- Java编程指南：语法基础、面向对象、函数式编程与项目实战
- 关东升
- 4777字
- 2021-03-31 00:42:48
第2章 开发环境搭建
《论语•魏灵公》曰：“工欲善其事，必先利其器”，做好一件事，准备工作非常重要。在开始学习Java技术之前，先介绍如何搭建Java开发环境是非常重要的一件事情。
Oracle公司提供的JDK只是一个开发工具包，它不是一个IDE（Integrated Development Environments，集成开发环境），IDE的开发工具将程序的编辑、编译、调试、执行等功能集成在一个开发环境中，使用户可以很方便地进行软件的开发。Java开发IDE工具有很多，其中主要有Eclipse、IntelliJ IDEA和NetBeans等。
2.1 JDK工具包
JDK工具包是最基础的Java开发工具，很多Java IDE工具，如Eclipse、IntelliJ IDEA和NetBeans等都依赖于JDK，也有一些人使用“JDK＋文本编辑工具”编写Java程序。
2.1.1 JDK下载和安装
截止本书编写完成为止，Oracle公司对外发布的是最新JDK 8。图2-1所示是JDK 8下载界面，它的下载地址是http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk8-downloads-2133151.html。其中有很多版本，支持的操作系统有Linux、Mac OS X(1)、Solaris(2)和Windows。注意选择对应的操作系统，以及32位还是64位安装的文件。
如果计算机是Windows 10 64位系统，则首先选中Accept License Agreement（同意许可协议）单选按钮，然后单击jdk-8u131-windows-x64.exe下载JDK文件。
下载完成后，双击jdk-8u131-windows-x64.exe文件就可以安装了，安装过程中会弹出如图2-2所示的内容选择对话框，其中“开发工具”是JDK内容；“源代码”是安装Java SE源代码文件，如果安装源代码，安装完成后会弹出如图2-3所示的src.zip文件，这就是源代码文件；公共JRE就是Java运行环境，这里可以不安装，因为JDK文件夹中也会有一个JRE，如图2-3所示的jre文件夹。
2.1.2 设置环境变量
安装完成之后，需要设置环境变量，主要包括：
图2-1 下载JDK8界面
图2-2 安装内容选择对话框
（1）JAVA_HOME环境变量，指向JDK目录，很多Java工具运行都需要JAVA_HOME环境变量，所以推荐添加该变量。
（2）将JDK\bin目录添加到Path环境变量中，这样在任何路径下都可以执行JDK提供的工具指令。
首先需要打开Windows系统环境变量设置对话框，打开该对话框有很多方式，如果是Windows 10系统，则打开步骤是：右击屏幕左下角的Windows图标
，单击“系统”菜单，然后弹出如图2-4所示的Windows系统对话框，单击左边的“高级系统设置”超链接，打开如图2-5所示的高级系统设置对话框。
图2-3 JDK安装后的内容
图2-4 Windows系统对话框
图2-5 高级系统设置对话框
在如图2-5所示的高级系统设置对话框中，单击“环境变量”按钮打开环境变量设置对话框，如图2-6所示，可以在用户变量（上半部分，只配置当前用户）或系统变量（下半部分，配置所有用户）添加环境变量。一般情况下，在用户变量中设置环境变量。
图2-6 环境变量设置对话框
在用户变量部分单击“新建”按钮，系统弹出对话框，如图2-7所示。将“变量名”设置为JAVA_HOME，“变量值”设置为JDK安装路径。最后单击“确定”按钮完成设置。然后追加Path环境变量，在用户变量中找到Path，双击Path，弹出Path变量对话框，如图2-8所示，追加％JAVA_HOME％\bin。注意，多个变量路径之间用分号（；）分隔。最后单击“确定”按钮完成设置。
图2-7 设置JAVA_HOME
图2-8 添加Path变量对话框
下面测试一下环境设置是否成功，可以通过在命令提示行中输入javac指令，看是否能够找到该指令，若弹出如图2-9所示的界面则说明环境设置成功。
图2-9 通过命令提示行测试环境变量
提示 打开命令行工具，也可以通过右击屏幕左下角的Windows图标
，单击“命令提示符”菜单实现。
2.2 Eclipse开发工具
