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Java开发指南

1. Java 简介

1.1 Java 简介

Java 是一种面向对象的高级编程语言,Java 应用程序通常会被编译成可以在 Java 虚拟机(JVM)上运行的字节码,而与底层计算机体系架构无关,从而实现编译一次,随处运行。Java 目前广泛应用于客户端-服务器 Web 程序开发。

1.2 Java 组件支持情况

当前 OpenCloudOS Stream 集成了三个版本的自研 JDK(Java 运行时和 Java 虚拟机):TencentKona-17,TencentKona-11 和 TencentKona-8。

1.3 安装 JDK

1.3.1 安装 TencentKona-17

可以使用如下命令安装:

dnf install java-17-konajdk -y
安装完成后使用如下命令验证:
java -version
参考输出如下:
openjdk 17.0.3-ga 2022-04-19
OpenJDK Runtime Environment TencentKonaJDK (build 17.0.3-ga+1)
OpenJDK 64-Bit Server VM TencentKonaJDK (build 17.0.3-ga+1, mixed mode, sharing)

1.3.2 安装 TencentKona-11

可以使用如下命令安装:

dnf install java-11-konajdk -y
安装完成后使用如下命令验证:
java -version
参考输出如下:
openjdk 11.0.18-ga 2023-01-17
OpenJDK Runtime Environment TencentKonaJDK (build 11.0.18-ga+1)
OpenJDK 64-Bit Server VM TencentKonaJDK (build 11.0.18-ga+1, mixed mode, sharing)

1.3.3 安装 TencentKona-8

可以使用如下命令安装:

dnf install java-8-konajdk -y
安装完成后使用如下命令验证:
java -version
参考输出如下:
openjdk version "1.8.0_322"
OpenJDK Runtime Environment (Tencent Kona 8.0.13) (build 1.8.0_322-1)
OpenJDK 64-Bit Server VM (Tencent Kona 8.0.13) (build 25.322-b1, mixed mode, sharing)

1.3.4 多版本 JDK 的版本选择

JDK 默认安装在 \/usr/lib/jvm/java-\${major}-konajdk-${version}/ 目录下,/usr/bin/java 通过软连接指向安装目录下的 java。 当环境中存在多个版本 JDK 时,java 指向最先安装的 JDK 版本。可以通过如下命令设置默认的 JDK:

alternatives --config java

1.4 卸载 JDK

1.4.1 卸载 TencentKona-17

可以使用如下命令卸载:

dnf remove java-17-konajdk-headless -y

1.4.2 卸载 TencentKona-11

可以使用如下命令卸载:

dnf remove java-11-konajdk-headless -y

1.4.3 卸载 TencentKona-8

可以使用如下命令卸载:

dnf remove java-8-konajdk-headless -y

2. Java 的简单使用

2.1 运行 Java 文件

示例代码文件 MyFirstClass.java 如下:

public class MyFirstClass {

    public static void main(String... args) {
        System.out.println("Hello, World!");
    }
}
单个 java 程序文件,可以不进行编译,直接运行,如下:
java MyFirstClass.java

2.2 运行 Java 类

需要通过 javac 将 java 源码编译生成 java 类,然后运行,步骤如下: 查看 java 版本。

java -version
需要安装与当前 java 版本相同的 java 编译器,命令如下(这里以 TencentKona-17 为例):
dnf install java-17-konajdk-devel
编译 java 类。
javac MyFirstClass.java
运行 java 类。
java MyFirstClass

3. Java 模块包管理

3.1 通过 rpm 包管理模块包

OpenCloudOS Stream 集成了一些基础的 Java 第三方库,打成 rpm 包,通常包名与 jar 包包名相同,可以通过 dnf 命令安装,如:

dnf install apache-commons-cli -y
示例安装了 apache-commons-cli 模块包。

3.2 通过 maven 管理模块包

maven 是一个基于项目对象模型(POM)概念的软件项目管理工具。

3.2.1 安装 maven

maven 包已经打成 rpm 包,前 OpenCloudOS Stream 支持多个版本的 JDK,如果需要使用特定版本,还需要指定 maven-openjdkX 的版本,如:

dnf install maven maven-openjdk17 -y
安装完成后,使用如下命令验证:
mvn -v
输出参考如下:
Apache Maven 3.8.6 (OpenCloudOS 3.8.6-3)
Maven home: /usr/share/maven
Java version: 17.0.3-ga, vendor: Tencent Company, runtime: /usr/lib/jvm/java-17-konajdk-17.0.3-7.ocs23
Default locale: zh_CN, platform encoding: UTF-8
OS name: "linux", version: "6.1.26-2303.1.0.ocs23.aarch64", arch: "aarch64", family: "unix"
如果当前安装的 maven-openjdk 版本不满足需求,需要先卸载当前版本 maven-openjdk,再安装其他版本。

3.2.2 创建 maven 项目

创建一个 maven 项目,命令如下:

mvn archetype:generate -DgroupId=com.testmaven.myfirstapp -DartifactId=myfirstapp -DarchetypeArtifactId=maven-archetype-quickstart -DarchetypeVersion=1.4 -DinteractiveMode=false
该命令会创建一个名为 myfirstapp 的 maven 项目,同时会自动从 maven 中央仓库下载依赖的插件包,插件包的默认存放位置为 ~/.m2。

