Java程序设计（Java9版）：第1章 Java开发环境配置 （Set up Java development environment）
第1章Java开发环境配置（Set up Java development environment）
工欲善其事，必先利其器。 — 《论语·卫灵公》
Write once, run anywhere. — SUN
学习要求：
掌握Windows平台下JDK安装与配置
了解Linux平台下JDK安装与配置
掌握Java环境测试
掌握第一个Java程序
掌握编译和执行命令
了解跨平台操作问题
了解集成开发环境
Java开发环境配置是学习Java的基本功！下面将分别以Windows平台和Linux平台介绍Java开发环境的配置。然后演示第一个Java程序的编辑、编译和执行过程。
1.1 Windows平台环境配置（Setup your Java Development Environment in Windows）
Windows操作系统仍然是当今世界最为流行的PC机操作系统。2014年4月微软公司停止对Window XP 操作系统的服务支持，Oracle的Java 8也停止了对Window XP的支持。国内仍然有一些机器运行着Window XP系统，如果在Window XP环境上安装JDK 8将出现“无法找到入口”的错误，如图1.1所示。如果您让需要在Window XP环境下开发Java程序，请安装JDK 7即可。
现在国内大多数PC机已经转向Window 7和Window 10。本节将详细讲解在Window 7和Window 10操作系统下的Java开发环境配置。
1.1.1下载Java开发包JDK
JDK（Java Developer’s Kit）是Java开发工具包，是针对Java开发员的产品，用于开发Java程序。JDK 包括了Java运行环境JRE、Java工具和Java基础类库，学会安装JDK是学好Java的第一步。JDK是免费的，读者朋友放心下载，无需破解。
java.sun.com
挑战到
https://www.oracle.com/technetwork/java/index.html
（1）Oracle官网
通过连接http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html进入Oracle官网JDK下载页面，如图1.2所示。单击第1个Java图标，进入下一步。
图1.2 Oracle官网下载页面
（2）接受协议
单击“Accept License Agreement”前的单选按钮，接受协议。然后选择对应操作系统版本的JDK，此处选择Windows版本，如图1.3所示。此外，读者朋友可以看到其他平台下的JDK版本，比如Linux平台、Mac OS平台等。
图1.3 选择JDK版本
1.1.2 安装JDK
（1）运行安装文件
下载后得到“jdk-8u1-windows-i586.exe”文件。双击该可执行文件，将出现安装向导界面，如图1.4所示，单击“下一步”按钮。
（2）选择JDK安装目录
如图1.5所示，可以选择安装路径。由于Java平台是系统程序，建议直接单击“下一步”按钮即可，默认安装到C:\Program Files\Java目录下面。请记住JDK的安装目录。
（3）安装JRE
如图1.6所示，单击“下一步”安装JRE。在第0章已经介绍，JRE是Java的运行环境，JRE面向Java程序的使用者，而JDK是面向Java程序的开发者。JDK中已经包含了一个JRE，为什么还要再安装一个JRE呢？因为有些用Java开发的软件的运行需要JRE，比如集成开发工具Eclipse就需要单独的JRE。JRE是运行Java应用程序所必须环境的集合，包括JVM、核心类以及支持文件，但是不包含开发工具（比如编译器和解释器等）。
（4）安装完成
如图1.7所示，安装完成，单击关闭按钮即可。
1.1.3 JDK目录结构
安装完成后，JDK默认到目录C:\Program Files\Java\下，此目录下读者可以发现一个一个jdk目录和一个jre目录，如图1.8所示。
图1.8 JDK和JRE
打开jdk目录，如图1.9所示。
图1.9 JDK目录结构
JDK9的目录与之前JDK8发生了一些变化。
bin目录：bin是二进制binary缩写，表示编译后的二进制可执行文件；JDK的bin目录下可以看到“java.exe”和“javac.exe”两个文件，这就是Java的解释器和编译器命令。
lib目录：lib是library的缩写，表示库文件；JDK的lib目录存放Java开发时所需要的类库和支持文件；
include目录：包含C语言头文件，用与支持Java本地接口和Java虚拟机调试程序接口的本地代码编程。
1.1.4 环境变量配置
（1）高级系统设置
在桌面上右键单击“计算机”（Windows10桌面上是“此电脑”），选择“属性”菜单，弹出“系统”窗口，如图1.10所示。然后单击“高级系统设置”选项，将弹出“系统属性”对话框。
图1.10 高级系统设置
（2）系统环境变量
