Java 簡介及開發環境

程式的定義

什麼叫程式,其明確的定義如下 :

1. 一行一行往下執行
2. 具人工智慧決策分析的功能 –if
3. 具有重複執行的功能 — 迴圈

純物件導向

物件導向程式有許多種,比如C/C++、Visual C++、Java, C#、Python、PHP。但只有 Java 及 C# 是純物件導向語言。其他語言,甚至是 C++,都不是純物件導向程式。

什麼是純物件導向程式呢? 如果所有程式碼都包含在class{} 之內,才叫純物件導向程式。

Java 技術

Java SE : Java Platform, Standard Edition : 標準開發平台,開發 applet 及應用程式,可執行於 web 及桌上型電腦的程式。

Java EE : Java Platform, Enterprise Edition。廣泛使用於大型企業中,建立伺服器端及客戶端的分散式應用程式,如網路購物程式。Java EE以 Java SE 為基礎,延伸開發出其他的API,支援大工程,高效能的企業軟体。

Java ME : 適用於崁入式系統,但目前都被Android打死了,學這個好像也沒啥用處。

卡式裝置 : 如辨識裝置、手機SIM卡、金融卡等等。

Java 編譯流程

Java 原始碼完成後按 F6 執行,就會產生一連串的動作。首先啟動 javac 編譯程式,將原始碼編譯成 .class檔, 然後再啟動 java 虛擬機器執行 .class檔。

“java” 這支程式又稱為 Virtual Machine 虛擬機器。每個作業系統都有自已的VM,如此就可以達到真正的跨平台。也就是說程式碼只要在某個系統上編譯一次,其產生的 class/jar 就可以通用於不同的作業系統,而且不需再針對不同的作業系統重新編譯。

java_compile

物件導向

OOP(Object-Oriented Programming) 於1967年的SIMULA-67 程式語言掘起,後來變成了一門學術科目,並由 C++、Java、Visual C# 等實作其理論。

在1967年代,電腦還算是剛起步新產品,Ram是非常昂貴的產品。然而物件導向理論需消耗大量的記憶体才可實現。所以早期物件導向只是一門非常冷門的理論,它只是某些人為了滿足研究的興趣所產生出來的垃圾。

到了現在普通主機板可以安裝 128 G 以上的 Ram,這讓物件導向開始火紅。而且要是沒有物件導向理論,視窗作業系統根本不可能實作出來。

OOP不同於早期的程序化語言, 主要的特性如下

模組化 : 將大工程的程式碼分成小模組, 易於分工
資訊隱藏 : 將重要的資訊隱藏, 不讓外界得知
重複使用 : 相同的功能的程式碼不需重複撰寫
可任意插拔及易於除錯 : 像樂高一樣可隨意組合, 且容易找出錯誤

OpenJDK 安裝及下載

JDK 全名為 Java Development Kit (Java 開發套件),也就是執行 Java 時所需要的函數庫,以 .jar 的檔案格式存在。

JDK 從 1~4 皆由昇陽 (Sun) 開發,到了 5.0 版被 Oracle 併購。

Oracle 到 8.0 版還還提供免費的 JDK,但到了9.0以後開始要收費。所以業界都開始轉用 OpenJDK,目前 OpenJDK 已開發到 21 版本。

OpenJDK 由網路社群開發,完全完費,然後由 Adoptium 或微軟進行編譯。不論是 Oracle 官方的 JDK 還是 OpenJDK,都是以 OpenJDK 為核心,所以可以把這二個視為一模一樣,只不過官方的 JDK 加入了一些一般人用不到的功能。

請到 Adoptium 或到微軟的網頁 https://learn.microsoft.com/zh-tw/java/openjdk/download 下載。OpenJDK 11、17、21 三個版本為 LTS 版。到 2025/05月,最新支援 LTS 的版本為 21 版,其它的 22、23、24 都不是 LTS,請不要使用。

安裝 OpenJDK 時,需把「設定或重寫 JAVA_HOME 變量」選擇 「安裝在本機」。

早期的 JDK 需手動設定 Path 變數,但如今新版 OpenJDK 如果有經上述的「修改 PATH 變數值」及「設定或重寫 JAVA_HOME 變殘」安裝到本機時,就不用再手動設定 PATH。

要測試是否有安裝成功,請進入 DOS 模式,並執行 java -version,若出現如下畫面,表示安裝設定成功。

java_version

IDE

IDE全名為 Integration Development Environment(整合開發環境)。目前常見的有Eclipse、Netbeans、Intellij IDEA這三種。

Eclipse 早在2016年就被業界全面下架,但現今還是有很多學校及教育機構使用此款 IDE,建議請趁早換掉。

NetBeans 是 Oracle 為了取代 Eclipse 所開發的IDE,現今交由 Apache 繼續進行維護開發。此 IDE 的功能及效能遠比Eclipse好很多。

Netbeans 安裝

使用 NetBeans IDE,需先安裝 OpenJDK 才可安裝 NetBeans。請依上述方式操作。

然後由如下網址下載 NetBeans : https://netbeans.apache.org/download/index.html

進入網站後, 請選擇最新版本, 然後選取 Installers and Packages 版本,比如 Apache-NetBeans-25-bin-windows-x64.exe (SHA-512, PGP ASC),下載後直接安裝即可。

安裝好 NetBeans 並執行,第一個步驟就是新專案,最簡單的方式就是使用 Java with Ant,然後選取 Java Application,如下所示。

接下來點選 Browse 按鈕選取專案儲存目錄,在 Project Name 輸入專案名稱比如 Test,Create Main Class 請輸入「網域/Test(專案名)」。

安裝 Intellij IDEA

如果使用 Intellij IDEA,不需事前安裝 OpenJDK,可以在安裝 Intellij 後,在第一次開啟專案時選擇下載 ms OpenJDK 21的版本。不過為了統一,還是請先安裝 ms OpenJDK 21,然後再安裝 Intellij IDEA。

請由如下網址 https://www.jetbrains.com/idea/download/?section=windows 下載 Community 版本。安裝時請將所有選項都打勾。

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