第 1 章 Java 概述与环境 · Java 教程

1.1 Java 是什么：一次编写，到处运行

Java 从源码到运行的流程图 — 图 1-1　源码 → javac 编译 → 字节码 → JVM 类加载 → 解释/JIT → 机器码

先搞清 JVM 这件事，后面所有"为什么"都跟它有关。

Java 程序不直接跑在操作系统上，而是跑在 JVM（Java 虚拟机）上。源代码先编译成字节码（.class 文件），再由 JVM 解释/编译执行。同一份字节码，Windows、Linux、macOS 上只要有对应的 JVM 就能跑——这就是"一次编写，到处运行"。

  源文件  Hello.java   ──javac 编译──▶  字节码  Hello.class   ──java 运行──▶  JVM 执行
                                                                      ↑
                                                        不同系统装各自的 JVM，同一份 .class 都能跑

  对比 C++：C++ 编译生成的是「具体平台的机器码」，Windows 编出来的 exe 在 Linux 上跑不了。

三个容易混的名词

名词	全称	是什么	你要不要装
JVM	Java Virtual Machine	执行字节码的虚拟机（"跑步的场地"）	不单独装，随 JDK/JRE 附带
JRE	Java Runtime Environment	JVM + 运行所需类库（"能跑 Java 程序"）	只想运行别人写的程序时装它
JDK	Java Development Kit	JRE + 编译器 `javac` + 调试等工具（"能开发"）	写代码必须装 JDK

易错

只装了 JRE 就敲 javac 会报"不是内部或外部命令"——编译需要 JDK。
装完 JDK 还要配环境变量（JAVA_HOME 指向 JDK 目录，Path 里加 %JAVA_HOME%\bin），否则命令行找不到 javac。

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1.2 第一个 Java 程序：逐行看懂

别急着抄，每一行都有讲究。

// 文件名必须叫 Hello.java（与 public 类名一致）
public class Hello {                              // ① 类声明：public class 类名
    public static void main(String[] args) {      // ② main 方法：程序的入口
        System.out.println("Hello, Java!");       // ③ 输出语句，末尾要有分号
    }
}

行	含义	规矩
① `public class Hello`	定义一个公开的类	文件名必须和 public 类名完全一样（含大小写）
② `main` 方法	JVM 从这里开始执行	写法固定：`public static void main(String[] args)`
③ `println`	打印并换行（`print` 不换行）	每条语句以 `;` 结尾

编译与运行（命令行）

# 在 Hello.java 所在目录执行
javac Hello.java      # 编译 → 生成 Hello.class（不报错就成功）
java Hello            # 运行 → 输出 Hello, Java!
#                      注意：运行时写「类名」，不要加 .class 后缀

新手三大报错

类名与文件名不一致 → 类 Hello 是公共的，应在名为 Hello.java 的文件中声明。
运行时加了后缀 → java Hello.class 会报"找不到或无法加载主类"。
中文乱码 → 源文件编码与 javac 默认编码不一致，用 javac -encoding UTF-8 Hello.java。

不想装环境也能练：本站有 Java 在线运行环境，代码粘进去直接编译运行。

课堂练习（3 题）

JVM、JRE、JDK 三者是什么关系？答：JDK ⊃ JRE ⊃ JVM。JDK 用于开发（含编译器 javac），JRE 用于运行，JVM 是执行字节码的虚拟机。
文件名为 Demo.java，里面的类应该怎么写？答：public class Demo { ... }（public 类名必须与文件名一致）。
写出打印一行 "你好" 到控制台的完整语句。答：System.out.println("你好");

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1.3 Java 与 C++ 的第一眼区别（C++ 转 Java 必看）

你有 C++ 基础，这张表能帮你少踩一半坑。

方面	C++	Java
编译产物	平台相关的机器码（exe）	字节码（.class），跨平台
内存管理	手动 `new/delete`	垃圾回收 GC，不用手动释放
指针	有指针、可直接操作地址	没有指针，只有引用
多继承	类可以多继承	类只能单继承，但可实现多个接口
头文件	`#include`	无头文件，用 `import` 导入包
入口函数	`int main()`，可返回值	`public static void main(String[] args)`，必须写在类里
字符串比较	`==` 比较内容	`==` 比地址，`equals` 比内容（第 5 章详讲）

一句话记忆

C++ 让你管机器，Java 让你管逻辑——少了指针和手动内存，代价是少了底层控制权、多了 JVM 一层开销。

课堂练习（2 题）

Java 里为什么没有 delete？答：对象不再被引用时由垃圾回收器（GC）自动回收内存，不需要也不能手动释放。
Java 类能不能同时继承两个类？答：不能，类只支持单继承；需要多重能力时用"实现多个接口"。

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1.4 注释、包与编码规范

写给人看的部分，同样算分（考试和工作都看这个）。

// 单行注释

/*
  多行注释
*/

/**
 * 文档注释：可用 javadoc 生成 API 文档
 * @param args 命令行参数
 */

package com.example.demo;   // 声明包（必须在文件首行，分号结尾）

import java.util.Scanner;   // 导入别人写好的类

public class Main { ... }

包名一般全小写、用域名倒写（com.example.demo），对应磁盘上的目录结构。
类名：大驼峰 StudentInfo；方法/变量名：小驼峰 getScore；常量：全大写 MAX_SIZE。
import 只是"省略写全名"的糖，不会把代码复制进来；java.lang 包（String、System、Math 等）自动导入，不用写 import。

课堂练习（2 题）

下面哪个是合法的 Java 标识符：2name、_age、class、my-name？答：只有 _age。2name 数字开头不行，class 是关键字，my-name 含减号（会被当减号运算符）。
单行注释和多行注释的写法分别是什么？答：单行 // ...；多行 /* ... */。文档注释为 /** ... */。

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