前言

學習java有一段時間了，但是一直缺少一個系統的思想，現在重新通過書籍中、網上的文章，視頻等資料，整理與回顧Java的知識點。

言歸正傳，讓我們先從了解Java語言開始。

Java語言的由來

Java是由Sun Microsystems公司推出的Java面向對象程序設計語言（以下簡稱Java語言）和Java平臺的總稱。由James Gosling和同事們共同研發，并在1995年正式推出。Java最初被稱為Oak，是1991年為消費類電子產品的嵌入式芯片而設計的。1995年更名為Java，并重新設計用于開發Internet應用程序。用Java實現的HotJava瀏覽器（支持Java applet）顯示了Java的魅力：跨平臺、動態Web、Internet計算。從此，Java被廣泛接受并推動了Web的迅速發展，常用的瀏覽器均支持Javaapplet。另一方面，Java技術也不斷更新。Java自面世后就非常流行，發展迅速，對C++語言形成有力沖擊。在全球云計算和移動互聯網的產業環境下，Java更具備了顯著優勢和廣闊前景。[引用自百度百科]

Java語言的特點

優點

1、簡單。

Java語言的語法與C語言和C++語言很接近，使得大多數程序員很容易學習和使用Java。另一方面，Java丟棄了C++中很少使用的、很難理解的、令人迷惑的那些特性。去掉了C和C++中許多復雜功能，如指針、操作符重載、多繼承、自動的強制類型轉換，沒有goto語句，沒有struct和union等。特別地，Java語言不使用指針，并提供了自動的廢料收集，使得程序員不必為內存管理而擔憂。

2、面向對象。

面向對象可以說是Java最基本的特性。Java語言的設計完全是面向對象的，它不支持類似C語言那樣的面向過程的程序設計技術。所有的Java程序和applet均是對象，Java支持靜態和動態風格的代碼繼承及重用。它比C++更徹底，純度更高。Java語言提供類、接口和繼承等原語，為了簡單起見，只支持類之間的單繼承，但支持接口之間的多繼承，并支持類與接口之間的實現機制（關鍵字為implements）。

3、跨平臺性。

與平臺無關是 Java 語言最大的優勢。其它語言編寫的程序面臨的一個主要問題是 操作系統的變化，處理器升級以及核心系統資源的變化，都可能導致程序出現錯誤或無法運行。Java的虛擬機成功地解決了這個問題，Java編寫的程序可以在任何安裝了 Java虛擬機 JVM 的計算機上正確的運行，Sun公司實現了自己的目標 “一次寫成，處處運行”

具體表現為：

• 結構中立：Java程序（后綴為java的文件）在Java平臺上被編譯為體系結構中立的字節碼格式（后綴為class的文件）,然后可以在實現這個Java平臺的任何系統中運行。這種途徑適合于異構的網絡環境和軟件的分發。
• 可移植：這種可移植性來源于體系結構中立性，另外，Java還嚴格規定了各個基本數據類型的長度。Java系統本身也具有很強的可移植性，Java編譯器是用Java實現的，Java的運行環境是用ANSI C實現的。
• 解釋型：Java程序在Java平臺上被編譯為字節碼格式，然后可以在實現這個Java平臺的任何系統中運行。在運行時，Java平臺中的Java解釋器對這些字節碼進行解釋執行，執行過程中需要的類在聯接階段被載入到運行環境中。

4、健壯的。

Java的強類型機制、異常處理、廢料的自動收集等是Java程序健壯性的重要保證。對指針的丟棄是Java的明智選擇。Java的安全檢查機制使得Java更具健壯性。

5、安全性。

作為網絡語言，安全是非常重要的。Java的安全性可從兩個方面得到保證。一方面，在Java語言里，像指針和釋放內存等C++功能被刪除，避免了非法內存操作。另一方面，當Java用來創建瀏覽器時，語言功能和一類瀏覽器本身提供的功能結合起來，使它更安全。Java語言在你的機器上執行前，要經過很多次的測試。它經過代碼校驗，檢查代碼段的格式，檢測指針操作，對象操作是否過分以及試圖改變一個對象的類型。另外，Java擁有多個層次的互鎖保護措施，能有效地防止病毒的入侵和破壞行為的發生。

