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一. Java简介
1.1 引入几个概念
软件：
Software，是指一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合，包括可以在计算机上运行的电脑程序以及与这些程序相关的文档。一般来讲软件被分为系统软件、应用软件、介于前两者之间的中间件。
系统软件：
是指负责管理计算机系统中各种独立的硬件，使得它们可以协调工作，并控制计算机和外部设备之间的通讯。一般来讲，系统软件包括操作系统OS和一系列基本的工具（如编译器、数据库管理、存储器格式化、文件系统管理、用户身份认证、驱动管理、网络连接等等）。
应用软件：
是为了实现某种特定的用途而被开发出来的软件，不同领域、不同问题需要各自不同的应用软件。是各种程序设计语言以及各种程序设计语言编制的应用程序的集合。
计算机语言：
是人与计算机之间进行通讯交流的语言，指一套用以编写计算机程序的数字、字符、语法规则所组成的计算机指令或语句。是人与计算机之间传递信息的媒介。一般来见，计算机语言包括机器语言（由0和1的二进制指令码组成 如：1000 0000）、汇编语言（用助记符号描述的指令 如：SUB A B）、高级语言（面向过程语言：如：C语言、Pascal语言 和 面向对象语言：如：Java语言、C#语言、C++语言）
面向过程：
是一种以过程为中心的编程思想。这些都是以什么正在发生为主要目标进行编程，就是分析出解决问题所需要的步骤，然后用函数把这些步骤一一实现出来，使用的时候再一个一个依次调用。一般的，面向过程是从上往下步步求精，最重要的是模块化的思想方法。
面向对象：
是对现实世界理解和抽象的思想，将现实世界的事物抽象成对象作为类的集合，帮助人们实现对现实世界的数字建模。将对象作为程序的基本单位，将程序和数据封装其中，以提高软件的重用性、灵活性和扩展性。（以公共汽车为例，在“面向过程”中汽车启动是一个事件、汽车到站是一个事件、汽车修理是一个事件，编程的时候关心的是某个事件，我们只需要分别对启动、到站、修理编写程序。而在“面向对象”中需要建立一个汽车实体，再由实体引发事件，我们关心的是汽车抽象出来的对象即汽车类，这个对象有自己的静态属性，如轮胎、颜色、大小等，这个对象也有自己的动态方法，如启动、形式、修理等行为，编程的时候先抽象出一个类，再通过类的实例调用各自的方法）。
1.2 Java概述
Java是由Sun Microsystems公司于1995年5月推出的Java面向对象程序设计语言和Java平台的总称。由James Gosling领导研发。Java的出现推动了Web的迅速发展，在开发领域中得到了广泛的应用，可以编写桌面应用程序、web应用程序、分布式应用程序和嵌入式应用程序等。Java编程语言具有简单性、面向对象、分布式、解释性、健壮性、安全与平台无关、可移植性、多线程动态性。
1.2.1 Java体系
JavaSE
（Java Platform Standard Edition，java平台标准版），用于开发和部署桌面、服务器以及嵌入式设备和实时环境中的Java应用程序。
JavaEE
（Java Platform Enterprise Editon，Java平台企业版），用来简化企业解决方案的开发、部署和管理相关的复杂问题的体系结构。提供了对EJB、Java Servlet API、JSP以及XML技术的全面支持。
JavaME
（Java platform Micro Edition，Java平台微型版），是一个技术和规范的集合，为移动设备提供了基于Java环境的开发与应用平台。
1.2.2 Java实现跨平台的原理
通常，我们所说的语言跨平台是编译后的文件跨平台，而不是源程序跨平台。
一般高级语言如果要在不同的平台上运行，需要编译成不同的目标代码，引入Java虚拟机JVM后，
Java语言在不同的平台上运行时不需要重新编译。Java虚拟机屏蔽掉了与具体平台的相关信息，使得Java语言编译程序只需要生成Java虚拟机上运行的目标代码（字节码）就可以在多种平台上不加修改地运行。
Java先编译后解释，同一个.class文件在不同的虚拟机会得到
不同的机器指令
（Windows和Linux的机器指令不同），但是
最终执行的结果却是相同的
。
1.2.3 Java的一次编译，处处运行
（参考http://blog.csdn.net/wangyongxia921/article/details/28117155
链接
）
一次编译，是宏观的一次！！！
第一步：Java源代码——.CLASS文件字节码，是java的第一次编译。生成的这个.class文件就是可以到处运行的文件。
第二步：Java字节码——目标机器代码，执行是由JVM执行引擎来完成，Java的第二次编译。
到处运行，其隐含的前提条件是“装有JVM”！！！
因为第二次编译就是在JVM中执行的，也就是在任何一个装有“JVM”的操作系统中完成的。Java提供了各种不同平台上的虚拟机制，所以可以实现“到处”运行。
注意：Java并不是编译机制，而是解释机制。
看过了Java的两次编译，不要以为Java是编译机制，在Java中有第一次编译，还有第二次解释来适应不同平台；根据不同的平台进行解释执行。
在JVM中的第二次编译过程中（从字节码向机器码转换过程中）真正采用的是“解释”机制。即
翻译一句，执行一句
，
