的 JDK，现在使用很少
JavaSE, Java Platform Standard Edition 标准版，包含 JVM 和标准库
JavaEE, Java Platform Enterprise Edition 企业版，最早叫 J2EE，现在叫 Jakarta EE，是在 JavaSE 的基础上多了一些服务器相关的库和 API，以便开发 Web 应用、数据库、消息服务等，最核心的组件就是基于 Servlet 标准的 Web 服务器

JSR¶

JSR, Java Specification Request 是 Java 社区提出的一种标准化 Java 技术的过程。

是一系列标准化的规范，从 JVM 的内存模型到 Web 程序接口，目的是确保 Java 技术在不同的实现中保持一致性，以促进 Java 生态系统的互操作性和可移植性。

负责审核 JSR 的组织叫 JCP

JSR223 允许在 Java 应用程序中嵌入各种脚本语言，例如 Groovy、Python、Ruby 和 JavaScript 等。它提供了一种通用的接口，使开发人员可以使用多种脚本语言编写、编译和执行脚本，而无需修改应用程序的代码。

JSR388 定义了重要版本 JavaSE 13 平台的规范，包括新的语言功能和库改进。

环境搭建¶

IDE

Eclipse
IntelliJ Idea
VSCode + Extension Pack for Java

JRE, Java Runtime Environment
JDK, Java Development Kit

有些软件在高版本 JDK 环境下会有各种莫名其妙的问题，可以使用较稳定的 Java 8，即 Java 1.8

其它 LTS(Long Term Support) 版本有：JDK 11、17

Mac¶

# Java
export JAVA_HOME=/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk-16.0.1.jdk/Contents/Home  # Library 即资源库
# 拼接到 PATH 路径字符串后面或前面都行，冒号分割
export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin

Windows¶

# JAVA_HOME
C:\Program Files\Java\jdk-11.0.12

# Path
%JAVA_HOME%\bin;
%JAVA_HOME%\jre\bin;

构建工具¶

Java 程序的构建过程一般是：编译、测试、打包。

如果文件比较少，我们可以使用以下命令手动构建

jdb 调试器，用于开发阶段的运行调试
javac 编译器，把 .java 源码编译为 .class 字节码
java 启动 JVM 执行编译后的代码
jar 把一组 .class 文件打包成 .jar 包，便于发布

# 查看编译器版本
javac -version
'
javac 22.0.2
'

# 查看虚拟机版本
java -version
'
java 22.0.2 2024-07-16
Java(TM) SE Runtime Environment (build 22.0.2+9-70)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 22.0.2+9-70, mixed mode, sharing)
'

但当工程越来越大，文件越来越多，这些机械重复的工作就需要交给工具来完成了：

Ant 与 Makefile 比较像，定义任务，规定依赖，执行任务，缺点是没办法管理依赖
Maven 提出仓库的概念，缺点是使用 xml 语法不简洁，无法自定义任务
Gradle 继承 Maven 和 Ant 的优点，可以用仓库管理依赖也能自定义任务，build.gradle 基于脚本语言 Groovy

Maven¶

使用 Maven 时，基本上只会用到 mvn 这一个命令：mvn -version

标准结构，不要乱改

project/
├── src/
│   ├── main/
│   │   ├── java/            # Java 源代码目录
│   │   │   └── com/example/Main.java    # 主类（入口）
│   │   ├── resources/       # 配置文件目录（如 application.properties）
|   |
│   └── test/
│       └── java/            # 测试源码目录
│       └── resources/       # 测试资源目录
|
├── target                   # 所有编译、打包生成的文件会放在这里
│   ├── classes/
│   │   ├── com/example/Main.class       # Java 编译后的字节码文件
│   └── test-classes/
|
├── pom.xml                  # Maven 配置文件

pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <!-- 一个Maven工程由以下三个字段唯一标识，即可被其它库引入：groupId:artifactId:version -->
    <!-- com.example:demo:1.0-SNAPSHOT -->
    <groupId>com.example</groupId>  <!-- 类似于 Java 包名，通常用公司或组织名称 -->
    <artifactId>demo</artifactId>  <!-- 类似于 Java 类名，通常是项目名称 -->
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>  <!-- 版本号 -->

    <!-- 固定JDK版本，防止同一个项目的不同的开发者各自使用不同版本的JDK -->
    <properties>
        <maven.compiler.source>17</maven.compiler.source>  <!-- 表示Java编译器读取的源码版本 -->
        <maven.compiler.target>17</maven.compiler.target>  <!-- 表示Java编译器编译的Class版本 -->
        <!-- maven.compiler.release 使用的JDK版本 -->
    </properties>

    <!-- 声明依赖，Maven会自动下载这个依赖包并把它放到classpath中 -->
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.slf4j</groupId>
            <artifactId>slf4j-simple</artifactId>
            <version>2.0.16</version>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

Java Web¶

Java Web 相关的标准都是在 EE 中定义的

基本架构：Client → Web Server (如 Apache) → Tomcat (Servlet 容器) → Servlet/JSP → 业务逻辑

演进路线：Servlet → JSP/JavaBeans → Struts → Spring MVC → Spring Boot → Spring Cloud

WAR¶

Web Application Archive

普通的 Java 程序是通过启动 JVM，然后执行 main() 开始运行。而 Java Web 应用程序，需要启动 Servlet 容器加载 WAR 包来运行 Servlet

WAR 包是 Java web 应用的完整部署单元，将 WAR 包部署到 Tomcat 等 Servlet 容器中，容器会解析其中的 Servlet 并使其可用

MyWebApp.war
├── META-INF/           # 包含应用元数据
│   └── MANIFEST.MF     # 应用清单文件
├── WEB-INF/            # 包含非公开访问的资源
│   ├── web.xml         # 部署描述文件（配置Servlet等，定义了 Servlet 的映射规则）
│   ├── classes/        # 编译后的Java类文件（包括Servlet）
│   │   └── com/
│   │       └── example/
│   │           └── MyServlet.class
│   └── lib/            # 依赖的JAR包
│       └── dependency.jar
├── index.jsp           # 公开可访问的JSP文件
├── images/             # 静态资源
└── css/                # 样式文件

Servlet + JSP + JavaBean¶

Servlet 是 Java Web 开发的起点，提供了处理 HTTP 请求的底层 API。

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
import java.io.*;

public class SimpleServlet extends HttpServlet {
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {
        response.setContentType("text/html");
        PrintWriter out = response.getWriter();
        out.println("<html><body>");
        out.println("<h1>Hello World</h1>");
        out.println("</body></html>");
    }
}