Eclipse是著名的跨平台IDE工具，最初Eclipse是IBM公司支持开发的免费Java开发工具，2001年11月贡献给开源社区，现在它由非营利软件供应商联盟Eclipse基金会管理。Eclipse本身也是一个框架平台，它有着丰富的插件，如C++、Python、PHP等开发其他语言的插件。另外，Eclipse是绿色软件，不需要写注册表，卸载非常方便。
2.2.1 Eclipse下载和安装
本书采用Eclipse 4.6(3)版本作为IDE工具，Eclipse 4.6下载地址是http://www.eclipse.org/downloads/。如图2-10所示是Windows系统下载Eclipse的页面，单击DOWNLOAD 64 BIT按钮，会跳转到如图2-11所示的选择下载镜像地址页面，单击Select Another Mirror链接可以改变下载镜像地址，然后单击DOWNLOAD按钮开始下载。
图2-10 Eclipse4.6下载页面
下载完成后的文件是eclipse-inst-win64.exe。事实上，eclipse-inst-win64.exe是安装各种Eclipse版本客户端，双击eclipse-inst-win64.exe弹出如图2-12所示的界面，选择Eclipse IDE for Java Developers进入如图2-13所示的界面。在该界面中，通过Installation Folder可以改变安装目录，选中create start menu entry单选按钮可以添加快捷方式到开始菜单，选中create desktop shortcut单选按钮可以在桌面创建快捷方式，设置完成后单击INSTALL按钮开始安装。安装完成后单击LAUNCH按钮可以启动Eclipse，如图2-14所示。
图2-11 选择下载镜像地址
图2-12 安装各种Eclipse版本客户端
图2-13 Eclipse安装
图2-14 Eclipse安装完成
在Eclipse启动过程中，会弹出如图2-15所示的选择工作空间（workspace）对话框，工作空间是用来保存工程的目录。默认情况下，每次Eclipse启动时都需要选择工作空间。如果觉得每次启动时都选择工作空间比较麻烦，则可以选中Use this as the default and do not ask again复选框，设置工作空间默认目录。初次启动Eclipse成功后，会进入如图2-16所示的欢迎界面。
图2-15 选择工作空间
图2-16 Eclipse欢迎界面
2.2.2 安装中文语言包
Eclipse界面默认是英文，对于一些初学者，英文界面使用起来还是有一定困难的。Eclipse平台提供了一个语言包项目——Eclipse Babel Project（http://www.eclipse.org/babel/），Babel是一个插件，安装Babel插件可以通过离线或在线安装，Babel插件下载地址是http://www.eclipse.org/babel/downloads.php。如图2-17所示，单击Zipped p2 repository for Neon超链接下载离线包，注意离线包所支持的Eclipse版本。推荐在线安装，从图2-17所示页面中可见在线安装网址是http://download.eclipse.org/technology/babel/update-site/R0.15.1/neon。
图2-17 下载Eclipse语言包
安装插件过程为：首先启动Eclipse，选择Help→Install New Software命令，系统弹出如图2-18所示的对话框。单击Add按钮弹出如图2-19所示对话框，在Location文本框中输入插件在线地址http://download.eclipse.org/technology/babel/update-site/R0.15.1/neon，如图2-20所示。
图2-18 安装插件
图2-19 插件地址
图2-20 输入插件地址
确定输入内容后单击OK按钮关闭对话框，Eclipse通过刚刚输入的网址查找插件，如果能够找到插件，则弹出如图2-21所示的对话框，从中选择简体中文语言包。选择完成后单击Next按钮进行安装，安装过程中需要从网上下载插件，这个过程需要等一段时间。
图2-21 选择简体中文语言包
安装简体中文语言包插件后重新启动Eclipse，界面如图2-22所示。
图2-22 安装简体中文语言包后的Eclipse界面
2.2.3 Eclipse界面
关闭Eclipse的“欢迎”界面，并创建一个Java工程后（如何创建Java工程将在第3章介绍），可以看到如图2-23所示的主界面。该界面主要分成4个区域。