项目目录结构如下:

myfirstapp/
├── pom.xml
└── src
    ├── main
    │   └── java
    │       └── com
    │           └── testmaven
    │               └── myfirstapp
    │                   └── App.java
    └── test
        └── java
            └── com
                └── testmaven
                    └── myfirstapp
                        └── AppTest.java
pom.xml maven 项目配置文件,包含了项目的基本信息、依赖关系、构建方式等。

src/main/java 存放项目源码

src/main/java 存在项目测试源码

3.2.3 pom 配置

pom.xml 的一个简单示例如下:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

  <groupId>com.testmaven.myfirstapp</groupId>
  <artifactId>myfirstapp</artifactId>
  <version>1.0-SNAPSHOT</version>

  <name>myfirstapp</name>
  <!-- FIXME change it to the project's website -->
  <url>http://www.example.com</url>

  <properties>
    <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
    <maven.compiler.source>1.7</maven.compiler.source>
    <maven.compiler.target>1.7</maven.compiler.target>
  </properties>

  <dependencies>
    <dependency>
      <groupId>junit</groupId>
      <artifactId>junit</artifactId>
      <version>4.11</version>
      <scope>test</scope>
    </dependency>
  </dependencies>

  <build>
    <pluginManagement><!-- lock down plugins versions to avoid using Maven defaults (may be moved to parent pom) -->
      <plugins>
        <!-- clean lifecycle, see https://maven.apache.org/ref/current/maven-core/lifecycles.html#clean_Lifecycle -->
        <plugin>
          <artifactId>maven-clean-plugin</artifactId>
          <version>3.1.0</version>
        </plugin>
        ...
      </plugins>
    </pluginManagement>
  </build>
</project>
project 项目根标签。

modelVersion 模型版本标签。

groupId 项目组标识标签。

artifactId 项目标识标签。

version 项目版本标签。

properties项目构建属性标签。

dependencies 项目依赖根标签。

build 项目构建根标签。

3.2.4 构建 maven 项目

执行如下命令构建:

mvn package
输出参考如下:
[INFO] Scanning for projects...
[INFO] 
[INFO] ----------------< com.testmaven.myfirstapp:myfirstapp >-----------------
[INFO] Building myfirstapp 1.0-SNAPSHOT
[INFO] --------------------------------[ jar ]---------------------------------
[INFO] 
[INFO] --- maven-resources-plugin:3.0.2:resources (default-resources) @ myfirstapp ---
[INFO] Using 'UTF-8' encoding to copy filtered resources.
[INFO] skip non existing resourceDirectory /home/myfirstapp/src/main/resources
... 
[INFO] -------------------------------------------------------
[INFO]  T E S T S
[INFO] -------------------------------------------------------
[INFO] Running com.testmaven.myfirstapp.AppTest
[INFO] Tests run: 1, Failures: 0, Errors: 0, Skipped: 0, Time elapsed: 0.02 s - in com.testmaven.myfirstapp.AppTest
[INFO] 
[INFO] Results:
[INFO] 
[INFO] Tests run: 1, Failures: 0, Errors: 0, Skipped: 0
[INFO] 
[INFO] 
[INFO] --- maven-jar-plugin:3.0.2:jar (default-jar) @ myfirstapp ---
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] BUILD SUCCESS
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] Total time:  1.197 s
[INFO] Finished at: 2023-05-26T11:59:51+08:00
[INFO] ------------------------------------------------------------------------

4. Java 程序调测

可以通过 jdb 命令运行 java 程序,进入调试模式:

jdb MyFirstClass.java
示例参考如下:
[root@localhost new]# jdb MyFirstClass.java
Initializing jdb ...
> stop in MyFirstClass.main
Deferring breakpoint MyFirstClass.main.
It will be set after the class is loaded.
> run
run MyFirstClass.java
Set uncaught java.lang.Throwable
Set deferred uncaught java.lang.Throwable
> 
VM Started: Set deferred breakpoint MyFirstClass.main

Breakpoint hit: "thread=main", MyFirstClass.main(), line=4 bci=0
4            System.out.println("Hello, World!");

main[1] where
  [1] MyFirstClass.main (MyFirstClass.java:4)
  [2] jdk.internal.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0 (native method)
  [3] jdk.internal.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke (NativeMethodAccessorImpl.java:77)
  [4] jdk.internal.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke (DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
  [5] java.lang.reflect.Method.invoke (Method.java:568)
  [6] com.sun.tools.javac.launcher.Main.execute (Main.java:419)
  [7] com.sun.tools.javac.launcher.Main.run (Main.java:192)
  [8] com.sun.tools.javac.launcher.Main.main (Main.java:132)
main[1] 
示例中首先使用 stop in命令设置了断点在 main 函数处,然后 run 运行程序,程序在断点处暂停,又通过了 where 打印了当前调用栈。

更多命令可以通过 jdb 交互界面输入 help 命令查看。

5. 更多参考资料

  • https://dev.java/learn/getting-started/
  • https://maven.apache.org/index.html