不产生整个的机器代码程序。翻译过程如果不出现错误，就一直进行到完毕，否则将在错误处停止执行。
二. Java开发环境的搭建
2.1 JRE 和JDK
JRE：Java Runtime Environment，
Java运行环境。所有的Java程序都要在JRE下才能运行，它包括了JVM（Java Virtual Machine）和Java核心类库等。
JDK：Java Development Kit，Java开发工具包，它是整个Java的核心。
包括了Java运行环境JRE、编译器、Java开发工具（javac、java、javadoc等）和Java基础类库。JDK包含JRE，JDK的范围更广。
JDK的剖析：（JDK下载教程 https://jingyan.baidu.com/article/fdffd1f879e969f3e88ca16b.html
链接
）
bin: JDK包含的一些开发工具执行文件
db: 一个开源的Java开发的关系数据库Derby
include: C语言头文件，支持用Java本地接口编程
lib: Java开发工具要用的一些文件（非核心类库 tools.jar 、 dt.jar 等）
src.zip: 归档的Java源代码
2.2 配置环境变量
（教程 https://jingyan.baidu.com/article/fd8044fa2c22f15031137a2a.html
链接
）
path和classpath的区别：
简单来讲，path是OS使用，而classpath是Java使用。path用来定义可执行程序的查找路径，classpath是定义查找Java class 的查找路径。path里面不光有Java的bin，还可以包含许多其他的，tc、mas等，只要在path中设了这些环境的路径，你在DOS下的任何路径上都可以调用这些路径下的命令，classpath是java专用的查找类的路径。
常见Java开发环境：文本编辑器（如：notePad、EditPlus、UltraEdit）和集成开发环境IDE（如：Eclipse、MyEclipse、JBuilder、NetBeans）
2.3 jdk5至jdk10各个版本的新特性
JDK1.5新特性：
1.自动装箱与拆箱：
2.枚举
3.静态导入，如：import staticjava.lang.System.out
4.可变参数（Varargs）
5.内省（Introspector），主要用于操作JavaBean中的属性，通过getXxx/setXxx。一般的做法是通过类Introspector来获取某个对象的BeanInfo信息，然后通过BeanInfo来获取属性的描述器（PropertyDescriptor），通过这个属性描述器就可以获取某个属性对应的getter/setter方法，然后我们就可以通过反射机制来调用这些方法。
6.泛型(Generic)（包括通配类型/边界类型等）
7.For-Each循环
8.注解
9.协变返回类型：实际返回类型可以是要求的返回类型的一个子类型
JDK1.6新特性：
1. AWT新增加了两个类:Desktop和SystemTray，其中前者用来通过系统默认程序来执行一个操作，如使用默认浏览器浏览指定的URL,用默认邮件客户端给指定的邮箱发邮件,用默认应用程序打开或编辑文件(比如,用记事本打开以txt为后缀名的文件),用系统默认的打印机打印文档等。后者可以用来在系统托盘区创建一个托盘程序
2.使用JAXB2来实现对象与XML之间的映射，可以将一个Java对象转变成为XML格式，反之亦然
3. StAX，一种利用拉模式解析(pull-parsing)XML文档的API。类似于SAX，也基于事件驱动模型。之所以将StAX加入到JAXP家族，是因为JDK6中的JAXB2和JAX-WS 2.0中都会用StAX。
4.使用Compiler API，动态编译Java源文件，如JSP编译引擎就是动态的，所以修改后无需重启服务器。
5.轻量级Http Server API，据此可以构建自己的嵌入式HttpServer,它支持Http和Https协议。
6.插入式注解处理API(PluggableAnnotation Processing API)
7.提供了Console类用以开发控制台程序，位于java.io包中。据此可方便与Windows下的cmd或Linux下的Terminal等交互。
8.对脚本语言的支持如: ruby,groovy, javascript
9.Common Annotations，原是J2EE 5.0规范的一部分，现在把它的一部分放到了J2SE 6.0
10.嵌入式数据库 Derby
JDK1.7 新特性
1.对Java集合（Collections）的增强支持，可直接采用[]、{}的形式存入对象，采用[]的形式按照索引、键值来获取集合中的对象。如：
List<String>list=[“item1”,”item2”];//存
Stringitem=list[0];//直接取
Set<String>set={“item1”,”item2”,”item3”};//存
Map<String,Integer> map={“key1”:1,”key2”:2};//存
Intvalue=map[“key1”];//取2.在Switch中可用String
3.数值可加下划线用作分隔符（编译时自动被忽略）
4.支持二进制数字，如：int binary= 0b1001_1001;
5.简化了可变参数方法的调用
6.调用泛型类的构造方法时，可以省去泛型参数，编译器会自动判断。