如图1.11所示，在“系统属性”对话框中，选中“高级”Tab页，然后单击“环境变量（N）…”,弹出“环境变量”对话框，如图1.12所示。
（3）编辑环境变量
在图1.12中“环境变量”窗口中的“系统变量”中找到Path变量；然后双击“Path”变量弹出编辑窗口，如图1.13所示。在Path的变量值最后面添加分号，与前面的路径值分开；这时只需要将JDK的bin目录的路径（编者的路径是C:\Program Files\Java\jdk-9.0.1\bin，直接复制路径值，以免出错）值粘贴到分号后面即可。
图1.13 编辑Path变量
提示
设置path变量时，不要删除path变量原有的变量值，否则会破坏系统环境变量的值。在添加JDK的bin路径时，先输入分号与其他值分割，请注意输入的是英文下的分号，不要输入冒号。因为字符很小，分号和逗号很难区分。此外，在Administrator的用户变量中也可以设置Path变量，不过只针对Administrator用户有效。建议读者朋友们设置系统变量中的Path变量值，这样对所有的用户都起作用。
（4）确定
连续单击3次“确定”按钮，关闭上面所有对话框。设置Path变量的作用是让Windows可以找到Java的常用命令。
提示
由于历史原因，在Windows平台下，对于Java 5以前的JDK版本需要设置classpath环境变量，但从Java 5开始已经对JDK做了优化，不再不需要设置classpath环境变量，只需要设置path环境变量即可。可是今天仍然有大量Java书籍和网络资料还在讲解设置classpath。请读者朋友们务必注意，不需多此一举，可能带来不必要的麻烦。如果没有正确设置classpath环境变量，将导致我们的Java程序不能执行。
1.1.5 Java环境测试
（1）打开“运行”窗口
注意：如果命令行窗口已经打开，请先关闭。
单击计算机桌面左下角的“开始”菜单中选择“运行”，弹出如图1.14的窗口。或者通过快捷键Win+R直接开打“运行”窗口。
图1.14 运行窗口
（2）打开命令行窗口
在运行窗口中，输入cmd(命令command的简写)，回车即可进入命令行窗口，如图1.15所示。命令行是系统附带的DOS程序，可以执行常用的DOS命令。
图1.15 命令行窗口
（3）测试编译器命令
输入“javac”命令，将出现如图1.16所示的界面，说明javac编译源文件命令(bin目录下的javac.exe)正常使用，即是Path环境变量配置成功。
图1.16 测试javac命令
（4）测试Java解释器命令
在命令行中输入“java”，出现如图1.17所示的界面，说明java解释器命令(bin目录下的java.exe)正常。
图1.17 测试java命令
（5）查看JDK版本
最后测试查看Java版本的命令“java -version”，将出现图1.18所示的界面。
图1.18 查看JDK版本
通过上面步骤，Java环境测试成功，Windows下Java环境搭建成功。
###1.1.6安装代码编辑器
编写Java程序，需要代码编辑器，但是JDK没有提供。我们可以直接使用Windows自带的“记事本”，然而记事本功能简单，不适合编辑代码。推荐大家使用Notepad++，它具有显示行号、突显关键字等特点，登录官网http://notepad-plus-plus.org/，单击“download”下载安装程序，然后双击安装即可。
1.2 Linux平台环境配置（Setup your Java Development Environment in Linux）
###1.2.1 Linux简介
Linux是一类开放源代码和自由的类似Unix的操作系统，有众多发行版本。在服务器市场，Linux操作系统占有绝对的优势。Linux操作系统大致可以分为Redhat系列和Debian系列。Redhat系列中典型代表是RHEL（Redhat Enterprise Linux）和CentOS，稳定性方面的稳定性非常好，适合于服务器使用。Debian系列，典型的有Debian、Ubuntu和国产的Deepin等，其中Ubuntu和Deepin等系统提供了良好的桌面环境，更适合桌面PC机。
在IP行业中，Linux系统多用于服务器，而Linux桌面系统占有率较低（Windows桌面一家独大）。基于这样的事实，建议选择CentOS版本，用于服务器操作系统。
1.2.2 安装CentOS虚拟机
CentOS虚拟机安装内容已经超出本教程的范畴，请参照下面3篇博文，先安装VMware，再安装CentOS系统，可以选择安装XShell。
http://blog.csdn.net/chengyuqiang/article/details/71334057
http://blog.csdn.net/chengyuqiang/article/details/71335370
http://blog.csdn.net/chengyuqiang/article/details/71367668
###1.2.3 JDK下载与安装