①号区域是包资源管理器视图，以包形式管理Java源文件。包是一种命名空间，将在后面详细介绍。
②号区域是代码编辑视图，编码工作就是在这里完成的。
③号区域是显示大纲等辅助视图，大纲视图中列出了当前Java类中方法和成员变量，并且单击可以快速导航到指定代码。
④号区域是显示问题、控制台等辅助视图，可以列出当前工程的编译错误和警告等信息。
事实上，这4个区域视图都可以互换，只要拖曳视图标题到相应的区域即可完成互换。Eclipse视图标题如图2-24所示，标题的右端有两个按钮：最小化按钮和最大化按钮，单击可以实现视图的最小化和最大化显示。
此外，Eclipse提供了丰富的菜单和工具栏，随着学习的深入，本书会有重点地加以介绍，这里不再赘述。
图2-23 Eclipse主界面
图2-24 Eclipse视图
2.2.4 Windows系统中常用快捷键
一个优秀的IDE开发工具应该提供丰富的快捷键，快捷键虽然不能完全替代鼠标操作，但却可以锦上添花。由于Eclipse工具提供很多快捷键，本书不打算介绍全部的快捷键，笔者总结了一些Eclipse工具在Windows系统常用的快捷键，如表2-1所示。
表2-1 Eclipse在Windows系统常用快捷键
这些快捷键只是冰山一角，想了解更多Eclipse在Windows系统常用快捷键，可以参考http://baike.baidu.com/item/Eclipse快捷键指南。
2.3 其他开发工具
Java IDE开发工具除了Eclipse当然还有很多，其中被广泛认可的还有IntelliJ IDEA和NetBeans，令人惊奇的是它们都源自捷克人之手。
2.3.1 IntelliJ IDEA
虽然IntelliJ IDEA市场份额不如Eclipse，但是被很多Java专家认为是最优秀的Java IDE开发工具。IntelliJ IDEA是Jetbrains公司（www.jetbrains.com）研发的一款Java IDE开发工具。Jetbrains是一家捷克公司，该公司开发的很多工具都好评如潮。如图2-25所示为Jetbrains开发的工具，这些工具可以编写C/C++、C#、DSL、Go、Groovy、Java、JavaScript、Kotlin、Objective-C、PHP、Python、Ruby、Scala、SQL和Swift语言。
IntelliJ IDEA下载地址是https://www.jetbrains.com/idea/download/，从图2-26所示页面可见，IntelliJ IDEA有两个版本：Ultimate（旗舰版）和Community（社区版）。旗舰版是收费的，可以免费试用30天，如果超过30天，则需要购买软件许可（License key）。社区版是完全免费的，对于学习Java语言，社区版已经足够了。在图2-26所示页面下载完IntelliJ IDEA工具，即可安装。
IntelliJ IDEA工具使用起来比较复杂，而且用户群少，因此IntelliJ IDEA具体使用细节本书不再介绍。
2.3.2 NetBeans IDE
NetBeans是一个始于捷克布拉格查理大学的学生项目（Xelfi计划），Xelfi计划延伸发展成为NetBeans IDE工具，1999年被Sun公司收购，后来随着Oracle公司收购Sun公司，NetBeans IDE成为Oracle工具产品。
图2-25 Jetbrains公司开发的工具
图2-26 下载IntelliJ IDEA
被Oracle收购后NetBeans IDE仍然是免费工具，下载网址为https://netbeans.org/downloads/，打开页面如图2-27所示。NetBeans IDE支持的平台有Windows、Mac OS X和Linux等，除完全支持所有Java平台（Java SE、Java EE、Java ME和Java FX）之外，还支持PHP、HTML5、JavaScript、Groovy和C/C++等语言。在图2-27所示页面选择适合自己的版本下载NetBeans IDE，完成之后即可安装。
图2-27 NetBeans IDE下载页面
NetBeans IDE用户群比较少，因此NetBeans IDE具体使用细节本书不再介绍。
2.3.3 文本编辑工具
IDE开发工具提供了强大的开发能力与语法提示功能，但对于学习Java的学员而言，语法提示并不是件好事，建议初学者采用文本编辑工具＋JDK学习。开发过程就使用文本编辑工具编写Java源程序，然后使用JDK提供的javac指令编译Java源程序，再使用JDK和JRE提供的java指令运行。
