Java个人总结系列-Java是什么

Java个人总结

Java 个人总结是一个持续更新的系列，工作多年，抽个空对Java 做一个总结归纳，温故而知新，也希望能帮助到正在学习Java EE的同学们，本系列目录：

• Java是什么
• 面向对象的编程思想
• Java基础语法

本次是第三次修改，会随着JDK更新而修改，增删一些东西，目前已至JDK8。

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Java是什么

Java是一种为多个平台生成软件的编程语言，由Sun Microsystems的前计算机科学家James A. Gosling在20世纪90年代中期开发的。Java不仅吸收了C++语言的各种优点，还摒弃了C++里难以理解的多继承、指针等概念，因此具有功能强大和简单易用两个特征，作为静态面向对象编程语言的代表，极好地实现了面向对象理论，允许程序员以优雅的思维方式进行复杂的编程 。
语言特性：

• 简单性
  因为java摒弃了C++里面多继承、指针、操作符过载等概念，并且不使用主文件，免去了预处理程序，自动处理对象的引用和间接引用，实现自动的无用单元收集，使用户不必为内存管理问题烦恼。
  Java自身小巧玲珑，对硬件的要求很低。只需要理解一些基本的概念，就可以编写适合于不同情况的应用程序。
• 面向对象
  java是一种面向对象的语言，是一种新兴的程序设计方法,或者是一种新的程序设计规范，其基本思想是使用对象、类、继承、封装、消息等基本概念来进行程序设计。从现实世界中客观存在的事物(即对象)出发来构造软件系统，并且在系统构造中尽可能运用人类的自然思维方式。
• 平台无关性
  由于JVM的特性，使 java具有极强的跨平台能力，够做到“编译一次，到处运行”，因此也具有极强的可移植性。
• 分布式
  Java被设计成支持在网络上应用，它是分布式语言，它的分布性包括操作分布和数据分布，其中操作分布是指在多个不同的主机上布置相关操作，而数据分布是将数据分别存放在多个不同的主机上，这些主机是网络中的不同成员。
• 稳健性
  java是一个强类型语言，编译和运行程序时会检查潜在类型不匹配的问题，以消除错误的产生，也自带异常处理，使用try/catch/finally语句，程序员可以找到出错的处理代码，增加了程序的健壮性。
• 安全性
  Java舍弃了C++的指针对存储器地址的直接操作，程序运行时，内存由虚拟机解释器分配，这样可以避免病毒通过指针侵入系统，也避免了指针操作中易产生的错误。Java对程序提供了安全管理器，防止程序的非法访问。
• 多线程
  多线程技术允许同一个程序中有两个以上的执行线路，即同时做两件以上的事情。Java支持多线程，允许多个线程共存于同一块内存中，且共享资源。

Java编译的代码可在大多数操作系统上运行，可以编写桌面应用程序、Web应用程序、分布式系统和嵌入式系统等，但是不同的应用场景下，对Java的要求也有区别，Java目前有三个不同的版本，分别是：

• Java EE (J2EE，企业版)
  Java EE 是在 Java SE 的基础上构建的，它提供 Web 服务、组件模型、管理和通信 API，可以用来实现企业级的面向服务体系结构（SOA）和 Web2.0应用程序。
• Java SE (J2SE，标准版)
  它允许开发和部署在桌面、服务器、嵌入式环境和实时环境中使用的 Java 应用程序。
• Java ME (J2ME，微型版)
  Java ME 为在移动设备和嵌入式设备（比如手机、PDA、电视机顶盒和打印机）上运行的应用程序提供一个健壮且灵活的环境，基于 Java ME 规范的应用程序只需编写一次，就可以用于许多设备，而且可以利用每个设备的本机功能。

JAVA 如何安装和使用

由于java应用范围比较广，这里主要是针对J2EE版本，如果要使用java开发的软件，则必须安装对应系统的JRE，如果要使用java进行软件开发，则需要搭建开发环境，只安装JRE是不够的，还需要下载JDK以及相关服务中间件。