如果Linux系统上安装了桌面环境，可以通过浏览器直接下载JDK到Linux系统。如果Linux系统不方便下载软件，则可以先在Windows系统下载软件，然后上传到Linux服务器端。
（1）下载Linux版的JDK
如图1.19所示，选择Linux版本的JDK。为了演示Linux系统上JDK安装配置的一般性，这里下载tar.gz格式的JDK。也就是说，在其他Linux发行版系统，本节介绍的JDK安装与配置方法通用。
图1.19 选择Linux版的JDK
（2）上传到Linux服务器上
如果是在Windows端下载了JDK，则可以通过XShell中的Xftp工具将JDK软件包上传到Linux服务器端。
比如上传到Linux系统的/root目录后，通过ls命令查看。
[root@centos ~]# ls
anaconda-ks.cfg jdk-9.0.1_linux-x64_bin.tar.gz
[root@centos ~]#
（3）解压缩
命令tar -zxvf xxx.tar.gz -C /dir表示xxx.tar.gz软件包解压缩到/dir目录，所以可以通过下面命令将jdk-9.0.1_linux-x64_bin.tar.gz软件包解压缩到/opt目录。
[root@centos ~]# tar -zxvf jdk-9.0.1_linux-x64_bin.tar.gz -C /opt
查看JDK软包目录
[root@centos ~]# ll /opt/jdk-9.0.1/
total 28
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Nov 5 06:51 bin
drwxr-xr-x 4 root root 112 Nov 5 06:51 conf
drwxr-xr-x 3 root root 161 Nov 5 06:51 include
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Nov 5 06:51 jmods
drwxr-xr-x 101 root root 4096 Nov 5 06:51 legal
drwxr-xr-x 12 root root 4096 Nov 5 06:51 lib
-r--r--r-- 1 668 668 158 Sep 27 23:51 README.html
-rw-r--r-- 1 668 668 1978 Sep 27 23:51 release
[root@centos ~]#
可见JDK根目录是/opt/jdk-9.0.1，下面进行环境变量配置时会用到该目录。
1.2.4 环境变量配置
编辑/etc/profile.d/custom.sh文件，
[root@centos ~]# vi /etc/profile.d/custom.sh
输入如下内容：
export JAVA_HOME=/opt/jdk-9.0.1
export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin
export CLASSPATH=.:$CLASSPATH:$JAVA_HOME/lib通过source命令，使/etc/profile.d/custom.sh文件生效。
[root@centos ~]# source /etc/profile.d/custom.sh
提示
对于CentOS6版本的系统，可以直接在/etc/profile文件中设置Java环境变量。对于CentOS7系统，建议新建/etc/profile.d/custom.sh文件进行Java环境变量设置。
1.2.5 环境测试
（1）测试javac
[root@centos ~]# javac
Usage: javac <options> <source files>
where possible options include:@<filename> Read options and filenames from file-Akey[=value] Options to pass to annotation processors--add-modules <module>(,<module>)*Root modules to resolve in addition to the initial modules, or all moduleson the module path if <module> is ALL-MODULE-PATH.--boot-class-path <path>, -bootclasspath <path>Override location of bootstrap class files--class-path <path>, -classpath <path>, -cp <path>Specify where to find user class files and annotation processors-d <directory> Specify where to place generated class files-deprecation
...
...