7.Boolean类型反转，空指针安全,参与位运算
8.char类型的equals方法: booleanCharacter.equalsIgnoreCase(char ch1, char ch2)
9.安全的加减乘除: Math.safeToInt(longv); Math.safeNegate(int v); Math.safeSubtract(long v1, int v2);Math.safeMultiply(int v1, int v2)……
10 .Map集合支持并发请求，注HashTable是线程安全的，Map是非线程安全的。但此处更新使得其也支持并发。另外，Map对象可这样定义：Map map = {name:”xxx”,age:18};
JDK1.8新特性
1.jdk1.8对HashMap的改进。jdk1.7底层采用entry数组+链表的数据结构，而1.8采用node数组+链表/
红黑树
的数据结构。
2.接口的默认方法：即接口中可以声明一个非抽象的方法做为默认的实现，但只能声明一个，且在方法的返回类型前要加上“default”关键字。
3.Lambda 表达式：是对匿名比较器的简化，如：
Collections.sort(names,(String a, String b) -> {
returnb.compareTo(a);
});对于函数体只有一行代码的，你可以去掉大括号{}以及return关键字。如：
Collections.sort(names,(String a, String b) -> b.compareTo(a));
或：Collections.sort(names, (a, b) -> b.compareTo(a));
4. 函数式接口：是指仅仅只包含一个抽象方法的接口，要加@FunctionalInterface注解
5. 使用 :: 关键字来传递方法或者构造函数引用
6.多重注解
7.还增加了很多与函数式接口类似的接口以及与Map相关的API等……
jdk1.9新特性
1、Java 平台级模块系统
当启动一个模块化应用时， JVM 会验证是否所有的模块都能使用，这基于 `requires` 语句——比脆弱的类路径迈进了一大步。模块允许你更好地强制结构化封装你的应用并明确依赖。
2. Linking
当你使用具有显式依赖关系的模块和模块化的 JDK 时，新的可能性出现了。你的应用程序模块现在将声明其对其他应用程序模块的依赖以及对其所使用的 JDK 模块的依赖。为什么不使用这些信息创建一个最小的运行时环境，其中只包含运行应用程序所需的那些模块呢？ 这可以通过 Java 9 中的新的 jlink 工具实现。你可以创建针对应用程序进行优化的最小运行时映像而不需要使用完全加载 JDK 安装版本。
3. JShell : 交互式 Java REPL
许多语言已经具有交互式编程环境，Java 现在加入了这个俱乐部。您可以从控制台启动 jshell ，并直接启动输入和执行 Java 代码。 jshell 的即时反馈使它成为探索 API 和尝试语言特性的好工具。
4. 改进的 Javadoc
Javadoc 现在支持在 API 文档中的进行搜索。另外，Javadoc 的输出现在符合兼容 HTML5 标准。此外，你会注意到，每个 Javadoc 页面都包含有关 JDK 模块类或接口来源的信息。
5. 集合工厂方法
通常，您希望在代码中创建一个集合（例如，List 或 Set ），并直接用一些元素填充它。 实例化集合，几个 “add” 调用，使得代码重复。 Java 9，添加了几种集合工厂方法：
Set<Integer> ints = Set.of(1,2,3);
List<String> strings = List.of("first","second");
除了更短和更好阅读之外，这些方法也可以避免您选择特定的集合实现。 事实上，从工厂方法返回已放入数个元素的集合实现是高度优化的。这是可能的，因为它们是不可变的：在创建后，继续添加元素到这些集合会导致 “UnsupportedOperationException” 。
6. 改进的 Stream API
长期以来，Stream API 都是 Java 标准库最好的改进之一。通过这套 API 可以在集合上建立用于转换的申明管道。在 Java 9 中它会变得更好。Stream 接口中添加了 4 个新的方法：dropWhile, takeWhile, ofNullable。还有个 iterate 方法的新重载方法，可以让你提供一个 Predicate (判断条件)来指定什么时候结束迭代：
IntStream.iterate(1, i -> i < 100, i -> i + 1).forEach(System.out::println);
第二个参数是一个 Lambda，它会在当前 IntStream 中的元素到达 100 的时候返回 true。因此这个简单的示例是向控制台打印 1 到 99。
除了对 Stream 本身的扩展，Optional 和 Stream 之间的结合也得到了改进。现在可以通过 Optional 的新方法 `stram` 将一个 Optional 对象转换为一个(可能是空的) Stream 对象：
Stream<Integer> s = Optional.of(1).stream();
在组合复杂的 Stream 管道时，将 Optional 转换为 Stream 非常有用。