6、多線程。

在Java語言中，線程是一種特殊的對象，它必須由Thread類或其子（孫）類來創建。通常有兩種方法來創建線程：其一，使用型構為Thread(Runnable)的構造子將一個實現了Runnable接口的對象包裝成一個線程，其二，從Thread類派生出子類并重寫run方法，使用該子類創建的對象即為線程。值得注意的是Thread類已經實現了Runnable接口，因此，任何一個線程均有它的run方法，而run方法中包含了線程所要運行的代碼。線程的活動由一組方法來控制。Java語言支持多個線程的同時執行，并提供多線程之間的同步機制（關鍵字為synchronized）。

7、動態的。

Java語言的設計目標之一是適應于動態變化的環境。Java程序需要的類能夠動態地被載入到運行環境，也可以通過網絡來載入所需要的類。這也有利于軟件的升級。另外，Java中的類有一個運行時刻的表示，能進行運行時刻的類型檢查。

缺點

當然，所有的事情都不可能是完美的，有優點必然會有缺點。

1、效率：因為要先經過編譯和垃圾回收機制等，所以速度比較慢！不適合大型的程序，網絡游戲等的編程！

2、復雜性，正因為它的功能強大，因此也增加了其復雜性，像當今流行的框架有很多，什么struts，sPRing，jQuery等等，無疑增加了java的復雜性。

Java的運行機制

其他高級語言的運行機制

計算機高級語言按照程序執行方式可以分為編譯型和解釋型。

編譯型語言是指在程序執行之前，首先會有一個單獨的編譯過程，針對特定的平臺（操作系統），將高級語言翻譯成機器語言，以后執行這個程序的時候，便可以直接運行，這樣編譯后可以脫離開發環境獨立運行，效率也可以高一些。但也有一個缺點，那就是編譯語言被編譯成特定平臺上的機器碼，通常無法直接轉移到其他平臺運行，如果有需求，需要重新將源代碼轉移到特定平臺，針對部分平臺進行修改之后，重新編譯。C/C++ 等都是編譯型語言。

解釋型語言是指在運行時才將程序翻譯成機器語言，跨平臺性較好，但不足之處就是每次執行都需要進行一次編譯。相當于把編譯型語言中的編譯和解釋的過程混合到一起同時完成。Ruby，Python等都是解釋型語言。

Java程序的運行機制

 Java語言比較特殊，Java語言編寫的程序也需要經過編譯步驟，只不過它并不是編譯成特定語言的機器碼，而是生產與機器無關的字節碼（*.class文件）。這種字節碼不能直接運行，需要經過Java解釋器（JVM Java虛擬機）來運行。因此，Java語言是先編譯，后解釋，將這兩個步驟分開。

JVM虛擬機

上面介紹到，Java程序將字節碼運行需要JVM虛擬機，下面我們來認識一下它。

Java虛擬機，即JVM（Java%20Virtual%20Machine）。當Java編譯器編譯Java代碼的時候，生成的是面向JVM的字節碼，再由JVM面向各操作系統，因此使用Java語言編寫的程序，實際上是運行在JVM之上，而不是運行在操作系統上。

它有一個解釋器組件，可以實現Java字節碼和計算機操作系統之間的通信。

 JVM類似于一個抽象的計算機，和實際的計算機一樣，它具有指令集并使用不同的存儲區域。復雜執行指令，管理數據、內存和寄存器。

 JAVA開發工具包JDK（Java%20Development%20Kit）

JDK是JAVA開發工具包的簡稱，是Sun提供的一套用于開發Java程序的開發包。它提供了編譯，運行Java程序所需的各種工具和資源。包含Java編譯器，Java運行時環境，常用Java類庫等。

Java運行時環境Jre（Java Runtime Environment）

Jre是運行Java程序的必備條件，Jre包含JVM，JVM是運行Java程序的核心虛擬機，而運行Java程序不僅需要核心虛擬機，還需要類加載器，字節碼校驗器以及大量基礎類庫，而JDK還包含了開發工具，因此如果只需要運行Java程序，只需要安裝Jre即可。

Sun把Java分為Java SE、Java EE、Java ME。

• J2SE（Standard Edition）：標準版，適用于普通應用程序的開發；
• J2EE（Enterprise Edition）：企業版，適用于大型企業級應用程序的開發；
• J2ME（Mirco Edition）：微型版，適用于移動設備或嵌入式設備的程序開發。