1.4　開發環境

Java程序的開發包括編輯源程序、編譯、運行和調試等過程，集成開發環境（IDE）為程序開發各個階段都提供了方便，可以提高程序開發效率。

1.4.1　一般Java程序的開發步驟

在按照1.2.2節所述的步驟安裝和配置好JDK之后，系統已經具備了開發Java應用程序的基本環境。一般Java程序的開發步驟如下。

1. 編寫代碼

首先使用文本編輯器，把使用Java程序設計語言編制的求解問題的計算機程序輸入并存儲為擴展名是.java的文本文件，此文件稱為Java源代碼文件（簡稱源程序）。例如，程序清單1.1存儲為Hello.java文件，該程序運行時應該在屏幕上打印“Hello World！”。

程序清單1.1：

2. 編譯

將Java源代碼文件使用JDK的Java編譯器javac.exe編譯為字節碼文件，編譯生成的文件擴展名為.class。例如，對上面Java源代碼文件Hello.java，在Windows的命令行窗口切換到該文件存放目錄，輸入命令“javac Hello.java”，則生成字節碼文件Hello.class。

3. 運行程序

使用JDK的Java解釋器java.exe解釋執行Java字節碼文件，程序正常運行會得到結果。例如，對上面的Java字節碼文件Hello.class，在Windows的命令行窗口切換到該文件存放目錄，輸入命令“java Hello”，則在下一行輸出“Hello World!”。

Java字節碼文件的運行是一個復雜的過程。首先，進行類裝載（ClassLoader），主要是為執行程序尋找和裝載所需要的類，并通過在調入類時對代碼的安全性檢查限制木馬病毒等；其次，對字節碼文件的代碼進行校驗，進一步保證代碼的安全性；第三步，Java解釋器將字節碼解釋為本地機器碼；最后由運行環境執行本地機器碼指令。

4. 調試

如果在源程序輸入時出現錯誤，例如將上面Hello.java文件中的第一行輸入為“public class HelloWorld {”，則在編譯時會出現錯誤提示“Hello.java:1:錯誤：類HelloWorld是公共的，在名為HelloWorld.java的文件中聲明”。此時需要返回到文本編輯器中修改錯誤，然后再進行編譯。如果程序運行時出現錯誤，或運行結果不正確，則需要分析程序代碼，定位錯誤位置及類型等。

1.4.2　Java程序集成開發環境簡介

集成開發環境（Integrated Development Environment, IDE）是一種輔助程序開發人員開發軟件的應用軟件，將程序源代碼的編輯、編譯、運行、調試及打包部署等過程緊密集成在一起，極大地方便和簡化了程序的開發。

目前，流行的Java集成開發環境包括Eclipse、NetBeans和IntelliJ IDEA等。其中，IntelliJ IDEA是捷克JetBrains公司發布的一種商業化銷售的Java集成開發環境，對Java GUI程序可視化設計提供了支持，它的社區版本可以自由下載并且開源；Eclipse是在Eclipse.org協會管理和指導下開發和維護的一款開放源代碼可免費使用的Java程序的可擴展開發平臺，通過WindowBuilder等插件支持Java GUI程序可視化開發；NetBeans是在CDDL（Common Development and Distribution License，共同開發和發布許可）及GPL v2（GNU General Public License，GNU通用公共許可）雙證許可下的開放自由軟件，由活躍的開發者社區支持，其Java GUI程序的可視化設計功能十分優秀。本書選用NetBeans IDE作為開發環境。

訪問https://netbeans.org/downloads/index.html網站，進入下載頁面（見圖1.19），發行版8.2對Java 8提供了完全支持，如果要使用Java 9則需要選擇開發版。本書例題的開發選擇8.2版本。然后選擇“簡體中文”語言，Windows平臺，單擊Java SE列下方的“下載”按鈕，系統即可開始下載NetBeans IDE的指定版本的安裝文件，例如下載安裝文件。

1.4.3　NetBeans IDE的安裝

首先按照1.2.2節所述安裝配置JDK。之后在Windows平臺下右鍵單擊安裝文件，選擇“以管理員身份運行”，即開始安裝過程。

在歡迎向導頁出現后單擊“下一步”按鈕，單擊“我接受許可協議中的條款”復選框，之后單擊“下一步”按鈕。在“選擇安裝文件夾和JDK(tm)”向導頁中接受默認位置（見圖1.20），也可以將安裝文件夾修改為其他位置，單擊“下一步”按鈕。如果網絡不流暢，可以不選取“檢查更新”復選框（見圖1.21），單擊“安裝”按鈕，程序開始安裝操作。在“安裝完成”向導頁單擊“完成”按鈕。安裝完成后“開始”菜單中增加了，桌面上增加了圖標。

1.4.4　使用NetBeans IDE開發Java應用程序的步驟及界面

在NetBeans集成開發環境下開發Java應用程序的主要步驟如下。

（1）運行NetBeans IDE，在窗口的工具欄中單擊按鈕，選擇新建Java類別的Java應用程序項目（見圖1.22），單擊“下一步”按鈕。項目名稱保持默認，將“創建主類”右側文本框中內容修改為“javaapplication1.Hello”（見圖1.23），單擊“完成”按鈕。NetBeans IDE自動生成了如1.4.1節中Hello.java程序的框架代碼（見圖1.24）。

（2）在源代碼窗口第18行尾端按Enter鍵。輸入Java語句“System.out.println(“Hello World”);”。在輸入代碼的過程中會有即時提示和幫助信息顯示（見圖1.25）。

（3）單擊工具欄中的按鈕，在保存文件的同時對Java源程序文件Hello.java進行了編譯并生成字節碼文件Hello.class。

（4）單擊工具欄中的按鈕，即運行程序，并在輸出窗口中顯示程序輸出結果（圖1.24）。

NetBeans IDE的應用程序設計界面如圖1.24所示。首先有一個主窗口，主窗口內部主要包含以下4個窗口。

（1）項目窗口：用來管理Java程序項目及各個項目中的源程序文件、庫文件和其他輔助文件。

（2）源代碼窗口：用來顯示和編輯Java程序源代碼，并提供了程序錯誤檢查與提示、代碼輸入編輯的輔助與幫助、程序的輔助調試等功能。

（3）導航器窗口：顯示程序的構成元素，以便于快速查找和定位源代碼。

（4）輸出窗口：顯示程序運行結果。

可以通過單擊內部窗口上方標簽右側的×按鈕（如）關閉窗口，也可以使用“窗口”菜單打開其他窗口。