[JIT_APP]Java基础知识总结

一、Java语言的基础知识

1. 开发Java语言的公司

美国Sun(Sum Microsystems)公司开发。

 

2.Java的3个版本

J2SE(Java2 Standard Edition) 标准版，是为开发普通桌面和商务应用程序提供的解决方案。该技术体系是其他两者的基础，可以完成一些桌面应用程序的开发。比如Java版的扫雷。平时所说的JDK其实就是指J2SE。

J2EE(Java 2 Platform,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。

J2ME(Java 2 Micro Edition) 小型版，是为开发电子消费产品和嵌入式设备提供的解决方案。该技术体系主要应用于小型电子消费类产品，如手机中的应用程序等。这里的小型电子消费品不是指搭载了IOS或Android操作系统的手机，IOS和Android系统都有自己的开发组件。

两点注意：

Java5.0版本后，J2EE、J2SE、J2ME分别更名为JAVAEE JAVASE JAVAME。

每个版本名称中都带有一个数字"2"，这个"2"是指Java2：自从 Java1.2 发布后，Java 改名为 Java2（不过我们平时仍然称为 Java）。

 

3.Java语言的几个主要特点

平台无关性：能运行于不同的平台上
安全性：    去掉了指针操作，内存由操作系统分配
面向对象：    利用类使程序更加利于维护
分布式：    可以使用网络文件和使用本机文件一样容易
健壮性：    检查程序编译和运行的错误

 

4.Java的三大核心机制

虚拟机机制：    利用虚拟机解释字节码执行java程序实现跨平台
垃圾收集机制：    自动内存回收
代码安全性机制：    加载代码后校验代码后再执行代码。

 

5.JDK是什么

JDK(Java Development Kit)Java开发工具包。包括了JRE，是开发Java的人员必备的开发运行Java程序的工具。

 

6.JRE是什么

JRE（Java Runtime Environment）Java运行环境，运行JAVA程序所必须的环境的集合，包含JVM标准实现及Java核心类库。

 

7.JVM是什么

JVM (Java Virtual Machine) Java虚拟机，它是一个虚构出来的计算机,是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。

 

8.Java文件的类型

有两种：
扩展名为java的文件：是Java源文件，属于编译之前的纯文本文件，存储java源代码。
扩展名为class的文件：是Java类文件，属于编译之后的二进制文件，存储字节码。

 

9.Java的编译运行原理

首先编写java源文件，然后编译成class类文件，然后通过虚拟机解释成机器码到硬件执行。

 

10.Java是编译型语言还是解释型的语言

既不是完全编译型，也不是完全解释型，是半编译半解释的。

 

二、Java在哪些方面有应用

Java 的应用可以简单分为以下几个方面：

1.Java的桌面应用

桌面应用仅仅需要JRE的支持就足够了。

 

2.Java Web应用

Java的Web应用至少需要安装JDK和一个Web容器（例如 Tomcat），以及一个多用户数据库，Web应用至少分为3层：

Browser层：浏览器显示用户界面

Web层：运行Servlet/JSP

DB层：后端数据库，向Java程序提供数据访问服务

 

3.Java企业级应用

企业级应用不叫复杂，可以扩展到n层，最简单情况会分为4层：

Browser层：浏览器显示用户界面

Client层：Java客户端图形程序（或者嵌入式设备的程序）直接和Web层或者EIB层交互

Web层：运行Servlet/JSP

EJB层：运行EJB，完成业务逻辑运算

DB层：祸端数据库，向Java程序提供数据访问服务

 

4.Java嵌入式应用

Java嵌入式应用是一个方心未艾的领域。嵌入式开发，需要从下载J2ME开发包，J2ME包含了嵌入式设备专用虚拟机KVM，和普通的JDK中包含的JVM有所不同，另外还需要到特定的嵌入式厂商那里下载模拟器。

 

三、Java语言概述

Java语言是SUN(Stanford University Network，斯坦福大学网络公司)公司1995年推出的一门高级编程语言，起初主要应用在小型消费电子产品上，后来随着互联网的兴起，Java语言迅速崛起，成为大型互联网项目的首选语言。2009年04月20日，美国甲骨文公司74亿美元收购Sun，取得java的版权。
更多关于Java的历史发展信息请参考：http://baike.baidu.com/view/29.htm#2

Java语言的崛起，与它的跨平台特性有着密切的关系。这里所说的"平台"主要是指不同的操作系统，所谓跨平台，是指通过Java语言编写的应用程序可以在不同的系统平台上平稳运行。
更多特性请参考：Java的特点

那么，跨平台是怎样实现的呢？这就要谈及Java虚拟机（Java Virtual Machine，简称 JVM）。

Java虚拟机可以理解为软件模拟的计算机，可以在任何处理器上（无论是在计算机中还是在其它电子设备中）安全并且兼容的执行程序。我们编写的Java源代码，编译以后会生成一种 .class 的文件，称为 字节码文件。java虚拟机就是负责将字节码文件翻译成特定的机器码然后运行，也就是说，只要在不同平台上安装相应的JVM，就可以运行字节码文件，运行我们编写的Java程序。