JVM、JRE、JDK

• JVM
  Java Virtual Machine是Java虚拟机，Java程序需要运行在虚拟机上，不同的平台有自己的虚拟机，因此Java语言可以实现跨平台。
• JRE
  Java Runtime Environment包括Java虚拟机和Java程序所需的核心类库等。核心类库主要是java.lang包：包含了运行Java程序必不可少的系统类，如基本数据类型、基本数学函数、字符串处理、线程、异常处理类等，系统缺省加载这个包
  注意：
  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。
• JDK
  Java Development Kit是提供给Java开发人员使用的，其中包含了Java的开发工具，也包括了JRE。所以安装了JDK，就无需再单独安装JRE了。其中的开发工具：编译工具(javac.exe)，打包工具(jar.exe)等
  

下载和安装JDK

根据上图可知，JDK中已经包含了java运行环境和开发工具，所以进行java开发只需要下载JDK即可，登录orcale官网，注册账号即可下载（点我进入下载页面）


下载完成之后进行安装，安装目录可以自行修改
完成安装之后，需要为jdk配置系统环境变量JAVA_HOME


然后继续配置Path，编辑->变量名"Path"，点击"新建"，然后输入上"%JAVA_HOME%\bin"，点击"确定"，再次点击"新建"，然后输入上"%JAVA_HOME%\jre\bin"，点击确定。

测试JDK是否安装成功

在配置好环境变量后，可以进入cmd中检查Java是否安装正确，检查的命令为 java -version，如果输出版本信息则说明java安装正确。

环境变量详解

• JAVA_HOME
  变量名：JAVA_HOME
  变量值：C:\develop\Java\jdk1.8.0_191
  用途：定义一个变量，供其他地方使用
• Path
  变量名：Path
  变量值：%JAVA_HOME%\bin;%JAVA_HOME%\jre\bin;
  用途：让系统在任何路径下都可以识别java、javac、javap等命令
• CLASSPATH
  变量名：CLASSPATH
  变量值：.;%JAVA_HOME%\lib\dt.jar;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar
  用途：告诉jvm要使用或执行的class放在什么路径上，便于JVM加载class文件，.;表示当前路径，tools.jar和dt.jar为类库路径

CLASSPATH详解

• tools.jar
  工具类库(编译和运行等)，它跟我们程序中用到的基础类库没有关系。我们注意到在Path中变量值bin目录下的各个exe工具的大小都很小，一般都在27KB左右，这是因为它们实际上仅仅相当于是一层代码的包装，这些工具的实现所要用到的类库都在tools.jar中，用压缩软件打开tools.jar，你会发现有很多文件是和bin目录下的exe工具相对性的。当然，如果tools.jar的功能只有这些的话，那么我们根本不用把它加入到CLASSPATH变量中，因为bin目录下的工具自己可以完成对这些类库的调用，因此tools.jar应该还有其他的功能。在里面还可以看到有Applet和RMI等相关的文件，因此tools.jar应该还是远程调用等必须的jar包。tools.jar的其他作用可以查看其他资料。

• dt.jar
  运行环境类库，主要是Swing包，这一点通过用压缩软件打开dt.jar也可以看到。如果在开发时候没有用到Swing包，那么可以不用将dt.jar添加到CLASSPATH变量中。
  CLASSPATH中的类库是由Application ClassLoader或者我们自定义的类加载器来加载的，这里当然不能包括基础类库，如果包括基础类库的话，并用两个不同的自定义类加载器去加载该基础类，那它得到的该基础类就不是唯一的了，这样便不能保证Java类的安全性。

• 基本类库和扩展类库rt.jar
  基本类库是所有的 import java.* 开头的类，在 %JAVA_HOME%\jre\lib 目录下（如其中的 rt.jar、resource.jar ），类加载机制提到，该目录下的类会由 Bootstrap ClassLoader 自动加载，并通过亲委派模型保证了基础类库只会被Bootstrap ClassLoader加载，这也就保证了基础类的唯一性。

• 扩展类库是所有的 import javax.* 开头的类，在 %JAVA_HOME%\jre\lib\ext 目录下，该目录下的类是由Extension ClassLoader 自动加载，不需要我们指定。