Java基础介绍运行机制笔记

1. 基础知识点图解

• 编程语言核心结构：变量、基本语法、分支、循环、数组、……
• Java面向对象的核心逻辑：OOP、封装、继承、多态、接口……
• 开发Java SE高级应用程序：异常、集合、I/O、多线程、反射机制、网络编程…

2. 各种语言对比

名称	适用对象
C	操作系统、嵌入式领域、数据库、服务器、单片机、编译器、Linux开发
C++	开发桌面软件、操作系统、图形处理、游戏、网站、搜索引擎、数据库
Java	Android平台应用、应用服务器程序、网站、嵌入式领域、大数据技术（包括Hadoop及其他大数据处理技术）科学应用等
C#	在微软云计算平台Windows Azure和.NET框架创建现代网页应用，开发Windows终端应用，开发企业级桌面应用
Python	人工智能、数据科学、Web应用、用户交互界面、自动化任务、统计和科学计算等

3. Java诞生

Sun公司（斯坦福大学网络，不是太阳，音读：san）Jgosling团队在1990年Green项目中急需一种语言实现平台独立性为此创造了Java语言。1995年正式推出Java，同时Web此时开始兴起，java也投入广泛使用。目前，随着Java技术在Web方面的不断成熟，已经成为Web应用程序的首选开发语言。

4. Java技术体系平台

• Java SE(Java Standard Edition)标准版：支持面向桌面级应用（如Windows下的应用程序）的Java平台，提供了完整的Java核心API，此版本以前称为J2SE

• Java EE(Java Enterprise Edition)企业版：是为开发企业环境下的应用程序提供的一套解决方案。该技术体系中包含的技术如:Servlet 、Jsp等，主要针对于Web应用程序开发。版本以前称为J2EE

• Java ME(Java Micro Edition)小型版：支持Java程序运行在移动终端（手机、PDA）上的平台，对Java API有所精简，并加入了针对移动终端的支持，此版本以前称为J2ME

5. Java主要特性

• 易学性：Java语言的语法与C语言和C++语言很接近，使得大多数程序员很容易学习和使用Java。

• 强制面向对象：Java语言提供类、接口和继承等原语，为了简单起见，只支持类之间的单继承，但支持接口之间的多继承，并支持类与接口之间的实现机制（关键字为implements）。

• 分布式：Java语言支持Internet应用的开发，在基本的Java应用编程接口中有一个网络应用编程接口（java net），它提供了用于网络应用编程的类库，包括URL、URLConnection、Socket、ServerSocket等。Java的RMI（远程方法激活）机制也是开发分布式应用的重要手段。

• 健壮性：Java的强类型机制、异常处理、垃圾的自动收集等是Java程序健壮性的重要保证。对指针的丢弃是Java的明智选择。

• 安全性：Java通常被用在网络环境中，为此，Java提供了一个安全机制以防恶意代码的攻击。如：安全防范机制（类ClassLoader），如分配不同的名字空间以防替代本地的同名类、字节代码检查。

• 跨平台性：Java程序（后缀为java的文件）在Java平台上被编译为体系结构中立的字节码格式（后缀为class的文件），然后可以在实现这个Java平台的任何系统中运行。

• 解释型：如前所述，Java程序在Java平台上被编译为字节码格式，然后可以在实现这个Java平台的任何系统的解释器中运行。

• 性能略高：与那些解释型的高级脚本语言相比，Java的性能还是较优的。

• 原生支持多线程：在Java语言中，线程是一种特殊的对象，它必须由Thread类或其子（孙）类来创建。

6. Java运行机制

• 核心机制：Java虚拟机

JVM是Java Virtual Machine（Java虚拟机）的缩写，JVM是一个虚拟的计算机，具有指令集并使用不同的存储区域。负责执行指令，管理数据、内存、寄存器。对于不同的平台，有不同的虚拟机。Java虚拟机机制屏蔽了底层运行平台的差别，实现了“一次编译，到处运行”

因为有了JVM，同一个Java 程序在三个不同的操作系统中都可以执行。这样就实现了Java 程序的跨平台性。

流程示例：

• Java运行环境搭建：JDK、JRE

JDK(Java Development Kit Java开发工具包)：给Java开发人员使用的，包含java的开发工具，也包括了JRE。所以安装了JDK，就不用在单独安装JRE了。（其中的开发工具：编译工具(javac.exe) 打包工具(jar.exe)等）
JRE(Java Runtime Environment Java运行环境) ：包括Java虚拟机(JVM Java Virtual Machine)和Java程序所需的核心类库等。（如果想要运行一个开发好的Java程序，计算机中只需要安装JRE即可）

简单而言，使用JDK的开发工具完成的java程序，交给JRE去运行。

JDK = JRE + 开发工具集（例如Javac编译工具等）
JRE = JVM + Java SE标准类库