而这个过程中，我们编写的Java程序没有做任何改变，仅仅是通过JVM这一"中间层"，就能在不同平台上运行，真正实现了"一次编译，到处运行"的目的。
关于JVM的更多解释，请查看：http://baike.baidu.com/view/160708.htm

总结：JVM是一个"桥梁"，是一个"中间件"，是实现跨平台的关键，Java代码首先被编译成字节码文件，再由JVM将字节码文件翻译成机器语言，从而达到运行Java程序的目的。

如下图所示，正是因为有了JVM，同一个Java程序才可以在三个不同的操作系统中执行。这样就就实现了Java程序的跨平台性，也称Java具有良好的可移植性。

图解Java实现跨平台的过程

 

四、Java与C/C++的区别

首先应该清楚，Java 是由 C++发展而来的，保留了 C++的大部分内容，其编程方式类似于 C++。但 Java 的句法更清晰、规模更小、更易学。Sun 公司对多种程序设计语言进行了深入研究，并摒弃了其他语言的不足之处，最终推出了 Java。正是这样，Java 从根本上解决了 C++的固有缺陷，形成了一种新的完全面向对象的语言。

Java 和 C/C++的相似之处多于不同之处，有 C 基础的读者，学习 Java 会更容易。相比较而言，Java 的编程环境更为简单。因篇幅所限，这里不能完全列出不同之处，仅列出一些比较显著的区别。

指针
Java 没有指针的概念，从而有效地防止了在 C/C++语言中，容易出现的指针操作失误（如指针悬空所造成的系统崩溃）。在 C/C++中，指针操作内存时，经常会出现错误。在Java 中没有指针，更有利于 Java 程序的安全。

多重继承
C++支持多重继承，它允许多父类派生一个子类。也就是说，一个类允许继承多个父类。尽管多重继承功能很强，但使用复杂，而且会引起许多麻烦，编译程序实现它也很不容易。所以 Java 不支持多重继承，但允许一个类实现多个接口。可见，Java 既实现了 C++多重继承的功能，又避免了 C++的许多缺陷。

数据类型
Java 是完全面向对象的语言，所有方法和数据都必须是类的一部分。除了基本数据类型之外，其余类型的数据都作为对象型数据。例如对象型数据包括字符串和数组。类将数据和方法结合起来，把它们封装在其中，这样每个对象都可实现具有自己特点的行为。而 C++将函数和变量定义为全局的，然后再来调用这些函数和变量，从而增加了程序的负担。此外，Java 还取消了 C/C++中的结构和联合，使编译程序更简洁。

自动内存管理
Java 程序中所有的对象都是用 new 操作符建立在堆栈上的，这个操作符类似于 C++的"new"操作符。Java 自动进行无用内存回收操作，不需要程序员进行删除。当 Java 中一个对象不再被用到时，无须使用内存回收器，只需要给它加上标签以示删除。无用内存的回收器在后台运行，利用空闲时间工作。而 C++中必须由程序释放内存资源，增加了程序设计者的负担。

操作符重载
Java 不支持操作符重载，操作符重载被认为是 C++的突出特征。在 Java 中虽然类可以实现这样的功能，但不支持操作符重载，这样是为了保持 Java 语言尽可能简单。

预处理功能
C/C++在编译过程中都有一个预编译阶段，即预处理器。预处理器为开发人员提供了方便，但增加了编译的复杂性。Java 允许预处理，但不支持预处理器功能，因为 Java 没有预处理器，所以为了实现预处理，它提供了引入语句（import），它与 C++预处理器的功能类似。

Java 不支持缺省函数参数，而 C++支持。
在 C 中，代码组织在函数中，函数可以访问程序的全局变量。C++增加了类，提供了类算法，该算法是与类相连的函数，C++类方法与 Java 类方法十分相似。由于 C++仍然支持 C，所以 C++程序中仍然可以使用 C 的函数，结果导致函数和方法混合使用，使得 C++程序比较混乱。

Java 没有函数，作为一个比 C++更纯的面向对象的语言。Java 强迫开发人员把所有例行程序包括在类中。事实上，用方法实现例行程序可激励开发人员更好地组织编码。

字符串
C 和 C++不支持字符串变量，在 C 和 C++程序中使用"Null"终止符代表字符串的结束，在 Java 中字符串是用类对象（String 和 StringBuffer）来实现的，在整个系统中建立字符串和访问字符串元素的方法是一致的。Java 字符串类是作为 Java 语言的一部分定义的，而不是作为外加的延伸部分。此外，Java 还可以对字符串用"+"进行连接操作。

goto 语句
"可怕"的 goto 语句是 C 和 C++的"遗物"。它是该语言技术上的合法部分，引用 goto语句造成了程序结构的混乱，不易理解。goto 语句一般用于无条件转移子程序和多结构分支技术。Java 不提供 goto 语句，其虽然指定 goto 作为关键字，但不支持它的使用，这使程序更简洁易读。

类型转换
在 C 和 C++中，有时出现数据类型的隐含转换，这就涉及了自动强制类型转换问题。例如，在 C++中可将一个浮点值赋予整型变量，并去掉其尾数。Java 不支持 C++中的自动强制类型转换，如果需要，必须由程序显式进行强制类型转换。