（2）测试java
[root@centos ~]# java
Usage: java [options] <mainclass> [args...](to execute a class)or java [options] -jar <jarfile> [args...](to execute a jar file)or java [options] -m <module>[/<mainclass>] [args...]java [options] --module <module>[/<mainclass>] [args...](to execute the main class in a module)
...
...
（3）查看JDK版本信息
[root@centos ~]# java -version
java version "9.0.1"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 9.0.1+11)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 9.0.1+11, mixed mode)
[root@centos ~]#
##1.3 HelloWorld
按照国际惯例，学习一门语言的第一个程序应该是在控制台输出“Hello,World!”，也就是大名鼎鼎的HelloWorld程序。本教材同样以这个经典的国际惯例作为Java语言的第一个程序。
1.3.1 新建文本文件
不失一般性，将每章的Java源程序存放在D盘下，比如本章代码存在ch1目录中。如图1.25所示，在ch1目录下右键单击新建一个文本文件。
1.3.2 修改文件扩展名
如果文件的扩展名没有显示，可以通过下面方法设置。
（1）单击文件夹的“工具”菜单下的“文件夹选项”来设置。
（2）在文件夹选项对话框中，单击“查看”分页，然后找到“隐藏已知文件类型的扩展名”选项，取消勾选即可。
1.3.3 重命名
重命名该文本文件为“HelloWorld.java”，确定修改文件扩展名。
1.3.4 编辑代码
右键单击“HelloWorld.java”文件，在弹出的快捷菜单中选择“Edit with Notepad++”（安装Notepad++后，右键菜单会添加“Edit with Notepad++”子菜单），即可编辑Java代码，如图1.28所示。
编辑代码如下：
/*定义类HelloWorld，class是关键字，类名是HelloWorld
*/
public class HelloWorld{//主方法，类似于C语言的主函数，Java程序的执行入口 public static void main(String[] args){//标准输出语句，类似于C语言的printf输出语句 System.out.println("Hello,world!");}
}
注意保存源代码。
1.3.5 编译执行
Java编译命令和解释执行命令格式如下：
Java编译命令格式：javac 源文件名.java
Java解释命令格式：java 字节码文件名
（1）打开命令行窗口
如图1.29所示，在命令行中输入输入“d:”进入D盘，然后再输入“cd ch1”即可进入ch1目录。cd是DOS操作系统命令，表示更改切换当前目录。
（2）编译源文件
然后，在命令行中输入“javac HelloWorld.java”编译HelloWorld.java源文件。
（3）字节码文件
在ch1目录下可以看到对应的“HelloWorld.clss”字节码文件，如图1.30所示。
（4）解释执行字节码文件
最后，在命令行中输入“java HelloWorld”执行字节码文件，运行结果如图1.29所示。注意使用java命令时，参数是字节码文件名，不能带上.class后缀名。
1.4 JShell
Java 9 中引入了交互式编程环境（REPL），这就是JShell，它允许可以执行 Java脚本代码，并且立即返回结果。因此，我们不需要创建什么一个解决方案或工程，就能很容易地编写代码并能很快的看到运行结果。我们不必等待整个项目 build 完去检查多行代码的执行结果。JShell，就像其他 REPL 一样，有利于探索式编程，我们很容易地进行交互式尝试和调试不同的算法和结构。
###1.4.1 进入JShell
（1）Windows系统
直接在命令行中输入jshell，回车即可进入JShell环境。
（2）Linux系统
在终端中执行jshell命令。
###1.4.2 执行Java代码
（1）Windows系统
其中String s="Hello,World"表示定义了一个字符串变量s,s值是"Hello,World"
（2）Linux系统
（3）查看帮助
输入/help，回车查看帮助。
（1）Windows系统
（2）Linux系统
jshell> /help
| Type a Java language expression, statement, or declaration.
| Or type one of the following commands:
| /list [<name or id>|-all|-start]
| list the source you have typed
| /edit <name or id>
| edit a source entry referenced by name or id
| /drop <name or id>
| delete a source entry referenced by name or id
| /save [-all|-history|-start] <file>
| Save snippet source to a file.