7. 私有接口方法
使用 Java 9，您可以向接口添加私有辅助方法来解决此问题：
publicinterface
MyInterface {
voidnormalInterfaceMethod();
defaultvoid
interfaceMethodWithDefault() { init(); }
defaultvoid
anotherDefaultMethod() { init(); }
// This method is not part of the public API exposed by MyInterface
privatevoid
init() { System.out.println("Initializing"); }
}
如果您使用默认方法开发 API ，那么私有接口方法可能有助于构建其实现。
8. HTTP/2
Java 9 中有新的方式来处理 HTTP 调用。这个迟到的特性用于代替老旧的 `HttpURLConnection` API，并提供对 WebSocket 和 HTTP/2 的支持。注意：新的 HttpClient API 在 Java 9 中以所谓的孵化器模块交付。也就是说，这套 API 不能保证 100% 完成。不过你可以在 Java 9 中开始使用这套 API：
HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();
HttpRequest req =
HttpRequest.newBuilder(URI.create("http://www.google.com"))
.header("User-Agent","Java")
.GET()
.build();
HttpResponse<String> resp = client.send(req, HttpResponse.BodyHandler.asString());
HttpResponse<String> resp = client.send(req, HttpResponse.BodyHandler.asString());
除了这个简单的请求/响应模型之外，HttpClient 还提供了新的 API 来处理 HTTP/2 的特性，比如流和服务端推送。
9. 多版本兼容 JAR
我们最后要来着重介绍的这个特性对于库的维护者而言是个特别好的消息。当一个新版本的 Java 出现的时候，你的库用户要花费数年时间才会切换到这个新的版本。这就意味着库得去向后兼容你想要支持的最老的 Java 版本 (许多情况下就是 Java 6 或者 7)。这实际上意味着未来的很长一段时间，你都不能在库中运用 Java 9 所提供的新特性。幸运的是，多版本兼容 JAR 功能能让你创建仅在特定版本的 Java 环境中运行库程序时选择使用的 class 版本：
multirelease.jar
├── META-INF
│ └── versions
│ └── 9
│ └── multirelease
│ └── Helper.class
├── multirelease
├── Helper.class
└── Main.class
在上述场景中， multirelease.jar 可以在 Java 9 中使用, 不过 Helper 这个类使用的不是顶层的 multirelease.Helper 这个 class, 而是处在“META-INF/versions/9”下面的这个。这是特别为 Java 9 准备的 class 版本，可以运用 Java 9 所提供的特性和库。同时，在早期的 Java 诸版本中使用这个 JAR 也是能运行的，因为较老版本的 Java 只会看到顶层的这个 Helper 类。
JDK 10 何时发布？
JDK 10 是 Java 10 标准版的部分实现，将于 2018 年 3 月 20 日发布，改进的关键点包括一个本地类型推断、一个垃圾回收的“干净”接口。
Oracle 已经为 Java 设定了六个月的发行计划。之前本打算根据发行的年份和月份命名升级版和后续版，这样的话第一个版本就会被称为 Java 18.3， 但这个计划后来被中止了。
如何下载 JDK 10？
用户要先加入早期使用者计划，然后才可以下载 JDK 10 测试版：http://jdk.java.net/10。
JDK 10 的新改进有哪些？
JDK 10 的主要功能包括：
一个局部变量类型推断，通过增强语言特性将类型推断扩展到局部变量，目的是减少与编码相关的“仪式”，同时保持对静态类型的安全承诺。
一个干净的垃圾收集器接口，用来改善垃圾收集器源代码之间的隔离效果，这样可以为HotSpot 虚拟机中的内部垃圾收集代码提供更好的模块化功能，也可以更容易向 HotSpot 添加新的垃圾收集器。
并行、完整的 G1 垃圾收集器，通过实现并行性来改善最坏情况下的延迟问题。
启用 HotSpot 将对象堆分配给用户指定的备用内存设备（如 NVDIMM 内存模块），这个特性也侧面预示了未来的系统可能会采用异构的内存架构。
在 Linux / x64 平台上以实验性方式启用基于 Java 的即时编译器（https://www.infoworld.com/article/3187868/application-development/oracles-java-on-java-experiment-picks-up-steam.html）。
将 JDK 的多个存储库合并成一个，简化开发。目前的代码库被分解成了多个库，容易出现源代码的管理问题。