提示 javac和java等指令需要在命令提示行中执行，打开命令行参考2.1.2节。
Windows平台下的文本编辑工具有很多，常用如下。
• 记事本：Windows平台自带的文本编辑工具，关键字不能高亮显示。
• UltraEdit：历史悠久、强大的文本编辑工具，可支持文本列模式等很多有用的功能，官网www.ultraedit.com。
• EditPlus：历史悠久、强大的文本编辑工具，小巧、轻便、灵活，官网www.editplus.com。
• Sublime Text：近年来发展和壮大的文本编辑工具，所有的设置没有图形界面，在JSON格式(4)的文件中进行，初学者入门比较难，官网www.sublimetext.com。
除了记事本工具外，其他的UltraEdit、EditPlus和Sublime Text等工具都可以与JDK集成起来，能够在这些工具中直接执行JDK指令。
下面重点介绍一下EditPlus与JDK集成过程。首先，打开EditPlus，选择“工具”→“首选项”命令，弹出首选项对话框，如图2-28所示，选择“工具”→“自定义工具”，在“自定义工具组及项目”列表框中选择Group 1。然后通过下面的步骤添加编译和执行菜单。
图2-28 EditPlus设置参数
1．添加编译菜单
在图2-28所示界面单击“添加工具”→“程序”按钮，添加一个命令菜单。如图2-29所示，输入并选择相关项目，其中“菜单文本”文本框中输入的是出现在“工具”菜单中的菜单名，这里可以根据自己喜好取名字；“命令”是菜单要执行的JDK指令，这里指定JDK中javac.exe文件路径；“参数”是指命令后面的参数，这里需要指定要编译的文件名，＄（FileName）是EditPlus获得文件名的系统变量，＄（FileName）是带有扩展名的文件名；“起始目录”是命令执行的目录，＄（FileDir）是EditPlus获得文件当前文件目录的系统变量；最后还需要在“动作”中选择“捕获控制台输出”，以便将命令执行结果输出到EditPlus控制台。
图2-29 添加编译菜单
2．添加执行菜单
参考“添加编译菜单”的添加过程，添加一个命令菜单。如图2-30所示，在“命令”文本框中指定JDK中java.exe文件路径；“参数”是＄（FileNameNoExt），表示不带扩展名的文件名。
图2-30 添加执行菜单
注意 编译时指定的Java源代码文件要带有扩展名，指令类似于javac HelloWorld.Java。而运行时不需要指定字节码文件的扩展名，指令类似于Java HelloWorld。
添加成功后会发现EditPlus的工具菜单中多出了两个子菜单，即Java编译和Java执行，如图2-31所示。当打开一个源程序HelloWorld.java时，可通过单击Java编译菜单（或按Ctrl＋1快捷键）编写HelloWorld.java，如图2-32所示，编译结果输出到EditPlus控制台；然后通过单击Java执行菜单（或按Ctrl＋2快捷键）执行编译完成的字节码文件HelloWorld.class，如图2-33所示，运行结果输出到EditPlus控制台。
图2-31 添加后的工具菜单
图2-32 执行Java编译菜单
每一种文本编辑工具的配置方式都有很大差别，这里笔者不能一一穷尽，其他工具的配置过程读者可以参考工具的官方资料。
图2-33 执行Java执行菜单
本章小结
通过对本章的学习，读者可以了解Java开发工具，其中重点是Eclipse工具的下载、安装和使用。此外，还介绍了其他的一些工具：IntelliJ IDEA和NetBeans，以及文本编辑工具EditPlus＋JDK的配置过程。
2.4 同步练习
1．在Windows平台安装和配置JDK。
2．在Windows平台安装和配置Eclipse开发工具。
(1)苹果桌面操作系统，基于UNIX操作系统，现在改名为macOS。
(2)原Sun公司UNIX操作系统，现在被Oracle公司收购。
(3)Eclipse 4.6开发代号是Neon（氖气），Eclipse开发代号的首字母是按照字母顺序排列的。Eclipse 4.7开发代号是Oxygen（氧气）。
(4)JSON（JavaScript Object Notation, JS对象标记）是一种轻量级的数据交换格式，采用键值对形式，如{＂firstName＂：＂John＂}。