1.4　开发环境

Java程序的开发包括编辑源程序、编译、运行和调试等过程，集成开发环境（IDE）为程序开发各个阶段都提供了方便，可以提高程序开发效率。

1.4.1　一般Java程序的开发步骤

在按照1.2.2节所述的步骤安装和配置好JDK之后，系统已经具备了开发Java应用程序的基本环境。一般Java程序的开发步骤如下。

1. 编写代码

首先使用文本编辑器，把使用Java程序设计语言编制的求解问题的计算机程序输入并存储为扩展名是.java的文本文件，此文件称为Java源代码文件（简称源程序）。例如，程序清单1.1存储为Hello.java文件，该程序运行时应该在屏幕上打印“Hello World！”。

程序清单1.1：

2. 编译

将Java源代码文件使用JDK的Java编译器javac.exe编译为字节码文件，编译生成的文件扩展名为.class。例如，对上面Java源代码文件Hello.java，在Windows的命令行窗口切换到该文件存放目录，输入命令“javac Hello.java”，则生成字节码文件Hello.class。

3. 运行程序

使用JDK的Java解释器java.exe解释执行Java字节码文件，程序正常运行会得到结果。例如，对上面的Java字节码文件Hello.class，在Windows的命令行窗口切换到该文件存放目录，输入命令“java Hello”，则在下一行输出“Hello World!”。

Java字节码文件的运行是一个复杂的过程。首先，进行类装载（ClassLoader），主要是为执行程序寻找和装载所需要的类，并通过在调入类时对代码的安全性检查限制木马病毒等；其次，对字节码文件的代码进行校验，进一步保证代码的安全性；第三步，Java解释器将字节码解释为本地机器码；最后由运行环境执行本地机器码指令。

4. 调试

如果在源程序输入时出现错误，例如将上面Hello.java文件中的第一行输入为“public class HelloWorld {”，则在编译时会出现错误提示“Hello.java:1:错误：类HelloWorld是公共的，在名为HelloWorld.java的文件中声明”。此时需要返回到文本编辑器中修改错误，然后再进行编译。如果程序运行时出现错误，或运行结果不正确，则需要分析程序代码，定位错误位置及类型等。

1.4.2　Java程序集成开发环境简介

集成开发环境（Integrated Development Environment, IDE）是一种辅助程序开发人员开发软件的应用软件，将程序源代码的编辑、编译、运行、调试及打包部署等过程紧密集成在一起，极大地方便和简化了程序的开发。

目前，流行的Java集成开发环境包括Eclipse、NetBeans和IntelliJ IDEA等。其中，IntelliJ IDEA是捷克JetBrains公司发布的一种商业化销售的Java集成开发环境，对Java GUI程序可视化设计提供了支持，它的社区版本可以自由下载并且开源；Eclipse是在Eclipse.org协会管理和指导下开发和维护的一款开放源代码可免费使用的Java程序的可扩展开发平台，通过WindowBuilder等插件支持Java GUI程序可视化开发；NetBeans是在CDDL（Common Development and Distribution License，共同开发和发布许可）及GPL v2（GNU General Public License，GNU通用公共许可）双证许可下的开放自由软件，由活跃的开发者社区支持，其Java GUI程序的可视化设计功能十分优秀。本书选用NetBeans IDE作为开发环境。

访问https://netbeans.org/downloads/index.html网站，进入下载页面（见图1.19），发行版8.2对Java 8提供了完全支持，如果要使用Java 9则需要选择开发版。本书例题的开发选择8.2版本。然后选择“简体中文”语言，Windows平台，单击Java SE列下方的“下载”按钮，系统即可开始下载NetBeans IDE的指定版本的安装文件，例如下载安装文件。

1.4.3　NetBeans IDE的安装

首先按照1.2.2节所述安装配置JDK。之后在Windows平台下右键单击安装文件，选择“以管理员身份运行”，即开始安装过程。

在欢迎向导页出现后单击“下一步”按钮，单击“我接受许可协议中的条款”复选框，之后单击“下一步”按钮。在“选择安装文件夹和JDK(tm)”向导页中接受默认位置（见图1.20），也可以将安装文件夹修改为其他位置，单击“下一步”按钮。如果网络不流畅，可以不选取“检查更新”复选框（见图1.21），单击“安装”按钮，程序开始安装操作。在“安装完成”向导页单击“完成”按钮。安装完成后“开始”菜单中增加了，桌面上增加了图标。

1.4.4　使用NetBeans IDE开发Java应用程序的步骤及界面

在NetBeans集成开发环境下开发Java应用程序的主要步骤如下。

（1）运行NetBeans IDE，在窗口的工具栏中单击按钮，选择新建Java类别的Java应用程序项目（见图1.22），单击“下一步”按钮。项目名称保持默认，将“创建主类”右侧文本框中内容修改为“javaapplication1.Hello”（见图1.23），单击“完成”按钮。NetBeans IDE自动生成了如1.4.1节中Hello.java程序的框架代码（见图1.24）。

（2）在源代码窗口第18行尾端按Enter键。输入Java语句“System.out.println(“Hello World”);”。在输入代码的过程中会有即时提示和帮助信息显示（见图1.25）。

（3）单击工具栏中的按钮，在保存文件的同时对Java源程序文件Hello.java进行了编译并生成字节码文件Hello.class。

（4）单击工具栏中的按钮，即运行程序，并在输出窗口中显示程序输出结果（图1.24）。

NetBeans IDE的应用程序设计界面如图1.24所示。首先有一个主窗口，主窗口内部主要包含以下4个窗口。

（1）项目窗口：用来管理Java程序项目及各个项目中的源程序文件、库文件和其他辅助文件。

（2）源代码窗口：用来显示和编辑Java程序源代码，并提供了程序错误检查与提示、代码输入编辑的辅助与帮助、程序的辅助调试等功能。

（3）导航器窗口：显示程序的构成元素，以便于快速查找和定位源代码。

（4）输出窗口：显示程序运行结果。

可以通过单击内部窗口上方标签右侧的×按钮（如）关闭窗口，也可以使用“窗口”菜单打开其他窗口。