应用程序数据共享，通过跨进程共享通用类的元数据，减少空间占用及启动时长。
线程本地握手，不执行全局 VM 安全点也能对线程执行回调，同时实现单线程停止回调。
JDK 提供了一组默认证书，开源 Java SE 的 CA程序，对开发人员更具吸引力。
JDK 10 的开发包括哪些阶段？
目前，Oracle 的 Java SE 下载页面（http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html）还没有提供对 JDK 10 的访问，因为在最终版本确认之前，JDK 10 还有一些其他的开发阶段，包括：
2018 年 1 月 11 日：在所有支持的平台上，对所有计划完成至少一次的测试。
2018 年 1 月 18 日：减速阶段，只修复“ showstopper ”的 Bug。
2018 年 2 月 22 日：最终版本确认。
从 9 月 21 日期待已久的 JDK 9 版本发布开始，Oracle 就一直在计划 Java 的改进和升级，包括将于 2018 年 3 月到期的 Java 18.3 版本，这个版本将作为 Java 标准版的发布计划一部分。
Java 的长期路线图
以下是 Oracle 公司正在考虑的下一代产品、以及更高版本的 Java SE：
Amber 项目（https://www.infoworld.com/article/3187868/application-development/oracles-java-on-java-experiment-picks-up-steam.html）是面向生产力的语言特征孵化器，包括局部变量类型推断在内的各种较小的语言，目标是减少编写 Java 代码的相关程序、通过增强枚举使类型变量的常量执行更为清晰、提高 Lambda 方法的可用性。
Panama 项目（https://www.infoworld.com/article/2607953/java/article.html），将 JVM 和本地代码互连，具有来自 JVM 的本地函数调用和来自 JVM 的本地数据访问等功能。
Valhalla 项目（https://www.infoworld.com/article/2608087/java/java-incubator-to-explore-technologies-for-java-10-and-beyond.html）是高级 Java 虚拟机和语言特性孵化器。
Loom 项目（http://cr.openjdk.java.net/~rpressler/loom/Loom-Proposal.html），以降低编写并发应用程序的复杂性为目标，项目要求添加可选的用户模式线程实现、定界延续以及涉及调用堆栈操作的其他构造。通过提供一个由 Java 编写的调度器，替代实现线程的管理，这样子普通 Java 线程的 Java 编程模型就可以被保留下来，提高了性能，减少了占用空间。
新的六月发行计划推出后，也就意味着不同版本的功能更新会间隔六个月。但是目前除了已经宣布的 JDK 10 之外，Oracle 还没有承诺在 Java 中提供其他新的功能。
Set<Integer> ints = Set.of(1,2,3);
List<String> strings = List.of("first","second");
List<String>list=[“item1”,”item2”];//存
Stringitem=list[0];//直接取
Set<String>set={“item1”,”item2”,”item3”};//存
Map<String,Integer> map={“key1”:1,”key2”:2};//存
Intvalue=map[“key1”];//取
三. 第一个Java程序
Java原程序中最小的单位为一个类
，类的基本结构如下图所示：
注：String[] args 与 String args[] 都可以执行，但推荐使用 String[] args，这样可以避免歧义和误读。
调用编译工具javac.exe来对java源文件进行编译，生成扩展名为class的字节码文件(.class)
调用运行工具java.exe 来对编译好的字节码文件进行解释执行。
Java程序开发的基本步骤：
1)编写源文件， 通过文本编辑器来编写Java代码至扩展名为java的文件中（.java）。
在DOS下我们使用了两个命令 javac 和 java。
2）编译， javac 后面跟着的是java文件的文件名，例如 HelloWorld.java。 该命令用于将 java 源文件编译为 class 字节码文件，如： javac HelloWorld.java。 运行javac命令后，如果成功编译没有错误的话，会出现一个 HelloWorld.class 的文件。
3）执行，Java 后面跟着的是java文件中的类名,例如 HelloWorld 就是类名，如: java HelloWorld。
注意：java命令后面不要加.class。
四. 职业展望
Java初、中级的学习路线，如图所示：
在技术方面无论我们怎么学习，总感觉需要提升自已不知道自己处于什么水平了。但如果有清晰的指示图供参考还是非常不错的，这样我们清楚的知道我们大概处于哪个阶段和水平。
—————————————————————— 我是低调的分隔线 ———————————————————————-
吾欲之南海，一瓶一钵足矣…