| /open <file>
| open a file as source input
| /vars [<name or id>|-all|-start]
| list the declared variables and their values
| /methods [<name or id>|-all|-start]
| list the declared methods and their signatures
| /types [<name or id>|-all|-start]
| list the declared types
| /imports
| list the imported items
| /exit
| exit jshell
| /env [-class-path <path>] [-module-path <path>] [-add-modules <modules>] .
| view or change the evaluation context
| /reset [-class-path <path>] [-module-path <path>] [-add-modules <modules>]
| reset jshell
| /reload [-restore] [-quiet] [-class-path <path>] [-module-path <path>]...
| reset and replay relevant history -- current or previous (-restore)
| /history
| history of what you have typed
| /help [<command>|<subject>]
| get information about jshell
| /set editor|start|feedback|mode|prompt|truncation|format ...
| set jshell configuration information
| /? [<command>|<subject>]
| get information about jshell
| /!
| re-run last snippet
| /<id>
| re-run snippet by id
| /-<n>
| re-run n-th previous snippet
|
| For more information type '/help' followed by the name of a
| command or a subject.
| For example '/help /list' or '/help intro'.
|
| Subjects:
|
| intro
| an introduction to the jshell tool
| shortcuts
| a description of keystrokes for snippet and command completion,
| information access, and automatic code generation
| context
| the evaluation context options for /env /reload and /resetjshell> Tab键自动补齐
当我们输入Sy时，按下Tab键，会出现三个候选项
当我们继续输入Sys时，按下Tab键，自动补齐为System
当我们继续输入System.时，按下Tab键，会列出System类型的所有成员（成员变量和成员方法）
当我们继续输入System.o时，按下Tab键，System.out
当我们继续输入System.out.时，按下Tab键，会列出out成员变量下面所有方法
当我们继续输入System.out.p时，按下Tab键，自动补齐为System.out.print
当我们继续输入System.out.printl时，按下Tab键，自动补齐为System.out.println(
（4）退出JShell
输入/exit，回车退出JShell环境。
（1）Windows系统
（2）Linux系统
C:\Users\Administrator>jshell -help
用法： jshell <选项>... <加载文件>...
其中，可能的选项包括：--class-path <路径> 指定查找用户类文件的位置--module-path <路径> 指定查找应用程序模块的位置--add-modules <模块>(,<模块>)*指定要解析的模块；如果 <模块>为 ALL-MODULE-PATH，则为模块路径中的所有模块--enable-preview 允许代码依赖于此发行版的预览功能--startup <文件> 对启动定义执行单次替换--no-startup 不运行启动定义--feedback <模式> 指定初始反馈模式。该模式可以是预定义的（silent、concise、normal 或 verbose），也可是以前用户定义的-q 无提示反馈。等同于：--feedback concise-s 真正无提示反馈。等同于：--feedback silent-v 详细反馈。等同于：--feedback verbose-J<标记> 直接将 <标记> 传递到运行时系统。为每个运行时标记或标记参数使用一个 -J-R<标记> 将 <标记> 传递到远程运行时系统。为每个远程标记或标记参数使用一个 -R-C<标记> 将 <标记> 传递到编译器。为每个编译器标记或标记参数使用一个 -C--version 输出版本信息并退出--show-version 输出版本信息并继续--help, -?, -h 输出标准选项的此提要并退出--help-extra, -X 输出非标准选项的帮助并退出文件参数可以是文件名，或者是预定义的文件名之一：DEFAULT、
PRINTING 或 JAVASE。
加载文件也可以是 "-"，用于指明标准输入，没有交互式 I/O。有关评估上下文选项（--class-path、
--module-path 和 --add-modules）的详细信息，请参见：/help context路径列出要搜索的目录和档案。对于 Windows，请使用
分号 (;) 来分隔路径中的项。在其他平台上，请使用
冒号 (:) 来分隔各项。C:\Users\Administrator>
C:\Users\Administrator>jshell -v
| 欢迎使用 JShell -- 版本 11
| 要大致了解该版本, 请键入: /help introjshell> int i=1
i ==> 1
| 已创建 变量 i : intjshell> i++
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