零基礎學 Java (1)：環境搭建、DOS 基礎與 HelloWorld 完整實踐

常用 DOS 命令速查表

Java 體系架構三大版本

• Java SE：標準版，桌面應用、核心 API 基礎。
• Java EE：企業版 (現 Jakarta EE)，Web 服務、分布式、微服務基礎。
• Java ME：微型版，嵌入式、舊功能機 (現基本淘汰)。

Java 語言四大核心特性

1. 完全面向對象：一切皆對象，封裝/繼承/多態。
2. 跨平台：一次編譯，到處運行 (依賴 JVM)。
3. 健壯性：強類型檢查、自動垃圾回收 (GC)、無指針運算、異常處理機制。
4. 安全性：類加載器隔離、字節碼驗證器、安全管理器。

Java 技術雙核心機制

• JVM (Java Virtual Machine)：屏蔽 OS 差異，實現跨平台。不同平台有不同實現 (HotSpot, OpenJ9...)。
• GC (Garbage Collection)：自動內存管理，程序員無法精確控制觸發時機，但可調優參數。

JDK vs JRE：一圖看懂

JDK (Java Development Kit) = 開發工具包
├── JRE (Java Runtime Environment) = 運行環境
│   ├── JVM (虛擬機)
│   └── 核心類庫 (rt.jar 等)
├── 編譯器 (javac.exe)
├── 運行器 (java.exe)
├── 文檔工具 (javadoc.exe)
├── 調試器 (jdb.exe)
├── 打包工具 (jar.exe)
└── 監控分析 (jconsole, jvisualvm, jcmd...)

結論：開發機裝 JDK，生產服務器只需裝 JRE (或 JDK 也可)。

環境變量配置三步走 (Windows)

1. 下載安裝：Oracle 官網 / Adoptium 下載 JDK 8/11/17/21 LTS 版，安裝路徑無中文、無空格 (如 D:\Java\jdk1.8.0_202)。
2. 配置 Path：
   • 右鍵「此電腦」→ 屬性 → 高級系統設置 → 環境變量。
   • 系統變量 → 找 Path → 編輯 → 新建 → 粘貼 %JAVA_HOME%\bin (或直接粘貼 bin 絕對路徑)。
   • 移至頂部 (優先查找)。
3. 新建 JAVA_HOME (推薦)：系統變量 → 新建 → 變量名 JAVA_HOME → 變量值 JDK 安裝根目錄。許多框架 (Maven, Tomcat, Gradle) 依賴此變量。
4. 驗證：打開**新** CMD 窗口 → 輸入 javac 回車 → 顯示參數列表 → 輸入 java -version → 顯示版本號。**成功！**

第一個程序：HelloWorld

1. 編寫源碼 (記事本即可)

// 文件名必須為 HelloWorld.java
public class HelloWorld {
    // 主方法：程序入口，固定語法
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, World");
        System.out.println("Hello, Java");
    }
}

2. 編譯

D:\Workspace> javac HelloWorld.java
// 生成 HelloWorld.class (字節碼文件)

3. 運行

D:\Workspace> java HelloWorld
// 注意：不加 .class 後綴
Hello, World
Hello, Java

新手必守三大鐵律

1. public class 名 = 文件名 (區分大小寫)。
2. 語句以英文分號 ; 結尾。
3. 關鍵字/類名/方法名 嚴格區分大小寫 (System ≠ system)。

常見報錯與對策

學習建議

• 前 50 個程序**手敲**，不要複製貼上，建立肌肉記憶。
• 善用 javap -c HelloWorld.class 看字節碼，理解編譯後樣子。
• 閱讀 src.zip (JDK 目錄下) 中 java.lang, java.util, java.io 源碼，最好的教材。
• 建立「知識樹」筆記：基礎語法 → 面向對象 → 集合/泛型 → 異常/IO → 多線程 → JVM/調優。

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